金属缶溶接部への粉体塗装修復における課題と解決策

すべての金属缶は、溶接後に溶接部で最も優れた非多孔性の溶接継ぎ目コーティングを達成する必要があります。最高のコーティング効果を実現するには、粉体塗装を施すほかに方法はありません。しかし、生産工程における粉体塗装では、どのような問題が生じる可能性があるでしょうか？以下で詳細に分析します。

完全スプレー塗装工程を経て大型オーブンで硬化させた後、粉体塗装テープにしわが生じ、表面が不均一になります。この現象は一般に熱可塑性粉体塗料で観察され、その融点が比較的低いためです。完全スプレー塗装の硬化工程において、二次溶融後に再び固化します。しかし、完全スプレー塗装との熱膨張係数の違いにより、硬化中に収縮が生じ、しわが形成されます。この方法では、完全スプレー塗装のオーブン温度を適切に低下させることで、熱可塑性粉体塗料の二次溶融を抑制できます。それでも問題が解決しない場合は、唯一の対策として、他の種類の粉体塗料（二次溶融時の塗膜融点を高めるための熱硬化性成分を含むもの）に置き換えるしかありません。

ローリングおよびフラニング後、粉体塗装用タッチアップテープが破断しました。その原因は、タッチアップテープの弾性が不十分であるためです。対策：熱可塑性塗料の場合、焼き付け温度が高すぎることが原因である可能性があります。この場合、焼き付け温度を適宜低下させるか、または焼き付け時間を短縮し、焼き付け・硬化後の冷却を加速させることで、タッチアップテープの弾性を高めることができます。また、熱硬化性粉体塗料、あるいは熱硬化性成分を多く含む塗料の場合は、温度を適宜上昇させて、タッチアップテープの密着性を高める必要があります。

熱可塑性粉体塗料の焼き付け・硬化後には、剥離試験を実施する必要があります。塗膜の剥離量が多すぎて5mmを超える場合、あるいは熱硬化性塗料の密着性試験が不十分な場合は、焼き付け・硬化温度を上げて、タッチアップテープの密着性を向上させる必要があります。

さらに、焼成・硬化後の粉体塗膜の密着性が極めて悪く、下地塗膜（印刷鉄板用黄色塗料）との重ね塗り部から大きな塗膜片が剥離し、焼成条件を改善しても効果がない場合、下地塗膜（印刷鉄板用黄色塗料）の溶剤中にワックスが過剰に含有されている可能性があります。下地塗膜の焼成後、ワックスが析出し、下地塗膜表面に沈着することで、粉体塗膜の密着性が低下します。対策：下地塗膜の溶剤を改良すること。あるいは、粉体塗装前に、強力な有機溶剤を用いて溶接補修部を擦拭し、ワックス層を除去して密着性を向上させること。

粉体塗装を焼付・固化する前には、粉体塗装テープが不均一でしわが寄っている場合があります。特に低速溶接機と互換性のある粉体塗装材ではこの現象が顕著です。これは、帯電電圧が高いため粉体粒子同士が反発し合うことによるものです。静電高電圧を適切に低下させる必要があります。また、供給元の推奨保存期間を大幅に超過して保管された粉体塗装材を使用した場合にも、同様の現象が生じることがあります。

粉体塗装後・焼付・硬化前の段階で、粉体がコンベアベルト上のタンク壁に落下しやすくなります。静電気電圧を適切に調整して粉体の吸着能力を高めることができます。同時に、缶本体の搬送中に衝突・振動・跳ね上がりなどの現象がないか確認し、缶本体が滑らかに移動するよう配慮して、粉体の落下を抑制します。

粉体を噴霧した後、粉体塗装が薄くなり、場合によっては振動が伴い、粉体噴霧管が詰まることもあります。粉体噴霧管をすばやく清掃するか、新品と交換してください。粉体管を溶接アームに取り付ける際には、特に銅線ガイドホイールと衝突しないよう注意してください。粉体管は常温で使用することを推奨します。そうでないと、溶融した粉体が管内に付着してしまい、除去が困難になります。

缶の両端部における粉体塗装が厚すぎると、後工程のシーリング効果に影響を与えます。塗膜厚を薄くするか、OHC上の外部粉体吸引口の吸引力を高めて、両端部の塗膜を薄くしてください。

粉体塗料は、長期保管や生産工程における繰り返し使用の際に、帯電性、流動性、および異物（汚れや粉塵）の混入など、その性能が変化することがあります。そのため、生産工程において注意が必要です。また、粉体塗料は一般に一定量の水分（0.6～0.8％）を含んでおり、この水分が粉体塗料の流動性を向上させます。適切な水分が失われると、粉体の流動性が低下し、固まりやすくなり、湿ったような外観を呈するようになります。したがって、水分含有量の試験を実施する必要があります。測定値に大きなばらつきがある場合は、適切な量の水を添加して、通常の水分量に戻す必要があります。粉体塗料メーカーが提供する方法およびパラメーターに従って操作してください。