高耐久性防食鋼材の製造装置
【課題】鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材の製造装置を提供する。
【解決手段】長尺状鋼鋼材６の表面に形成された溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置を備え、その無機質粗粒体吹付け装置は、長尺状鋼材６の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室５３を有し、粗粒体吹付け室５３の長尺状鋼材６と対向する内側に狭隘の絞込み部５５が形成され、高温状態の粗粒体と空気の混合流が粗粒体吹付け室５３に供給されて、絞込み部５５を通って溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材６の周面に噴射される構成になっていることを特徴とする。
【解決手段】長尺状鋼鋼材６の表面に形成された溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置を備え、その無機質粗粒体吹付け装置は、長尺状鋼材６の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室５３を有し、粗粒体吹付け室５３の長尺状鋼材６と対向する内側に狭隘の絞込み部５５が形成され、高温状態の粗粒体と空気の混合流が粗粒体吹付け室５３に供給されて、絞込み部５５を通って溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材６の周面に噴射される構成になっていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンクリート用鉄筋、マンホールの蓋などに使用される高耐久性防食鋼材の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート用鉄筋の腐食を防止するために、鉄筋材の表面にエポキシ樹脂粉末を付着して第１のエポキシ樹脂被膜を形成し、その第１のエポキシ樹脂被膜の上に亜鉛粉末とエポキシ樹脂粉末と硬化剤粉末の混合粉末を付着して、亜鉛粉末による無数の突起（凹凸）を有する第２のエポキシ樹脂被膜を形成した鉄筋が提案されている。
【０００３】
しかし、熱硬化性であるエポキシ樹脂を鉄筋に塗装させるので、防食鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易い。
【０００４】
通常、鉄筋の表面に樹脂塗膜を形成すると、鉄筋に対するコンクリートの付着強度は８５％程度に低下する。このコンクリート付着強度を上げるために前述のように亜鉛粉末が使用されているが、亜鉛は塩化物イオンによって劣化する可能性がある。前述のように鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、その亀裂などから塩化物イオンが侵入して、亜鉛粉末の更なる劣化を誘発することになるから、この防食鉄筋は特に港湾構造物には適さないという欠点がある。
【０００５】
また、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂粉末を用いて塗装鋼材を製造する工程において、粉体塗料の溶融から硬化完了までの間で、流れ指数が５以下、粒径が約１００μｍ〜２ｍｍの亜鉛などの無機粉末を前述の樹脂塗膜上に吹き付けて固着する際、経験により溶融温度を制御していたため、無機粉末による凹凸状態にバラツキが生じ、コンクリート付着強度もバラツキ、品質の安定した鉄筋が得られないという欠点がある。
【０００６】
図２３は従来の防食鉄筋の製造工程図、図２４は静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明するための概略図である。
【０００７】
静電粉末スプレー法による防食鉄筋は、図２３に示すようにプロセス（以下、Ｐと略記する）１１からＰ２０の工程を経ることになる。
【０００８】
Ｐ１１：
この例では鋼材として鉄筋コンクリート用棒鋼が準備される。鉄筋コンクリート用棒鋼の詳細は、ＪＩＳ Ｇ ３１１２に記述されている。
Ｐ１２：
棒鋼の受け入れ検査では、変形等によって塗装用として不適当な表面形状をした鋼材を除く。
Ｐ１３：
ブラスト処理により、ミルスケールの除去及び塗装下地としての表面調整を行なう。表面調整後の棒鋼の表面粗さは、Ｒｍａｘ３０〜６０μｍ程度である。
Ｐ１４：
次の粉体塗装で粉体が溶融塗着するように、棒鋼を予熱する。予熱は高周波誘導加熱により２００〜２５０℃程度に加熱される。
【０００９】
Ｐ１５：
静電粉末スプレー法による粉体塗装が行なわれ、鉄筋の表面にエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）からなる樹脂被膜が形成される。静電粉末スプレー法については、後から図２４を用いて説明する。
Ｐ１６：
小径棒鋼などのように熱容量の小さいものに対しては、必要に応じて後加熱を行なう。
Ｐ１７：
大径棒鋼などのように熱容量の大きいものに対しては、すでに硬化が終了した塗膜に余分な熱量が供給されるのを防ぐとともに、棒鋼を安全に取り扱える温度まで冷却する。冷却には、空冷法あるいは水冷法が用いられる。
Ｐ１８：
塗膜を形成した棒鋼に対して外観、膜厚、ピンホールの有無、曲げ加工性、硬度、耐衝撃性などの検査を行なう。
Ｐ１９：
棒鋼の束全体を緩衝材により梱包する。
【００１０】
Ｐ２０：
梱包した製品を出荷する。
次に図２４を用いて静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明する。図中の９１はパウダーガン、９２はそのパウダーガン９１の先端部に取り付けられたディフューザー、９３はそのディフューザー９２に高電圧を供給する高電圧発生器、９４は粉体塗装される被塗装物で、この例では棒鋼が被塗装物となる。９５は粉体塗料、９６は前記パウダーガン９１から被塗装物９４に向けて噴射される粉体である。
【００１１】
エポキシ樹脂の粉体が空気輸送により粉体塗料９５としてパウダーガン９１に供給され、パウダーガン９１の先端部から被塗装物９４に向けて噴射される。パウダーガン９１の先端部にはディフューザー９２が取り付けられ、そのディフューザー９２には高電圧発生器９３から高電圧が印加され、一方、被塗装物９４は接地されている。
【００１２】
そのためディフューザー９２から被塗装物９４に向ってコロナ放電が起こり、その内部に供給された粉体９６がイオンの射突により荷電され（−ｅ）、クーロン力の作用で被塗装物９４の表面に付着される。被塗装物９４は予め２００〜２５０℃程度に加熱されて高温状態になっているから、付着した粉体９６は直ちに溶融して樹脂塗膜となる。被塗装物９４を回転しながら走行することにより、全周に樹脂塗膜を形成した被塗装物９４が連続して製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−１２７２８２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１２０６７１号公報
【特許文献３】特公開６−１６８６８号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】土木学会：エポキシ樹脂塗装鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工方針のエポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験（ＪＳＣＥ−Ｅ ５１６−２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述のように従来は、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を鉄筋に塗装させるので、防食鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、そのために十分な防食効果が得られないという欠点を有している。
【００１６】
また、コンクリート付着強度を上げるために亜鉛粉末が使用されているが、亜鉛は塩化物イオンによって劣化する可能性がある。鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、その亀裂などから塩化物イオンが侵入して、亜鉛粉末の更なる劣化を誘発するという欠点がある。
【００１７】
さらに前記エポキシ樹脂の代わりに飽和ポリエステル樹脂からなる粉体塗装膜を形成することも行なわれているが、飽和ポリエステル樹脂からなる膜は耐アルカリ性が十分でなく、コンクリートのアルカリに侵される危険性がある。
【００１８】
本発明の目的は、鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため、本発明は、
長尺状鋼材の表面に形成された溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置を備え、
その無機質粗粒体吹付け装置は、前記溶融状態の樹脂被膜を担持した長尺状鋼材の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室を有し、その粗粒体吹付け室の前記長尺状鋼材と対向する内側に狭隘の絞込み部が形成され、
高温状態の粗粒体と空気の混合流が前記粗粒体吹付け室に供給されて、絞込み部を通って前記溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材の周面に噴射される構成になっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は前述のような構成になっており、鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造工程を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造装置全体の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態で用いられる静電流動浸漬装置の概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態で用いられ粗粒体吹付け装置の正面図である。
【図５】その粗粒体吹付け装置の側面図である。
【図６】その粗粒体吹付け装置の上面図である。
【図７】その粗粒体吹付け装置の斜視図である。
【図８】その粗粒体吹付け装置内の粗粒体吹付け部の正面図である。
【図９】その粗粒体吹付け部の側面図である。
【図１０】その粗粒体吹付け部の一部を断面にした上面図である。
【図１１】その粗粒体吹付け部における加熱空気導入室付近の一部拡大斜視図である。
【図１２】図８Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。
【図１３】本発明の第１実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１４】本発明の第２実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１５】本発明の第３実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１７】コンクリート内に埋設される鋼材の一部拡大斜視図である。
【図１８】エッジカバー率の測定に用いる試験片の斜視図である。
【図１９】（ａ），（ｂ）エッジカバー率を説明するための図である。
【図２０】各種粉体塗料を使用した場合のエッジ部半径(エッジＲ)とエッジカバー率との関係を示す特性図である。
【図２１】溶融流動抑制剤としてマイカを使用した粉体塗料の（ＰＶＢ樹脂粉体＋酸化防止剤）１００重量部に対するマイカ添加重量部数とエッジカバー率との関係を示す特性図である。
【図２２】本発明の第５実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図２３】従来の防食鉄筋の製造工程図である。
【図２４】静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１３ないし図１６は、本発明の実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【００２３】
（第１実施例）
図１３に示す第１実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、鋼板などの鋼材８１の表面を後述するポリビニールブチラール樹脂（以下、ＰＶＢ樹脂と略記する）を主成分とする樹脂被膜８２で覆った構成になっている。
【００２４】
（第２実施例）
図１４に示す第２実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、鋼板などの鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆うとともに、その樹脂被膜８２に所定の粒径を有する無機質粗粒体８３を吹き付けて固定した構成になっている。
【００２５】
（第３実施例）
図１５に示す第３実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、複数本の素線８４を撚って構成した撚線からなる鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆うとともに、その樹脂被膜８２に所定の粒径を有する無機質粗粒体８３を吹き付けて固定した構成になっている。
【００２６】
（第４実施例）
図１６に示す第２実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、棒鋼や鋼線などの鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆うとともに、その樹脂被膜８２に所定の粒径を有する無機質粗粒体８３を吹き付けて固定した構成になっている。
【００２７】
前記第２実施例ないし第４実施例の場合、図に示すように吹き付けた無機質粗粒体８３の一部は樹脂被膜８２の表面から突出して、無数の突起（凹凸）を形成している。また、図１５に示す第３実施例の場合、外周部の素線８４と素線８４の間に形成されている谷間部分にも樹脂被膜８２が入り込んでおり、鋼材８１に対して樹脂被膜８２が良好に密着している。
【００２８】
なお図示していないが、用途に応じては、前記撚線からなる鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆った構成の高耐久性防食鋼材８０をそのまま用いることもできる。
【００２９】
前記鋼材８１としては、例えば棒鋼、異形棒鋼、螺子棒鋼、鋼線、複数本の素線を撚って構成した撚線、鋼板、鋼管、Ｈ鋼、アングルなどの各種鋼材が用いられる。
【００３０】
前記ＰＶＢ樹脂は、ポリビニールアルコールとアルデヒドを例えば塩酸、硫酸、硝酸などの酸触媒を使用して縮合することによって得られる三次元構造の高分子化合物である。
【００３１】
前記アルデヒドとしては炭素数２〜６のアルデヒドが好適で、その中でも特にｎ−ブチルアルデヒドが好適である。
【００３２】
このＰＶＢ樹脂の被膜は金属及び無機質粗粒体との密着性が良好であり、屋外に長期間曝しても劣化がなく、耐候性に優れ、しかもコンクリートのアルカリ性に十分に耐え得るなどの特長を有している。
【００３３】
前記ＰＶＢ樹脂のブチラール化度は４０〜８５モル％で、好ましくは５０〜８５モル％である。ブチラール化度が前述の範囲にあると、粉体塗料が流動性に優れ、膜厚が均一でピンホールのない樹脂被膜を形成することができる。ビニルエステル単位の含有率は０．１〜３０モル％、ビニールアルコール単位の含有率は１０〜５０モル％、重合度は２００〜１７００、好ましくは２５０〜１０００、酸価は０．７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【００３４】
前記ＰＶＢ樹脂の分子中の水酸基の含有率は１１〜２７重量％で、好ましくは１８〜２７重量％、さらに好ましくは１８〜２１重量％である。分子中の水酸基含有率が１１重量％未満であると、もともと水酸基の含有量が少ないために鋼材に対する接着強度が不十分であり、一方、分子中の水酸基含有率が２７重量％を超すと、吸水性となり、接着強度の低下を招来する。従って、分子中の水酸基含有率を１１〜２７重量％の範囲に規制することにより、鋼材との接着強度が強く、長期間にわたって高い防食効果を発揮する。
【００３５】
前記ＰＶＢ樹脂は、１次粒子の集合粒子の形態であることが好ましい。この１次粒子の平均粒径は５μｍ以下で、かつ最大粒径は１０μｍ以下である。また、前記集合粒子の平均粒径は１５０μｍ以下で、かつ最大粒径は２５０μｍ以下である。前記集合粒子の平均粒径は１３０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。なお、ここで１次粒子とは、ポリビニールアルコールのアセタール化反応において、最初に生成する粒子のことである。
【００３６】
このような粒子径を有する粉体塗料は、流動性に優れ、膜厚が均一でピンホールの無い樹脂被膜が形成でき、鋼材との接着強度が強く、高い防食効果を有する。
【００３７】
前記ＰＶＢ樹脂に対して０．０２〜５重量％の範囲で酸化防止剤が添加される。酸化防止剤の含有率が０．０２重量％より少ないと、酸化防止剤の効果が十分に発揮されず、樹脂被膜の耐屈曲性が十分でない。一方、酸化防止剤の含有率が５重量％より多いと、樹脂被膜にピンホールが生じたり、鋼材に対する樹脂被膜の接着強度が低下する傾向にある。
【００３８】
酸化防止剤の分子量は３８０〜１０００、好ましくは４００〜８００、更に好ましくは６００〜８００である。分子量が３８０以上の酸化防止剤を用いれば、樹脂被膜の耐屈曲性が更に向上し、鋼材に対する樹脂被膜の剥がれや割れが生じにくく、また、樹脂の溶融時の流動性が良好で、ピンホールの無い樹脂被膜を形成することができる。分子量が１０００を超すと、ＰＶＢ樹脂との相溶性が低下し、良好な樹脂被膜の形成が難しくなる。
【００３９】
酸化防止剤の融点は８０〜２３０℃で、好ましくは９０〜１８０℃である。このような融点を有するとＰＶＢ樹脂粉体とのドライブレンドが可能である。
【００４０】
酸化防止剤としては具体的には、下記の分子構造式を有する有機化合物が好適である。
【化１】
【００４１】
式中
Ｒ１〜Ｒ８：炭素数が１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、 ｌ，ｍ，ｎ：それぞれ１〜１０の整数、
Ｘ：ＮまたはＯのヘテロ原子。
【００４２】
前記炭素数が１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−プロピル、ｉ−ブチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルなどがある。
【００４３】
酸化防止剤の具体例としては、例えば
○ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、
○３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル｝２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］−ウンデカン、
○Ｎ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］、
○１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−キシリルメチル）−１，３，５―トリジアミン―２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、
○２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−［４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５―トリアジニルアミノ］フェノール、
○１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−１，３，５―トリジアミン―２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、
○４，４´−ブチルデンビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）
などを挙げることができる。
【００４４】
この酸化防止剤に加えて他の酸化防止剤あるいはリン系熱安定剤、ヒドロキシルアミン系熱安定剤、イオウ系熱安定剤などを併用することもできる。
【００４５】
前記無機質粗粒体８３としては、例えばアルミナ、セラミック、珪砂、ガラス、鉄、ステンレスなどから選択された１種類または２種類以上の混合物が用いられる。使用される無機質粗粒体８３の平均粒径は５０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜１ｍｍである。
【００４６】
（高耐久性防食鋼材の製造工程）
図１は、本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造工程を説明するための図である。
【００４７】
本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材は、図１に示すＰ１からＰ１０の工程を経ることによって得られる。
【００４８】
Ｐ１：
本実施形態では鋼材として鉄筋コンクリート用棒鋼が準備される。鉄筋コンクリート用棒鋼の詳細は、ＪＩＳ Ｇ ３１１２に記述されている。
Ｐ２：
棒鋼の受け入れ検査では、変形等によって塗装用として不適当な表面形状をした鋼材を除く。
Ｐ３：
インペラー方式のブラスト処理により、ミルスケールの除去及び塗装下地としての表面調整を行なう。除錆度の規格は、ＡＳＴＭＡ ７７５−８１においてＳＳＰＣ−ＳＰ１０と定められている（ＳＳＰＣ：Steel Structures Painting Council Specification）。除錆度はNear White Metalまで実施する。除錆度の判定にはＳＳＰＣ−Ｖｉｓ １（ＳＩＳ ０５５９００）またはＮＡＣＥ ＴＭ−０１−０７５ Ｎｏ．２を用いる。表面調整後の表面粗さは、Ｒｍａｘ３０〜６０μｍ程度である。
【００４９】
Ｐ４：
鋼材を静電流動浸漬装置に通過させて、鋼材の外周面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉体塗料を付着させる。静電流動浸漬装置については、後から図３を用いて説明する。
Ｐ５：
ＰＶＢ樹脂の粉体塗料を付着した鋼材を高周波加熱装置に通過させて、ＰＶＢ樹脂粉体塗料の溶融温度（約１６０℃）以上の２００〜３００℃に加熱することにより、ＰＶＢ樹脂粉体塗料を溶融して溶融状態の樹脂被膜を形成する。
【００５０】
Ｐ６：
溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材を吹付け装置に通すことにより、予め加熱されている無機質粗粒体を鋼材に対して吹付ける。吹付け装置については、後から図４ないし図７を用いて説明する。
Ｐ７：
無機質粗粒体を吹付けた後に鋼材を冷却することにより、前述の溶融状態にあった樹脂被膜が固化して、吹付けた無機質粗粒体を樹脂被膜で固定する。無機質粗粒体は樹脂被膜から一部が突出し、無数の凹凸を有する鋼材となる。冷却方法としては、空冷あるいは水冷が用いられる。
Ｐ８：
無機質粗粒体を担持した鋼材に対して外観、膜厚、ピンホールの有無、曲げ加工性、硬度、耐衝撃性などの検査を行なう。
Ｐ９：
鋼材の束全体を緩衝材により梱包する。
Ｐ１０：
梱包した製品を出荷する。
【００５１】
（高耐久性防食鋼材の製造装置の概略構成）
図２は、本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造装置全体の概略構成図である。
【００５２】
同図に示すように高耐久性防食鋼材の製造装置１００は、主にコンベアーからなる鋼材搬入装置１と、静電流動浸漬装置２と、高周波加熱装置３と、無機質粗粒体吹付け装置４と、コンベアーからなる鋼材搬出装置５とから構成され、図に示すように長尺状の鋼材６の搬送方向Ｘに沿って前述の順に設置されて、1つの製造ラインを構成している。
本実施形態では鋼材の搬送装置としてコンベアーを使用しているが、鋼材を挟持して搬送するローラなど他の構成の搬送装置を使用することもできる。
【００５３】
前記静電流動浸漬装置２は内部に粉体塗料の流動槽７を有し、前述したＰ４（ＰＶＢ樹脂を主成分とする粉体塗料の付着）を実施する。
前記高周波加熱装置３は内部に高周波加熱コイル８を有し、前述したＰ５（ＰＶＢ樹脂粉体塗料の溶融）を実施する。
前記無機質粗粒体吹付け装置４は内部に無機質粗粒体吹付けガン９と冷却室１０を有し、前述したＰ６（無機質粗粒体の吹付け）とＰ７（冷却）を実施する。
そして鋼材搬出装置５からは樹脂被膜が固化して、吹付けた無機質粗粒体を樹脂被膜で固定した高耐久性防食処理済みの鋼材６が連続的に搬出される。
【００５４】
このようにして鋼材６の一連の高耐久性防食処理が行なわれるが、図２に示すうに鋼材６は流動槽７の中、高周波加熱コイル８の中ならびに吹付けガン９の中を通過することにより、鋼材６を回転しないで高耐久性防食処理が行なわれる。また、前記鋼材搬入装置１から鋼材搬出装置５の間、長尺状の鋼材６は弛むことなく、緊張した状態で搬送される。
【００５５】
図２４に示す従来の製造装置（製造方法）では被塗装物９４を回転しながら搬送させる必要があるため、製造装置の機構が複雑になったり、長尺状の被塗装物９４が曲がって高耐久性防食処理が不均一であるという欠点がある。これに対して本発明の製造装置（製造方法）では被塗装物である鋼材６を回転する必要が無いため、装置が簡略化され、製造効率が良好で、しかも鋼材６に対して均一で高品質な高耐久性防食処理が行なわれるという特長を有している。この実施例に係る製造装置は、他の合成樹脂にも適用可能である。
（静電流動浸漬装置の概略構成）
図３は、本発明の実施形態で用いられる静電流動浸漬装置２の概略構成図である。
【００５６】
図に示すように、前記流動槽７が粉体回収カバー１１内に配置されている。流動槽７の下部に空間部１２が形成され、その下部空間部１２に乾燥空気送風管１３が接続され、乾燥空気送風管１３の基部に送風機１４が設けられている。
【００５７】
前記空間部１２の上部に多孔性電極１５が配置され、多孔性電極１５は高電圧発生器１６のマイナス極に接続されている。多孔性電極１５の上には多孔板１７が配置され、多孔板１７の上部が粉体１８の流動層を形成する流動空間部１９となっている。この流動空間部１９に粉体塗料供給管２０が接続され、粉体塗料供給管２０の基部に送風機２１が設けられている。
【００５８】
流動空間部１９の中を長尺状の鋼材（鉄筋）６が挿通するようになっており、鋼材（鉄筋）６は搬送されながら接地されている。また流動空間部１９の中にサンプリング管２２が挿入され、サンプリング管２２の基部に粉体量検出器２３が設けられている。
【００５９】
粉体回収カバー１１の上部に粉体回収管２４が接続され、粉体回収管２４に誘引機２５が設けられている。
【００６０】
前記送風機１４から乾燥空気送風管１３を通って乾燥空気２６が流動槽７の下部空間部１２に供給され、一方、前記送風機２１から粉体塗料供給管２０を通って粉体１８が流動空間部１９中に供給・充填される。
【００６１】
下部空間部１２に供給された乾燥空気２６は、多孔性電極１５ならびに多孔板１７を通って上昇し、流動空間部１９内にある無数の粉体１８を流動化して流動層を形成し、その流動層の上に形成された雲状に形成された粉体１８の浮遊層の中に前記鋼材（鉄筋）６が浸漬された状態になる。なお、前記粉体１８の流動層と雲状の浮遊層の境界は明確なものではないが、流動層と雲状の浮遊層とでは粉体１８の濃度分布に差がある。
【００６２】
高電圧発生器１６によって多孔性電極１５に高電圧（例えば３０〜１２０ＫＶ）を印加することにより、その多孔性電極１５を通過する乾燥空気２６がイオナイズされ、それによって粉体１８はマイナスの電荷を有する。一方、鋼材（鉄筋）６は、高電圧発生器１６によってプラスの電荷に保持されている。このプラスの電荷を有する鋼材（鉄筋）６をマイナスの電荷を有する粉体１８の浮遊層の中を通すことにより、鋼材（鉄筋）６の周面に粉体１８が静電的に付着して電荷が安定する。
【００６３】
前述のように鋼材（鉄筋）６は浮遊層の中を通ることにより、粉体１８は鋼材（鉄筋）６の上側の方にも良好に回り込み、鋼材（鉄筋）６の全周に粉体１８がほぼ均一に付着する。
【００６４】
鋼材（鉄筋）６に付着されなかった粉体１８は、粉体回収カバー１１の上部から粉体回収管２４を通して回収され、図示していないが再度鋼材（鉄筋）６への付着に回される。
図２４に示した静電スプレー方式による粉体塗装方式では、予め加熱して高温状態になった被塗装物９４にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる粉末５６を静電スプレーするため、付着しない粉末５６も被塗装物９４から発する熱によって若干硬化反応が起こる。そのために回収された粉末５６の再利用は樹脂被膜の品質低下を招来するため避けることになり、そのため粉末５６の歩留まりは高々７０％程度である。
【００６５】
これに対して本発明では静電流動浸漬装置２を使用しているために粉体１８に対する熱的影響がないから、粉体１８の変質がなく、回収した粉体１８の１００％を再利用することができ、しかも再利用の粉体１８でも樹脂被膜の品質は安定している。またこの静電流動浸漬装置２によれば、大気中に多くの粉体を飛散させることなく、流動槽７内で粉体塗装ができるため、作業環境の改善が図れる。
【００６６】
流動槽７内の粉体１８の充填状態は粉体量検出器２３で監視されており、その粉体量検出器２３の検出結果に基づいて、鋼材（鉄筋）６の搬送速度、乾燥空気の送風量、粉体１８の供給量ならびに粉体１８の回収量を相互に調整することにより、鋼材（鉄筋）６に対する粉体１８の付着量を制御することができる。本実施形態では、鋼材（鉄筋）６に対する粉体１８の付着量は、粉体１８を加熱溶融して形成される樹脂被膜の厚さが２２０±４０μｍとなるように制御されており、厚膜塗布が可能である。
【００６７】
（無機質粗粒体吹付け装置の構成）
図４ないし図７は無機質粗粒体吹付け装置４を説明するための図で、図４は吹付け装置４の正面図、図５は吹付け装置４の側面図、図６は吹付け装置４の上面図、図７は吹付け装置４の斜視図である。
【００６８】
枠型をした基台３０の内側に加熱空気発生部３１が設置され、加熱空気発生部３１の入口側には途中にフィルター部３２を設けた給気管３３が接続されている。図示していないが、加熱空気発生部３１の内側にはブロアーと加熱用のヒータが設置されている。
【００６９】
基台３０の上部にはパンタグラフ型の昇降手段３４を介して上下移動枠体３５が設けられ、その上下移動枠体３５の上には図５の紙面に向って垂直方向に延びた２本のガイドレール３６が所定の間隔をおいて敷設されている。この２本のガイドレール３６の上に、粗粒体吹付け部３７が搭載されている。この粗粒体吹付け部３７の近くに、粗粒体供給部３９が設けられている。
【００７０】
前記加熱空気発生部３１から粗粒体吹付け部３７に向けて加熱空気供給管３８が延びている。また前記粗粒体供給部３９から粗粒体吹付け部３７に向けて粗粒体輸送管４０が延びており、反対に粗粒体吹付け部３７から粗粒体供給部３９に向けて加熱空気リサイクル管４１と粗粒体リサイクル管４２がそれぞれ延びている。
【００７１】
粗粒体供給部３９には、粗粒体４７を粗粒体供給部３９に供給する粗粒体供給管４８（図７参照）と、粗粒体輸送用空気４３を供給する輸送用空気供給管４４とが接続されている。
【００７２】
前記加熱空気発生部３１内に設置されているブロアー（図示せず）によって吸引された常温の空気４５はフィルター部３２を通過することにより空気４５中の塵埃などが除去されて、加熱空気発生部３１内に搬送され、内部の加熱用ヒータ（図示せず）で加熱されて１００〜２００℃の加熱空気４６となり、加熱空気供給管３８を通って粗粒体吹付け部３７に供給される。
【００７３】
一方、図７に示すように粗粒体４７が、粗粒体供給管４８を通して粗粒体供給部３９に供給・貯留されている。粗粒体４７の吹付けで使用した加熱空気４６を回収し、加熱空気リサイクル管４１を通して粗粒体供給部３９に供給することにより、粗粒体供給部３９内にある粗粒体４７を１００℃以上に加熱しておく。
【００７４】
粗粒体輸送用空気４３が所定の速度で供給管４４を通して粗粒体供給部３９に供給され、粗粒体供給部３９内の粗粒体４７を粗粒体輸送管４０を通して粗粒体吹付け部３７に輸送し、粗粒体４７の吹付けに関与する。鋼材（鉄筋）６に付着しなかった粗粒体４７は回収され、粗粒体リサイクル管４２を通して粗粒体供給部３９に戻され、再度利用されるシステムになっている。
【００７５】
図４や図７に示すように粗粒体吹付け部３７に鋼材挿通孔４９が水平方向に形成されており、周面に溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材（鉄筋）６が、この鋼材挿通孔４９を通過する間に前記樹脂被膜上に粗粒体４７が吹付けられる。鋼材挿通孔４９の内径は、樹脂被膜上に吹き付けられた粗粒体４７が削り取られない大きさに設計されている。
【００７６】
前記昇降手段３４ならびにガイドレール３６の働きにより、粗粒体吹付け部３７の上下方向ならびに左右方向の位置調整がなされて、粗粒体吹付け部３７に設けられた鋼材挿通孔４９の中心部を鋼材（鉄筋）６が通るようになっている。前述のように鋼材（鉄筋）６は緊張した状態で搬送されるから、鋼材挿通孔４９内での鋼材（鉄筋）６の位置は殆ど変動しない。
【００７７】
（粗粒体吹付け部の構成）
図８ないし図１２は粗粒体吹付け部３７の詳細を説明するための図で、図８は粗粒体吹付け部３７の正面図、図９は粗粒体吹付け部３７の側面図、図１０は粗粒体吹付け部３７の一部を断面にした上面図、図１１は粗粒体吹付け部３７における加熱空気導入室付近の一部拡大斜視図、図１２は図８Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。
【００７８】
粗粒体吹付け部３７における一方の側板５０aの所定位置には、ボックス状の加熱空気導入室５１が付設され、前記加熱空気供給管３８の先端部が加熱空気導入室５１に接続されている。図８、図１０ならびに図１１に示すように粗粒体輸送管４０の先端部が加熱空気導入室５１の略中央部を貫通して側板５０aの内側まで延びている。
【００７９】
側板５０aの粗粒体輸送管４０が貫通した部分の周囲には、複数個（本実施形態では８個）の加熱空気導入孔５２が等間隔に形成されている。
【００８０】
粗粒体吹付け部３７における一方の側板５０aと、それと対向する他方の側板５０ｂとの間に粗粒体吹付け室５３が形成され、その粗粒体吹付け室５３の中央部を鋼材６が挿通するようになっている（図８、図１０ならびに図１２参照）。すなわち、鋼材６の周囲を取り囲むように粗粒体吹付け室５３が形成されている。
【００８１】
粗粒体吹付け室５３の鋼材６と対向する内側周辺部分には、図１０ならびに図１２に示すように、断面形状が凸状など先細り状をした狭隘形成部材５４と、その狭隘形成部材５４の先端部に取り付けられたさらに先細りのテーパー状絞込み部材５５とが設けられている。この絞込み部材５５の中央部を鋼材６が挿通するようになっており、前記狭隘形成部材５４と絞込み部材５５とで、鋼材６の全周を取り囲む粗粒体吹付けガン９（図２参照）を構成している。
【００８２】
図８ならびに図９に示すように、粗粒体吹付け室５３の下部にボックス状の回収室５６が設けられ、粗粒体吹付け室５３と回収室５６は回収通路５７で繋がっている。図１０ならびに図１２に示すように絞込み部材５５の中央部には、鋼材６への粗粒体４７の吹付けと、鋼材６に付着しなかった粗粒体４７ならびに加熱空気４６の回収のために開口部５８が設けられており、この開口部５８は前記回収通路５７に繋がっている。
【００８３】
粗粒体輸送管４０を通って送られてきた粗粒体４７は、粗粒体吹付け室５３に噴出される。一方、加熱空気供給管３８を通って送られてきた加熱空気４６は、加熱空気導入室５１に導入され後、複数個の加熱空気導入孔５２を通り、粗粒体吹付け室５３内に分散される。ここで加熱空気４６と粗粒体４７が混合されて均一な混合流５９となり、粗粒体吹付け室５３の全体に行き渡る。
【００８４】
そして混合流５９は狭隘形成部材５４の先端部にある狭隘部を通過することにより流速を増し、さらにテーパー状に徐々に狭くなっている絞込み部材５５を通過することにより混合流５９は更に流速を増して、ジェット噴流となる。
【００８５】
絞込み部材５５の中央を通過する鋼材６の全周面には、高周波加熱装置３（図２参照）によって溶融状態になった樹脂被膜が形成されているから、絞込み部材５５から噴射された粗粒体４７は鋼材６の樹脂被膜に食い込むように付着する。この粗粒体４７の吹き付けは、鋼材６の周面全体に亘って同時に行なわれるから、粗粒体４７の付着状態は略均一である。
【００８６】
溶融状態の樹脂被膜に対して常温の粗粒体４７を吹き付けると、樹脂被膜の表面が直ちに冷えて固化するため、樹脂被膜に対する粗粒体４７の食い込みが不十分で、樹脂被膜によって粗粒体４７を確実に固定することが難しい。これに対して本実施形態は、予め１００℃以上に加熱された粗粒体４７と１００〜２００℃の加熱空気４６の混合流５９を、溶融状態の樹脂被膜に吹き付けるため、前述のような弊害がなく、粗粒体４７の固定状態が安定している。
【００８７】
鋼材６に付着されなかった粗粒体４７と加熱空気４６は回収通路５７を通って回収室５６に送られ、ここで加熱空気４６と粗粒体４７に分離され、図４などに示すように、加熱空気４６は加熱空気リサイクル管４１を通って粗粒体供給部３９に送られ、粗粒体４７は粗粒体リサイクル管４２を通って粗粒体供給部３９に送られて、再度利用される。
【００８８】
次に本発明の具体例について説明する。
（具体例）
鉄筋コンクリート用の鋼材としてＤ１９棒鋼を用い、ブラスト処理により表面調整を行なった。表面調整後の表面粗さは、Ｒｍａｘ３０〜６０μｍ程度であった。
【００８９】
この鋼材を図３に示す静電流動浸漬装置２に通過させて、鋼材６の外周面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉体塗料を付着させる。
ＰＶＢ樹脂のブチラール化度は６８モル％、分子中の水酸基の含有率は２０重量％、１次粒子の平均粒径は４μｍ、集合粒子の平均粒径は８３μｍであった。
【００９０】
このＰＶＢ樹脂の粉体１００重量部に対して、酸化防止剤としてＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］を０．５重量部ドライブレンドし、この混合粉体を静電流動浸漬装置２に供給した。
【００９１】
この静電流動浸漬装置２の中を通過した鋼材６の外周面は、ＰＶＢ樹脂とＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］（酸化防止剤）との粉体塗料が２２０±４０μｍの膜厚で付着される。
【００９２】
次にこの鋼材６を高周波加熱装置３の中を通過させて約２００〜３００℃に加熱することにより、ＰＶＢ樹脂粉体塗料を溶融して、ピンホールのないほぼ均一の膜厚を有する樹脂被膜を形成する。引き続きこの溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材６を無機質粗粒体吹付け装置４に供給する。
【００９３】
この粗粒体吹付け装置４内では、約１５０℃に加熱した無機質粗粒体であるアルミナ＃８０（平均粒径２１０μｍ）を、１００〜２００℃の加熱空気とともに前記鋼材６の周面にほぼ均一に吹き付け、直ちに冷却室１０で冷却することにより、前述の溶融状態にあった樹脂被膜８２が固化して、吹付けた無機質粗粒体８３をこの樹脂被膜８２で固定する。図１４に示すように無機質粗粒体８３は樹脂被膜８２から一部が突出し、無数の凹凸を有する高耐久性防食鋼材８０となる。
【００９４】
この具体例によって得られた高耐久性防食鋼材と他の構成の鋼材について、土木学会における「エポキシ樹脂鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工指針」の中で定められている「エポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験」（ＪＳＣＦ−Ｅ ５１６−２００３）を行なった結果を次の表１に示す。
【００９５】
表中の塗装無棒鋼は、前記ＰＶＢ被膜を形成しないで、Ｄ１９棒鋼をそのまま使用したものを示す。塗装有棒鋼は、前記無機質粗粒体を吹き付けないでＰＶＢ樹脂とＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］（酸化防止剤）との混合物からなる樹脂被膜を形成したＤ１９棒鋼を使用したものを示す。本発明棒鋼は、前記具体例で得られた棒鋼を示す。
【００９６】
各棒鋼とも３本作成して試験を行い、各棒鋼の最大付着応力度Ｔｍａｘと、３本の鋼材の最大付着応力度の平均値Ｔｍａｘ（Ａｖｅ）と、塗装無棒鋼の最大付着応力度平均値Ｔｍａｘ（Ａｖｅ）を１００とした場合の塗装有棒鋼ならびに本発明棒鋼の強度比を表中に示している。
【表１】
【００９７】
この表から明らかなように、塗装有棒鋼は表面にポリビニールブチラール樹脂被膜を形成しているため、コンクリートとの付着応力度は塗装無棒鋼とは殆ど変わらないが、本発明棒鋼は塗装無棒鋼ならびに塗装有棒鋼に比較して最大付着応力度を６倍以上にすることができ、特に鉄筋コンクリート用として賞用できる。
【００９８】
なお、この試験は鉄筋コンクリート用としての試験であり、前記本発明棒鋼はコンクリートに対して優れた付着応力強度を有しているが、ＰＶＢ樹脂とＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］（酸化防止剤）との混合物からなる樹脂被膜を形成した塗装有棒鋼も、鋼材と樹脂被膜との接着強度が高く、しかも樹脂被膜自体も長期間化学的に安定している。
【００９９】
ＰＶＢ樹脂の分子中における水酸基の含有率を種々変えて、鋼材に対する接着強度を測定した結果を次に表２に示している。
【表２】
【０１００】
この表から明らかなように、ＰＶＢ樹脂の分子中における水酸基の含有率が１１〜２７重量％のもの（試料１〜３）、好ましくは１８〜２７重量％のもの（試料２、３）、さらに好ましくは１８〜２１重量％のもの（試料３）は、鋼材との接着強度が強く、長期間にわたって高い防食効果を発揮することができる。記載していないが、分子中の水酸基含有率が１１重量％未満であったり、あるいは２７重量％を超すと、同じ試験条件であっても鋼材に対する接着強度は６Ｋｇ／ｃｍ2より小さく、十分な接着強度は得られない。
【０１０１】
なお、前記実施例では図３に示す静電流動浸漬装置を用いて鋼材の表面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉末塗装を行なったが、静電塗装法で鋼材の表面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉末塗装を行なうことも可能である。
【０１０２】
図１７は、コンクリート内に埋設される線状あるいは棒状鋼材８１の一部拡大斜視図である。この種の鋼材８１は同図に示すように、鋼材８１の外周面に、鋼材８１の長手方向に沿って連続して延びた複数本の縦リブ８５と、鋼材８１の長手方向に沿って所定の間隔をおいて周方向の延びた横リブ８６とが設けられている。
【０１０３】
前述の鋼材８１の長手方向に延びた複数本の縦リブ８５は鋼材８１の曲げ強度を高めるために、また横リブ８６はコンクリートからの引き抜き強度を高めるために、それぞれ設けられている。このようにリブ８５、８６を設けると、そのリブ８５、８６の稜線にそれぞれエッジ８７が形成される。
【０１０４】
前述のように本発明では、鋼材の表面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉末塗装を行ない、その後に加熱して前記樹脂粉末を溶融して溶融状態の樹脂被膜を形成する訳であるが、本発明者の諸種の実験結果より、その樹脂被膜を形成する際に前述のようなエッジ８７の部分（尖端部分）で樹脂被膜の膜厚が所望よりも薄くなったり、あるいはピンホールが発生することが分かった。
【０１０５】
次にエッジ部での樹脂被膜の被覆性（エッジカバー性）について検討した結果を説明する。
【０１０６】
使用した粉体塗料は下記の通りである。
○粉体塗料Ａ
ブチラール化度が６８モル％、分子中の水酸基の含有率が２０重量％、１次粒子の平均粒径が４μｍ、集合粒子の平均粒径が８３μｍのＰＶＢ樹脂粉体１００重量部に対して、酸化防止剤としてＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］を０．５重量部ドライブレンドしたもの。
【０１０７】
○粉体塗料Ｂ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が０．５μｍの酸化鉄の微粉末を３重量部混合したもの。
【０１０８】
○粉体塗料Ｃ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を５重量部混合したもの。
【０１０９】
○粉体塗料Ｄ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を１０重量部混合したもの。
【０１１０】
○粉体塗料Ｅ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を５重量部混合したもの。
【０１１１】
○粉体塗料Ｆ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を１０重量部混合したもの。
【０１１２】
図１８はエッジカバー率の測定に用いる試験片１０１の斜視図であり、一辺が１０ｍｍの正方形で、長さが１００ｍｍの立方形の鋼製の試験片１０１を用いた。この試験片１０１は、図１７に示す縦リブ８５を模擬したものである。なお、試験片１０１として、エッジ部の半径Ｒ(図１８参照)がＲ＝０．１ｍｍ、Ｒ＝０．５ｍｍ、Ｒ＝１．０ｍｍの３種類を準備した。
【０１１３】
前記静電流動浸漬装置を用いて前記粉体塗料Ａ〜Ｆを個別に試験片１０１の表面に付着して、２８０℃で３秒間加熱した後、空冷で冷却して、図１９（ｂ）に示すように試験片１０１の表面に樹脂被膜１０２を形成した。
【０１１４】
図１９（ａ），（ｂ）はエッジカバー率を説明するための図である。先ず、図１９（ａ）に示すように樹脂被膜１０２を形成する前の試験片１０１のａの部分と、ｂの部分の寸法を測定する。その後、図１９（ｂ）に示すように試験片１０１の全体に樹脂被膜１０２を形成し、試験片１０１のａ´の部分と、ｂ´の部分の寸法を測定する。これら寸法の測定には、マイクロメータを使用した。エッジカバー率は、下式によって求めた。
【０１１５】
エッジカバー率＝[（ｂ´−ｂ）／２]／[（ａ´−ａ）／２]×１００
従ってこの式中の分子が試験片１０１のエッジ部分での樹脂膜厚、分母が試験片１０１の平坦部分での樹脂膜厚となる。
【０１１６】
図２０は、各種粉体塗料を使用した場合のエッジ部半径(エッジＲ)とエッジカバー率との関係を示す特性図である。図中の曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは各種粉体塗料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを使用したものの特性曲線で、符号が対応している。
【０１１７】
この図から明らかなように、粉体塗料Ａのように溶融流動抑制剤を全く含有しない場合、エッジカバー率が低く、平坦部分に比較してエッジ部での膜厚が薄くなり、特にエッジ部の半径Ｒが０．５ｍｍ以下の場合エッジカバー率が５０％を下回る傾向にある。
【０１１８】
これに対して前記粉体塗料Ｂ〜Ｆのように溶融流動抑制剤を含有したものは、全体的にエッジカバー率が高く、特にエッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍのシャープなエッジ部でもエッジカバー率を５０％以上に確保することができる。
【０１１９】
図２１は、溶融流動抑制剤としてマイカを使用した粉体塗料の（ＰＶＢ樹脂粉体＋酸化防止剤）１００重量部に対するマイカ添加重量部数とエッジカバー率との関係を示す特性図である。
【０１２０】
図中の曲線Ｇはエッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Ｈはエッジ部の半径Ｒが１．０ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Ｉはエッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Ｊはエッジ部の半径Ｒが１．０ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を混合したものの特性曲線である。
【０１２１】
また、図中のマイカ添加重量部数０の線上の下側と下側の×印の値は、溶融流動抑制剤（マイカ）を含有しない前記粉体塗料Ａを使用して、エッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍの試験片と半径Ｒが１．０ｍｍの試験片の上に樹脂被膜を形成した場合のエッジカバー率を示す。
【０１２２】
この図から明らかなように、溶融流動抑制剤としてマイカを使用する場合、（ＰＶＢ樹脂粉体＋酸化防止剤）１００重量部に対してマイカを５〜１０重量部添加すれば高いエッジカバー率が確保できる。
【０１２３】
溶融流動抑制剤としては、例えば酸化鉄、マイカ（雲母）、アルミナ、セラミック、炭酸カルシウム、酸化チタン、ボンブラックなどの無機化合物の微粉末が使用される。
【０１２４】
図２２は、本発明の第５実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。コンクリート内に埋設される線状あるいは棒状の鋼材８１の外周面に、鋼材８１の長手方向に沿って連続して延びた複数本（本実施例では２本）の縦リブ８５と、鋼材８１の長手方向に沿って所定の間隔をおいて周方向の延びた横リブ（図示せず）とが設けられている。
【０１２５】
前述の鋼材８１の長手方向に延びた複数本の縦リブ８５は鋼材８１の曲げ強度を高めるために、また横リブはコンクリートからの引き抜き強度を高めるために、それぞれ設けられている。このようにリブを設けると、そのリブの稜線にそれぞれエッジ８７が形成される。
【０１２６】
このようにリブを有する鋼材８１の表面には、例えば酸化鉄やマイカ（雲母）などの無機化合物の微粉末からなる溶融流動抑制剤８８が分散保持された樹脂被膜８２が形成されている。
【０１２７】
なお、本実施例の場合は樹脂被膜８２に無機質粗粒体８３が保持されていないが、必要に応じて無機質粗粒体８３を吹き付けて保持することも可能である。
【０１２８】
エッジ部を有する鋼材の例として、線状あるいは棒状の鋼材の外周面にリブを形成した例を示したが、その他に例えば角柱の鋼材など他のエッジ部を有する鋼材にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
前記実施形態では鉄筋コンクリート用の鋼材、すなわち鉄筋について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばマンホール蓋、グレーチング、階段の踏み板や梯子などのステップ、手摺、港湾構造物、フェンス、落石防護柵、防風柵、落石防護網、落球防護網、ケーブル保護管、あるいは受圧板や砂防用堰堤、集水井の如き土木用、コンクリート電柱用の鋼材など各種技術分野で適用可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１：鋼材搬入装置、２：静電流動浸漬装置、３：高周波加熱装置、４：無機質粗粒体吹付け装置、５：鋼材搬出装置、６：鋼材、７：流動槽、８：高周波加熱コイル、９：無機質粗粒体吹付けガン、１０：冷却室、１１：粉体回収カバー、１２：下部空間部、１３：乾燥空気送風管、１４：送風機、１５：多孔性電極、１６：高電圧発生器、１７：多孔性板、１８：粉体、１９：流動空間部、２０：粉体塗料供給管、２１：送風機、２２：サンプリング管、２３：粉体量検出器、２４：粉体回収管、２５：誘引機、２６：乾燥空気、３０：基台、３１：加熱空気発生部、３２：フィルター部、３３：給気管、３４：昇降手段、３５：上下移動枠体、３６：ガイドレール、３７：粗粒体吹付け部、３８：加熱空気供給管、３９：粗粒体供給部、４０：粗粒体輸送管、４１：加熱空気リサイクル管、４２：粗粒体リサイクル管、４３：粗粒体輸送用空気、４４：輸送用空気供給管、４５：通常の空気、４６：加熱空気、４７：粗粒体、４８：粗粒体供給管、４９：鋼材挿入孔、５０：側板、５１：加熱空気導入室、５２：加熱空気導入孔、５３：粗粒体吹付け室、５４：狭隘形成部材、５５：絞込み部材、５６：回収室、５７：回収通路、５８：開港部、５９：混合流、８０：高耐久性防食鋼材、８１：鋼材、８２：樹脂被膜、８３：無機質粗粒体、８４：素線、８５：縦リブ、８６：横リブ、８７：エッジ、８８：溶融流動抑制剤、１００：高耐久性防食鋼材の製造装置、Ｘ：鋼材の搬送方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンクリート用鉄筋、マンホールの蓋などに使用される高耐久性防食鋼材の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート用鉄筋の腐食を防止するために、鉄筋材の表面にエポキシ樹脂粉末を付着して第１のエポキシ樹脂被膜を形成し、その第１のエポキシ樹脂被膜の上に亜鉛粉末とエポキシ樹脂粉末と硬化剤粉末の混合粉末を付着して、亜鉛粉末による無数の突起（凹凸）を有する第２のエポキシ樹脂被膜を形成した鉄筋が提案されている。
【０００３】
しかし、熱硬化性であるエポキシ樹脂を鉄筋に塗装させるので、防食鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易い。
【０００４】
通常、鉄筋の表面に樹脂塗膜を形成すると、鉄筋に対するコンクリートの付着強度は８５％程度に低下する。このコンクリート付着強度を上げるために前述のように亜鉛粉末が使用されているが、亜鉛は塩化物イオンによって劣化する可能性がある。前述のように鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、その亀裂などから塩化物イオンが侵入して、亜鉛粉末の更なる劣化を誘発することになるから、この防食鉄筋は特に港湾構造物には適さないという欠点がある。
【０００５】
また、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂粉末を用いて塗装鋼材を製造する工程において、粉体塗料の溶融から硬化完了までの間で、流れ指数が５以下、粒径が約１００μｍ〜２ｍｍの亜鉛などの無機粉末を前述の樹脂塗膜上に吹き付けて固着する際、経験により溶融温度を制御していたため、無機粉末による凹凸状態にバラツキが生じ、コンクリート付着強度もバラツキ、品質の安定した鉄筋が得られないという欠点がある。
【０００６】
図２３は従来の防食鉄筋の製造工程図、図２４は静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明するための概略図である。
【０００７】
静電粉末スプレー法による防食鉄筋は、図２３に示すようにプロセス（以下、Ｐと略記する）１１からＰ２０の工程を経ることになる。
【０００８】
Ｐ１１：
この例では鋼材として鉄筋コンクリート用棒鋼が準備される。鉄筋コンクリート用棒鋼の詳細は、ＪＩＳ Ｇ ３１１２に記述されている。
Ｐ１２：
棒鋼の受け入れ検査では、変形等によって塗装用として不適当な表面形状をした鋼材を除く。
Ｐ１３：
ブラスト処理により、ミルスケールの除去及び塗装下地としての表面調整を行なう。表面調整後の棒鋼の表面粗さは、Ｒｍａｘ３０〜６０μｍ程度である。
Ｐ１４：
次の粉体塗装で粉体が溶融塗着するように、棒鋼を予熱する。予熱は高周波誘導加熱により２００〜２５０℃程度に加熱される。
【０００９】
Ｐ１５：
静電粉末スプレー法による粉体塗装が行なわれ、鉄筋の表面にエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）からなる樹脂被膜が形成される。静電粉末スプレー法については、後から図２４を用いて説明する。
Ｐ１６：
小径棒鋼などのように熱容量の小さいものに対しては、必要に応じて後加熱を行なう。
Ｐ１７：
大径棒鋼などのように熱容量の大きいものに対しては、すでに硬化が終了した塗膜に余分な熱量が供給されるのを防ぐとともに、棒鋼を安全に取り扱える温度まで冷却する。冷却には、空冷法あるいは水冷法が用いられる。
Ｐ１８：
塗膜を形成した棒鋼に対して外観、膜厚、ピンホールの有無、曲げ加工性、硬度、耐衝撃性などの検査を行なう。
Ｐ１９：
棒鋼の束全体を緩衝材により梱包する。
【００１０】
Ｐ２０：
梱包した製品を出荷する。
次に図２４を用いて静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明する。図中の９１はパウダーガン、９２はそのパウダーガン９１の先端部に取り付けられたディフューザー、９３はそのディフューザー９２に高電圧を供給する高電圧発生器、９４は粉体塗装される被塗装物で、この例では棒鋼が被塗装物となる。９５は粉体塗料、９６は前記パウダーガン９１から被塗装物９４に向けて噴射される粉体である。
【００１１】
エポキシ樹脂の粉体が空気輸送により粉体塗料９５としてパウダーガン９１に供給され、パウダーガン９１の先端部から被塗装物９４に向けて噴射される。パウダーガン９１の先端部にはディフューザー９２が取り付けられ、そのディフューザー９２には高電圧発生器９３から高電圧が印加され、一方、被塗装物９４は接地されている。
【００１２】
そのためディフューザー９２から被塗装物９４に向ってコロナ放電が起こり、その内部に供給された粉体９６がイオンの射突により荷電され（−ｅ）、クーロン力の作用で被塗装物９４の表面に付着される。被塗装物９４は予め２００〜２５０℃程度に加熱されて高温状態になっているから、付着した粉体９６は直ちに溶融して樹脂塗膜となる。被塗装物９４を回転しながら走行することにより、全周に樹脂塗膜を形成した被塗装物９４が連続して製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−１２７２８２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１２０６７１号公報
【特許文献３】特公開６−１６８６８号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】土木学会：エポキシ樹脂塗装鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工方針のエポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験（ＪＳＣＥ−Ｅ ５１６−２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述のように従来は、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を鉄筋に塗装させるので、防食鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、そのために十分な防食効果が得られないという欠点を有している。
【００１６】
また、コンクリート付着強度を上げるために亜鉛粉末が使用されているが、亜鉛は塩化物イオンによって劣化する可能性がある。鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、その亀裂などから塩化物イオンが侵入して、亜鉛粉末の更なる劣化を誘発するという欠点がある。
【００１７】
さらに前記エポキシ樹脂の代わりに飽和ポリエステル樹脂からなる粉体塗装膜を形成することも行なわれているが、飽和ポリエステル樹脂からなる膜は耐アルカリ性が十分でなく、コンクリートのアルカリに侵される危険性がある。
【００１８】
本発明の目的は、鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため、本発明は、
長尺状鋼材の表面に形成された溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置を備え、
その無機質粗粒体吹付け装置は、前記溶融状態の樹脂被膜を担持した長尺状鋼材の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室を有し、その粗粒体吹付け室の前記長尺状鋼材と対向する内側に狭隘の絞込み部が形成され、
高温状態の粗粒体と空気の混合流が前記粗粒体吹付け室に供給されて、絞込み部を通って前記溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材の周面に噴射される構成になっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は前述のような構成になっており、鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造工程を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造装置全体の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態で用いられる静電流動浸漬装置の概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態で用いられ粗粒体吹付け装置の正面図である。
【図５】その粗粒体吹付け装置の側面図である。
【図６】その粗粒体吹付け装置の上面図である。
【図７】その粗粒体吹付け装置の斜視図である。
【図８】その粗粒体吹付け装置内の粗粒体吹付け部の正面図である。
【図９】その粗粒体吹付け部の側面図である。
【図１０】その粗粒体吹付け部の一部を断面にした上面図である。
【図１１】その粗粒体吹付け部における加熱空気導入室付近の一部拡大斜視図である。
【図１２】図８Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。
【図１３】本発明の第１実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１４】本発明の第２実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１５】本発明の第３実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図１７】コンクリート内に埋設される鋼材の一部拡大斜視図である。
【図１８】エッジカバー率の測定に用いる試験片の斜視図である。
【図１９】（ａ），（ｂ）エッジカバー率を説明するための図である。
【図２０】各種粉体塗料を使用した場合のエッジ部半径(エッジＲ)とエッジカバー率との関係を示す特性図である。
【図２１】溶融流動抑制剤としてマイカを使用した粉体塗料の（ＰＶＢ樹脂粉体＋酸化防止剤）１００重量部に対するマイカ添加重量部数とエッジカバー率との関係を示す特性図である。
【図２２】本発明の第５実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【図２３】従来の防食鉄筋の製造工程図である。
【図２４】静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１３ないし図１６は、本発明の実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
【００２３】
（第１実施例）
図１３に示す第１実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、鋼板などの鋼材８１の表面を後述するポリビニールブチラール樹脂（以下、ＰＶＢ樹脂と略記する）を主成分とする樹脂被膜８２で覆った構成になっている。
【００２４】
（第２実施例）
図１４に示す第２実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、鋼板などの鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆うとともに、その樹脂被膜８２に所定の粒径を有する無機質粗粒体８３を吹き付けて固定した構成になっている。
【００２５】
（第３実施例）
図１５に示す第３実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、複数本の素線８４を撚って構成した撚線からなる鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆うとともに、その樹脂被膜８２に所定の粒径を有する無機質粗粒体８３を吹き付けて固定した構成になっている。
【００２６】
（第４実施例）
図１６に示す第２実施例に係る高耐久性防食鋼材８０は、棒鋼や鋼線などの鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆うとともに、その樹脂被膜８２に所定の粒径を有する無機質粗粒体８３を吹き付けて固定した構成になっている。
【００２７】
前記第２実施例ないし第４実施例の場合、図に示すように吹き付けた無機質粗粒体８３の一部は樹脂被膜８２の表面から突出して、無数の突起（凹凸）を形成している。また、図１５に示す第３実施例の場合、外周部の素線８４と素線８４の間に形成されている谷間部分にも樹脂被膜８２が入り込んでおり、鋼材８１に対して樹脂被膜８２が良好に密着している。
【００２８】
なお図示していないが、用途に応じては、前記撚線からなる鋼材８１の表面をＰＶＢ樹脂を主成分とする樹脂被膜８２で覆った構成の高耐久性防食鋼材８０をそのまま用いることもできる。
【００２９】
前記鋼材８１としては、例えば棒鋼、異形棒鋼、螺子棒鋼、鋼線、複数本の素線を撚って構成した撚線、鋼板、鋼管、Ｈ鋼、アングルなどの各種鋼材が用いられる。
【００３０】
前記ＰＶＢ樹脂は、ポリビニールアルコールとアルデヒドを例えば塩酸、硫酸、硝酸などの酸触媒を使用して縮合することによって得られる三次元構造の高分子化合物である。
【００３１】
前記アルデヒドとしては炭素数２〜６のアルデヒドが好適で、その中でも特にｎ−ブチルアルデヒドが好適である。
【００３２】
このＰＶＢ樹脂の被膜は金属及び無機質粗粒体との密着性が良好であり、屋外に長期間曝しても劣化がなく、耐候性に優れ、しかもコンクリートのアルカリ性に十分に耐え得るなどの特長を有している。
【００３３】
前記ＰＶＢ樹脂のブチラール化度は４０〜８５モル％で、好ましくは５０〜８５モル％である。ブチラール化度が前述の範囲にあると、粉体塗料が流動性に優れ、膜厚が均一でピンホールのない樹脂被膜を形成することができる。ビニルエステル単位の含有率は０．１〜３０モル％、ビニールアルコール単位の含有率は１０〜５０モル％、重合度は２００〜１７００、好ましくは２５０〜１０００、酸価は０．７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【００３４】
前記ＰＶＢ樹脂の分子中の水酸基の含有率は１１〜２７重量％で、好ましくは１８〜２７重量％、さらに好ましくは１８〜２１重量％である。分子中の水酸基含有率が１１重量％未満であると、もともと水酸基の含有量が少ないために鋼材に対する接着強度が不十分であり、一方、分子中の水酸基含有率が２７重量％を超すと、吸水性となり、接着強度の低下を招来する。従って、分子中の水酸基含有率を１１〜２７重量％の範囲に規制することにより、鋼材との接着強度が強く、長期間にわたって高い防食効果を発揮する。
【００３５】
前記ＰＶＢ樹脂は、１次粒子の集合粒子の形態であることが好ましい。この１次粒子の平均粒径は５μｍ以下で、かつ最大粒径は１０μｍ以下である。また、前記集合粒子の平均粒径は１５０μｍ以下で、かつ最大粒径は２５０μｍ以下である。前記集合粒子の平均粒径は１３０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。なお、ここで１次粒子とは、ポリビニールアルコールのアセタール化反応において、最初に生成する粒子のことである。
【００３６】
このような粒子径を有する粉体塗料は、流動性に優れ、膜厚が均一でピンホールの無い樹脂被膜が形成でき、鋼材との接着強度が強く、高い防食効果を有する。
【００３７】
前記ＰＶＢ樹脂に対して０．０２〜５重量％の範囲で酸化防止剤が添加される。酸化防止剤の含有率が０．０２重量％より少ないと、酸化防止剤の効果が十分に発揮されず、樹脂被膜の耐屈曲性が十分でない。一方、酸化防止剤の含有率が５重量％より多いと、樹脂被膜にピンホールが生じたり、鋼材に対する樹脂被膜の接着強度が低下する傾向にある。
【００３８】
酸化防止剤の分子量は３８０〜１０００、好ましくは４００〜８００、更に好ましくは６００〜８００である。分子量が３８０以上の酸化防止剤を用いれば、樹脂被膜の耐屈曲性が更に向上し、鋼材に対する樹脂被膜の剥がれや割れが生じにくく、また、樹脂の溶融時の流動性が良好で、ピンホールの無い樹脂被膜を形成することができる。分子量が１０００を超すと、ＰＶＢ樹脂との相溶性が低下し、良好な樹脂被膜の形成が難しくなる。
【００３９】
酸化防止剤の融点は８０〜２３０℃で、好ましくは９０〜１８０℃である。このような融点を有するとＰＶＢ樹脂粉体とのドライブレンドが可能である。
【００４０】
酸化防止剤としては具体的には、下記の分子構造式を有する有機化合物が好適である。
【化１】
【００４１】
式中
Ｒ１〜Ｒ８：炭素数が１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、 ｌ，ｍ，ｎ：それぞれ１〜１０の整数、
Ｘ：ＮまたはＯのヘテロ原子。
【００４２】
前記炭素数が１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−プロピル、ｉ−ブチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルなどがある。
【００４３】
酸化防止剤の具体例としては、例えば
○ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、
○３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル｝２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］−ウンデカン、
○Ｎ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］、
○１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−キシリルメチル）−１，３，５―トリジアミン―２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、
○２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−［４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５―トリアジニルアミノ］フェノール、
○１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−１，３，５―トリジアミン―２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、
○４，４´−ブチルデンビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）
などを挙げることができる。
【００４４】
この酸化防止剤に加えて他の酸化防止剤あるいはリン系熱安定剤、ヒドロキシルアミン系熱安定剤、イオウ系熱安定剤などを併用することもできる。
【００４５】
前記無機質粗粒体８３としては、例えばアルミナ、セラミック、珪砂、ガラス、鉄、ステンレスなどから選択された１種類または２種類以上の混合物が用いられる。使用される無機質粗粒体８３の平均粒径は５０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜１ｍｍである。
【００４６】
（高耐久性防食鋼材の製造工程）
図１は、本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造工程を説明するための図である。
【００４７】
本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材は、図１に示すＰ１からＰ１０の工程を経ることによって得られる。
【００４８】
Ｐ１：
本実施形態では鋼材として鉄筋コンクリート用棒鋼が準備される。鉄筋コンクリート用棒鋼の詳細は、ＪＩＳ Ｇ ３１１２に記述されている。
Ｐ２：
棒鋼の受け入れ検査では、変形等によって塗装用として不適当な表面形状をした鋼材を除く。
Ｐ３：
インペラー方式のブラスト処理により、ミルスケールの除去及び塗装下地としての表面調整を行なう。除錆度の規格は、ＡＳＴＭＡ ７７５−８１においてＳＳＰＣ−ＳＰ１０と定められている（ＳＳＰＣ：Steel Structures Painting Council Specification）。除錆度はNear White Metalまで実施する。除錆度の判定にはＳＳＰＣ−Ｖｉｓ １（ＳＩＳ ０５５９００）またはＮＡＣＥ ＴＭ−０１−０７５ Ｎｏ．２を用いる。表面調整後の表面粗さは、Ｒｍａｘ３０〜６０μｍ程度である。
【００４９】
Ｐ４：
鋼材を静電流動浸漬装置に通過させて、鋼材の外周面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉体塗料を付着させる。静電流動浸漬装置については、後から図３を用いて説明する。
Ｐ５：
ＰＶＢ樹脂の粉体塗料を付着した鋼材を高周波加熱装置に通過させて、ＰＶＢ樹脂粉体塗料の溶融温度（約１６０℃）以上の２００〜３００℃に加熱することにより、ＰＶＢ樹脂粉体塗料を溶融して溶融状態の樹脂被膜を形成する。
【００５０】
Ｐ６：
溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材を吹付け装置に通すことにより、予め加熱されている無機質粗粒体を鋼材に対して吹付ける。吹付け装置については、後から図４ないし図７を用いて説明する。
Ｐ７：
無機質粗粒体を吹付けた後に鋼材を冷却することにより、前述の溶融状態にあった樹脂被膜が固化して、吹付けた無機質粗粒体を樹脂被膜で固定する。無機質粗粒体は樹脂被膜から一部が突出し、無数の凹凸を有する鋼材となる。冷却方法としては、空冷あるいは水冷が用いられる。
Ｐ８：
無機質粗粒体を担持した鋼材に対して外観、膜厚、ピンホールの有無、曲げ加工性、硬度、耐衝撃性などの検査を行なう。
Ｐ９：
鋼材の束全体を緩衝材により梱包する。
Ｐ１０：
梱包した製品を出荷する。
【００５１】
（高耐久性防食鋼材の製造装置の概略構成）
図２は、本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造装置全体の概略構成図である。
【００５２】
同図に示すように高耐久性防食鋼材の製造装置１００は、主にコンベアーからなる鋼材搬入装置１と、静電流動浸漬装置２と、高周波加熱装置３と、無機質粗粒体吹付け装置４と、コンベアーからなる鋼材搬出装置５とから構成され、図に示すように長尺状の鋼材６の搬送方向Ｘに沿って前述の順に設置されて、1つの製造ラインを構成している。
本実施形態では鋼材の搬送装置としてコンベアーを使用しているが、鋼材を挟持して搬送するローラなど他の構成の搬送装置を使用することもできる。
【００５３】
前記静電流動浸漬装置２は内部に粉体塗料の流動槽７を有し、前述したＰ４（ＰＶＢ樹脂を主成分とする粉体塗料の付着）を実施する。
前記高周波加熱装置３は内部に高周波加熱コイル８を有し、前述したＰ５（ＰＶＢ樹脂粉体塗料の溶融）を実施する。
前記無機質粗粒体吹付け装置４は内部に無機質粗粒体吹付けガン９と冷却室１０を有し、前述したＰ６（無機質粗粒体の吹付け）とＰ７（冷却）を実施する。
そして鋼材搬出装置５からは樹脂被膜が固化して、吹付けた無機質粗粒体を樹脂被膜で固定した高耐久性防食処理済みの鋼材６が連続的に搬出される。
【００５４】
このようにして鋼材６の一連の高耐久性防食処理が行なわれるが、図２に示すうに鋼材６は流動槽７の中、高周波加熱コイル８の中ならびに吹付けガン９の中を通過することにより、鋼材６を回転しないで高耐久性防食処理が行なわれる。また、前記鋼材搬入装置１から鋼材搬出装置５の間、長尺状の鋼材６は弛むことなく、緊張した状態で搬送される。
【００５５】
図２４に示す従来の製造装置（製造方法）では被塗装物９４を回転しながら搬送させる必要があるため、製造装置の機構が複雑になったり、長尺状の被塗装物９４が曲がって高耐久性防食処理が不均一であるという欠点がある。これに対して本発明の製造装置（製造方法）では被塗装物である鋼材６を回転する必要が無いため、装置が簡略化され、製造効率が良好で、しかも鋼材６に対して均一で高品質な高耐久性防食処理が行なわれるという特長を有している。この実施例に係る製造装置は、他の合成樹脂にも適用可能である。
（静電流動浸漬装置の概略構成）
図３は、本発明の実施形態で用いられる静電流動浸漬装置２の概略構成図である。
【００５６】
図に示すように、前記流動槽７が粉体回収カバー１１内に配置されている。流動槽７の下部に空間部１２が形成され、その下部空間部１２に乾燥空気送風管１３が接続され、乾燥空気送風管１３の基部に送風機１４が設けられている。
【００５７】
前記空間部１２の上部に多孔性電極１５が配置され、多孔性電極１５は高電圧発生器１６のマイナス極に接続されている。多孔性電極１５の上には多孔板１７が配置され、多孔板１７の上部が粉体１８の流動層を形成する流動空間部１９となっている。この流動空間部１９に粉体塗料供給管２０が接続され、粉体塗料供給管２０の基部に送風機２１が設けられている。
【００５８】
流動空間部１９の中を長尺状の鋼材（鉄筋）６が挿通するようになっており、鋼材（鉄筋）６は搬送されながら接地されている。また流動空間部１９の中にサンプリング管２２が挿入され、サンプリング管２２の基部に粉体量検出器２３が設けられている。
【００５９】
粉体回収カバー１１の上部に粉体回収管２４が接続され、粉体回収管２４に誘引機２５が設けられている。
【００６０】
前記送風機１４から乾燥空気送風管１３を通って乾燥空気２６が流動槽７の下部空間部１２に供給され、一方、前記送風機２１から粉体塗料供給管２０を通って粉体１８が流動空間部１９中に供給・充填される。
【００６１】
下部空間部１２に供給された乾燥空気２６は、多孔性電極１５ならびに多孔板１７を通って上昇し、流動空間部１９内にある無数の粉体１８を流動化して流動層を形成し、その流動層の上に形成された雲状に形成された粉体１８の浮遊層の中に前記鋼材（鉄筋）６が浸漬された状態になる。なお、前記粉体１８の流動層と雲状の浮遊層の境界は明確なものではないが、流動層と雲状の浮遊層とでは粉体１８の濃度分布に差がある。
【００６２】
高電圧発生器１６によって多孔性電極１５に高電圧（例えば３０〜１２０ＫＶ）を印加することにより、その多孔性電極１５を通過する乾燥空気２６がイオナイズされ、それによって粉体１８はマイナスの電荷を有する。一方、鋼材（鉄筋）６は、高電圧発生器１６によってプラスの電荷に保持されている。このプラスの電荷を有する鋼材（鉄筋）６をマイナスの電荷を有する粉体１８の浮遊層の中を通すことにより、鋼材（鉄筋）６の周面に粉体１８が静電的に付着して電荷が安定する。
【００６３】
前述のように鋼材（鉄筋）６は浮遊層の中を通ることにより、粉体１８は鋼材（鉄筋）６の上側の方にも良好に回り込み、鋼材（鉄筋）６の全周に粉体１８がほぼ均一に付着する。
【００６４】
鋼材（鉄筋）６に付着されなかった粉体１８は、粉体回収カバー１１の上部から粉体回収管２４を通して回収され、図示していないが再度鋼材（鉄筋）６への付着に回される。
図２４に示した静電スプレー方式による粉体塗装方式では、予め加熱して高温状態になった被塗装物９４にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる粉末５６を静電スプレーするため、付着しない粉末５６も被塗装物９４から発する熱によって若干硬化反応が起こる。そのために回収された粉末５６の再利用は樹脂被膜の品質低下を招来するため避けることになり、そのため粉末５６の歩留まりは高々７０％程度である。
【００６５】
これに対して本発明では静電流動浸漬装置２を使用しているために粉体１８に対する熱的影響がないから、粉体１８の変質がなく、回収した粉体１８の１００％を再利用することができ、しかも再利用の粉体１８でも樹脂被膜の品質は安定している。またこの静電流動浸漬装置２によれば、大気中に多くの粉体を飛散させることなく、流動槽７内で粉体塗装ができるため、作業環境の改善が図れる。
【００６６】
流動槽７内の粉体１８の充填状態は粉体量検出器２３で監視されており、その粉体量検出器２３の検出結果に基づいて、鋼材（鉄筋）６の搬送速度、乾燥空気の送風量、粉体１８の供給量ならびに粉体１８の回収量を相互に調整することにより、鋼材（鉄筋）６に対する粉体１８の付着量を制御することができる。本実施形態では、鋼材（鉄筋）６に対する粉体１８の付着量は、粉体１８を加熱溶融して形成される樹脂被膜の厚さが２２０±４０μｍとなるように制御されており、厚膜塗布が可能である。
【００６７】
（無機質粗粒体吹付け装置の構成）
図４ないし図７は無機質粗粒体吹付け装置４を説明するための図で、図４は吹付け装置４の正面図、図５は吹付け装置４の側面図、図６は吹付け装置４の上面図、図７は吹付け装置４の斜視図である。
【００６８】
枠型をした基台３０の内側に加熱空気発生部３１が設置され、加熱空気発生部３１の入口側には途中にフィルター部３２を設けた給気管３３が接続されている。図示していないが、加熱空気発生部３１の内側にはブロアーと加熱用のヒータが設置されている。
【００６９】
基台３０の上部にはパンタグラフ型の昇降手段３４を介して上下移動枠体３５が設けられ、その上下移動枠体３５の上には図５の紙面に向って垂直方向に延びた２本のガイドレール３６が所定の間隔をおいて敷設されている。この２本のガイドレール３６の上に、粗粒体吹付け部３７が搭載されている。この粗粒体吹付け部３７の近くに、粗粒体供給部３９が設けられている。
【００７０】
前記加熱空気発生部３１から粗粒体吹付け部３７に向けて加熱空気供給管３８が延びている。また前記粗粒体供給部３９から粗粒体吹付け部３７に向けて粗粒体輸送管４０が延びており、反対に粗粒体吹付け部３７から粗粒体供給部３９に向けて加熱空気リサイクル管４１と粗粒体リサイクル管４２がそれぞれ延びている。
【００７１】
粗粒体供給部３９には、粗粒体４７を粗粒体供給部３９に供給する粗粒体供給管４８（図７参照）と、粗粒体輸送用空気４３を供給する輸送用空気供給管４４とが接続されている。
【００７２】
前記加熱空気発生部３１内に設置されているブロアー（図示せず）によって吸引された常温の空気４５はフィルター部３２を通過することにより空気４５中の塵埃などが除去されて、加熱空気発生部３１内に搬送され、内部の加熱用ヒータ（図示せず）で加熱されて１００〜２００℃の加熱空気４６となり、加熱空気供給管３８を通って粗粒体吹付け部３７に供給される。
【００７３】
一方、図７に示すように粗粒体４７が、粗粒体供給管４８を通して粗粒体供給部３９に供給・貯留されている。粗粒体４７の吹付けで使用した加熱空気４６を回収し、加熱空気リサイクル管４１を通して粗粒体供給部３９に供給することにより、粗粒体供給部３９内にある粗粒体４７を１００℃以上に加熱しておく。
【００７４】
粗粒体輸送用空気４３が所定の速度で供給管４４を通して粗粒体供給部３９に供給され、粗粒体供給部３９内の粗粒体４７を粗粒体輸送管４０を通して粗粒体吹付け部３７に輸送し、粗粒体４７の吹付けに関与する。鋼材（鉄筋）６に付着しなかった粗粒体４７は回収され、粗粒体リサイクル管４２を通して粗粒体供給部３９に戻され、再度利用されるシステムになっている。
【００７５】
図４や図７に示すように粗粒体吹付け部３７に鋼材挿通孔４９が水平方向に形成されており、周面に溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材（鉄筋）６が、この鋼材挿通孔４９を通過する間に前記樹脂被膜上に粗粒体４７が吹付けられる。鋼材挿通孔４９の内径は、樹脂被膜上に吹き付けられた粗粒体４７が削り取られない大きさに設計されている。
【００７６】
前記昇降手段３４ならびにガイドレール３６の働きにより、粗粒体吹付け部３７の上下方向ならびに左右方向の位置調整がなされて、粗粒体吹付け部３７に設けられた鋼材挿通孔４９の中心部を鋼材（鉄筋）６が通るようになっている。前述のように鋼材（鉄筋）６は緊張した状態で搬送されるから、鋼材挿通孔４９内での鋼材（鉄筋）６の位置は殆ど変動しない。
【００７７】
（粗粒体吹付け部の構成）
図８ないし図１２は粗粒体吹付け部３７の詳細を説明するための図で、図８は粗粒体吹付け部３７の正面図、図９は粗粒体吹付け部３７の側面図、図１０は粗粒体吹付け部３７の一部を断面にした上面図、図１１は粗粒体吹付け部３７における加熱空気導入室付近の一部拡大斜視図、図１２は図８Ａ−Ａ線上の拡大断面図である。
【００７８】
粗粒体吹付け部３７における一方の側板５０aの所定位置には、ボックス状の加熱空気導入室５１が付設され、前記加熱空気供給管３８の先端部が加熱空気導入室５１に接続されている。図８、図１０ならびに図１１に示すように粗粒体輸送管４０の先端部が加熱空気導入室５１の略中央部を貫通して側板５０aの内側まで延びている。
【００７９】
側板５０aの粗粒体輸送管４０が貫通した部分の周囲には、複数個（本実施形態では８個）の加熱空気導入孔５２が等間隔に形成されている。
【００８０】
粗粒体吹付け部３７における一方の側板５０aと、それと対向する他方の側板５０ｂとの間に粗粒体吹付け室５３が形成され、その粗粒体吹付け室５３の中央部を鋼材６が挿通するようになっている（図８、図１０ならびに図１２参照）。すなわち、鋼材６の周囲を取り囲むように粗粒体吹付け室５３が形成されている。
【００８１】
粗粒体吹付け室５３の鋼材６と対向する内側周辺部分には、図１０ならびに図１２に示すように、断面形状が凸状など先細り状をした狭隘形成部材５４と、その狭隘形成部材５４の先端部に取り付けられたさらに先細りのテーパー状絞込み部材５５とが設けられている。この絞込み部材５５の中央部を鋼材６が挿通するようになっており、前記狭隘形成部材５４と絞込み部材５５とで、鋼材６の全周を取り囲む粗粒体吹付けガン９（図２参照）を構成している。
【００８２】
図８ならびに図９に示すように、粗粒体吹付け室５３の下部にボックス状の回収室５６が設けられ、粗粒体吹付け室５３と回収室５６は回収通路５７で繋がっている。図１０ならびに図１２に示すように絞込み部材５５の中央部には、鋼材６への粗粒体４７の吹付けと、鋼材６に付着しなかった粗粒体４７ならびに加熱空気４６の回収のために開口部５８が設けられており、この開口部５８は前記回収通路５７に繋がっている。
【００８３】
粗粒体輸送管４０を通って送られてきた粗粒体４７は、粗粒体吹付け室５３に噴出される。一方、加熱空気供給管３８を通って送られてきた加熱空気４６は、加熱空気導入室５１に導入され後、複数個の加熱空気導入孔５２を通り、粗粒体吹付け室５３内に分散される。ここで加熱空気４６と粗粒体４７が混合されて均一な混合流５９となり、粗粒体吹付け室５３の全体に行き渡る。
【００８４】
そして混合流５９は狭隘形成部材５４の先端部にある狭隘部を通過することにより流速を増し、さらにテーパー状に徐々に狭くなっている絞込み部材５５を通過することにより混合流５９は更に流速を増して、ジェット噴流となる。
【００８５】
絞込み部材５５の中央を通過する鋼材６の全周面には、高周波加熱装置３（図２参照）によって溶融状態になった樹脂被膜が形成されているから、絞込み部材５５から噴射された粗粒体４７は鋼材６の樹脂被膜に食い込むように付着する。この粗粒体４７の吹き付けは、鋼材６の周面全体に亘って同時に行なわれるから、粗粒体４７の付着状態は略均一である。
【００８６】
溶融状態の樹脂被膜に対して常温の粗粒体４７を吹き付けると、樹脂被膜の表面が直ちに冷えて固化するため、樹脂被膜に対する粗粒体４７の食い込みが不十分で、樹脂被膜によって粗粒体４７を確実に固定することが難しい。これに対して本実施形態は、予め１００℃以上に加熱された粗粒体４７と１００〜２００℃の加熱空気４６の混合流５９を、溶融状態の樹脂被膜に吹き付けるため、前述のような弊害がなく、粗粒体４７の固定状態が安定している。
【００８７】
鋼材６に付着されなかった粗粒体４７と加熱空気４６は回収通路５７を通って回収室５６に送られ、ここで加熱空気４６と粗粒体４７に分離され、図４などに示すように、加熱空気４６は加熱空気リサイクル管４１を通って粗粒体供給部３９に送られ、粗粒体４７は粗粒体リサイクル管４２を通って粗粒体供給部３９に送られて、再度利用される。
【００８８】
次に本発明の具体例について説明する。
（具体例）
鉄筋コンクリート用の鋼材としてＤ１９棒鋼を用い、ブラスト処理により表面調整を行なった。表面調整後の表面粗さは、Ｒｍａｘ３０〜６０μｍ程度であった。
【００８９】
この鋼材を図３に示す静電流動浸漬装置２に通過させて、鋼材６の外周面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉体塗料を付着させる。
ＰＶＢ樹脂のブチラール化度は６８モル％、分子中の水酸基の含有率は２０重量％、１次粒子の平均粒径は４μｍ、集合粒子の平均粒径は８３μｍであった。
【００９０】
このＰＶＢ樹脂の粉体１００重量部に対して、酸化防止剤としてＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］を０．５重量部ドライブレンドし、この混合粉体を静電流動浸漬装置２に供給した。
【００９１】
この静電流動浸漬装置２の中を通過した鋼材６の外周面は、ＰＶＢ樹脂とＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］（酸化防止剤）との粉体塗料が２２０±４０μｍの膜厚で付着される。
【００９２】
次にこの鋼材６を高周波加熱装置３の中を通過させて約２００〜３００℃に加熱することにより、ＰＶＢ樹脂粉体塗料を溶融して、ピンホールのないほぼ均一の膜厚を有する樹脂被膜を形成する。引き続きこの溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材６を無機質粗粒体吹付け装置４に供給する。
【００９３】
この粗粒体吹付け装置４内では、約１５０℃に加熱した無機質粗粒体であるアルミナ＃８０（平均粒径２１０μｍ）を、１００〜２００℃の加熱空気とともに前記鋼材６の周面にほぼ均一に吹き付け、直ちに冷却室１０で冷却することにより、前述の溶融状態にあった樹脂被膜８２が固化して、吹付けた無機質粗粒体８３をこの樹脂被膜８２で固定する。図１４に示すように無機質粗粒体８３は樹脂被膜８２から一部が突出し、無数の凹凸を有する高耐久性防食鋼材８０となる。
【００９４】
この具体例によって得られた高耐久性防食鋼材と他の構成の鋼材について、土木学会における「エポキシ樹脂鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工指針」の中で定められている「エポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験」（ＪＳＣＦ−Ｅ ５１６−２００３）を行なった結果を次の表１に示す。
【００９５】
表中の塗装無棒鋼は、前記ＰＶＢ被膜を形成しないで、Ｄ１９棒鋼をそのまま使用したものを示す。塗装有棒鋼は、前記無機質粗粒体を吹き付けないでＰＶＢ樹脂とＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］（酸化防止剤）との混合物からなる樹脂被膜を形成したＤ１９棒鋼を使用したものを示す。本発明棒鋼は、前記具体例で得られた棒鋼を示す。
【００９６】
各棒鋼とも３本作成して試験を行い、各棒鋼の最大付着応力度Ｔｍａｘと、３本の鋼材の最大付着応力度の平均値Ｔｍａｘ（Ａｖｅ）と、塗装無棒鋼の最大付着応力度平均値Ｔｍａｘ（Ａｖｅ）を１００とした場合の塗装有棒鋼ならびに本発明棒鋼の強度比を表中に示している。
【表１】
【００９７】
この表から明らかなように、塗装有棒鋼は表面にポリビニールブチラール樹脂被膜を形成しているため、コンクリートとの付着応力度は塗装無棒鋼とは殆ど変わらないが、本発明棒鋼は塗装無棒鋼ならびに塗装有棒鋼に比較して最大付着応力度を６倍以上にすることができ、特に鉄筋コンクリート用として賞用できる。
【００９８】
なお、この試験は鉄筋コンクリート用としての試験であり、前記本発明棒鋼はコンクリートに対して優れた付着応力強度を有しているが、ＰＶＢ樹脂とＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］（酸化防止剤）との混合物からなる樹脂被膜を形成した塗装有棒鋼も、鋼材と樹脂被膜との接着強度が高く、しかも樹脂被膜自体も長期間化学的に安定している。
【００９９】
ＰＶＢ樹脂の分子中における水酸基の含有率を種々変えて、鋼材に対する接着強度を測定した結果を次に表２に示している。
【表２】
【０１００】
この表から明らかなように、ＰＶＢ樹脂の分子中における水酸基の含有率が１１〜２７重量％のもの（試料１〜３）、好ましくは１８〜２７重量％のもの（試料２、３）、さらに好ましくは１８〜２１重量％のもの（試料３）は、鋼材との接着強度が強く、長期間にわたって高い防食効果を発揮することができる。記載していないが、分子中の水酸基含有率が１１重量％未満であったり、あるいは２７重量％を超すと、同じ試験条件であっても鋼材に対する接着強度は６Ｋｇ／ｃｍ2より小さく、十分な接着強度は得られない。
【０１０１】
なお、前記実施例では図３に示す静電流動浸漬装置を用いて鋼材の表面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉末塗装を行なったが、静電塗装法で鋼材の表面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉末塗装を行なうことも可能である。
【０１０２】
図１７は、コンクリート内に埋設される線状あるいは棒状鋼材８１の一部拡大斜視図である。この種の鋼材８１は同図に示すように、鋼材８１の外周面に、鋼材８１の長手方向に沿って連続して延びた複数本の縦リブ８５と、鋼材８１の長手方向に沿って所定の間隔をおいて周方向の延びた横リブ８６とが設けられている。
【０１０３】
前述の鋼材８１の長手方向に延びた複数本の縦リブ８５は鋼材８１の曲げ強度を高めるために、また横リブ８６はコンクリートからの引き抜き強度を高めるために、それぞれ設けられている。このようにリブ８５、８６を設けると、そのリブ８５、８６の稜線にそれぞれエッジ８７が形成される。
【０１０４】
前述のように本発明では、鋼材の表面にＰＶＢ樹脂を主成分とする粉末塗装を行ない、その後に加熱して前記樹脂粉末を溶融して溶融状態の樹脂被膜を形成する訳であるが、本発明者の諸種の実験結果より、その樹脂被膜を形成する際に前述のようなエッジ８７の部分（尖端部分）で樹脂被膜の膜厚が所望よりも薄くなったり、あるいはピンホールが発生することが分かった。
【０１０５】
次にエッジ部での樹脂被膜の被覆性（エッジカバー性）について検討した結果を説明する。
【０１０６】
使用した粉体塗料は下記の通りである。
○粉体塗料Ａ
ブチラール化度が６８モル％、分子中の水酸基の含有率が２０重量％、１次粒子の平均粒径が４μｍ、集合粒子の平均粒径が８３μｍのＰＶＢ樹脂粉体１００重量部に対して、酸化防止剤としてＮ，Ｎ´−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）］を０．５重量部ドライブレンドしたもの。
【０１０７】
○粉体塗料Ｂ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が０．５μｍの酸化鉄の微粉末を３重量部混合したもの。
【０１０８】
○粉体塗料Ｃ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を５重量部混合したもの。
【０１０９】
○粉体塗料Ｄ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を１０重量部混合したもの。
【０１１０】
○粉体塗料Ｅ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を５重量部混合したもの。
【０１１１】
○粉体塗料Ｆ
前記粉体塗料Ａ１００重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を１０重量部混合したもの。
【０１１２】
図１８はエッジカバー率の測定に用いる試験片１０１の斜視図であり、一辺が１０ｍｍの正方形で、長さが１００ｍｍの立方形の鋼製の試験片１０１を用いた。この試験片１０１は、図１７に示す縦リブ８５を模擬したものである。なお、試験片１０１として、エッジ部の半径Ｒ(図１８参照)がＲ＝０．１ｍｍ、Ｒ＝０．５ｍｍ、Ｒ＝１．０ｍｍの３種類を準備した。
【０１１３】
前記静電流動浸漬装置を用いて前記粉体塗料Ａ〜Ｆを個別に試験片１０１の表面に付着して、２８０℃で３秒間加熱した後、空冷で冷却して、図１９（ｂ）に示すように試験片１０１の表面に樹脂被膜１０２を形成した。
【０１１４】
図１９（ａ），（ｂ）はエッジカバー率を説明するための図である。先ず、図１９（ａ）に示すように樹脂被膜１０２を形成する前の試験片１０１のａの部分と、ｂの部分の寸法を測定する。その後、図１９（ｂ）に示すように試験片１０１の全体に樹脂被膜１０２を形成し、試験片１０１のａ´の部分と、ｂ´の部分の寸法を測定する。これら寸法の測定には、マイクロメータを使用した。エッジカバー率は、下式によって求めた。
【０１１５】
エッジカバー率＝[（ｂ´−ｂ）／２]／[（ａ´−ａ）／２]×１００
従ってこの式中の分子が試験片１０１のエッジ部分での樹脂膜厚、分母が試験片１０１の平坦部分での樹脂膜厚となる。
【０１１６】
図２０は、各種粉体塗料を使用した場合のエッジ部半径(エッジＲ)とエッジカバー率との関係を示す特性図である。図中の曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは各種粉体塗料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを使用したものの特性曲線で、符号が対応している。
【０１１７】
この図から明らかなように、粉体塗料Ａのように溶融流動抑制剤を全く含有しない場合、エッジカバー率が低く、平坦部分に比較してエッジ部での膜厚が薄くなり、特にエッジ部の半径Ｒが０．５ｍｍ以下の場合エッジカバー率が５０％を下回る傾向にある。
【０１１８】
これに対して前記粉体塗料Ｂ〜Ｆのように溶融流動抑制剤を含有したものは、全体的にエッジカバー率が高く、特にエッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍのシャープなエッジ部でもエッジカバー率を５０％以上に確保することができる。
【０１１９】
図２１は、溶融流動抑制剤としてマイカを使用した粉体塗料の（ＰＶＢ樹脂粉体＋酸化防止剤）１００重量部に対するマイカ添加重量部数とエッジカバー率との関係を示す特性図である。
【０１２０】
図中の曲線Ｇはエッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Ｈはエッジ部の半径Ｒが１．０ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が２１μｍのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Ｉはエッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Ｊはエッジ部の半径Ｒが１．０ｍｍの試験片１０１の上に平均粒径が４１μｍのマイカの微粉末を混合したものの特性曲線である。
【０１２１】
また、図中のマイカ添加重量部数０の線上の下側と下側の×印の値は、溶融流動抑制剤（マイカ）を含有しない前記粉体塗料Ａを使用して、エッジ部の半径Ｒが０．１ｍｍの試験片と半径Ｒが１．０ｍｍの試験片の上に樹脂被膜を形成した場合のエッジカバー率を示す。
【０１２２】
この図から明らかなように、溶融流動抑制剤としてマイカを使用する場合、（ＰＶＢ樹脂粉体＋酸化防止剤）１００重量部に対してマイカを５〜１０重量部添加すれば高いエッジカバー率が確保できる。
【０１２３】
溶融流動抑制剤としては、例えば酸化鉄、マイカ（雲母）、アルミナ、セラミック、炭酸カルシウム、酸化チタン、ボンブラックなどの無機化合物の微粉末が使用される。
【０１２４】
図２２は、本発明の第５実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。コンクリート内に埋設される線状あるいは棒状の鋼材８１の外周面に、鋼材８１の長手方向に沿って連続して延びた複数本（本実施例では２本）の縦リブ８５と、鋼材８１の長手方向に沿って所定の間隔をおいて周方向の延びた横リブ（図示せず）とが設けられている。
【０１２５】
前述の鋼材８１の長手方向に延びた複数本の縦リブ８５は鋼材８１の曲げ強度を高めるために、また横リブはコンクリートからの引き抜き強度を高めるために、それぞれ設けられている。このようにリブを設けると、そのリブの稜線にそれぞれエッジ８７が形成される。
【０１２６】
このようにリブを有する鋼材８１の表面には、例えば酸化鉄やマイカ（雲母）などの無機化合物の微粉末からなる溶融流動抑制剤８８が分散保持された樹脂被膜８２が形成されている。
【０１２７】
なお、本実施例の場合は樹脂被膜８２に無機質粗粒体８３が保持されていないが、必要に応じて無機質粗粒体８３を吹き付けて保持することも可能である。
【０１２８】
エッジ部を有する鋼材の例として、線状あるいは棒状の鋼材の外周面にリブを形成した例を示したが、その他に例えば角柱の鋼材など他のエッジ部を有する鋼材にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
前記実施形態では鉄筋コンクリート用の鋼材、すなわち鉄筋について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばマンホール蓋、グレーチング、階段の踏み板や梯子などのステップ、手摺、港湾構造物、フェンス、落石防護柵、防風柵、落石防護網、落球防護網、ケーブル保護管、あるいは受圧板や砂防用堰堤、集水井の如き土木用、コンクリート電柱用の鋼材など各種技術分野で適用可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１：鋼材搬入装置、２：静電流動浸漬装置、３：高周波加熱装置、４：無機質粗粒体吹付け装置、５：鋼材搬出装置、６：鋼材、７：流動槽、８：高周波加熱コイル、９：無機質粗粒体吹付けガン、１０：冷却室、１１：粉体回収カバー、１２：下部空間部、１３：乾燥空気送風管、１４：送風機、１５：多孔性電極、１６：高電圧発生器、１７：多孔性板、１８：粉体、１９：流動空間部、２０：粉体塗料供給管、２１：送風機、２２：サンプリング管、２３：粉体量検出器、２４：粉体回収管、２５：誘引機、２６：乾燥空気、３０：基台、３１：加熱空気発生部、３２：フィルター部、３３：給気管、３４：昇降手段、３５：上下移動枠体、３６：ガイドレール、３７：粗粒体吹付け部、３８：加熱空気供給管、３９：粗粒体供給部、４０：粗粒体輸送管、４１：加熱空気リサイクル管、４２：粗粒体リサイクル管、４３：粗粒体輸送用空気、４４：輸送用空気供給管、４５：通常の空気、４６：加熱空気、４７：粗粒体、４８：粗粒体供給管、４９：鋼材挿入孔、５０：側板、５１：加熱空気導入室、５２：加熱空気導入孔、５３：粗粒体吹付け室、５４：狭隘形成部材、５５：絞込み部材、５６：回収室、５７：回収通路、５８：開港部、５９：混合流、８０：高耐久性防食鋼材、８１：鋼材、８２：樹脂被膜、８３：無機質粗粒体、８４：素線、８５：縦リブ、８６：横リブ、８７：エッジ、８８：溶融流動抑制剤、１００：高耐久性防食鋼材の製造装置、Ｘ：鋼材の搬送方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状鋼材の表面に形成された溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置を備え、
その無機質粗粒体吹付け装置は、前記溶融状態の樹脂被膜を担持した長尺状鋼材の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室を有し、その粗粒体吹付け室の前記長尺状鋼材と対向する内側に狭隘の絞込み部が形成され、
高温状態の粗粒体と空気の混合流が前記粗粒体吹付け室に供給されて、絞込み部を通って前記溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材の周面に噴射される構成になっていることを特徴とする高耐久性防食鋼材の製造装置。
【請求項１】
長尺状鋼材の表面に形成された溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置を備え、
その無機質粗粒体吹付け装置は、前記溶融状態の樹脂被膜を担持した長尺状鋼材の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室を有し、その粗粒体吹付け室の前記長尺状鋼材と対向する内側に狭隘の絞込み部が形成され、
高温状態の粗粒体と空気の混合流が前記粗粒体吹付け室に供給されて、絞込み部を通って前記溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材の周面に噴射される構成になっていることを特徴とする高耐久性防食鋼材の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−１６７３６８（Ｐ２０１２−１６７３６８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９７２０（Ｐ２０１２−１９７２０）
【出願日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【分割の表示】特願２０１０−９１５７（Ｐ２０１０−９１５７）の分割
【原出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５９１０５１５５３）株式会社川熱 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【分割の表示】特願２０１０−９１５７（Ｐ２０１０−９１５７）の分割
【原出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５９１０５１５５３）株式会社川熱 (5)
【Ｆターム（参考）】
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