JPH0525738Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ラジカル反応性の紫外線硬化型塗料
を金属管体または棒体（以下、これらを金属管と
総称する）外周面に塗布し、紫外線を照射して塗
膜を硬化させることによる金属防錆処理装置に関
する。より詳しくは、紫外線照射時の雰囲気酸素
濃度を低濃度に保持することのできる、紫外線硬
化型樹脂による金属防錆処理装置に関する。

（従来の技術） 紫外線硬化型塗料は、(1)加熱不要で秒単位の短
時間で硬化し、(2)揮発成分がほとんどなく、ほと
んど100％が塗膜成分となるので、大気汚染の問
題がなく、さらに(3)設備費が比較的安く、狭いス
ペースで作業できるという利点がある。この利点
に加えて、鋼材表面に適用した場合の防錆効果が
大きいことから、最近では、鋼板の他に、鋼管や
棒材等の外周面にも塗布されるようになつてき
た。

しかし、ラジカル反応性の紫外線硬化型塗料の
塗膜を大気中で硬化させると、紫外線照射により
発生した反応性ラジカルが酸素と反応するため
に、過酸化物等の高極性物質が生成して硬化被
膜表層（約10μm）での吸水性、透水性が相対的
に大きくなること、一般に大気に接する表面の
硬化が内部の硬化に比して遅れることから、被膜
の防錆性が低下し、金属の防錆処理として充分な
防錆効果が得られないことが問題であつた。

このような被膜表面での防錆効果の低下は、照
射を不活性ガス雰囲気中で行うことにより防止で
きることが知られている。例えば、特開昭63−
214375号公報には前記紫外線照射を酸素濃度
0.5vo1％以下の不活性が不雰囲気中で行う方法が
開示されている。

不活性ガス雰囲気中で紫外線照射を行うための
方法および装置に関しても、これまでに種々の提
案がなされている。例えば、特開昭58−101765号
公報には、外周面に紫外線硬化型塗料が塗布され
た金属管を、該金属管との間に不活性ガスが密閉
状態で満たされた石英管中を移動させながら、石
英管外部からの紫外線照射によつて硬化させる方
法が開示されている。

（考案が解決しようとする課題） 金属管の紫外線硬化型塗料による塗装は、通常
は、紫外線硬化型塗料を金属管外周面に噴霧塗装
する塗装室と、紫外線を照射して塗膜を硬化させ
る照射室とから構成される装置を使用し、金属管
を搬送ローラにより移動させながら塗装室と照射
室とを順次通過させることにより行われる。塗膜
の膜厚の調整は、塗装室内の塗布部位より出口側
に設けたシゴキ板などにより行う。その際、未硬
化塗膜、特にシゴキ板により膜厚調整後の未硬化
塗膜が搬送ローラと接触すると、被膜に傷痕を生
じ、防錆処理が不確実となる。そのため、シゴキ
板から照射室の出口までの間には通常は搬送ロー
ラを存在させないが、その場合、移動中に金属管
が振動することは避けられず、最大振幅±2.5mm
程度の振動があるため、シゴキ板が固定している
と塗膜調整後の膜厚のバラツキが大きくなる。

従来は、シゴキ板をスプリングで塗装室の壁面
に取りつけることにより、この振動にシゴキ板を
追従させて、膜厚のバラツキを抑制していた。

しかし、不活性ガス雰囲気で照射を行うために
照射室を密閉する場合、このシゴキ板と照射室入
口とを連結する必要があり、この連結によりシゴ
キ板の動きが制限され、金属管の振動に十分追従
できないため、膜厚のバラツキが大きくなること
が判明した。例えば、所要膜厚12μmに対して±
10μm程度の非常に大きな膜厚のバラツキが認め
られ、防錆効果が十分に得られない場合があつ
た。

本考案の目的は、前記被膜表面での防錆効果の
低下を防止するために紫外線照射を酸素濃度
0.5vo1％以下の不活性ガス雰囲気中で行うことが
でき、かつ膜厚のバラツキを少なくすることので
きる、紫外線硬化型樹脂による金属管の防錆処理
装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本考案者らは、上記目的を達成すべく検討した
結果、塗装室内のシゴキ板と照射室との連結部を
ジヤバラで構成することにより、この連結部が移
動中の金属管の振動に追従したシゴキ板の振動を
妨げず、その結果、膜厚のバラツキを抑えること
ができることを見出し、本考案を完成させた。

本考案の要旨は、ラジカル反応性の紫外線硬化
型塗料を金属管体または棒体外周面に塗装する塗
装室と、紫外線を照射して塗膜を硬化させる照射
室とからなる、内部を通過する金属管体または棒
体の紫外線硬化型樹脂による金属防錆処理装置で
あつて、 前記塗装室内の塗装部位より出口側に揺動自在
に配置された、前記金属管体または棒体の外周面
に密着する形状の弾性材料から形成された開口部
を有するシゴキ板と、 一端が塗装室内にあつてこのシゴキ板と、他端
が前記照射室の入口側端面とにそれぞれ接続して
両者を連結する、少なくとも部分的にジヤバラで
構成した連結スリーブと、 前記照射室の出口側開口部に設けた照射中の大
気流入を実質的に防止するシール材と、 前記照射室内に通じた不活性ガス供給管１２
と、をさらに備えることを特徴とする、紫外線硬
化型樹脂による金属防錆処理装置である。

（作用） 本考案の装置を、添付図面を参照しながら説明
する。

本考案の装置は、第１図および第２図に示した
ように、主要構成部材として、塗装室１、照射室
２、およびその間を連結するジヤバラ式連結スリ
ーブ３から構成される。

本考案の装置で処理可能な被塗装物である金属
管の断面形状は、円形、多角形、長円形等のいず
れのものでもよく、また管体に限らず、棒体でも
よい。

被処理物である金属管４は、と搬送ローラ５上
を移動しながら、まず塗装室１に入る。塗装室１
内では、金属管４の周囲に配置された複数の塗装
ノズル６から紫外線硬化型塗料が噴霧され、移動
中の金属管４の外周面に塗布される。塗料が塗布
される金属管４は、塗装室内の塗布部位より出口
側に設けたシゴキ板７の開口部を通過して、余分
な塗料を取り除くことにより膜厚が制御される。
シゴキ板７は、金属管の外周面に密着する形状の
開口部（例えば金属管が円形の場合、その外径よ
りやや小さい径の円孔）を有し、シゴキ板７の少
なくともこの開口部の周囲はゴムのような弾性材
料で形成する。このシゴキ板７の開口部の寸法を
変化させることにより膜厚が調整される。

シゴキ板７は、例えば四隅に取りつけたスプリ
ング８により塗装室の壁面に揺動自在に支持され
る。それによりシゴキ板の振動する金属管への追
従性が確保され、塗装膜厚のバラツキが抑制され
る。

シゴキ板は、上記のように少なくとも金属管が
通る開口部の周囲を弾性材料、通常はゴムで構成
する。第１図に示す例では、シゴキ板全体をゴム
で構成し、外周部に補強のために剛性材料の支持
板が張り合わせてある。第２図示すシゴキ板で
は、開口部の周囲のみにシゴキゴム９が設けられ
ている。このゴムとしては、耐溶剤性と耐摩耗性
とを兼備するものが好ましく、具体的にはエチレ
ンプロピレンゴム（EPR）やエチレンプロピレ
ンターポリマーゴム（EPT）が例示される。

金属管４は、シゴキ板７を経て塗装室１から出
た後、照射室２に進んで紫外線照射を受ける。本
考案の装置にあつては、この塗装室１のシゴキ板
７と照射室２の入口側端面との間を少なくとも部
分的にジヤバラで構成した連結スリーブ３により
連結する。このジヤバラは一端が塗装室内にあつ
てシゴキ板に接続されており、他端は照射室の入
口側端面に接続されており、その材質は特に制限
されず、シゴキ板用と同様のゴムでも、あるいは
金属製でもよい。シゴキ板を出た金属管をジヤバ
ラで構成した連結スリーブで包囲するとともに両
端をそれぞれシゴキ板と照射室入口側端面とに接
続することにより、大気が照射室内に流入するの
を防止して、不活性ガス雰囲気を保持することが
でき、しかもジヤバラとすることでこの連結部が
シゴキ板の揺動を妨げないので、シゴキ板の金属
管への追従性を維持でき、塗装膜厚のバラツキが
抑制される。この目的には、連結スリーブ３の全
体をジヤバラで構成することが好ましいが、一部
のみをジヤバラとしてもある程度の効果は得られ
る。

照射室２では、紫外線ランプ１０により発生し
た紫外線を金属管に照射し、塗膜を硬化させる。
照射時間および照射距離は、照射室内で塗膜が十
分に硬化するように選択する。紫外線ランプは高
圧水銀灯などの任意の慣用のランプでよい。

照射室２の出口側開口部にも、照射中の大気流
入を実質的に防止するシール部材１１を設ける。
このシール部材は、第１図に示すように、シゴキ
板７と同様の構造のものでよい。不活性ガス
（例、窒素ガス）は、照射室内に通じた不活性ガ
ス供給管１２により照射室の内部に供給される。
照射室内は、シゴキ板７、ジヤバラ式連結スリー
ブ３および出口側シール部材１１の配置により実
質的に密閉状態に保持され、不活性ガス供給管１
２から不活性ガスを供給することで、酸素濃度が
0.5vo1％以下の低酸素不活性ガス雰囲気を容易に
保持することができる。また、紫外線照射が密閉
空間で行われるため、塗装室外への紫外線洩光を
防ぐことができ、塗装内の塗料の劣化が防止され
る。

照射室２内には、さらに、紫外線の直接照射に
より金属管表面が800℃もの高温ちになるのを防
止すると同時に、不活性ガス使用量を最少限に抑
えるため、紫外線透過可能な材料（例、石英）の
外套管１３を配置してもよい。この外套管は、照
射室の全長に達する長さとし、照射室の両端に気
密に固定される。この場合には、不活性ガス雰囲
気は、照射室全体ではなく、外套管と金属管との
間の空間のみに保持される。

照射室内の金属管の移動に伴つて大気中の酸素
がいくらか照射室内に持ち込まれ、照射室内の酸
素濃度が変動する恐れがある。これに対処するた
めに、照射室内（外套管１３を設置した場合には
外套管内）に酸素濃度検出器（図示せず）を設け
て、検知された酸素濃度により不活性ガスの流量
を調整することで、照射室雰囲気の酸素濃度を常
に低濃度（例、0.5vo1％以下）に維持することが
できる。

照射室内を金属管が通過している間は、上記の
ように照射室内が実質的に密閉状態に保持される
が、稼働開始時および終了時などのように金属管
が照射装置を貫通していないと、照射室内に大気
が侵入する。このような場合の大気の侵入は、照
射装置の出入口に窒素カーテンを設けることによ
り防止できる。

前述したように、未硬化塗膜の損傷を避けるた
め、図示のように、照射室を通過する金属管をシ
ゴキ板の手前と照射室の出口外側とに設けた搬送
ローラ５で支持し、シゴキ板から照射室の出口ま
では搬送ローラを存在させないことが好ましい。
このように搬送ローラ間の距離を長くすることに
より金属管の振動が起こり、シゴキ板がこの振動
に追従できないと塗装膜厚の著しいバラツキが生
ずるが、本考案の装置では既に説明したように、
ジヤバラ式の連結スリーブを用いることによりこ
の膜厚のバラツキを抑制することができる。

実施例 添付図面に示した本考案の装置を用い、外形60
mmの鋼管を紫外線硬化型塗料により防錆処理し
た。

塗装室内のシゴキ板は、EPTゴム製の孔径58
mmの円形開口部を有するものであつた。塗料は、
エポキシ樹脂系紫外線硬化型塗料（日本ペイント
社製UVコート）を用いた。長さ100cmの照射室
には、120W／cmの高圧水銀灯８本を鋼管外面と
の距離が100mmになるように装備し、室内には内
径150mmの石英管を配置し、窒素雰囲気をこの石
英管内に保持した。シゴキ板と照射室との距離は
約350mmであり、この間を連結する連結スリーブ
は、第２図に示すように、全体を上記と同じ
EPTゴム製のジヤバラ（最大外形160mm、肉厚１
mm）で構成した。搬送ローラは、第１図に示すよ
うに、塗布室入口の手前、シゴキ板の手前、およ
び照射室の出口に設け、シゴキ板の手前から照射
室の出口までの搬送ローラ間の距離は150mmであ
つた。

上記鋼管を60m／分の速度で移動させながら、
塗料の塗布およず硬化を行つた。塗布開始前に照
射室内を窒素でパージし、紫外線照射中は窒素ガ
スを10／minの流量で供給することにより照射
室内の酸素濃度を0.5vo1％以下に保つことができ
た。この鋼管の防錆処理中に測定された鋼管の振
動の最大振幅は±2.5mmであつた。得られた塗装
鋼管の塗装膜厚を全周にわたり測定したところ、
12μm±4μmであつた。

比較のために、連結スリーブを上記ジヤバラか
ら同じ材質の肉厚１mmの円筒に代えて、同じ条件
で鋼管の塗布・硬化を行つたところ、塗装膜厚は
12±10μmであつた。すなわち、本考案の装置に
より、膜厚のバラツキは半分以下に抑えることが
できた。

（考案の効果） 本考案の装置によれば、金属管外周面に塗布し
た紫外線硬化型塗料の硬化時の紫外線照射を、防
錆効果の低下防止に有効な、低酸素濃度（0.5vo1
％以下）の不活性ガス雰囲気中で行うことができ
るとともに、従来は解決できなかつた塗膜の厚み
のバラツキを著しく低減することができる。

それにより、従来の大気中での照射の場合に認
められた被膜表層での硬化反応の遅れや吸水性・
透水性の増大が防止され、得られた硬化被膜の防
錆能力が著しく向上する。また、塗膜厚みのバラ
ツキが少ないために防錆処理効果のムラもなく、
安定した製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の装置の構造を示す説明図で
あり、第２図は、本考案の装置の構造を示す一部
破断した斜視図である。 １……塗装室、２……照射室、３……ジヤバラ
（連結スリーブ）、４……金属管、６……塗装ノズ
ル、７……シゴキ板、１０……照射ランプ、１１
……シール部材、１３……石英管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ラジカル反応性の紫外線硬化型塗料を金属管体
   または棒体４外周面に塗装する塗装室１と、紫外
   線を照射して塗膜を硬化させる照射室２とからな
   る、内部を通過する金属管体または棒体の紫外線
   硬化型樹脂による金属防錆処理装置であつて、 前記塗装室内の塗装部位より出口側に揺動自在
   に配置された、前記金属管体または棒体の外周面
   に密着する形状の弾性材料から形成された開口部
   を有するシゴキ板７と、 一端が塗装室内にあつてこのシゴキ板と、他端
   が前記照射室の入口側端面とにそれぞれ接続して
   両者を連結する、少なくとも部分的にジヤバラで
   構成した連結スリーブ３と、 前記照射室の出口側開口部に設けた照射中の大
   気流入を実質的に防止するシール材１１と、 前記照射室内に通じた不活性ガス供給管１２
   と、をさらに備えることを特徴とする、紫外線硬
   化型樹脂による金属防錆処理装置。