塗装の寿命に及ぼす影響・素地調整の必要性

金属塗装の寿命は一般的に10年から30年程度とされます。この寿命に影響を与える要因は、主に以下の4つに大別されます。

素地調整: 塗装を施す前の金属表面の適切な調整が重要です。表面の清掃や処理を行い、塗膜の密着性や耐久性を向上させます。

塗装回数: 適切な塗装回数を守ることも重要です。十分な塗膜厚を確保し、金属の防食性能を高めます。

塗料の種類: 使用する塗料の種類も寿命に大きく関わります。耐候性や耐薬品性など、金属の使用環境に合わせた適切な塗料を選ぶ必要があります。

塗装技術や気候、周辺環境: 塗装作業の技術や施工環境も重要な要素です。適切な塗装技術を用い、気候条件や周囲の環境に配慮することで、塗膜の品質と寿命を向上させます。

これらの要素を適切に管理することによって、金属塗装の寿命と防食性能を最大限に引き出すことができます。

詳しくは下記PDFよりご覧ください。

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15mの煙突出荷時の写真です。敷地面積3,700平方ｍ、塗装場面積650平方ｍの広大な環境で製作・塗装・出荷をスムーズに行います。

大型製品の素地調整や塗装は外注するとコストと納期がかさむことが多いですが、弊社では中国地方最大級の大型ブラスト設備を備えており、効率的かつ迅速に施工できます。

また、製缶では鉄やステンレスなどの金属を加工してタンクや橋梁、鉄骨、架台などの多様な製品を作り出します。

素地調整は塗装前の重要な処理であり、サビや汚れ、劣化した塗膜などを除去し、塗装のために素地を最適な状態に整えます。活性化した表面は塗料の密着性を高め、製品の保護を長期間にわたって確保します。

◎素地調整(英語：Surface preparation)
下地処理方法の1つ「ケレン」とも呼ばれ塗装工事の前処理として、素地をより塗装に適した状態にする処理の事です。
素地調整で素地のサビ・汚れ・劣化した塗膜など除去し綺麗にします。
活性化した表面は塗料の付着性を大きく向上させ長期間製品を保護することが可能になります。

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大小様々な口径のSGPガス管を施工していきます。
施工するにあたってガスケット座のセレーション加工部はブラストで傷がついてしまうと、密封性が損なわれてしまうので養生を行います。
しっかり布テープで養生が出来たら、ブラストで表面処理を行います。

ブラスト完了後は耐熱塗装を行っていきますが『前編』はブラスト施工までとなります。
耐熱塗装～膜厚検査までは『後編』にて紹介しますので、是非ご覧ください。

◎SGP(配管用炭素鋼管)
身の回りで最も身近な鋼管です
一般的にSGP管、ガス管、白管、黒管などと呼ばれています。（白管はSGP管に亜鉛メッキ加工を行ったもの）
ビルや家や工場など多くの場所で使用されています。
◎セレーション
セレーションはフランジガスケット面に渦巻状・同心円状の細い溝をつけた仕上げ面。
フランジ同士を引っ付ける際に凹凸がはめ合い、しっかりと結合させる事ができます。

[製品情報]
20A～200A程度のプレハブ配管
[素地調整]
グリットブラスト
　SSPC SP-10
[塗装仕様]
厚膜型耐熱塗料　200μｍ

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前編では養生作業とブラストについて紹介しましたが、次は塗装作業に移ります。

今回は耐熱性に優れた厚膜型の塗料を使用しました。この塗料は1回の吹付で100～200μｍの膜厚を実現し、耐熱温度は最大600℃です！塗膜の厚さによる耐候性も優れています。

ただし、この塗料は塗料詰まりが起こりやすいため、弊社では精和産業株式会社のターンダブルチップを使用しました。このチップを使用することで、塗料詰まりを低減することができます。

希釈率を上げる方法やチップ口径を大きくする方法もありますが、このチップを選んだ理由は以下の通りです。希釈率を上げると膜厚が薄くなってしまい、チップ口径を大きくすると塗料ロスが増えてしまいます。したがって、塗料メーカーの推奨値に従い、このチップを使用することが最適な選択となりました。

工期は実働5日でした。養生作業に2〜3日かかり、ブラストと塗装に2日を要しました。養生込みの依頼は養生作業日数が受注量に影響を受けるため、具体的なご相談をお待ちしています。

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以下の特徴を持つグリットブラストとサンドブラストについて、簡潔にまとめました。

グリットブラストの特徴：

研削材が金属性であり、非常に高い研削力を持ちます。固着した錆や汚れも簡単に除去できます。
製品の表面にあるゴムやメッキ、塗装までも除去することが可能です。
他の研削材と比較して、照射体にぶつかる時の摩耗が少ないため、粉塵や産廃の量が少なくなります。
ただし、原材料が金属性なので、ステンレスなど錆びにくい素材に施工すると、「もらい錆」が発生する可能性があります。
サンドブラストの特徴：

かつては研削材として「珪砂」が使用されていましたが、現在は主に「フェロニッケルスラグ」という非金属性の研削材が使用されています。
非金属性の研削材を使用するため、ステンレスなど錆びにくい素材でも施工が可能です。
グリットブラストと比較して研削力が少ないため、やわらかい金属やマスキングが多い製品などを慎重に施工できます。
もし、特定の研削材を希望される場合や他の施工用途についてご相談がありましたら、お気軽にご連絡ください。

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重量2t、長さ5mの巨大な配管をブラスト施工後、水中部塗装を行います。水中部塗装のため、最低でも300μmの膜厚が必要です。膜厚が厚くなりすぎると剥離のリスクもあるため、最高膜厚の上限にも注意しながら塗装します。上限と下限の設定値が近いと、作業は困難です。これらの条件をクリアするため、何度も検査と修正塗装を繰り返しました。最終的には300μm～600μmの範囲に収め、完璧な仕上がりとなりました。

[製品情報]
サイズ: φ1500×5000
[素地調整]
グリットブラスト（SSPC SP-10）
[塗装仕様]
エポキシ樹脂系特殊膨潤炭塗料　300μｍ

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フラットバーを脱脂した後、2層塗りの仕様になります。

スプレーガンを使用する場合、エアレススプレーと比較して作業効率は低下しますが、塗料のロスを最小限に抑えることができるため、少量の塗料でも塗装が可能です。また、使用できる塗料は限られますが、エアレス塗装に比べて噴出する塗料粒子が細かいため、綺麗な仕上がりが得られます。

エアレススプレーは、空気を使用せずに塗料を圧力で微細化し、霧状に吹き付けるスプレーです。膜厚を厚くすることや大型の製品の塗装に特化しています。

一方、エアスプレーは、空気と霧化させた塗料を同時に噴射して塗装を行います。霧化した塗料の粒子が細かいため、均一かつ綺麗な塗装が可能です。ただし、飛沫が多いため塗着率は低くなります。

[製品情報]
FB12×100 L=1520mm
[塗装仕様]
変性エポキシ樹脂塗装×1回
ポリウレタン樹脂上塗塗装×1回

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今回は、長さ10ｍ × 幅2ｍのフレームに対して、ブラスト処理と無機ジンク塗装を施します。無機ジンクには正式には「無機ジンクリッチペイント」と「無機ジンクリッチプライマー」という2つの名称があります。これらの違いは、厚膜タイプと薄膜タイプの違いによるものですが、少しややこしいですね。

今回は厚膜タイプの無機ジンクリッチペイントを使用しました。この塗料は、大量の亜鉛末を含んでおり、下塗り専用の塗料です。亜鉛は鉄よりもイオン化傾向が大きく、錆びやすい性質があります。そのため、塗料が代わりに錆びることで鉄を腐食から守る役割を果たします。腐食に強い性質を持っているため、大型の船舶や橋梁、プラントなど、厳しい環境条件下でよく使用されています。

[製品情報]
2000×10000
[素地調整]
グリットブラスト
SSPC SP-10
[塗装仕様]
無機ジンクリッチペイント　75μｍ

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弊社は、幅6m×奥行10m×高さ3mの手動式ブラスト設備を所有しており、複雑な製缶品の施工にも対応しています。この設備は、防錆処理前の下地処理やメンテナンス品の塗装剥離、熱処理後の酸化被膜落とし、表面積の増加による密着性向上など、さまざまな用途に適用できます。

テストピースとしてSS400製品を使用し、同じ設備とエアー圧で研削材のみを変更して検証しました。グリットブラストにはIKKスチールグリット TGE-100を、サンドブラストにはネオブラスト G-1を使用しました。

結果は予想通りで、どちらの方法でも黒皮や錆を綺麗に除去することができました。しかし、表面の粗さと外観には明確な違いが現れました。グリットブラストでは微細な差ではありますが、表面が粗くなります。一方、サンドブラストではややくすんだ仕上がりとなります。

弊社では、加工対象物の大きさや材質、推奨表面粗さ、マスキングの有無などを考慮し、サンドブラストとグリットブラストを使い分けています。それぞれの特徴を活かし、最適な処理を行うことで、高品質な仕上がりを実現しています。

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内部は未処理で、外部のみ施工しました。タンクは大型で、寸法は直径2500mm×高さ4400mmです。

仕様はブラスト処理後、耐塩仕様で塗装されています。まず、ブラストで表面の不純物や錆を除去し、その後、無機亜鉛、厚膜型エポキシ樹脂、ウレタン樹脂の塗料を6回にわたって重ねました。写真には写っていませんが、手すりや階段も一緒に塗装し、上塗りは黄色でした。

このような大型タンクでも、天井クレーンの数と広い塗装スペースがあるため、問題なく塗装が行われました。納期は1週間少しと短かったですが、クレーンを使用して塗装を行うことで反転作業の手間を減らし、なんとか予定の納期に間に合わせることができました。

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お客様よりご依頼いただいたのは、当社の社内治具です。

残念ながら、製品は長年使用されていたため塗装が剥がれ、錆が進行していました。この治具は古く、図面も存在しないため、新規製作には手間と予算が必要でした。

そこで、必要な部分の改造と修理、再塗装のみを行いました。まず、ブラスト(1種ケレン)で塗装と錆を取り除き、表面処理を行いました。その後、下塗り、上塗りと塗り重ねを行い、製品を完成させました。

この製品は1500×1500 L=2500で、グリッドブラストを使用し、SSPC SP-10による素地調整を行いました。また、エポキシ変性アルキド樹脂系下塗り塗装×1回、合成樹脂調合ペイント上塗り塗装×1回を施しました。

この修理・改造の工期はわずか4日でした。架台本体と手摺・梯子の塗分けがあったため、多少時間がかかりましたが、短納期にも対応することができました。

ブラスト後、塗装した製品は見違えるほど綺麗になり、耐久性も向上しました。

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下塗りを施工したものとしていないものを比較しました。
下地処理として、洗浄用シンナーで脱脂し、サンドペーパーで目荒しを行いました。
塗装仕様は、下塗りにはエポキシ変性樹脂塗料、上塗りにはアクリル変性フタル酸樹脂塗料を使用しました。
十分な乾燥期間を置き、テストを行いました。
マスキングテープで剥がすと、下塗りしていない方は塗料が一緒に剥がれました。
下塗りは下地との密着性が高く、上塗りと共に使用することで、塗料としての性能を最大限に発揮します。
下塗りを省くと見た目は綺麗でも、塗料としての性能は失われます。
ブラスト加工を行うことで、より強固な塗膜を形成することができます。
下塗りを省略すると、塗料の密着性が低下し、塗膜の剥がれや崩れが起こりやすくなります。
下塗りと上塗りの組み合わせによって、塗料が表面に密着し、塗膜の強度や耐久性が向上します。
下塗りは、塗料の性能を最大限に引き出し、品質を保証するために必要不可欠な工程です。
省略することで工程を短縮することはできますが、塗装の耐久性や品質に影響を与えることになります。
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下塗りを省略して上塗りのみの製品と、下塗りを含めた通常の塗装製品を比較したところ、下塗りをしていない製品は簡単に塗膜が剥がれることが分かりました。

下塗り塗料は、錆を防ぎ、素地や下地と強く密着する効果を兼ね備えているため、下塗りを省くことはできません。

下塗りは見えない部分ですが、防食性能を保つためには重要な役割を果たしています。

また、下塗りが適切に行われていない場合、上塗りの塗料が不均一に塗られたり、ムラが生じたりして、見た目にも美しくない仕上がりとなってしまいます。

さらに、下塗りは塗料の浸透性を高め、上塗りの塗料がより密着しやすくするため、塗膜の耐久性や防腐性も向上させることができます。

つまり、下塗りは見た目だけではなく、塗装の性能や寿命にも大きな影響を与える重要な工程なのです。

したがって、下塗りを省略してしまうと、剥がれやすい塗装や錆びやすい製品になってしまう可能性が高いため、必ず適切な下塗りを行うことが必要です。 （詳細を見る）

素晴らしい設備や高性能な塗料といった要素ではなく、適切な下地処理が最も重要です。

下地処理は、塗装に適した状態に表面を整える作業で、掃除、不純物の削除、目荒しや平滑化などを行います。

下地処理は、塗装の寿命に大きく影響し、素地調整の割合は49.5%にも達します。下地処理には、不純物を取り除き、付着性を向上させ、美しい仕上がりを実現するという3つのメリットがあります。

塗装工事では、下地処理を入念に行い、塗装不良を防止します。 （詳細を見る）

ライフサイクルコストの内訳は、建設費、運用費、光熱費、修繕費、管理費、処分費の6つです。建設費は、企画設計費、材料費、製作費、運搬費、現地工事費からなります。一方、運用費は、警備費、清掃費、保守・点検費用を含みます。光熱費には、上下水道、ガス、電気などの費用が含まれます。修繕費は、定期的なメンテナンス費用、機器・部品の更新費や修理費が必要になります。管理費には、運用費、税金や保険費用が含まれます。最後に、処分費には、解体に関する費用がかかります。

イニシャルコストは、多くの構造物や製品において全体の20～25%程度であり、意外に少ない割合です。しかし、用途によってランニングコストの構成は大きく異なり、改修・修繕の費用は建設費を上回る場合があります。

大型の建造物、例えば橋梁などは高度経済成長期に多数建設されましたが、老朽化が進んでいます。建造物を全て新しくすることは現実的ではないため、適切な改修・修繕工事が重要です。長期間にわたり安全に使用するためには、ライフサイクルコストをきちんと把握し、運用していく必要があります。 （詳細を見る）

「塗装の品質向上に向けたアプローチ方法」
塗装工程において生じる不良やトラブルの原因は5つに分類されます。

塗布対象物の状態による不良
塗料や溶剤の品質による不良
塗装機器や設備の不良
塗布方法や塗布条件の不良
塗布環境による不良
これらの問題は、事前の対策によって回避することが可能です。ただし、塗布環境に起因する不良は、設備投資や工程変更が必要な場合もあります。それでも、気象状況に合わせた工程の設定や、納期の調整などによって、トラブルを回避することができます。

塗装不良が生じると、製品の防食性や美観などが低下し、塗装膜を削ったり、剥がしたりすることで修正する必要があります。これは、大きな労力や時間を必要とする作業であり、コストもかかります。そのため、原因を事前に対策することで、塗装の品質を向上させることが大切です。 （詳細を見る）

この製品は、外部で風雨や紫外線にさらされ、内部で水が流れるため、塗装が必要となります。まず、素地調整には1種類のケレンブラストを使用し、表面の汚れや不均一な箇所を除去しました。その後、3層の塗装を施しました。

この製品は外部と内部で塗装仕様が異なるため、内面には塗料がかからないように養生してから塗装を行っています。外径は約φ3000、重量は約5トンです。

外面の塗装仕様には、下塗塗料に二液性ポリアミドアミン硬化型変性エポキシ樹脂、中塗塗料に同じく二液性ポリアミドアミン硬化型変性エポキシ樹脂、そして上塗塗料に二液性ポリアミドアミン硬化型変性エポキシ樹脂系エナメルを使用し、合計膜厚は120μｍとなります。

この製品は、タレや塗装不良、膜厚の不足などの欠陥がない状態で仕上げられています。 （詳細を見る）

「素地調整」とは、基礎となる素材や下地を整えることを指します。
金属は製造過程で溶かして冷やし、固められますが、高温になると大気中の酸素と結合して酸化被膜と呼ばれる膜が形成されます。

この酸化被膜や不純物を除去せずに塗装をすると、塗料と素地の間に不純物が混入し、密着性が悪くなります。また、塗料の機能も不純物の影響で発揮されず、本来の性能を発揮することができません。

しかし、ブラストによって素地を調整すれば、表面の酸化被膜やサビ、その他の付着物を完全に取り除くことができます。さらに、多角形状の研磨剤を使用することで、素地に無数の細かい凹凸ができるため、塗料の付着面積が増え、剥がれることがありません。

素地をブラストで清浄に整え、その後塗装を行うことで、塗膜の寿命は2倍から3倍に延び、長期的に見ても経済的なメリットがあります。 （詳細を見る）

鋳造は、金属を溶かして型に流し込み、その形状を固める製造方法であり、その製品は鋳物と呼ばれます。この製法は、複雑な形状でも大量生産が可能で、コストが安く、高い耐久性を誇ります。ただし、塗装を行わないと、非常に錆びやすい性質を持っています。

鋳物に塗装をするには、「脱脂」と「ブラスト」が不可欠です。表面には多くの油分、酸化被膜、ゴミが付着しているため、そのまま塗装するだけでは塗装がすぐに剥がれてしまいます。また、鋳物の表面は凸凹で、サンドペーパーや電動工具で行う通常の素地調整では凸の部分しか素地調整ができません。したがって、脱脂で油分を除去し、凸凹の表面でも素地調整ができるブラスト加工を行うことで、鋳物に塗装することが可能になります。

原田鉄工のブラスト設備は手動式であり、作業員がノズルを手に持ち、鋳物の複雑な形状でも隅々まで素地調整ができます。

素晴らしい塗装は、素地調整から生まれます！

[重量]
約3ｔ
[素地調整]
グリッドブラスト
SSPC SP-10
[塗装仕様]
厚膜型アルミニウム含有2液性エポキシ防食塗料
[膜厚]
100μｍ～200μｍ （詳細を見る）

金属への吹付塗装とは、金属の表面に塗料を吹き付けることによって、美観や耐候性を向上させる技術です。

一般的に使用される塗料としては、ウレタン塗料、エポキシ塗料、アクリル塗料、フッ素塗料などがあります。これらの塗料は、金属表面に密着することができ、耐久性や耐候性に優れています。

金属への吹付塗装には、下地処理が欠かせません。下地処理とは、金属表面にある油脂や錆を取り除き、塗料が密着するための表面を作る作業です。下地処理には、サンドブラスト、ショットブラストなどの方法があります。

また、金属への吹付塗装は、塗装機を使用して行われます。塗装機とは、塗料を吹き付けるための専用の機械で、噴霧ガンやノズルを使用して塗料を金属表面に均一に塗布します。塗布後は、乾燥や硬化を行い、塗膜を形成します。

金属への吹付塗装には、塗装後のメンテナンスが大切です。塗膜が傷ついた場合は、再度塗り直すことが必要です。また、塗装後の定期的な清掃やメンテナンスを行うことで、耐久性や耐候性を維持することができます。

金属への吹付塗装は、美観や耐久性を向上させるための重要な技術であり、多くの分野で活用されています。 （詳細を見る）

ブラスト処理は、表面処理技術の一種であり、金属、コンクリート、木材などの表面から汚れや古い塗装を取り除くために用いられる方法です。

媒体（メディア）：ブラスト処理に使用される媒体には、砂、ビーズ、ガラスビーズ、スチールショット、スチールグリット、アルミナ、炭素鋼などがあります。これらの媒体は、ブラスト処理機器から噴射され、表面に衝突することで汚れや古い塗装を除去します。

塗装前処理：ブラスト処理は、塗装前の表面処理にも用いられます。塗装前処理としてのブラスト処理は、表面の汚れや古い塗装を取り除くことで、塗料の密着性を向上させ、塗装面の耐久性や防錆性を高めることができます。また、表面の形状を変化させることで、塗料の吸着面積を増やすことができ、塗装品質を向上させることができます。

ブラスト処理は、表面処理技術の一つであり、多くの産業分野で使用されています。適切な媒体、圧力、噴射方向、時間を選択することで、表面の汚れや古い塗装を効率的に除去し、塗装前処理や表面改質、金属加工などの用途に幅広く活用されます。 （詳細を見る）