JPH05301072A - ポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法 - Google Patents
ポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法Info
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- JPH05301072A JPH05301072A JP10763892A JP10763892A JPH05301072A JP H05301072 A JPH05301072 A JP H05301072A JP 10763892 A JP10763892 A JP 10763892A JP 10763892 A JP10763892 A JP 10763892A JP H05301072 A JPH05301072 A JP H05301072A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素鋼からなる被ライニング材のポリエチレ
ンライニングの下地処理方法に関する。 【構成】 ポリエチレン粉体の溶融温度以上に予備加熱
した炭素鋼からなる被ライニング材に該ポリエチレン粉
末を供給し、被ライニング材の熱によって粉末を溶融さ
せ、被ライニング材表面に連続したポリエチレンの被膜
を形成させるライニング方法において、被ライニング材
表面をブラストまたは酸洗処理したのち、被ライニング
材表面を３００〜５００℃に加熱し、Ｆｅ3 Ｏ4 を主体
とする被膜を形成させ、次いでｐＨが４．５〜６．０で
あって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜０．０５ｗｔ％の
クロム酸水溶液に接触させたのち乾燥するポリエチレン
粉末ライニングの下地処理方法。
ンライニングの下地処理方法に関する。 【構成】 ポリエチレン粉体の溶融温度以上に予備加熱
した炭素鋼からなる被ライニング材に該ポリエチレン粉
末を供給し、被ライニング材の熱によって粉末を溶融さ
せ、被ライニング材表面に連続したポリエチレンの被膜
を形成させるライニング方法において、被ライニング材
表面をブラストまたは酸洗処理したのち、被ライニング
材表面を３００〜５００℃に加熱し、Ｆｅ3 Ｏ4 を主体
とする被膜を形成させ、次いでｐＨが４．５〜６．０で
あって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜０．０５ｗｔ％の
クロム酸水溶液に接触させたのち乾燥するポリエチレン
粉末ライニングの下地処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素鋼からなる各種装置
の配管、機器に用いられるポリエチレンライニングの下
地処理方法に関する。
の配管、機器に用いられるポリエチレンライニングの下
地処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポリエチレン粉体ライニングは炭
素鋼からなる被ライニング材表面を脱脂洗浄し、ブラス
ト処理または酸洗浄してからリン酸塩による化成処理被
膜を形成させたのち、２００〜３００℃に該被ライニン
グ材を予備加熱して、ポリエチレンの粉体を供給して被
ライニング材の保有熱または被ライニング面の逆側から
の供給熱によりポリエチレンの粉体を熱溶融して連続し
たポリエチレンライニング被膜を形成する方法が行われ
ている。
素鋼からなる被ライニング材表面を脱脂洗浄し、ブラス
ト処理または酸洗浄してからリン酸塩による化成処理被
膜を形成させたのち、２００〜３００℃に該被ライニン
グ材を予備加熱して、ポリエチレンの粉体を供給して被
ライニング材の保有熱または被ライニング面の逆側から
の供給熱によりポリエチレンの粉体を熱溶融して連続し
たポリエチレンライニング被膜を形成する方法が行われ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これまで、ポリエチレ
ン粉体ライニングは水道用配管あるいは海水取水管など
比較的温度の低い（３０℃以下）液と接する環境に多用
され、耐久性の面でもそれなりの実績を有している。と
ころが従来の方法で施工したポリエチレン粉体ライニン
グ材を化学プラント、発電プラントなど液温が５０〜６
０℃の環境に用いた場合、ポリエチレンの被膜が短時間
で剥離したり、ブリスタを生じる事故が多発している。
剥離及びブリスタ部の被ライニング面を調査すると、必
ず被ライニング面の腐食が認められることから、従来の
ポリエチレンライニング材は液温が高く、かつ、水蒸気
及び酸素の透過が加速される温度勾配環境に用いた場
合、下地面が腐食されやすいことが分かる。
ン粉体ライニングは水道用配管あるいは海水取水管など
比較的温度の低い（３０℃以下）液と接する環境に多用
され、耐久性の面でもそれなりの実績を有している。と
ころが従来の方法で施工したポリエチレン粉体ライニン
グ材を化学プラント、発電プラントなど液温が５０〜６
０℃の環境に用いた場合、ポリエチレンの被膜が短時間
で剥離したり、ブリスタを生じる事故が多発している。
剥離及びブリスタ部の被ライニング面を調査すると、必
ず被ライニング面の腐食が認められることから、従来の
ポリエチレンライニング材は液温が高く、かつ、水蒸気
及び酸素の透過が加速される温度勾配環境に用いた場
合、下地面が腐食されやすいことが分かる。
【０００４】従来のポリエチレン粉体ライニング法にお
けるブラスト処理またはリン酸塩による化成処理などの
下地処理は塗装及び樹脂またはゴムライニングなどの下
地処理として産業界で広範囲に適用されている方法であ
るが、２００〜３００℃で被ライニング材を加熱し、ポ
リエチレン粉末を熱溶融させるポリエチレン粉体ライニ
ング法における下地処理方法としては次のような理由で
必ずしも適正とは言い難い。
けるブラスト処理またはリン酸塩による化成処理などの
下地処理は塗装及び樹脂またはゴムライニングなどの下
地処理として産業界で広範囲に適用されている方法であ
るが、２００〜３００℃で被ライニング材を加熱し、ポ
リエチレン粉末を熱溶融させるポリエチレン粉体ライニ
ング法における下地処理方法としては次のような理由で
必ずしも適正とは言い難い。
【０００５】先ず、ブラスト処理は被ライニング面の錆
または異物などを除去することと、ブラストにより生じ
た表面の凹凸のアンカ効果によって、塗膜またはライニ
ングの付着力を向上するとともに、前記錆または異物付
着に起因する局部電池形成による腐食を抑制する狙いが
ある。しかし、ブラスト処理面は活性金属面が露出して
おり、腐食環境に暴露された場合、全面腐食が進行し、
腐食を抑制する効果は期待できない。
または異物などを除去することと、ブラストにより生じ
た表面の凹凸のアンカ効果によって、塗膜またはライニ
ングの付着力を向上するとともに、前記錆または異物付
着に起因する局部電池形成による腐食を抑制する狙いが
ある。しかし、ブラスト処理面は活性金属面が露出して
おり、腐食環境に暴露された場合、全面腐食が進行し、
腐食を抑制する効果は期待できない。
【０００６】そこで一般の塗装、樹脂ライニング、ゴム
ライニングなどではＺｎ，Ｓｎ，Ａｌなどの粉体を配合
したプライマーを塗布し、ブラスト面の腐食を防止する
方法が採用されている。ところが、ポリエチレン粉体ラ
イニングの場合、２００〜３００℃に加熱するため、前
記防食効果を期待したプライマーは樹脂の熱分解及び前
記Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｌが酸化されて、ＺｎＯ2 ，Ｓｎ
Ｏ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 などに変化し、電気化学的な防食作用
も消失するため使用できず、ライニング用のポリエチレ
ン粉体を直接供給してライニングしている。また、被ラ
イニング材の予備加熱工程及びポリエチレン粉体の溶融
は空気中で行われており、この間に被ライニング材のブ
ラスト面は局部的に酸化され、腐食環境に暴露された場
合、局部電池形成による腐食されやすいＦｅ2 Ｏ3 系の
酸化膜が部分的に形成されやすい。
ライニングなどではＺｎ，Ｓｎ，Ａｌなどの粉体を配合
したプライマーを塗布し、ブラスト面の腐食を防止する
方法が採用されている。ところが、ポリエチレン粉体ラ
イニングの場合、２００〜３００℃に加熱するため、前
記防食効果を期待したプライマーは樹脂の熱分解及び前
記Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｌが酸化されて、ＺｎＯ2 ，Ｓｎ
Ｏ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 などに変化し、電気化学的な防食作用
も消失するため使用できず、ライニング用のポリエチレ
ン粉体を直接供給してライニングしている。また、被ラ
イニング材の予備加熱工程及びポリエチレン粉体の溶融
は空気中で行われており、この間に被ライニング材のブ
ラスト面は局部的に酸化され、腐食環境に暴露された場
合、局部電池形成による腐食されやすいＦｅ2 Ｏ3 系の
酸化膜が部分的に形成されやすい。
【０００７】一方、リン酸塩による化成処理被膜を形成
させる下地処理は腐食性物質の拡散抑制及びその被膜中
に含まれる金属塩による電気化学的防錆効果を狙いとし
て一般的に塗装下地処理として適用されている方法であ
る。しかしながら、リン酸塩による化成処理被膜はＭｎ
3 （ＰＯ4 ）2 ・２ＭｎＨＰＯ4 ・４Ｈ2 ＯとＦｅＨＰ
Ｏ4 ・４Ｈ2 Ｏの混合結晶あるいはＺｎ3 （ＰＯ4 ）2
・４Ｈ2 ＯとＦｅＨＰＯ4 ・２〜４Ｈ2 Ｏの混合結晶あ
るいはγ・Ｆｅ2 Ｏ3 ・ＦｅＰＯ4 ・２Ｈ2 ＯまたはＦ
ｅＨＰＯ4 ・４〜８Ｈ2 Ｏなどからなっている。これら
の結晶は１００〜２４０℃で結晶水を放出するととも
に、リン酸マンガン系被膜では２５０℃付近、リン酸亜
鉛系では１３０℃から酸化分解が始まる。従って、２０
０〜３００℃で加熱溶融させるポリエチレン粉体ライニ
ングにおいては脱水によるポーラス化、脱水時のリン酸
被膜のクラック発生及び化成処理被膜の付着力の低下ば
かりでなく、リン酸被膜中のＭｎ，Ｚｎなどの酸化によ
る防食効果の低下、更にはこれらの塩の酸化が進行して
いる場合には腐食電位の逆転による腐食の加速などにつ
ながり、一般的に適用されている塗装下地処理と同等の
防錆効果は期待できず、ポーラス化、クラック発生によ
る付着力の低下で、剥離やブリスタが短時間に発生しや
すくなる。
させる下地処理は腐食性物質の拡散抑制及びその被膜中
に含まれる金属塩による電気化学的防錆効果を狙いとし
て一般的に塗装下地処理として適用されている方法であ
る。しかしながら、リン酸塩による化成処理被膜はＭｎ
3 （ＰＯ4 ）2 ・２ＭｎＨＰＯ4 ・４Ｈ2 ＯとＦｅＨＰ
Ｏ4 ・４Ｈ2 Ｏの混合結晶あるいはＺｎ3 （ＰＯ4 ）2
・４Ｈ2 ＯとＦｅＨＰＯ4 ・２〜４Ｈ2 Ｏの混合結晶あ
るいはγ・Ｆｅ2 Ｏ3 ・ＦｅＰＯ4 ・２Ｈ2 ＯまたはＦ
ｅＨＰＯ4 ・４〜８Ｈ2 Ｏなどからなっている。これら
の結晶は１００〜２４０℃で結晶水を放出するととも
に、リン酸マンガン系被膜では２５０℃付近、リン酸亜
鉛系では１３０℃から酸化分解が始まる。従って、２０
０〜３００℃で加熱溶融させるポリエチレン粉体ライニ
ングにおいては脱水によるポーラス化、脱水時のリン酸
被膜のクラック発生及び化成処理被膜の付着力の低下ば
かりでなく、リン酸被膜中のＭｎ，Ｚｎなどの酸化によ
る防食効果の低下、更にはこれらの塩の酸化が進行して
いる場合には腐食電位の逆転による腐食の加速などにつ
ながり、一般的に適用されている塗装下地処理と同等の
防錆効果は期待できず、ポーラス化、クラック発生によ
る付着力の低下で、剥離やブリスタが短時間に発生しや
すくなる。
【０００８】従って、耐食性、被付着性、耐摩耗性など
に優れたポリエチレンライニングを従来使用してきた常
温付近の環境よりも耐ブリスタ性の面で問題となる高温
環境への適用拡大を図るためには付着性に優れ、かつ耐
食性に優れた下地処理方法の開発が望まれており、技術
的課題になっている。
に優れたポリエチレンライニングを従来使用してきた常
温付近の環境よりも耐ブリスタ性の面で問題となる高温
環境への適用拡大を図るためには付着性に優れ、かつ耐
食性に優れた下地処理方法の開発が望まれており、技術
的課題になっている。
【０００９】本発明は上記技術水準に鑑み、かつ上記技
術的課題に応じて、高温環境下でも優れたポリエチレン
ライニングを施工できる下地処理方法を提供しようとす
るものである。
術的課題に応じて、高温環境下でも優れたポリエチレン
ライニングを施工できる下地処理方法を提供しようとす
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はポリエチレン粉
体の溶融温度以上に予備加熱した炭素鋼からなる被ライ
ニング材に該ポリエチレン粉末を供給し、被ライニング
材の熱によって粉末を溶融させ、被ライニング材表面に
連続したポリエチレンの被膜を形成させるライニング方
法において、被ライニング材表面をブラストまたは酸洗
処理したのち、被ライニング材表面を３００〜５００℃
に加熱し、Ｆｅ3 Ｏ4 を主体とする被膜を形成させ、次
いでｐＨが４．５〜６．０であって、ＣｒＯ3 濃度が
０．００５〜０．０５ｗｔ％のクロム酸水溶液に接触さ
せたのち乾燥することを特徴とするポリエチレン粉体ラ
イニングの下地処理方法である。
体の溶融温度以上に予備加熱した炭素鋼からなる被ライ
ニング材に該ポリエチレン粉末を供給し、被ライニング
材の熱によって粉末を溶融させ、被ライニング材表面に
連続したポリエチレンの被膜を形成させるライニング方
法において、被ライニング材表面をブラストまたは酸洗
処理したのち、被ライニング材表面を３００〜５００℃
に加熱し、Ｆｅ3 Ｏ4 を主体とする被膜を形成させ、次
いでｐＨが４．５〜６．０であって、ＣｒＯ3 濃度が
０．００５〜０．０５ｗｔ％のクロム酸水溶液に接触さ
せたのち乾燥することを特徴とするポリエチレン粉体ラ
イニングの下地処理方法である。
【００１１】
【作用】本発明は被ライニング材の表面をブラスト処理
または酸洗処理により清浄にしたのち、その面に耐熱、
耐食性に優れ、かつ、付着力にも優れている均一で緻密
なＦｅ3 Ｏ4 を主体とする被膜を３００〜５００℃に被
ライニング材を加熱することで形成させ、更にｐＨが
４．５〜６．０であって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜
０．０５ｗｔ％のクロム酸水溶液と接触させることによ
り、加熱によって形成されたＦｅ3 Ｏ4 被膜に生じる微
細なクラックの防食を強化する下地方法である。
または酸洗処理により清浄にしたのち、その面に耐熱、
耐食性に優れ、かつ、付着力にも優れている均一で緻密
なＦｅ3 Ｏ4 を主体とする被膜を３００〜５００℃に被
ライニング材を加熱することで形成させ、更にｐＨが
４．５〜６．０であって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜
０．０５ｗｔ％のクロム酸水溶液と接触させることによ
り、加熱によって形成されたＦｅ3 Ｏ4 被膜に生じる微
細なクラックの防食を強化する下地方法である。
【００１２】ｐＨが４．５より低く、ＣｒＯ3 が０．０
５ｗｔ％を越える高い場合には、Ｆｅ3 Ｏ4 被膜の微細
なクラックに浸透したクロム酸により下地金属がおかさ
れ、Ｆｅ3 Ｏ4 と下地金属との結合力を弱め、ポリエチ
レンライニング材の耐ブリスタ性が悪くなる。またｐＨ
が６．０を越えて高く、ＣｒＯ3 が０．００５ｗｔ％未
満の場合には前記、微細クラック部の下地金属のクロム
による防食効果が低くなる。
５ｗｔ％を越える高い場合には、Ｆｅ3 Ｏ4 被膜の微細
なクラックに浸透したクロム酸により下地金属がおかさ
れ、Ｆｅ3 Ｏ4 と下地金属との結合力を弱め、ポリエチ
レンライニング材の耐ブリスタ性が悪くなる。またｐＨ
が６．０を越えて高く、ＣｒＯ3 が０．００５ｗｔ％未
満の場合には前記、微細クラック部の下地金属のクロム
による防食効果が低くなる。
【００１３】
【実施例】厚さ３ｍｍ、直径１２０ｍｍの炭素鋼板をオ
ルソケイ酸ソーダ３％溶液に１０分間浸漬し脱脂洗浄し
たものを５０℃の塩酸５％溶液に１０分間浸したのち、
９０℃の温水で洗浄したものと、脱脂洗浄後、ショット
ブラストしたブラスト板を製作した。
ルソケイ酸ソーダ３％溶液に１０分間浸漬し脱脂洗浄し
たものを５０℃の塩酸５％溶液に１０分間浸したのち、
９０℃の温水で洗浄したものと、脱脂洗浄後、ショット
ブラストしたブラスト板を製作した。
【００１４】次いでそれらを加熱炉に入れ、３００〜５
００℃で３０〜５０分間加熱処理し、被ライニング材の
表面にＦｅ3 Ｏ4 を主体とする被膜を形成した。次いで
常温まで冷却した前記供試材をｐＨが４．５〜６．０で
あって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜０．０５ｗｔ％の
クロム酸水溶液に常温で１０秒間浸漬したのち熱風乾燥
した。
００℃で３０〜５０分間加熱処理し、被ライニング材の
表面にＦｅ3 Ｏ4 を主体とする被膜を形成した。次いで
常温まで冷却した前記供試材をｐＨが４．５〜６．０で
あって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜０．０５ｗｔ％の
クロム酸水溶液に常温で１０秒間浸漬したのち熱風乾燥
した。
【００１５】前記、下地処理を行った供試材を２５０℃
±１０℃に熱板上で加熱したのちメルトフローレート
３．０ｇ／１０ｍｉｎで平均粒径１００μｍのポリエチ
レン粉体を前記下地処理をした面に均一に散布し、１ｍ
ｍ厚のポリエチレン膜を形成させた。
±１０℃に熱板上で加熱したのちメルトフローレート
３．０ｇ／１０ｍｉｎで平均粒径１００μｍのポリエチ
レン粉体を前記下地処理をした面に均一に散布し、１ｍ
ｍ厚のポリエチレン膜を形成させた。
【００１６】表１に前記下地処理において、Ｆｅ3 Ｏ4
被膜形成時の加熱温度及びクロム酸水溶液浸漬における
クロム酸濃度を変えて下地処理した炭素鋼にポリエチレ
ン粉体ライニングした供試材を用いて、ポリエチレンラ
イニング側にｐＨが０．５の硫酸水溶液を入れて、６０
℃に加熱し、ライニングをしていない鋼板側に２０℃の
冷却水で冷却した条件下でブリスタが発生するまでの時
間を測定し、その結果をリン酸亜鉛系化成処理面にポリ
エチレン粉体をライニングした参考材にブリスタが発生
するまでの期間との倍率で示した。なお、従来のブラス
ト処理後、ポリエチレン粉末をライニングした参考材は
リン酸亜鉛系化成処理面にポリエチレン粉体をライニン
グした参考材の１／３の期間にブリスタが発生した。
被膜形成時の加熱温度及びクロム酸水溶液浸漬における
クロム酸濃度を変えて下地処理した炭素鋼にポリエチレ
ン粉体ライニングした供試材を用いて、ポリエチレンラ
イニング側にｐＨが０．５の硫酸水溶液を入れて、６０
℃に加熱し、ライニングをしていない鋼板側に２０℃の
冷却水で冷却した条件下でブリスタが発生するまでの時
間を測定し、その結果をリン酸亜鉛系化成処理面にポリ
エチレン粉体をライニングした参考材にブリスタが発生
するまでの期間との倍率で示した。なお、従来のブラス
ト処理後、ポリエチレン粉末をライニングした参考材は
リン酸亜鉛系化成処理面にポリエチレン粉体をライニン
グした参考材の１／３の期間にブリスタが発生した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明の下地処理を適用することによ
り、従来剥離やブリスタ発生が問題となり実用し難かっ
た５０〜６０℃の環境にポリエチレン粉体ライニングが
適用可能になった。ポリエチレン粉体ライニングは前記
環境条件に用いられる他の樹脂（熱硬化性樹脂）ライニ
ングやゴムライニングに比べて生産コストも低く、樹脂
ライニングやゴムライニングで施工できないような小口
径の配管内面にも施工できる利点もあり、本発明により
ポリエチレン粉体ライニングの適用範囲の拡大が見込ま
れることから、その工業的効果は大きく、かつ長期寿命
確保による信頼性向上効果も大きい。
り、従来剥離やブリスタ発生が問題となり実用し難かっ
た５０〜６０℃の環境にポリエチレン粉体ライニングが
適用可能になった。ポリエチレン粉体ライニングは前記
環境条件に用いられる他の樹脂（熱硬化性樹脂）ライニ
ングやゴムライニングに比べて生産コストも低く、樹脂
ライニングやゴムライニングで施工できないような小口
径の配管内面にも施工できる利点もあり、本発明により
ポリエチレン粉体ライニングの適用範囲の拡大が見込ま
れることから、その工業的効果は大きく、かつ長期寿命
確保による信頼性向上効果も大きい。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２ Ｇ 8720−4Ｄ Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｚ 22/83 (72)発明者 中田 盛生 大阪府大阪市西淀川区竹島４丁目11番88号 安治川鉄工建設株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリエチレン粉体の溶融温度以上に予備
加熱した炭素鋼からなる被ライニング材に該ポリエチレ
ン粉末を供給し、被ライニング材の熱によって粉末を溶
融させ、被ライニング材表面に連続したポリエチレンの
被膜を形成させるライニング方法において、被ライニン
グ材表面をブラストまたは酸洗処理したのち、被ライニ
ング材表面を３００〜５００℃に加熱し、Ｆｅ3 Ｏ4 を
主体とする被膜を形成させ、次いでｐＨが４．５〜６．
０であって、ＣｒＯ3 濃度が０．００５〜０．０５ｗｔ
％のクロム酸水溶液に接触させたのち乾燥することを特
徴とするポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10763892A JP2999059B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | ポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10763892A JP2999059B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | ポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05301072A true JPH05301072A (ja) | 1993-11-16 |
| JP2999059B2 JP2999059B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=14464271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10763892A Expired - Fee Related JP2999059B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | ポリエチレン粉体ライニングの下地処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2999059B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP10763892A patent/JP2999059B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2999059B2 (ja) | 2000-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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