JP2003521398A - 金属表面のための複合保護コーティング - Google Patents

金属表面のための複合保護コーティング

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JP2003521398A JP2001556659A JP2001556659A JP2003521398A JP 2003521398 A JP2003521398 A JP 2003521398A JP 2001556659 A JP2001556659 A JP 2001556659A JP 2001556659 A JP2001556659 A JP 2001556659A JP 2003521398 A JP2003521398 A JP 2003521398A
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カール ダナー，マーク
ロバート コーエン，ベンジャミン
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Abstract

(57)【要約】 金属パイプ又は導管を製造するために使用されるスチールなどの金属基材のための複合保護コーティングを製造する。このコーティングは、平坦な金属表面に適用されたときに、リブ付きスチールパイプを製造するときに使用されるようなコールドフォーミング法をとおして、金属への結合性を保持する。このコーティングは２つの接着性フィルム間に強化材料層があるサンドイッチ状である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は金属表面のための保護コーティングに関し、より詳細には、コールド
フォーミングによってこのような金属表面への付着性を維持する保護コーティン
グに関する。本発明は、また、コールドフォーミング可能な保護された金属表面
に関する。本発明は、さらに、より詳細には、少なくとも１つの主要平面表面に
適用された保護コーティングを有する、コールドフォーミング可能な金属基材、
及び、このような基材から加工された製造品に関する。製造品は、例えば、種々
の最終使用用途のためのパイプ並びにワイヤー及びケーブル製品を含む。
【０００２】 金属表面は湿分、空気及び種々の化合物などの種々の源から腐蝕を受けやすい
。この受けやすさは、酸性化合物を用いた工業プロセス及び衛生もしくは荒天下
水システムを含む多くの用途での金属の使用を制限する傾向がある。
【０００３】 金属パイプの内部表面などの金属表面の耐腐食性を改良するための１つの手段
はコンクリートライナーを使用する。コンクリートはこのような金属表面に強固
に結合を形成しそこなうので、このアプローチの成功は限定的である。コンクリ
ートはまた、クラックを生じ、チッピングを起こしそして金属表面からの脱離を
生じ、結果的に金属を露出させる。別のアプローチはプラスティック積層鋼板か
ら金属パイプを形成することに焦点を当てている。WCI Steel Company, Warren,
OhioはPoly-Coat（商標）として知られている製品を製造するのにこのアプロー
チを用いている。一般に、鋼板などの適切な金属の表面に、カーボンブラックを
充填したエチレン／アクリル酸（ＥＡＡ）コポリマー化合物などのプラスティッ
クもしくはポリマー材料を最初に積層する。その後、この積層品を、ポリマー被
覆された表面が内部パイプ壁を形成するようにパイプにする。ポリマーコーティ
ングは、通常、０．１０インチ（０．２５センチメートル（ｃｍ））以下の厚さ
を有する。
【０００４】 米国特許第４，９７５，１３８号明細書は、被覆された金属物品の製造方法を
開示している。この方法は、３つの逐次的な工程を含む。第一に、熱可塑性接着
層によって未被覆布帛に結合された未成形金属基材を含む積層品を用意する。第
二に、基材、布帛及び熱可塑性接着層の間の付着性を維持しながら、積層品を所
望の形状に成形する。最後に、布帛上にコーティングを適用する。このようなコ
ーティングは、少なくとも内部パイプ表面などの形状の内部表面へ適用する場合
には、厚さの均一性に欠ける傾向がある。最小のコーティング厚さを確保するた
めに、通常、過剰のコーティング材料を使用し、そのため、コストが増加し、ま
た、可能性として、パイプ内での流れ特性を阻害することがある。
【０００５】 米国特許第５，３１６，６０６号明細書は、ポリマー積層された金属パイプの
形成方法を開示している。この方法は鋼板の表面の少なくとも１つに適用された
ＥＡＡコポリマーおよびポリエチレン／アクリル酸ブレンドの同時押出ポリマー
層を有する鋼板を用いて出発する。被覆された鋼板を、チャンネル及びシーム部
材を形成するためのプロファイルフォーマーをとおして通過させた後に、加熱さ
れたポリエチレンライナーと接触させる。適用される圧力は加熱されたポリエチ
レンライナーと被覆された鋼板との間に結合を行う。この方法は鋼板をパイプの
一部（セクション）に加工することで終わる。
【０００６】 本発明の１つの態様は金属表面のための複合保護コーティングであり、このコ
ーティングは、 ａ．金属表面にコーティングを付着させるための内側接着性フィルムであって
、 １）エチレンとアクリル酸とのコポリマーの第一の層、及び、 ２）ＥＡＡコポリマーの第二の層、 を含み、第一の層は金属表面に付着しそして第二の層は第一の層に付着している
、内側接着性フィルム、 ｂ．内側接着性フィルムの第二の層に隣接しておりそれに結合している強化層
、及び、 ｃ．強化層に隣接している外側接着性フィルムであって、 １）ＥＡＡコポリマーの第一の層、及び、 ２）ＥＡＡコポリマーの第二の層、 を含み、第一の層は強化層に付着しており、第二の層は第一の層に付着している
、外側接着性フィルム、 を含む。
【０００７】 本発明の第二の態様は金属表面のための複合保護コーティングであり、このコ
ーティングは、 ａ．金属表面にコーティングを付着させるための内側接着性フィルムであって
、 １）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの第一の層、及び、 ２）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの第二の層、 を含み、第一の層は金属表面に付着しそして第二の層は第一の層に付着している
、内側接着性フィルム、 ｂ．内側接着性フィルムの第二の層に隣接しそれに結合している強化層、及び
、 ｃ．強化層に隣接している外側接着性フィルムであって、 １）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの層、及び、 ２）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの層、 を含み、第一の層は強化層に付着しそして第二の層は第一の層に付着している、
外側接着性フィルム、 を含む。
【０００８】 第一の態様又は第二の態様のいずれかの複合コーティングの外側接着性フィル
ムの第一の層は、好ましくは、外側接着性フィルムの第二の層の表面エネルギー
を超える表面エネルギーを有する。第一の層にコロナ放電を暴露すること、火炎
処理すること又は特定の他の従来の表面変性を行うことにより、第一の層の表面
エネルギーが増加する。
【０００９】 第三の態様において、本発明はコールドフォーミング可能な被覆された金属物
品を含み、この物品は、 ａ．金属基材、 ｂ．第一又は第二の態様の複合保護コーティング、 を含む。
【００１０】 本明細書に使用するときに、用語「インターポリマー」とは２種以上の重合可
能なモノマーを重合させたポリマーを意味する。そのようなものとして、それは
コポリマー（２種の重合可能なモノマーを含むものとしばしば考えられる）、タ
ーポリマー（３種の重合可能なモノマー）及びテトラポリマー（４種の重合可能
なモノマー）を含む。用語「コポリマー」及び「インターポリマー」は本明細書
をとおして相互互換的に使用される。
【００１１】 本発明の複合保護コーティングは少なくとも３層の層を含む。単純な場合、コ
ーティングは内側接着性フィルム及び外側接着性フィルムと名目上呼ばれる２つ
の接着性フィルムの間の強化層のサンドイッチである。
【００１２】 内側接着性フィルムは、好ましくは少なくとも２つの層を含み、第一の層又は
金属接着層及び第二の層又は内側ベース層を含む。金属接着層は金属基材に複合
コーティングを適用したときに、複合コーティングと金属基材との間の結合を行
う。金属接着層は望ましくは全フィルム厚さの１０〜５０％、好ましくは１０〜
３０％、そしてより好ましくは１５〜２５％を占める。２つの層のみの場合には
、第二の層は全フィルム層の厚さと金属接着層の厚さとの差を構成する。望まれ
るならば、内側ベース層はそれ自体が２層以上の層を含む。さらに、第一の層は
名目上、金属層であるが、第一の層は他の基材に結合されることもできる。
【００１３】 内側接着性フィルムの金属接着層及びベース層の両方は、好ましくは、エチレ
ンとエチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマー、より好ましくは、ＥＡＡコポ
リマーを含む。ＥＡＡコポリマーは好ましくは、全コポリマー重量の３〜９重量
％（ｗｔ％）の範囲のアクリル酸含有分を有する。その範囲外のカルボン酸、特
に、アクリル酸の含有分は、このような含有分に伴う特性変更を許容するかぎり
においては使用してよい。さらに、本発明の範囲又は精神から逸脱せずに、異な
るカルボン酸含有分を有する２種以上のコポリマーのブレンドを用いてもよい。
【００１４】 内側接着性フィルムの第一の層及び第二の層での使用に好ましいポリマーは、
エチレン、及び、カルボキシル官能基を含有する少なくとも１種の共重合可能な
コモノマー、及び、そのさらなる誘導体、及び、酸無水物変性ポリオレフィン、
のインターポリマーを含む。適切なインターポリマーは、エチレンと、１．０〜
５０．０ｗｔ％のエチレン系不飽和カルボン酸、例えば、アクリル酸又はメタク
リル酸又はそのＣ1-4アルキルエステルとのインターポリマーを含む。他の適切
なポリマーは、反応性カルボン酸無水物との反応で変性された、上記のインター
ポリマーを含めて、エチレンのホモポリマー及びインターポリマーを含む。さら
に他の適切なポリマーはエチレンと一酸化炭素とのコポリマーを含む。例示のホ
モポリマーは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）及び高密度ポリエチレン（ＨＤ
ＰＥ）を含む。他の適切なポリマーはヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマー
を含み、熱可塑性エポキシ（フェノキシ）樹脂とも呼ばれている。特に好ましい
コポリマーは、ＥＡＡコポリマー、より特に、コポリマーの重量を基準に１０％
以下のアクリル酸含有分を有するＥＡＡコポリマーを含む。
【００１５】 ポリマー層を製造するために本発明の実施において使用される場合に、好まし
いヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーは、（１）下記式により示される繰
り返し単位を有するヒドロキシ官能性ポリエーテル
【００１６】
【化１】
【００１７】 （２）下記式により示される繰り返し単位を有するアミド及びヒドロキシメチル
官能化ポリエーテル
【００１８】
【化２】
【００１９】 （３）下記式により示される繰り返し単位を有するヒドロキシ官能性ポリ（エー
テルスルホンアミド）
【００２０】
【化３】
【００２１】 （４）下記式のいずれか１つにより独立に示される繰り返し単位を有するポリ（
ヒドロキシアミドエーテル）
【００２２】
【化４】
【００２３】 （５）下記式により示される繰り返し単位を有するポリ（ヒドロキシエステルエ
ーテル）
【００２４】
【化５】
【００２５】 （６）下記式のいずれかにより示される繰り返し単位を有するポリ（ヒドロキシ
アミドエーテル）
【００２６】
【化６】
【００２７】 （７）下記式により示される繰り返し単位を有するポリ（ヒドロキシアミノエー
テル）
【００２８】
【化７】
【００２９】 （８）下記式により示される繰り返し単位を有するヒドロキシ−フェノキシエー
テルポリマー
【００３０】
【化８】
【００３１】 を含み、上記式中、各Ａｒは個々に二価の芳香族部分、置換された二価の芳香
族部分又はヘテロ芳香族部分を表わし、或いは、異なる二価の芳香族部分、置換
された芳香族部分又はヘテロ芳香族部分の組み合わせを表わし、Ｒは個々に水素
又は一価のヒドロカルビル部分であり、各Ａｒ1はアミド基もしくはヒドロキシ
メチル基を有する二価の芳香族部分であるか又は二価の芳香族部分の組み合わせ
であり、各Ａｒ2はＡｒと同一であるか又は異なり、そして個々に二価の芳香族
部分、置換された芳香族部分又はヘテロ芳香族部分であるか、或いは、異なる二
価の芳香族部分、置換された芳香族部分又はヘテロ芳香族部分の組み合わせであ
り、Ｒ1は個々に主としてヒドロカルビレン部分、例えば、二価の芳香族部分、
置換された二価の芳香族部分、二価のヘテロ芳香族部分、二価のアルキレン部分
、二価の置換されたアルキレン部分又は二価のヘテロアルキレン部分であるか、
或いはこのような部分の組み合わせであり、Ｒ2は個々に一価のヒドロカルビル
部分であり、Ａはアミン部分であるか又は異なるアミン部分の組み合わせであり
、Ｘはアミン、アリーレンジオキシ、アリーレンジスルホンアミド又はアリーレ
ンジカルボキシ部分であるか、或いはこのような部分の組み合わせであり、Ａｒ 3 は下記式のいずれかにより示される「カード」(cardo)部分である。
【００３２】
【化９】
【００３３】 式中、Ｙは存在しないか、共有結合であるか又は結合基であり、適切な結合基
は、例えば、酸素原子、硫黄原子、カルボニル原子、スルホニル基、又はメチレ
ン基又は類似の結合基を含み、ｎは１０〜１０００の整数であり、ｘは０．０１
〜１．０であり、ｙは０〜０．５である。
【００３４】 用語「主としてヒドロカルビレン」とは、主として炭化水素の二価基であるが
、より少量のヘテロ原子、例えば、酸素、硫黄、イミノ、スルホニル及びスルホ
キシルを含んでよいことを意味する。
【００３５】 式Ｉにより示されるヒドロキシ官能性ポリエーテルは、例えば、１種のジグリ
シジルエーテル又はジグリシジルエーテルの組み合わせと、１種の二価フェノー
ル又は二価フェノールの組み合わせとを、米国特許第５，１６４，４７２号明細
書の全体にわたって記載されている方法を用いて反応させることにより製造でき
る。又は、ヒドロキシ官能性ポリエーテルは、Reinking, Barnabeo及びHaleのJo
urnal of Applied Polymer Science, Volume 7, page 2135(1963)に記載される
ように、１種の二価フェノール又は二価フェノールの組み合わせと、エピハロヒ
ドリンとの間の反応により得られる。
【００３６】 式ＩＩにより示されるアミド及びヒドロキシメチル官能化されたポリエーテル
の製造は、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどのジグリシジル
エーテルと、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）アセトアミド及び３，５
−ジヒドロキシベンズアミドなどの、ペンダントのアミド、Ｎ−置換アミド及び
／又はヒドロキシアルキル部分を有する二価フェノールとの間の反応を伴う。米
国特許第５，１１５，０７５号明細書及び米国特許第５，２１８，０７５号明細
書の両方は、完全に、このような反応を記載している。
【００３７】 エチレン／カルボン酸コポリマーは概して、ＥＡＡコポリマーは特に好ましい
ことがあるが、内側接着性フィルムの１つの層又は両方の層が異なるポリマーを
含む場合にも適切な結果が得られることがある。このような異なるポリマーは、
エチレン／メタクリル酸（ＥＭＡＡ）コポリマー、エポキシもしくはグラフト化
オレフィンポリマー、特に、無水マレイン酸（ＭＡＨ）がグラフト化されたポリ
エチレンなどのポリオレフィンを含む。
【００３８】 外側接着性フィルムは好ましくは内側接着性フィルムと同一の層構造及び組成
を有する。より好ましくは、外側接着性フィルムの第一の層は強化層への付着性
を改良するために表面処理により改質される。従来の装置及び操作パラメータを
用いたコロナ放電処理は満足できる結果を生じさせる。外側接着性フィルムの表
面エネルギーを上げる火炎処理又は他の技術はコロナ放電処理の代わりに用いら
れてよい。当業者はこのような処理又は技術のための従来の装置及び操作パラメ
ータを容易に理解する。
【００３９】 本発明の保護コーティングの内側接着性層及び外側接着性層は種々の添加剤を
含んでよい。このような添加剤は、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、カーボン
ブラックなどの顔料又はＵＶ安定剤を含む。これらの添加剤は全て当業界でよく
知られており、そして多くの供給者から市販されている。もし添加剤が顔料であ
るならば、接着性層中に、好ましくは接着性層のベース層中に顔料を導入するた
めに従来の手段を用いてよい。例えば、ポリマーキャリア中の顔料の濃厚物を用
いることができる。
【００４０】 内側接着性層及び外側接着性層は当業界に知られているいずれかの技術で形成
できる。このような技術はキャスト同時押出及びインフレート同時押出法を含む
。
【００４１】 強化材料は適切には、織物、編物又は不織布を含む。綿、ウール、レイヨン及
びセルロースなどの天然繊維、アラミド、ポリエステル、ポリプロピレン、サラ
ン、ポリスチレン、ポリアミド、アクリルもしくはメタクリルなどの合成ポリマ
ー繊維、及び、ガラス繊維、カーボン、スチール、アルミニウム、ステンレスス
チール、セラミック又はアルミナなどの無機繊維の布帛であって、適切な製織、
ステッチング、タフティング、ボンディング、スパンボンディング又はニードリ
ング技術のいずれかにより調製されたものを含む。好ましい布帛は不織布ポリエ
ステルであり、パイルはニードルパンクチャーにより製造される。
【００４２】 本発明の保護コーティングは、また、優れた耐磨耗性を提供する。保護コーテ
ィングの耐磨耗性は、全体としての性能基準を満たすかどうかを決定するのに大
きな比重を占める。低い耐磨耗性の保護コーティングは高い耐磨耗性のコーティ
ングよりも容易かつ急速に金属表面から摩耗除去される傾向がある。換言すれば
、低い耐磨耗性のコーティングは高い磨耗性のコーティングよりも急速に損傷す
る傾向がある。これにより、金属表面を露出させ、そして結果として金属表面を
腐蝕させることになる。本発明の保護コーティングは亜鉛メッキ又はアルミニウ
ム化などの金属処理及びアスファルト及びポリマー変性アスファルトなどの有機
コーティングと比較して、耐磨耗性の改良を与える。米国標準試験及び材料（Ａ
ＳＴＭ）Ｇ−９カソード脱結合、ＡＳＴＭ９２６ベッドロードアブレージョン、
耐衝撃性、凍結解凍試験及び回転ディスク暴露などの実験室規模の試験はこの改
良を示す。
【００４３】 本発明の保護コーティングはスチールなどの金属表面の保護に理想的に適する
。特定の金属表面又は製品に限定するつもりはないが、保護コーティングはポリ
マーライナーと一体で形成される金属パイプのための保護コーティングとしての
使用にこの上なく適する。保護コーティングは、ＨＤＰＥライナー及び米国特許
第５，３１６，６０６号明細書に教示されているＥＡＡコポリマー及びポリエチ
レン／ＥＡＡブレンドの同時押出薄膜の代わりに使用できる。
【００４４】 スチール基材に適用され、そしてその後、パイプに加工される場合に、コーテ
ィングされたパイプの視覚試験は、好ましくは、ＡＳＴＭ７６２に規定される９
０°角度で、パイプ又は他の物品のコールドフォーミング後に複合保護コーティ
ングと基材との間の剥離を実質的に示さない。剥離は、存在する場合には、より
好ましくはコーティングされたパイプの表面積の１０％以下である。表面領域剥
離はなおもより好ましくは５％以下であり、さらにより好ましくは２％以下であ
る。
【００４５】 米国特許第５，３１６，６０６号明細書の開示は、シート状金属（スチール）
の波状物又はリブのロール加工前に金属パイプ表面に同時押出薄膜を適用するこ
とを教示している。比較的に厚い（上記薄膜と比較して）ＨＤＰＥライナーはリ
ブ又は波状物を形成した後でかつシート状スチールをパイプ部分へと螺旋巻きし
て加工する前又はその後のいずれかの時点でライナーに適用される。
【００４６】 本発明の保護コーティングは、ポリマー変性アスファルトコーティングにより
与えられるよりも長時間、シート状スチールなどの金属基材を磨耗から保護する
ために十分な厚さを有する。ＨＤＰＥライナーなどのさらなるコーティングの適
用のベースとして使用される場合には、耐磨耗性は増加する。本発明の保護コー
ティングは適切には少なくとも０．０１０インチ（０．０２５センチメートル（
ｃｍ））の厚さを有する。コーティングは０．０３０インチ（０．０７６ｃｍ）
という厚さであることもできる。より厚いコーティングを用いることはできるが
、性能の評価可能な増加は与えず、単にコーティングのコストが増加するだけで
ある。厚さは望ましくは０．０１１〜０．０２５インチ（０．０２８〜０．０６
４ｃｍ）、好ましくは０．０１２〜０．０２０インチ（０．０３０〜０．０５１
ｃｍ）の範囲にある。０．０１３〜０．０１５インチ（０．０３３〜０．０３８
ｃｍ）のコーティング厚さ、特に０．０１４インチ（０．０３６ｃｍ）の厚さか
ら模範的な性能が得られる。
【００４７】 保護コーティングは金属基材のいずれかの面又は全ての面に適用されてよく、
コーティングされる面の数は所望の最終使用によって決まる。保護層の適用後に
、コーティングされた金属基材又は物品は所望の形状に加工される。最も好まし
くは、金属はシートの形態であり、そして保護コーティングは続いて行なう波状
化、曲げ、延伸又は加工操作に影響を及ぼさない。さらに、このような加工操作
は好ましくは保護コーティングの一体性に影響を及ぼさない。
【００４８】 米国特許第４，７９１，８００号明細書の関連のある教示は、螺旋リブ付きパ
イプを製造するためのストリップ材料にリブを形成させるためのロール加工方法
及び装置を開示している。得られるパイプは実質的に長方形のリブによって分離
された比較的に平坦な領域を有する。本発明の保護コーティングで主要平面の１
つ又は両方をコーティングしたシート状金属ストリップ材料を螺旋リブ付きパイ
プに加工するためにこの方法及び装置を容易に使用することができる。
【００４９】 金属基材は適切には厚さが０．０６４〜０．１０９インチ（１．６〜２．８ミ
リメートル（ｍｍ））である。本発明の保護コーティングは厚さが０．０６４イ
ンチ未満である基材とも非常に良好に機能する。０．１０９インチを超える厚さ
の金属基材への保護コーティングの適用は基材の厚さ並びにコーティングされた
基材のコールドフォーミング及び変形の程度によって異なる結果となる。
【００５０】 保護コーティングは多くの要求のために十分であるが、所望ならば、高密度ポ
リエチレンなどの１種以上の従来のコーティング材料を、従来の技術及び装置、
例えば、米国特許第４，８３８，３１７号明細書のカラム１１第６２行〜カラム
１２第３９行目に教示されているような回転キャスティング、又は、米国特許第
５，３１６，６０６号明細書のカラム４第１３行〜カラム５第４１行目に教示さ
れているような予備処理されそして波状化されたシート金属上への溶融ポリマー
の押出を用いて適用してよい。米国特許第４，８３８，３１７号明細書及び米国
特許第５，３１６，６０６号明細書の両方の教示の全体を本明細書中に取り込む
。他のコーティング材料は樹脂材料、例えば、無機凝集物、ブロックコポリマー
などのゴム状コポリマー、可塑剤又は油及び繊維充填材などの追加の材料を含む
場合を含めたビチューメンもしくはアスファルト組成物、天然もしくは合成ラッ
カー、ペイントもしくはワニス、プラスティゾル、及び、エポキシ、ポリエステ
ル、ポリウレタンなどの反応性樹脂形成性材料を含む。所望ならば、充填材もし
くは粒状固体などの追加の材料をこれらのコーティング中に含ませて、耐磨耗性
、耐滑り性もしくは組織などの所望の特性を表面に付与してもよい。追加の適切
なコーティングはポルトランドセメント及び他のセメント性コーティング、例え
ば、コンクリート及びプラスターを含むものを含む。好ましくは、コーティング
材料は完成された加工された金属物品を溶融コーティング材料中に浸漬し、又は
、代わりに、コーティング材料を金属物品上にスプレーすることによる、ホット
メルトとして適用されるビチューメンもしくはアスファルト材料を含む。
【００５１】 以下の実施例は本発明を例示するが、いかなるようにもそれを制限するもので
ない。全ての部及び百分率は特に指示がないかぎり重量基準である。アラビア数
字は本発明の実施例番号（Ｅｘ）を特定し、アルファベット文字は比較例（Ｃｏ
ｍｐ Ｅｘ）を示す。
【００５２】 例１ ２つの別個の２層ＥＡＡフィルムウェブ（DAF 625, The Dow Chemical Compan
y)の間に０．４０オンス／平方ヤード（０．０１１ｋｇ／０．８４平方メートル
）の重量のスパンボンドポリエステルウェブ（修正なしで４．４デニール／フィ
ラメント繊維、Reemay （商標）SVグレード2004, Xamax Industries, Inc.)を挟
み、３ウェブ複合材構造を形成した。２層フィルムウェブの各々は厚さが６ミル
（０．１５ミリメートル）であり、ベース層（フィルムウェブの厚さの８５％）
及びスキン層（フィルムウェブの厚さの１５％）を含んだ。
【００５３】 ベース層は９６ｗｔ％のＥＡＡコポリマー（コポリマーの重量を基準に５．５
ｗｔ％のアクリル酸）、２ｗｔ％のブロッキング防止剤濃厚物（低密度ポリエチ
レン（ＬＤＰＥ）キャリア中の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、CN 734, Southwest C
hemical)、２ｗｔ％の酸化防止剤濃厚物（８５ｗｔ％のＬＤＰＥ，１５ｗｔ％の
ＳｉＯ2及び、ＬＤＰＥとＳｉＯ2との合計重量に対して１５０ｐｐｍのジ−tert
−ブチル（パラ−クレゾール）,CN 734, Southwest Chemical）、及び、ＥＡＡ
コポリマーと、ブロッキング防止剤濃厚物と、酸化防止剤濃厚物との合計重量１
００重量部に対して１１重量部（ｐｂｗ）の黒色着色剤濃厚物(Southwest 1000,
Southwest Chemical)を含む。着色剤濃厚物は６２．７ｗｔ％のＬＤＰＥ、３５
ｗｔ％のファーネスブラック、１．８ｗｔ％のテトラキス（メチレン３，５−ジ
−tert−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）及び０．５ｗｔ％のジス
テアリルチオジプロピオネートを含み、全ての百分率は濃厚物重量を基準として
いる。
【００５４】 スキン層は着色剤濃厚物を含まず、ほかはベース層と同一の組成を有する。
【００５５】 外側接着性フィルムと呼ばれる一方のフィルムウェブはコロナ放電処理を受け
て、処理されたスキン層を提供する。内側接着性フィルムと呼ばれる他方のフィ
ルムウェブはこのような処理を受けない。
【００５６】 外側接着性フィルムのコロナ処理されたスキン層と、内側接着性フィルムのベ
ース層との間にポリエステルウェブがくるようにウェブを組み立てることにより
サンドイッチを製造する。このサンドイッチ又は３ウェブ複合構造を、加熱され
た（１６０℃）ニップロールの間に通過させ、複合保護コーティングの単一ミル
ロールを形成する。ニップロールはサンドイッチに圧力を課し、複合コーティン
グの形成を促進する。
【００５７】 ネオプレンニップローラー（１００ポンド／平方インチ（６８９ｋＰａ）によ
り課せられる圧力を用いて、複合保護コーティングを、４００°Ｆ（２０４℃）
の温度に予熱された、清浄化されそして予備処理された亜鉛メッキ鋼板（１２ゲ
ージ又は０．１０９インチ（２．７７ｍｍ）に積層する。積層は１２５フィート
／分（３８．５メートル／分）の線速度及び４１０°Ｆ（２１０℃）の温度を用
いて行う。積層品を５５°Ｆ（１２．８℃）のウォーターバス中でクエンチする
。
【００５８】 積層品を４８インチ（１２２ｃｍ）直径の螺旋リブ付き波状化スチールパイプ
にコールドフォーミングする。全体を本明細書に取り入れる米国特許第４，７９
１，８００号明細書、両方とも参照により取り入れた米国特許第４，８３８，３
１７号及び米国特許第４，３１６，６０６号明細書は、全て、螺旋リブ付き波状
化スチールパイプの製造を教示している。
【００５９】 得られたコールドフォーミングされたパイプの視覚試験は、コーティングの９
９％がスチール基材に強固に結合しているようであることを示した。標準的な機
械除去手段はコーティングに殆ど影響を及ぼさない。対照的に、幾つかの従来の
コーティングはスチール基材から９０％剥離という高い剥離を有し、そして機械
手段はコーティングの殆どを容易に除去する。
【００６０】 例２ 例１を繰り返すが、２つの異なるＥＡＡフィルムの厚さを用い、着色剤濃厚物
の量を６ｐｂｗに減らし、着色剤をグレーに変更し、保護コーティングの形成方
法を変更し、そして積層の条件を変更する。１つのＥＡＡフィルムウェブは厚さ
が８．０ミル（０．２０ｍｍ）であり、内側接着性層として機能する。他方のＥ
ＡＡフィルムは厚さが４．０ミル（０．１０ｍｍ）であり、外側接着性フィルム
層として機能する。グレー着色剤濃厚物(Ampacet 19252, Ampacet Corporation)
は４９．０ｗｔ％のＬＤＰＥ、４９．０ｗｔ％の二酸化チタン、１．０ｗｔ％の
チャンネルブラック、０．６ｗｔ％のウルトラマリーンブルー顔料及び０．４ｗ
ｔ％のオクタデカン酸を含み、全ての百分率は濃厚物の重量を基準としている。
【００６１】 例１のような加熱されたニップロールを用いる代わりに、サンドイッチを平板
プレスに入れそして圧力を課し（２５トン（２２，７２７ｋｇ））、１分間加熱
し（４００°Ｆ（２０４℃）、複合保護コーティングを形成させる。このコーテ
ィングを、清浄化されそして予備処理された亜鉛メッキされた鋼板に例１のよう
に積層するが、線速度を２５フィート（７．６メートル）／分に下げ、積層温度
を４００°Ｆ（２０４℃）に下げる。積層品を５５°Ｆ（１２．８℃）のウォー
ターバス中でクエンチする。
【００６２】 単一ロール加工機を用いて長方形形状の単一リブを積層品にコールドフォーミ
ングする。単一ロール加工機は、マルチプル成形ダイを用いてゆっくりと、より
穏やかにリブを形成する標準加工法とは対照的に単一成形ダイをとおした１回通
過を用いて急速に長方形のリブを形成する。
【００６３】 得られたコールドフォーミングされたパイプの視覚試験は、コーティングの９
８％がスチール基材に強固に結合しているようであることを示す。スクレーパな
どの標準的な機械除去手段はコーティングの１０％しか除去しない。
【００６４】 例３ 例２を繰り返すが、スパンボンドポリエステルウェブを０．５０オンス／平方
ヤード（０．０１４ｋｇ／０．８４平方メートル）重量の（修正なしで２．２デ
ニール／フィラメント繊維、Remay（商標）2250, Xamax Industries, Inc.)に変
更し、例１のとおりの２つの６．０ミル（０．１５ｍｍ）のフィルムウェブを用
いる。得られたコールドフォーミングされた積層品の視覚試験は例１と同一の結
果を示す。
【００６５】 例４ 例３を繰り返すが、スパンボンドポリエステルウェブをナイロンウェブ材料(T
hermanet（商標）, Conwed Plastics)で置き換える。得られたコールドフォーミ
ングされた積層品の視覚試験は例１と同一の結果を示す。積層品の表面はナイロ
ンウェブ材料のグリッドパターンに似た粗い組織を有する。
【００６６】 本明細書中に開示されている全ての種々の金属表面、フィルムウェブ、積層条
件及びコールドフォーミング条件を用いて同様の結果を得ることができる。さら
に、コールドフォーミングされた積層品は、本明細書中に記載されたポリエチレ
ン層などのさらなるコーティングの適用に有効な基材として機能する。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA37C AA37E AB01A AB18A AK04C AK04E AK41D AK54B AK54C AK71B AK71C AK71E BA05 CA13C CA13E DG15D DG20D DH00D EH71A EJ55E JL11B JL11C JL11E 4K044 AA02 AA06 BA10 BA21 BB01 BB03 CA31

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ．金属表面にコーティングを付着させるための内側接着性
    フィルムであって、 １）エチレンとアクリル酸とのコポリマーの第一の層、及び、 ２）エチレンとアクリル酸とのコポリマーの第二の層、 を含み、前記第一の層が前記金属表面に付着しそして前記第二の層が前記第一の
    層に付着している、内側接着性フィルム、 ｂ．前記内側接着性フィルムの第二の層に隣接してそれに結合している強化層
    、及び、 ｃ．前記強化層に隣接している外側接着性フィルムであって、 １）エチレンとアクリル酸とのコポリマーの第一の層、及び、 ２）エチレンとアクリル酸とのコポリマーの第二の層、 を含み、前記第一の層は前記強化層に付着しそして前記第二の層は前記第一の層
    に付着している、外側接着性フィルム、 を含む、金属表面のための複合保護コーティング。
  2. 【請求項２】 前記外側接着性フィルムの第一の層はコロナ処理された層で
    ある、請求項１記載のコーティング。
  3. 【請求項３】 前記内側接着性フィルム及び前記外側接着性フィルムの各々
    の第二の層は着色剤濃厚物をも含む、請求項１記載のコーティング。
  4. 【請求項４】 前記着色剤濃厚物はエチレンとアクリル酸とのコポリマー、
    ポリエチレン及びカーボンブラックを含む、請求項３記載のコーティング。
  5. 【請求項５】 強化層は不織材料を含む、請求項１記載のコーティング。
  6. 【請求項６】 前記不織材料はスパンボンドポリエステルである、請求項５
    記載のコーティング。
  7. 【請求項７】 ａ．金属表面にコーティングを付着させるための内側接着性
    フィルムであって、 １）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの第一の層、 ２）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの第二の層、 を含み、前記第一の層は前記金属表面に付着しそして前記第二の層は前記第一の
    層に付着している、内側接着性フィルム、 ｂ．前記内側接着性フィルムの第二の層に隣接してそれに結合している強化層
    、及び、 ｃ．前記強化層に隣接している外側接着性フィルムであって、 １）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの第一の層、及び、 ２）ヒドロキシ−フェノキシエーテルポリマーの第二の層、 を含み、前記第一の層は前記強化層に付着しそして前記第二の層は前記第一の層
    に付着している、外側接着性フィルム、 を含む、金属表面のための複合保護コーティング。
  8. 【請求項８】 ａ．金属基材、 ｂ．請求項１記載の複合保護コーティング、 を含む、コールドフォーミング可能な被覆された金属物品。
  9. 【請求項９】 前記金属基材は亜鉛メッキ鋼である、請求項８記載の物品。
  10. 【請求項１０】 前記金属基材は厚さが０．０６４〜０．１０９インチ（１
    ．６〜２．８ミリメートル）である、請求項８記載の物品。
  11. 【請求項１１】 ＡＳＴＭ７６２に規定される９０°角で、前記物品のコー
    ルドフォーミングの後に前記物品は複合保護コーティングと基材との間に実質的
    に剥離が生じない、請求項８記載の物品。
  12. 【請求項１２】 前記複合保護コーティングが１０％を超えて前記基材から
    剥離されることはない、請求項１１記載の物品。
  13. 【請求項１３】 ａ．金属基材、 ｂ．請求項７記載の複合保護コーティング、 を含むコールドフォーミング可能な被覆された金属物品。
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