JP4871649B2 - Resin powder coating method for metal rope - Google Patents
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Description
本発明は金属ロープ塗装方法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方式の塗装ロープの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal rope coating method, and more particularly to a powder resin baking method for manufacturing a coating rope having good corrosion resistance and excellent landscape.
金属ロープとしてスチールワイヤロープが汎用されているが、海水や潮風にさらされる場所や、塩水流入河川や火山地帯の酸性雰囲気の厳しい腐食環境で使用される場合においては、耐食性が損なわれて強度、柔軟性が低下し、耐用年数が短くなるとともに、錆により景観を損ねる問題があった。
この対策としては、樹脂で被覆ないし塗装を施すことが効果的であり、従来、素線の1本1本に樹脂塗装した後、撚り合わせてストランドやロープを得る方法が採用されているが、素線を1本1本樹脂塗装するには時間と手間がかかり、また、撚り合せる際に塗装が剥離あるいは損傷されて品質が落ちやすい問題がある。
Steel wire ropes are commonly used as metal ropes, but when used in places exposed to seawater or sea breeze, or in severe corrosive environments such as saltwater inflow rivers or acidic environments in volcanic areas, the corrosion resistance is impaired and the strength, There was a problem that the flexibility was lowered, the service life was shortened, and the landscape was damaged by rust.
As a countermeasure, it is effective to coat or paint with resin, and conventionally, a method of obtaining strands and ropes by twisting together after resin coating on each of the strands has been adopted, It takes a lot of time and labor to paint each strand of resin one by one, and there is a problem that the quality is likely to deteriorate due to peeling or damage of the coating when twisting.
この対策としては、ロープそのものに樹脂塗装を施すことが有利であるが、従来では実用性のある適切な焼付け塗装方法が見られなかった。すなわち、ロープに直接樹脂塗装するには、(1)予め、ロープを樹脂粉体の溶融点以上の温度に加熱しておき、これを流動させた樹脂粉体中に浸漬するか、(2)静電塗装装置で樹脂粉体を付着溶融させて焼付ける方法が考えられる。
しかし、(1)の流動粉体中に浸漬する方法は、素線と違って多数の素線が撚り合わされているロープは表面の凹凸が大であるため、均一な厚さに粉体を付着させることに難があり、隣り合う素線間や隣り合うストランド間にも粉体が詰まって全体として丸棒に近い形態となり、その結果、柔軟性が大きく低下する欠点がある。
As a countermeasure against this, it is advantageous to apply resin coating to the rope itself, but no practical and appropriate baking coating method has been found in the past. That is, in order to directly apply resin to the rope, (1) the rope is heated in advance to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin powder and immersed in the fluidized resin powder, or (2) A method in which resin powder is adhered and melted and baked with an electrostatic coating apparatus is conceivable.
However, in the method of (1) dipping in the fluidized powder, unlike the strands, the rope in which a large number of strands are twisted has large irregularities on the surface, so the powder adheres to a uniform thickness. There is a problem that the powder is clogged between adjacent strands and between adjacent strands, resulting in a form close to a round bar as a whole, and as a result, there is a drawback that flexibility is greatly reduced.
(2)の静電塗装方法は、ロープが予め樹脂の溶融温度以上の高温に加熱されている関係から、吹付けられた粉体が隣り合う素線間やストランド間において表面から次々と溶融する。このため、樹脂粉体が狭い隙間に侵入し難くなってピンホールが生じてしまう。更にこのピンホールを埋めようとすると、樹脂粉体吹き付け時間が長くなり、結果として図6のように300μm程度以上の非常に厚い塗膜にならざるを得ない。図6においてCは埋められたピンホールである。
また、上記いずれの方法は、被塗装物を予め樹脂粉体の溶融点以上の温度に加熱しておき、これに樹脂粉体を付着溶融させるものであり、樹脂粉体は被塗装物に接触すると同時に加熱が始まるので、次々にこの粉体が溶融し、結局、厚く塗装されてしまい、ロープ本来の柔軟性も損なわれてしまう問題がある。
すなわち、多数本の素線を撚りあわせたロープは丸棒と異なり曲げると隣り合う素線間やストランド間ですべりが生ずるため、曲げやすく柔軟性を有するものであるが、これに塗装すると素線間やストランド間に密着している塗膜によりそれぞれの間でのすべりが抑えられるのでロープの柔軟性が低下してしまう。そして、塗膜が厚くなるほど柔軟性は低下し、曲げることにより塗膜にクラックが発生しやすくなるのである。
In the electrostatic coating method (2), since the rope is preheated to a high temperature equal to or higher than the melting temperature of the resin, the sprayed powder is melted one after another from the surface between adjacent strands or strands. . For this reason, it becomes difficult for the resin powder to enter the narrow gap, and a pinhole is generated. Furthermore, if it is going to fill this pinhole, the resin powder spray time will become long, and as a result, it will have to become a very thick coating film about 300 micrometers or more like FIG. In FIG. 6, C is a buried pinhole.
In any of the above methods, the object to be coated is heated in advance to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin powder, and the resin powder is adhered and melted on the object, and the resin powder contacts the object to be coated. At the same time, the heating starts, so that the powder melts one after another, eventually resulting in a thick coating, and the inherent flexibility of the rope is impaired.
In other words, a rope made by twisting a large number of strands, unlike a round bar, is slippery between adjacent strands and strands when bent, so it is flexible and flexible. Since the slip between each other is suppressed by the coating film which is in close contact with each other and between the strands, the flexibility of the rope is lowered. And as the coating film becomes thicker, the flexibility is lowered, and cracking is likely to occur in the coating film by bending.
また、ワイヤロープのように1条の長さが1000m以上の非常に長いものでは、連続急速加熱焼き付けを施さなければその処理時間が著しく長くなり、実用生産ができない。熱風炉などの雰囲気加熱方法で高速処理しようとすると、雰囲気温度を樹脂粉体の溶融点より著しく高くしておく必要があるが、この場合にはロープ表面に付着している樹脂粉体表面から先に加熱され、高い雰囲気温度に直接さらされ、樹脂粉体の溶融点を大きく越えてしまうので、塗料樹脂が劣化しあるいは燃えてしまい、安定した品質の焼付けができない。従って雰囲気加熱で焼付けする場合には、樹脂粉体が劣化しない程度でしかも粉体の溶融点以上の比較的低温度で焼き付をしなければならず、これでは熱の伝導が悪く、長時間処理が必要になってしまう。 Moreover, in the case of a very long piece of wire having a length of 1000 m or more such as a wire rope, the processing time becomes remarkably long unless continuous rapid heating baking is performed, and practical production cannot be performed. When high-speed processing is performed by an atmospheric heating method such as a hot air furnace, the atmospheric temperature needs to be significantly higher than the melting point of the resin powder. In this case, from the surface of the resin powder adhering to the rope surface Since it is first heated and directly exposed to a high atmospheric temperature, the melting point of the resin powder is greatly exceeded, the coating resin deteriorates or burns, and stable quality baking cannot be performed. Therefore, when baking with atmospheric heating, the resin powder must be baked at a relatively low temperature above the melting point of the powder so that the resin powder does not deteriorate. Processing is required.
以上のような点から、急速焼付けを行うには付着している樹脂粉体の下のロープ表面からの急速加熱が必要になってくる。そのため、高周波加熱装置を用いることが考えられ、これによれば、付着した樹脂粉体層の下のロープ表面から急昇温するのでこの表面温度を樹脂粉体の劣化を起さない適温まで昇温させれば適度な焼付けが可能である。
しかし、多数の素線を撚り合わせた金属ロープにおいては、その断面の形状が丸線に比べて著しく複雑で、円形形状からかけ離れている。これを高周波加熱装置のコイル中で加熱すると、ロープの山の部分に比べて谷の部分は昇温が遅れるため温度差が生じて加熱ムラが発生する。この加熱ムラはロープの直径が大きくなるほど顕著である。したがって、ロープの山部では、温度が高くなりすぎて樹脂粉体の劣化又は燃焼が生じやすく、一方、谷部では加熱不足を生じて安定した均一塗装ができないという不具合が生じる。
From the above points, in order to perform rapid baking, rapid heating from the surface of the rope under the adhered resin powder is required. For this reason, it is conceivable to use a high-frequency heating device. According to this, since the temperature rises rapidly from the rope surface under the adhered resin powder layer, the surface temperature is increased to an appropriate temperature that does not cause deterioration of the resin powder. Appropriate baking is possible if heated.
However, in a metal rope in which a number of strands are twisted together, the cross-sectional shape is significantly more complicated than that of a round wire, and is far from the circular shape. When this is heated in the coil of the high-frequency heating device, the temperature rise is delayed in the valley portion compared to the mountain portion of the rope, so that a temperature difference occurs and heating unevenness occurs. This heating unevenness becomes more prominent as the rope diameter increases. Therefore, at the peak portion of the rope, the temperature becomes too high and the resin powder is likely to be deteriorated or burnt. On the other hand, in the valley portion, the heating is insufficient, and a stable uniform coating cannot be performed.
本発明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、防錆効果と耐候性に優れ、曲げたときにも塗膜表面に亀裂が発生しない耐久性のよい樹脂塗装ロープを能率よく製造することができる方法を提供することにある。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is excellent in rust prevention effect and weather resistance, and durability that does not cause cracks on the coating film surface even when bent. An object of the present invention is to provide a method capable of efficiently producing a good resin-coated rope.
上記目的を達成するため本発明の塗装方法は、3本以上の素線を撚り合わせたストランドを複数本撚り合せてなる直径6mm以上の金属ロープを、樹脂粉体の溶融点以下の温度に予熱し、その予熱後に静電塗装装置で連続的に樹脂粉体を付着させ、その付着後に高周波加熱装置により樹脂粉体の溶融点以上に加熱して焼付け、冷却することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the coating method of the present invention preheats a metal rope having a diameter of 6 mm or more obtained by twisting a plurality of strands obtained by twisting three or more strands to a temperature below the melting point of the resin powder. Then, after the preheating , the resin powder is continuously adhered by an electrostatic coating apparatus, and after the adhesion, the resin powder is heated and baked by the high frequency heating apparatus to a temperature higher than the melting point of the resin powder, and then cooled.
本発明は、樹脂粉体の溶融点以上の温度にロープを加熱した状態で樹脂粉体を付着させるのではなく、樹脂粉体溶融点以下の温度のロープ表面全周に静電塗装装置で粉体を付着させ、その後、高周波加熱装置で樹脂粉体を溶融点以上に急速加熱して粉体を焼付けるので、ロープ表面の凹凸も外観上確認できかつピンホールのない均一な薄膜塗装を連続的に施すことができ、これにより、たとえば、最表面の隣り合う素線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%以上の均一な薄膜塗装を施すことができ、曲げたときにも塗膜表面に亀裂が発生しない耐久性のよいロープを安価に量産することができる。 In the present invention, the resin powder is not attached in a state where the rope is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin powder. The body is attached, and then the resin powder is heated rapidly above the melting point with a high-frequency heating device, and the powder is baked. Thus, for example, when the length of the dent in the coating thickness between adjacent strands on the outermost surface is L and the strand diameter is d, (L / d) × 100 (%) A uniform thin film coating of 6% or more can be applied, and a durable rope that does not crack on the coating surface even when bent can be mass-produced at low cost.
この予熱工程は高周波加熱処理装置又は熱風炉等の雰囲気加熱装置のいずれかを用いて行ってもよく、その後、静電塗装装置で粉体を付着させ、その後に高周波過熱装置での本加熱という2段階加熱を行うものである。
This preheating step may be performed using either a high-frequency heat treatment apparatus or an atmospheric heating apparatus such as a hot stove, and thereafter, the powder is adhered by an electrostatic coating apparatus, and then the main heating in the high-frequency overheating apparatus. Two-stage heating is performed.
常温から焼付け温度まで一挙に昇温するとロープの山部と谷部の温度差が著しく大になるが、前記のように本加熱前に予備加熱を付加する2段階加熱を行うことでこの温度差を少なくすることができる。すなわち、この予備加熱で所定温度まで予熱しておくことにより、本加熱を行う前までにロープの山部と谷部の温度差を小さくしておくものであり、その後、この予備加熱温度から本加熱温度まで昇温させるので、予備加熱なしの場合より本加熱での昇温幅は小さくなり、その結果、加熱ムラも抑制できるものである。この態様は、塗装対象が太径たとえば6mm以上のロープである場合に効果的である。 When the temperature is raised from room temperature to the baking temperature all at once, the temperature difference between the crest and trough of the rope becomes remarkably large. Can be reduced. That is, by preheating to a predetermined temperature by this preheating, the temperature difference between the peak and trough of the rope is reduced before the main heating is performed. Since the temperature is raised to the heating temperature, the temperature rise width in the main heating is smaller than in the case without preheating, and as a result, heating unevenness can be suppressed. This aspect is effective when the object to be coated is a rope having a large diameter, for example, 6 mm or more.
また、本発明の好適な他の態様は、静電塗装装置で樹脂粉体を付着させる以前に金属ロープを予め予熱することなく、静電塗装装置で樹脂粉体を付着させた後、直列状に離して配置した2台以上の高周波加熱装置により樹脂粉体の溶融点以上に加熱して焼付ける。 Further, another preferred aspect of the present invention is that the resin powder is attached in series in the electrostatic coating apparatus without preheating the metal rope before the resin powder is attached in the electrostatic coating apparatus. Baking is carried out by heating above the melting point of the resin powder by two or more high-frequency heating devices arranged apart from each other.
樹脂粉体付着前の予備加熱を行わず、静電塗装装置での粉体付着後、互いに離して配置した高周波加熱装置の上流のもので所定温度まで予熱することにより、前記の方法と同様に次の加熱装置に入る前までにロープの山部と谷部の温度差を小さくしておくことができ、その下流の加熱装置で本加熱を行うことにより、昇温幅を小さくし、加熱ムラも抑制できるものである。なお、高周波加熱装置は2台以上用いて、順次加熱温度を上げるようにしてもよい。 In the same manner as the above method, preheating is not performed before the resin powder is adhered, and after the powder is adhered in the electrostatic coating apparatus, it is preheated up to a predetermined temperature at the upstream of the high frequency heating apparatus disposed apart from each other. The temperature difference between the peak and trough of the rope can be reduced before entering the next heating device. Can also be suppressed. Note that two or more high-frequency heating devices may be used to sequentially increase the heating temperature.
好適には、樹脂粉体として、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のイソフタル酸共重合ポリエステルを用いる。
これによれば、樹脂が溶融温度に達したときに粘性が水に近いものとなるので、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。しかも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がなく、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。また、得られた塗膜は屋外耐久性、絶縁耐力、耐衝撃性、耐寒性、接着力、耐酸性、耐水性、ガスバリア性にすぐれ、他の樹脂と比べてロープ表面との密着性が著しく高く、傷が付いてもその箇所からの腐食の広がりを小さく抑えることができるので最適であり、長期の屋外使用での劣化が少ない。
Preferably, as the resin powder, a saturated polyester-based synthetic resin containing 8 to 20 mol% of isophthalic acid and having an intrinsic viscosity of 0.7 to 1.0 is used.
According to this, since the viscosity becomes close to water when the resin reaches the melting temperature, fine unevenness and gaps between the twisted strands are well wetted and solidified. In addition, the coating film is tough and, for example, the coating does not peel off from the rope surface even with a strong impact at the time of breakage in a tensile test. Further, the elongation is 30% or more and the adhesion is excellent, and the adhesion strength is 3% of epoxy resin. Since it reaches up to 5 times, cracks are not generated on the painted surface even when the rope is bent, and the durability is excellent. In addition, the coating film obtained has excellent outdoor durability, dielectric strength, impact resistance, cold resistance, adhesive strength, acid resistance, water resistance, and gas barrier properties, and has excellent adhesion to the rope surface compared to other resins. Even if scratched, it is optimal because it can suppress the spread of corrosion from that area to a small extent, and it is less likely to deteriorate during long-term outdoor use.
以下添付図面を参照して本発明を説明すると、図1と図2は本発明により得られた樹脂塗装金属ロープの一例を示しており、1はロープ本体であり、複数本の素線1aを撚りあわせたストランド1bの複数本を撚り合せて構成され、この例では、3×7構造となっており、各ストランド間には谷部3が形成されている。ロープの直径は通常8mm以上である。
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いる。好適には、素線1aは表面に亜鉛、亜鉛アルミ合金、黄銅などによるめっきが施されている。
The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show an example of a resin-coated metal rope obtained by the present invention, 1 is a rope body, and a plurality of
The material of the
2は前記ロープ本体1の表面に施された樹脂粉体焼付け塗装膜である。この樹脂は、熱可塑性、熱硬化性のいずれでもよいが、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ものであることが必須であり、種々の樹脂のうち、ポリエステル系樹脂は特に耐侯性にすぐれ、長期の屋外使用での劣化が少なく、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。
前記ポリエステル系樹脂で代表的なものは、変性飽和ポリエステル樹脂であり、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の結晶性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と共に伸度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。
前記変性飽和ポリエステル樹脂樹脂は、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にも達する特性がある。
A typical example of the polyester-based resin is a modified saturated polyester resin, and in particular, a crystalline isolephthalic acid copolymer containing 8 to 20 mol% of an isophthalaleic acid component and having an intrinsic viscosity of 0.7 to 1.0. Saturated polyester (polyester polymer made of polyethylene isoterephthalate copolymer) is preferred.
Here, the reason for limiting the isophthalaleic acid component is that if less than 8%, the adhesion is impaired, and if it exceeds 20%, the crystallinity decreases and the elongation decreases, and the viscosity is limited. This is because a high molecular weight polymer is required to cover the surface of the plating layer with good fluidity while suppressing the progress of the conversion.
When the modified saturated polyester resin resin reaches a certain temperature, the viscosity is remarkably lowered to a so-called shabu-shabu state like water. For this reason, it enters into a minute gap and wets and solidifies the solid there to form a film. In addition, the adhesiveness is very good and the adhesive strength reaches 150 kg / cm 2 .
前記樹脂粉体焼付け塗装膜2は、ロープ表面の凹凸を目視して確認できる薄いものであり、図1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と図2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。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20となっており、また、ストランド1bの谷間においても、これを塊状に埋めるのでなく、隣接するストランド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、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である。厚さの下限を40μmとしたのは、樹脂の粒径の関係から40μm以下に薄くするとロープ表面から塗膜表面に抜けるオープンポア状の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。
The resin powder baked
Specifically, the thickness of the coating film is 40 to 170 μm. The reason why the lower limit of the thickness is set to 40 μm is that when the thickness is reduced to 40 μm or less due to the particle size of the resin, an open pore-shaped pinhole is generated from the rope surface to the coating surface, and the upper limit is set to 170 μm. This is because if the thickness is greater than this, the rope becomes stiff and difficult to bend, resulting in poor handling and a risk of partial cracking when bent at a small bending radius.
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(%)を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発明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間の溝が樹脂膜でほぼ埋まる状態すなわち棒状になり、ロープが曲がりにくくなるので適切でない。前記素線間塗膜の凹み条件を満足させた場合、塗膜が薄く均一かつシャープな輪郭であるので、ロープの使用時たとえば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の滑りによるずれが防止され、確実に直交状に固定することが可能になる。
Then, as shown in FIG. 2 (b), if the length of the coating thickness dent between
図3は本発明により得られた他のロープの例を示している。(a)は7×19構造のロープ本体1に樹脂粉体焼付け塗装膜2を施したもの、(b)は7×7構造のロープ本体1に樹脂粉体焼付け塗装膜2を施したものをおのおの示しており、谷部3が埋めつくされることなく素線の輪郭がはっきり出るように均一に塗装されている。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。
FIG. 3 shows an example of another rope obtained by the present invention. (A) is a 7 × 19
本発明の製造方法の第1態様を説明すると、通常の方法によりロープ本体1を製造した後、図4のような設備を配置した工程で連続処理を行う。ロープの製造においては潤滑などのための油類は基本的に使用しない。それは、油類がロープ表面に残留していると塗装樹脂とロープ表面の密着性を損なうからであり、油類を使用した場合は本工程前又は本工程の初期に脱脂処理を行う。
The first aspect of the manufacturing method of the present invention will be described. After the
図4において、4はロープ本体1を巻収したサプライ装置、5は定速巻取り装置であり、それらサプライ装置4と巻取り装置5の間に、ブレーキ装置6、予熱用の加熱装置7A、ショットブラスト装置8、静電塗装装置9、本加熱用の高周波加熱装置7B、冷却装置10および乾燥装置11を上流から下流に向かってこの順序で配置している。なお、予熱用の加熱装置7Aはショットブラスト装置8の下流に配置してもよい。
In FIG. 4, reference numeral 4 denotes a supply device that retracts the
サプライ装置4から引き出されたロープ本体1は、まず、予熱用の加熱装置7Aで予熱される。予熱用の加熱装置7Aとしては加熱時間の短縮の点から高周波加熱装置が用いられるが、雰囲気加熱装置であってもよい。前者である場合、ロープを走行させながらロープに高周波コイルにより高周波を印加するのもので、ロープ表面から内部に熱拡散して均一な加熱状態となる。後者は、熱風炉等が用いられ、ロープが通過するトンネル内に熱風を吹き込むことで行われる。いずれの場合も、加熱温度は、静電塗装装置9の直前位置で測定したロープ表面温度が樹脂粉体の溶融点以上にならぬようコントロールする。
The
こうして予熱されたロープ本体1はショットブラスト装置8に導入され、これを通過する間に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。
かかる処理は、ロープ表面(めっき層)と後述する樹脂との強固な密着性を得るためであり、アルミナなど硬質のショット材を圧縮エアを媒体として噴射し衝突させることにより行われる。すなわち、ロープ本体1を閉鎖断面の通路中を移動させながら、閉鎖断面の通路壁に円周を3等分ないし5等分した位置に装着したノズルから研削材をエアブラストする。
The
This treatment is for obtaining strong adhesion between the rope surface (plating layer) and a resin described later, and is performed by causing a hard shot material such as alumina to collide with compressed air as a medium. That is, while moving the
こうして予熱されかつ表面に細かい凹凸が付けられたロープ本体1はこの状態で静電塗装装置9に導かれ、ここで樹脂粉体をロープ表面に吹き付け電着させる。
この工程において、隣り合う素線間の隙間やストランド間の隙間に侵入しやすくするために、樹脂粉体の粒度はたとえば80メッシュパス以下好適には120メッシュパス以下の細かいふるいを通過したものが好適である。
かかる静電塗装工程は、静電流動法たとえば静電吹付けが用いられ、樹脂粉末を荷電させ、エアガンによりロープ表面に吹付けることによって行われる。これにより、樹脂粉末はエア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ロープ表面に電気的に付着させられる。
The
In this step, in order to make it easier to enter the gap between adjacent strands and the gap between strands, the particle size of the resin powder is, for example, that passed through a fine sieve of 80 mesh pass or less, preferably 120 mesh pass or less. Is preferred.
This electrostatic coating process is performed by using an electrostatic flow method such as electrostatic spraying, charging resin powder, and spraying it on the rope surface with an air gun. As a result, the resin powder is subjected to air shot blasting and is electrically attached to the rope surface on which numerous irregularities are scattered.
このようにして静電塗装装置9を通過する間にロープ本体1の表面全周は樹脂粉体粒子で覆われ、この状態で高周波加熱装置7Bを通過しながら、ロープ表面から樹脂粉体の溶融温度より高い所定温度まで急速加熱される。たとえば、ロープ表面温度が樹脂溶融点+(20〜60℃)となるように高周波を印加する。しかし、それ以上の温度では樹脂が熱分解を起して劣化するため適当でない。
樹脂粉末はロープ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、素線の表面、ストランドの表面に均一な膜を形成する。この樹脂粉体の溶融に際して、前記のように本加熱前に予備加熱を付加する2段階加熱を行っているため、ロープの山部と谷部の温度差を少なくすることができ、このため、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。
In this way, the entire surface of the
The resin powder melts from the lower layer in contact with the rope surface, flows into innumerable irregularities by shot blasting, bites in and adheres like a rust, and forms a uniform film on the surface of the strand and the surface of the strand. When the resin powder is melted, the temperature difference between the peak and valley portions of the rope can be reduced because the two-step heating is performed in which the preliminary heating is applied before the main heating as described above. The non-uniformity of the film thickness at the peaks and valleys is suppressed, and a uniform thin film without pinholes as a whole can be obtained.
この溶融が進んだところで、水槽などの冷却装置10に浸漬して溶融状態の樹脂をロープ表面に固化密着させる。その後、乾燥装置11を通して乾燥させ、最後に定速巻取装置5で巻き取るものである。このようにして、図2や図3の塗装ロープが得られるのである。
When this melting has progressed, it is immersed in a
次いで本発明の第2態様を説明すると、図5のように、上流から下流に、サプライ装置4→ブレーキ装置6→ショットブラスト装置8→静電塗装装置9→複数の高周波加熱装置7A、7B→冷却装置10→乾燥装置11→定速巻取り装置5を配置して行う。複数の高周波加熱装置7A、7Bは、相互に適当な距離をおいて配置される。
この態様においては、静電塗装前には特にロープを予熱せず、常温のままで静電塗装を行い、それから、上流側の高周波加熱装置7Aでロープを加熱する。このときの加熱温度は樹脂の溶融点以下であり、たとえばロープ表面温度を樹脂溶融点−(50〜80℃)程度となるように加熱する。そして、下流側の高周波加熱装置7Bで樹脂の溶融点以上の温度に本加熱する。
Next, the second aspect of the present invention will be described. As shown in FIG. 5, from upstream to downstream, the supply device 4 → the
In this embodiment, before the electrostatic coating, the rope is not preheated, the electrostatic coating is performed at room temperature, and then the rope is heated by the high-
このような2段階加熱により、ロープの山の部分に比べて谷の部分の昇温が遅れるための温度差(加熱ムラ)が抑制され、第1段の加熱によりロープ表面が昇温してこれに接しあるいは接近する樹脂が軟化され、第2段の加熱により、溶融が開始されて次第に伝播する半溶融状態から完全な溶融化が均一かつスムーズに進む。したがって、均一な塗膜品質を有し、かつ偏肉の少ないまたピンホールのない連続樹脂膜2となる。
By such two-stage heating, a temperature difference (heating unevenness) due to a delay in the temperature rise in the valley portion is suppressed as compared to the mountain portion of the rope, and the rope surface is heated up by the first stage heating. Resin that comes into contact with or approaches is softened, and by the second stage heating, complete melting proceeds uniformly and smoothly from the semi-molten state where the melting starts and gradually propagates. Therefore, it becomes the
いずれの態様も素線の1本1本に樹脂塗装して撚り合せる金属ロープではなく、撚り上がった金属ロープに直接薄く塗装する方法であるから、撚り工程による塗装の損傷が起こらず、前記条件により、塗膜はロープ表面の凹凸も外観からはっきり確認できる薄い40〜170μm厚みとなり、最表面の隣り合う素線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(%)6%以上が確保でき、更にピンホールのない均一な薄膜塗装が得られる。前記塗膜厚さは静電塗装条件を選ぶことによって自在に調整できる。 Any aspect is not a metal rope that is resin-coated and twisted one by one on each strand of wire, but is a method of coating thinly directly on a twisted metal rope, so that the coating is not damaged by the twisting process, and the above conditions Thus, the coating film has a thin thickness of 40 to 170 μm where irregularities on the rope surface can be clearly confirmed from the appearance, and the dent length of the coating film thickness between adjacent strands on the outermost surface is L, and the strand diameter is d. (L / d) × 100 (%) 6% or more can be secured, and a uniform thin film coating without pinholes can be obtained. The coating thickness can be freely adjusted by selecting electrostatic coating conditions.
本発明を適用して図2の塗装金属ロープ製造した。ロープ本体は、それぞれ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3×7構造の直径18mmのワイヤロープである。
このロープを前記の工程で速度5m/分で塗装した。ブレーキ装置を通過した後、高周波加熱装置でその表面温度を静電塗装直前の位置で約120℃になるように予熱し、続いてショットブラスト処理で表面全体を梨地にし、次に粒度120メッシュパスの飽和ポリエステル樹脂粉体(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)を用いて、塗装電圧及びガンからの粉体吐出量等を制御して静電粉体付着を施した。その後、高周波加熱装置を用いて約300℃に本加熱を行って樹脂粉体の溶融を行い、続いて冷却水中に浸潰して固化密着させた。
以上の工程により、塗膜厚が平均120μmの非常に均一でピンホールのない薄い塗装が施され、(L/d)×100=8.2(%)であった。塗膜は、引張破断時の強い衝撃でも剥離することなく、密着性も良好で、通常の非塗装ロープの巻収に用いられる直径540mmのドラムに巻き付けても剥離やクラックが生じないことが確認された。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。
The coated metal rope shown in FIG. 2 was manufactured by applying the present invention. The rope main body is a wire rope having a diameter of 18 mm and a 3 × 7 structure in which three strands obtained by twisting seven strands each galvanized are twisted.
This rope was painted at a speed of 5 m / min in the above-described process. After passing through the brake device, preheat the surface temperature to about 120 ° C at the position just before electrostatic coating with a high-frequency heating device, then make the entire surface satin by shot blasting, and then a particle size of 120 mesh pass Saturated polyester resin powder (isoterephthalic acid copolymerized saturated polyester containing 8 to 20 mol% isophthalic acid and having an intrinsic viscosity of 0.7 to 1.0), coating voltage and discharge amount of powder from gun Etc. were controlled to apply electrostatic powder. After that, the main powder was heated to about 300 ° C. using a high-frequency heating device to melt the resin powder, and then was immersed in cooling water to be solidified and adhered.
Through the above steps, a very uniform thin coating without pinholes having an average coating thickness of 120 μm was applied, and (L / d) × 100 = 8.2 (%). The coating does not peel even when subjected to a strong impact at the time of tensile fracture, has good adhesion, and it is confirmed that peeling and cracking do not occur even when wound on a drum with a diameter of 540 mm used for winding a normal non-painted rope It was done. Even after 5000 hours passed through a salt spray tester, no rust or cracks were generated.
図3(b)に示す7本の素線を撚り合せたストランド1本を中心にしてその周りに6本のストランドを撚り合せた7×7構造の直径16mmのワイヤロープを用いて、実施例1と同じ工程にて変性飽和ポリエステル樹脂粉体の塗装焼付けを施した。
その結果、塗膜厚が平均102μmの均一でピンホールのない薄い塗装ができ、(L/d)×100=7.2(%)であった。塗膜は引張破断時の強い衝撃でも剥離することなく、密着性も良好で、通常の非塗装ロープの巻収に用いられる直径540mmのドラムに巻き付けても剥離やクラックが生じないことが確認された。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。
Using a wire rope having a diameter of 16 mm and a 7 × 7 structure in which six strands are twisted around one strand obtained by twisting seven strands shown in FIG. The modified saturated polyester resin powder was baked in the same process as in No. 1.
As a result, a thin coating having a uniform coating thickness of 102 μm on average and without pinholes was obtained, and (L / d) × 100 = 7.2 (%). It is confirmed that the coating does not peel off even when subjected to a strong impact at the time of tensile breakage, has good adhesion, and does not peel off or crack even when wound on a drum with a diameter of 540 mm used for winding a normal non-painted rope. It was. Even after 5000 hours passed through a salt spray tester, no rust or cracks were generated.
図3(a)に示す19本の素線を撚り合せたストランドを7本用いて、中心に1本のストランドとその周りに6本のストランドを撚り合せた直径6mmの7×19構造のワイヤロープを用いて、実施例1、2と同様に変性飽和ポリエステル樹脂粉体の塗装焼付けを施した。
このようにして、塗膜厚が平均90μmの均一でピンホールのない薄い塗装ができ、(L/d)×100=7.9(%)であった。塗膜は引張破断時の強い衝撃でも剥離することなく、密着性も良好で、通常の非塗装ロープの巻収に用いられる直径280mmのドラムに巻き付けても剥離やクラックが生じないことが確認された。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。
A wire of 7 × 19 structure with a diameter of 6 mm, in which 7 strands of 19 strands shown in FIG. 3A are twisted and 1 strand in the center and 6 strands around the strand are twisted The modified saturated polyester resin powder was baked using a rope in the same manner as in Examples 1 and 2.
In this way, a thin coating having a uniform coating thickness of 90 μm on average and without pinholes was obtained, and (L / d) × 100 = 7.9 (%). It is confirmed that the coating does not peel off even when subjected to a strong impact at the time of tensile break, has good adhesion, and does not peel off or crack even when wound on a drum with a diameter of 280 mm, which is used for winding ordinary non-painted ropes. It was. Even after 5000 hours passed through a salt spray tester, no rust or cracks were generated.
実施例1と同じ直径18mmの3×7構造のロープを用いて速度5m/分で次の工程で同じ樹脂粉体を用いて塗装した。
サプライ装置から繰り出した当該ロープをブレーキ装置を通した後、ショットブラスト装置を通過させて表面を梨地にし、その後、静電塗装装置で粉体を付着させた。続いて、第1の高周波加熱装置でロープ表面温度を約200℃に加熱し、前記装置から約1m離れて後に配置された第2の高周波加熱装置で約300℃に本加熱して、粉体を溶融させた。その後、水冷して固化密着させ、乾燥装置を経て巻取り装置で巻き取った。
このようにして、塗膜厚が平均124μmの非常に均一なピンホールのない薄い塗装ができ、(L/d)×100=7.8(%)であった。塗膜の特性については実施例1と同様であることが確認された。
The same resin powder was applied in the next step using a 3 × 7 rope having the same diameter of 18 mm as in Example 1 at a speed of 5 m / min.
The rope fed out from the supply device was passed through the brake device, then passed through a shot blasting device to make the surface a satin finish, and then the powder was adhered by an electrostatic coating device. Subsequently, the rope surface temperature is heated to about 200 ° C. by the first high-frequency heating device, and the main surface is heated to about 300 ° C. by the second high-frequency heating device disposed about 1 m away from the device, and the powder is heated. Was melted. Then, it cooled with water, it was made to solidify and adhere, and it wound up with the winding device through the drying apparatus.
In this way, a thin coating without a very uniform pinhole with an average coating thickness of 124 μm was obtained, and (L / d) × 100 = 7.8 (%). About the characteristic of the coating film, it was confirmed that it is the same as that of Example 1.
1 ロープ本体
1a 素線
1b ストランド
2 樹脂粉体焼付け塗装膜
7A 予熱用加熱装置
7B 本加熱用加熱装置
9 静電塗装装置
10 冷却装置
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7B Heating device for heating
9
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