JPS6254062B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は管外周面へ紫外線硬化塗料液を塗装す
る方法およびその装置に関する。 本発明の対象とする管としては、鋼管、亜鉛メ
ツキ管等の金属管またはプラスチツク管が例示さ
れる。 かかる管の外周面の塗装には、一般にはスプレ
ー法が採用されている。しかし、スプレー法では
塗装効率が悪く、これを向上させるためにオーバ
ースプレー分を回収し再使用に供すると、溶剤揮
発に伴なう塗料粘度の上昇を招いて塗装作業性を
低下させ、また回収塗料へのスマツト等汚染物質
の混入によりスプレーノズルの目詰りを起こし易
く、装置の管理の煩雑化を招く。 使用される塗料液の硬化形態としては、常温硬
化型と焼付型がある。一般に搬送ロールによつて
管をその長さ方向に送管しながら塗装を行う場
合、送管スピードは60〜90m／分といつた高速が
採用される。常温硬化型塗料を使用した場合に
は、塗料の乾燥に長時間を要するため搬送ロール
やスキツドを通過する際に塗膜の損傷はさけがた
く、また管と管を接触して保管すると接触部の塗
膜が互いに接着したまま硬化し、その後の管の移
動においてその部分の塗膜の剥離現象を生ずる。
塗膜の損傷、剥離は、防錆上、外観上商品価値を
減ずることになる。また、焼付型塗料を使用した
場合には、60〜90m／分といつた高速の送管スピ
ードに合わせた塗膜硬化のための加熱装置は極め
て長いスペースを必要とし、装置上不利である。
且つ搬送ロールによる未硬化塗膜の損傷を防止し
難い。これに関し、１〜２秒間といつた短時間で
硬化が終了する紫外線硬化塗料または電子線硬化
塗料を利用することが、特公昭55―8229号公報に
報告されている。 一般に紫外線硬化塗料液は有機溶剤を含まず、
粘度調整はアクリルモノマーを主体としたいわゆ
る反応性希釈剤によつて行われる。しかし、かか
る反応性希釈剤は、塗料の紫外線硬化性を遅らせ
たり、塗膜物性の低下を引き起こす原因になりが
ちであり、また皮膚刺激性の強いものが多く、で
きるだけその使用量を少なくすることが望まし
い。従つて、要求性能を満たすために設計された
紫外線硬化塗料液は、通常のスプレー法に採用さ
れる粘度領域よりも粘度が高いのが通例である。 本発明者等は、このようなスプレー法に適用す
る粘度領域よりも高い粘度を有する紫外線硬化塗
料を管外周面に効率よく均一に塗装できる技術に
ついて検討を重ね、本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明によれば以下の塗装方法および塗
装装置が提供される。 １ 有限長の管をその長さ方向に搬送しながら、
その外周面に紫外線硬化塗料液をカーテン状ま
たはシヤワー状に供給し、次いで該管をその搬
送方向に対して平行方向かつ直角方向に遊動可
能なしごき手段によりしごいて供給塗料液を該
管の外周全面に薄膜状均一に塗布し、次いで紫
外線を照射して塗布塗料液を硬化させることを
特徴とする管外周面の塗装方法。 ２ 有限長の管をその長さ方向に搬送する手段、
管の搬送方向に沿つて順次配置された、スリツ
トまたは小孔もしくはそれらの組み合わせから
成る、管の外周面に紫外線硬化塗料液をカーテ
ン状またはシヤワー状に供給する手段、管の搬
送方向に対して平行方向かつ直角方向に遊動可
能である、供給塗料液を管外周全面に薄膜状均
一に塗布するためのしごき手段および塗布塗料
液を硬化させるための紫外線照射手段から成
り、隣接する管搬送手間に少なくとも上記しご
き手段と紫外線照射手段が設けられていること
を特徴とする管外周面の塗装装置。 本発明において、長さ方向に搬送中の管の外周
面に紫外線硬化塗料液を供給する手段としては、
その吐出口から重力下または加圧下に塗料液を管
に向けて吐出できる構造を有するものであればよ
いが、60〜90m／分といつた高速で搬送される管
に対して後のしごき手段での塗り残しの発生を避
けるためには、塗料液を管外周面にまんべんなく
供給できることが望ましい。そのためには、好ま
しくは開口程度を変化調節できる吐出スリツトを
１または複数個有するヘツド、または例えば0.3
〜２mm直径の吐出小孔を１または複数個有するヘ
ツド、あるいはこれらの組合わせを管外周面に対
して適当数配置することが有利である。また、管
外周面に対して塗料液を吐出する複数の小孔を有
し、管外周面を囲ぎようするリング状ヘツドを使
用してもよい。勿論、一つのヘツドで管外周面に
塗料液をまんべんなく供給することが困難である
場合には、ヘツドの配置数を増加したり、または
上述の如き各種ヘツドを組合わせ使用すればよ
い。 かかる供給手段により塗料液を管外周面にカー
テン状またはシヤワー状に供給することにより、
通常のスプレー法による塗料液の噴霧供給に比べ
て塗料液の飛散による作業環境の汚染を防止で
き、またスプレー法では塗装が困難な領域の粘度
状態にある塗料液を使用できるという利点が得ら
れる。 上記供給手段によつて搬送中の管外周面に塗料
液を供給すると、供給方向によつては塗料液の一
部が管内にはいり込むことがある。この管内に侵
入した塗料は、管外周面を塗装する目的からすれ
ば無益で非経済的であり、また管外周面への紫外
線照射によつては硬化し難く、いつまでも粘着性
を有し、管取扱い時に管外に流れ出してその塗装
外周面を汚したり、また作業環境を汚染するおそ
れがある。このことを防止するには、管の両端開
口を後に除去容易な手段（例えばキヤツプ）でも
つてあらかじめ塞いでおけばよい。また装置的に
は、１または複数のヘツドでもつて、管の前端側
にはその後方よりまた管の後端側にはその前方よ
り塗料液を供給するようにすればよい。例えば、
一つまたは一組のヘツドを使用する場合には、該
ヘツドの前を管が通過するとこれをセンサーで取
らえその信号を当該供給手段に伝え、塗料液を該
管の先端側に向けて供給することを開始させると
同時に該ヘツドを管の搬送方向とは逆方向に首振
り回動させ、次いで管の後端が該ヘツドの前を通
過する以前において該管後端までの塗料の供給を
完了させて該供給を停止するようにすればよい。 上記供給手段によつて外周面に塗料液を供給し
た管は次いでしごき手段に通して、その外周面全
体に塗料を均等に塗布する。 このしごき手段は、(1)管横断面外形に相似形で
これより大きな寸法の開口を有する非弾性体を使
用するものと、(2)管横断面外形と同一形のまたは
これに相似形でこれより小さな寸法の開口を有す
る弾性体を使用するものとに大別される。 前者(1)は金属製ダイスに類似タイプであり、そ
の開口の厚み、また該開口と管外周面との間の間
隙が膜厚調整の要因となる。 後者(2)はかかる開口を有するゴム板ないしはゴ
ムリングタイプのものである。この弾性体は、こ
れを補強すると共に膜厚の均一性の精度を高める
ために、その片面または両面において、この弾性
体の開口と相似形でこれより大きな法の開口を有
する非弾性補強体（例えば金属板）でもつて同心
的に保護されていることが好ましい。弾性体の素
材は、使用する塗料液に対する耐久性や耐摩耗性
によつて適宜選定される。この後者(2)のにしごき
手段によれば、弾性体の材質、開口の厚み、開口
と管外形との寸法比等が膜厚調整の要因となる。
従つて、かかる観点に基づいて開口の大きさは、
上記規制の範囲内で適宜選定すればよい。加え
て、前者(1)の場合にも同様であるが、使用する塗
料液の粘度や管搬送速度等も膜厚調整の要因であ
ることは勿論である。 上記しごき手段は各別に１または複数あるいは
組合わせて配置して、膜厚調整を行うこともでき
る。このようにして当該しごき手段によつて、目
的とする膜厚の塗膜を得ることができる。 また、当該しごき手段（即ち、前者(1)と後者
(2)）は、管搬送方向に対して平行方向に且つ直角
方向に遊動可能に構成することが好ましい。これ
によれば、管の搬送時における振動、また管自体
の曲りによつて発生する塗料の塗布むらを回避で
きて、管外周面全体における膜厚の均一性をより
一層精確に維持することができる。 上記しごき手段によつて管外周面に均一に塗布
された塗料は、次いでこれに紫外線を照射して硬
化させる。紫外線照射源としては自体公知の高圧
水銀灯、メタルハライドランプ等が使用されてよ
い。本発明にあつては、かかる紫外線照射源でも
つて管外周面がその円周方向において均等に照射
されるように、当該手段を構成することが有利で
ある。 本発明にあつては、隣接する管搬送手段の間に
少なくとも上記しごき手段と紫外線照射手段を配
置する。これにより、未硬化塗膜が管搬送手段に
接触して損傷されることを防止できる。なお、管
搬送手段間に設けた紫外線照射手段によつては、
管外周面全体の塗膜を充分に硬化させ難い場合に
は、特公昭55―8229号公報にも開示の如く、まず
管搬送手段に接触する部分の塗膜に重点的に紫外
線を照射してこれを充分に硬化させ、次いで管搬
送手段通過後に更に他の紫外線照射手段を付設
し、これによつて管外周面全体の塗膜を充分に硬
化させるようにしてもよい。 次に第１図〜第３図を参照して本発明を具体的
に説明する。 １，１′は管２をその長さ方向に搬送するロー
ル手段である。管２の搬送方向は水平にまたは傾
斜して方向付けられてよいが、装置的には図示の
如く水平方向が有利である。３は手段１，１′に
よつて搬送中の管２の外周面に紫外線硬化塗料液
を供給する手段であり、そのヘツド４，４′より
管２に向けて塗料液が吐出され、余剰塗料は下の
パン５を通じて塗料タンク６に回収され、フイル
ター７、ポンプ８およびライン９を経て使用に供
される。 １０は手段３によつて管２に供給された塗料を
しごいて均一に塗布するための手段であり、その
詳細は第２図および第３図に示す如く、所の開口
１１を有するゴム弾性板１２がその両面に開口付
き金属板１３を同心的に固定されて補強されてお
り、このようにして成るしごき板はそのケーシン
グ１４に挿入支持され、該ケーシング１４はフレ
ーム１５に対して緩衝体１６（例えばばね）でも
つて上下左右前後に遊動可能に支持されている。
１７は管２の搬送方向（矢印）に沿つて同方向に
上記しごき板が必要以上に遊動するのを防止する
ためのストツパーである。 １８は上記しごき手段１０によつて管２の外周
面に均一に塗布された塗料を硬化させるための紫
外線照射手段であり、その照射源１９は管２の円
周方向に均等に複数配置されている。 図示の本例にあつては、管搬送手段１，１′の
間には、しごき手段１０および紫外線照射手段１
８と共に塗料液供給手段３も配置されている。 以上の構成から成る図示装置を使用し、第１表
に示す条件で長さ5.5m、口径50.8mmの鋼管にポリ
エステルアクリレートを主成分とする紫外線硬化
塗料液を塗装した。得られる塗膜の厚みは電磁式
膜厚計を使用して測定した。その結果を第２表に
示す。なお、膜厚の測定部位は、鋼管の長さ方向
については第４図に示す如くその搬送方向（矢
印）に沿つて先端より約500mm(イ)、約2750mm(ロ)、
約5000mm(ハ)であり、また鋼管の円周方向について
は第５図に示す如くその上端(A)より４等分線上
（Ｂ〜Ｄ）である。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例の全体を示す簡略側
面図、第２図はしごき手段の正面図、第３図はそ
の一部断面平面図、第４図および第５図は塗装管
の膜厚測定部位を示す説明図であつて、１，１′
は管搬送手段、２は管、３は塗料液供給手段、
４，４′はそのヘツド、１０はしごき手段、１２
は所定開口１１を有する弾性体、１３はその補強
体、１８は紫外線照射手段を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有限長の管をその長さ方向に搬送しながら、
   その外周面に紫外線硬化塗料液をカーテン状また
   はシヤワー状に供給し、次いで該管をその搬送方
   向に対して平行方向かつ直角方向に遊動可能なし
   ごき手段によりしごいて供給塗料液を該管の外周
   全面に薄膜状均一に塗布し、次いで紫外線を照射
   して塗布塗料液を硬化させることを特徴とする管
   外周面の塗装方法。 ２ しごき手段が管横断面外形に相似形でこれよ
   り大きな寸法の開口を有する非弾性体から成る上
   記第１項の方法。 ３ しごき手段が管横断面外形と同一形のまたは
   これに相似形でこれより小さな寸法の開口を有す
   る弾性体から成る上記第１項の方法。 ４ しごき手段が弾性体をその片面または両面に
   おいて弾性体の開口と相似形でこれより大きな寸
   法の開口を有する非弾性補強体でもつて同心的に
   保護しているものから成る上記第３項の方法。 ５ 有限長の管をその長さ方向に搬送する手段、
   管の搬送方向に沿つて順次配置された、スリツト
   または小孔もしくはそれらの組み合わせから成
   る、管の外周面に紫外線硬化塗料液をカーテン状
   またはシヤワー状に供給する手段、管の搬送方向
   に対して平行方向かつ直角方向に遊動可能であ
   る、供給塗料液を管外周全面に薄膜状均一に塗布
   するためのしごき手段および塗布塗料液を硬化さ
   せるための紫外線照射手段から成り、隣接する管
   搬送手段間に少なくとも上記しごき手段と紫外線
   照射手段が設けられていることを特徴とする管外
   周面の塗装装置。 ６ しごき手段が管横断面外形に相似形でこれよ
   り大きな寸法の開口を有する非弾性体から成る上
   記第５項の装置。 ７ しごき手段が管横断面外形と同一形のまたは
   これに相似形でこれより小さな寸法の開口を有す
   る弾性体から成る上記第５項の装置。 ８ しごき手段が弾性体をその片面または両面に
   おいて弾性体の開口と相似形でこれより大きな寸
   法の開口を有する非弾性補強体でもつて同心的に
   保護しているものから成る上記第７項の装置。