JPWO2017068658A1

JPWO2017068658A1 - 鶏舎ケージ用格子部材の製造方法及び格子部材

Info

Publication number: JPWO2017068658A1
Application number: JP2017513555A
Authority: JP
Inventors: 安田　勝彦; 勝彦安田
Original assignee: Hytem Co Ltd
Current assignee: Hytem Co Ltd
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2018-08-09
Also published as: WO2017068658A1

Abstract

耐食性が高められていると共に鶏や卵に及ぼす影響が低減されている鶏舎ケージ用格子部材の製造方法を提供する。
製造方法を、鉄鋼ワイヤの溶融亜鉛−アルミニウムめっき（Ｐ２）、めっきを施した鉄鋼ワイヤを縦横に交差させて溶接する格子構造への加工（Ｐ３）、樹脂による被覆（Ｐ４）の順に行う構成とする。或いは、製造方法を、鉄鋼ワイヤを縦横に交差させて溶接する格子構造への加工（Ｐ３）、格子構造とした鉄鋼ワイヤの溶融亜鉛−アルミニウムめっき（Ｐ２）、樹脂による被覆（Ｐ４）の順に行う構成とする。

Description

本発明は、鶏舎のケージを形成するために使用される格子部材の製造方法、及び、該製造方法により製造される格子部材に関するものである。

養鶏施設では、複数の鶏を収容するケージを水平方向に連設したケージ列を、垂直方向に複数段積み重ねたレイヤーシステムの鶏舎が多く採用されている。個々のケージは、線条材を縦横に組み付けた格子部材を使用して形成されている。線条材としては、一般的に、低炭素鋼（軟鋼）など鉄鋼で形成されたワイヤが用いられている。

ケージは鶏の排泄物に常に曝されている。そして、清潔な状態に保つために、ケージは大量の水で洗浄され、消毒薬が散布される。そのため、鉄鋼ワイヤで形成されているケージは、排泄物に含まれる成分、消毒薬、水分によって腐食してしまうおそれがある。

鉄鋼製品の耐食性を高めるために、亜鉛めっきを施すことが一般的になされている。しかしながら、亜鉛めっきの防食作用は、亜鉛の方が鉄よりもイオン化傾向が高いため、表層（めっき層）に含まれる亜鉛が主材の鉄に先んじて溶出することにより、主材の腐食を抑制するというものである。そのため、めっき層から溶出する亜鉛が鶏や卵に影響を及ぼすのではと懸念されていた。

そこで、本発明は、上記の実情を鑑み、耐食性が高められていると共に鶏や卵に及ぼす影響が低減されている鶏舎ケージ用格子部材の製造方法、及び該製造方法により製造される格子部材の提供を、課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる鶏舎ケージ用格子部材の製造方法（以下、単に「製造方法」と称することがある）は、
「鉄鋼ワイヤに溶融亜鉛−アルミニウムめっきを施し縦横に交差させて溶接することにより格子構造とした後、または、鉄鋼ワイヤを縦横に交差させて溶接することにより格子構造とし溶融亜鉛−アルミニウムめっきを施した後、樹脂で被覆する」ものである。

本製造方法により、次の構成の鶏舎ケージ用格子部材（以下、単に「格子部材」と称することがある）が製造される。すなわち、
「亜鉛−アルミニウム合金層で被覆された鉄鋼ワイヤが縦横に交差している格子構造体、または、縦横に交差している鉄鋼ワイヤが亜鉛−アルミニウム合金層で被覆された格子構造体が、交差部を含めて最外層として樹脂層を有している」格子部材である。

仮に、溶融亜鉛−アルミニウムめっきを施した鉄鋼ワイヤを、更に樹脂で被覆した後で、縦横に交差させて溶接することにより格子構造とした場合、交差部は溶接による金属層を最外層として有することとなる。そのため、交差部の金属層の腐食により格子構造が崩壊するおそれや、交差部の腐食に始まって格子部材全体に腐食が広がるおそれがある。これに対し、本製造方法では、格子構造とした後で樹脂によって被覆するため、製造された格子部材は、交差部を含む全ての部分で最外層に樹脂層を有している。従って、格子部材の腐食が、樹脂層によって効果的に抑制される。

そして、格子部材により形成された鶏舎ケージの使用に伴い、最外層の樹脂層に万一亀裂が生じたり部分的に剥離したりしたとしても、その下に亜鉛−アルミニウム合金層を有している。亜鉛−アルミニウム合金層では、亜鉛が鉄鋼ワイヤの鉄の腐食を抑制するのに加えて、アルミニウムが不活性な薄膜（不動態膜）を形成する。従って、亜鉛−アルミニウム合金層を有することにより、亜鉛の溶出を抑制しながら、鉄鋼ワイヤの耐食性が高められている。しかも、部分的に樹脂層に亀裂や剥離が生じたとしても、他のほとんどの部分では、亜鉛−アルミニウム合金層の上に樹脂層を有しているため、亜鉛が溶出するおそれは極めて小さい。

以上のように、本製造方法で製造される格子部材は、樹脂層と亜鉛−アルミニウム合金層という二つのバリアを有しており、且つ、樹脂層が最外層であることにより、鶏や卵に及ぼす影響が懸念される亜鉛の溶出が抑制されていると共に、高い耐食性を有している。

なお、鉄鋼ワイヤにめっきを施した後で溶接により格子構造とする場合（以下、「後加工」と称することがある）と、鉄鋼ワイヤを溶接により格子構造とした後でめっきを施す場合（以下、「前加工」と称することがある）との比較では、出願人の検討により、次のような知見を得ている。すなわち、前加工の方が溶接による鉄鋼ワイヤ同士の接着性が高く、格子部材の機械的強度が高い傾向がある。一方、後加工の方が、溶融めっきの際に被加工体が浴に浸漬された状態が安定し、均一なめっき層が形成される傾向がある。

本発明にかかる鶏舎ケージ用格子部材の製造方法は、上記構成において、
「樹脂はポリブチレンテレフタレートであり、流動浸漬塗装法により被覆される」ものとすることができる。

ポリブチレンテレフタレートは吸水率が小さいため、大量の水で洗浄される鶏舎ケージ用の部材における最外層の材料として適している。また、ポリブチレンテレフタレートは薬品や有機溶剤に対する耐性も高いため、消毒液が散布される鶏舎ケージ用の部材における最外層の材料として適している。更に、ポリブチレンテレフタレートは耐摩耗性が高いため、鶏のくちばしや爪に接触する機会の多い鶏舎ケージ用の部材における最外層の材料として適している。

加えて、ワイヤの状態で樹脂を被覆する場合は、ワイヤと同心に樹脂を押し出して被覆するという一般的な方法を採り得るのに対し、格子構造とした後に樹脂で被覆する本発明では、このような方法は不可能である。これに対し、ポリブチレンテレフタレートは流動性が高いため、流動浸漬塗装法を採用して均一な被膜を形成することができ、格子構造とした後に樹脂で被覆する本発明の樹脂として適している。

以上のように、本発明の効果として、耐食性が高められていると共に鶏や卵に及ぼす影響が低減されている鶏舎ケージ用格子部材の製造方法、及び該製造方法により製造される格子部材を、提供することができる。

図１（ａ）は本発明の第一実施形態である鶏舎ケージ用格子部材の製造方法の工程図であり、図１（ｂ）は本発明の第二実施形態である鶏舎ケージ用格子部材の製造方法の工程図である。図２（ａ）は図１（ａ）の製造方法により製造される鶏舎ケージ用格子部材の交差部の断面図であり、図２（ｂ）は図１（ｂ）の製造方法により製造される鶏舎ケージ用格子部材の交差部の断面図であり、図２（ｃ）は図１（ａ）及び図１（ｂ）の製造方法により製造される鶏舎ケージ用格子部材における交差部を示す図である。

以下、本発明の第一実施形態及び第二実施形態の鶏舎ケージ用格子部材の製造方法、及び、それぞれの製造方法によって製造される鶏舎ケージ用格子部材１について、図１及び図２を用いて説明する。

第一実施形態の製造方法では、その流れを図１（ａ）に示すように、伸線Ｐ１、溶融亜鉛−アルミニウムめっきＰ２、格子構造への加工Ｐ３、樹脂による被覆Ｐ４の順に行われる。つまり、「後加工」の例である。

伸線Ｐ１：
鉄鋼のロッドをダイスに通す冷間引き抜き加工により、鉄鋼ワイヤ１０とする。本実施形態では、鉄鋼のロッドとして日本工業規格（ＪＩＳＧ３５０５）に規定する低炭素鋼（軟鋼）を使用し、直径２．０ｍｍ〜２．５ｍｍの鉄鋼ワイヤ１０とする。

溶融亜鉛−アルミニウムめっきＰ２：
鉄鋼ワイヤ１０を前処理した後、溶融亜鉛−アルミニウムの浴に浸漬し、鉄鋼ワイヤ１０の表面をめっき層である亜鉛−アルミニウム合金層１１で被覆する。本実施形態では、詳細は後述するように、耐食性が極めて高い９０質量％亜鉛−１０質量％アルミニウムでめっきを行う。めっき層は、３０μｍ〜５０μｍの厚さとすると、鶏舎用ケージに要請される耐食性に対して過不足がなく好適である。なお、前処理は、例えば、脱脂、水洗、酸洗い、水洗、フラックス処理、乾燥の順に行うことができる。

格子構造への加工Ｐ３：
鉄鋼ワイヤ１０を縦横に交差させ、交差部２０を溶接することにより格子構造体とする。溶接に際しては、鉄鋼ワイヤ１０と同一の材料を溶加材として使用することができる。

樹脂による被覆Ｐ４：
本実施形態では、樹脂としてポリブチレンテレフタレートを使用し、流動浸漬塗装法により被覆する。具体的には、圧縮空気を送ることによりポリブチレンテレフタレートの粉末を流動させ、流動している粉末の中に、予備加熱した格子構造体を浸漬する。これにより、格子構造体がポリブチレンテレフタレートの樹脂層１２で被覆される。樹脂層１２は、５５μｍ〜７５μｍの厚さとすると、鶏舎用ケージに要請される耐食性に対して過不足がなく好適である。

上記の第一実施形態の製造方法により、図２（ａ）に示すように、亜鉛−アルミニウム合金層１１で被覆された鉄鋼ワイヤ１０が縦横に交差している格子構造体が、交差部２０を含めて最外層として樹脂層１２を有している構成の鶏舎ケージ用格子部材１が製造される。交差部２０では、鉄鋼ワイヤ１０が亜鉛−アルミニウム合金層１１、溶接層１７、樹脂層１２の順に被覆されている。

次に、第二実施形態の製造方法について説明する。第一実施形態の製造方法との相違は、図１（ｂ）に示すように、溶融亜鉛−アルミニウムめっきＰ２に先立ち、格子構造への加工Ｐ３が行われる点である。すなわち、「前加工」の例であり、伸線Ｐ１、格子構造への加工Ｐ３、溶融亜鉛−アルミニウムめっきＰ２、樹脂による被覆Ｐ４の順に行われる。溶融亜鉛−アルミニウムめっきＰ２では、上記と同様の溶融亜鉛−アルミニウムの浴に格子構造体を浸漬する。

第二実施形態の製造方法により、図２（ｂ）に示すように、縦横に交差している鉄鋼ワイヤ１０が亜鉛−アルミニウム合金層１１で被覆された格子構造体が、交差部２０を含めて最外層として樹脂層１２を有している構成の鶏舎ケージ用格子部材１が製造される。交差部２０では、鉄鋼ワイヤ１０が溶接層１７、亜鉛−アルミニウム合金層１１、樹脂層１２の順に被覆されている。

ここで、溶融亜鉛−アルミニウムめっきＰ２において、９０質量％亜鉛−１０質量％アルミニウムを使用した根拠を説明する。同一の格子構造体に、異なる組成のめっきを施した３種類の試料Ｓ１、Ｒ１、及び、Ｒ２について、重度の腐食環境下における耐食性を評価するために、塩水噴霧試験を行った。試料Ｓ１には、第一実施形態及び第二実施形態と同様に、溶融９０質量％亜鉛−１０質量％アルミニウムめっきを施した。試料Ｒ１には、溶融９５質量％亜鉛−５質量％アルミニウムめっきを施した。試料Ｒ２には、溶融１００質量％亜鉛めっきを施した。何れの試料についても、めっきの目付量は２８０ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２とした。

塩水噴霧試験は、日本工業規格（ＪＩＳＺ２３７１）に準拠し、次の条件で行った。
塩溶液の塩：ＪＩＳＫ８１５０に規定する純度の塩化ナトリウム
塩溶液の濃度：５０ｇ／Ｌ±１ｇ／Ｌ
噴霧室内温度：３５℃±２℃
圧縮空気の圧力：９８ｋＰａ
空気飽和器内における水の温度：４７℃±２℃
水平採取面積８０ｃｍ^２における噴霧液の平均採取量：１．５ｍＬ／ｈ±０．５ｍＬ／ｈ
所定時間の連続噴霧の後、純粋にて試料を洗浄

試験結果を、表１に示す。

表１に示すように、重度の腐食環境下において、試料Ｓ１は試料Ｒ１及び試料Ｒ２に比べて、極めて耐食性が高いものであった。特に、鋼板の耐食性を高めるめっきとして日本工業規格（ＪＩＳＧ３３１７）にも規定されている溶融９５質量％亜鉛−５質量％アルミニウムめっきを施した試料Ｒ１よりも、溶融９０質量％亜鉛−１０質量％アルミニウムめっきを施した本実施形態の試料Ｓ１の方が、はるかに耐食性が高かったのは興味深い。

以上のように本実施形態の製造方法によれば、ポリブチレンテレフタレートの樹脂層１２と亜鉛−アルミニウム合金層１１（９０質量％亜鉛−１０質量％アルミニウム合金層）という二つのバリアを有しており、且つ、樹脂層１２が最外層であることにより、鶏や卵に及ぼす影響が懸念される亜鉛の溶出が抑制されていると共に、耐食性が高められており、鶏舎ケージ用の部材として適している格子部材１を提供することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、樹脂による被覆Ｐ４に供する際の格子構造は、平面的な格子構造であっても、立体的な格子構造であってもよい。

Claims

鉄鋼ワイヤに溶融亜鉛−アルミニウムめっきを施し縦横に交差させて溶接することにより格子構造とした後、または、鉄鋼ワイヤを縦横に交差させて溶接することにより格子構造とし溶融亜鉛−アルミニウムめっきを施した後、樹脂で被覆する
ことを特徴とする鶏舎ケージ用格子部材の製造方法。
樹脂はポリブチレンテレフタレートであり、流動浸漬塗装法により被覆される
ことを特徴とする請求項１に記載の鶏舎ケージ用格子部材の製造方法。
亜鉛−アルミニウム合金層で被覆された鉄鋼ワイヤが縦横に交差している格子構造体、または、縦横に交差している鉄鋼ワイヤが亜鉛−アルミニウム合金層で被覆された格子構造体が、交差部を含めて最外層として樹脂層を有している
ことを特徴とする鶏舎ケージ用格子部材。