JPWO2015145585A1 - 送電鉄塔の塗装方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、送電鉄塔の塗装時における作業者の帯電防止と、塗膜の耐用年数の長期化とを高いレベルで両立させることを目的とする。この目的を達成すべく、本発明は、亜鉛めっきを施した送電鉄塔の表面に塗布され、耐候性を備える塗膜を前記送電鉄塔の表面に形成する送電鉄塔用塗料であって、前記送電鉄塔の表面に直接塗布される下塗り塗料と、前記下塗り塗料の塗布後に重ねて塗布される上塗り塗料とを備え、前記下塗り塗料は、アルミニウム微粉末、エポキシ樹脂、及び、第１溶剤を含み、前記上塗り塗料は、黒鉛、フッ素樹脂、及び、第２溶剤を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、送電鉄塔の塗装用塗料、及び、送電鉄塔の塗装方法に関する。

送電鉄塔は長期に亘って風雨等に曝される。このため、防錆対策として亜鉛めっきが施されている。この亜鉛めっきが経年劣化をすることから、送電鉄塔の表面に防錆塗装を定期的に行うことで、防錆効果を維持している。この送電鉄塔は、３０ｍ以上の高さを有しており、山間部等の交通が不便な場所にも設置されている。このため、防錆塗装は、作業者による刷毛塗りで行われている。

刷毛塗り作業であることから、塗装用塗料の仕様を決める際には、次の点が考慮されている。第１は、高さ３０ｍ以上の高所での作業を行う点である。第２は、幅が１０ｃｍ程度の細いフレームの上で作業を行う点である。第３は、数万ボルトから数十万ボルトで充電された送電線に接近して作業を行う点である。すなわち、塗装用塗料の仕様は、高所で足もとが不安定であり、迅速な作業が求められている点を考慮して決められる。

塗装作業のサイクルをできるだけ長くしたい観点から、塗膜には、長期に亘る耐候性が求められる。塗膜の耐用年数を長くするためには、塗膜を厚くするとともに、塗り回数を増やすことが有効である。例えば、厚さ６０μｍの塗膜を１回塗りで形成した場合、耐用年数は５年程度となる。また、厚さ６０〜６５μｍの塗膜を２回塗りで形成した場合、耐用年数は７〜１５年程度となり、厚さ９０μｍの塗膜を３回塗りで形成した場合、耐用年数は２０〜２５年程度となる。

２０〜２５年程度の耐用年数を確保するためには、３回塗りで膜厚が９０μｍの塗膜を形成することが望ましい。しかし、重ね塗りの回数が増えると作業期間が長くなるため、迅速な作業が困難になる。前述したように、足もとが不安定な高所作業であることから、作業期間が長くなることは好ましくない。一方、超高圧の送電鉄塔に対する塗装作業時には、静電誘導に起因する作業者の帯電が懸念されており、放電時の人体への影響を考慮して帯電防止効果を有する塗料が望まれている。

このような事情に鑑み、特許文献１には、亜鉛めっきを施した送電鉄塔標識の帯電防止塗装として、下塗り層がアルミニウム粉末を含むエポキシ樹脂であり、上塗り層が黒鉛粒を含む樹脂である構成が開示されている。また、特許文献２には、フッ素共重合体、及び導電性フィラーを含む帯電防止塗料が開示されている。また、特許文献３には、湿気硬化型ポリウレタン樹脂と、カーボン系導電性物質及びウィスカー型導電性物質とを含む帯電防止塗料が開示されている。さらに、特許文献４には、金属構造物表面に用いられる防食塗膜として、下塗り層が湿気硬化型ポリウレタンウレア樹脂及び雲母状酸化鉄（又は亜鉛末）を含み、塗り重ねる層がフッ素樹脂を含む構成が開示されている。

特公昭５８−１５０２４号公報 特開２００５−３１４５６１号公報 特開２００９−２０９２９９号公報 特開平１０−１５７００４号公報

作業者の帯電防止と耐用年数の長期化はいずれも、超高圧の送電鉄塔に用いる塗料として必要不可欠な特性である。例えば、耐用年数が短くなるほど、短いサイクルで塗料を塗り直さなくてはならず、人手を要し、作業効率の低下に繋がる。また、導電性を付与すべく、塗料に導電材を含ませた場合、導電材の種類によっては密着性が損なわれ、剥がれ落ちてしまう可能性がある。

耐用年数を延ばすために、塗料の塗り重ね回数を増やして厚い塗膜を形成することが考えられる。しかし、塗り重ね回数を増やしてしまうと、塗装作業に時間を要し、作業効率の低下に繋がる。加えて塗膜の抵抗値が高くなり、求められる電気的特性が得られなくなる可能性もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、送電鉄塔の塗装時における作業者の帯電防止と、塗膜の耐用年数の長期化とを高いレベルで両立させることにある。

前述の目的を達成するため、本発明は、亜鉛めっきを施した送電鉄塔の表面に塗布され、耐候性を備える塗膜を前記送電鉄塔の表面に形成する送電鉄塔用塗料であって、前記送電鉄塔の表面に直接塗布される下塗り塗料と、前記下塗り塗料の塗布後に重ねて塗布される上塗り塗料とを備え、前記下塗り塗料は、アルミニウム微粉末、エポキシ樹脂、及び、第１溶剤を含み、前記上塗り塗料は、黒鉛、フッ素樹脂、及び、第２溶剤を含むことを特徴とする。

前述の送電鉄塔用塗料において、前記第２溶剤は、前記第１溶剤よりも前記エポキシ樹脂に対する溶解力が低いことが好ましい。

前述の送電鉄塔用塗料において、前記第１溶剤は、キシレン、メチルイソブチルケトン、及び、イソプロピルアルコールから選択され、前記第２溶剤は、ミネラルスピリット、及び、低沸点芳香族ナフサから選択されることが好ましい。

また、本発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の送電鉄塔用塗料を、前記送電鉄塔の表面に塗布する送電鉄塔の塗装方法であって、前記上塗り塗料による塗膜の標準厚さを、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さよりも薄くすることを特徴とする。

前述の送電鉄塔の塗装方法において、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さを６０〜９０μｍの範囲内に設定し、前記上塗り塗料による塗膜の標準厚さを、３０μｍ以上とすると共に、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さよりも３０μｍ以上薄く設定することが好ましい。

本発明によれば、送電鉄塔の塗装時における作業者の帯電防止と、塗膜の耐用年数の長期化とを高いレベルで両立させることができる。

使用材料（その１）を説明する図である。 使用材料（その２）を説明する図である。 使用材料（その３）を説明する図である。 使用材料（その４）を説明する図である。 仕様概要及び複合サイクル試験の結果を示す図である。 冷熱サイクル試験及び促進耐侯性試験の結果を示す図である。 促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験の結果を示す図である。 評価結果を説明する図である。 使用材料（その５）を説明する図である。 仕様概要及び破壊電圧測定試験の結果（その１）を示す図である。 仕様概要及び破壊電圧測定試験の結果（その２）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態では、顔料成分と、導電材と、エポキシ系樹脂と、湿気硬化型ポリウレタン樹脂と、フッ素系樹脂とを組み合わせて異なる仕様の塗装用塗料を複数種類作製し、評価を行った。評価は、複合サイクル試験、冷熱サイクル試験、促進耐侯性試験、促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験、及び、破壊電圧測定試験によって行った。

これらの試験のうち、複合サイクル試験は、塗料の防食性、耐水性、耐湿性、及び可撓性を評価するための試験である。冷熱サイクル試験は、塗料の可撓性、及び付着安定性を評価するための試験である。促進耐侯試験は、塗料の耐候性を評価するための試験である。促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験は、総合的な耐久性を評価するための試験である。破壊電圧測定試験は、塗料における電流の流れ易さを評価するための試験である。

なお、本実施形態では、複合サイクル試験から促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験までの各試験と、破壊電圧測定試験とを分けて行った。このため、前者の各試験を先に説明し、後者の試験を後に説明することとする。

前者の各試験の説明に先立ち、使用材料について説明する。まず、顔料成分について説明する。図１に示すように、顔料成分は、塗料の色を定める着色顔料と、流動性、強度、及び光学的性質等を改善する体質顔料とを有する。着色顔料としては、白色用の酸化チタン、黒色用のカーボンブラック、錆色用の酸化第二鉄、及び黄色用の黄色酸化鉄を用いた。体質顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、珪藻土、タルク、硫酸バリウム、及び炭酸バリウムを用いた。

次に、エポキシ系樹脂について説明する。図１に示すように、エポキシ系樹脂はエポキシ樹脂Ａ（エポキシｅ−Ａ）、及びＢ（エポキシｅ−Ｂ）の２種類を用いた。

エポキシｅ−Ａは、導電材としてアルミニウム微粉末を含んでいる。そして、樹脂成分が全体の６２％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤には２種類のエポキシ樹脂を混合して用いた。１つ目の樹脂としては、エポキシ当量が４５０〜５００であるビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を用いた。２つ目の樹脂としては、エポキシ当量が約３２０であるビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を用いた。硬化剤にはアミン価６０のポリアミドアミンからなるアミン樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、メチルイソブチルケトン、及びイソプロピルアルコールを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃７０１７Ｔ」、大日本塗料株式会社製の商品名「エポニックスＡＬ」があげられる。

エポキシｅ−Ｂは、平均長さ５μｍの導電性酸化チタンを導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の４５％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤にビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を用い、硬化剤にアミン価６０のポリアミドアミンからなるアミン樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、メチルイソブチルケトン、及びイソプロピルアルコールを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃９０２７」があげられる。

次に、湿気硬化型ポリウレタン樹脂について説明する。図２に示すように、湿気硬化型ポリウレタン樹脂はＡ（湿硬ウレタンｅ−Ａ）、及びＢ（湿硬ウレタンｅ−Ｂ）の２種類を用いた。

湿硬ウレタンｅ−Ａは、平均粒子径２５μｍのアルミニウム微粉末を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の６０％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂としては、平均分子量が５００〜１５００の湿気硬化型ポリウレタン樹脂を用いた。溶剤としては、低沸点芳香族ナフサ、中沸点芳香族ナフサ、及びトリメチルベンゼンを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃８０１７Ｓ」、及び大日本塗料株式会社製の商品名「ＶグランＡＬ」があげられる。

湿硬ウレタンｅ−Ｂは、平均粒子径３５μｍのアルミニウム微粉末を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の６０％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂としては、平均分子量が５００〜１５００の湿気硬化型ポリウレタン樹脂を用いた。溶剤としては、低沸点芳香族ナフサ、中沸点芳香族ナフサ、及びトリメチルベンゼンを用いた。この樹脂は、湿硬ウレタンｅ−Ａの配合をベースに導電材の銘柄を変更することで作製した。

次に、フッ素樹脂について説明する。図３及び図４に示すように、フッ素樹脂はＡ（フッ素ｅ−Ａ）からＦ（フッ素ｅ−Ｆ）の６種類を用いた。

フッ素ｅ−Ａは、平均長さが５μｍの導電性酸化チタンを導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の６３％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ（フルオロエチレン／ビニルエーテル共重合）型のフッ素樹脂を用い、硬化剤にＨＭＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）型のイソシアネート樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、酢酸ブチル、及びトルエンを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃９０３７」があげられる。

フッ素ｅ−Ｂは、平均粒子径７４μｍの黒鉛を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７４％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分と溶剤に関しては、フッ素ｅ−Ａと同じである。すなわち、樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型のフッ素樹脂を用い、硬化剤にＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、酢酸ブチル、及びトルエンを用いた。この樹脂は、フッ素ｅ−Ｂの配合をベースに導電材の種類を黒鉛に変更することで作製した。

フッ素ｅ−Ｃは、平均長さが５μｍの導電性酸化チタンを導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７１％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型であって、弱溶剤可溶型のフッ素樹脂を用いた。そして、硬化剤にはＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。また、溶剤としては、ミネラルスピリット、及び低沸点芳香族ナフサの弱溶剤を用いた。

フッ素ｅ−Ｄは、カーボングラファイトからなる黒鉛を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７３％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型であって、弱溶剤可溶型のフッ素樹脂を用いた。そして、硬化剤にはＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。また、溶剤としては、ミネラルスピリット、及び低沸点芳香族ナフサの弱溶剤を用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃９０３７Ｍ」があげられる。

フッ素ｅ−Ｅは、平均長さが５μｍの導電性酸化チタンを導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７０％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型であって、弱溶剤可溶型のフッ素樹脂を用いた。そして、硬化剤にはＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。また、溶剤としては、ミネラルスピリット、及び低沸点芳香族ナフサの弱溶剤を用いた。この樹脂は、フッ素ｅ−Ｃの配合をベースに添加剤（増粘剤）を変更することで作製した。

フッ素ｅ−Ｆは、平均粒子径７４μｍの黒鉛を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７３％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型であって、弱溶剤可溶型のフッ素樹脂を用いた。そして、硬化剤にはＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。また、溶剤としては、ミネラルスピリット、及び低沸点芳香族ナフサの弱溶剤を用いた。この樹脂は、フッ素ｅ−Ｅの配合をベースに導電材を黒鉛に変更することで作製した。

そして、図５に示すように、これらの塗料を組み合わせることで、仕様の異なる複数種類の塗料を作成し、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に順次塗布して試験片を作成した。以下、各仕様について説明する。

仕様５００−１は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが６０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。なお、塗膜の標準厚さとは、設計上の厚さを意味する。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ａを用い、このフッ素ｅ−Ａを塗膜の標準厚さが３０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が９０μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−２は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、実施例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが６０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｂを用い、このフッ素ｅ−Ｂを塗膜の標準厚さが３０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が９０μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−３は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが６０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｃを用い、このフッ素ｅ−Ｃを塗膜の標準厚さが３０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が９０μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−４は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、実施例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが６０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｄを用い、このフッ素ｅ−Ｃを塗膜の標準厚さが３０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が９０μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−５は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としては湿硬ウレタンｅ−Ａを用い、この湿硬ウレタンｅ−Ａを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｅを用い、このフッ素ｅ−Ｅを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１００μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−６は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としては湿硬ウレタンｅ−Ａを用い、この湿硬ウレタンｅ−Ａを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｆを用い、このフッ素ｅ−Ｆを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１００μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−７は、下塗り塗料と中塗り塗料と上塗り塗料の３種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが６０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。中塗り塗料としてはエポキシｅ−Ｂを用い、このエポキシｅ−Ｂを塗膜の標準厚さが３０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して中塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ａを用い、このフッ素ｅ−Ａを塗膜の標準厚さが３０μｍとなるように中塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１２０μｍとなる３層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−８は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｅを用い、このフッ素ｅ−Ｅを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１００μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−９は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としてはエポキシｅ−Ａを用い、このエポキシｅ−Ａを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｆを用い、このフッ素ｅ−Ｆを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１００μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−１０は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としては湿硬ウレタンｅ−Ｂを用い、この湿硬ウレタンｅ−Ｂを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｅを用い、このフッ素ｅ−Ｅを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１００μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

仕様５００−１１は、下塗り塗料と上塗り塗料の２種類からなり、比較例の仕様である。下塗り塗料としては湿硬ウレタンｅ−Ｂを用い、この湿硬ウレタンｅ−Ｂを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように塗布して下塗り層を形成した。上塗り塗料としてはフッ素ｅ−Ｆを用い、このフッ素ｅ−Ｆを塗膜の標準厚さが５０μｍとなるように下塗り層に重ねて塗布して上塗り層を形成した。これにより、合計膜厚が１００μｍとなる２層構造の塗膜を、亜鉛溶融めっき鋼板の表面に形成した。

次に、各仕様の試験片による複合サイクル試験について説明する。この複合サイクル試験は、JIS K 5600-7-9「サイクル試験方法」に準拠して行い、塗膜試験片に素地に達するＸ字状の切り込みを入れて、腐食サイクル環境に置き、発生する錆やフクレの程度（大きさ）を評価した。なお、この試験における１サイクルは６Ｈであり、その内訳は次の通りである。「塩水噴霧０．５Ｈ」→「湿潤１．５Ｈ」→「高温（５０℃）２Ｈ」→「乾燥２Ｈ」。

複合サイクル試験の試験結果を図５に示す。同図、及び後述する他の図において、記号◎、○、△、×はそれぞれ結果の優劣を示す。すなわち、記号◎は最もよい結果を、記号○は２番目によい結果を、△は３番目によい結果を、×は最も悪い結果を示している。なお、フクレについて、各記号はフクレの大きさ（幅，直径）を示している。すなわち、記号◎はフクレの大きさが０〜４ｍｍであることを、記号○はフクレの大きさが５〜８ｍｍあることをそれぞれ示している。同様に、記号△はフクレの大きさが９〜１２ｍｍであることを、記号×はフクレの大きさが１３ｍｍ以上であることをそれぞれ示している。

この複合サイクル試験では、仕様５００−２〜４の評価が、他の仕様よりも良好であった。特に、３２００サイクル時点での切り込み部のフクレに関し、仕様５００−２及び３ではフクレの大きさが６ｍｍ、仕様５００−４ではフクレの大きさが８ｍｍであった。一方、仕様５００−１については、３２００サイクル時点における切り込み部のフクレの大きさが１１ｍｍであり、仕様５００−２〜４よりも大きかった。また、仕様５００−５〜１１に関しては、１６００サイクルの時点でフクレの大きさが１２ｍｍ以上であった。

次に、冷熱サイクル試験について説明する。この冷熱サイクル試験は、JIS K 5400 9.3「耐冷熱繰り返し性」に準拠して行い、塗膜試験片を冷熱サイクル（膨張・収縮サイクル）環境に置き、塗膜外観、付着安定性の変化を評価した。なお、この試験における１サイクルは６Ｈであり、その内訳は「低温−２０℃ ３Ｈ」→「高温５０℃ ３Ｈ」である。

冷熱サイクル試験の試験結果を図６に示す。なお、付着性について、各記号は、クロスカット付着性試験での剥離格子数を示す。すなわち、５×５の格子状にカットされた塗膜の剥離格子数を示している。そして、記号◎は剥離格子数が０個であることを、記号○は剥離格子数が１〜５個であることをそれぞれ示している。同様に、記号△は剥離格子数が６〜１０個であることを、記号×は剥離格子数が１１個以上であることをそれぞれ示している。

この冷熱サイクル試験において、仕様５００−１〜４，７〜１１は何れも、２００サイクル時点の剥離格子数が０個であり、かつ、ワレもフクレも確認されず、良好な結果であった。これらの中で、仕様５００−１〜４，７については、１６００サイクル時点でも剥離格子数が０個であり、かつ、ワレもフクレも確認されなかった。一方、仕様５００−５，６については、２００サイクル時点の剥離格子数が１６個以上であり、１６００サイクル時点ではほぼ全体が剥離されていた。このため、仕様５００−５，６については、付着安定性に欠けると考えられる。

次に、促進耐候性試験について説明する。この促進耐候性試験は、JIS K 5400 9.8「促進耐候性（サンシャインカーボンアーク灯式）」に準拠して行い、塗膜試験片に強力な紫外線を照射し、紫外線による劣化（樹脂・顔料分の分解）を促進し、光沢、色彩変化を評価した。

促進耐候性試験の試験結果を図５に示す。なお、光沢は光沢保持率（％）を示す。そして、記号◎は光沢保持率が１００〜８０％であることを、記号○は光沢保持率が７９〜６０％であることをそれぞれ示している。同様に、記号△は光沢保持率が５９〜３５％であることを、記号×は光沢保持率が３４％以下であることをそれぞれ示している。また、色差は△Ｅを示す。そして、記号◎は色差が０．０〜１．０であることを、記号○は色差が１．１〜２．０であることをそれぞれ示している。同様に、記号△は色差が２．１〜３．０であることを、記号×は色差が３．１以上であることをそれぞれ示している。

この促進耐候性試験において、９０００Ｈまで耐える仕様はなかった。このため、６０００Ｈまでの結果で比較すると、仕様５００−２，４，６は６０００Ｈ経過時点での光沢保持率が３６〜３８％であり、仕様５００−１，３，５，７の光沢保持率（１０〜１６％）よりも良好であった。なお、この促進耐候性試験では、上塗り塗料によって評価が左右されることから、仕様５００−８，１０については仕様５００−５と同様の評価に、仕様５００−９，１１については仕様５００−６と同様の評価になると考えられる。

次に、促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験について説明する。この促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験は、実環境を想定した腐食試験環境に塗膜試験片を置き、塗膜外観、付着安定性の変化を評価した。この促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験において、１サイクルは２４０Ｈであり、その内訳は、「促進耐候性試験が１２０Ｈ」→「複合サイクル試験が１２０Ｈ（２０サイクル）」である。

促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験の試験結果を図７に示す。なお、付着性について、各記号は、クロスカット付着性試験での剥離格子数を示す。すなわち、５×５の格子状にカットされた塗膜の剥離格子数を示している。そして、記号◎は剥離格子数が０個であることを、記号○は剥離格子数が１〜５個であることをそれぞれ示している。同様に、記号△は剥離格子数が６〜１０個であることを、記号×は剥離格子数が１１個以上であることをそれぞれ示している。

この促進耐侯性・腐食性複合サイクル試験において、錆、ワレ、フクレの３項目については、各仕様で優劣はつかなかった。付着安定性については、仕様５００−１〜４，７が良好であった。また、６サイクルの試験結果より、仕様５００−８〜１１についても仕様５００−１〜４，７と同程度の付着安定性を有すると考えられた。また、仕様５００−５，６については、６サイクル時点で大半の格子が剥離されており、付着安定性が悪いことが確認された。

図８は、前述した試験結果を総合した評価結果である。この図に示すように、仕様５００−２，４については、前述の各試験で良好な評価が得られたことから合格と判定した。そして、これらの仕様５００−２，４については、JIS 5600-7-6「屋外暴露耐候性」に準拠した試験塗装を行った。そして、この試験塗装により、必要な耐候性を有していることを確認した。

一方、仕様５００−１については、耐水性（耐湿性）がやや不良、耐候性が不良であったことから、不合格と判定した。仕様５００−３については、耐候性がやや不良であったことから、不合格と判定した。仕様５００−５，６については、耐水性（耐湿性）及び付着安定性が不良、耐候性がやや不良であったことから、不合格と判定した。仕様５００−７，８，１０については、耐水性（耐湿性）が不良、耐候性がやや不良であったことから、不合格と判定した。仕様５００−９，１１については、耐水性（耐湿性）が不良であったことから、不合格と判定した。

次に、破壊電圧測定試験について説明する。この試験の説明に先立ち、新たに使用した塗料、及び新たに定めた仕様について説明する。図９に示すように、破壊電圧測定試験では、新たな塗料としてエポキシｅ−Ｃ、ウレタンｅ−Ａ、フッ素ｅ−Ｇ、及びフッ素ｅ−Ｈを使用した。そして、図１１及び図１２に示すように、これらの塗料により、仕様５００−１２〜１５を新たに定めた。

図９に示すように、エポキシｅ−Ｃは、平均粒子径３５μｍのアルミニウム微粉末を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の６０％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤には２種類のエポキシ樹脂を混合して用いた。１つ目の樹脂としては、エポキシ当量が４５０〜５００であるビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を用いた。２つ目の樹脂としては、エポキシ当量が約３２０であるビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂を用いた。硬化剤にはアミン価６０のポリアミドアミンからなるアミン樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、メチルイソブチルケトン、及びイソプロピルアルコールを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃７０１７」があげられる。

ウレタンｅ−Ａは、平均粒子径７４μｍの黒鉛を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７４％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤にアクリルポリオールからなるポリウレタン樹脂を用い、硬化剤にＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、及び酢酸ブチルを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃８０４７」があげられる。

フッ素ｅ−Ｇは、平均粒子径４４μｍの黒鉛及び平均長さ５μｍの導電性酸化チタンを導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７０％であり、残りが顔料成分である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型のフッ素樹脂を用い、硬化剤にＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、酢酸ブチル、及びトルエンを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃９０３７」の配合をベースに導電材を変更することで作製した。

フッ素ｅ−Ｈは、平均粒子径７４μｍの黒鉛を導電材として含んでいる。そして、樹脂成分が全体の７４％であり、残りが顔料成分と導電材である。樹脂成分に関し、主剤に重量平均分子量７０００〜４００００であってＯＨ価／ポリマーが２０〜１００であるＦＥＶＥ型のフッ素樹脂を用い、硬化剤にＨＭＤＩ型のイソシアネート樹脂を用いた。溶剤としては、キシレン、酢酸ブチル、及びトルエンを用いた。この塗料としては、例えば中電工業株式会社製の商品名「パイネ＃９０３７」の配合をベースに導電材を変更することで作製した。

次に塗料の仕様について説明する。図１０及び図１１に示すように、破壊電圧測定試験では、複合サイクル試験等で用いた仕様５００−１〜６に加え、仕様５００−１２〜１５を新たに定めた。各仕様について、各層の膜厚を変化させて矩形状の試験片を複数種類作製し、破壊電圧の測定を行った。以下、各仕様と膜厚について説明する。

仕様５００−１では、前述したように下塗り塗料としてエポキシｅ−Ａを、上塗り塗料としてフッ素ｅ−Ａをそれぞれ用いた。そして、３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。すなわち、膜厚パターン１の試験片は、下塗り塗膜の標準厚さを６０μｍ、上塗り塗膜の標準厚さを３０μｍとし、標準厚さの合計を９０μｍとした。膜厚パターン２の試験片は、下塗り塗膜の標準厚さを７５μｍ、上塗り塗膜の標準厚さを４５μｍとし、標準厚さの合計を１２０μｍとした。膜厚パターン３の試験片は、下塗り塗膜の標準厚さを９０μｍ、上塗り塗膜の標準厚さを６０μｍとし、標準厚さの合計を１５０μｍとした。

仕様５００−２では、前述したように下塗り塗料としてエポキシｅ−Ａを、上塗り塗料としてフッ素ｅ−Ｂをそれぞれ用いた。そして、仕様５００−１と同じく３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。

仕様５００−３では、前述したように下塗り塗料としてエポキシｅ−Ａを、上塗り塗料としてフッ素ｅ−Ｃをそれぞれ用いた。そして、仕様５００−１と同じく３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。

仕様５００−４では、前述したように下塗り塗料としてエポキシｅ−Ａを、上塗り塗料としてフッ素ｅ−Ｄをそれぞれ用いた。そして、仕様５００−１と同じく３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。

仕様５００−５では、前述したように下塗り塗料として湿硬ウレタンｅ−Ａを、上塗り塗料としてフッ素ｅ−Ｅをそれぞれ用いた。そして、３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。すなわち、膜厚パターン１の試験片は、下塗り塗膜及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ５０μｍとし、標準厚さの合計を１００μｍとした。膜厚パターン２の試験片は、下塗り塗膜及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ６５μｍとし、標準厚さの合計を１３０μｍとした。膜厚パターン３の試験片は、下塗り塗膜及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ８０μｍとし、標準厚さの合計を１６０μｍとした。

仕様５００−６では、前述したように下塗り塗料として湿硬ウレタンｅ−Ａを、上塗り塗料としてフッ素ｅ−Ｆをそれぞれ用いた。そして、仕様５００−５と同じく３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。

仕様５００−１２では、下塗り塗料として湿硬ウレタンｅ−Ａを、上塗り塗料として前述したフッ素ｅ−Ｇをそれぞれ用いた。そして、仕様５００−５と同じく３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。

仕様５００−１３では、下塗り塗料として湿硬ウレタンｅ−Ａを、上塗り塗料として前述したフッ素ｅ−Ｈをそれぞれ用いた。そして、仕様５００−５と同じく３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。

仕様５００−１４では、下塗り塗料として前述のエポキシｅ−Ｃを、中塗り塗料として前述のエポキシｅ−Ｂを、上塗り塗料として前述のフッ素ｅ−Ａをそれぞれ用いた。なお、これらの塗料の組み合わせは、従来仕様に相当する。そして、この仕様５００−１４でも、３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。すなわち、膜厚パターン１の試験片は、下塗り塗膜、中塗り塗装、及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ３０μｍとし、標準厚さの合計を９０μｍとした。膜厚パターン２の試験片は、下塗り塗膜、中塗り塗装、及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ４５μｍとし、標準厚さの合計を１３５μｍとした。膜厚パターン３の試験片は、下塗り塗膜、中塗り塗装、及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ６０μｍとし、標準厚さの合計を１８０μｍとした。

仕様５００−１５では、下塗り塗料として前述のエポキシｅ−Ｃを、上塗り塗料として前述のウレタンｅ−Ａをそれぞれ用いた。なお、これらの塗料の組み合わせも、従来仕様に相当する。そして、この仕様５００−１５でも、３種類の膜厚パターンで作製された試験片を試験に供した。すなわち、膜厚パターン１の試験片は、下塗り塗膜、及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ３０μｍとし、標準厚さの合計を６０μｍとした。膜厚パターン２の試験片は、下塗り塗膜、及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ４５μｍとし、標準厚さの合計を９０μｍとした。膜厚パターン３の試験片は、下塗り塗膜、及び上塗り塗膜の標準厚さをそれぞれ６０μｍとし、標準厚さの合計を１２０μｍとした。

以上のように作製された各試験片について、破壊電圧の測定試験を行った。破壊電圧の測定は、専用の測定装置を用いて行った。概略を説明すると、黄銅性の電極板の上に矩形状試験片を載置し、黄銅性の円柱電極を矩形状試験片の右上側或いは左下側（要するに試験片の隅角部）に配置した。その後、円柱電極への印加電圧を徐々に上昇させた。そして、印加電圧の上昇に伴う電極間の電圧上昇と、塗膜の絶縁破壊による電極間の電圧下降とを計測し、電極間の最大電圧を破壊電圧として取得した。なお、測定は、１つの膜厚パターンに対して２回行い、平均値を破壊電圧として取得した。

以下、測定結果について説明する。破壊電圧に関しては、８００Ｖ以下であれば、作業上の支障はないと考えられる。しかしながら、作業者の帯電防止という観点からすると、破壊電圧は低い方が望ましいといえる。これは、破壊電圧が低いほど、作業者の帯電電圧が低くても送電鉄塔への放電が行われるからである。

まず、従来仕様である仕様５００−１４，１５について説明する。図１１に示すように、これらの仕様５００−１４，１５に関しては、膜厚パターン１〜３の何れの破壊電圧も７．６〜１３．５Ｖの範囲内であり、上限値である８００Ｖに比べて十分に低いことが確認された。

次に、実施例及び比較例の仕様５００−１〜６，１２，１３について説明する。図１０に示すように、これらの仕様５００−１〜６，１２，１３に関しては、膜厚パターン１〜３の何れの破壊電圧も２４．０〜１７３．４Ｖの範囲内であり、従来仕様には及ばないものの、上限値である８００Ｖに比べて十分に低いことが確認された。すなわち、実用に際して十分な導電性を備えているといえる。

以上の試験結果を総合すると、仕様５００−２，４については、十分な耐候性と十分な導電性を備えているといえる。すなわち、下塗り塗料としては、エポキシｅ−Ａのように、アルミニウム微粉末、エポキシ樹脂、及び、溶剤（第１溶剤）を含み、上塗り塗料としては、フッ素ｅ−Ｂやフッ素ｅ−Ｄのように、黒鉛、フッ素樹脂、及び、溶剤（第２溶剤）を含むことが好ましい。

そして、上塗り塗料の溶剤としては、フッ素ｅ−Ｂの強溶剤（キシレン、酢酸ブチル、及びトルエン）よりも、フッ素ｅ−Ｄの弱溶剤（ミネラルスピリット、及び低沸点芳香族ナフサ）が好ましい。これは、上塗り塗料を重ね塗りする際において、作業効率に優れるからである。

また、これらの仕様５００−２，４において、下塗り塗料であるエポキシｅ−Ａの重ね塗り間隔は、最小時間で３２時間（１℃）〜１６時間（３０℃）である。そして、仕様５００−２，４では、２回塗りで仕上げか可能になることから、従来仕様のような３回塗りに比べて作業性が各段に向上するし、運搬対象の塗料の種類を減らすことができる。その結果、作業性の大幅な向上が図れる。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。

本発明は、送電鉄塔の塗装方法に関する。

前述の目的を達成するため、本発明は、送電鉄塔用塗料を、前記送電鉄塔の表面に塗布して、耐候性を備える塗膜を前記送電鉄塔の表面に形成する送電鉄塔の塗装方法であって、前記送電鉄塔用塗料は、前記送電鉄塔の表面に直接塗布される下塗り塗料と、前記下塗り塗料の塗布後に重ねて塗布される上塗り塗料とを備え、前記下塗り塗料は、アルミニウム微粉末、エポキシ樹脂、及び、第１溶剤を含み、前記上塗り塗料は、黒鉛、フッ素樹脂、及び、第２溶剤を含み、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さを６０〜９０μｍの範囲内に設定し、前記上塗り塗料による塗膜の標準厚さを、３０μｍ以上とすると共に、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さよりも３０μｍ以上薄く設定することを特徴とする。

また、本発明において、前記第２溶剤は、前記第１溶剤よりも前記エポキシ樹脂に対する溶解力が低く、前記第１溶剤は、キシレン、メチルイソブチルケトン、及び、イソプロピルアルコールから選択され、前記第２溶剤は、低沸点芳香族ナフサであることが好ましい。

前述の目的を達成するため、本発明は、送電鉄塔用塗料を、前記送電鉄塔の表面に塗布して、耐候性を備える塗膜を前記送電鉄塔の表面に形成する送電鉄塔の塗装方法であって、前記送電鉄塔用塗料は、前記送電鉄塔の表面に直接塗布される下塗り塗料と、前記下塗り塗料の塗布後に重ねて塗布される上塗り塗料とを備え、前記下塗り塗料は、アルミニウム微粉末、エポキシ樹脂、及び、第１溶剤を含み、前記上塗り塗料は、黒鉛、フッ素樹脂、及び、第２溶剤を含み、前記下塗り塗料による塗膜の設計上の厚さを６０〜９０μｍの範囲内に設定し、前記上塗り塗料による塗膜の設計上の厚さを、３０μｍ以上とすると共に、前記下塗り塗料による塗膜の設計上の厚さよりも３０μｍ以上薄く設定することを特徴とする。

Claims (5)

1. 亜鉛めっきを施した送電鉄塔の表面に塗布され、耐候性を備える塗膜を前記送電鉄塔の表面に形成する送電鉄塔用塗料であって、
   前記送電鉄塔の表面に直接塗布される下塗り塗料と、前記下塗り塗料の塗布後に重ねて塗布される上塗り塗料とを備え、
   前記下塗り塗料は、アルミニウム微粉末、エポキシ樹脂、及び、第１溶剤を含み、
   前記上塗り塗料は、黒鉛、フッ素樹脂、及び、第２溶剤を含むことを特徴とする送電鉄塔用塗料。
2. 前記第２溶剤は、前記第１溶剤よりも前記エポキシ樹脂に対する溶解力が低いことを特徴とする請求項１に記載の送電鉄塔用塗料。
3. 前記第１溶剤は、キシレン、メチルイソブチルケトン、及び、イソプロピルアルコールから選択され、
   前記第２溶剤は、ミネラルスピリット、及び、低沸点芳香族ナフサから選択されることを特徴とする請求項２に記載の送電鉄塔用塗料。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の送電鉄塔用塗料を、前記送電鉄塔の表面に塗布する送電鉄塔の塗装方法であって、
   前記上塗り塗料による塗膜の標準厚さを、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さよりも薄くすることを特徴とする送電鉄塔の塗装方法。
5. 前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さを６０〜９０μｍの範囲内に設定し、
   前記上塗り塗料による塗膜の標準厚さを、３０μｍ以上とすると共に、前記下塗り塗料による塗膜の標準厚さよりも３０μｍ以上薄く設定することを特徴とする請求項４に記載の送電鉄塔の塗装方法。

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