JP3515183B2 - 金属管における耐食性樹脂被覆構造 - Google Patents

金属管における耐食性樹脂被覆構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属管、とくに、自動
車のブレーキ油や燃料の配管あるいは各種の機械、装置
などに給油、給気などの供給路として多数配設され使用
されている、特に管径が３０ｍｍ以下の接着力に優れ、
化学的、機械的耐食性に優れている金属管における耐食
性樹脂被覆構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から金属管の外面に保護被覆を施す
ことは行われており、たとえば、自動車のブレーキ油や
燃料などの配管は、自動車の床下面に配設されるので使
用条件が厳しく、化学的耐食性はもちろん耐スクラッチ
性、耐衝撃性あるいは機械的外力による損傷に耐えるも
のが必要であり、さらに、路面凍結防止剤としての岩塩
による配管類の腐食がより一層問題になっている。した
がって、機械的侵食にも耐えることができ、化学的腐食
にも耐え得る保護被覆を施した金属管構造が望まれ多く
の提案がなされている。
【０００３】すなわち、たとえば、金属管の外表面に、
電気鍍金法によって亜鉛の電鍍層を形成し、この電鍍層
上にオリーブ色の比較的厚い特殊のクロメート層を形成
し、この層上にフッ素樹脂層を形成したもの（たとえ
ば、特公昭５７−６０４３４号公報、特公昭６１−２３
２７１号公報など）、フッ素樹脂層を互いに融着した二
層からなるポリフッ化ビニル層としたもの（実公平３−
１１５１７号公報）、さらに、クロメート層とポリフッ
化ビニル層との間にエポキシ系樹脂中間層を形成したも
の（特願昭６２−８４４２９号公報）などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の金属管における耐食性樹脂被覆構造において
は、管材の少なくとも外周面に施した亜鉛鍍金層上に六
価のクロムイオンからなるクロメート液により生成され
た比較的厚いクロメート層を介してエポキシ樹脂系樹脂
中間層あるいはポリフッ化ビニル樹脂などのフッ素樹脂
を被覆しているが、これらの樹脂層を高温下で焼き付け
るために、クロメート層の熱劣化がいちじるしく、この
熱処理によってクロメート層が本来有している耐食性が
低下することが余儀なくされるといった問題がある。
又、一般に、クロメート液によるクロメート層の形成に
際しては、処理液中に含有される六価クロムイオンや還
元剤として添加される酸の消費量が多く、一定の層形成
能力を維持するためには処理液の各成分の補充と一定間
隔での更新を行わなければならず、有害物質である六価
クロムを多量に含むこれらの老廃物の処理費用が嵩むと
いった問題がある。さらに、これらのクロメート液によ
るクロメート層は層厚が厚く、そのままの状態において
優れた耐食性を有するものはであるが、樹脂層生成時に
加えられる熱により水分が放逐され、脆い皮膜となり、
後に行われる曲げ加工や末端のフレア加工などの塑性変
形により微細なクラックを生じて、本来有している防錆
性能を低下させるといった問題もある。
【０００５】本発明は、耐食性・耐候性・耐薬品性に優
れ、機械的にも強靭で耐熱温度も高い耐食性樹脂被覆構
造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題を
解決し、前記目的を達成する為に研究を重ねた結果、三
価のクロムイオンだけを含有するクロメート液を使用し
てクロメート層を形成することによって目的を達し得る
ことを見出して本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、金属管、該金属管の
外周面上に形成した亜鉛又は亜鉛・ニッケル鍍金層、ク
ロムイオンとして三価のクロムイオンだけを含有するク
ロメート液を用いて形成される三価クロム化合物からな
り前記鍍金層上に形成されたクロメート層、該クロメー
ト層上に形成したポリフッ化ビニル層又はポリフッ化ビ
ニリデン層とからなる金属管における耐食性樹脂被覆構
造であり、又金属管、該金属管の外周面上に形成した亜
鉛又は亜鉛・ニッケル鍍金層、クロムイオンとして三価
のクロムイオンだけを含有するクロメート液を用いて形
成される三価クロム化合物からなり前記鍍金層上に形成
されたクロメート層、該クロメート層上に形成したエポ
キシ系樹脂中間層、該中間層を介して形成したポリフッ
化ビニル層又はポリフッ化ビニリデン層とからなること
を特徴とする金属管における耐食性樹脂被覆構造であ
る。
【０００８】本発明における金属管としては、たとえ
ば、ＳＰＣＣ鋼板から造管した一重巻鋼管、二重巻鋼管
が使用され、３μｍ程度の銅鍍金層を外周面に有するも
のであってもよい。その他、鋼管としては、電縫鋼管又
は引抜鋼管でもよく、さらに、アルミニウム管、鋼管な
ど適宜材質の金属管を使用することができる。又、金属
管の肉厚については制限なく薄肉でも厚肉でも用いるこ
とができる。
【０００９】亜鉛鍍金層は一般に知られた硫酸酸性電解
液又はシアン化亜鉛を含むアルカリ電解液を使用して形
成し、また亜鉛・ニッケル鍍金層は塩酸酸性電解液によ
って形成する。
【００１０】クロメート層は、三価クロムイオン濃度１
ｇ／ｌの低濃度クロメート処理液を使用して青白色をし
たクロメート層を形成する。
【００１１】エポキシ系樹脂中間層は、たとえば、エポ
キシ−ポリエステルなどを使用して、２５０℃で６０秒
加熱処理することによって形成する。
【００１２】フッ素樹脂層は、たとえば、ポリフッ化ビ
ニル、ポリフッ化ビニリデンなどを使用して、ジエチル
フタレートのような溶剤を使用して溶剤中に分散させて
その中に浸漬して塗布し、３５０℃で６０秒間加熱処理
して形成する。
【００１３】
【作用】本発明は、三価のクロムイオンだけを含有する
クロメート液を使用してクロメート層を生成させたの
で、エポキシ系樹脂およびフッ素樹脂を塗布した後に加
熱乾燥する際の高温下での熱劣化をいちじるしく低下さ
せ得ると同時にエポキシ系樹脂中間層との密着性に優れ
ている。この三価のクロムイオンを含有するクロメート
液から生成されたクロメート層は、三価クロム錯化合物
からなり、比較的薄い不動態化層を形成しているため
に、熱劣化が少ないのであると思われる。又、この三価
クロム錯化合物層は、エポキシ系樹脂層との密着性に優
れていることを見出したものであるが、その機構の詳細
については、確言できない。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面に基づい
て述べる。
【００１５】図１は、本発明の実施例１に対応する細径
薄肉金属管における耐食性樹脂被覆構造の一実施例を金
属管の直径方向断面を誇張して示す断面図、図２は、本
発明の実施例２に対応する細径薄肉金属管における耐食
性樹脂被覆構造の一実施例を金属管の直径方向断面を誇
張して示す断面図、図３は、本発明の実施例３に対応す
る直径厚肉金属管における耐食性樹脂被覆構造の一実施
例を金属管の直径方向断面を誇張して示す断面図、図４
は、本発明の実施例４に対応する細径薄肉金属管におけ
る耐食性樹脂被覆構造の一実施例を金属管の直径方向断
面を誇張して示す断面図、図５は、従来例の金属管の直
径方向断面を誇張して示す断面図である。 実施例 １ 1) 金属管：ＳＰＣＣ鋼板から造管し、外径４．７６ｍ
ｍ、肉厚０．７ｍｍの一重巻鋼管１を形成した。
【００１６】2) 亜鉛鍍金層：硫酸亜鉛を主成分とし、
有機添加剤を添加して、温度５５〜６０℃、電流密度６
０Ａ／ｄｍ２で２分間通電し、1)で造管した一重巻鋼管
１の外周面上に層厚２５μｍの亜鉛鍍金層３を形成し
た。
【００１７】3) 三価クロム化合物からなるクロメート
層：三価クロムイオン濃度１ｇ／ｌの低濃度クロメート
処理液によって2)で得た亜鉛鍍金層３上に青白色クロメ
ート層４を形成した。
【００１８】4) フッ素樹脂層：ジエチルフタレートに
ポリフッ化ビニルを分散させた液中に2)、3)の処理をし
た一重巻鋼管１を浸漬して塗布し、３００℃で６０秒間
加熱処理して、層厚２０μｍのポリフッ化ビニル層６を
形成した。
【００１９】5) 耐食性試験：このようにして製作した
５本の製品について、試験片をそれぞれ長さ３００ｍｍ
に切断して合計１０本の試験片を作成した後、素地鋼ま
でに達するナイフ傷を２０ｍｍ間隔でつけ、半数の試験
片はそのまゝ、残りの半数の試験片は１５０℃で２４時
間加熱した後この部分を対象として、ＪＩＳ Ｚ ２３
７１に規定された塩水噴霧試験を１０００時間行い、そ
の後セロハンテープをナイフ傷部に密着させて引き剥
し、ナイフ傷部からのフッ素樹脂層の最大剥れ幅を測定
した。結果を表１に示す。 実施例 ２ 1) 金属管：膜厚５μｍの銅層２を有するＳＰＣＣ鋼板
から造管し、外径８ｍｍ、肉厚０．７ｍｍの二重巻鋼管
１を形成した。
【００２０】2) 亜鉛鍍金層３、3)三価クロム化合物か
らなるクロメート層４は、実施例１−2)、3)と同様にし
て形成した。
【００２１】4) フッ素樹脂層：ジエチルフタレートに
ポリフッ化ビニルを分散させた液中に2)、3)の処理をし
た二重巻鋼管１を浸漬して塗布し、３５０℃で６０秒間
加熱処理して、層厚２５μｍのポリフッ化ビニル層６を
形成した。
【００２２】5) 耐食性試験：実施例１−1)と同様にし
て行い、結果を表１に示す。 比較例 １ クロメート層を六価のクロムイオンを有するクロメート
液を使用した以外は、実施例１と同様にして耐食性樹脂
被覆管を製作し、実施例１−5)と同様にして耐食性試験
を行い、結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例 ３ 1) 金属管：実施例１−1)と同様な材質で外径６．３５
ｍｍ、肉厚１．５ｍｍの電縫鋼管１を使用した。
【００２５】2) 亜鉛鍍金層３、3)三価クロム化合物か
らなるクロメート層４は、実施例１−2)、3)と同様にし
て形成した。
【００２６】4) エポキシ系樹脂中間層：エポキシ系樹
脂中間層５は、たとえば、エポキシ−ポリエステルを使
用して、浸漬、塗布し、２５０℃で９０秒加熱処理して
膜厚５μｍのエポキシ系樹脂中間層を形成した。
【００２７】5) フッ素樹脂層：実施例１−4)と同様に
してポリフッ化ビニル層６を形成した。
【００２８】6) 耐食性試験：実施例１−1)と同様にし
て行い、結果を表２に示す。 実施例 ４ 1) 金属管：実施例１−1)と同様な二重巻鋼管１を使用
した。
【００２９】2) 亜鉛鍍金層３、3)三価クロム化合物か
らなるクロメート層４は、実施例１−2)、3)と同様にし
て形成した。
【００３０】4) エポキシ系樹脂中間層：実施例３−4)
と同様にしてエポキシ系樹脂中間層５を形成した。
【００３１】5) フッ素樹脂層：実施例２−4)と同様に
してポリフッ化ビニリデン層６を形成した。
【００３２】6) 耐食性試験：実施例１−1)と同様にし
て行い、結果を表２に示す。 比較例 ２ クロメート層を六価のクロムイオンを有するクロメート
液を使用した以外は実施例３と同様にして耐食性樹脂被
覆管を製作し、実施例１−5)と同様にして耐食性試験を
行い、結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
【発明の効果】本発明は、クロメート液として、三価ク
ロムイオンだけを含有させた液を使用してクロメート層
を形成させ前記のように構成したので、曲げ加工などの
塑性変形に対しても亀裂、剥離などを生じることがな
く、又、機械的にも強靭で耐熱温度も高く、耐食性・耐
候性、耐薬品性に優れ、顕著な効果が認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する耐食性樹脂被覆構
造の一実施例を金属管の直径方向断面を誇張して示す断
面図である。
【図２】本発明の実施例２に対応する耐食性樹脂被覆構
造の一実施例を金属管の直径方向断面を誇張して示す断
面図である。
【図３】本発明の実施例３に対応する耐食性樹脂被覆構
造の一実施例を金属管の直径方向断面を誇張して示す断
面図である。
【図４】本発明の実施例４に対応する耐食性樹脂被覆構
造の一実施例を金属管の直径方向断面を誇張して示す断
面図である。
【図５】従来例の金属管の直径方向断面を誇張して示す
断面図である。
【符号の説明】
１ 金属管 ２ 銅鍍金層 ３ 亜鉛鍍金層 ４ 三価クロメート層 ５ エポキシ樹脂中間層 ６ フッ素樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 57/00 - 58/18 B32B 1/00 - 35/00 F16L 9/00 - 11/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属管、該金属管の外周面上に形成した
    亜鉛又は亜鉛・ニッケル鍍金層、クロムイオンとして三
    価のクロムイオンだけを含有するクロメート液を用いて
    形成される三価クロム化合物からなり前記鍍金層上に形
    成されたクロメート層、該クロメート層上に形成したポ
    リフッ化ビニル層又はポリフッ化ビニリデン層とからな
    ることを特徴とする金属管における耐食性樹脂被覆構
    造。
  2. 【請求項２】 金属管、該金属管の外周面上に形成した
    亜鉛又は亜鉛・ニッケル鍍金層、クロムイオンとして三
    価のクロムイオンだけを含有するクロメート液を用いて
    形成される三価クロム化合物からなり前記鍍金層上に形
    成されたクロメート層、該クロメート層上に形成したエ
    ポキシ系樹脂中間層、該中間層を介して形成したポリフ
    ッ化ビニル層又はポリフッ化ビニリデン層とからなるこ
    とを特徴とする金属管における耐食性樹脂被覆構造。
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