JP5233493B2 - 内面被覆鋼管の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)鋼管の内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理液を用いて化成処理層を形成する化成処理工程と、該化成処理層の上に、ビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤とを溶剤希釈してなるプライマー液を塗装してプライマー層を形成するプライマー層形成工程と、該プライマー層の上に、変性ポリエチレン系樹脂粉末を粉体塗装して内面被覆層を形成する内面被覆層形成工程と、を順次施す内面被覆鋼管の製造方法であって、前記変性ポリエチレン系樹脂粉末を、密度が0.914g/cm 3 以上0.928g/cm 3 以下、メルトインデックスが4.0g/10min 以上6.5g/10min以下、ビカット軟化点が88℃以上96℃以下の酸変性ポリエチレン系樹脂粉末とし、前記内面被覆層形成工程が、前記プライマー層形成工程を経た鋼管を、前記変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点より150℃以上高い温度に加熱したのち、前記変性ポリエチレン系樹脂粉末を粉体塗装し、ついで前記変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点より50℃以上高い温度で6min以上12min以下保持する工程であることを特徴とする内面被覆鋼管の製造方法。
(2)(1)において、前記ビカット軟化点が91℃以上93℃以下であることを特徴とする内面被覆鋼管の製造方法。
本発明で、基材として使用される鋼管は、通常、内面にブラスト処理、酸洗処理を施し、化成処理層を形成しやすくしておくことが好ましい。なお、使用する鋼管の外面は、とくに限定する必要はないが、必要に応じてブラスト処理、酸洗処理、化成処理、めっき処理、プライマー処理、あるいは樹脂被覆を施してもよい。また、使用する鋼管は、用途に応じて、所望の強度、延性、靭性等の特性を有する鋼管を選定することは言うまでもない。
本発明における化成処理工程では、鋼管内面にリン酸亜鉛カルシウム系の化成処理液を単独、もしくは混合した処理を行うことにより、リン酸亜鉛カルシウム系化成処理層を形成する。化成処理に際しては、上記した化成処理液を鋼管内面に吹き付けたり、流し込んだり、あるいは上記した化成処理液の浴中に鋼管を浸漬するなどの方法がいずれも好適である。なお、化成処理液には、促進剤を適宜添加してもよく、また、液温を60℃以上の温度に加温してもよい。
プライマー液に使用するエポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂とする。また、エポキシ樹脂を硬化させるために使用する硬化剤としては、ジシアンジアミドもしくはその誘導体、あるいはアミン系化合物もしくはその誘導体、もしくはアミド系化合物とその誘導体、もしくは酸無水物系化合物とその誘導体とすることが好ましい。
変性ポリエチレン樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高圧法低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等を無水マレイン酸等の酸無水物により、常法に従い、グラフト変性したもので、変性量が通常、6質量%以下で、メルトインデックスが4.0g/10min以上6.5g/10min以下のものとする。メルトインデックスがこの範囲である変性ポリエチレン樹脂の粉末を使用して内面被覆層を形成すると、内面が平滑性に優れたものとなり、内面性状に優れた内面被覆鋼管となり、配管として使用する際に、より好ましいものとなる。
粉体塗装する前に、本発明では、鋼管を、使用する変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点より150℃以上高い温度に加熱する。粉体塗装する前の鋼管の加熱温度が(ビカット軟化点+150℃)未満では、接水環境下での耐剥離性が低下し、好ましくない。なお、粉体塗装する前の鋼管の加熱温度が(ビカット軟化点+230℃)を超えて高温となると、変性ポリエチレン樹脂が劣化する。このため、粉体塗装する前の鋼管の加熱温度は(使用する変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点+150℃)以上、より好ましくは(使用する変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点+230℃)以下の温度とする。なお、ビカット軟化点は、JIS K 7206の規定に準拠して測定された値を用いるものとする。
なお、内面被覆層の平均厚みは、0.3〜1.0mmとすることが好ましい。平均厚みが0.3mm未満では、施工時の疵等により穴があき、下層である透水性の高いプライマー層が露出し防食性が低下する。また、1.0mmを超えて厚くすると、粉体塗装に多大の時間を要し、生産性が低下する。なお、好ましくは0.5〜0.9mmである。
酸洗処理した鋼管(内径27.6mmφ×外径34.0mmφ×4m)に、化成処理液としてリン酸亜鉛カルシウム系処理液を用い該処理液(液温:60℃)中に該鋼管を浸漬する化成処理工程を施し、内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理層を形成した。ついで、該化成処理層の上にプライマー層を形成するプライマー層形成工程を施した。プライマー層の形成は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、硬化剤とが、20質量%となるように溶剤希釈した溶液(プライマー液)を塗装することにより行った。
得られた内面被覆鋼管から、長さ:50cmの試験片を切断採取し、該試験片を3%食塩水(液温:55℃)に、20日間浸漬した。浸漬後、試験片端部の被覆層の剥離状態を観察し、耐温水性の評価とした。剥離長さが5mm未満のものを○、剥離長さが5mm以上のものを×として評価した。
(実施例2)
酸洗処理した鋼管(内径27.6mmφ×外径34.0mmφ×4m)に、化成処理液としてリン酸亜鉛カルシウム系処理液を用い該処理液(液温:60℃)中に該鋼管を浸漬する化成処理工程を施し、内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理層を形成した。ついで、該化成処理層の上にプライマー層を形成するプライマー層形成工程を施した。プライマー層の形成は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、硬化剤とが、20質量%となるように溶剤希釈した溶液(プライマー液)を塗装することにより行った。
得られた内面被覆鋼管について、接水環境下における耐剥離を見るために、実施例1と同様に、耐温水性を評価した。
さらに、得られた内面被覆鋼管の内面を目視で観察し、内面性状(内面の表面平滑性)について判定した。判定は、凹凸がなく良好なもの:○、凹凸が目立つもの:△、配管として使用不可なほど内面性状が不良なもの:×、とした。
2 化成処理層
3 プライマー層
4 内面被覆層
Claims (2)
- 鋼管の内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理液を用いて化成処理層を形成する化成処理工程と、該化成処理層の上に、ビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤を溶剤希釈してなるプライマー液を塗装してプライマー層を形成するプライマー層形成工程と、該プライマー層の上に、変性ポリエチレン系樹脂粉末を粉体塗装して内面被覆層を形成する内面被覆層形成工程と、を順次施す内面被覆鋼管の製造方法であって、
前記変性ポリエチレン系樹脂粉末を、密度が0.914g/cm 3 以上0.928g/cm 3 以下、メルトインデックスが4.0g/10min 以上6.5g/10min以下、ビカット軟化点が88℃以上96℃以下の酸変性ポリエチレン系樹脂粉末とし、
前記内面被覆層形成工程が、前記プライマー層形成工程を経た鋼管を、前記変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点より150℃以上高い温度に加熱したのち、前記変性ポリエチレン系樹脂粉末を粉体塗装し、ついで前記変性ポリエチレン系樹脂のビカット軟化点より50℃以上高い温度で6min以上12min以下保持する工程であることを特徴とする内面被覆鋼管の製造方法。 - 前記ビカット軟化点が91℃以上93℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の内面被覆鋼管の製造方法。
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