JP2010196796A - ポリオレフィン粉体ライニング鋼管 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】好ましくは鍛接鋼管の内面に、化成処理層、プライマー層、および内面被覆層をこの順に積層してなる内面被覆鋼管であって、化成処理層を、リン酸塩系処理液を用いた1回の化成処理により形成された層とし、該化成処理層が形成された後の鋼管内面の表面粗さRzが35〜75μmとし、前記プライマー層を、好ましくはエポキシ樹脂系のプライマーで形成され、平均厚さ:10〜30μmである層とし、前記内面被覆層を、ポリオレフィン樹脂を粉体塗装してなる1層の樹脂被覆層とする。これにより、鋼管に転造ねじ加工を施しても、転造ねじ加工部の内面被覆層の密着力の低下はなく、転造ねじ加工性に優れたポリオレフィン粉体ライニング鋼管とすることができる。なお、リン酸塩系化成処理液としては、リン酸亜鉛カルシウム系処理液が好ましい。
【選択図】図1
Description
また、特許文献4には、炭素鋼からなる被ライニング材表面を脱脂洗浄し、水洗後、塩酸酸洗し水洗したのち、苛性ソーダ、オルトリン酸ソーダ、亜硝酸ソーダからなる沸騰水溶液に浸漬し、被ライニング材表面にFe3O4を主体とする被膜を形成させ、ついで水洗後、pHが4.5〜6.0の酸性水溶液で中和処理し、水洗後乾燥させるポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法が記載されている。
また、特許文献5には、ポリオレフィン樹脂内面被覆鋼管が記載されている。特許文献5に記載された鋼管は、鋼管内面に、化成処理層であるリン酸マンガン被膜を介して、ポリオレフィン樹脂層と極性を有するオレフィン系接着樹脂層からなる2層以上の樹脂層を、最内面層がポリオレフィン樹脂層となるように被覆した鋼管で、リン酸マンガン被膜を形成したのちの鋼管内面の表面粗さRzが5〜35μmとなるポリオレフィン樹脂内面被覆鋼管である。特許文献5に記載された技術によれば、ポリオレフィン樹脂層の耐剥離性が飛躍的に向上し、ポリオレフィン樹脂内面被覆鋼管の長期耐久性が向上するとしている。
例えば、特許文献1に記載された技術では、被ライニング材を300〜500℃に加熱する必要があるうえ、環境規制物質であるクロム酸を使用する必要がある。また、特許文献2に記載された技術では、被ライニング材を沸騰水に浸漬する必要があるうえ、環境規制物質であるクロム酸を使用する必要があり、また、特許文献3に記載された技術では、環境規制物質であるクロム酸を使用する必要があり、また、特許文献4に記載された技術では、被ライニング材を沸騰水に浸漬する必要があるなど、工業的規模での実施についてはかなりの困難を伴うなどの問題を残している。
ところで、例えば水道水等の配管では、配管用鋼管を長手方向に接合して所定の長さの配管系を構成している。水道配管用鋼管の接合では、とくに小径(例えば100A以下程度)鋼管の場合には、ねじ継手を利用した接合(ねじ接合)が一般的である。鋼管のねじ接合では、従来から「切削ねじ」を利用したねじ接合が主流であったが、最近では「転造ねじ」を用いたねじ接合が普及しつつある。「切削ねじ」では、鋼管をチェザーという刃で切削加工してねじ山を形成するが、「転造ねじ」では、転造ローラと称するねじ山が形成されたローラを鋼管に押し当て、塑性加工により鋼管にねじ山を形成する。「転造ねじ」は、「切削ねじ」と異なり、ねじ部の鋼管肉厚が確保されるため、ねじ接合部の強度が高く、耐震性を向上することができるという利点がある。
本発明は、上記した従来技術の問題を解決し、転造ねじ加工後の内面被覆層の密着力低下が抑制された、転造ねじ加工性に優れたポリオレフィン粉体ライニング鋼管を提供することを目的とする。なお、ここでいう「転造ねじ加工性に優れた」とは、転造ねじ加工後の内面被覆層が、転造ねじ加工前の内面被覆層の密着力とほぼ同等の密着力を有する場合をいうものとする。
(1)鋼管内面に、化成処理層、プライマー層、および内面被覆層をこの順に積層してなる樹脂内面被覆鋼管であって、前記化成処理層を、リン酸塩系処理液を用いた1回の化成処理により形成された層とし、前記プライマー層を、平均厚さ:10〜30μmである層とし、前記内面被覆層を、ポリオレフィン樹脂を粉体塗装してなる1層の樹脂被覆層とし、前記化成処理層が形成された後の鋼管内面の表面粗さRzが35〜75μmであることを特徴とする転造ねじ加工性に優れたポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
(2)(1)において、前記リン酸塩系処理液を、リン酸亜鉛カルシウム系処理液とすることを特徴とするポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
(3)(1)または(2)において、前記プライマー層が、エポキシ樹脂を含む層であることを特徴とするポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
(4)(1)ないし(3)のいずれかにおいて、前記ポリオレフィン樹脂がポリエチレン樹脂または変性ポリエチレン樹脂であることを特徴とするポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
(5)(1)ないし(4)のいずれかにおいて、前記鋼管が、鍛接鋼管であることを特徴とするポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
本発明の樹脂内面被覆鋼管の基材として使用される鋼管は、通常、内面にブラスト処理、または酸洗処理を施し、化成処理層を形成しやすくしておくことが好ましい。なお、使用する鋼管の外面は、特に限定するものではないが、JWWA K 132の規定によれば、一次防錆塗装(SGP−PA)、亜鉛めっき(SGP−PB)、ポリエチレン被覆(SGP−PD)のいずれかとなる。なお、それ以外の外面としてもなんら問題はない。
というのは、化成処理後の鋼管内面の表面粗さが小さいと、上層を形成するプライマー層が転造ねじ加工時の剪断に耐えられずに剥離するのに対し、化成処理後の鋼管内面の表面粗さが大きいと、転造ねじ加工時の剪断に耐えて剥離を防止できるアンカー効果を有するからである。
なお、エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂が例示でき、ビスフェノール型エポキシ樹脂の平均分子量は、2800〜3900の範囲に限定することが、密着性の観点から好ましい。プライマー層をエポキシ樹脂を含む層とすることにより、内面被覆層の密着性が向上する。エポキシ樹脂以外に、樹脂組成物に含まれる物質については、特に限定する必要はないが、必要に応じて、カップリング剤、さらには顔料等を含有することができる。
基材となる鋼管として、JIS G 3452に規定された鍛接管(呼び径:15A〜80A)、電縫管(呼び径:50A)を用意した。基材とする鋼管に予め、酸洗(27%HCl水溶液、液温:60℃程度)を施し、付着する酸化スケールや錆等を除去した。ついで、酸洗処理済みの鋼管(長さ:4000mm)の内面に、リン酸亜鉛カルシウム系処理液を一定時間(約1min間)流送し、内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理層を形成した。なお、リン酸亜鉛カルシウム系処理液の液温は80〜90℃とした。なお、化成処理後に、湯洗した。
ついで、化成処理層の上層として、表1に示す平均厚さのプライマー層を形成した。プライマー層は、ビスフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを主成分とするエポキシ樹脂系プライマーを塗布することにより形成した。なお、プライマー層の平均厚さが、表1に示した厚さになるように、鋼管内面積より計算した量の樹脂が塗布されるようにプライマーの塗布量を調整した。なお、比較として、プライマー層を形成しない場合も実施した。
2 化成処理層
3 プライマー層
4 内面被覆層
Claims (5)
- 鋼管内面に、化成処理層、プライマー層、および内面被覆層をこの順に積層してなる樹脂内面被覆鋼管であって、
前記化成処理層を、リン酸塩系処理液を用いた1回の化成処理により形成された層とし、
前記プライマー層を、平均厚さ:10〜30μmである層とし、
前記内面被覆層を、ポリオレフィン樹脂を粉体塗装してなる1層の樹脂被覆層とし、
前記化成処理層が形成された後の鋼管内面の表面粗さRzが35〜75μmであることを特徴とするポリオレフィン粉体ライニング鋼管。 - 前記リン酸塩系処理液を、リン酸亜鉛カルシウム系処理液とすることを特徴とする請求項1に記載のポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
- 前記プライマー層が、エポキシ樹脂を含む層であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
- 前記ポリオレフィン樹脂がポリエチレン樹脂または変性ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
- 前記鋼管が、鍛接鋼管であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のポリオレフィン粉体ライニング鋼管。
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