JP2003293160A - ポリオレフィン被覆鋼材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １６０℃の温度でのプライマーの硬化が
可能で、さらにポリオレフィン樹脂層一鋼材間の密着力
の向上が得られ、８０℃を越える高温接水下での耐温水
性、耐陰極剥離性、耐冷熱サイクル性が良好な、防食性
能に優れたポリオレフィン被覆鋼材を提供する。 【解決手段】 上記課題は、鋼材にポリオレフィン樹脂
を被覆してなる被覆鋼材において、鋼材とポリオレフィ
ン樹脂の間に、(イ)，(ロ)，(ハ)を含有する熱硬化性樹
脂組成物をプライマー層として持つことを特徴とするポ
リオレフィン被覆鋼材 (イ) エポキシ当量１５６〜２８０のビスフェノールＡ
系エポキシ樹脂とエポキシ当量１５６〜２８０のビスフ
ェノールＦ系エポキシ樹脂の一方又は両者の混合物から
なるエポキシ樹脂 (ロ) ジシアンジアミド系硬化剤 (ハ) 第三級アミン塩系潜在性硬化剤 によって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン被
覆鋼材に関し、詳しくは、ポリオレフィン樹脂層一鋼材
間の密着力が向上し、防食性能に優れたポリオレフィン
被覆鋼材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン樹脂を表面に被覆した鋼
材は、長期間の防食性能が優れているため、従来より鋼
管、鋼管杭、鋼矢板等の用途に加えて、近年、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、天然ガスを輸送するパイプライン用鋼材としても使
用されるようになってきた。

【０００３】このように幅広い温度環境下や高温接水環
境下で使用されるようになってきたため、従来にも増し
て防食性能の向上、即ち、耐温水性、耐ヒートショック
性の向上が要求されている。加えて、電気防食が併用さ
れる環境下では、過防食電流による陰極剥離が問題とな
るため、耐陰極剥離性の向上も課題となっている。

【０００４】ポリオレフィン被覆鋼材に関する従来技術
として、特開昭５４−１２０６８１号公報、特開平１−
２８０５４５号公報には、鋼材と変性ポリオレフィン樹
脂接着剤層の間にクロメート処理層を施す方法が、特開
昭５６−１４３２２３号公報、特開昭５９−２２２２７
５号公報にはエポキシプライマー層を介在させる方法
が、特開昭６０−２４５５４４号公報にはクロメート処
理層上に、エポキシプライマー層を介在させて、より防
食性能を向上させる方法が、また特開平３−１２６５５
０号公報にはフェノールノボラック型のグリシジルエー
テル等のエポキシ樹脂、ジシアンジアミド系硬化剤、イ
ミダゾール系硬化剤、無機顔料を必須成分とするプライ
マーを用い長期の耐熱塩水性を向上させる方法が開示さ
れている。

【０００５】本発明者らも、ポリオレフィン被覆鋼材の
耐温水性、耐ヒートショック性の向上、耐陰極剥離性の
向上を図るべく、鋭意検討を行い、鋼材の表面にクロメ
ート処理層、プライマー層、変性ポリオレフィン接着層
及びポリオレフィン樹脂層を順次積層させるポリオレフ
ィン被覆鋼材であって、前記プライマー層が次の(イ)、
(ロ)および(ハ)の組成物からなることを特徴とするポリ
オレフィン被覆鋼材 (イ) エポキシ当量１５６〜２６０のビスフェノールＡ
系エポキシ樹脂とエポキシ当量１５６〜２６０のビスフ
ェノールＦ系エポキシ樹脂の単独または混合物からなる
エポキシ樹脂 (ロ) 複素環状アミンにフェニルグリシジルエーテルを
反応付加させた変性複素環状アミン (ハ) 無機顔料 （特開平９−２６７４３６号公報）、鋼材表面からクロ
メート処理層、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を順次鋼材表面に被覆した被
覆鋼材であって、そのプライマー層を形成するに際し、
以下の(１)と(２)を含有する熱硬化性樹脂組成物を用い
たことを特徴とするポリオレフィン被覆鋼材 (１) エポキシ当量１５６〜エポキシ当量２８０のビス
フェノールＡ系エポキシ樹脂あるいはビスフェノールＦ
系エポキシ樹脂のいずれか一方または両者の混合物から
なるエポキシ樹脂 (２) キシリレンジアミンと不飽和カルボン酸または不
飽和カルボン酸アルキルエステルとの反応生成物である
変性ポリアミンと、エチルトリス（アミノプロピルオキ
シメチル）メタンとの混合物 （特開平１０−２８９２８号公報）、鋼材の表面に、ク
ロメート層、プライマー層、変性ポリオレフィン接着剤
層、ポリオレフィン樹脂層からなる被覆層がこの順に積
層されてなるポリオレフィン被覆鋼材であって、前記プ
ライマー層として、以下に示す成分(イ)，(ロ)，(ハ)を
必須とすることを特徴とするポリオレフィン被覆鋼材 (イ) エポキシ当量１５６〜エポキシ当量２８０のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂或いはビスフェノールＦ型
エポキシ樹脂のいずれか一方または両者の混合物からな
るエポキシ樹脂 (ロ) 式(１)

【化１】 で示される化合物を主成分とする変性ポリアミン、また
はこれとエチルトリス（アミノプロピルオキシメチル）
メタン (ハ) 重量平均分子量７０００以上のフェノール樹脂
（特開平１１−１７０４３３号公報）を既に開発した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−２８０５４５号公報等に開示されたクロメート処理
を施す方法は、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が、６０℃を越える接水環境下で
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。

【０００７】特開昭６０−２４５５４４号公報等に開示
されたクロメート処理とプライマー処理を併用する方法
は８０℃以下の接水環境下に対しては満足した性能が得
られるが、８０℃を越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。特に
ポリオレフィン樹脂層−鋼材間の密着力は著しく低下し
て、長期間の防食性能を維持することは困難である。

【０００８】特開平３−１２６５５０号公報等に開示さ
れた、フェノールノボラック型のグリシジルエーテル等
のエポキシ樹脂、ジシアンジアミド系硬化剤、イミダゾ
ール系硬化剤、無機顔料を成分とするプライマーを用い
る方法は、プライマーの加熱硬化温度が１９０℃と、か
なり高温にしなけばならない。また得られた被覆鋼材
は、８０℃を越える接水環境下での耐温水性・耐陰極剥
離性、耐冷熱サイクル性において満足した性能が得られ
ない。特にポリオレフィン樹脂層−鋼材間の密着力は著
しく低下して、長期間の防食性能を維持することは困難
である。

【０００９】本発明者らが先に開発したポリオレフィン
被覆鋼材は、耐温水性、耐ヒートショック性、耐陰極剥
離性を改善したものであったが、さらにこれらを向上さ
せたポリオレフィン被覆鋼材の開発が望まれていた。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るために提案されたものであって、１６０℃の温度での
プライマーの硬化が可能で、さらにポリオレフィン樹脂
層一鋼材間の密着力の向上が得られ、８０℃を越える高
温接水下での耐温水性、耐陰極剥離性、耐冷熱サイクル
性が良好な、防食性能に優れたポリオレフィン被覆鋼材
を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、本発明者らが先に開
発した、プライマー層に用いられる熱硬化性樹脂組成物
において、前述の変性複素環状アミンや変性ポリアミン
に代えてジシアンジアミドと第三級アミン塩系潜在性硬
化剤の組み合わせを用いることにより前述の問題点を解
決できることを見いだし本発明に至った。

【００１２】すなわち、本発明は、鋼材にポリオレフィ
ン樹脂を被覆してなる被覆鋼材において、鋼材とポリオ
レフィン樹脂の間に、(イ)，(ロ)，(ハ)を含有する熱硬
化性樹脂組成物をプライマー層として持つことを特徴と
するポリオレフィン被覆鋼材 (イ) エポキシ当量１５６〜２８０のビスフェノールＡ
系エポキシ樹脂とエポキシ当量１５６〜２８０のビスフ
ェノールＦ系エポキシ樹脂の一方又は両者の混合物から
なるエポキシ樹脂 (ロ) ジシアンジアミド系硬化剤 (ハ) 第三級アミン塩系潜在性硬化剤 に関するものである。

【００１３】本発明に係わるプライマーは、主剤として
(イ)に示したエポキシ樹脂を、そして、硬化剤として
(ロ)，(ハ)に示したジシアンジアミド、第三級アミン塩
系潜在性硬化剤を用いている。

【００１４】上記材料から成る(イ)のエポキシ樹脂は、
対称性の高い、しかも剛直なビスフェノール骨格を持つ
ため、安定した高温特性（耐温水性）を有する。また骨
格中にエーテル結合を有するため適度の可撓性を有す
る。さらにエポキシ基が反応した結果、水酸基が生成す
ることから接着力が上がる。

【００１５】同様に、本発明者らは、硬化剤に関して
も、耐温水性及び可撓性を有する材料を得るべく鋭意検
討した。その結果、ジシアンジアミドとイミダゾールで
は、高温特性（耐温水性）を有するものの、高い加熱硬
化温度を必要とし、形成される層の可撓性を欠く。そこ
で、更に鋭意検討した結果、ジシアンジアミドと第三級
アミン塩系潜在性硬化剤を用いることで、高い可撓性を
有する硬化物よりなるプライマー層が得られ、さらにこ
のプライマー層が鋼材と高い密着力を示すことがわかっ
た。

【００１６】以上のことより、このプライマー層を有す
る樹脂被覆鋼材は長期間に亘る耐温水性、耐冷熱サイク
ル性、高温での耐陰極剥離性に優れることを見いだし
た。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係わる鋼材は、炭素鋼、
低合金鋼等を形鋼、鋼板、棒鋼、鋼管杭、鋼矢板、原油
・重質油輸送用、天然ガス輸送用の鋼管などに加工した
もの等であって、屋外、地中、海水中等で用いられるも
のを対象とする。

【００１８】鋼材の表面にはクロメート層を設けること
ができる。好ましいクロメート付着量は５０〜４００ｍ
ｇ／ｍ^２である。

【００１９】クロメート層の形成に用いるクロメート処
理剤は、通常のものを用いることができるが、高分子有
機質の還元剤で全クロムに対する６価のクロムの重量比
が０．３５〜０．６５の範囲になるよう部分還元したク
ロム酸水溶液にシリカ微粉末を添加したシリカ系クロメ
ート処理剤を用いることが好ましい。

【００２０】上記のエポキシ樹脂はビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の一方
または両者の混合物からなるものであり、それらは式
２、３の分子構造を持つ。

【００２１】

【化２】

【００２２】

【化３】

【００２３】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として
は、エポキシ当量１７０〜エポキシ当量２８０のものが
使用できるが、取り扱い作業性を考慮すると好ましく
は、エポキシ当量が１８４〜１９４の範囲（油化シェル
エポキシ(株)製の商品名「エピコート８２８」が該当す
る。）のものが望ましい。

【００２４】ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として
は、エポキシ当量１５６〜エポキシ当量２８０のものが
使用できるが取り扱い作業性を考慮すると好ましくは、
エポキシ当量が１６０〜１７５の範囲（油化シェルエポ
キシ(株)製の商品名「エピコート８０７」が該当す
る。）のものが望ましい。

【００２５】上記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、上記
の範囲よりも小さくなると満足した性能が得られず、ま
た大きくなると取扱い作業性が悪くなる。

【００２６】ジシアンジアミド系硬化剤とは、

【化４】 の分子構造を有するジシアンジアミド単体、ジシアンジ
アミド変性物、エポキシ樹脂や尿素樹脂等のアダクト物
又は混合物である。尿素樹脂としては、例えばＤＣＭＵ
（３，４−ジクロロフェニル−１，１−ジメチルウレ
ア）がある。

【００２７】ジシアンジアミド系硬化剤は、平均粒径が
１〜３０μｍ程度、好ましくは３〜１５μｍ程度、より
好ましくは６〜１２μｍ程度のものが好ましい。ジシア
ンジアミドの平均粒径をこのようにすることによりエポ
キシ樹脂との反応が容易となり、１６０℃での完全硬化
が可能となる。ジシアンジアミド系硬化剤の添加量は、
エポキシ樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部程
度、好ましくは５〜２０重量部程度が適当である。エポ
キシ樹脂（主剤）中のエポキシ基のモル数(ａ)と、(ロ)
のジシアンジアミド（硬化剤）中の活性水素のモル数
(ｂ)の比（ｂ／ａ）が、０．２〜２、好ましくは０.５
〜１．５の範囲で配合することで優れた耐温水性を有す
るプライマー層が得られる。ここで、そのモル数の比
（ｂ／ａ）が０．５未満、１．５を越えると、硬化物の
ガラス転移温度が低下してしまい、耐温水性が低下する
ので好ましくない。

【００２８】第三級アミン塩系潜在性硬化剤は、

【化５】 等であり、市販品としては、例えば「アミキュア ＰＮ
−２３」、「アミキュアＭＹ−２４」（いずれも味の素
（株）製品）等がある。第三級アミン塩系潜在性硬化剤
の添加量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して３〜２
０重量部程度、好ましくは５〜１５重量部程度が適当で
ある。理由は定かではないが３重量部未満および２０重
量部より多いと、得られる硬化物が脆くなり、耐冷熱サ
イクル性が低下するばかりではなく、温水浸漬後の被覆
と鋼材間の接着力が低下する。

【００２９】本発明のプライマー層を形成する熱硬化性
樹脂組成物には無機又は有機フィラーを添加することが
好ましく、それにより塗膜の耐水性、耐衝撃性をさらに
向上させることができる。無機フィラーの例としては、
炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、ベントナ
イト、シリカ、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム、
酸化チタン（ＴｉＯ_２）等を、有機フィラーの例として
は木材パルプ、やし殻、フェノール樹脂硬化物粒子等が
ある。好ましいものはシリカと酸化チタンであり、酸化
チタンはルチル型が特に好ましい。平均粒径では１００
μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、特に好ましくは
０．３μｍ以下のものがよい。平均粒径の最低は容易に
分散できればよく、例えば０．０１μｍ以上、通常０．
１μｍ以上である。シリカの好ましい平均粒径は１〜４
０μｍである。無機又は有機フィラーの好ましい添加量
は、エポキシ樹脂１００重量部に対し０．１〜１００重
量部程度であり、個々のフィラーによって最適の添加量
は異なる。例えば、酸化チタンの場合には、エポキシ樹
脂１００重量部に対して０．５〜２０重量部が好まし
く、シリカの場合には、エポキシ樹脂１００重量部に対
して２０〜５０重量部が好ましい。

【００３０】シリカの添加量がエポキシ樹脂添加量１０
０重量部に対して５０重量部を越えると塗膜自体がもろ
くなり、性能が低下する。また２０重量部より少ないと
目的の性能がえられない。酸化チタンとシリカを併用す
る場合には、シリカが１〜５０重量部、好ましくは５〜
４０重量部、酸化チタンが０．５〜２０重量部、好まし
くは１〜１５重量部とするのがよい。

【００３１】フィラーにシリカ又は酸化チタンを用いる
場合にはそれらのカップリング剤を用いることが好まし
く、それによって、樹脂と無機又は有機フィラーとの接
着性があがり、総じてプライマー層の強度があがり、ク
ラックが入ったときの亀裂伝搬を防ぐなどが考えられる
が、総じて目的の性能がえられる。シランまたはチタン
カップリング剤は、グリシドキシアルキルアルコキシシ
ラン、トリメチルアミノシラン、トリエチルアミノシラ
ン、ビニルアルコキシシラン、トリエタノールアミンチ
タネート等であるが、これらに限定されず、一般的なカ
ップリング処理剤を用いることができる。これらのカッ
プリング剤の添加量は、エポキシ樹脂１００重量部に対
して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部
が適当である。それらの添加量がエポキシ樹脂添加量１
００重量部に対して１０重量部を越えると性能が低下す
る。また０．１重量部より少ないと目的の性能がえられ
ない。

【００３２】本発明の熱硬化性樹脂組成物には反応性希
釈剤をさらに添加することができる。反応性希釈剤と
は、エポキシ基を１つまたは２つ有する５ｐｓ（２５
℃）以下の樹脂であって、添加することによりプライマ
ー全体の粘度を下げることができ、塗布の際の作業性が
向上する。また、構造中に直鎖状脂肪族を多く含むた
め、可撓性が出て、理由は定かでないが耐陰極剥離性、
耐冷熱サイクル性が向上する。

【００３３】反応性希釈剤の例としては、グリセロール
グリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジ
ルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ア
ルキルモノグリシジルエーテル、ブタジエンオキサイ
ド、ジビニルベンゼンジオキサイド等を挙げることがで
き、配合量はエポキシ樹脂１００重量部に対し１〜１０
重量部が適当である。

【００３４】プライマー層の層厚は１０〜１００μｍ程
度、通常４０〜６０μｍ程度が適当である。１００μｍ
を超えると、熱サイクル性が低下するので好ましくな
い。

【００３５】ポリオレフィン樹脂層に用いるポリオレフ
ィン樹脂は、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、直鎖状低密度ポリエチレン、
ポリプロピレン等の従来公知のポリオレフィン樹脂であ
る。ポリオレフィン樹脂層の厚みは１．０ｍｍ〜５．０
ｍｍ程度、特に１．５ｍｍ〜３．５ｍｍ程度が適当であ
る。

【００３６】また、変性ポリオレフィン接着層の樹脂は
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
樹脂で適宜希釈したもの等の従来公知の変性ポリオレフ
ィン樹脂である。変性ポリオレフィン接着層の厚みは
０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度、特に０．５ｍｍ〜１．０
ｍｍ程度が適当である。次に、本発明のポリオレフィン
被覆鋼材の製造方法について、代表としてポリエチレン
被覆鋼管の場合について説明する。

【００３７】ポリエチレン被覆鋼管は図１に示すような
製造工程で得ることができる。図１において、錆等を除
去した鋼管１の表面にクロメート処理剤塗布装置２によ
りクロメート処理剤を塗布して、加熱装置（クロメート
用）３によって焼付け、クロメート処理層４を形成す
る。１２はクロメート処理剤供給容器である。

【００３８】上記においてクロメート処理剤塗布装置２
の出口にしごき治具１９を設けてクロメート処理層４の
表面を均一にしている。

【００３９】ついで、クロメート処理層４を形成した鋼
管１ａの表面に、プライマー塗布装置５によりプライマ
ーを塗布し、加熱装置（プライマー用）６により加熱硬
化させてプライマー層７を形成する。このプライマー層
を形成する際、ＭＥＫ、トルエン、キシレン、ベンゼ
ン、などの一般溶剤を添加しても、しなくても良い。添
加する場合は添加量が多すぎると層を形成する際、抜け
切らないなどの原因により、塗膜性能が低下する。１３
はプライマー供給容器である。

【００４０】上記においてプライマー塗布装置５の出口
にしごき治具１９を設けてプライマー層７の表面を均一
にしている。

【００４１】ついで、プライマー層７を形成した鋼管１
ｂの表面に、丸ダイ８により変性ポリエチレン樹脂９と
ポリエチレン樹脂１０を２層として共押出しして被覆し
た後、冷却装置１１により冷却し、ポリエチレン樹脂被
覆鋼管１ｃを得る。

【００４２】１７はポリエチレン樹脂供給容器であり、
１８は変性ポリエチレン樹脂供給容器である。

【００４３】上記において、丸ダイ８に代わりＴダイを
用いることもできる。

【００４４】また、変性ポリエチレン樹脂９とポリエチ
レン樹脂１０をそれぞれ単層として押出し、被覆するこ
ともできる。

【００４５】上記の製造方法の場合、鋼管１の表面にク
ロメート処理剤を塗布し、焼付けてから後、鋼管１ａが
丸ダイ８に達するまでの間に鋼管１ａの表面にプライマ
ー層７が形成され、充分硬化していればよく、上記エポ
キシプライマーの塗布方法は上記したしごき塗りの他
に、スプレー塗布装置によるスプレー塗布、ロール塗布
等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。

【００４６】また、加熱装置３、後加熱装置６による鋼
管、１ａ、１ｂの加熱方法は高周波誘導加熱、遠赤外線
加熱、ガス加熱等従来の公知の方法の中から適宜選択し
て用いることができる。

【００４７】

【実施例】本発明の効果を確認するため、上述の被覆鋼
管製造法によりポリエチレン被覆鋼管を製造し、これよ
り試験片を採取して、防食性能を確性した。

【００４８】ポリエチレン被覆鋼管の製造は、先ず鋼管
（ＳＧＰ ８０Ａ）を、予めショットブラストしてクロ
メート処理剤を塗布し焼き付けた。このクロメート処理
層上に、後述する表１に示す主剤および硬化剤から成る
プライマーを４０〜５０ミクロン厚に塗布し、１６０℃
に加熱硬化させて、プライマー層を形成させた。

【００４９】その後、プライマー層上に、無水マレイン
酸変性ポリエチレン樹脂層、ポリエチレン樹脂層の順に
丸型ダイを使用して二層同時に溶融押出し、被覆層を形
成させた。この際の変性ポリエチレン接着層、ポリエチ
レン樹脂層の厚みはそれぞれ０．５ｍｍ、３．０ｍｍで
あった。

【００５０】表１〜５は、前述のプライマーの生成に用
いたエポキシ樹脂(主剤)、硬化剤、これらの配合割合及
びジシアンジアミドの平均粒径を示す。

【００５１】

【表１】 ※１ ジシアンジアミド：平均粒径３〜１２ミクロン ※２ 石原産業製，「Ｒ−８２０」 ※３ 龍森製，「クリスタライト Ａ−１」 ※５ 信越化学製，「ＫＢＭ４０３」：γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン ※６ 反応性希釈剤：ブチルグリシジルエーテル

【００５２】

【表２】 ※７ アデカ製，「ＥＨ−３８４２」：アルキルウレア
系３級アミン

【００５３】

【表３】 ※１ 変性複素環状アミン（該当市販品「エポメート
Ｂ００２」，油化シェルエポキシ社製） ※２ 平均粒径２０〜２５ミクロン ※３ 石原産業製，「Ｒ−８２０」 ※４ 龍森製，「クリスタライト Ａ−１」：平均粒径
１０〜１１μｍ ※５ 信越化学製，「ＫＢＭ４０３」：γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン

【００５４】

【表４】

【００５５】

【表５】

【００５６】製造したポリエチレン被覆鋼管から、所定
の大きさの試験片を採取して、温水浸漬試験、陰極剥離
試験、熱サイクル試験を行った。表５に試験結果を示
す。なを、各試験法は後述する方法で行った。

【００５７】実施例１〜９では、エポキシ樹脂〔材料
(１)＝主剤〕としてエピコート８２８、エピコート８０
７の２種類を使用した。エポキシ樹脂とジシアンジアミ
ドと第三級アミン塩系潜在性硬化剤、シランカップリン
グ剤、フィラーを表１，２に示す配合割合で配合し、得
られた硬化物をプライマー層とした。

【００５８】表３，４の結果より、温水浸漬試験後のピ
ール強度は１４ｋｇ／ｃｍを越え、高温陰極剥離試験に
よる被膜樹脂剥離面積は、５ｃｍ^２以下が得られた。ま
た、熱サイクル試験による被覆樹脂の端部剥離は認めら
れなかった。この結果８０℃を越える耐温水性、耐陰極
剥離性、耐ヒートショック性のいずれも良好で、防食性
能に優れたポリエチレン被覆鋼管が得られた。

【００５９】比較例では、エポキシ樹脂（主剤）として
エピコート８２８を使用し、硬化剤としてＢ００２、又
はＢ００２とＭＸＤＡの混合物を使用した。

【００６０】ここで、Ｂ００２は、特開昭５６−１４３
２２３に開示されているように、化学式４の分子構造を
有する複素環状ミン２モルに対してブチルグリシジルエ
ーテル１モルを反応させた変性複素環状アミンであり、
ＭＸＤＡは化学式６の分子構造を有するｍ−キシリレン
ジアミンである。

【００６１】

【化６】

【００６２】

【化７】

【００６３】比較例２はジシアンジアミドの平均粒径大
きくし、その他は実施例１と同じ配合にした。

【００６４】比較例３、硬化剤として、ジシアンジアミ
ド＋イミダゾールを使用した。

【００６５】この結果、比較例１、２は、ピール強度及
び被覆樹脂剥離面積の値は良好でなく、さらに被覆樹脂
の端部剥離も認められた。また比較例３、４は、ピール
強度５ｋｇ／ｃｍを越え、８０℃を越える耐温水性は良
好であるが、耐陰極剥離性、耐ヒートショック性のいず
れも良好と判断できず、防食性能に優れたポリエチレン
被覆鋼管であると評価できない。

【００６６】（試験方法） １．温水浸漬試験 耐温水性を評価するための試験である。製造したポリエ
チレン被覆鋼管から幅１０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ
２０ｍｍの試験片を切出してサンプルとした。この試験
片を、試験温度：８５℃の水槽内に、浸漬時間：１００
００ｈｒ浸漬した後、被覆樹脂層を少し剥がし、これを
掴みしろとして引張試験機で引張り、剥離させた場合の
引張強度（これをピール強度という。）を測定する。引
張試験の測定条件は、温度：室温、剥離角：９０度、剥
離速度：１０ｍｍ／ｍｉｎとし、単位はｋｇ／ｃｍ。ピ
ール強度は３ｋｇ／ｃｍを越えると、８０℃を越える耐
温水性が良好であると判定する。

【００６７】２．高温陰極剥離試験 耐陰極剥離性を評価するための試験である。 試験温度：８５℃、電解液：３％食塩水、印加電圧：−
１．５Ｖ、（標準電極：Ｃｕ／ＣｕＳＯ_４とする)、初
期ホリデー径：直径１１ｍｍ、試験時間：５０日間、試
験終了後の被覆樹脂剥離面積を測定する。被覆樹脂剥離
面積が５ｃｍ^２以下であると、耐陰極剥離性が良好であ
ると判定する。

【００６８】３．熱サイクル試験 耐ヒートショック性を評価するための試験である。 試験条件：−７０℃（８ｈｒ）→２３℃水中（８ｈｒ）
→＋４５℃（８ｈｒ）を１サイクルとし、２５サイクル
繰り返した後の試験片の端部剥離の有無を目視観察す
る。端部剥離は無いと、耐ヒートショック性が良好であ
ると判定する。

【００６９】

【発明の効果】本発明のポリオレフィン被覆鋼材は、上
述した構成でかつ順序で積層された被覆層を鋼材表面に
被覆形成させ、前記のプライマーを用いることで、１６
０℃加熱で完全硬化するプライマー層が得られ、ポリオ
レフィン樹脂層−鋼材間の密着力が向上し、８０℃を越
える耐温水性、耐陰極剥離性、耐ヒートショック性が良
好な、防食性能に優れたポリオレフィン被覆鋼材が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ポリオレフィン被覆鋼管の製造装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１ 鋼管 ４ クロメート層 ７ プライマー層 ９ ポリエチレン樹脂 １０ 変性ポリエチレン樹脂 １２ クロメート処理剤供給容器 １３ プライマー供給容器 １７ ポリエチレン樹脂供給容器 １８ 変性ポリエチレン樹脂供給容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 彰彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AA22D AB03A AC02C AH03C AH06C AH08C AK03B AK03E AK04 AK53C AK62B AK62E AK66B AK66E AL05C AL06E AL07 AS00C BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C DA11 EJ65C EJ69D GB90 JB02 JB07 JB13C JJ03 JK06 JL11 JL11E 4J038 DB061 DB062 HA246 HA286 HA446 HA526 JA25 JA69 JB01 JB18 JC30 JC38 KA03 KA08 PC02 4K044 AA02 BA15 BA21 BB02 BC02 BC04 CA04 CA16 CA31 CA61

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼材にポリオレフィン樹脂を被覆してな
   る被覆鋼材において、鋼材とポリオレフィン樹脂の間
   に、(イ)，(ロ)，(ハ)を含有する熱硬化性樹脂組成物を
   プライマー層として持つことを特徴とするポリオレフィ
   ン被覆鋼材 (イ) エポキシ当量１５６〜２８０のビスフェノールＡ
   系エポキシ樹脂とエポキシ当量１５６〜２８０のビスフ
   ェノールＦ系エポキシ樹脂の一方又は両者の混合物から
   なるエポキシ樹脂 (ロ) ジシアンジアミド系硬化剤 (ハ) 第三級アミン塩系潜在性硬化剤
2. 【請求項２】 熱硬化性樹脂組成物が、 (ニ) フィラー をさらに含む請求項１記載のポリオレフィン被覆鋼材
3. 【請求項３】 熱硬化性樹脂組成物が、 (ホ) シランカップリング剤又はチタンカップリング剤 をさらに含む請求項２記載のポリオレフィン被覆鋼材
4. 【請求項４】 熱硬化性樹脂組成物が、 (ヘ) 反応性希釈剤 をさらに含む請求項３記載のポリオレフィン被覆鋼材
5. 【請求項５】 鋼材の表面にクロメート層が設けられて
   おり、ポリオレフィン樹脂が変性ポリオレフィン接着剤
   層を介して積層されている請求項１，２，３又は４記載
   のポリオレフィン被覆鋼材