WO2015145585A1 - 送電鉄塔の塗装用塗料、及び、送電鉄塔の塗装方法 - Google Patents

送電鉄塔の塗装用塗料、及び、送電鉄塔の塗装方法 Download PDF

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WO2015145585A1
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transmission tower
coating
power transmission
undercoat
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政司 仁木
勝男 神光
真輝 笠谷
義高 國武
佳昭 井上
勉 岩見
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中国電力株式会社
中電工業株式会社
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    • C08K2003/0812Aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a paint for painting a power transmission tower and a method for painting a power transmission tower.
  • the transmission tower is exposed to wind and rain for a long time. For this reason, galvanization is applied as a rust prevention measure. Since this galvanization deteriorates over time, the antirust effect is maintained by regularly applying antirust coating to the surface of the power transmission tower.
  • This power transmission tower has a height of 30 m or more, and is installed in places where traffic is inconvenient, such as mountainous areas. For this reason, the antirust coating is performed by brushing by an operator.
  • the first is that work is performed at a height of 30 m or higher.
  • the second point is that the work is performed on a thin frame having a width of about 10 cm.
  • the third point is that work is performed by approaching a transmission line charged with tens of thousands to hundreds of thousands of volts. That is, the specifications of the paint for coating are determined in consideration of the fact that the foot is unstable at a high place and a quick work is required.
  • the coating film is required to have long-term weather resistance.
  • it is effective to increase the number of coatings while increasing the thickness of the coating film.
  • the service life is about 5 years.
  • the service life is about 7 to 15 years
  • the service life is 20 to 25 years. It will be about a year.
  • Patent Document 1 discloses a structure in which an undercoat layer is an epoxy resin containing aluminum powder and a topcoat layer is a resin containing graphite particles as an antistatic coating for a zinc-plated power transmission tower sign.
  • Patent Document 2 discloses an antistatic paint containing a fluorine copolymer and a conductive filler.
  • Patent Document 3 discloses an antistatic paint containing a moisture curable polyurethane resin, a carbon-based conductive material, and a whisker-type conductive material.
  • the undercoat layer contains a moisture-curable polyurethane urea resin and mica-like iron oxide (or zinc powder), and the layer to be applied contains a fluororesin.
  • a configuration is disclosed.
  • Both the antistatic of the worker and the extension of the service life are indispensable characteristics as a paint used for the super high voltage transmission tower. For example, the shorter the service life is, the more paint must be repainted in a short cycle, which requires manpower and leads to a reduction in work efficiency. Further, when a conductive material is included in the paint to impart conductivity, the adhesion may be impaired depending on the type of the conductive material, and may peel off.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose thereof is to achieve both a high level of antistatic of the worker at the time of painting the power transmission tower and a prolonged service life of the coating film. It is in.
  • the present invention provides a paint for a power transmission tower, which is applied to the surface of a galvanized power transmission tower and forms a coating film having weather resistance on the surface of the power transmission tower, An undercoat paint directly applied to the surface of the steel tower; and an overcoat paint applied repeatedly after the undercoat paint is applied.
  • the undercoat paint contains fine aluminum powder, an epoxy resin, and a first solvent
  • the top coating material contains graphite, a fluororesin, and a second solvent.
  • the second solvent has a lower dissolving power with respect to the epoxy resin than the first solvent.
  • the first solvent may be selected from xylene, methyl isobutyl ketone, and isopropyl alcohol
  • the second solvent may be selected from mineral spirit and low-boiling aromatic naphtha. preferable.
  • this invention is a coating method of the power transmission tower which apply
  • the standard thickness of the coating film with the undercoat paint is set within a range of 60 to 90 ⁇ m, the standard thickness of the paint film with the top coat paint is set to 30 ⁇ m or more, and the undercoat It is preferable to set the thickness to be 30 ⁇ m or thinner than the standard thickness of the paint film.
  • a plurality of types of paints for coating having different specifications were prepared and evaluated by combining a pigment component, a conductive material, an epoxy resin, a moisture curable polyurethane resin, and a fluorine resin.
  • the evaluation was performed by a combined cycle test, a thermal cycle test, an accelerated weathering test, an accelerated weathering / corrosion combined cycle test, and a breakdown voltage measurement test.
  • the combined cycle test is a test for evaluating the corrosion resistance, water resistance, moisture resistance, and flexibility of the paint.
  • the thermal cycle test is a test for evaluating the flexibility and adhesion stability of the paint.
  • the accelerated weather resistance test is a test for evaluating the weather resistance of the paint.
  • the accelerated weathering / corrosion combined cycle test is a test for evaluating the overall durability.
  • the breakdown voltage measurement test is a test for evaluating the ease of current flow in the paint.
  • each test from the combined cycle test to the accelerated weathering / corrosive combined cycle test and the breakdown voltage measurement test were performed separately. For this reason, the former tests will be described first, and the latter tests will be described later.
  • the pigment component has a color pigment that determines the color of the paint, and an extender that improves fluidity, strength, optical properties, and the like.
  • a color pigment titanium oxide for white, carbon black for black, ferric oxide for rust color, and yellow iron oxide for yellow were used.
  • extender pigments calcium carbonate, kaolin, diatomaceous earth, talc, barium sulfate, and barium carbonate were used.
  • epoxy resin A epoxy resin A
  • B epoxy resin B
  • Epoxy e-A contains fine aluminum powder as a conductive material.
  • the resin component is 62% of the total, and the rest is the pigment component and the conductive material.
  • a mixture of two types of epoxy resins was used as the main agent.
  • As the first resin a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 450 to 500 was used.
  • As the second resin a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of about 320 was used.
  • An amine resin made of polyamide amine having an amine value of 60 was used as the curing agent.
  • As the solvent xylene, methyl isobutyl ketone, and isopropyl alcohol were used.
  • the paint include trade name “Pine # 7017T” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd. and trade name “Eponix AL” manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.
  • Epoxy e-B contains conductive titanium oxide having an average length of 5 ⁇ m as a conductive material.
  • the resin component is 45% of the total, and the rest is the pigment component and the conductive material.
  • a bisphenol A type epoxy resin was used as the main agent, and an amine resin made of polyamide amine having an amine value of 60 was used as the curing agent.
  • the solvent xylene, methyl isobutyl ketone, and isopropyl alcohol were used.
  • An example of this paint is trade name “Pine # 9027” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd.
  • moisture curable polyurethane resin As shown in FIG. 2, two types of moisture-curable polyurethane resins, A (wet and hard urethane e-A) and B (wet and hard urethane e-B), were used.
  • Wet and hard urethane e-A contains fine aluminum powder having an average particle size of 25 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 60% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component is 60% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a moisture curable polyurethane resin having an average molecular weight of 500 to 1500 was used.
  • As the solvent low boiling point aromatic naphtha, medium boiling point aromatic naphtha, and trimethylbenzene were used.
  • the paint include trade name “Pine # 8017S” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd. and trade name “V Grand AL” manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.
  • Wet and hard urethane e-B contains fine aluminum powder having an average particle size of 35 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 60% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a moisture curable polyurethane resin having an average molecular weight of 500 to 1500 was used.
  • the solvent low boiling point aromatic naphtha, medium boiling point aromatic naphtha, and trimethylbenzene were used. This resin was produced by changing the brand of the conductive material based on the blend of wet and hard urethane e-A.
  • fluororesin As shown in FIG. 3 and FIG. 4, six types of fluororesins from A (fluorine eA) to F (fluorine eF) were used.
  • Fluorine e-A contains conductive titanium oxide having an average length of 5 ⁇ m as a conductive material.
  • the resin component is 63% of the total, and the rest is the pigment component and the conductive material.
  • a FEVE (fluoroethylene / vinyl ether copolymer) type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 is used as a main component
  • HMDI hexamethylene diisocyanate
  • a type of isocyanate resin was used.
  • As the solvent xylene, butyl acetate, and toluene were used.
  • An example of this paint is trade name “Pine # 9037” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd.
  • Fluorine e-B contains graphite having an average particle diameter of 74 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 74% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • the resin component and the solvent are the same as those of fluorine eA. That is, for the resin component, a FEVE type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as the main component, and an HMDI type isocyanate resin was used as the curing agent. As the solvent, xylene, butyl acetate, and toluene were used. This resin was produced by changing the type of conductive material to graphite based on the blend of fluorine e-B.
  • Fluorine e-C contains conductive titanium oxide having an average length of 5 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 71% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component is 71% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a FEVE type, weak solvent-soluble type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as the main component.
  • An HMDI type isocyanate resin was used as the curing agent.
  • As the solvent mineral spirit and a weak solvent of low boiling point aromatic naphtha were used.
  • Fluorine e-D contains graphite made of carbon graphite as a conductive material. And a resin component is 73% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component is 73% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a FEVE type weak solvent-soluble type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as the main component.
  • An HMDI type isocyanate resin was used as the curing agent.
  • As the solvent mineral spirit and a weak solvent of low boiling point aromatic naphtha were used.
  • An example of this paint is a trade name “Pine # 9037M” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd.
  • Fluorine e-E contains conductive titanium oxide having an average length of 5 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 70% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component a FEVE type, weak solvent-soluble type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as the main component.
  • An HMDI type isocyanate resin was used as the curing agent.
  • mineral spirit and a weak solvent of low boiling point aromatic naphtha were used. This resin was prepared by changing the additive (thickener) based on the blend of fluorine e-C.
  • Fluorine e-F contains graphite having an average particle diameter of 74 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 73% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component is 73% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a FEVE type, weak solvent-soluble type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as the main component.
  • An HMDI type isocyanate resin was used as the curing agent.
  • As the solvent mineral spirit and a weak solvent of low boiling point aromatic naphtha were used. This resin was produced by changing the conductive material to graphite based on the blend of fluorine e-E.
  • Spec 500-1 consists of two types of undercoat paint and topcoat paint, and is a comparative example specification.
  • Epoxy e-A was used as the undercoat paint, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 60 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • the standard thickness of a coating film means the design thickness.
  • Fluorine e-A was used as the top coating, and this fluorine e-A was applied on the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 30 ⁇ m to form a top coat layer. Thereby, a coating film having a two-layer structure having a total film thickness of 90 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-2 consists of two types of undercoat paint and topcoat paint, and is a specification of the embodiment.
  • Epoxy e-A was used as the undercoat paint, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 60 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-B was used as the top coating, and this fluorine e-B was applied on the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 30 ⁇ m, thereby forming a top coat layer.
  • a coating film having a two-layer structure having a total film thickness of 90 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-3 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a comparative example.
  • Epoxy e-A was used as the undercoat paint, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 60 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-C was used as the top coating, and this fluorine e-C was applied on the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 30 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a coating film having a two-layer structure having a total film thickness of 90 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-4 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a specification of the embodiment.
  • Epoxy e-A was used as the undercoat paint, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 60 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-D was used as the top coating material, and this fluorine e-C was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 30 ⁇ m to form a top coating layer.
  • a coating film having a two-layer structure having a total film thickness of 90 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-5 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a comparative example.
  • Wet and hard urethane e-A was used as the undercoat, and this wet and hard urethane e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-E was used as the top coat, and this fluorine e-E was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a two-layer coating film having a total film thickness of 100 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-6 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a comparative example.
  • Wet and hard urethane e-A was used as the undercoat, and this wet and hard urethane e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-F was used as the top coating, and this fluorine e-F was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a two-layer coating film having a total film thickness of 100 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-7 consists of three types of undercoat paint, intermediate paint and topcoat paint, and is a comparative example.
  • Epoxy e-A was used as the undercoat paint, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 60 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Epoxy e-B was used as the intermediate coating material, and this epoxy e-B was applied on the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 30 ⁇ m to form an intermediate coating layer.
  • Fluorine e-A was used as the top coating, and this fluorine e-A was applied on the intermediate coating layer so that the standard thickness of the coating film was 30 ⁇ m to form a top coating layer.
  • a three-layer coating film having a total film thickness of 120 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-8 consists of two types of undercoat and topcoat and is a comparative example.
  • Epoxy e-A was used as the undercoating material, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form an undercoating layer.
  • Fluorine e-E was used as the top coat, and this fluorine e-E was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a two-layer coating film having a total film thickness of 100 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-9 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a comparative example.
  • Epoxy e-A was used as the undercoating material, and this epoxy e-A was applied so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form an undercoating layer.
  • Fluorine e-F was used as the top coating, and this fluorine e-F was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a two-layer coating film having a total film thickness of 100 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-10 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a comparative example.
  • As the undercoat paint wet hard urethane e-B was used, and this wet hard urethane e-B was applied so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-E was used as the top coat, and this fluorine e-E was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a two-layer coating film having a total film thickness of 100 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • Spec 500-11 consists of two types of undercoat and topcoat, and is a comparative example.
  • As the undercoat paint wet hard urethane e-B was used, and this wet hard urethane e-B was applied so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form an undercoat layer.
  • Fluorine e-F was used as the top coating, and this fluorine e-F was applied to the undercoat layer so that the standard thickness of the coating film was 50 ⁇ m to form a top coat layer.
  • a two-layer coating film having a total film thickness of 100 ⁇ m was formed on the surface of the galvanized steel sheet.
  • This combined cycle test is conducted according to JIS K 5600-7-9 “Cycle Test Method”, and an X-shaped notch reaching the substrate is made in the coating film test piece and placed in a corrosion cycle environment to generate rust. And the degree (size) of blisters were evaluated.
  • One cycle in this test is 6H, and the breakdown is as follows. “Salt spray 0.5H” ⁇ “Wet 1.5H” ⁇ “High temperature (50 ° C.) 2H” ⁇ “Dry 2H”.
  • Figure 5 shows the combined cycle test results.
  • symbols ⁇ , ⁇ , ⁇ , and x indicate superiority or inferiority of the results. That is, the symbol ⁇ indicates the best result, the symbol ⁇ indicates the second best result, ⁇ indicates the third best result, and ⁇ indicates the worst result.
  • each symbol has shown the magnitude
  • the evaluation of specifications 500-2 to 4 was better than the other specifications.
  • the size of the swelling was 6 mm in the specifications 500-2 and 3, and the size of the swelling was 8 mm in the specifications 500-4.
  • the size of the indentation at the time of 3200 cycles was 11 mm, which was larger than the specifications 500-2 to 4.
  • the size of the swelling was 12 mm or more at 1600 cycles.
  • This thermal cycle test is conducted in accordance with JIS K5400 9.3 “Cooling Repeatability”, and the coating specimen is placed in a thermal cycle (expansion / shrinkage cycle) environment to evaluate changes in coating appearance and adhesion stability. did.
  • One cycle in this test is 6H, and the breakdown is “low temperature-20 ° C. 3H” ⁇ “high temperature 50 ° C. 3H”.
  • each symbol shows the number of peeling grids in a cross-cut adhesion test. That is, the number of peeling grids of the coating film cut into a 5 ⁇ 5 grid is shown.
  • the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 0, and the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 1 to 5.
  • the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 6 to 10, and the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 11 or more.
  • the specifications 500-1 to 4 and 7 to 11 were all satisfactory in that the number of peeling grids at the time of 200 cycles was 0, and neither cracking nor blistering was confirmed. Among these, with respect to the specifications 500-1 to 4 and 7, the number of peeling lattices was 0 even at 1600 cycles, and neither cracking nor blistering was confirmed. On the other hand, in the specifications 500-5 and 6, the number of peeling lattices at the 200th cycle was 16 or more, and almost the whole was peeled off at the 1600th cycle. For this reason, the specifications 500-5 and 6 are considered to lack adhesion stability.
  • This accelerated weather resistance test is conducted in accordance with JIS K 5400 9.8 “Accelerated weather resistance (Sunshine carbon arc lamp type)”. Decomposition), and gloss and color change were evaluated.
  • the test results of the accelerated weather resistance test are shown in FIG. Gloss represents gloss retention (%).
  • the symbol ⁇ indicates that the gloss retention is 100 to 80%, and the symbol ⁇ indicates that the gloss retention is 79 to 60%. Similarly, the symbol ⁇ indicates that the gloss retention is 59 to 35%, and the symbol x indicates that the gloss retention is 34% or less.
  • the color difference indicates ⁇ E.
  • the symbol ⁇ indicates that the color difference is 0.0 to 1.0, and the symbol ⁇ indicates that the color difference is 1.1 to 2.0. Similarly, the symbol ⁇ indicates that the color difference is 2.1 to 3.0, and the symbol x indicates that the color difference is 3.1 or more.
  • Fig. 7 shows the results of the accelerated weathering / corrosion combined cycle test.
  • each symbol shows the number of peeling grids in a cross-cut adhesion test. That is, the number of peeling grids of the coating film cut into a 5 ⁇ 5 grid is shown.
  • the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 0, and the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 1 to 5.
  • the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 6 to 10, and the symbol ⁇ indicates that the number of peeling lattices is 11 or more.
  • FIG. 8 shows an evaluation result obtained by integrating the test results described above.
  • the specifications 500-2 and 4 were determined to be acceptable because good evaluation was obtained in each of the above-described tests.
  • test coating was performed in accordance with JIS 5600-7-6 “Outdoor weather resistance”. And it confirmed that it had a required weather resistance by this test coating.
  • the specification 500-1 was judged to be rejected because the water resistance (moisture resistance) was slightly poor and the weather resistance was poor.
  • Specification 500-3 was judged to be unacceptable because the weather resistance was somewhat poor.
  • water resistance (moisture resistance) and adhesion stability were poor, and weather resistance was slightly poor.
  • the specifications 500-7, 8, and 10 the water resistance (moisture resistance) was poor and the weather resistance was slightly poor.
  • water resistance (humidity resistance) was poor, and therefore, it was determined as rejected.
  • epoxy e-C contains aluminum fine powder having an average particle diameter of 35 ⁇ m as a conductive material.
  • a resin component is 60% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a mixture of two types of epoxy resins was used as the main agent.
  • As the first resin a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 450 to 500 was used.
  • As the second resin a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of about 320 was used.
  • An amine resin made of polyamide amine having an amine value of 60 was used as the curing agent.
  • As the solvent xylene, methyl isobutyl ketone, and isopropyl alcohol were used.
  • An example of this paint is trade name “Pine # 7017” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd.
  • Urethane e-A contains graphite having an average particle diameter of 74 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 74% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component is 74% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a polyurethane resin made of acrylic polyol was used as the main agent, and an HMDI type isocyanate resin was used as the curing agent.
  • As the solvent xylene and butyl acetate were used.
  • An example of this paint is trade name “Pine # 8047” manufactured by Chuden Kogyo Co., Ltd.
  • Fluorine e-G contains graphite having an average particle diameter of 44 ⁇ m and conductive titanium oxide having an average length of 5 ⁇ m as conductive materials. And a resin component is 70% of the whole, and the remainder is a pigment component. Regarding the resin component, a FEVE type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as a main agent, and an HMDI type isocyanate resin was used as a curing agent. As the solvent, xylene, butyl acetate, and toluene were used. As this paint, it produced by changing a electrically conductive material based on the mixing
  • Fluorine e-H contains graphite having an average particle size of 74 ⁇ m as a conductive material. And a resin component is 74% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a resin component is 74% of the whole, and the remainder is a pigment component and a conductive material.
  • a FEVE type fluororesin having a weight average molecular weight of 7000 to 40,000 and an OH number / polymer of 20 to 100 was used as a main agent, and an HMDI type isocyanate resin was used as a curing agent.
  • As the solvent xylene, butyl acetate, and toluene were used.
  • this paint it produced by changing a electrically conductive material based on the mixing
  • the test piece of the film thickness pattern 1 the standard thickness of the undercoat film was 60 ⁇ m, the standard thickness of the topcoat film was 30 ⁇ m, and the total standard thickness was 90 ⁇ m.
  • the standard thickness of the undercoat film was 75 ⁇ m, the standard thickness of the topcoat film was 45 ⁇ m, and the total standard thickness was 120 ⁇ m.
  • the standard thickness of the undercoat film was 90 ⁇ m, the standard thickness of the topcoat film was 60 ⁇ m, and the total standard thickness was 150 ⁇ m.
  • the test piece of the film thickness pattern 1 the standard thickness of the undercoat film and the topcoat film was 50 ⁇ m, respectively, and the total standard thickness was 100 ⁇ m.
  • the standard thickness of each of the undercoat film and the topcoat film was 65 ⁇ m, and the total standard thickness was 130 ⁇ m.
  • the standard thickness of the undercoat film and the topcoat film was 80 ⁇ m, respectively, and the total standard thickness was 160 ⁇ m.
  • test pieces prepared with three kinds of film thickness patterns as in the specification 500-5 were used for the test.
  • Specification 500-12 uses wet urethane e-A as the undercoat and fluorine e-G described above as the overcoat. Then, test pieces prepared with three kinds of film thickness patterns as in the specification 500-5 were used for the test.
  • the above-mentioned epoxy e-C was used as the undercoat paint
  • the above-mentioned epoxy e-B was used as the intermediate paint
  • the above-mentioned fluorine e-A was used as the top coat paint.
  • the combination of these paints corresponds to the conventional specification.
  • test pieces prepared with three kinds of film thickness patterns were used for the test. That is, in the test piece of the film thickness pattern 1, the standard thicknesses of the undercoat film, the intermediate coat, and the topcoat film were each 30 ⁇ m, and the total standard thickness was 90 ⁇ m.
  • the standard thickness of the undercoat coating, the intermediate coating, and the top coating was 45 ⁇ m, respectively, and the total standard thickness was 135 ⁇ m.
  • the standard thicknesses of the undercoat coating, the intermediate coating, and the top coating were 60 ⁇ m, respectively, and the total standard thickness was 180 ⁇ m.
  • test pieces prepared with three kinds of film thickness patterns were used for the test. That is, in the test piece of the film thickness pattern 1, the standard thickness of the undercoat film and the topcoat film was 30 ⁇ m, respectively, and the total standard thickness was 60 ⁇ m. In the test piece of the film thickness pattern 2, the standard thickness of each of the undercoat film and the topcoat film was 45 ⁇ m, and the total standard thickness was 90 ⁇ m. In the test piece of the film thickness pattern 3, the standard thickness of the undercoat film and the topcoat film was 60 ⁇ m, respectively, and the total standard thickness was 120 ⁇ m.
  • a breakdown voltage measurement test was performed on each test piece manufactured as described above.
  • the breakdown voltage was measured using a dedicated measuring device. Briefly, a rectangular test piece is placed on a brass electrode plate, and a brass cylindrical electrode is placed on the upper right side or lower left side of the rectangular test piece (in short, the corner of the test piece). . Thereafter, the voltage applied to the cylindrical electrode was gradually increased. And the voltage rise between electrodes accompanying the raise of an applied voltage and the voltage fall between electrodes by the dielectric breakdown of a coating film were measured, and the maximum voltage between electrodes was acquired as a breakdown voltage. In addition, the measurement was performed twice with respect to one film thickness pattern, and the average value was acquired as a breakdown voltage.
  • the breakdown voltage if it is 800 V or less, it is considered that there is no trouble in operation. However, it can be said that a lower breakdown voltage is desirable from the viewpoint of preventing the operator from charging. This is because, as the breakdown voltage is lower, the electric power transmission tower is discharged even if the operator's charging voltage is lower.
  • specifications 500-14, 15 which are conventional specifications will be described. As shown in FIG. 11, with respect to these specifications 500-14, 15, the breakdown voltages of the film thickness patterns 1 to 3 are both in the range of 7.6 to 13.5V, compared with the upper limit value of 800V. Was confirmed to be sufficiently low.
  • any breakdown voltage of the film thickness patterns 1 to 3 is in the range of 24.0 to 173.4 V, However, it was confirmed that it was sufficiently lower than the upper limit of 800V. That is, it can be said that it has sufficient conductivity in practical use.
  • the specifications 500-2 and 4 have sufficient weather resistance and sufficient conductivity. That is, the undercoat paint contains fine aluminum powder, an epoxy resin, and a solvent (first solvent) as in epoxy e-A, and the top coat paint as in fluorine eB and fluorine eD. It is preferable that graphite, a fluororesin, and a solvent (2nd solvent) are included.
  • the solvent for the top coating is preferably a fluorine e-D weak solvent (mineral spirit and low-boiling aromatic naphtha) rather than a fluorine-e B strong solvent (xylene, butyl acetate, and toluene). This is because the work efficiency is excellent when recoating the top coat.
  • the interval of overcoating of the epoxy e-A, which is the undercoat paint is a minimum time of 32 hours (1 ° C.) to 16 hours (30 ° C.).
  • it is possible to finish with two coats so the workability is improved in each stage compared to three coats as in the conventional specifications, and the type of paint to be transported Can be reduced. As a result, workability can be greatly improved.

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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

送電鉄塔の塗装用塗料、及び、送電鉄塔の塗装方法
 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。

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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