JPH01280548A - エポキシ複層被覆金属体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鋼管、＃Ｉｌ仮９鋼角柱等の金属体の防食塗
装技術に係り、特に耐衝撃性、耐曲げ性に優れると同時
に塗装時に欠陥が発生しにくく、断熱材でカバーする必
要のない樹脂被覆金属体及びその製造方法に関するもの
である。

〈従来の技術〉 鋼製品の長期防食塗装として粉体エポキシ塗装が、エポ
キシ樹脂の鋼との優れた密着性や優れた耐熱性の故に広
く用いられている。

しかし、この塗装には次の欠点がある。即ち、出来上が
った塗膜が極めて硬く、耐衝撃性や耐曲げ性に劣るため
、ガスや液体輸送用の鋼管のように使用時鋼管を曲げる
ことがある場合、その使用に大きな制限を受ける。また
鋼管の重量が大きい場合は塗膜の耐衝撃性が弱いためそ
の輸送時に特別な配慮を払う必要があり、このことも使
用上の制限になっている。

そのため従来技術では、特開昭５８−１１４７６６号及
び特開昭５８−１１４７６７号ならびに用鉄技報１７（
１９８５）２第１６１〜１６８真に示されているように
、まず鋼との密着性ならびに防食性が優れたエポキシ粉
体塗ｒ４を塗布し、続いてゴム変性を行って耐衝？性や
耐曲げ性を改善したエポキシ粉体塗料を塗布し、複層構
造を有する塗膜とし、上記欠点を補うことが提案されて
いる。

しかしながらこれとてまだ木質的な解決に至っていない
、即ちゴム変性されたエポキシ粉体塗料はミクロンの大
きさで多数分散されたゴム変性部分がクラックの伝播を
阻止するため、クラックが発生しても塗膜全体の破壊に
なりにくいという意味で、耐曲げ性や耐衝撃性に優れて
いるということになるが、ゴム変性部分以外（体積率的
にはほとんど全体）は本質的にエポキシ樹脂の構造を有
し、元来の硬さを存していることには変わりがない。従
って基本的な物性は変わってはいないし、その改善効果
はわずかである。

さらに通常行われる粉体エポキシ塗装はその膜厚が３０
０μ前後と薄いため、被塗装物の表面に付着した異物に
よって容易にピンホール等の塗装欠陥が発生し易い、ま
た、粉体エポキシ塗装はその耐熱性に優れている特性の
ため、高温度のガスや液体の輸送用鋼管に施工されるこ
とが多いが、塗膜が薄いため断熱作用がなく、塗膜表面
を断熱物質でカバーすることも多く、工事工数や材料費
等のコストアップを招いている。

このため塗膜を厚くすることも考えられるが、粉体エポ
キシ塗装は粉体の吹き付けという方法のため塗装厚みの
増加には限界がある。その限界内で塗膜を厚（するため
には塗装速度を遅くする必要があり塗装費のコストが大
きくアップする。勿論塗料の費用も塗膜厚みに比例して
アップする。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこれら従来の粉体エポキシ塗装の欠点の解決、
即ち耐衝撃性、耐曲げ性に優れ、塗装時に欠陥が発生し
にくく、断熱材でカバーする必要のない塗膜を有するエ
ポキシ複層被覆金属体及びその製造方法を提案するもの
である。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は金属体表面に緻密なエポキシ樹脂層を、さらに
その上に気泡を含む多孔性エポキシ樹脂層を有すること
を特徴とするエポキシ複層被覆金属体であり、ならびに
粉体エポキシ樹脂が溶融硬化するに必要な温度に加熱し
た金属体表面に咳粉体エポキシを塗布し下塗膜層を形成
し、引き続き粉体エポキシのゲル化するまでの時間内に
前記下塗膜層の上に発泡性を有する粉体エポキシを塗布
し多孔性な上塗膜層を形成後、冷却することを特徴とす
るエポキシ複層被膜金属体の製造方法である。

即ち塗装ブース内に前後２段に塗装ガンを配置し、まず
、前段の塗装ガンで従来用いられている発泡性を有しな
い緻密な塗膜を形成する粉体エポキシ塗料を下塗り層と
して塗布する。

この下塗り層で従来の粉体エポキシ塗装の長所である耐
熱性、高密着性、耐食性等を確保する。

続いて、この下塗りの粉体塗料が溶融して塗膜を形成し
た時点で、後段の塗装ガンを用いて、上塗りの粉体エポ
キシ塗料を塗布する。この上塗り粉体塗料には熱分解し
てガスを発生する物質を内在させておき、粉体塗料が溶
融すると同時に発生するガスによって、気泡を含む多孔
性の厚い塗膜が形成される。

この上塗り層で従来の粉体エポキシ塗装の短所である、
街？や曲げによって容易にクランクが発生伝播するとか
、膜が薄いため塗装時鋼表面に付着した異物がピンホー
ル等の塗装欠陥を作り易いとか、断熱効果に乏しい等の
種々の欠点を補うことができる。

く作　用〉 次に図面に基づいて、本発明のむ）体エポキシ塗装を鋼
管に実施する例について説明する。

塗装される鋼管４はまず加熱炉２によって、粉体エポキ
シ塗装を行うに必要な温度まで加熱される０次に鋼管は
粉体塗装ブースｌに入れられ、ブース内の前段の塗装ガ
ン７によって、従来より用いられている発泡性を有しな
い粉体エポキシ塗料を塗布する。

その後適当な時間経過後、すなわち、前段で塗布した塗
料が溶融して膜を形成した時から、その溶融膜が硬化し
きる直前、即ちゲル化するまでの間に、後段の塗装ガン
８を用いて発泡性を有する粉体エポキシ塗料を塗布する
。このようにして２層に異なったわ）体エポキシ塗料を
塗布された鋼管は、エポキシ塗膜として十分に発泡させ
るに必要な間高温のままに保持され（必要ならば後加熱
炉３で昇温する）た後、エポキシ樹脂としての硬さが増
す温度まで水冷ブース６で水冷される。

本例では１つの塗装ブース内に前段、後段と２段に塗装
ガンを設置しているが、勿論塗装タイミングさえ適切に
選べるかぎり、塗装ブースを２つ設置し下塗りと上塗り
を別のブースで行うこともできる。

ここで下塗りの従来と同じ発泡しない塗膜厚みや、上塗
りの発泡した塗膜の厚みおよびその発泡度合は、塗装と
して要求される性能に合わせて決定することになる。

なお発泡性を有する粉体エポキシ塗料としては従来の粉
体エポキシ塗料に無機及び有機性の発泡材を機械的に混
入したもの、あるいは既に市販もされているが、エポキ
シ樹脂の分子構造中の炭素の一部をその製造工程中に炭
酸塩化した塗料を用いることができる。

粉体エポキシ塗料に無機及び有機性の発泡荊を機械的に
混入したものは、発泡の状態が不均一になり、泡の大き
さがまちまちで、その存在密度にむらが発生しがちだが
、エポキシ樹脂の分子構造中に炭酸塩を附加したものは
、大きさが一定の微細な気泡を均一に発生できるので好
ましい。

〈実施例〉 ショツトブラストした鋼管を温度２３０°Ｃに昇温しで
前段の塗装ガンで表１に示す下塗り用粉体エポキシ塗料
を厚み２００μに塗装し、３０ｓｅｃ後後段の塗装ガン
で同じく表１に示す上塗り用発泡性粉体エポキシ塗料を
厚み１．３＋ｗに塗装して５肯経過後水冷により室温に
下げるという過程で塗装を行った。

ここで粉体エポキシ塗料は、表１に示すように最も一喰
的に市販されている鋼管用わ）体エポキシ塗料を下塗り
に、上塗りには発泡要素を内在していて１５０℃以上の
温度で粉体が溶融すると同時に発泡が生じ、発泡後の体
積が約５倍になるものを用いた。

表２に上記本発明の実施例の塗装性能を、厚み４５０μ
で一層塗装した従来のエポキシ粉体塗装と比較して示し
た。ここで従来の塗装の膜厚を４５０μとしたのは、−
船釣に行われている鋼管のエポキシ粉体塗装の厚みが４
５０μ程度であることと、本発明の実施例に用いた上塗
り塗料が発泡しないとすると２５０μとなり、下塗り層
と合わせると４５０μとなる。即ち、用いる塗料量がほ
ぼ等しいものとなるようにした。

この性能比較に示されているように、本発明の塗装は塗
膜厚が合計１．５膿となるため、ピンホールのような塗
装欠陥は全く検知されていない、また、硬い下塗り層が
従来のものに比して薄いため耐曲げ性に優れている。さ
らに、上塗りの発泡した塗膜が１．３噛と厚いため耐衝
撃性も大きく改善されている。

さらに発泡させることによって膜厚が極めて厚くなるた
め、鋼表面に異物が付着していてもそれを覆ってしまい
、異物巻込みによるピンホール発生もみられなかった。

〈発明の効果〉 本発明によれば、鋼との密着性ならびに耐熱性に優れる
という粉体エポキシ塗装の長所はそのままに、その塗膜
が硬く薄いことによる耐衝撃性や耐曲げ性に劣る短所を
改善できる。

かつ、容易に厚い膜を得ることができるため、塗装時、
鋼表面に付着した異物によってピンホール等の塗装欠陥
が発生することが防止でき、加えて、塗装製品を使用す
るに当たって、輸送する物質の保温のため塗装製品をさ
らに断熱材でカバーすることも省略できる等の極めて有
意義な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を鋼管に適用した場合の説明図、第２図
は塗装ブースの詳細図、第３図は本発明の塗膜の断面を
示す概念図である。 ■・・・塗装ブース、　　　　　２・・・塗装前加熱炉
、３・・・塗装前加熱炉、　　　４・・・鋼　管、５・
・・鋼管搬送用ローラ、　６・・・水冷ブース、７・・
・下塗り用塗装ガン、 ８・・・上塗り用塗装ガン、 ９・・・下塗り未着塗料回収口、 １０・・・上塗り未着塗料回収口、 １１・・・塗装ブース外壁、 １２・・・下塗り塗膜、 １３・・・上塗り発泡塗膜。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属体表面に緻密なエポキシ樹脂層を、さらにその
   上に気泡を含む多孔性エポキシ樹脂層を有することを特
   徴とするエポキシ複層被覆金属体。 ２、粉体エポキシ樹脂が溶融硬化するに必要な温度に加
   熱した金属体表面に該粉体エポキシを塗布し下塗膜層を
   形成し、引き続き粉体エポキシのゲル化するまでの時間
   内に前記下塗膜層の上に発泡性を有する粉体エポキシを
   塗布し多孔性な上塗膜層を形成後、冷却することを特徴
   とするエポキシ複層被膜金属体の製造方法。