JP2690188B2 - ポリオレフィン溶射被覆鋼材及び方法 - Google Patents
ポリオレフィン溶射被覆鋼材及び方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋼材の防食被覆の１つであるポリオレフィ
ン溶射による重防食被覆鋼材及びその被覆方法に関する
ものである。
ン溶射による重防食被覆鋼材及びその被覆方法に関する
ものである。
［従来の技術］ 鋼材への防食被覆材料の１つにポリオレフィン系樹脂
がある。ポリオレフィン系樹脂は他の塗料系に比べ、塗
膜性能、絶縁抵抗を初めとする防食性が遥かに優れてい
る。そのポリオレフィン系樹脂の鋼材への被覆方法とし
て押し出し被覆、シート貼り付け、流動浸漬、静電粉体
塗装等があるが、それぞれ次のような制約がある。押し
出し被覆、シート貼り付けは複雑形状別への被覆が不可
能、流動浸漬は予熱に高温を要しかつ加熱炉の大きさ、
コスト等により被覆鋼材の寸法が制約される。静電粉体
塗装は薄膜塗装であり厚膜塗装には適さない。以上の理
由で、複雑形状物の重防食被覆はウレタン塗料等で対応
している。これらを解決するため、近年プラスチック溶
射装置が開発されポリオレフィン系樹脂の溶射被覆もお
こなわれるようになった。
がある。ポリオレフィン系樹脂は他の塗料系に比べ、塗
膜性能、絶縁抵抗を初めとする防食性が遥かに優れてい
る。そのポリオレフィン系樹脂の鋼材への被覆方法とし
て押し出し被覆、シート貼り付け、流動浸漬、静電粉体
塗装等があるが、それぞれ次のような制約がある。押し
出し被覆、シート貼り付けは複雑形状別への被覆が不可
能、流動浸漬は予熱に高温を要しかつ加熱炉の大きさ、
コスト等により被覆鋼材の寸法が制約される。静電粉体
塗装は薄膜塗装であり厚膜塗装には適さない。以上の理
由で、複雑形状物の重防食被覆はウレタン塗料等で対応
している。これらを解決するため、近年プラスチック溶
射装置が開発されポリオレフィン系樹脂の溶射被覆もお
こなわれるようになった。
しかし、溶射被覆は鋼材を予熱しておかなければなら
ないという問題があった。それに対して特開平２−2271
0号公報のように鋼材の予熱無しで溶射被覆を行う方法
が開発されたが押し出し被覆等と比較して鋼材と被覆
材料との密着力がかなり小さい。溶射時の劣化により
被覆材料の引張強度、ESCR（耐ストレスクラッキング
性）等の物性が劣る、という問題があった。
ないという問題があった。それに対して特開平２−2271
0号公報のように鋼材の予熱無しで溶射被覆を行う方法
が開発されたが押し出し被覆等と比較して鋼材と被覆
材料との密着力がかなり小さい。溶射時の劣化により
被覆材料の引張強度、ESCR（耐ストレスクラッキング
性）等の物性が劣る、という問題があった。
［発明が解決しようとする課題］ このようにポリオレフィン樹脂を予熱無しで溶射する
と重防食被覆として十分な性能が得られないという問題
がしった。まず鋼材とポリオレフィン樹脂との密着性の
問題であるが、無予熱溶射では予熱有りと比較して、溶
射時にポリオレフィン樹脂に与えられる熱量が少なくポ
リオレフィン樹脂の濡れ性が不十分になりやすいために
密着力が不十分であると考えられる。それに対して、濡
れ性の良いポリオレフィン樹脂を溶射するという方法が
考えられるが、濡れ性の良いポリオレフィン樹脂は一般
に低分子量で物性が低く、更に溶射時の劣化を考慮する
と重防食被覆として十分な物性を確保できない。
と重防食被覆として十分な性能が得られないという問題
がしった。まず鋼材とポリオレフィン樹脂との密着性の
問題であるが、無予熱溶射では予熱有りと比較して、溶
射時にポリオレフィン樹脂に与えられる熱量が少なくポ
リオレフィン樹脂の濡れ性が不十分になりやすいために
密着力が不十分であると考えられる。それに対して、濡
れ性の良いポリオレフィン樹脂を溶射するという方法が
考えられるが、濡れ性の良いポリオレフィン樹脂は一般
に低分子量で物性が低く、更に溶射時の劣化を考慮する
と重防食被覆として十分な物性を確保できない。
以上に対し本発明では、無予熱溶射で重防食被覆とし
て十分な密着力と物性を持つポリオレフィン被覆鋼材を
提供することを目的としている。
て十分な密着力と物性を持つポリオレフィン被覆鋼材を
提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、鋼材に前処理を施しエポキシ系プ
ライマーを塗布した後、MI≧７の接着性ポリオレフィン
を溶射し、前記接着性ポリオレフィンを層の上にMI≦５
の接着性ポリオレフィンを溶射することを特徴とするポ
リオレフィン溶射被覆方法及びその方法にて得られる鋼
材である。
ライマーを塗布した後、MI≧７の接着性ポリオレフィン
を溶射し、前記接着性ポリオレフィンを層の上にMI≦５
の接着性ポリオレフィンを溶射することを特徴とするポ
リオレフィン溶射被覆方法及びその方法にて得られる鋼
材である。
以下、詳細に記述する。
第１図は、本発明のポリオレフィン溶射被覆鋼材の被
覆構成図である。鋼材のグリットブラスト、ショットブ
ラスト、サンドブラスト等の前処理を施した後、プライ
マー１を膜厚10〜100μｍで塗布する。プライマー１
は、ポリオレフィンと鋼材との密着性の良いものであれ
ば特に限定はないが、耐水密着性を考慮すると、エポキ
シ系プライマーが望ましい。プライマー１が十分に硬化
した後、MI≧７の接着性ポリオレフィン２を膜厚100〜3
00μｍに溶射する。ポリオレフィン２は低分子量で、無
予熱溶射においても十分に濡れ、プライマーと優れた密
着力を示すものが良い。但し、ポリオレフィン２は物性
が優れていない上に溶射時の酸化、分解を受けやすいた
め膜厚500μｍ以上に溶射しないことが賢明である。膜
厚を厚くしすぎると亀裂等が生じやすくなり、例えばピ
ール試験時にもポリオレフィン２が破断し密着力が測定
不能になる。ポリオレフィン２の溶射条件は特に限定は
ないが、空気とプロパンカスとの混合ガスによって炎を
燃焼させ、溶射火炎の中に冷却エアーゾーンを設けた粉
体溶射装置（特公昭63−31719号）を用いた場合、 （ａ）燃焼空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜5.0好ましく
は3.0〜4.0 （ｂ）冷却空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜6.0好ましく
は4.0〜5.5 （ｃ）（燃焼空気圧＋冷却空気圧）／プロパンガス圧＝
5.0〜10.0好ましくは7.0〜9.0 （ｄ）ノズル先端から鋼材までの距離＝300〜1000mm好
ましくは500〜800mm （ｅ）粉体吐出量＝50〜200g/min の条件を満たすのが望ましい。
覆構成図である。鋼材のグリットブラスト、ショットブ
ラスト、サンドブラスト等の前処理を施した後、プライ
マー１を膜厚10〜100μｍで塗布する。プライマー１
は、ポリオレフィンと鋼材との密着性の良いものであれ
ば特に限定はないが、耐水密着性を考慮すると、エポキ
シ系プライマーが望ましい。プライマー１が十分に硬化
した後、MI≧７の接着性ポリオレフィン２を膜厚100〜3
00μｍに溶射する。ポリオレフィン２は低分子量で、無
予熱溶射においても十分に濡れ、プライマーと優れた密
着力を示すものが良い。但し、ポリオレフィン２は物性
が優れていない上に溶射時の酸化、分解を受けやすいた
め膜厚500μｍ以上に溶射しないことが賢明である。膜
厚を厚くしすぎると亀裂等が生じやすくなり、例えばピ
ール試験時にもポリオレフィン２が破断し密着力が測定
不能になる。ポリオレフィン２の溶射条件は特に限定は
ないが、空気とプロパンカスとの混合ガスによって炎を
燃焼させ、溶射火炎の中に冷却エアーゾーンを設けた粉
体溶射装置（特公昭63−31719号）を用いた場合、 （ａ）燃焼空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜5.0好ましく
は3.0〜4.0 （ｂ）冷却空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜6.0好ましく
は4.0〜5.5 （ｃ）（燃焼空気圧＋冷却空気圧）／プロパンガス圧＝
5.0〜10.0好ましくは7.0〜9.0 （ｄ）ノズル先端から鋼材までの距離＝300〜1000mm好
ましくは500〜800mm （ｅ）粉体吐出量＝50〜200g/min の条件を満たすのが望ましい。
燃焼空気圧、冷却空気圧、プロパンガス圧のバランス
が取れていないと安定した火炎を形成することができな
い。またポリオレフィン２の表層が若干溶融不足気味で
もポリオレフィン３を溶射時に十分溶融されるために問
題はない。他に、ポリオレフィンの酸化劣化を抑えるた
めに、冷却空気の代わりに窒素等を用いてもかまわな
い。
が取れていないと安定した火炎を形成することができな
い。またポリオレフィン２の表層が若干溶融不足気味で
もポリオレフィン３を溶射時に十分溶融されるために問
題はない。他に、ポリオレフィンの酸化劣化を抑えるた
めに、冷却空気の代わりに窒素等を用いてもかまわな
い。
ポリオレフィン２の上には膜厚2mm以上にポリオレフ
ィン３を溶射する。ポリオレフィン３はMI≦５の接着性
ポリオレフィンであり優れた物性を持つ必要がある。ポ
リオレフィン３溶射時には、ポリオレフィン２は溶射時
の熱により再溶融されポリオレフィン３と十分な密着力
を示す。ポリオレフィン３に要求されるのは十分な物性
であるため溶射による劣化は抑える必要がある。そのた
め、適切な酸化防止剤等を添加することが望ましい。ポ
リオレフィン３の溶射条件は特に限定はないがポリオレ
フィン２の時と同様の粉体溶射装置（特公昭63−31719
号）を用いた場合、 （ａ）燃焼空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜5.0好ましく
は3.0〜4.0 （ｂ）冷却空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜6.0好ましく
は4.0〜5.5 （ｃ）（燃焼空気圧＋冷却空気圧）／プロパンガス圧＝
5.0〜10.0好ましくは7.0〜9.0 （ｄ）ノズル先端から鋼材までの距離＝300〜1000mm好
ましくは500〜800mm （ｅ）粉体吐出量＝50〜300g/min の条件を満たすのが望ましい。
ィン３を溶射する。ポリオレフィン３はMI≦５の接着性
ポリオレフィンであり優れた物性を持つ必要がある。ポ
リオレフィン３溶射時には、ポリオレフィン２は溶射時
の熱により再溶融されポリオレフィン３と十分な密着力
を示す。ポリオレフィン３に要求されるのは十分な物性
であるため溶射による劣化は抑える必要がある。そのた
め、適切な酸化防止剤等を添加することが望ましい。ポ
リオレフィン３の溶射条件は特に限定はないがポリオレ
フィン２の時と同様の粉体溶射装置（特公昭63−31719
号）を用いた場合、 （ａ）燃焼空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜5.0好ましく
は3.0〜4.0 （ｂ）冷却空気圧／プロパンガス圧＝2.0〜6.0好ましく
は4.0〜5.5 （ｃ）（燃焼空気圧＋冷却空気圧）／プロパンガス圧＝
5.0〜10.0好ましくは7.0〜9.0 （ｄ）ノズル先端から鋼材までの距離＝300〜1000mm好
ましくは500〜800mm （ｅ）粉体吐出量＝50〜300g/min の条件を満たすのが望ましい。
ポリオレフィン２と同様に、ポリオレフィンの酸化劣
化を抑えるために、冷却空気の代わりに窒素等を用いて
もかまわない。
化を抑えるために、冷却空気の代わりに窒素等を用いて
もかまわない。
本方法によって得られるポリオレフィン溶射鋼材は、
ポリオレフィン２により鋼材とポリオレフィンとの密着
力を確保しポリオレフィン３により物性を確保すること
により、鋼材とポリオレフィンとの密着力及びポリオレ
フィン層の物性に優れ、重防食被覆として十分な性能を
持つものである。
ポリオレフィン２により鋼材とポリオレフィンとの密着
力を確保しポリオレフィン３により物性を確保すること
により、鋼材とポリオレフィンとの密着力及びポリオレ
フィン層の物性に優れ、重防食被覆として十分な性能を
持つものである。
［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではな
い。
発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではな
い。
第１表には、MI＝15の変性ポリエチレン粉体を溶射し
た後、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体を溶射した実施
例１、MI＝15の変性ポリエチレン粉体のみを溶射した比
較例１、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体のみを溶射し
た比較例２の密着力及び物性を示す。
た後、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体を溶射した実施
例１、MI＝15の変性ポリエチレン粉体のみを溶射した比
較例１、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体のみを溶射し
た比較例２の密着力及び物性を示す。
鋼板（150×75×9mm）にグリットブラスト後、耐熱性
のあるエポキシ系プライマーを膜厚50μｍに塗布した。
プライマーが十分に硬化した後、MI＝15の変性ポリエチ
レン粉体を膜厚300μｍに溶射した。溶射方法は、空気
とプロパンガスとの混合ガスによって炎を燃焼させ、溶
射火炎の中に冷却エアーゾーンを設けた粉体溶射装置
（小野田セメント（株）製、CT−300）を用い、 （１）燃焼空気圧＝1.5kg/cm2 （２）プロパン圧＝0.40〜0.45kg/cm2 （３）冷却空気圧＝1.50〜2.00kg/cm2 （４）粉体吐出量＝100g/min （５）ノズル距離＝500〜700mm の条件にて溶射した。高MI変性ポリエチレン層が冷却硬
化後、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体を膜厚2.5mmに溶
射した。溶射方法は、高MI変性ポリエチレンと同じ粉体
溶射装置（小野田セメント（株）製、CT−300）を用
い、 （１）燃焼空気圧＝1.5kg/cm2 （２）プロパン圧＝0.40〜0.45kg/cm2 （３）冷却気体圧＝1.50〜2.00kg/cm2 （４）粉体吐出量＝200g/min （５）ノズル距離＝500〜700mm の条件にて溶射した。
のあるエポキシ系プライマーを膜厚50μｍに塗布した。
プライマーが十分に硬化した後、MI＝15の変性ポリエチ
レン粉体を膜厚300μｍに溶射した。溶射方法は、空気
とプロパンガスとの混合ガスによって炎を燃焼させ、溶
射火炎の中に冷却エアーゾーンを設けた粉体溶射装置
（小野田セメント（株）製、CT−300）を用い、 （１）燃焼空気圧＝1.5kg/cm2 （２）プロパン圧＝0.40〜0.45kg/cm2 （３）冷却空気圧＝1.50〜2.00kg/cm2 （４）粉体吐出量＝100g/min （５）ノズル距離＝500〜700mm の条件にて溶射した。高MI変性ポリエチレン層が冷却硬
化後、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体を膜厚2.5mmに溶
射した。溶射方法は、高MI変性ポリエチレンと同じ粉体
溶射装置（小野田セメント（株）製、CT−300）を用
い、 （１）燃焼空気圧＝1.5kg/cm2 （２）プロパン圧＝0.40〜0.45kg/cm2 （３）冷却気体圧＝1.50〜2.00kg/cm2 （４）粉体吐出量＝200g/min （５）ノズル距離＝500〜700mm の条件にて溶射した。
また比較例として、MI＝15の変性ポリエチレン粉体の
みを膜厚2.5mmに、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体のみ
を膜厚2.5mmに溶射した。
みを膜厚2.5mmに、MI＝4.7の変性ポリエチレン粉体のみ
を膜厚2.5mmに溶射した。
以上の条件にて得られた試験片についてピール強度を
測定した。
測定した。
また試験片作成と同一溶射条件にて膜厚2.5mmのポリ
エチレンフィルムを作成し引張り強度、伸び、ESCRを測
定した。
エチレンフィルムを作成し引張り強度、伸び、ESCRを測
定した。
第１表より、実施例は良好な密着力、分製を示すのに
対し、MI＝15の変性ポリエチレン粉体のみは、物性が低
下するためピール強度測定時に塗膜が破断し、またMI＝
4.7の変性ポリエチレン粉体のみでは、密着力が不十分
であることがわかる。
対し、MI＝15の変性ポリエチレン粉体のみは、物性が低
下するためピール強度測定時に塗膜が破断し、またMI＝
4.7の変性ポリエチレン粉体のみでは、密着力が不十分
であることがわかる。
［発明の効果］ 本発明により、無予熱溶射でも重防食被覆として十分
な性能を持つポリオレフィン溶射被覆が可能となり、複
雑形状のポリオレフィン被覆鋼材が得られる等優れた効
果がある。
な性能を持つポリオレフィン溶射被覆が可能となり、複
雑形状のポリオレフィン被覆鋼材が得られる等優れた効
果がある。
第１図は本発明のポリオレフィン溶射被覆鋼材の被覆構
成図である。 1:プライマー 2:ポリエチレン（高MI） 3:ポリエチレン（低MI）
成図である。 1:プライマー 2:ポリエチレン（高MI） 3:ポリエチレン（低MI）
Claims (2)
- 【請求項１】鋼材に前処理を施しエポキシ系プライマー
を塗布した後、MI（メルトインデックス）≧７の接着性
ポリオレフィンを溶射し、前記接着性ポリオレフィン層
の上にMI≦５の接着性ポリオレフィンを溶射することを
特徴とするポリオレフィン溶射被覆方法。 - 【請求項２】鋼材にエポキシ系プライマー層、MI≧７の
接着性ポリオレフィン層、MI≦５の接着性ポリオレフィ
ン層を順次設けたことを特徴とするポリオレフィン溶射
被覆鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29625190A JP2690188B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | ポリオレフィン溶射被覆鋼材及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29625190A JP2690188B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | ポリオレフィン溶射被覆鋼材及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04169229A JPH04169229A (ja) | 1992-06-17 |
| JP2690188B2 true JP2690188B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17831151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29625190A Expired - Lifetime JP2690188B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | ポリオレフィン溶射被覆鋼材及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2690188B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP29625190A patent/JP2690188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04169229A (ja) | 1992-06-17 |
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