JP3166916U - 樹脂粉体塗装金属ロープ - Google Patents
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Abstract
【課題】塗装された金属ロープであって、曲げに対して殆ど硬くならず、高耐食性を有し、安価な樹脂塗装金属ロープを提供する。【解決手段】3本以上の素線を撚り合わせてなるストランドの複数本を更に撚り合わせた金属ロープ本体表面全体に、静電塗装装置を用いて樹脂粉体を付着させた後、高周波加熱装置内を通過させて高周波を印加することにより、変成飽和ポリエステル系樹脂粉体が焼き付け塗装されているロープを形成する。前記樹脂粉体塗装ストランドの塗装膜がピンホールがなく厚さが40〜170μmでかつ以下の(1)式を満たし、隣接する素線の谷間の輪郭どおりのV状の膜となって隣接する素線の外輪郭に沿って形成する。(L/d)?100≧6…(1)L:隣り合う素線間における塗膜の凹み長さ(mm)、d:素線の直径(mm)【選択図】図1
Description
本考案は金属ロープとりわけ耐食性が良好で景観性に優れた粉体樹脂焼付け塗装ロープに関する。
金属ロープ例えばワイヤロープは、その強度、柔軟性などの特性を利用して汎用されており、塩害や種々の腐食環境で使用されるロープには、亜鉛めっきや亜鉛アルミめっきなどのめっきを施している。
しかし、こうした金属系防食は塩害環境、火山地帯などの酸化環境では長期の耐久性を期待できない点、また、外観が銀色系の金属色であるため設置場所の色調に必ずしもマッチせず、景観を損ねる問題があった。
しかし、こうした金属系防食は塩害環境、火山地帯などの酸化環境では長期の耐久性を期待できない点、また、外観が銀色系の金属色であるため設置場所の色調に必ずしもマッチせず、景観を損ねる問題があった。
この対策として、従来、素線の1本1本をエポキシ樹脂、塩化ビニール樹脂などで塗装を施し、そうした被覆つき素線を撚り合わせてストランドやロープを得る方法が提案されているが、素線を1本1本樹脂被覆するには時間と手間がかかり、価格や量産性に難点がある。また、複数本の樹脂被覆素線をストランドに撚り合わせる工程と、そのストランドを複数本撚り合せる工程を要するのでロープコストが高くなるうえ、2度の撚り合せにより塗装が損傷されたり剥がれたりすることが避けがたく、実使用において前記損傷部から錆が進行するなど製品の品質が落ちる問題があった。
対応策としてはロープにした状態で外面を塗装することが考えられるが、太径のロープにおいては、素線のような丸断面と異なり凹凸が大きい断面形状であるので谷部がうまく塗装されなくなり、谷部を被覆するために多量の樹脂を付着させる結果、山部の塗装も非常に厚くなりやすい。しかも、非常に太径のロープに塗装する場合には、特にこれに対応できる大掛かりな焼付け用の加熱装置が必要になるので、設備コストが高価となる問題があった。また、全体が一色のものしか製作できないので単調で、迷彩色など多色のカラフルなカラーロープの要望に応えられなかった。
本考案は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、表面の凹凸の隅々まで完全に塗装されており、塗装していない元の金属ロープに比べて曲げに対して殆ど硬くならず、高耐食性を有するとともに景観性にも優れ、それでいて安価で所望の太さをもつ樹脂塗装金属ロープを提供することにある。
上記目的を達成するため本考案の樹脂粉体塗装金属ロープは、3本以上の素線を撚り合わせてなるストランドの複数本を更に撚り合わせた金属ロープ本体表面全体に、ショットブラストを施した後、予熱を施し、静電塗装装置を用いて樹脂粉体を付着させた後、高周波加熱装置内を通過させて高周波を印加することにより、変成飽和ポリエステル系樹脂粉体が焼き付け塗装されているロープにして、
前記樹脂粉体塗装ストランドの塗装膜がピンホールがなく厚さが40〜170μmでかつ以下の(1)式を満たし、隣接する素線の谷間の輪郭どおりのV状の膜となって隣接する素線の外輪郭に沿って形成されていることを特徴としている。
(L/d)×100≧6…(1)
L:隣り合う素線間における塗膜の凹み長さ(mm)
d:素線の直径(mm)
前記樹脂粉体塗装ストランドの塗装膜がピンホールがなく厚さが40〜170μmでかつ以下の(1)式を満たし、隣接する素線の谷間の輪郭どおりのV状の膜となって隣接する素線の外輪郭に沿って形成されていることを特徴としている。
(L/d)×100≧6…(1)
L:隣り合う素線間における塗膜の凹み長さ(mm)
d:素線の直径(mm)
本考案の樹脂粉体塗装金属ロープはその素線1本毎に塗装を行うのではなく、3本以上の素線の撚り合わせたストランドの表面全周を覆って樹脂粉体を付着させ、これを加熱溶融後冷却固着させた塗装ストランドとし、更にこの複数本のストランドを撚り合わせてロープにするので、
3度の工程を経る素線塗装法に比べて2度の工程で製造でき、撚りの繰り返しによる塗装へのダメージを軽減することができ、太径の耐食ロープを容易に得ることが可能になると共に、カラフルなロープを簡単に得ることができる。
さらに、塗膜厚さが40〜170μmで、しかも素線間及びストランド間その他においてもピンホールがなく、かつ以下の(1)式を満たし、隣接する素線の谷間の輪郭どおりのV状の膜となって隣接する素線の外輪郭に沿って形成されている。(L/d)×100≧6…(1)
L:隣り合う素線間における塗膜の凹み長さ(mm)
d:素線の直径(mm)
塗装膜厚が40〜170μmであるうえに前記のように素線間塗膜の凹み条件を規定し、素線の外形を表面上はっきり識別することができるほど薄く均一かつシャープな輪郭に塗装されているため、ストランドの柔軟性が良好で、これを複数本撚り合せているロープも柔軟性を高くすることができる。また、前記素線間塗膜の凹み条件により、薄く均一かつシャープな輪郭に塗装しているので、使用時にロープ同士を交差させてクランプ金具で挟持したときにロープがずれにくく、確実に直交状に固定することが可能になる。
3度の工程を経る素線塗装法に比べて2度の工程で製造でき、撚りの繰り返しによる塗装へのダメージを軽減することができ、太径の耐食ロープを容易に得ることが可能になると共に、カラフルなロープを簡単に得ることができる。
さらに、塗膜厚さが40〜170μmで、しかも素線間及びストランド間その他においてもピンホールがなく、かつ以下の(1)式を満たし、隣接する素線の谷間の輪郭どおりのV状の膜となって隣接する素線の外輪郭に沿って形成されている。(L/d)×100≧6…(1)
L:隣り合う素線間における塗膜の凹み長さ(mm)
d:素線の直径(mm)
塗装膜厚が40〜170μmであるうえに前記のように素線間塗膜の凹み条件を規定し、素線の外形を表面上はっきり識別することができるほど薄く均一かつシャープな輪郭に塗装されているため、ストランドの柔軟性が良好で、これを複数本撚り合せているロープも柔軟性を高くすることができる。また、前記素線間塗膜の凹み条件により、薄く均一かつシャープな輪郭に塗装しているので、使用時にロープ同士を交差させてクランプ金具で挟持したときにロープがずれにくく、確実に直交状に固定することが可能になる。
樹脂が飽和ポリエステル系合成樹脂でイソフタル酸8〜20モル%を含み、固有粘度が0.7〜1.0のイソテレフタル酸共重合飽和ポリエステルである。
これによれば、耐候性がよく、塗膜が強靭で例えば引張試験での破断時の強い衝撃でもロープの地肌から塗装が剥離することはないほど密着性にも優れ、更に伸びが30%以上で密着性が抜群にすぐれ、密着強度がエポキシ樹脂の3〜5倍にも達するので、ロープを曲げたときにも塗装表面に亀裂が発生せず耐久性にも優れている。しかも、溶融温度に達したときに粘性が水に近い物となるので、撚り合わされた素線間の微細な凹凸や隙間をよく濡らして固化される。
これによれば、耐候性がよく、塗膜が強靭で例えば引張試験での破断時の強い衝撃でもロープの地肌から塗装が剥離することはないほど密着性にも優れ、更に伸びが30%以上で密着性が抜群にすぐれ、密着強度がエポキシ樹脂の3〜5倍にも達するので、ロープを曲げたときにも塗装表面に亀裂が発生せず耐久性にも優れている。しかも、溶融温度に達したときに粘性が水に近い物となるので、撚り合わされた素線間の微細な凹凸や隙間をよく濡らして固化される。
好適には、ストランドを構成する素線の表面に防食めっきが施されている。
これによれば、防食めっきと樹脂塗装とにより2重の防食が図られるので、耐久性を一段とよいものにすることができる。
また、本考案においては、ストランド毎に塗装色が異なっているものを含んでいる。
これによれば、ロープ全体を塗装するのでなく、ストランドを塗装しそれを撚り合せるので、ストランド毎に塗装色を変えることにより、所望の色調のカラフルなロープを自在に得ることができる。
これによれば、防食めっきと樹脂塗装とにより2重の防食が図られるので、耐久性を一段とよいものにすることができる。
また、本考案においては、ストランド毎に塗装色が異なっているものを含んでいる。
これによれば、ロープ全体を塗装するのでなく、ストランドを塗装しそれを撚り合せるので、ストランド毎に塗装色を変えることにより、所望の色調のカラフルなロープを自在に得ることができる。
以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。
図1は本考案にかかる樹脂塗装金属ロープの一例を示しており、1は6mm以上の直径のロープであり、図1(b)や図2のように複数本の素線1aを撚りあわせたストランド本体1bの表面に樹脂粉体焼付け塗装膜2を設けた塗装ストランドを用い、これの複数本を撚り合せてなり、この例では7×7構造となっている。図1(a)からわかるように、樹脂粉体焼付け塗装膜2は、隣接する素線1a、1aの山谷がはっきり視認されるように施されている。なお、図で点は塗膜を表現したもので、粉末が点在しているわけではない。
図1は本考案にかかる樹脂塗装金属ロープの一例を示しており、1は6mm以上の直径のロープであり、図1(b)や図2のように複数本の素線1aを撚りあわせたストランド本体1bの表面に樹脂粉体焼付け塗装膜2を設けた塗装ストランドを用い、これの複数本を撚り合せてなり、この例では7×7構造となっている。図1(a)からわかるように、樹脂粉体焼付け塗装膜2は、隣接する素線1a、1aの山谷がはっきり視認されるように施されている。なお、図で点は塗膜を表現したもので、粉末が点在しているわけではない。
前記素線1aの材質としては、耐食性が要求されるものであり、通常、鉄または鋼からなっており、表面に亜鉛、亜鉛アルミ合金などによるメッキが施されている。
前記各塗装ストランド1bの表面に施された樹脂粉体焼付け塗装膜2の樹脂としては、屋外耐久性、絶縁耐力、耐衝撃性、耐寒性、接着力、耐酸性、耐水性、ガスバリア性のすぐれた熱可塑性のものであることが必須であり、特に、ポリエステル樹脂は最も上記特性が優秀で特に耐侯性にすぐれ、長期の屋外使用での劣化がなく、まためっき層との密着性が高く、傷がついてもその箇所からの腐食の拡がりが小さいため、すぐれた耐食性を持っているので推奨される。
前記ポリエステル樹脂の中で代表的なものは変性飽和ポリエステル系樹脂であり、特に、イソフタレル酸成分が8〜20モル%を含み、固有粘度:0.7〜1.0のイソレフタル酸共重合飽和ポリエステル(ポリエチレンイソテレフタレート共重合体よりなるポリエステル重合体)が好適である。
ここで、イソフタレル酸成分を限定したのは、8%未満では密着性が損なわれ、20%を越えると結晶性が低下するからであり。粘度を限定したのは、結晶化の進行を抑制しつつ良好な流動性によってめっき層の表面を被覆するには高い分子量の重合体であることが必要だからである。
かかる樹脂は一定温度に達すると粘性が著しく低下して水のようないわゆるしゃぶしゃぶの状態になる。このため微細な隙間にも入り、そこにある固体を濡らし固化して被膜を形成する。しかも、密着性が非常にすぐれ、密着強度が150kg/cm2にも達する。樹脂粉体には顔料を配合することにより所望の塗装色に調整する。
ここで、イソフタレル酸成分を限定したのは、8%未満では密着性が損なわれ、20%を越えると結晶性が低下するからであり。粘度を限定したのは、結晶化の進行を抑制しつつ良好な流動性によってめっき層の表面を被覆するには高い分子量の重合体であることが必要だからである。
かかる樹脂は一定温度に達すると粘性が著しく低下して水のようないわゆるしゃぶしゃぶの状態になる。このため微細な隙間にも入り、そこにある固体を濡らし固化して被膜を形成する。しかも、密着性が非常にすぐれ、密着強度が150kg/cm2にも達する。樹脂粉体には顔料を配合することにより所望の塗装色に調整する。
前記樹脂粉体焼付け塗装膜2は、ストランド表面の凹凸すなわち撚り合わされた各素線1aの外周と隣接する素線との境界輪郭を目視して確認できる薄いものであり、すなわち図2(a)(b)のように、隣接する素線1a、1aの谷間にその輪郭どおりのV状の膜2aとなって隣接する素線の外輪郭に沿って膜を形成している。膜は断面の輪郭に沿って途切れなく連続しており、ロープ表面から塗膜表面に抜けるピンホールのない均一な薄膜となっている。
具体的には、塗装膜の厚さは40〜170μmであり、厚さの下限を40μmとしたのは、樹脂の粒径の関係から40μm以下に薄くするとピンホールが発生してしまうからであり、上限を170μmとしたのは、これ以上の厚さではロープがこわくなり、曲げにくくなって取扱い性が悪くなるとともに、小さな曲げ半径で曲げたときに部分的に亀裂が入る危険があるからである。
具体的には、塗装膜の厚さは40〜170μmであり、厚さの下限を40μmとしたのは、樹脂の粒径の関係から40μm以下に薄くするとピンホールが発生してしまうからであり、上限を170μmとしたのは、これ以上の厚さではロープがこわくなり、曲げにくくなって取扱い性が悪くなるとともに、小さな曲げ半径で曲げたときに部分的に亀裂が入る危険があるからである。
そして、図2(b)に示すごとく、最表面の隣り合う素線1a、1a間における塗膜厚の凹み長さをLとし、素線径をdとすると、(L/d)×100(%)が6%以上にする。これはロープ断面のどの箇所においても塗膜厚さが薄く均一であるための本考案者が創案した指標であり、この条件を満たすことで均一な耐食性やロープの曲がり易さが保たれる。L/dが6%未満では、素線の凹凸が視認できない程度になり、隣り合う素線1a、1a間の隙間が樹脂で埋まってしまうので、ロープが剛性化して曲げにくくなるので適切でない。
図3は本考案のロープの例を示しており、ストランド本体の表面に樹脂粉体焼付け塗装膜2を施した塗装ストランド1bを3本撚り合せて3×7構造としたものである。他の構成は記述したところと同じであるから説明は援用する。
前記本考案の樹脂粉体塗装金属ロープの製造方法には限定はないが、3本以上の素線を撚り合わせたストランド本体を走行させながら、表面にまずショットブラストを施した後、静電塗装装置を用いて樹脂粉体をストランド表面に付着させる。
ショットブラスト工程は、ロープ表面(めっき層)と樹脂との強固な密着性を得るためであり、ショット材がロープ表面全周に噴射されることにより、表面を細かい凹凸からなる梨地状に処理される。
ショットブラスト工程は、ロープ表面(めっき層)と樹脂との強固な密着性を得るためであり、ショット材がロープ表面全周に噴射されることにより、表面を細かい凹凸からなる梨地状に処理される。
静電塗装装置はたとえば静電吹付けが用いられ、樹脂粉末を荷電させ、エアガンによりストランド表面に吹付けることによって行われる。これにより、樹脂粉末はショットブラストを施されて無数の凹凸が散在している素線とストランド表面に電気的に付着させられる。この工程においては、隣り合う素線間の隙間の隙間に確実に入り込みやすくして凹凸どおりの輪郭で被膜を形成させるために、樹脂粉体は細かい粒度のものすなわち80メッシュパス好適には120メッシュパスを用い、厚さ40〜170μmになるように塗装条件を制御して行う。
その後、高周波加熱装置内を通過させることにより急速加熱し、樹脂粉体の溶融点以上の所定温度まで昇温溶融し、続いて冷却固着させるものである。
高周波加熱はストランドを走行させながらストランドに高周波コイルにより高周波を印加するのもので、ストランド表面から内部に熱拡散して均一な加熱状態となる。樹脂粉末はストランド表面に接している下層から溶融し、ショットブラストによる無数の凹凸に流入してくさびのように食いこんで密着され、各素線およびこれを集合させたストランドの表面に均一な膜を形成する。
高周波加熱はストランドを走行させながらストランドに高周波コイルにより高周波を印加するのもので、ストランド表面から内部に熱拡散して均一な加熱状態となる。樹脂粉末はストランド表面に接している下層から溶融し、ショットブラストによる無数の凹凸に流入してくさびのように食いこんで密着され、各素線およびこれを集合させたストランドの表面に均一な膜を形成する。
ストランドは丸線と異なって凹凸が大きいので、常温の状態のストランドにいきなり高周波加熱を施すと山部と谷部での温度差が大きいため、加熱ムラが生じて安定した塗装表面が得難い。そこで、前記静電塗装前までに予熱を施しておく。この予熱は、高周波加熱でも雰囲気加熱でもよい。こうした予熱工程を採用して2段階加熱を行ったときには、ロープの山部と谷部の温度差を少なくすることができるため、山部と谷部での被膜厚さの不均一さが抑制され、全体としてピンホールのない均一な薄膜とすることができる。
その後、この塗装ストランド1bの複数本を公知の撚線機により撚り合わせてロープにするものである。本ロープにおいては、ストランドに対する塗装→ロープ撚り合わせの2工程であり、素線からの塗装する場合のような素線に対する塗装→ストランドに撚り合わせ→ロープに撚り合わせの3工程に比べ塗装後の撚り合わせが少ないので、その分、撚り線キズによる塗膜の剥離や損傷の発生も少なくできる。
また、本考案においては、ストランドを塗装するので、そのストランドの塗装色を2色以上異なるようにし、そうした異なる色のストランドを撚り合せることでカラフルな模様のロープとすることができる。たとえば黒と黄色のストランドを組み合わせれば安全喚起ロープになり、すべての色をことにしたストランドを撚り合せることでレインボウカラーのロープとなり、緑や肌色に塗装したストランドを組み合わせることにより迷彩色のロープとなしえる。
本考案の具体例を示すと次のとおりである。
具体例1:
樹脂粉体としてイソフタル酸8〜20モル%を含み、固有粘度0.7〜1.0のイソテレフタル酸共重合飽和ポリエステルを用い、亜鉛めっきを施した7本の素線を撚り合わせたストランドを3本撚り合わせた図2に示す1×7構造の直径10mmのストランドに塗膜厚が平均118μmの非常に均一で(L/d)×100が7.2(%)のピンホールのない薄い樹脂粉末焼付け塗装を施した。この塗装は、引張破断時の衝撃でも剥離することなく、塗膜の密着性も良好であった。
得られたストランド7本を更に撚り合わせて直径30mmの7×7構造のロープを製作した。ロープを通常の無塗装ロープの巻収用に用いられる直径710mmのドラムに緊密に巻いても塗装の剥離やクラックは発生せず、繰り出しても何らの異常の見られず、塩水噴霧試験機にかけて5000時間を経過しても錆やクラックの発生は皆無であった。
具体例1:
樹脂粉体としてイソフタル酸8〜20モル%を含み、固有粘度0.7〜1.0のイソテレフタル酸共重合飽和ポリエステルを用い、亜鉛めっきを施した7本の素線を撚り合わせたストランドを3本撚り合わせた図2に示す1×7構造の直径10mmのストランドに塗膜厚が平均118μmの非常に均一で(L/d)×100が7.2(%)のピンホールのない薄い樹脂粉末焼付け塗装を施した。この塗装は、引張破断時の衝撃でも剥離することなく、塗膜の密着性も良好であった。
得られたストランド7本を更に撚り合わせて直径30mmの7×7構造のロープを製作した。ロープを通常の無塗装ロープの巻収用に用いられる直径710mmのドラムに緊密に巻いても塗装の剥離やクラックは発生せず、繰り出しても何らの異常の見られず、塩水噴霧試験機にかけて5000時間を経過しても錆やクラックの発生は皆無であった。
具体例2:
亜鉛めっきを施した7本の素線を撚り合わせた1×7構造の直径8.9mmのストランドの全周に同様に塗装し、この塗装ストランド3本を撚り合わせて図3の3×7構造の直径18mmのロープを製作した。樹脂粉体としては、イソテレフタル酸共重合飽和ポリエステルに酸化チタンと顔料を3%配合し、攪拌混合したものを使用した。
ストランドの塗膜厚は平均103μmでピンホールがなく、(L/d)×100が7.6(%)であった。この塗装は、引張破断時の衝撃でも剥離することなく、塗膜の密着性も良好で、直径540mmのドラムに緊密に巻いても剥離やクラックが生じなかった。ロープを直線状態に戻しても何らの異常も見られず、塩水噴霧試験機にかけて5000時間を経過しても錆やクラックの発生は皆無であった。
亜鉛めっきを施した7本の素線を撚り合わせた1×7構造の直径8.9mmのストランドの全周に同様に塗装し、この塗装ストランド3本を撚り合わせて図3の3×7構造の直径18mmのロープを製作した。樹脂粉体としては、イソテレフタル酸共重合飽和ポリエステルに酸化チタンと顔料を3%配合し、攪拌混合したものを使用した。
ストランドの塗膜厚は平均103μmでピンホールがなく、(L/d)×100が7.6(%)であった。この塗装は、引張破断時の衝撃でも剥離することなく、塗膜の密着性も良好で、直径540mmのドラムに緊密に巻いても剥離やクラックが生じなかった。ロープを直線状態に戻しても何らの異常も見られず、塩水噴霧試験機にかけて5000時間を経過しても錆やクラックの発生は皆無であった。
1 ロープ
1a 素線
1b ストランド
2 樹脂粉体焼付け塗装膜
1a 素線
1b ストランド
2 樹脂粉体焼付け塗装膜
Claims (2)
- 3本以上の素線を撚り合わせてなるストランドの複数本を更に撚り合わせた金属ロープ本体表面全体に、ショットブラストを施した後、予熱を施し、静電塗装装置を用いて樹脂粉体を付着させた後、高周波加熱装置内を通過させて高周波を印加することにより、変成飽和ポリエステル系樹脂粉体が焼き付け塗装されているロープにして、
前記樹脂粉体塗装ストランドの塗装膜がピンホールがなく厚さが40〜170μmでかつ以下の(1)式を満たし、隣接する素線の谷間の輪郭どおりのV状の膜となって隣接する素線の外輪郭に沿って形成されていることを特徴としている。
(L/d)×100≧6…(1)
L:隣り合う素線間における塗膜の凹み長さ(mm)
d:素線の直径(mm) - ストランド毎に塗装色が異なっている請求項1に記載の樹脂粉体塗装金属ロープ。
Priority Applications (1)
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JP2010007678U JP3166916U (ja) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | 樹脂粉体塗装金属ロープ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012512338A (ja) * | 2008-12-16 | 2012-05-31 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 改良された付着性促進被膜を有するコード |
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2010
- 2010-11-24 JP JP2010007678U patent/JP3166916U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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JP2012512338A (ja) * | 2008-12-16 | 2012-05-31 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 改良された付着性促進被膜を有するコード |
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