JP2003291253A - 防錆・防食性能に優れたポリマー被覆鋼材 - Google Patents
防錆・防食性能に優れたポリマー被覆鋼材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】優れた防錆、防食性能を有するポリマー被覆鋼
材を提供する。 【解決手段】鋼材の表面に、プライマー層およびポリマ
ー樹脂層からなる被覆層が積層されてなるポリマー被覆
鋼材であって、前記プライマー層がエポキシ樹脂とエポ
キシ樹脂硬化剤を主成分とするプライマー組成物の硬化
により形成されたものであり、かつ前記プライマー層の
23℃、相対湿度60%RHにおける酸素透過係数が0.2 cc-mm
/m2・day・atm以下であることを特徴とするポリマー被覆
鋼材。
材を提供する。 【解決手段】鋼材の表面に、プライマー層およびポリマ
ー樹脂層からなる被覆層が積層されてなるポリマー被覆
鋼材であって、前記プライマー層がエポキシ樹脂とエポ
キシ樹脂硬化剤を主成分とするプライマー組成物の硬化
により形成されたものであり、かつ前記プライマー層の
23℃、相対湿度60%RHにおける酸素透過係数が0.2 cc-mm
/m2・day・atm以下であることを特徴とするポリマー被覆
鋼材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリマー樹脂−鋼材
間の接着力が高く、防錆、防食性能に優れたポリマー被
覆鋼材に関するものである。
間の接着力が高く、防錆、防食性能に優れたポリマー被
覆鋼材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリマー樹脂を表面に被覆した鋼材（以
下、ポリマー被覆鋼材とする。）は、塗装鋼材に比べ
て、意匠性、機能性に優れ、また環境保全の観点からも
期待できることから、住宅用建材や電気機器用途、缶材
用途などに使用されている。
下、ポリマー被覆鋼材とする。）は、塗装鋼材に比べ
て、意匠性、機能性に優れ、また環境保全の観点からも
期待できることから、住宅用建材や電気機器用途、缶材
用途などに使用されている。
【０００３】特に、ポリオレフィン樹脂を表面に被覆し
た鋼材（以下、ポリオレフィン被覆鋼材とする。）は、
長期間の防食性能が優れているため、鋼管、鋼管杭、鋼
板等の用途に加えて、海底、極寒冷地、熱帯などで使用
される建材用鋼材や原油、重質油、天然ガスなどを輸送
するパイプライン用鋼管として使用されている。しか
し、例えばパイプラインの輸送流体温度は、油井の深度
化、重質油化などの観点から上昇しており、鋼材には幅
広い温度環境下における防食性能の向上が要求されてい
る。加えて、電気防食が併用される環境下においては、
過防食電流による陰極剥離が問題となるため高温での耐
陰極剥離性の向上が課題となっている。さらに、電気防
食に関しては、防食に使用する電気量を低減させるため
に、鋼材には防錆、防食性能のさらなる向上が要求され
ている。
た鋼材（以下、ポリオレフィン被覆鋼材とする。）は、
長期間の防食性能が優れているため、鋼管、鋼管杭、鋼
板等の用途に加えて、海底、極寒冷地、熱帯などで使用
される建材用鋼材や原油、重質油、天然ガスなどを輸送
するパイプライン用鋼管として使用されている。しか
し、例えばパイプラインの輸送流体温度は、油井の深度
化、重質油化などの観点から上昇しており、鋼材には幅
広い温度環境下における防食性能の向上が要求されてい
る。加えて、電気防食が併用される環境下においては、
過防食電流による陰極剥離が問題となるため高温での耐
陰極剥離性の向上が課題となっている。さらに、電気防
食に関しては、防食に使用する電気量を低減させるため
に、鋼材には防錆、防食性能のさらなる向上が要求され
ている。
【０００４】ポリオレフィン被覆鋼材に関する従来技術
としては、鋼材と変性ポリオレフィン接着剤層との間に
クロメート処理を施したり、エポキシプライマー層を介
在させることにより、鋼材の防食性能を向上させる方法
が提案されているが、これらの方法では、60℃以下の接
水環境下に対しては満足した性能が得られるものの、60
℃を超える接水環境下では耐温水性、耐陰極剥離性にお
いて満足した性能が得られない。また、熱水処理後のポ
リオレフィン樹脂層−鋼材間の接着性が著しく低下する
ことから、長期間の防食性能を維持することは困難であ
る。
としては、鋼材と変性ポリオレフィン接着剤層との間に
クロメート処理を施したり、エポキシプライマー層を介
在させることにより、鋼材の防食性能を向上させる方法
が提案されているが、これらの方法では、60℃以下の接
水環境下に対しては満足した性能が得られるものの、60
℃を超える接水環境下では耐温水性、耐陰極剥離性にお
いて満足した性能が得られない。また、熱水処理後のポ
リオレフィン樹脂層−鋼材間の接着性が著しく低下する
ことから、長期間の防食性能を維持することは困難であ
る。
【０００５】上記問題を解決する技術として、特開平11
-170433号公報では、鋼材表面から、クロメート層、特
定のエポキシ樹脂および特定のアミン類、さらに有機フ
ィラーとして特定のフェノール樹脂とを配合して形成し
たプライマー層、変性ポリオレフィン接着層、ポリオレ
フィン樹脂層からなる鋼材を形成することにより、幅広
い温度環境下でポリオレフィン樹脂層と鋼材間の接着性
を良好に維持し、耐温水性や耐陰極剥離性に優れたポリ
オレフィン被覆鋼材を提供する方法が提案されている。
しかしながら、例えばパイプライン用鋼管の様な湿熱環
境下における長期的な使用の場合に併用される電気防食
において使用する電気量を低減させるためには、さらな
る防錆、防食性能の向上が要求される。また、電気防食
を併用しない住宅用建材や電気機器、缶材等の用途にお
いても、鋼材自身の使用寿命長期化の目的から、鋼材に
対する防錆、防食性能のさらなる向上が要求されてい
る。
-170433号公報では、鋼材表面から、クロメート層、特
定のエポキシ樹脂および特定のアミン類、さらに有機フ
ィラーとして特定のフェノール樹脂とを配合して形成し
たプライマー層、変性ポリオレフィン接着層、ポリオレ
フィン樹脂層からなる鋼材を形成することにより、幅広
い温度環境下でポリオレフィン樹脂層と鋼材間の接着性
を良好に維持し、耐温水性や耐陰極剥離性に優れたポリ
オレフィン被覆鋼材を提供する方法が提案されている。
しかしながら、例えばパイプライン用鋼管の様な湿熱環
境下における長期的な使用の場合に併用される電気防食
において使用する電気量を低減させるためには、さらな
る防錆、防食性能の向上が要求される。また、電気防食
を併用しない住宅用建材や電気機器、缶材等の用途にお
いても、鋼材自身の使用寿命長期化の目的から、鋼材に
対する防錆、防食性能のさらなる向上が要求されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し優れた防錆、防食性能を有するポリマー被覆鋼
材を提供するものである。
を解決し優れた防錆、防食性能を有するポリマー被覆鋼
材を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため鋭意検討した結果、鋼材の表面に、プライ
マー層、ポリマー樹脂層からなる被覆層が積層されてな
るポリマー被覆鋼材において、プライマー層として特定
のエポキシ樹脂と特定エポキシ樹脂硬化剤を主成分とし
て形成される高酸素バリア性プライマー層を用いること
により、鋼材への酸素の透過が遮断され、幅広い温度や
湿度環境下で防錆、防食性能に著しく優れたポリマー被
覆鋼材が得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。
解決するため鋭意検討した結果、鋼材の表面に、プライ
マー層、ポリマー樹脂層からなる被覆層が積層されてな
るポリマー被覆鋼材において、プライマー層として特定
のエポキシ樹脂と特定エポキシ樹脂硬化剤を主成分とし
て形成される高酸素バリア性プライマー層を用いること
により、鋼材への酸素の透過が遮断され、幅広い温度や
湿度環境下で防錆、防食性能に著しく優れたポリマー被
覆鋼材が得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。
【０００８】すなわち本発明は、鋼材の表面に、プライ
マー層およびポリマー樹脂層からなる被覆層が積層され
てなるポリマー被覆鋼材であって、前記プライマー層が
エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を主成分とするプラ
イマー組成物の硬化により形成されたものであり、かつ
前記プライマー層の23℃、相対湿度60%RHにおける酸素
透過係数が0.2 cc-mm/m2・day・atm以下であることを特徴
とするポリマー被覆鋼材を提供するものである。
マー層およびポリマー樹脂層からなる被覆層が積層され
てなるポリマー被覆鋼材であって、前記プライマー層が
エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を主成分とするプラ
イマー組成物の硬化により形成されたものであり、かつ
前記プライマー層の23℃、相対湿度60%RHにおける酸素
透過係数が0.2 cc-mm/m2・day・atm以下であることを特徴
とするポリマー被覆鋼材を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、鋼材とは炭素
鋼、低合金鋼等を形鋼、鋼板、鋼管杭、原油・重質油輸
送用、天然ガス輸送用の鋼管、金属缶などに加工したも
の等であり、屋内、屋外、地中、海水中等で使用される
ものである。鋼材は、使用前に、必要により公知の方法
（例えば、ショットブラスト処理、グリッドブラスト処
理、サンドブラスト処理等の物理的手段、または酸洗、
アルカリ脱脂等の化学的手段、あるいはそれらの組み合
わせ）で表面処理をすることができる。また、下地処理
としてクロメート処理やリン酸亜鉛処理等の化成処理を
行うことも可能である。
鋼、低合金鋼等を形鋼、鋼板、鋼管杭、原油・重質油輸
送用、天然ガス輸送用の鋼管、金属缶などに加工したも
の等であり、屋内、屋外、地中、海水中等で使用される
ものである。鋼材は、使用前に、必要により公知の方法
（例えば、ショットブラスト処理、グリッドブラスト処
理、サンドブラスト処理等の物理的手段、または酸洗、
アルカリ脱脂等の化学的手段、あるいはそれらの組み合
わせ）で表面処理をすることができる。また、下地処理
としてクロメート処理やリン酸亜鉛処理等の化成処理を
行うことも可能である。
【００１０】本発明のポリマー被覆鋼材を形成するプラ
イマー層について以下に説明する。本発明におけるプラ
イマー層はエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を主成分
とするプライマー組成物により形成され、その23℃、相
対湿度60%RHにおける酸素透過係数が0.2 cc-mm/m2・day・
atm以下、好ましくは0.1 cc-mm/m2・day・atmであること
を特徴としている。ここで酸素透過係数とは1気圧の酸
素分圧差下で1mm厚のサンプル1平方メートルを24時間か
けて透過する酸素の量を示す値である。
イマー層について以下に説明する。本発明におけるプラ
イマー層はエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を主成分
とするプライマー組成物により形成され、その23℃、相
対湿度60%RHにおける酸素透過係数が0.2 cc-mm/m2・day・
atm以下、好ましくは0.1 cc-mm/m2・day・atmであること
を特徴としている。ここで酸素透過係数とは1気圧の酸
素分圧差下で1mm厚のサンプル1平方メートルを24時間か
けて透過する酸素の量を示す値である。
【００１１】また、前記プライマー組成物中に含有され
る（１）式に示される骨格構造が40重量％以上であるこ
とが好ましい。該骨格構造を40重量％以上にすることに
より、良好なガスバリア性が発現する。
る（１）式に示される骨格構造が40重量％以上であるこ
とが好ましい。該骨格構造を40重量％以上にすることに
より、良好なガスバリア性が発現する。
【化２】
【００１２】以下に、エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂
硬化剤について詳細に説明する。
硬化剤について詳細に説明する。
【００１３】本発明におけるエポキシ樹脂は飽和または
不飽和の脂肪族化合物や脂環式化合物、芳香族化合物、
あるいは複素環式化合物のいずれであってよいが、高い
ガスバリア性の発現による高い防錆、防食機能の発現を
考慮した場合には芳香環を分子内に含むエポキシ樹脂が
好ましい。
不飽和の脂肪族化合物や脂環式化合物、芳香族化合物、
あるいは複素環式化合物のいずれであってよいが、高い
ガスバリア性の発現による高い防錆、防食機能の発現を
考慮した場合には芳香環を分子内に含むエポキシ樹脂が
好ましい。
【００１４】具体的にはメタキシリレンジアミンから誘
導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂、
1,3-ビス（アミノメチル）シクロヘキサンから誘導され
たグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂、ジアミ
ノジフェニルメタンから誘導されたグリシジルアミン部
位を有するエポキシ樹脂、パラアミノフェノールから誘
導されたグリシジルアミン部位および／またはグリシジ
ルエーテル部位を有するエポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦから誘導されたグリシジル
エーテル部位を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラ
ックから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエ
ポキシ樹脂、レゾルシノールから誘導されたグリシジル
エーテル部位を有するエポキシ樹脂などが使用できる
が、中でもメタキシリレンジアミンから誘導されたグリ
シジルアミン部位を有するエポキシ樹脂、1,3-ビス（ア
ミノメチル）シクロヘキサンから誘導されたグリシジル
アミン部位を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールＦか
ら誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポキシ
樹脂およびレゾルシノールから誘導されたグリシジルエ
ーテル部位を有するエポキシ樹脂が好ましい。更に、ビ
スフェノールＦから誘導されたグリシジルエーテル部位
を有するエポキシ樹脂やメタキシリレンジアミンから誘
導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂を
主成分として使用することがより好ましく、メタキシリ
レンジアミンから誘導されたグリシジルアミン部位を有
するエポキシ樹脂を主成分として使用することが特に好
ましい。
導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂、
1,3-ビス（アミノメチル）シクロヘキサンから誘導され
たグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂、ジアミ
ノジフェニルメタンから誘導されたグリシジルアミン部
位を有するエポキシ樹脂、パラアミノフェノールから誘
導されたグリシジルアミン部位および／またはグリシジ
ルエーテル部位を有するエポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦから誘導されたグリシジル
エーテル部位を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラ
ックから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエ
ポキシ樹脂、レゾルシノールから誘導されたグリシジル
エーテル部位を有するエポキシ樹脂などが使用できる
が、中でもメタキシリレンジアミンから誘導されたグリ
シジルアミン部位を有するエポキシ樹脂、1,3-ビス（ア
ミノメチル）シクロヘキサンから誘導されたグリシジル
アミン部位を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールＦか
ら誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポキシ
樹脂およびレゾルシノールから誘導されたグリシジルエ
ーテル部位を有するエポキシ樹脂が好ましい。更に、ビ
スフェノールＦから誘導されたグリシジルエーテル部位
を有するエポキシ樹脂やメタキシリレンジアミンから誘
導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂を
主成分として使用することがより好ましく、メタキシリ
レンジアミンから誘導されたグリシジルアミン部位を有
するエポキシ樹脂を主成分として使用することが特に好
ましい。
【００１５】さらに、柔軟性や耐衝撃性、耐湿熱性など
の諸性能を向上させるために、上記の種々のエポキシ樹
脂を適切な割合で混合して使用することもできる。
の諸性能を向上させるために、上記の種々のエポキシ樹
脂を適切な割合で混合して使用することもできる。
【００１６】本発明のエポキシ樹脂は、各種アルコール
類、フェノール類およびアミン類とエピハロヒドリンの
反応により得られる。例えば、メタキシリレンジアミン
から誘導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ
樹脂は、メタキシリレンジアミンにエピクロルヒドリン
を付加させることで得られる。ここで、前記グリシジル
アミン部位は、キシリレンジアミン中のジアミンの４つ
の水素原子と置換できる、モノ−、ジ−、トリ−および
／またはテトラ−グリシジルアミン部位を含む。モノ
−、ジ−、トリ−および／またはテトラ−グリシジルア
ミン部位の各比率はメタキシリレンジアミンとエピクロ
ルヒドリンとの反応比率を変えることで変更することが
できる。例えば、メタキシリレンジアミンに約４倍モル
のエピクロルヒドリンを付加反応させることにより、主
としてテトラグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹
脂が得られる。本発明のエポキシ樹脂は、各種アルコー
ル類、フェノール類およびアミン類に対し過剰のエピハ
ロヒドリンを水酸化ナトリウム等のアルカリ存在下、20
〜140℃、好ましくはアルコール類、フェノール類の場
合は50〜120℃、アミン類の場合は20〜70℃の温度条件
で反応させ、生成するアルカリハロゲン化物を分離する
ことにより合成される。生成したエポキシ樹脂の数平均
分子量は各種アルコール類、フェノール類およびアミン
類に対するエピハロヒドリンのモル比により異なるが、
約80〜4000であり、約200〜1000であることが好まし
く、約200〜500であることがより好ましいい。
類、フェノール類およびアミン類とエピハロヒドリンの
反応により得られる。例えば、メタキシリレンジアミン
から誘導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ
樹脂は、メタキシリレンジアミンにエピクロルヒドリン
を付加させることで得られる。ここで、前記グリシジル
アミン部位は、キシリレンジアミン中のジアミンの４つ
の水素原子と置換できる、モノ−、ジ−、トリ−および
／またはテトラ−グリシジルアミン部位を含む。モノ
−、ジ−、トリ−および／またはテトラ−グリシジルア
ミン部位の各比率はメタキシリレンジアミンとエピクロ
ルヒドリンとの反応比率を変えることで変更することが
できる。例えば、メタキシリレンジアミンに約４倍モル
のエピクロルヒドリンを付加反応させることにより、主
としてテトラグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹
脂が得られる。本発明のエポキシ樹脂は、各種アルコー
ル類、フェノール類およびアミン類に対し過剰のエピハ
ロヒドリンを水酸化ナトリウム等のアルカリ存在下、20
〜140℃、好ましくはアルコール類、フェノール類の場
合は50〜120℃、アミン類の場合は20〜70℃の温度条件
で反応させ、生成するアルカリハロゲン化物を分離する
ことにより合成される。生成したエポキシ樹脂の数平均
分子量は各種アルコール類、フェノール類およびアミン
類に対するエピハロヒドリンのモル比により異なるが、
約80〜4000であり、約200〜1000であることが好まし
く、約200〜500であることがより好ましいい。
【００１７】本発明におけるエポキシ樹脂硬化剤は、ポ
リアミン類、フェノール類、酸無水物またはカルボン酸
類などの一般に使用され得るエポキシ樹脂硬化剤を使用
することができる。これらのエポキシ樹脂硬化剤は飽和
または不飽和の脂肪族化合物や脂環式化合物、芳香族化
合物、あるいは複素環式化合物のいずれであってよく、
ポリマー被覆鋼材の使用用途およびその用途における要
求性能に応じて選択することが可能である。
リアミン類、フェノール類、酸無水物またはカルボン酸
類などの一般に使用され得るエポキシ樹脂硬化剤を使用
することができる。これらのエポキシ樹脂硬化剤は飽和
または不飽和の脂肪族化合物や脂環式化合物、芳香族化
合物、あるいは複素環式化合物のいずれであってよく、
ポリマー被覆鋼材の使用用途およびその用途における要
求性能に応じて選択することが可能である。
【００１８】具体的には、ポリアミン類としてはエチレ
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族アミン、
メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミンなど
の芳香環を有する脂肪族アミン、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン、イソフォロンジアミン、ノルボル
デンジアミンなどの脂環式アミン、ジアミノジフェニル
メタン、メタフェニレンジアミンなどの芳香族アミン、
およびこれらを原料とするエポキシ樹脂またはモノグリ
シジル化合物との変性反応物、炭素数２〜４のアルキレ
ンオキシドとの変性反応物、エピクロロヒドリンとの変
性反応物、およびこれらのポリアミン類との反応により
アミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なく
とも１つのアシル基を有する多官能性化合物との反応生
成物、およびこれらのポリアミン類とのとの反応により
アミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なく
とも１つのアシル基を有する多官能性化合物と、炭素数
１〜８の一価のカルボン酸および／またはその誘導体と
の反応生成物などが使用できる。
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族アミン、
メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミンなど
の芳香環を有する脂肪族アミン、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン、イソフォロンジアミン、ノルボル
デンジアミンなどの脂環式アミン、ジアミノジフェニル
メタン、メタフェニレンジアミンなどの芳香族アミン、
およびこれらを原料とするエポキシ樹脂またはモノグリ
シジル化合物との変性反応物、炭素数２〜４のアルキレ
ンオキシドとの変性反応物、エピクロロヒドリンとの変
性反応物、およびこれらのポリアミン類との反応により
アミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なく
とも１つのアシル基を有する多官能性化合物との反応生
成物、およびこれらのポリアミン類とのとの反応により
アミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なく
とも１つのアシル基を有する多官能性化合物と、炭素数
１〜８の一価のカルボン酸および／またはその誘導体と
の反応生成物などが使用できる。
【００１９】フェノール類としてはカテコール、レゾル
シノール、ヒドロキノンなどの多置換基モノマー、およ
びレゾール型フェノール樹脂などが挙げられる。
シノール、ヒドロキノンなどの多置換基モノマー、およ
びレゾール型フェノール樹脂などが挙げられる。
【００２０】酸無水物またはカルボン酸類としてはドデ
セニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物などの脂肪
族酸無水物、（メチル）テトラヒドロ無水フタル酸、
（メチル）ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無
水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメ
リット酸などの芳香族酸無水物、およびこれらに対応す
るカルボン酸などが使用できる。
セニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物などの脂肪
族酸無水物、（メチル）テトラヒドロ無水フタル酸、
（メチル）ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無
水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメ
リット酸などの芳香族酸無水物、およびこれらに対応す
るカルボン酸などが使用できる。
【００２１】高いガスバリア性および鋼材との良好な接
着性の発現を考慮した場合には、エポキシ樹脂硬化剤と
して、下記の(Ａ)と(Ｂ)の反応生成物、または(Ａ)、
(Ｂ)および(Ｃ)の反応生成物を用いることが好ましい。 (Ａ)メタキシリレンジアミンまたはパラキシリレンジア
ミン（ポリアミン） (Ｂ)ポリアミンとの反応によりアミド基部位を形成しオ
リゴマーを形成し得る、少なくとも１つのアシル基を有
する多官能性化合物 (Ｃ)炭素数１〜８の一価カルボン酸および／またはその
誘導体 ポリアミンとの反応によりアミド基部位を形成しオリゴ
マーを形成し得る、少なくとも１つのアシル基を有する
多官能性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸、フマル酸、こはく酸、リンゴ酸、酒石酸、
アジピン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリッ
ト酸、トリメリット酸などのカルボン酸およびそれらの
誘導体、例えばエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物
などが挙げられ、特にアクリル酸、メタクリル酸および
それらの誘導体が好ましい。
着性の発現を考慮した場合には、エポキシ樹脂硬化剤と
して、下記の(Ａ)と(Ｂ)の反応生成物、または(Ａ)、
(Ｂ)および(Ｃ)の反応生成物を用いることが好ましい。 (Ａ)メタキシリレンジアミンまたはパラキシリレンジア
ミン（ポリアミン） (Ｂ)ポリアミンとの反応によりアミド基部位を形成しオ
リゴマーを形成し得る、少なくとも１つのアシル基を有
する多官能性化合物 (Ｃ)炭素数１〜８の一価カルボン酸および／またはその
誘導体 ポリアミンとの反応によりアミド基部位を形成しオリゴ
マーを形成し得る、少なくとも１つのアシル基を有する
多官能性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸、フマル酸、こはく酸、リンゴ酸、酒石酸、
アジピン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリッ
ト酸、トリメリット酸などのカルボン酸およびそれらの
誘導体、例えばエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物
などが挙げられ、特にアクリル酸、メタクリル酸および
それらの誘導体が好ましい。
【００２２】また、炭素数１〜８の一価のカルボン酸と
しては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、グリ
コール酸、安息香酸などが挙げられ、また、それらの誘
導体、例えばエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物な
ども使用することができる。これらは上記多官能性化合
物と併用してポリアミン（メタキシリレンジアミンまた
はパラキシリレンジアミン）と反応させてもよい。
しては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、グリ
コール酸、安息香酸などが挙げられ、また、それらの誘
導体、例えばエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物な
ども使用することができる。これらは上記多官能性化合
物と併用してポリアミン（メタキシリレンジアミンまた
はパラキシリレンジアミン）と反応させてもよい。
【００２３】また、メタキシリレンジアミンまたはパラ
キシリレンジアミンと、該ポリアミンとの反応によりア
ミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なくと
も１つのアシル基を有する多官能性化合物との反応にお
ける反応比は、ポリアミン成分に対する多官能性化合物
のモル比が0.3〜0.95の範囲が好ましい。
キシリレンジアミンと、該ポリアミンとの反応によりア
ミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なくと
も１つのアシル基を有する多官能性化合物との反応にお
ける反応比は、ポリアミン成分に対する多官能性化合物
のモル比が0.3〜0.95の範囲が好ましい。
【００２４】反応により導入されるアミド基部位は高い
凝集力を有しており、エポキシ樹脂硬化剤中に高い割合
でアミド基部位が存在することにより、より高い酸素バ
リア性が発現し、プライマー層の防錆、防食機能が著し
く向上する。また鋼材への良好な接着強度も得られる。
さらに、柔軟性や耐衝撃性、耐湿熱性などの諸性能を向
上させるために、上記の種々のエポキシ樹脂硬化剤を適
切な割合で混合して使用することもできる。
凝集力を有しており、エポキシ樹脂硬化剤中に高い割合
でアミド基部位が存在することにより、より高い酸素バ
リア性が発現し、プライマー層の防錆、防食機能が著し
く向上する。また鋼材への良好な接着強度も得られる。
さらに、柔軟性や耐衝撃性、耐湿熱性などの諸性能を向
上させるために、上記の種々のエポキシ樹脂硬化剤を適
切な割合で混合して使用することもできる。
【００２５】本発明におけるプライマー層の主成分であ
るエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の配合割合につい
ては、一般にエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤との反
応によりエポキシ樹脂硬化物を作製する場合の標準的な
配合範囲であってよい。具体的には、エポキシ樹脂中の
エポキシ基の数に対するエポキシ樹脂硬化剤中の活性水
素数の比が0.5〜5.0、好ましくは0.8〜2.0の範囲であ
る。
るエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の配合割合につい
ては、一般にエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤との反
応によりエポキシ樹脂硬化物を作製する場合の標準的な
配合範囲であってよい。具体的には、エポキシ樹脂中の
エポキシ基の数に対するエポキシ樹脂硬化剤中の活性水
素数の比が0.5〜5.0、好ましくは0.8〜2.0の範囲であ
る。
【００２６】プライマー層を鋼材の表面に形成する場合
には、鋼材の表面の湿潤を助けるために本発明のプライ
マー組成物の中に、シリコンあるいはアクリル系化合物
といった湿潤剤を添加しても良い。適切な湿潤剤として
は、ビックケミー社から入手しうるBYK331、BYK333、BY
K348、BYK381などがある。これらを添加する場合には、
硬化反応物の全重量を基準として0.01重量％〜2.0重量
％の範囲が好ましい。
には、鋼材の表面の湿潤を助けるために本発明のプライ
マー組成物の中に、シリコンあるいはアクリル系化合物
といった湿潤剤を添加しても良い。適切な湿潤剤として
は、ビックケミー社から入手しうるBYK331、BYK333、BY
K348、BYK381などがある。これらを添加する場合には、
硬化反応物の全重量を基準として0.01重量％〜2.0重量
％の範囲が好ましい。
【００２７】また、本発明のプライマー層の酸素バリア
性、耐衝撃性、耐熱性などの諸性能を向上させるため
に、プライマー組成物の中にシリカ、アルミナ、マイ
カ、タルク、アルミニウムフレーク、ガラスフレークな
どの無機フィラーを添加しても良い。高い酸素バリア性
を考慮した場合には、このような無機フィラーが平板状
であることが好ましい。これらを添加する場合には、硬
化反応物の全重量を基準として0.01重量％〜10.0重量％
の範囲が好ましい。
性、耐衝撃性、耐熱性などの諸性能を向上させるため
に、プライマー組成物の中にシリカ、アルミナ、マイ
カ、タルク、アルミニウムフレーク、ガラスフレークな
どの無機フィラーを添加しても良い。高い酸素バリア性
を考慮した場合には、このような無機フィラーが平板状
であることが好ましい。これらを添加する場合には、硬
化反応物の全重量を基準として0.01重量％〜10.0重量％
の範囲が好ましい。
【００２８】さらに、本発明のプライマー層の鋼材に対
する接着性を向上させるために、プライマー組成物の中
にシランカップリング剤、チタンカップリング剤などの
カップリング剤を添加しても良い。これらを添加する場
合には、硬化反応物の全重量を基準として0.01重量％〜
5.0重量％の範囲が好ましい。
する接着性を向上させるために、プライマー組成物の中
にシランカップリング剤、チタンカップリング剤などの
カップリング剤を添加しても良い。これらを添加する場
合には、硬化反応物の全重量を基準として0.01重量％〜
5.0重量％の範囲が好ましい。
【００２９】さらに、本発明のプライマー層を形成する
プライマー組成物中には必要に応じ、有機溶剤、有機顔
料、無機顔料などの各成分を必要割合量添加しても良
い。
プライマー組成物中には必要に応じ、有機溶剤、有機顔
料、無機顔料などの各成分を必要割合量添加しても良
い。
【００３０】本発明のプライマー層の層厚は10〜100μ
ｍ程度、好ましくは20〜50μｍが実用的である。100μ
ｍを越えるとその膜厚の制御が困難になる。
ｍ程度、好ましくは20〜50μｍが実用的である。100μ
ｍを越えるとその膜厚の制御が困難になる。
【００３１】本発明のポリマー被覆鋼材を形成するポリ
マー樹脂層には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン、直線状低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂層、変性ポ
リオレフィン樹脂層に前記ポリオレフィン樹脂層を積層
した層、ナイロン6、ナイロン6,6などのポリアミド樹脂
層、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル樹脂層、ポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸あるいはその酸エステルなどのポリア
クリル樹脂層、ポリスチレン樹脂層、ポリカーボネート
樹脂層、ポリ塩化ビニル樹脂など従来公知のポリマー樹
脂を使用することができる。ポリマー樹脂層の厚みは1.
0〜5.0mm程度であり、特に1.5mm〜3.5mm程度が好まし
い。これらのポリマー樹脂はポリマー被覆鋼材の使用用
途およびその用途における要求性能に応じて選択するこ
とが可能である。
マー樹脂層には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン、直線状低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂層、変性ポ
リオレフィン樹脂層に前記ポリオレフィン樹脂層を積層
した層、ナイロン6、ナイロン6,6などのポリアミド樹脂
層、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル樹脂層、ポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸あるいはその酸エステルなどのポリア
クリル樹脂層、ポリスチレン樹脂層、ポリカーボネート
樹脂層、ポリ塩化ビニル樹脂など従来公知のポリマー樹
脂を使用することができる。ポリマー樹脂層の厚みは1.
0〜5.0mm程度であり、特に1.5mm〜3.5mm程度が好まし
い。これらのポリマー樹脂はポリマー被覆鋼材の使用用
途およびその用途における要求性能に応じて選択するこ
とが可能である。
【００３２】例えば、住宅用建材の屋根材や壁材などの
用途の場合は、ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂などを、缶材用途にはポリエス
テル樹脂、ポリオレフィン樹脂などを使用することがで
きる。
用途の場合は、ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂などを、缶材用途にはポリエス
テル樹脂、ポリオレフィン樹脂などを使用することがで
きる。
【００３３】また、原油、重質油、天然ガスなどを輸送
するパイプライン用鋼管として使用する場合には、変性
ポリオレフィン樹脂層に低密度ポリエチレン、中密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン、直線状低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂層を積
層した樹脂層を使用することができる。
するパイプライン用鋼管として使用する場合には、変性
ポリオレフィン樹脂層に低密度ポリエチレン、中密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン、直線状低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂層を積
層した樹脂層を使用することができる。
【００３４】変性ポリオレフィン樹脂層には上記のポリ
オレフィン樹脂をマレイン酸、アクリル酸、メタクリル
酸等の不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性した
もの、あるいはその変性物をポリオレフィン樹脂で希釈
したもの等の従来公知の樹脂を使用することができる。
変性ポリオレフィン接着層の厚みは0.1〜2.0mm程度であ
り、特に0.5〜1.0mm程度が好ましい。
オレフィン樹脂をマレイン酸、アクリル酸、メタクリル
酸等の不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性した
もの、あるいはその変性物をポリオレフィン樹脂で希釈
したもの等の従来公知の樹脂を使用することができる。
変性ポリオレフィン接着層の厚みは0.1〜2.0mm程度であ
り、特に0.5〜1.0mm程度が好ましい。
【００３５】次に本発明のポリマー被覆鋼材の製造法に
ついて説明する。ポリマー被覆鋼材は鋼材の表面にプラ
イマー層を形成させた後に溶融させたポリマー樹脂を押
出して被覆層を形成させる押出し法と、鋼材の表面にプ
ライマー組成物を塗布し、プライマー組成物の硬化反応
が終了する前に直ちにポリマーフィルムを貼り合わせ、
硬化反応させるフィルム法のいずれの方法も使用するこ
とができる。すなわち、押出し法の場合には、錆等を除
去し、必要に応じてショットブラスト処理、グリッドブ
ラスト処理、サンドブラスト処理、脱脂などの表面処理
やクロメート処理やリン酸亜鉛処理などの下地処理を施
した鋼材の表面に、塗布方法に応じたプライマー塗装装
置によりプライマーを塗装し、その後必要により加熱装
置によって加熱硬化させ、プライマー層を形成させる。
プライマーの塗装方法としては、スプレー塗装、ロール
塗布、しごき塗り、刷毛塗り、流し塗りなど公知の方法
の中から鋼材の形態などに応じて適宜選択することがで
きる。また加熱装置による鋼材の加熱方法は高周波誘導
加熱、遠赤外線加熱、ガス加熱など従来公知の方法の中
から適宜選択して用いることができる。次いで、プライ
マー層を形成した鋼材の表面に、必要に応じて変性ポリ
オレフィン樹脂層などの接着層を被覆し、さらにその表
面にポリマー樹脂を被覆した後、冷却装置により冷却
し、ポリマー被覆鋼材を得る。変性ポリオレフィン樹脂
やポリマー樹脂は丸ダイやＴダイにより押出されること
で被覆される。これらは２層として共押出しして被覆し
てもよいし、それぞれ単層として別途押出して被覆する
こともできる。
ついて説明する。ポリマー被覆鋼材は鋼材の表面にプラ
イマー層を形成させた後に溶融させたポリマー樹脂を押
出して被覆層を形成させる押出し法と、鋼材の表面にプ
ライマー組成物を塗布し、プライマー組成物の硬化反応
が終了する前に直ちにポリマーフィルムを貼り合わせ、
硬化反応させるフィルム法のいずれの方法も使用するこ
とができる。すなわち、押出し法の場合には、錆等を除
去し、必要に応じてショットブラスト処理、グリッドブ
ラスト処理、サンドブラスト処理、脱脂などの表面処理
やクロメート処理やリン酸亜鉛処理などの下地処理を施
した鋼材の表面に、塗布方法に応じたプライマー塗装装
置によりプライマーを塗装し、その後必要により加熱装
置によって加熱硬化させ、プライマー層を形成させる。
プライマーの塗装方法としては、スプレー塗装、ロール
塗布、しごき塗り、刷毛塗り、流し塗りなど公知の方法
の中から鋼材の形態などに応じて適宜選択することがで
きる。また加熱装置による鋼材の加熱方法は高周波誘導
加熱、遠赤外線加熱、ガス加熱など従来公知の方法の中
から適宜選択して用いることができる。次いで、プライ
マー層を形成した鋼材の表面に、必要に応じて変性ポリ
オレフィン樹脂層などの接着層を被覆し、さらにその表
面にポリマー樹脂を被覆した後、冷却装置により冷却
し、ポリマー被覆鋼材を得る。変性ポリオレフィン樹脂
やポリマー樹脂は丸ダイやＴダイにより押出されること
で被覆される。これらは２層として共押出しして被覆し
てもよいし、それぞれ単層として別途押出して被覆する
こともできる。
【００３６】また、フィルム法の場合には、錆等を除去
し、必要に応じてショットブラスト処理、グリッドブラ
スト処理、サンドブラスト処理、脱脂などの表面処理や
クロメート処理やリン酸亜鉛処理などの下地処理を施し
た鋼材の表面に、塗布方法に応じたプライマー塗装装置
により、プライマーを塗装する。プライマーの塗装方法
としては、スプレー塗装、ロール塗布、しごき塗り、刷
毛塗り、流し塗りなど公知の方法の中から鋼材の形態な
どに応じて適宜選択することができる。プライマーの塗
布後、直ちにポリマー樹脂フィルムをロールにより貼り
合わせ、必要に応じてその後加熱によりプライマーの硬
化反応を完結させることでポリマー被覆鋼材を得る。加
熱装置による鋼材の加熱方法は高周波誘導加熱、遠赤外
線加熱、ガス加熱など従来公知の方法の中から適宜選択
して用いることができる。
し、必要に応じてショットブラスト処理、グリッドブラ
スト処理、サンドブラスト処理、脱脂などの表面処理や
クロメート処理やリン酸亜鉛処理などの下地処理を施し
た鋼材の表面に、塗布方法に応じたプライマー塗装装置
により、プライマーを塗装する。プライマーの塗装方法
としては、スプレー塗装、ロール塗布、しごき塗り、刷
毛塗り、流し塗りなど公知の方法の中から鋼材の形態な
どに応じて適宜選択することができる。プライマーの塗
布後、直ちにポリマー樹脂フィルムをロールにより貼り
合わせ、必要に応じてその後加熱によりプライマーの硬
化反応を完結させることでポリマー被覆鋼材を得る。加
熱装置による鋼材の加熱方法は高周波誘導加熱、遠赤外
線加熱、ガス加熱など従来公知の方法の中から適宜選択
して用いることができる。
【００３７】フィルム法により鋼材にポリマーフィルム
を被覆する場合には、プライマーとの良好な接着性を保
持するために必要に応じてポリマーフィルムの表面に火
炎処理やコロナ放電処理などの各種表面処理が実施され
ることが望ましい。また、ポリマーフィルムには必要に
応じて印刷層を設けることもできる。印刷層を設ける際
には、グラビア印刷機、フレキソ印刷機、オフセット印
刷機等の従来のポリマーフィルムへの印刷に用いられて
きた一般的な印刷設備が同様に適用され得る。また、印
刷層を形成するインキについても、アゾ系、フタロシア
ニン系などの顔料、ロジン、ポリアミド樹脂、ポリウレ
タンなどの樹脂、メタノール、酢酸エチル、メチルエチ
ルケトンなどの溶剤等から形成される従来のポリマーフ
ィルムへの印刷層に用いられてきたインキが同様に適用
され得る。
を被覆する場合には、プライマーとの良好な接着性を保
持するために必要に応じてポリマーフィルムの表面に火
炎処理やコロナ放電処理などの各種表面処理が実施され
ることが望ましい。また、ポリマーフィルムには必要に
応じて印刷層を設けることもできる。印刷層を設ける際
には、グラビア印刷機、フレキソ印刷機、オフセット印
刷機等の従来のポリマーフィルムへの印刷に用いられて
きた一般的な印刷設備が同様に適用され得る。また、印
刷層を形成するインキについても、アゾ系、フタロシア
ニン系などの顔料、ロジン、ポリアミド樹脂、ポリウレ
タンなどの樹脂、メタノール、酢酸エチル、メチルエチ
ルケトンなどの溶剤等から形成される従来のポリマーフ
ィルムへの印刷層に用いられてきたインキが同様に適用
され得る。
【００３８】以下に本発明の実施例を紹介するが、本発
明はこれらの実施例により何ら制限されるものではな
い。
明はこれらの実施例により何ら制限されるものではな
い。
【００３９】エポキシ樹脂硬化剤Ａ
反応容器に1molのメタキシリレンジアミンを仕込んだ。
窒素気流下60℃に昇温し、0.50molのアクリル酸メチル
を1時間かけて滴下した。滴下終了後120℃で1時間攪拌
し、さらに、生成するメタノールを留去しながら3時間
で180℃まで昇温した。50℃まで冷却し、エポキシ樹脂
硬化剤Ａを得た。
窒素気流下60℃に昇温し、0.50molのアクリル酸メチル
を1時間かけて滴下した。滴下終了後120℃で1時間攪拌
し、さらに、生成するメタノールを留去しながら3時間
で180℃まで昇温した。50℃まで冷却し、エポキシ樹脂
硬化剤Ａを得た。
【００４０】エポキシ樹脂硬化剤Ｂ
反応容器に1molのメタキシリレンジアミンを仕込んだ。
窒素気流下60℃に昇温し、0.67molのアクリル酸メチル
を1時間かけて滴下した。滴下終了後120℃で1時間攪拌
し、さらに、生成するメタノールを留去しながら3時間
で180℃まで昇温した。50℃まで冷却し、エポキシ樹脂
硬化剤Ｂを得た。
窒素気流下60℃に昇温し、0.67molのアクリル酸メチル
を1時間かけて滴下した。滴下終了後120℃で1時間攪拌
し、さらに、生成するメタノールを留去しながら3時間
で180℃まで昇温した。50℃まで冷却し、エポキシ樹脂
硬化剤Ｂを得た。
【００４１】また、本発明のポリオレフィン被覆鋼材の
防錆性能評価方法、密着性評価方法は以下の通りであ
る。 〈防錆性能評価方法〉鋼板（40×150×6.0mm）をグリッ
ドブラスト処理し、その表面にプライマー層を膜厚約90
μmになるようにバーコーターを用いて塗布し、120℃で
30分間硬化させ試験片とした。塗装した鋼板について、
塗板の非塗装部分を錆止め塗料で被覆して35℃の環境下
で塩水噴霧を行い、塗膜外観を目視判定により４段階で
評価した。 Ex：全く変化無し、G：1,2点の点錆、F：3,4点の点錆、
P：5点以上点錆 〈密着性評価方法〉鋼板（40×150×6.0mm）をグリッド
ブラスト処理し、その表面にプライマー層を膜厚約50μ
mになるようにバーコーターを用いて塗布し、120℃で30
分間硬化させた。次いで、塗装部の表面に変性ポリオレ
フィン接着性樹脂（三井化学(株)製；アドマー）を150
℃で厚み50μmになるように融着させ、その上に厚み2mm
になるように高密度ポリエチレンを150℃で融着させ試
験片とした。得られた被覆鋼材について90度剥離試験を
10mm/minの剥離速度で行い密着性を評価した。
防錆性能評価方法、密着性評価方法は以下の通りであ
る。 〈防錆性能評価方法〉鋼板（40×150×6.0mm）をグリッ
ドブラスト処理し、その表面にプライマー層を膜厚約90
μmになるようにバーコーターを用いて塗布し、120℃で
30分間硬化させ試験片とした。塗装した鋼板について、
塗板の非塗装部分を錆止め塗料で被覆して35℃の環境下
で塩水噴霧を行い、塗膜外観を目視判定により４段階で
評価した。 Ex：全く変化無し、G：1,2点の点錆、F：3,4点の点錆、
P：5点以上点錆 〈密着性評価方法〉鋼板（40×150×6.0mm）をグリッド
ブラスト処理し、その表面にプライマー層を膜厚約50μ
mになるようにバーコーターを用いて塗布し、120℃で30
分間硬化させた。次いで、塗装部の表面に変性ポリオレ
フィン接着性樹脂（三井化学(株)製；アドマー）を150
℃で厚み50μmになるように融着させ、その上に厚み2mm
になるように高密度ポリエチレンを150℃で融着させ試
験片とした。得られた被覆鋼材について90度剥離試験を
10mm/minの剥離速度で行い密着性を評価した。
【００４２】実施例１
メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミ
ン部位を有するエポキシ樹脂（三菱ガス化学（株）製；
TETRAD-X）を50重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａを33重
量部、アクリル系湿潤剤（ビック・ケミー社製；BYK34
8）を0.02重量部加え、よく攪拌した。この組成物をプ
ライマー組成物とし、防錆性能および密着性を評価し
た。なおプライマー層の23℃、相対湿度60%における酸
素透過係数は0.025 cc-mm/m2・day・atmであった。
ン部位を有するエポキシ樹脂（三菱ガス化学（株）製；
TETRAD-X）を50重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａを33重
量部、アクリル系湿潤剤（ビック・ケミー社製；BYK34
8）を0.02重量部加え、よく攪拌した。この組成物をプ
ライマー組成物とし、防錆性能および密着性を評価し
た。なおプライマー層の23℃、相対湿度60%における酸
素透過係数は0.025 cc-mm/m2・day・atmであった。
【００４３】実施例２
エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりにエポキシ樹脂硬化剤Ｂ
を45重量部用いた以外は実施例１と同様の方法で作製
し、評価を行った。なおプライマー層の23℃、相対湿度
60%における酸素透過係数は0.020 cc-mm/m2・day・atmで
あった。
を45重量部用いた以外は実施例１と同様の方法で作製
し、評価を行った。なおプライマー層の23℃、相対湿度
60%における酸素透過係数は0.020 cc-mm/m2・day・atmで
あった。
【００４４】実施例３
エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりにメタキシリレンジアミ
ンとメタクリル酸メチルのモル比が約２：１のメタキシ
リレンジアミンとメタクリル酸メチルとの反応生成物
（三菱ガス化学(株)製；ガスカミン340）を35重量部用
いた以外は実施例１と同様の方法で作製し、評価を行っ
た。なおプライマー層の23℃、相対湿度60%における酸
素透過係数は0.040 cc-mm/m2・day・atmであった。
ンとメタクリル酸メチルのモル比が約２：１のメタキシ
リレンジアミンとメタクリル酸メチルとの反応生成物
（三菱ガス化学(株)製；ガスカミン340）を35重量部用
いた以外は実施例１と同様の方法で作製し、評価を行っ
た。なおプライマー層の23℃、相対湿度60%における酸
素透過係数は0.040 cc-mm/m2・day・atmであった。
【００４５】比較例１
メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミ
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部用いた以外は実施例１と同様の方法で
作製し、評価を行った。なおプライマー層の23℃、相対
湿度60%における酸素透過係数は0.42 cc-mm/m2・day・atm
であった。
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部用いた以外は実施例１と同様の方法で
作製し、評価を行った。なおプライマー層の23℃、相対
湿度60%における酸素透過係数は0.42 cc-mm/m2・day・atm
であった。
【００４６】比較例２
メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミ
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりにメ
タキシリレンジアミンとエピクロロヒドリンのモル比が
約２：１のメタキシリレンジアミンとエピクロロヒドリ
ンとの反応生成物（三菱ガス化学(株)製；ガスカミン32
8）を33重量部用いた以外は実施例１と同様の方法で作
製し、評価を行った。なおプライマー層の23℃、相対湿
度60%における酸素透過係数は0.84 cc-mm/m2・day・atmで
あった。
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりにメ
タキシリレンジアミンとエピクロロヒドリンのモル比が
約２：１のメタキシリレンジアミンとエピクロロヒドリ
ンとの反応生成物（三菱ガス化学(株)製；ガスカミン32
8）を33重量部用いた以外は実施例１と同様の方法で作
製し、評価を行った。なおプライマー層の23℃、相対湿
度60%における酸素透過係数は0.84 cc-mm/m2・day・atmで
あった。
【００４７】比較例３
メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミ
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりに変
性複素環状アミン（ジャパンエポキシレジン(株)製；エ
ポメートB002）を50重量部用いた以外は実施例１と同様
の方法で作製し、評価を行った。なおプライマー層の23
℃、相対湿度60%における酸素透過係数は3.6 cc-mm/m2・
day・atmであった。
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりに変
性複素環状アミン（ジャパンエポキシレジン(株)製；エ
ポメートB002）を50重量部用いた以外は実施例１と同様
の方法で作製し、評価を行った。なおプライマー層の23
℃、相対湿度60%における酸素透過係数は3.6 cc-mm/m2・
day・atmであった。
【００４８】比較例４
メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミ
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりにメ
タキシリレンジアミンとメタクリル酸メチルのモル比が
約２：１のメタキシリレンジアミンとメタクリル酸メチ
ルとの反応生成物（三菱ガス化学(株)製；ガスカミン34
0）を25重量部およびポリオキシアルキレンアミン（ハ
ンツマン社製；ジェファーミンT-403）を11重量部用い
た以外は実施例１と同様の方法で作製し、評価を行っ
た。なおプライマー層の23℃、相対湿度60%における酸
素透過係数は1.2 cc-mm/m2・day・atmであった。
ン部位を有するエポキシ樹脂の代わりにビスフェノール
Ａから誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製；エピコート
828）を97重量部、エポキシ樹脂硬化剤Ａの代わりにメ
タキシリレンジアミンとメタクリル酸メチルのモル比が
約２：１のメタキシリレンジアミンとメタクリル酸メチ
ルとの反応生成物（三菱ガス化学(株)製；ガスカミン34
0）を25重量部およびポリオキシアルキレンアミン（ハ
ンツマン社製；ジェファーミンT-403）を11重量部用い
た以外は実施例１と同様の方法で作製し、評価を行っ
た。なおプライマー層の23℃、相対湿度60%における酸
素透過係数は1.2 cc-mm/m2・day・atmであった。
【００４９】防錆性能評価結果
【表１】
【００５０】密着性評価結果
【表２】
【００５１】
【発明の効果】本発明のポリマー被覆鋼材は高酸素バリ
ア性プライマー組成物を使用しているため、鋼材への酸
素の透過が著しく遮断され、鋼材に対する防錆、防食性
能に著しく優れることから、例えばパイプライン用鋼管
の様な湿熱環境下における長期的な使用用途の場合に併
用される電気防食において使用する電気量を低減させる
ことが可能となり、経済的効果が非常に大きい。また、
建材用鋼材、電気機器、缶材等の用途では、鋼材の使用
寿命の長期化が可能となる。
ア性プライマー組成物を使用しているため、鋼材への酸
素の透過が著しく遮断され、鋼材に対する防錆、防食性
能に著しく優れることから、例えばパイプライン用鋼管
の様な湿熱環境下における長期的な使用用途の場合に併
用される電気防食において使用する電気量を低減させる
ことが可能となり、経済的効果が非常に大きい。また、
建材用鋼材、電気機器、缶材等の用途では、鋼材の使用
寿命の長期化が可能となる。
【図１】図１は、本発明によるポリマー被覆鋼材の断面
図の１例である。
図の１例である。
１ 鋼材
２ プライマー層
３ ポリマー樹脂層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｚ
Ｆターム(参考） 2E001 DH25 GA06 HB02 HD11
4F100 AB03A AK01C AK03C AK03D
AK12C AK15C AK25C AK41C
AK45C AK46C AK53B AK53K
AL06C BA03 BA04 BA07
BA10A BA10C BA10D CA02B
EJ65B GB07 GB16 GB48
JB02 JD03B JK06 YY00B
4J038 DB001 KA03 PC02
Claims (10)
- 【請求項１】鋼材の表面に、プライマー層およびポリマ
ー樹脂層からなる被覆層が積層されてなるポリマー被覆
鋼材であって、前記プライマー層がエポキシ樹脂とエポ
キシ樹脂硬化剤を主成分とするプライマー組成物の硬化
により形成されたものであり、かつ前記プライマー層の
23℃、相対湿度60%RHにおける酸素透過係数が0.2 cc-mm
/m2・day・atm以下であることを特徴とするポリマー被覆
鋼材。 - 【請求項２】前記酸素透過係数が0.1 cc-mm/m2・day・atm
以下である請求項１に記載のポリマー被覆鋼材。 - 【請求項３】前記ポリマー樹脂層が、ポリオレフィン樹
脂層、変性ポリオレフィン樹脂層にポリオレフィン樹脂
層を積層した層、ポリアミド樹脂層、ポリエステル樹脂
層、ポリアクリル樹脂層、ポリスチレン樹脂層、ポリカ
ーボネート樹脂層およびポリ塩化ビニル樹脂層から選ば
れる少なくとも１層である請求項１または２に記載のポ
リマー被覆鋼材。 - 【請求項４】前記ポリマー樹脂層が、変性ポリオレフィ
ン樹脂層にポリオレフィン樹脂層を積層した層である請
求項１または２に記載のポリマー被覆鋼材。 - 【請求項５】前記プライマー組成物中に含有される
（１）式に示される骨格構造が40重量％以上である請求
項１〜４のいずれかに記載のポリマー被覆鋼材。 【化１】 - 【請求項６】前記エポキシ樹脂が、メタキシリレンジア
ミンから誘導されたグリシジルアミン部位を有するエポ
キシ樹脂、1,3-ビス（アミノメチル）シクロヘキサンか
ら誘導されたグリシジルアミン部位を有するエポキシ樹
脂、ビスフェノールＦから誘導されたグリシジルエーテ
ル部位を有するエポキシ樹脂およびレゾルシノールから
誘導されたグリシジルエーテル部位を有するエポキシ樹
脂から選ばれる少なくとも１つを含むものである請求項
１〜５のいずれかに記載のポリマー被覆鋼材。 - 【請求項７】前記エポキシ樹脂が、メタキシリレンジア
ミンから誘導されたグリシジルアミン部位を有するエポ
キシ樹脂および／またはビスフェノールＦから誘導され
たグリシジルエーテル部位を有するエポキシ樹脂を主成
分とするものである請求項１〜５のいずれかに記載のポ
リマー被覆鋼材。 - 【請求項８】前記エポキシ樹脂が、メタキシリレンジア
ミンのテトラグリシジルアミン型エポキシ樹脂を主成分
とするものである請求項１〜５のいずれかに記載のポリ
マー被覆鋼材。 - 【請求項９】前記エポキシ樹脂硬化剤が、下記の(Ａ)と
(Ｂ)の反応生成物、または(Ａ)、(Ｂ)および(Ｃ)の反応
生成物である請求項１〜８のいずれかに記載のポリマー
被覆鋼材。 (Ａ)メタキシリレンジアミンまたはパラキシリレンジア
ミン (Ｂ)ポリアミンとの反応によりアミド基部位を形成しオ
リゴマーを形成し得る、少なくとも１つのアシル基を有
する多官能性化合物 (Ｃ)炭素数１〜８の一価カルボン酸および／またはその
誘導体 - 【請求項１０】前記(Ｂ)多官能性化合物がアクリル酸、
メタクリル酸および／またはそれらの誘導体である請求
項９に記載のポリマー被覆鋼材。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2002102183A JP4214360B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 防錆・防食性能に優れたポリマー被覆鋼材 |
| EP20030007564 EP1350822B9 (en) | 2002-04-04 | 2003-04-02 | Organic coated steel having excellent rust preventive and corrosion preventive performances and rust preventing method for metal |
| DE2003606005 DE60306005T2 (de) | 2002-04-04 | 2003-04-02 | Mit organischem Material beschichtetes Stahlblech das guten Rostschutz hat, gute rostverhindernde Leistung und seine Verwendung für Metalle |
| ES03007564T ES2263868T3 (es) | 2002-04-04 | 2003-04-02 | Acero revestido con material organico con excelentes prestaciones que evitan la oxidacion y que evitan la corrosion y metodo para evitar la oxidacion del metal. |
| CNB031086616A CN1331663C (zh) | 2002-04-04 | 2003-04-03 | 有机包覆钢材和金属的防锈方法 |
| US10/406,498 US7018715B2 (en) | 2002-04-04 | 2003-04-04 | Organic coated steel having excellent rust preventive and corrosion preventive performances and rust preventing method for metal |
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| JP2002102183A JP4214360B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 防錆・防食性能に優れたポリマー被覆鋼材 |
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|---|---|
| JP2003291253A true JP2003291253A (ja) | 2003-10-14 |
| JP4214360B2 JP4214360B2 (ja) | 2009-01-28 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005349817A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-12-22 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆重防食鋼材 |
| JP2006110753A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆重防食鋼材 |
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| WO2009066721A1 (ja) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Sanoh Kogyo Kabushiki Kaisha | 車両配管用鋼管 |
| JP2012184294A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Mitsubishi Gas Chemical Co Inc | ガスバリア性エポキシ樹脂組成物 |
| CN103252943A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 潍坊泰潍农业科技有限公司 | 一种钢骨复合型材及其制备方法 |
| JP2014069400A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Jfe Steel Corp | ポリエチレン被覆鋼材、及びエポキシ樹脂プライマー層形成材料 |
| WO2015105139A1 (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-16 | 新日鐵住金株式会社 | 樹脂被覆高張力平型鋼線及びその製造方法 |
| JP2016079193A (ja) * | 2014-10-09 | 2016-05-16 | 日本ペイント株式会社 | 塗料組成物、塗膜形成方法及び透明塗膜 |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102183A patent/JP4214360B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2005349817A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-12-22 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆重防食鋼材 |
| JP2006110753A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆重防食鋼材 |
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| JP4600000B2 (ja) * | 2004-11-11 | 2010-12-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 樹脂被覆重防食鋼材 |
| WO2009066721A1 (ja) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Sanoh Kogyo Kabushiki Kaisha | 車両配管用鋼管 |
| JP2009126010A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Sanoh Industrial Co Ltd | 車両配管用鋼管 |
| US8999517B2 (en) | 2007-11-21 | 2015-04-07 | Sanoh Kogyo Kabushiki Kaisha | Steel pipe for vehicle piping |
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| JP2014069400A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Jfe Steel Corp | ポリエチレン被覆鋼材、及びエポキシ樹脂プライマー層形成材料 |
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| CN103252943B (zh) * | 2013-04-28 | 2016-06-08 | 潍坊泰潍农业科技有限公司 | 一种钢骨复合型材及其制备方法 |
| WO2015105139A1 (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-16 | 新日鐵住金株式会社 | 樹脂被覆高張力平型鋼線及びその製造方法 |
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