JP2014237089A - 被膜を有するパイプ材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パイプに簡易に被膜を形成することができる製造方法を提供する。【解決手段】 被膜を有するパイプ材の製造方法は、パイプ材を準備する工程と、パイプ材に流動浸漬粉体塗装法により被膜を形成する工程を備える。好ましくは、流動浸漬粉体塗装の前にパイプ材にメッキ処理する工程をさらに備える。好ましくは、メッキは亜鉛を含み、粉体はエポキシ樹脂を含む。好ましくは、エポキシ樹脂の上に紫外線防止材を形成する工程をさらに備える。【選択図】図１

Description

この発明は被膜を有するパイプ材およびその製造方法に関し、より特定的には、耐食性に優れた被膜を有するパイプ材およびその製造方法を提供することを目的とする。

従来、鋼管内周面の粉体塗装方法が、たとえば特開平１０−７６１９１号公報（特許文献１）に開示されている。

特開平１０−７６１９１号公報

特許文献１では、内周面が塗装対象の鋼管の一端にガン支持移動装置を配設し、同装置に高さ調節可能に搭載され先端に塗料ガンが設けられた中空棒の他端に粉体塗装機を接続し、上記鋼管の他端に吸込管を介して吸引ファンを接続した後、吸引ファンにより鋼管内の浮遊塗料を吸引しながら、ガン支持移動装置により塗料ガンを移動させつつ粉体塗装機より圧送された粉体塗料を塗料ガンより噴出させて鋼管内周面に付着させていた。

しかしながら、従来の方法では、パイプ材の内周面に簡易に被膜を形成することが困難であるという問題があった。

そこで、この発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、パイプの内周面に簡易に被膜を形成することができる被膜を有するパイプ材の製造方法およびその方法で製造されたパイプ材を提供することを目的とするものである。

この発明に従った被膜を有するパイプ材の製造方法は、パイプ材に亜鉛を含むメッキ処理をする工程と、メッキ処理されたパイプ材に流動浸漬粉体塗装法により被膜を形成する工程を備えた、被膜を有するパイプ材の製造方法に関するものである。

好ましくは、粉体はエポキシ樹脂を含む。
好ましくは、縦型の流動槽内において流動浸漬粉体塗装が実施される。

好ましくは、エポキシ樹脂の上に紫外線防止材を形成する工程をさらに備える。
この発明に従ったパイプ材は、内周面に亜鉛を含むメッキ処理が施されたパイプ材と、記内周面に、流動浸漬粉体塗装法により形成された被膜とを備える。

好ましくは、粉体はエポキシ樹脂を含む。
好ましくは、エポキシ樹脂の上に形成された紫外線防止材をさらに備えた。

また、パイプ材は長尺でも適用可能である。
また、パイプ材の管端の開口部が管長と比較して狭小であり、管端の外面には付属物が溶接されているパイプ材でも適用可能である。

この発明に従ったパイプ材およびその製造方法では、パイプの内周面に簡易に被膜を形成することができる。

実施の形態に従った、流動浸漬粉体塗装法により被膜を形成する工程を説明するための模式図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、実施の形態に従った、流動浸漬粉体塗装法により被膜を形成する工程を説明するための模式図である。図１を参照して、実施の形態に従った方法では、被塗物は、前処理工程、予備加熱工程、流動浸漬工程、後加熱工程を経て製品となる。各工程について以下に説明する。

（被塗物について）
被塗物として、中空鋼管材（腹材）を採用することができる。中空鋼管材は、さまざまな分野、たとえば、送電用鉄塔に用いられる。このような場合、長尺の中空鋼管材が用いられるが、長尺部材であっても、内周面に塗装が可能となる。さらに管端が狭くても管内に塗装が可能である。この段階で、被塗物の表面に溶融亜鉛メッキが施されていてもよい。溶融亜鉛メッキを施すことで、鋼材が露出しても犠牲防食作用により高い防錆作用を発揮する。なお、溶融亜鉛メッキは、ＺｎＡｌメッキ、Ｚｎを主原料としてクロムまたはマンガンを含むメッキに置き換えられてもよい。亜鉛はメッキ中において質量割合で５０％以上含まれている。

なお、被塗物はパイプ材であればよく、導電体及び絶縁体のいずれであってもよい。さらに、金属に限られず、有機物であってもよい。

（前処理工程について）
前処理工程では、後の流動浸漬工程において被膜の密着性を高めるために、被塗物に前処理を行う。この前処理は、たとえば、溶融亜鉛メッキが施された、長さ８０００ｍｍ、内径５８．２ｍｍ、外径６０．５ｍｍの鋼管パイプ材の表面に対して以下の表面処理を行うことで構成される。

表面処理剤：主原料がリン酸亜鉛となる液体
浸漬時間：３０秒から１０分
浸漬温度：６０から８０℃
なお、この前処理工程は省略することも可能である。

（予備加熱工程について）
予備加熱工程は、後の流動浸漬工程により塗料が被塗物に付着しやすくするために行われる工程であり、たとえば、溶融亜鉛メッキが施された、長さ８０００ｍｍ、内径５８．２ｍｍ、外径６０．５ｍｍの鋼管パイプ材には、以下の条件で予備加熱が行われる。

温度：被塗布物は１００から１４０℃
（流動浸漬工程について）
流動浸漬工程（流動浸漬粉体塗装工程）では、底部に多孔質の板を置いた流動槽内に粉体を入れ、空気を吹き込んで縦型の槽内の粉体（塗料）を流動させる。浮遊する粉体中に予熱された被塗物をパイプの両端開口部を上下の位置とした、地面と垂直状態にして浸漬し、被塗物表面に付着した粉体を溶融流動させ、連続した被膜を形成する。

粉体として、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂を用いることができる。
粉体としてエポキシ樹脂を用い、長さ８０００ｍｍ、内径５８．２ｍｍ、外径６０．５ｍｍの鋼管パイプ材に成膜する場合の流動浸漬の条件は、以下のとおりである。

温度：流動浸漬槽内は常温で被塗布物は１００から１４０℃
浸漬時間：５から６０秒
膜厚：２００から５００μｍ
流動浸漬粉体塗装において、パイプ材の内周面および外周面の両面に被膜を形成する場合には、パイプ材にマスクを形成する必要はない。パイプ材の内周面にのみ被膜を形成する場合には、パイプ材の外周面にマスクを形成した状態で流動浸漬工程を行うことが好ましい。

なお、流動浸漬粉体塗装では、塗装の色に制限は無く、たとえば、航空障害標識塗装の赤色もしくは白色の塗装も可能である。

さらに、流動槽は縦型であり、煙突効果を高めるために、ダミーの熱源を流動槽下部に設置することも可能である。

この塗装では、管の端部および外面にプレート等の付属物が設けられた被塗布物に塗装する点で、水道管のような管に対する塗装と異なる。

（後加熱工程について）
後加熱工程は、流動浸漬工程により形成された被膜を強固に付着させるために行われる工程であり、たとえば、溶融亜鉛メッキ上にエポキシ樹脂が付着した、長さ８０００ｍｍ、内径５８．２ｍｍ、外径６０．５ｍｍの鋼管パイプ材には、以下の条件で後加熱が行われる。

温度：被塗布物は１７０から２００℃
（冷却工程について）
冷却工程は、後加熱工程により高温になったパイプ材を安全な温度まで冷却するために行われる工程であり、たとえば、溶融亜鉛メッキ上にエポキシ樹脂が付着した、長さ８０００ｍｍ、内径５８．２ｍｍ、外径６０．５ｍｍの鋼管パイプ材には、以下の条件で冷却が行われる。

雰囲気：自然冷却またはブロワーによる冷却
上記の各工程を経て製品が完成する。上記のような、被膜を有するパイプ材の製造方法は、パイプ材を準備する工程と、パイプ材に流動浸漬粉体塗装法により被膜を形成する工程を備える。好ましくは、流動浸漬粉体塗装の前にパイプ材にメッキ処理する工程をさらに備える。好ましくは、メッキは亜鉛を含み、粉体はエポキシ樹脂を含む。好ましくは、エポキシ樹脂の上に紫外線防止材を形成する工程をさらに備える。

上記の構成で製造された被膜を有するパイプ材には、少なくとも内周面に、流動浸漬粉体塗装法により被膜が形成されている。好ましくは、パイプ材と被膜との間に形成されたメッキ層をさらに備える。好ましくは、メッキ層は亜鉛を含み、粉体はエポキシ樹脂を含む。好ましくは、エポキシ樹脂の上に形成された紫外線防止材をさらに備える。

上記の被膜を有するパイプ材では、有機溶剤を用いずに成膜できるため、大気汚染を発生させない。

一回の成膜で、厚く、かつ膜厚が均一な被膜を形成することができる。具体的には厚みが３００μｍ以上の被膜を形成することができる。

被膜が強く、耐久性に優れている。
成膜後、数分で乾燥させることが可能であるため、当日の搬出および発送が可能となり、納期を短縮することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、パイプ材内周面に被膜を形成する分野において用いることができる。

Claims (9)

1. パイプ材に亜鉛を含むメッキ処理をする工程と、
   メッキ処理されたパイプ材に流動浸漬粉体塗装法により被膜を形成する工程を備えた、被膜を有するパイプ材の製造方法。
2. 前記粉体はエポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の被膜を有するパイプ材の製造方法。
3. 縦型の流動槽内において流動浸漬粉体塗装が実施される、請求項１または２に記載の被膜を有するパイプ材の製造方法。
4. 前記エポキシ樹脂の上に紫外線防止材を形成する工程をさらに備えた、請求項３に記載の被覆を有するパイプ材の製造方法。
5. パイプ材表面に亜鉛を含むメッキ処理が施されたパイプ材と、
   前記パイプ材表面に、流動浸漬粉体塗装法により形成された被膜とを備えた、被膜を有するパイプ材。
6. 前記粉体はエポキシ樹脂を含む、請求項５に記載の被膜を有するパイプ材。
7. 前記エポキシ樹脂の上に形成された紫外線防止材をさらに備えた、請求項６に記載の被膜を有するパイプ材。
8. 前記パイプ材は長尺である、請求項５から７のいずれか１項に記載の被膜を有するパイプ材。
9. 前記パイプ材の管端の開口部は管長と比較して狭小であり、管端の外面には付属物が溶接されている、請求項５から８のいずれか１項に記載の被膜を有するパイプ材。

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