JPH02258093A - 金属管内周面の粉体塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼管等の金属管内周面に樹脂粉体を塗装する
方法に関する。

（従来の技術） 鋼管等の金属管は腐食しやすいために、内周面を合成樹
脂によりライニングやコーティングすることが行われる
。金属管内周面に合成樹脂をコーティングする方法の一
つに、金属管内周面に樹脂粉体を塗装する方法が知られ
ている。

例えば、特開昭６０−５２５３号公報には、塗装ノズル
を金属管内に挿入して該塗装ノズルから粉体を金属管内
周面に吹き付ける方法が開示されている。

しかし、該方法では、金属管の径が挿入されるノズルに
より限定されるため、小口径の金属管では内周面を樹脂
粉体により塗装することができない。

また、管が長尺になれば、ノズルを長（しなければなら
ないが、ノズルが長くなると、挿入された管内にてノズ
ルが撓むおそれがある。ノズルが管内にて撓むと管内周
面を均一に塗装できなくなる。

特開昭５３−１３２０４６号公報には、金属管内に適量
の樹脂粉体を充填して金属管を加熱しつつ回転させる金
属管内周面の粉体塗装方法が開示されている。

しかし、該方法では、金屑管毎に樹脂粉体を充填する必
要があり、生産性が悪いという欠点がある。

しかも、樹脂粉体が管軸方向に流動しないために管軸方
向で樹脂粉体が部分的に固まって塗装表面が凹凸状にな
るおそれもある。

さらに、特公昭５２−３０２９６号公報には、加熱され
た金属管内に樹脂粉体を空気輸送することにより管軸方
向に流動させて、管内周面を樹脂粉体にて塗装する方法
が開示されている。この場合、樹脂粉体を空気輸送する
ためには、空気を搬送方向下流側から吸引する吸引方法
と、空気を搬送方法上流側から圧送する圧送方法とがあ
る。

（発明が解決しようとする課題） 樹脂粉体を吸引方法により空気輸送させる場合には、輸
送圧が通常０．１〜０．６ｋｇ／ｃ１１１２であり、樹
脂粉体の搬送速度は、１５〜４０■／Ｓ程度と速いため
に粉体は管内にて分散した状態で搬送される。また、搬
送空気に対する樹脂粉体の混合比（輸送空気に対する樹
脂粉体の重量割合を表す。以下同じ）は、０．１〜１０
程度と小さく、樹脂粉体の管内周面に対する付着効率が
悪いという問題がある。樹脂粉体を圧送方法により空気
輸送する場合にも、輸送圧が０．２〜３　ｋｇ　／　Ｃ
ｌ１１２と若干高くなるが、搬送速度は１５〜３０　ｍ
／　ｓ程度と変わらず、搬送空気に対する樹脂粉体の混
合比は５〜５０程度になって、樹脂粉体の管内周面への
付着効率が悪い。また、多量の空気により金属管の温度
が低下するということも付着効率が悪くなる原因になっ
ている。このため、ポリエチレン（Ｐ　Ｅ）等の融点が
低く低粘度樹脂を管内周面に塗装する場合には、ある程
度厚く塗装し得るが、フッ素樹脂等のように融点が高く
高粘度の場合には、管内周面に厚く塗装することができ
ない。また、搬送速度が速くて、搬送空気に対する樹脂
粉体の混合比が小さいために、樹脂粉体が複数の配合物
でなる場合には、管内周面に付着し易い配合物が管内周
面に付着し、所望の組成の樹脂層を均一な厚さに塗装す
ることができないという問題もある。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目
的は、金属管内周面に高速でかつ均一に樹脂粉体を塗装
し得る金屑管内周面の粉体塗装方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明の金属管内周面の粉体塗装方法は、加熱金属管内
に、該金属管内周面に塗装すべき樹脂粉体を、高濃度な
部分と低濃度な部分とが交互に供給されるプラグ輸送法
により、該金属管の管軸方向に搬送することを特徴とし
てなり、そのことにより上記目的が達成される。

（実′施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は、本発明方法の一実施状態を示す概略図である
。内周面が樹脂粉体により塗装される金属管としての鋼
管１０は、各端部を管端チャック装！２１および２２に
より支持されている。一方の管端チャック装置２１には
、例えば、モーターを有する管回転装置３０が連結され
ている。該管回転装置３０が連結された管端チャック装
置２１には、樹脂粉体輸送装置４０が連結されている。

該樹脂粉体輸送装置４０は、鋼管！ｆｌ内周面に塗装さ
れる樹脂粉体が収容された粉体タンク４１を有し、該粉
体タンク４１の下方には供給タンク４２が供給バルブ４
３を介して連結されている。該供給タンク４２には、粉
体タンク４１内の樹脂粉体が、供給バルブ４３の開閉に
より所定量ずつ計量されて供給される。

また、供給タンク４２には、加圧空気供給器４７から加
圧空気が空気調節バルブ４８を介して供給されるように
なっている。該供給タンク４２内の樹脂粉体は、加圧さ
れることにより、送り出しバルブ４４を介して輸送管４
５の一端部内に送給される。該輸送管４５の他端部は、
管端チャック装置２１に連結されており、該輸送管４５
内を輸送される樹脂粉体は、管端チャック装置２１にて
一端部を支持された鋼管ｌＯ内に供給される。

該輸送管４５には、パルスエア供給バルブ４６を介返し
行うことにより、輸送管内を輸送される樹脂粉体は、供
給タンク４２から供給される高密度な部分と加圧空気が
供給されて低密度となった部分とが管軸方向に交互に供
給され、隣接する高密度部分間に空気のクツションが形
成されて輸送される、いわゆるプラグ輸送される。この
とき、パルスエア供給バルブ４６の開閉のサイクル、つ
まり、開の時間と閉の時間とを調整することにより、第
２図に示すように高密度の樹脂粉体部分が鋼管１０内を
満たす状態になって低密度の樹脂粉体部分が高密度部分
で分断されて移動する場合と、第３図に示すように、分
断されずに低密度樹脂粉体部分内が高密度部分の一部で
通じた状態で移動する場合とがある。

輸送管４５から樹脂粉体が流入する鋼管１０の樹脂粉体
搬送方向下流側端部を支持する管端チャック装置２２は
、連結管５１を介して回収ホッパー５２に連結されてお
り、該管端チャック装置２２にて支持された鋼管ｌＯか
ら流出される樹脂粉体が連結管５１を介して回収ホッパ
ー５２に回収される。

このような構成の装置により本発明方法が実施される。

本発明方法では、まず、鋼管ｌＯがブラスト処理、化成
処理、下塗り処理等の前処理されて加熱された状態で各
管端部を管端チャック装置２１および２２に装着される
。この場合、各管端チャック装置２１および２２間に加
熱炉を配設して、該加熱炉にて各管端チャック装置２１
および２２にて支持された鋼管ｌＯを加熱するようにし
てもよい。この場合には、前処理された鋼管が加熱され
ることなく、管端チャック装置２１および２２間に架設
され、該加熱炉により加熱される。

次いで、各管端チャック装置２１および２２にて支持さ
れた加熱鋼管ｌＯは、管回転装置３０により回転される
。他方、供給タンク４２は、加圧空気供給器４７から加
圧空気が空気調整パルプ４８により流量を調整されて供
給され、該供給タンク４２内は所定の加圧状態（２〜７
ｋｇ／ｃｍ”）となるように加圧されている。これによ
り、供給タンク４２内の樹脂粉体は該供給タンク４２か
ら流出し易い状態になっている。

そして、送り出しバルブ４４が開放されることにより、
該供給タンク内の樹脂粉体が高密度で輸送管４５内に連
続的に供給される。供給タンク４２から輸送管４５内へ
の樹脂粉体供給量は、鋼管１ｏ内周面における樹脂コー
ティング厚さ等により適宜設定される。

このとき、該輸送管４５内に、パルスエ、ア供給バルブ
４６の開閉により、加圧空気供給器４７から加圧空気が
間欠的に供給される。これにより、輸送管４５内を輸送
される樹脂粉体には、加圧空気が供給されることにより
、樹脂粉体がほとんど存在しない低密度状態になる部分
が生じ、一方加圧空気の供給が停止されたときには、樹
脂粉体密度が高密度状態にもどる。これにより、該輸送
管４５内を送給される樹脂粉体は、高密度な部分が輸送
管内にてプラグ状（栓状）になり、隣接する高密度部分
間にはほとんど粉体が存在しない低密度な空気クツショ
ン部分が形成され、管軸方向に両者が交互に配置された
状態で移動することになる。

このようにして、輸送管４５内をプラグ輸送される樹脂
粉体は回転された加熱鋼管ｌＯ内へ送り込まれ、該鋼管
１０内を輸送される間に、該樹脂粉体が鋼管１０の内周
面に接触して溶融し、該鋼管１０内周面をコーティング
する。該鋼管１０内をその内周面をコーティングするこ
となく通過した樹脂粉体は、連結管５１を通って、回収
ホッパー５２にて回収される。

鋼管１０内をプラグ輸送される樹脂粉体は、低速（１〜
１０ｍ／Ｓ）で、かつ搬送空気に対して高混合比（５０
〜３００ｋｇ　／　ｃｍ　２）で加熱鋼管ＩＯ内を移動
するため、樹脂粉体を輸送する空気による鋼管１０温度
の低下が抑制され、また、鋼管１０内周面に対して樹脂
が接触する割合が増加するため、単位時間当りの鋼管１
０内周面への樹脂付着量が増加し、鋼管１０内周面に厚
く樹脂をコーティングし得る。さらに、複数６配合物を
有する樹脂であっても、各配合物の比重差による分離が
生じないために、均一な組成で樹脂をコーティングし得
る。

本発明方法に使用される樹脂としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、塩化ビニル等の汎用樹脂、ナイロン、
ポリカーボネイト等のエンジニアリング樹脂、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、４フッ化エチレン−エチレ
ン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、４フッ化エチレン−６７ツ
化フロピレン共Ｍ合樹脂（Ｆ　Ｅ　Ｐ　）　、４フッ化
エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹
脂（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィ
ド（ｐＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエ
ーテルエーテルケント（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスル
ホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）等ノスーパー
エンジニアリング樹脂等、６（アル。フェノール、エポ
キシ、イミド等の熱硬化性樹脂であってもよい。また、
これらの樹脂のブレンド樹脂や、ガラス、ＴｉＯ２、Ｆ
ｅ２Ｏ３等の無機充填材が混合された樹脂組成物であっ
てもよい。特に、本発明方法は、溶融し難い樹脂、分離
し難い樹脂等も好適に用いられる。

なお、上記実施例では、加圧した樹脂粉体供給タンクか
ら樹脂粉体を供給し、途中で加圧空気を間欠的に供給す
ることにより、高密度部分と低密度部分とを交互に生ぜ
しめて、高い混合比の樹脂粉体を低速度で鋼管内に供給
するようにしているが、本発明では、このような方法に
限定されるものではない。例えば、粉体の輸送法でプラ
グ輸送法として公知の方法である、供給タンクの下側を
ダイヤプラムで構成し、このダイヤフラムを上下させる
方法でも、輸送管に沿うて設けたバイパス管に高圧の空
気を流す方式（タルットスタット方式）も本発明に適用
できる。

また、上記実施例では、鋼管ＩＯを管回転装置３０を使
用して回転させるようにしたが、樹脂粉体およびパルス
エア供給バルブ４６の開閉条件を適当に選定することに
より、第２図に示すような状態でプラグ輸送するように
すれば、必ずしも管回転装置３０を使用する必要はない
。

次ぎに、第１図に示す装置を用いた本発明方法の具体例
を以下に説明する。

（実験例１） ＰＶＤＦ粉８ＣｊｋＪと、ガラス繊維粉（径９μｍ。

平均長さ６０μｍ　）　２０ｋｇとを、予め、ミキサに
より粉体混合し、第１図に示す装置の粉体タンク４１内
に投入した。他方、鋼管（ＳＧＰ２ＯＡ、管長５，５−
）をブラスト処理し、さらに回転および管軸方向へ移動
し得るブラシを用いて、エポキシ樹脂とアルミ粉とを主
体とするブライマーを鋼管内周面に塗布して、１５０℃
、２０分で前硬化した後に、２６０℃、３０分で焼き付
けた。そして、該鋼管１０を、第１図に示す装置におけ
る管端チャック装置２１および２２にて支持した。該鋼
管ｌＯは、温度が低下することを防止するために、周囲
に囲いを設け、熱風発生装置により２６０℃の熱風を発
生させて該鋼管１０の周囲に循環させた。鋼管１０は、
管回転装置３０により、１ｏｏｒ、　ｐ、職、で回転さ
せた。樹脂粉体は、供給バルブ４３の操作により、１０
ｋｇを供給タンク４２に供給し、該供給タンク４２内を
５ｋｇ　／　ｃｍ　２に加圧した。このような状態で、
送り出しバルブ４４を開けて樹脂粉体を輸送管４５内に
供給し、パルスエア供給バルブ４６により、該輸送管４
５内を移送される樹脂粉体に、５　ｋｇ／　ｃｍ　２の
空気を、２秒毎に１秒間吹込んだ。供給タンク４２内の
樹脂粉体は６０秒で鋼管１０内を通過した。鋼管１０内
を通過した樹脂粉体は回収ホッパー５２に回収した。そ
の後、内周面が樹脂粉体にて塗装された鋼管１Ｇを各管
端チャック装置２１および２２から取り外し、２６０℃
の加熱炉内で１Ｏｒ、ｐ、＋ｎ、で回転させつつ、５分
間、樹脂溶融させて表面を平滑にして、放冷した。なお
、鋼管ｌＯ内をプラグ輸送される樹脂粉体の搬送空気に
対する混合比は２８０であり、搬送速度は１．　Ｓｒａ
／　ｓであった。

鋼管内周面にコーティングされた樹脂の膜厚は、２５０
〜３００μ１１該コーテイング樹脂内のガラス繊維含有
量は、１９〜２０重量％であった。結果を表１記載する
。

（実験例２） 樹脂粉体として、ナイロン６粉８０ｋｇに、酸化チタン
（Ｔｉ０２）粉２０ｋｇを混合したものを用い、鋼管加
熱温度を２３０℃としたこと以外は実験例１と同様であ
る。鋼管内周面には３００〜３５０μｌの膜厚の樹脂コ
ーティングが得られた。該コーティング内の酸化チタン
含有量は、１９〜２０１！量％であった。結果を表１に
併記する。

（比較例１） 比較のために、樹脂粉体をプラグ輸送法でない方法でコ
ーティングした。樹脂粉体を鋼管に供給する装置として
、ロータリーバルブ付きフィーダーおよび吸引機を用い
た。そして、実験例１の樹脂粉体と同様の樹脂粉体１０
ｋｇを、実験例１と同条件の鋼管内に６０秒間で輸送し
た。このときの吸引風量は、Ｏ，８０ｗ３７　ｗｉｎで
あった。搬送空気に対する樹脂粉体の混合比はｌＯであ
り、搬送速度は、３６　ｍ／Ｓであった。鋼管内周面に
は、５０〜１００μ調の膜厚の樹脂コーティングが得ら
れた。該コーティング内のガラス含有量は、１４〜１５
重量％であった。

結果を表１併記する。

（比較例２） 実験例２の樹脂粉体ど同様の樹脂粉体を用い、比較例１
と同様のフィーダおよび１．５ｋｇ／ｃｍ２の圧送機を
用いた。樹脂粉体の搬送条件は、圧送風量が０．５０ｍ
’／　ｗｉｎであり、搬送空気に対する樹脂粉体の混合
比は１６、搬送速度は２２ｍ／！Ｉであった。その他の
搬送条件は比較例１と同様である。鋼管内周面には１０
０〜１５０μｍの膜厚の樹脂コーティングが得られた。

該コーティング内の酸化チタン含有量は、１５〜１６重
量％であった。結果を表１に併記する。

表１ （発明の効果） 本発明の金属管内周面の粉体塗装方法は、このように、
高濃度な部分と低濃度な部分とが交互に供給されるプラ
グ輸送法により搬送される樹脂粉体を加熱鋼管内に通流
させるため、樹脂粉体は高濃度でしかも低速で搬送され
、長尺かっ小口径金属管の内周面を融点が高く高粘度樹
脂により、あるいは複数配合物樹脂により、均一な厚さ
で表面性よく、さらには高効率に塗装し得る。

４　　　の。　な１日 第１図は本発明方法の実施状態の一例を示す模式図、第
２図および第３図はそれぞれプラグ輸送される樹脂粉体
の状態を説明する縦断面図である。

１０・・・鋼管、２１．２２・・・管端チャック装置、
４０・・・樹脂粉体輸送装置、４１・・・粉体タンク、
４２・・・供給タンク、４５・・・輸送管、４６・・・
パルスエア供給バルブ、４７・・・加圧空気供給器。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加熱金属管内に、該金属管内周面に塗装すべき樹脂
   粉体を、高濃度な部分と低濃度な部分とが交互に供給さ
   れるプラグ輸送法により、該金属管の管軸方向に搬送す
   ることを特徴とする金属管内周面の粉体塗装方法。