JP2009220328A - Polyolefin-coated steel material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyolefin-coated steel material having superior resistance to the cold/heat cycle, strength of the coating layer at high temperatures, resistance to cathode detachment, low-temperature impact resistance and corrosion resistance. <P>SOLUTION: The polyolefin-coated steel material consists of an epoxy primer layer formed with a composition which comprises a mixed epoxy resin ingredient comprising a bisphenol-A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin and o-cresol novolak type epoxy resin, a phenolic hardening agent, a hardening accelerator and an inorganic filler, a polyolefin adhesive layer and a polyolefin layer, laminated in this order on the surface of a surface-treated steel material. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はポリオレフィン被覆鋼材に関する。本発明は詳しくは、鋼材外面に、エポキシプライマー層、ポリオレフィン接着剤層、およびポリオレフィン層を順次積層して得られるポリオレフィン被覆鋼材に関する。   The present invention relates to a polyolefin-coated steel material. More particularly, the present invention relates to a polyolefin-coated steel material obtained by sequentially laminating an epoxy primer layer, a polyolefin adhesive layer, and a polyolefin layer on the outer surface of a steel material.

一般に鋼材は、周囲の環境に対する防食手段を講ずることなく、大気中、地中、海水中に暴露されると腐食する。そのため、石油、ガス、上下水道、電線ケーブル等の各種配管や鋼管杭、鋼矢板等の土木用建材では、鋼材外面をポリエチレンやポリプロピレン等で被覆したポリオレフィン被覆鋼材が用いられている。このようなポリオレフィン被覆鋼材は、高温接水環境、極低温環境などといった種々の環境下で使用されるようになりつつある。そのためより優れた防食性能の実現が強く求められている。   In general, steel materials corrode when exposed to the atmosphere, the ground, and seawater without taking measures against the surrounding environment. Therefore, in various construction pipes such as oil, gas, water and sewage, electric cables and the like, and construction materials for civil engineering such as steel pipe piles and steel sheet piles, a polyolefin-coated steel material whose outer surface is covered with polyethylene or polypropylene is used. Such polyolefin-coated steel materials are being used in various environments such as a high-temperature wetted environment and a cryogenic environment. Therefore, realization of better anticorrosion performance is strongly demanded.

しかしながら鋼材の被覆に用いられるポリオレフィンは、その化学的安定性のために、鋼材との接着性に乏しい。そのため、ポリオレフィン被覆鋼材は一般に、鋼材とポリオレフィン被覆層との間に変性ポリオレフィンからなるポリオレフィン接着剤層を介在させることにより、ポリオレフィンの鋼材からの剥離を防止している。だが接着剤層を介在させたのみのポリオレフィン被覆鋼材は、地中や海中、海底等の湿潤・接水環境下で使用されると接着強度の低下を起こし、被覆層が鋼材から剥離する場合がある。また、電気防食を併用するような環境では、過防食電流によって被覆欠陥を起点にして被覆層が容易に剥離する(この現象を陰極剥離と称す)等の問題点がある。そのため、湿潤・接水環境下または電気防食が併用されるような環境下で使用されるポリオレフィン被覆鋼材は、鋼材にまずエポキシ系プライマーを塗布してその上に変性ポリオレフィン層とポリオレフィン層を順次積層することによって、長期にわたる優れた接着強度を付与されている。   However, polyolefins used for coating steel materials have poor adhesion to steel materials due to their chemical stability. Therefore, in general, polyolefin-coated steel materials prevent the polyolefin from peeling from the steel materials by interposing a polyolefin adhesive layer made of a modified polyolefin between the steel material and the polyolefin coating layer. However, polyolefin-coated steel materials with only an adhesive layer interposed may cause a decrease in adhesive strength when used in wet, wet environments such as in the ground, in the sea, and at the bottom of the sea, and the coating layer may peel off from the steel material. is there. Further, in an environment where the anticorrosion is used in combination, there is a problem that the coating layer is easily peeled off from a coating defect due to overcorrosion prevention current (this phenomenon is called cathode peeling). For this reason, polyolefin-coated steel used in wet / water-contact environments or in environments where electrical protection is used is first coated with an epoxy-based primer, and then a modified polyolefin layer and a polyolefin layer are sequentially laminated on the steel. By doing so, excellent adhesion strength over a long period of time is given.

このようなエポキシ系プライマーとしては、液体エポキシ、固形エポキシを有機溶剤で希釈したもの、粉体エポキシなどが一般に用いられている。近年、環境問題対策の見地から粉体エポキシへの移行が進んできている。鋼材外面にエポキシ系プライマー層/ポリオレフィン接着剤層/ポリオレフィン被覆層を施す被覆処理としては、ドイツ特許(DE−A)第1965802号明細書(特許文献1)、同第2257135号明細書(特許文献2)、同第2944809号明細書(特許文献3)および同第3230955号明細書(特許文献4)、英国特許(GB)第1542333号明細書(特許文献5)、欧州特許(EP−A)第57823号明細書(特許文献6)に記載されている。また、このような被覆処理に用いられるエポキシ系プライマーとして、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミドを用い、充填材に結晶または、無定形珪酸を配合したエポキシ系プライマーを適用することは公知である。   As such an epoxy primer, liquid epoxy, solid epoxy diluted with an organic solvent, powder epoxy, etc. are generally used. In recent years, the transition to powder epoxy has progressed from the viewpoint of environmental countermeasures. As the coating treatment for applying an epoxy primer layer / polyolefin adhesive layer / polyolefin coating layer to the outer surface of a steel material, German Patent (DE-A) 1965802 (Patent Document 1), 2257135 (Patent Document) 2), 2944809 (patent document 3) and 3230955 (patent document 4), British patent (GB) 1554233 (patent document 5), European patent (EP-A) No. 57823 (Patent Document 6). In addition, as an epoxy primer used for such coating treatment, it is known to use an epoxy primer in which dicyandiamide is used as a curing agent for an epoxy resin and crystals or amorphous silicic acid is blended in the filler.

近年、エネルギー需要の増大による海底または極地の石油、天然ガス等の資源開発が活性化するに伴い、鋼構造物やラインパイプに被覆したポリオレフィン被覆の高温接水環境下または極低温環境下での長期耐久性が問題になりつつある。しかし、エポキシ系プライマーを用いた被覆鋼材は、熱水浸漬後の接着強度が低下するという欠点を有している。この欠点によって、熱水浸漬後にポリオレフィン層が容易に剥離してしまい、防食性が損なわれるという不具合がある。また耐陰極剥離性においても、60℃以上の高温で長期にわたり剥離を防止することは困難であった。更に、−30〜−45℃といった極低温環境でパイプラインの敷設工事等が行われると被覆鋼材と重機との接触や被覆鋼材同士のぶつかり合い等の衝撃により被覆に亀裂が生じ、ポリオレフィン層が鋼材から剥離して防食性が損なわれることがあった。   In recent years, with the development of resources such as oil and natural gas on the seabed or polar regions due to increasing energy demand, polyolefin coatings coated on steel structures and line pipes in hot or cold environments Long-term durability is becoming a problem. However, the coated steel material using the epoxy primer has a drawback that the adhesive strength after immersion in hot water is lowered. Due to this defect, the polyolefin layer easily peels off after being immersed in hot water, and there is a problem that the corrosion resistance is impaired. In addition, it was difficult to prevent peeling over a long period of time at a high temperature of 60 ° C. or higher in terms of cathode peel resistance. Furthermore, when pipeline laying work or the like is performed in a cryogenic environment such as −30 to −45 ° C., the coating is cracked due to impact such as contact between the coated steel material and heavy machinery or collision between the coated steel materials, and the polyolefin layer becomes The corrosion resistance may be impaired by peeling from the steel material.

本出願の出願人らによる出願である特開2000−190422号公報(特許文献7)には、下地処理を施した鋼材の表面に、粉体エポキシプライマー層、ポリオレフィン接着剤層、およびポリオレフィン層を順次積層したポリオレフィン被覆鋼材であって、前記粉体エポキシプライマー層は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の混合物であって、その割合が重量比で97/3〜50/50である混合エポキシ樹脂成分、フェノール性硬化剤、イミダゾール系硬化促進剤および(または)イミダゾリン系硬化促進剤並びに、無機質充填材からなる粉体エポキシプライマー層であることを特徴とするポリオレフィン被覆鋼材、が記載されている。そしてこのポリオレフィン被覆鋼材は、耐熱水密着性、耐高温陰極剥離性および耐低温衝撃性に優れることが記載されている。しかしながら、近年における環境への関心の高まりおよびCO排出量削減の要請、さらには近年における原油高の影響などから、従来の硬化温度よりも低い温度によってプライマー層を硬化させた場合であっても防食性などの性能は従来と同等またはそれ以上であるポリオレフィン被覆鋼材の提供手段が求められるようになってきた。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-190422 (Patent Document 7), which is an application by the applicants of the present application, a powder epoxy primer layer, a polyolefin adhesive layer, and a polyolefin layer are provided on the surface of a steel material that has undergone a base treatment. Sequentially laminated polyolefin-coated steel material, wherein the powder epoxy primer layer is a mixture of a bisphenol A type epoxy resin and an o-cresol novolac type epoxy resin, the ratio of which is 97/3 to 50/50 by weight. A polyolefin-coated steel material characterized by being a powder epoxy primer layer comprising a mixed epoxy resin component, a phenolic curing agent, an imidazole-based curing accelerator and / or an imidazoline-based curing accelerator, and an inorganic filler. Are listed. It is described that this polyolefin-coated steel material is excellent in hot water adhesion, high temperature cathode peel resistance, and low temperature impact resistance. However, even if the primer layer is cured at a temperature lower than the conventional curing temperature due to the recent increase in interest in the environment and the demand for CO 2 emission reduction, and also due to the effects of high crude oil in recent years, There has been a demand for means for providing a polyolefin-coated steel material having performances such as anti-corrosion properties equal to or higher than those of conventional ones.

特開2000−109728号公報(特許文献8)には、エポキシ当量が500乃至2,500g/eqのビスフェノールA及び/又はビスフェノールFの骨格を有するエポキシ樹脂(A)と、フェノール系硬化剤(B)を必須成分とする粉体塗料組成物が記載されている。しかしながらこの特許文献8には、本願のようにビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)およびビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)さらにo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)を用いた実施例は行われておらず、本願が所望するような耐衝撃性を保持するという性質を備えた塗膜を形成するには至っていない。   JP-A-2000-109728 (Patent Document 8) discloses an epoxy resin (A) having a skeleton of bisphenol A and / or bisphenol F having an epoxy equivalent of 500 to 2500 g / eq, and a phenolic curing agent (B ) Is an essential component. However, in this patent document 8, examples using bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) and o-cresol novolac type epoxy resin (c) as in the present application are not performed. However, it has not yet been possible to form a coating film having the property of maintaining impact resistance as desired by the present application.

ドイツ特許(DE−A)第1965802号明細書German Patent (DE-A) No. 1965802 ドイツ特許第2257135号明細書German Patent No. 2257135 ドイツ特許第2944809号明細書German Patent No. 2944809 ドイツ特許第3230955号明細書German Patent No. 3230955 英国特許(GB)第1542333号明細書British Patent (GB) 1542333 欧州特許(EP−A)第57823号明細書European Patent (EP-A) No. 57823 特開2000−190422号公報JP 2000-190422 A 特開2000−109728号公報JP 2000-109728 A

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、鋼材外面に、エポキシプライマー層、ポリオレフィン接着剤層、およびポリオレフィン層を順次積層して得られる、耐冷熱サイクル性、高温下での被覆層強度、耐陰極剥離性および耐低温衝撃性に優れ、長期にわたり防食性を保持できる、ポリオレフィン被覆鋼材を提供することにある。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, the object of which is obtained by sequentially laminating an epoxy primer layer, a polyolefin adhesive layer, and a polyolefin layer on the outer surface of the steel material, An object of the present invention is to provide a polyolefin-coated steel material that is excellent in coating layer strength at high temperatures, resistance to cathodic peeling, and resistance to low-temperature impact, and that can maintain corrosion resistance for a long period of time.

本発明は、
下地処理を施した鋼材の表面に;下記成分(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)を含む組成物から形成されたエポキシプライマー層;ポリオレフィン接着剤層;および、ポリオレフィン層;が順次積層された、ポリオレフィン被覆鋼材:
(イ)軟化点が75〜128℃でエポキシ当量が600〜2200g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)と、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)と、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)との混合物であって、
[(a)+(b)]/(c)の重量割合が95/5〜50/50であり、
(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5である、
混合エポキシ樹脂成分、
(ロ)平均フェノール水酸基当量が200〜800g/eqのフェノール性硬化剤であって、このフェノール性硬化剤のフェノール水酸基の量は、混合エポキシ樹脂成分(イ)のエポキシ基1当量に対して0.4〜0.9当量である、硬化剤成分、
(ハ)イミダゾール系硬化促進剤および/またはイミダゾリン系硬化促進剤であって、この硬化促進剤の量は、硬化剤成分(ロ)100重量部に対して0.1〜15.0重量部である、硬化促進剤成分、
(ニ)無機質充填材であって、この無機質充填材の量は、この混合エポキシ樹脂成分(イ)、硬化剤成分(ロ)および硬化促進剤成分(ハ)の合計量100重量部に対して10〜100重量部である、無機質充填材成分:
を提供するものであり、これにより上記目的が達成される。
The present invention
An epoxy primer layer formed from a composition containing the following components (a), (b), (c) and (d); a polyolefin adhesive layer; and a polyolefin layer; Sequentially laminated, polyolefin coated steel:
(A) Bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) having a softening point of 75 to 128 ° C. and an epoxy equivalent of 600 to 2200 g / eq, and o-cresol novolac type epoxy resin (c) A mixture of
The weight ratio of [(a) + (b)] / (c) is 95/5 to 50/50,
The weight ratio of (a) / (b) is 5/95 to 95/5.
Mixed epoxy resin component,
(B) A phenolic curing agent having an average phenol hydroxyl group equivalent of 200 to 800 g / eq, and the amount of the phenol hydroxyl group of this phenolic curing agent is 0 with respect to 1 equivalent of the epoxy group of the mixed epoxy resin component (A). A curing agent component that is .4 to 0.9 equivalents;
(C) An imidazole-based curing accelerator and / or an imidazoline-based curing accelerator, and the amount of the curing accelerator is 0.1 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curing agent component (b). A curing accelerator component,
(D) It is an inorganic filler, and the amount of the inorganic filler is 100 parts by weight with respect to the total amount of the mixed epoxy resin component (a), the curing agent component (b) and the curing accelerator component (c). 10 to 100 parts by weight of an inorganic filler component:
This achieves the above object.

上記鋼材の下地処理がクロメート処理であるのが好ましい。   The ground treatment of the steel material is preferably a chromate treatment.

本発明はさらに、ポリオレフィン被覆鋼材の製造に用いられるエポキシ粉体プライマー組成物であって、下記成分(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)を含む、エポキシ粉体プライマー組成物:
(イ)軟化点が75〜128℃でエポキシ当量が600〜2200g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)と、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)と、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)との混合物であって、
[(a)+(b)]/(c)の重量割合が95/5〜50/50であり、
(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5である、
混合エポキシ樹脂成分、
(ロ)平均フェノール水酸基当量が200〜800g/eqのフェノール性硬化剤であって、このフェノール性硬化剤のフェノール水酸基の量は、混合エポキシ樹脂成分(イ)のエポキシ基1当量に対して0.4〜0.9当量である、硬化剤成分、
(ハ)イミダゾール系硬化促進剤および/またはイミダゾリン系硬化促進剤であって、この硬化促進剤の量は、硬化剤成分(ロ)100重量部に対して0.1〜15.0重量部である、硬化促進剤成分、
(ニ)無機質充填材であって、この無機質充填材の量は、この混合エポキシ樹脂成分(イ)、硬化剤成分(ロ)および硬化促進剤成分(ハ)の合計量100重量部に対して10〜100重量部である、無機質充填材成分:
も提供する。
The present invention further relates to an epoxy powder primer composition for use in the production of a polyolefin-coated steel material, comprising the following components (A), (B), (C) and (D):
(A) Bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) having a softening point of 75 to 128 ° C. and an epoxy equivalent of 600 to 2200 g / eq, and o-cresol novolac type epoxy resin (c) A mixture of
The weight ratio of [(a) + (b)] / (c) is 95/5 to 50/50,
The weight ratio of (a) / (b) is 5/95 to 95/5.
Mixed epoxy resin component,
(B) A phenolic curing agent having an average phenol hydroxyl group equivalent of 200 to 800 g / eq, and the amount of the phenol hydroxyl group of this phenolic curing agent is 0 with respect to 1 equivalent of the epoxy group of the mixed epoxy resin component (A). A curing agent component that is .4 to 0.9 equivalents;
(C) An imidazole-based curing accelerator and / or an imidazoline-based curing accelerator, and the amount of the curing accelerator is 0.1 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curing agent component (b). A curing accelerator component,
(D) It is an inorganic filler, and the amount of the inorganic filler is 100 parts by weight with respect to the total amount of the mixed epoxy resin component (a), the curing agent component (b) and the curing accelerator component (c). 10 to 100 parts by weight of an inorganic filler component:
Also provide.

本発明のポリオレフィン被覆鋼材は、従来の硬化温度よりも低い温度でエポキシプライマー層を硬化させた場合であっても、優れた耐冷熱サイクル性、高温下での被覆層強度の維持、そして優れた耐衝撃性を有するという特徴を有している。本発明のポリレフィン被覆鋼材は、優れた耐温水密着性、耐陰極剥離性、耐低温衝撃性、耐冷熱サイクル性などを有しているため、高温接水環境下、極低温環境下といった過酷な条件下においても長期にわたって使用することができという利点がある。本発明のポリオレフィン被覆鋼材はさらに、被覆層形成時の硬化温度をより低く設定する場合であっても上述の優れた性能が確保されるため、上述の利点に加えてさらにエネルギーコストおよびCO排出量の削減をも可能とするという利点がある。 The polyolefin-coated steel material of the present invention has excellent cold-heat cycle resistance, maintenance of coating layer strength at high temperatures, and excellent properties even when the epoxy primer layer is cured at a temperature lower than the conventional curing temperature. It has the characteristic of having impact resistance. The polyolefin-coated steel material according to the present invention has excellent hot water adhesion, cathode peel resistance, low temperature impact resistance, cold heat cycle resistance, etc., so that it is severe under high temperature wetted environments and extremely low temperature environments. There is an advantage that it can be used for a long time even under conditions. The polyolefin-coated steel material of the present invention further ensures the above-described excellent performance even when the curing temperature at the time of forming the coating layer is set lower, so that in addition to the above-described advantages, the energy cost and CO 2 emission are further increased. There is an advantage that the amount can be reduced.

鋼材(1)など
本発明に使用する鋼材(1)とは、冷延鋼板、熱延鋼板、厚板鋼板等の鋼板、H形鋼、I形鋼、L形鋼等の形鋼、鋼矢板、棒鋼、鋼線、鋳鉄管、鋼管、鋼管矢板等である。これらの鋼材の表面に、ステンレス鋼やチタン、アルミニウム、ニッケル、銅等の金属あるいはそれらの合金を積層したクラッド鋼材等も使用できる。また、鋼材の表面にめっき処理を施しためっき鋼材等も使用できる。鋼材は、最初にブラスト処理や脱脂・酸洗処理等の除錆処理を施して使用する。
The steel material (1) used in the present invention such as the steel material (1) is a cold rolled steel plate, a hot rolled steel plate, a steel plate such as a thick steel plate, a shape steel such as an H-shaped steel, an I-shaped steel, an L-shaped steel, or a steel sheet pile. Steel bars, steel wires, cast iron pipes, steel pipes, steel pipe sheet piles, and the like. A clad steel material obtained by laminating a metal such as stainless steel, titanium, aluminum, nickel, copper, or an alloy thereof can be used on the surface of these steel materials. Moreover, the plating steel materials etc. which performed the plating process on the surface of steel materials can also be used. The steel material is used after first being subjected to rust removal treatment such as blast treatment, degreasing and pickling treatment.

鋼材(1)は、エポキシプライマー層(3)を形成する前に、下地処理としてクロメート被膜(2)を形成させて使用すると、より優れた防食性が得られるため望ましい。クロメート処理剤は、例えば無水クロム酸の水溶液に有機質の還元剤等を添加して加熱し水溶液中の6価クロムの一部を3価クロムに部分還元した還元水溶液に、シリカの微粒子を添加・分散した混合物等を鋼材に塗布し、鋼材を加熱して焼き付けて用いる。クロメート被膜(2)は加熱・焼き付け後の全クロム付着量換算で20〜1000mg/mの厚みであると良好な結果が得られる。20mg/m未満では十分な防食効果が得られず、1000mg/mを超えると、クロメート被膜の凝集力が低下し、鋼材との密着力が低下するおそれがある。 When the steel material (1) is used by forming the chromate film (2) as a base treatment before forming the epoxy primer layer (3), the steel material (1) is desirable because it provides better corrosion resistance. For example, the chromate treatment agent is prepared by adding fine particles of silica to a reducing aqueous solution in which an organic reducing agent or the like is added to an aqueous solution of chromic anhydride and heated to partially reduce hexavalent chromium in the aqueous solution to trivalent chromium. A dispersed mixture or the like is applied to a steel material, and the steel material is heated and baked. When the chromate film (2) has a thickness of 20 to 1000 mg / m 2 in terms of the total chromium adhesion after heating and baking, good results are obtained. If it is less than 20 mg / m 2 , a sufficient anticorrosion effect cannot be obtained, and if it exceeds 1000 mg / m 2 , the cohesive strength of the chromate film is lowered, and the adhesion to the steel material may be lowered.

エポキシプライマー層(3)
エポキシプライマー層(3)は、以下に詳述する混合エポキシ樹脂成分(イ)、フェノール性硬化剤成分(ロ)、硬化促進剤成分(ハ)、無機充填材成分(ニ)を必須成分とするエポキシ粉体プライマー組成物から形成される。
Epoxy primer layer (3)
The epoxy primer layer (3) contains the mixed epoxy resin component (a), phenolic curing agent component (b), curing accelerator component (c), and inorganic filler component (d), which will be described in detail below, as essential components. It is formed from an epoxy powder primer composition.

混合エポキシ樹脂成分(イ)
本発明においては、エポキシ粉体プライマー組成物の混合エポキシ樹脂成分(イ)として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)およびo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)が含まれる。このような混合エポキシ樹脂成分(イ)を含むエポキシ粉体プライマー組成物を用いることによって、より低温で硬化させた場合であっても、耐熱安定性および鋼材への良好な密着性などに優れた被覆鋼材が得られることとなる。
Mixed epoxy resin component (I)
In the present invention, bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) and o-cresol novolac type epoxy resin (c) are used as the mixed epoxy resin component (A) of the epoxy powder primer composition. included. By using an epoxy powder primer composition containing such a mixed epoxy resin component (I), it has excellent heat stability and good adhesion to steel even when cured at a lower temperature. A coated steel material will be obtained.

ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)としては、軟化点が75〜128℃であり、エポキシ当量が600〜2200g/eqの範囲であるものが望ましい。軟化点が75℃未満であるとエポキシ粉体プライマー組成物の貯蔵中に粉体粒子間で融着が起こりやすくなるおそれがある。一方、軟化点が128℃を超えると溶融粘度が高くなり、鋼材基材との濡れ性が悪くなり密着性が低下する(陰極剥離性、耐冷熱サイクル性が低下する)おそれがある。軟化点は好ましくは、90〜110℃である。また、エポキシ当量が600g/eq未満であると、一般に分子量が小さくなり、軟化温度が低くなるおそれがあり、その結果、粉体塗料の貯蔵安定性が悪化する場合がある。一方で2200g/eqを超えると、一般に分子量が大きくなり、軟化温度が高くなりすぎるおそれがあり、その結果、得られる塗膜の平滑性が損なわれる恐れがある。エポキシ当量は好ましくは、650〜1100g/eqである。   As the bisphenol A type epoxy resin (a), one having a softening point of 75 to 128 ° C. and an epoxy equivalent of 600 to 2200 g / eq is desirable. If the softening point is less than 75 ° C., fusion between the powder particles may easily occur during storage of the epoxy powder primer composition. On the other hand, when the softening point exceeds 128 ° C., the melt viscosity becomes high, the wettability with the steel material base material is deteriorated, and the adhesion is likely to deteriorate (cathode releasability and cold heat cycle resistance are reduced). The softening point is preferably 90 to 110 ° C. If the epoxy equivalent is less than 600 g / eq, the molecular weight is generally small and the softening temperature may be lowered. As a result, the storage stability of the powder coating may be deteriorated. On the other hand, when it exceeds 2200 g / eq, the molecular weight is generally increased and the softening temperature may be too high. As a result, the smoothness of the resulting coating film may be impaired. The epoxy equivalent is preferably 650 to 1100 g / eq.

ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)としては、市販されているものを使用することができる。具体的には、例えばエポトートYD−014(エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点91〜102℃、東都化成社製)、エポトートYD−017(エポキシ当量1750〜2100g/eq、軟化点117〜127℃、東都化成社製)、エポトートYD−904(エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点96〜107℃、東都化成社製)、エポトートYD−907(エポキシ当量1300〜1700g/eq、軟化点117〜127℃、東都化成社製)、エピコート1003F(エポキシ当量700〜800g/eq、軟化点約96℃、ジャパンエポキシレジン社製)、エピコート1004F(エポキシ当量875〜975g/eq、軟化点約103℃、ジャパンエポキシレジン社製)、エピコート1005F(エポキシ当量950〜1050g/eq、軟化点約107℃、ジャパンエポキシレジン社製)、アラルダイドXAC5007(エポキシ当量600〜700g/eq、軟化点約90℃、日本チバガイギー社製)、アラルダイドGT7004(エポキシ当量730〜830g/eq、軟化点約100℃、日本チバガイギー社製)、アラルダイドGT7097(エポキシ当量1650〜2000g/eq、軟化点約120℃、日本チバガイギー社製)等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種類以上併用してもよい。   What is marketed can be used as a bisphenol A type epoxy resin (a). Specifically, for example, Epototo YD-014 (epoxy equivalent 900-1000 g / eq, softening point 91-102 ° C., manufactured by Tohto Kasei), Epototo YD-017 (epoxy equivalent 1750-2100 g / eq, softening point 117-127) ° C, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epototo YD-904 (epoxy equivalent 900-1000 g / eq, softening point 96-107 ° C, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epototo YD-907 (epoxy equivalent 1300-1700 g / eq, softening point 117) ˜127 ° C., manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Epicoat 1003F (epoxy equivalent 700-800 g / eq, softening point approximately 96 ° C., manufactured by Japan Epoxy Resin Co.), Epicoat 1004F (epoxy equivalent 875-975 g / eq, softening point approximately 103 ° C. , Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epicoat 1005F (Epoxy 950 to 1050 g / eq, softening point of about 107 ° C., manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Araldide XAC5007 (epoxy equivalent of 600 to 700 g / eq, softening point of about 90 ° C., manufactured by Ciba Geigy Corporation of Japan), Araldide GT7004 (epoxy equivalent of 730 to 30%) 830 g / eq, softening point of about 100 ° C., manufactured by Ciba-Geigy Corporation), Araldide GT7097 (epoxy equivalent 1650-2000 g / eq, softening point of about 120 ° C., manufactured by Ciba-Geigy Corporation), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)およびo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)と併せてビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)を用いることによって、低温硬化性および耐冷熱サイクル性が向上することとなる。なお重量平均分子量の測定は、ポリスチレンを標準とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法によって求めることができる。   In the present invention, by using the bisphenol F type epoxy resin (b) in combination with the bisphenol A type epoxy resin (a) and the o-cresol novolak type epoxy resin (c), the low temperature curability and the thermal cycle resistance are improved. Will be. The weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method using polystyrene as a standard.

またビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)の軟化点は80〜120℃であるのが好ましい。軟化点が80℃未満であるとエポキシ粉体プライマー組成物の貯蔵中に粉体粒子間で融着が起こりやすくなるおそれがある。一方、軟化点が120℃を超えると溶融粘度が高くなり、鋼材基材との濡れ性が悪くなり密着性が低下する(陰極剥離性、耐冷熱サイクル性が低下する)おそれがある。軟化点はより好ましくは、80〜100℃である。またビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)のエポキシ当量は800〜2500g/eqの範囲であるのが好ましい。エポキシ当量が800g/eq未満であると、一般に分子量が小さくなり、軟化温度が低くなるおそれがある。一方で2500g/eqを超えると、一般に分子量が大きくなり、軟化温度が高くなりすぎるおそれがある。エポキシ当量はより好ましくは、900〜1600g/eqである。   The softening point of the bisphenol F type epoxy resin (b) is preferably 80 to 120 ° C. When the softening point is less than 80 ° C., fusion may easily occur between the powder particles during storage of the epoxy powder primer composition. On the other hand, when the softening point exceeds 120 ° C., the melt viscosity becomes high, the wettability with the steel base material is deteriorated, and the adhesion may be lowered (cathode releasability and cold cycle resistance are lowered). The softening point is more preferably 80 to 100 ° C. The epoxy equivalent of the bisphenol F type epoxy resin (b) is preferably in the range of 800 to 2500 g / eq. When the epoxy equivalent is less than 800 g / eq, the molecular weight is generally small and the softening temperature may be lowered. On the other hand, if it exceeds 2500 g / eq, the molecular weight generally increases and the softening temperature may be too high. The epoxy equivalent is more preferably 900 to 1600 g / eq.

ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)としては、市販されているものを使用することができる。具体的には、例えばエポトート2004(エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点80〜90℃、東都化成社製)、エポトート2005RL(エポキシ当量1100〜1300g/eq、軟化点91〜96℃、東都化成社製)、jER4005P(エポキシ当量1050〜1250g/eq、ジャパンエポキシレジン社製)、jER4007P(エポキシ当量2100〜2450g/eq、ジャパンエポキシレジン社製)等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種類以上併用してもよい。   As the bisphenol F type epoxy resin (b), a commercially available product can be used. Specifically, for example, Epototo 2004 (epoxy equivalent 900 to 1000 g / eq, softening point 80 to 90 ° C., manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Epototo 2005RL (epoxy equivalent 1100 to 1300 g / eq, softening point 91 to 96 ° C., Tohto Kasei Co., Ltd. Company name), jER4005P (epoxy equivalent of 1050 to 1250 g / eq, manufactured by Japan Epoxy Resin), jER4007P (epoxy equivalent of 2100 to 2450 g / eq, manufactured by Japan Epoxy Resin), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ところで特開平8−323288号公報の第0006、0007段落には、結晶性エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂およびビスフェノールF型エポキシ樹脂が記載されている。しかしながら、粉体塗料組成物としてビスフェノールF型エポキシ樹脂を用いることによって、ブロッキング性が劣るという問題があった。粉体塗料組成物においてブロッキングが発生した場合は、得られる塗膜の肌荒れまたは艶引け、密着不良を引き起こす可能性がある。また塗装作業においても、塗装機での詰まりの発生などといった問題を引き起こす可能性がある。これに対して本発明においては、軟化点が75〜128℃でエポキシ当量が600〜2200g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)と、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)と、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)とを、[(a)+(b)]/(c)の重量割合が95/5〜50/50および(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5という範囲で用いることによって、このようなブロッキング性などの問題を伴うことなく、低温硬化性が向上するという効果、そしてこのように低温で硬化させた場合であっても、優れた耐冷熱サイクル性、高温下での被覆層強度の維持、そして優れた耐衝撃性が確保されることとなった。   Incidentally, paragraphs 0006 and 0007 of JP-A-8-323288 describe bisphenol A type epoxy resins and bisphenol F type epoxy resins as crystalline epoxy resins. However, the use of bisphenol F-type epoxy resin as a powder coating composition has a problem of poor blocking properties. When blocking occurs in the powder coating composition, the resulting coating film may be rough or glossy, and may cause poor adhesion. Also in the painting work, there is a possibility of causing problems such as occurrence of clogging in the painting machine. In contrast, in the present invention, a bisphenol A type epoxy resin (a), a bisphenol F type epoxy resin (b) having a softening point of 75 to 128 ° C. and an epoxy equivalent of 600 to 2200 g / eq, and o-cresol novolak. Mold epoxy resin (c) with a weight ratio of [(a) + (b)] / (c) of 95/5 to 50/50 and a weight ratio of (a) / (b) of 5/95 to 95 By using in the range of / 5, the effect of improving low-temperature curability without such problems as blocking properties, and excellent cold resistance even when cured at such a low temperature Cycleability, maintenance of coating layer strength at high temperatures, and excellent impact resistance were ensured.

o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)の軟化点は60〜100℃であるのが好ましい。軟化点が60℃未満であるとエポキシ粉体プライマー組成物の貯蔵中に粉体粒子間で融着が起こりやすくなるおそれがある。一方、軟化点が100℃を超えると溶融粘度が高くなり、鋼材基材との濡れ性が悪くなり密着性が低下する(陰極剥離性および耐冷サイクル性が低下する)おそれがある。軟化点はより好ましくは、70〜90℃である。   The softening point of the o-cresol novolac type epoxy resin (c) is preferably 60 to 100 ° C. When the softening point is less than 60 ° C., fusion may easily occur between the powder particles during storage of the epoxy powder primer composition. On the other hand, when the softening point exceeds 100 ° C., the melt viscosity becomes high, the wettability with the steel material base material is deteriorated, and the adhesion may be lowered (cathode releasability and cold cycle resistance are lowered). The softening point is more preferably 70 to 90 ° C.

o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)としては特に限定されず市販されているものとしては以下のものが挙げられる。例えば、エポトートYDCN−702(エポキシ当量195〜220g/eq、軟化点約75℃、東都化成社製)、エポトートYDCN−704(エポキシ当量195〜220g/eq、軟化点約90℃、東都化成社製)等である。これらは単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。   The o-cresol novolac type epoxy resin (c) is not particularly limited, and examples of commercially available products include the following. For example, Epototo YDCN-702 (epoxy equivalent 195 to 220 g / eq, softening point about 75 ° C., manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Epototo YDCN-704 (epoxy equivalent 195 to 220 g / eq, softening point about 90 ° C., manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) ) Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)およびo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)の重量割合は、下記条件を満たすことを条件とする:
[(a)+(b)]/(c)の重量割合が95/5〜50/50であり、
(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5である。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)およびビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)に対して、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)の混合割合が5未満である場合は、十分な耐熱安定性を得ることができず、耐冷熱サイクル性が劣ることとなる。また、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)の混合割合が50を超える場合は、得られる硬化体の弾性率が高くなりすぎて耐低温衝撃性および耐冷熱サイクル性が低下する。
また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)に対して、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)の混合割合が5未満である場合は、低温硬化性、耐冷熱サイクル性が劣ることとなる。またビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)の混合割合が95を超える場合は、高温耐熱性などが劣ることとなる。
In the present invention, the weight ratio of the bisphenol A type epoxy resin (a), the bisphenol F type epoxy resin (b) and the o-cresol novolac type epoxy resin (c) satisfies the following conditions:
The weight ratio of [(a) + (b)] / (c) is 95/5 to 50/50,
The weight ratio of (a) / (b) is 5/95 to 95/5.
When the mixing ratio of the o-cresol novolac epoxy resin (c) is less than 5 with respect to the bisphenol A type epoxy resin (a) and the bisphenol F type epoxy resin (b), sufficient heat resistance stability is obtained. Cannot be achieved, and the thermal cycle resistance is inferior. On the other hand, when the mixing ratio of the o-cresol novolac type epoxy resin (c) exceeds 50, the resulting cured product has an excessively high elastic modulus, resulting in low-temperature impact resistance and cold-heat cycle resistance.
Moreover, when the mixing ratio of the bisphenol F type epoxy resin (b) is less than 5 with respect to the bisphenol A type epoxy resin (a), the low-temperature curability and the thermal cycle resistance are inferior. When the mixing ratio of the bisphenol F type epoxy resin (b) exceeds 95, the high temperature heat resistance and the like are inferior.

硬化剤成分(ロ)
硬化剤成分(ロ)としては、プライマー塗膜の耐低温衝撃性を改善するために可撓性に優れた一般式(A)(式中mは1〜4)で表させるフェノール性硬化剤を用いる。
Hardener component (b)
As the curing agent component (b), a phenolic curing agent represented by the general formula (A) excellent in flexibility (where m is 1 to 4) is excellent in order to improve the low temperature impact resistance of the primer coating film. Use.

Figure 2009220328
Figure 2009220328

式中、mは、1〜4の整数を表す。上記mが1未満であると、以下に詳述するように、原料としてビスフェノールAを使用する場合には、存在することができず、mが4を超えると、合成時に反応が進みすぎて、合成が困難となるので、上記範囲に限定される。上記一般式(A)で表される化合物としては特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)とビスフェノールAとの反応により得られるもの等を挙げることができる。上記硬化剤はフェノール性水酸基当量が200〜800g/eqである。200g/eq未満であるとエポキシ粉体プライマー組成物の軟化点が低下し、エポキシ粉体プライマー組成物の貯蔵中に粉体粒子間で融着が起こりやすくなり、貯蔵安定性が低下する。800g/eqを超えると反応性が低下し、陰極剥離性が低下する。   In formula, m represents the integer of 1-4. When m is less than 1, as described in detail below, when bisphenol A is used as a raw material, it cannot be present, and when m exceeds 4, the reaction proceeds too much during synthesis, Since the synthesis becomes difficult, it is limited to the above range. It does not specifically limit as a compound represented by the said general formula (A), For example, what is obtained by reaction of a bisphenol A type epoxy resin (a) and bisphenol A etc. can be mentioned. The curing agent has a phenolic hydroxyl group equivalent of 200 to 800 g / eq. If it is less than 200 g / eq, the softening point of the epoxy powder primer composition is lowered, and fusion between powder particles is likely to occur during storage of the epoxy powder primer composition, and the storage stability is lowered. When it exceeds 800 g / eq, the reactivity is lowered and the cathode peelability is lowered.

上記硬化剤としては、市販されているものを使用することができる。具体的には、例えば、TH−4100(フェノール性水酸基当量約725g/eq、軟化点約110℃、東都化成社製)、エピキュア171N(フェノール性水酸基当量200〜286g/eq、軟化点約80℃、ジャパンエポキシレジン社製)、エキピュア170(フェノール性水酸基当量286〜400g/eq、軟化点約90℃、ジャパンエポキシレジン社製)等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。   What is marketed can be used as said hardening | curing agent. Specifically, for example, TH-4100 (phenolic hydroxyl group equivalent of about 725 g / eq, softening point of about 110 ° C., manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), EpiCure 171N (phenolic hydroxyl group equivalent of 200 to 286 g / eq, softening point of about 80 ° C. And Epoxy 170 (phenolic hydroxyl group equivalent of 286 to 400 g / eq, softening point of about 90 ° C., manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.). These may be used alone or in combination of two or more.

硬化剤成分の配合量は、混合エポキシ樹脂成分のエポキシ基1当量に対してフェノール性硬化剤のフェノール性水酸基を0.4〜0.9当量とする。フェノール性水酸基当量が0.4未満では硬化剤が少なすぎるためエポキシ樹脂の高分子化が不十分となり、エポキシ粉体プライマー組成物としての性能が発揮できない。また、0.9を超えると混合エポキシ樹脂のエポキシ基がほとんど反応し、エポキシ粉体プライマー組成物中の反応活性点が減少することにより、プライマー上に積層される熱可塑性接着剤とエポキシプライマー層との間の接着性が低下し、ピール強度が低下する。   The compounding quantity of a hardening | curing agent component makes the phenolic hydroxyl group of a phenolic hardening | curing agent 0.4-0.9 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy groups of a mixed epoxy resin component. If the phenolic hydroxyl group equivalent is less than 0.4, the curing agent is too small and the epoxy resin becomes insufficiently polymerized, and the performance as an epoxy powder primer composition cannot be exhibited. Moreover, when it exceeds 0.9, the epoxy group of the mixed epoxy resin almost reacts, and the reactive site in the epoxy powder primer composition decreases, so that the thermoplastic adhesive and the epoxy primer layer laminated on the primer The adhesive strength between the two decreases, and the peel strength decreases.

硬化促進剤成分(ハ)
硬化促進剤成分(ハ)としては、下記一般式(B)および下記一般式(C)で表されるイミダゾール系硬化促進剤および(または)イミダゾリン系硬化促進剤を用いる。
Curing accelerator component (c)
As the curing accelerator component (c), an imidazole curing accelerator and / or an imidazoline curing accelerator represented by the following general formula (B) and the following general formula (C) are used.

Figure 2009220328
Figure 2009220328

Figure 2009220328
Figure 2009220328

式中、Rは、水素原子、炭素数1〜17のアルキル基、または、フェニル基を表す。Rは、水素原子、または、メチル基を表す。上記炭素数1〜17のアルキル基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基等を挙げることができる。上記イミダゾール系硬化促進剤としては特に限定されず、市販されているものを使用してもよい。具体的には、例えば、2MZ(2−メチルイミダゾール、四国化成工業社製)、2PZ(2−フェニルイミダゾール、四国化成工業社製)、C11Z(2−ウンデシルイミダゾール、四国化成工業社製)、C17Z(2−ヘプタデシルイミダゾール、四国化成工業社製)等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。 In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, or a phenyl group. R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. It does not specifically limit as said C1-C17 alkyl group, For example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, i-propyl group etc. can be mentioned. It does not specifically limit as said imidazole type hardening accelerator, You may use what is marketed. Specifically, for example, 2MZ (2-methylimidazole, manufactured by Shikoku Chemical Industries), 2PZ (2-phenylimidazole, manufactured by Shikoku Chemicals), C11Z (2-undecylimidazole, manufactured by Shikoku Chemicals), C17Z (2-heptadecylimidazole, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記イミダゾリン系硬化促進剤としては特に限定されず、市販されているものを使用してもよい。具体的には、例えば、2MZL(2−メチルイミダゾリン、四国化成工業社製)、2E・4MZL(2−エチル−4−メチルイミダゾリン、四国化成工業社製)等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。   It does not specifically limit as said imidazoline series hardening accelerator, You may use what is marketed. Specifically, 2MZL (2-methylimidazoline, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), 2E · 4MZL (2-ethyl-4-methylimidazoline, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

硬化促進剤の配合量は、硬化剤成分(ロ)の量に対して0.1〜15.0重量%配合する。0.1重量%未満では硬化が促進されず、15.0重量%を超えるとエポキシ粉体プライマー組成物の反応性が高くなりすぎ、常温域においてもブロッキングが発生しやすくなり、貯蔵安定性が不良となる。   The compounding quantity of a hardening accelerator is mix | blended 0.1 to 15.0 weight% with respect to the quantity of a hardening | curing agent component (b). If it is less than 0.1% by weight, the curing is not promoted, and if it exceeds 15.0% by weight, the reactivity of the epoxy powder primer composition becomes too high, blocking is likely to occur even at room temperature, and storage stability is improved. It becomes defective.

無機充填材成分(ニ)
無機充填材成分(ニ)としては、無機質充填材を混合エポキシ樹脂成分(イ)、フェノール性硬化剤成分(ロ)および硬化促進剤成分(ハ)の合計量に対して10〜100重量%含有させる。無機質充填材は、形成されるエポキシプライマー層の応力緩和に寄与し、鋼材基材との密着性を向上させるとともに、腐食因子の遮断にも寄与することで耐陰極剥離性も向上させる。無機質充填材の量は10%未満では十分な効果が得られず100重量%を超えると、エポキシ粉体プライマー組成物の溶融粘度が高くなり鋼材基材との濡れ性が悪くなり、密着性が低下する(耐陰極剥離性、耐冷熱サイクル性が低下する)。上記無機質充填材としては、例えば、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ等の体質顔料;二酸化チタン、ベンガラ、カーボンブラック、酸化鉄等の着色無機顔料;リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム等の防錆顔料;亜鉛粉、アルミニウム粉等の金属粉等を挙げることができる。
Inorganic filler component (d)
As the inorganic filler component (d), the inorganic filler is contained in an amount of 10 to 100% by weight based on the total amount of the mixed epoxy resin component (b), the phenolic curing agent component (b) and the curing accelerator component (c). Let The inorganic filler contributes to stress relaxation of the formed epoxy primer layer, improves the adhesion to the steel substrate, and also contributes to the blocking of the corrosion factor, thereby improving the cathode peeling resistance. If the amount of the inorganic filler is less than 10%, a sufficient effect cannot be obtained, and if it exceeds 100% by weight, the melt viscosity of the epoxy powder primer composition becomes high and the wettability with the steel substrate becomes poor, and the adhesion is poor. (Cathode peeling resistance and cold heat cycle resistance are reduced). Examples of the inorganic filler include extender pigments such as alumina, silica, barium sulfate, calcium carbonate, clay, talc, and mica; colored inorganic pigments such as titanium dioxide, bengara, carbon black, and iron oxide; zinc phosphate, phosphorus Examples thereof include rust preventive pigments such as aluminum oxide; metal powders such as zinc powder and aluminum powder.

エポキシプライマー層の形成
上記の混合エポキシ樹脂成分(イ)、硬化剤成分(ロ)、硬化促進剤成分(ハ)および無機充填材成分(ニ)を含むエポキシ粉体プライマー組成物の調製は、これらの各成分をスーパーミキサーやヘンシェルミキサーなどを使用して予備的に混合を行った後、ニーダーやエクストルーダーなどの混練機に投入して溶融混練を行い、その後冷却して粗粉砕し、さらに微粉砕して所望の粒径に粉砕・分級を行うことによって、調製することができる。溶融混練の条件は、用いる原料成分によって適宜選択することができる。また、その粒径は、体積平均粒子径で5〜50μmであることが好ましい。これらの調整は、巨大粒子や微小粒子を除去し、粒度分布を調整するための分級により行うことができる。更に本発明に用いられるエポキシ粉体プライマー組成物は、用途に応じてレベリング剤、流動化助剤、脱気剤等の添加剤や助剤を含有してもよい。
Formation of epoxy primer layer Preparation of epoxy powder primer composition containing the above mixed epoxy resin component (a), curing agent component (b), curing accelerator component (c) and inorganic filler component (d) Each of the above components is preliminarily mixed using a super mixer, Henschel mixer, etc., then introduced into a kneader such as a kneader or extruder, melt kneaded, then cooled and coarsely pulverized, and further finely pulverized. It can prepare by grind | pulverizing and grind | pulverizing and classifying to a desired particle size. The conditions for melt kneading can be appropriately selected depending on the raw material components used. Moreover, it is preferable that the particle size is 5-50 micrometers in a volume average particle diameter. These adjustments can be performed by classification for adjusting the particle size distribution by removing large particles and fine particles. Furthermore, the epoxy powder primer composition used in the present invention may contain additives and auxiliaries such as a leveling agent, a fluidization aid, and a degassing agent depending on the application.

鋼材へのエポキシ粉体プライマー組成物の塗布方法としては、静電塗装法、流動浸漬法など粉体分野で一般的に用いられる塗装方法が挙げられる。こうしてエポキシ粉体プライマー組成物を鋼材表面に付着させてから、鋼材を誘導加熱装置等で加熱して、エポキシ粉体プライマー組成物を溶融、硬化させることによって、エポキシプライマー層(3)を形成することができる。また、鋼材を予め加熱しておいて、そして加熱された鋼材表面にエポキシ粉体プライマー組成物を静電塗装法などによって付着させ、次いで溶融、硬化させることによって、エポキシプライマー層(3)を形成することもできる。   Examples of the method for applying the epoxy powder primer composition to the steel include coating methods generally used in the powder field, such as electrostatic coating and fluid dipping. After the epoxy powder primer composition is thus adhered to the steel surface, the steel material is heated with an induction heating device or the like to melt and cure the epoxy powder primer composition, thereby forming the epoxy primer layer (3). be able to. Moreover, the epoxy primer layer (3) is formed by preheating the steel material, and attaching the epoxy powder primer composition to the heated steel surface by electrostatic coating or the like, and then melting and curing it. You can also

こうして形成されるエポキシプライマー層(3)は、膜厚が10〜500μmであるのが好ましい。膜厚が10μm未満では防食性が不十分となるおそれがあり、500μmを超えると耐低温衝撃性が低下するおそれがある。   The epoxy primer layer (3) thus formed preferably has a thickness of 10 to 500 μm. If the film thickness is less than 10 μm, the corrosion resistance may be insufficient, and if it exceeds 500 μm, the low-temperature impact resistance may decrease.

ポリオレフィン接着剤層(4)およびポリオレフィン層(5)
ポリオレフィン接着剤層(4)としては、エポキシプライマー層(3)との接着性およびポリオレフィン層(5)との融着性が優れるものであれば何でもよいが、ポリオレフィンに無水マレイン酸をグラフト重合した無水マレイン酸変性ポリオレフィンを用いるとプライマー層との接着性が優れ好適である。ポリオレフィン接着剤層(4)は0.02〜1.0mmの厚みであると良好な結果が得られる。0.02mm以下ではプライマー層との接着強度が不十分である。また、1.0mmを超えると経済性の観点から好ましくない。ポリオレフィン接着剤層の形成方法としては、溶融した変性ポリオレフィンを押出機から押し出して被覆する溶融押出法が好適である。この場合、二層Tダイを用いてポリオレフィン接着剤が下層、ポリオレフィンが上層になるように二層一体で押し出して、ポリオレフィン接着剤層(4)とポリオレフィン層(5)を同時に形成させることもできる。
Polyolefin adhesive layer (4) and polyolefin layer (5)
The polyolefin adhesive layer (4) may be anything as long as it has excellent adhesion with the epoxy primer layer (3) and fusion with the polyolefin layer (5), but maleic anhydride is grafted onto the polyolefin. Use of maleic anhydride-modified polyolefin is preferable because of excellent adhesiveness with the primer layer. Good results are obtained when the polyolefin adhesive layer (4) has a thickness of 0.02 to 1.0 mm. If it is 0.02 mm or less, the adhesive strength with the primer layer is insufficient. Moreover, when it exceeds 1.0 mm, it is not preferable from a viewpoint of economical efficiency. As a method for forming the polyolefin adhesive layer, a melt extrusion method in which a molten modified polyolefin is coated by being extruded from an extruder is suitable. In this case, the two-layer T die can be used to extrude the two layers so that the polyolefin adhesive is the lower layer and the polyolefin is the upper layer, thereby forming the polyolefin adhesive layer (4) and the polyolefin layer (5) simultaneously. .

本発明に用いるポリオレフィン層(5)は、一般市販のポリエチレンやポリプロピレン等が使用できる。また、用途に応じてカーボンブラック、着色顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃材、帯電防止剤等を混合して用いることができる。ポリオレフィン層(5)は0.3mm以上の厚みであると十分な防食性が得られるため好ましい。ポリオレフィン層(5)の成型法は溶融押出法が好適である。   For the polyolefin layer (5) used in the present invention, general commercially available polyethylene or polypropylene can be used. In addition, carbon black, color pigments, antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, flame retardants, antistatic agents, and the like can be mixed and used depending on the application. The polyolefin layer (5) preferably has a thickness of 0.3 mm or more because sufficient corrosion resistance can be obtained. The molding method of the polyolefin layer (5) is preferably a melt extrusion method.

本発明のポリオレフィン被覆鋼材は、従来の硬化温度よりも低い温度でエポキシプライマー層を硬化させた場合であっても、優れた耐冷熱サイクル性、高温下での被覆層強度の維持、そして優れた耐衝撃性を有するという特徴を有している。そして本発明のポリオレフィン被覆鋼材は、高温接水環境下または厳寒環境下においても優れた防食性を発揮するという利点がある。詳しくは、本発明において、上記(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)成分を含むエポキシ粉体プライマー組成物を用いて、ポリオレフィン被覆鋼材のエポキシプライマー層を形成することによって、寒冷地使用のための極低温の耐冷熱サイクル性が著しく向上することとなった。   The polyolefin-coated steel material of the present invention has excellent cold-heat cycle resistance, maintenance of coating layer strength at high temperatures, and excellent properties even when the epoxy primer layer is cured at a temperature lower than the conventional curing temperature. It has the characteristic of having impact resistance. The polyolefin-coated steel material of the present invention has an advantage of exhibiting excellent anticorrosion properties even in a high temperature wetted environment or a severely cold environment. Specifically, in the present invention, by using the epoxy powder primer composition containing the above components (a), (b), (c) and (d), an epoxy primer layer of a polyolefin-coated steel material is formed. The cryogenic thermal cycle resistance for land use was significantly improved.

なお本発明のポリオレフィン被覆鋼材において、極低温の耐冷熱サイクル性が著しく向上した理由として、エポキシ粉体プライマー組成物に含まれる上記(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)成分において、混合エポキシ樹脂成分(イ)としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)およびo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)の混合物を用い、そしてこれらの量を特定することによって、エポキシ粉体プライマー組成物の硬化時の流動性および硬化剤成分(ロ)との相溶性が向上し、これにより防食性が向上したと考えられる。そして本発明においてはさらに、被覆層形成時の硬化温度をより低く設定する場合であっても、このように防食性に優れたポリオレフィン被覆鋼材が得られるため、上述の利点に加えてさらにエネルギーコストおよびCO排出量の削減をも可能とするという利点がある。 In addition, in the polyolefin-coated steel material of the present invention, the reason why the cryogenic thermal cycle resistance is remarkably improved is that in the components (a), (b), (c) and (d) contained in the epoxy powder primer composition Using a mixture of bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) and o-cresol novolac type epoxy resin (c) as mixed epoxy resin component (a), and specifying these amounts Thus, it is considered that the fluidity at the time of curing of the epoxy powder primer composition and the compatibility with the curing agent component (b) are improved, thereby improving the corrosion resistance. Further, in the present invention, even when the curing temperature at the time of forming the coating layer is set lower, a polyolefin-coated steel material having excellent anticorrosion properties can be obtained in this way. And there is an advantage that CO 2 emission can be reduced.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、「部」および「%」は、ことわりのない限り、重量基準による。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.

実施例1
a)エポキシ粉体プライマー組成物の調製
表1のNo.1に示すように、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)(東都化成社製エポトートYD−014、エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点91〜102℃)70重量部、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)(東都化成社製エポトート2004、エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点80〜90℃)20重量部、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成社製エポトートYDCN702、エポキシ当量195〜220g/eq、軟化点約75℃)10重量部、フェノール系硬化剤(ジャパンエポキシレジン社製エピキュア171N、フェノール性水酸基当量200〜286g/eq、軟化点約80℃)21重量部(エポキシ基1当量に対するフェノール性水酸基当量0.6)、2−メチルイミダゾール(2MZ)0.6重量部(硬化剤に対して3重量%)、硫酸バリウム 12重量部(エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤の合計量100重量部に対して10重量部)を、スーパーミキサー(日本スピンドル社製)にて約3分間予備混合した。次いで、コニーダー(ブス社製)により約100℃の条件で溶融混練押し出しを行った。押し出された配合品を室温まで冷却・粗粉砕後、アトマイザー(不二パウダル社製)にて微粉砕し、平均粒径35μmのエポキシ粉体プライマー組成物を得た。
Example 1
a) Preparation of Epoxy Powder Primer Composition No. 1 in Table 1 1, 70 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin (a) (Etototo YD-014 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., epoxy equivalent 900 to 1000 g / eq, softening point 91 to 102 ° C.), bisphenol F type epoxy resin (b ) (Etototo 2004, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., epoxy equivalent 900-1000 g / eq, softening point 80-90 ° C.) , 10 parts by weight of a softening point (about 75 ° C.), 21 parts by weight of phenolic curing agent (Epicure 171N manufactured by Japan Epoxy Resin, phenolic hydroxyl group equivalent 200 to 286 g / eq, softening point about 80 ° C.) Hydroxyl group equivalent 0.6), 2-methylimidazole (2 Z) 0.6 parts by weight (3% by weight with respect to the curing agent) and 12 parts by weight of barium sulfate (10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of epoxy resin, curing agent and curing accelerator) (Nippon Spindle Co., Ltd.) was premixed for about 3 minutes. Subsequently, melt-kneading extrusion was performed on the conditions of about 100 degreeC with the Kneader (made by Busus). The extruded product was cooled to room temperature and coarsely pulverized, and then finely pulverized by an atomizer (manufactured by Fuji Powder Co., Ltd.) to obtain an epoxy powder primer composition having an average particle size of 35 μm.

b)ポリエチレン被覆鋼管の製作
鋼管(SGP250A×5500mm長さ×6.6mm厚み)の外面をグリッドブラスト処理により除錆し、クロメート処理剤(水溶液中の全クロムに対する3価クロムの重量比が0.4、シリカの重量比が2.0、リン酸の重量比が1.0)を刷毛で塗布し乾燥した。クロメート被膜の全クロム付着量は500mg/mであった。クロメート処理した鋼管をスキューターニング式搬送装置に載せ、回転させながら管軸方向に搬送した。この鋼管を高周波誘導加熱装置で表面温度が160℃になるように加熱し、(a)で調製したエポキシ粉体プライマー組成物を静電粉体塗装機(GX3300、オノダ社製)および静電粉体ガン(GX107、オノダ社製)を用いて静電塗装し、エポキシプライマー層を形成した。形成されたエポキシプライマー層の厚みは硬化後で0.10mmであった。
変性ポリエチレン(エチレンの単独重合体を無水マレイン酸で変性した変性ポリエチレンで、変性ポリエチレン1gに対する無水マレイン酸の付加量が1×10-5モル)と低密度ポリエチレン(密度0.92、カーボンブラックを2.5重量%配合)を二層一体でTダイから押し出して、エポキシプライマー層が形成された鋼管表面に、らせん状に被覆した。変性ポリエチレン層の厚みは0.15mm、ポリエチレン層の厚みは2.5mmであった。被覆直後にシリコーンゴム製のロールを押し当てて被覆層を圧着し、ポリエチレン被覆層間を強固に融着させた後、外面から水冷を行い、ポリエチレン被覆鋼管を得た。
b) Production of polyethylene-coated steel pipe The outer surface of the steel pipe (SGP250A × 5500 mm length × 6.6 mm thickness) was rusted by grid blasting, and the chromate treatment agent (the weight ratio of trivalent chromium to the total chromium in the aqueous solution was 0. 4. A silica weight ratio of 2.0 and a phosphoric acid weight ratio of 1.0) were applied with a brush and dried. The total chromium adhesion amount of the chromate film was 500 mg / m 2 . The chromated steel pipe was placed on a skew turning type conveying device and conveyed in the tube axis direction while rotating. This steel pipe is heated with a high frequency induction heating device so that the surface temperature becomes 160 ° C., and the epoxy powder primer composition prepared in (a) is used as an electrostatic powder coating machine (GX3300, manufactured by Onoda) and electrostatic powder. Electrostatic coating was performed using a body gun (GX107, manufactured by Onoda) to form an epoxy primer layer. The thickness of the formed epoxy primer layer was 0.10 mm after curing.
Modified polyethylene (modified polyethylene obtained by modifying a homopolymer of ethylene with maleic anhydride, the amount of maleic anhydride added to 1 g of modified polyethylene is 1 × 10 −5 mol) and low density polyethylene (density 0.92, carbon black (2.5 wt% blending) was extruded from a T-die as a single layer, and the steel pipe surface on which the epoxy primer layer was formed was spirally coated. The thickness of the modified polyethylene layer was 0.15 mm, and the thickness of the polyethylene layer was 2.5 mm. Immediately after coating, a roll made of silicone rubber was pressed to crimp the coating layer, and the polyethylene coating layer was firmly fused, and then water-cooled from the outer surface to obtain a polyethylene-coated steel pipe.

実施例2〜17
表1の実施例2〜17に示す組成のエポキシ粉体プライマー組成物を実施例1(a)と同じ要領で調製した。なお、表1に記載のエポキシ樹脂の配合量は重量割合であり、硬化剤の配合比はエポキシ樹脂成分中のエポキシ基1当量に対する硬化剤中のフェノール性水酸基当量であり、硬化促進剤の配合比は硬化剤100重量部に対する重量部(重量%)であり、無機質充填材の配合量はエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤の合計量100重量部に対する重量部(重量%)である。
そして実施例1(b)と同じ要領で、表1の実施例2〜17に記したエポキシ粉体プライマー組成物を用いたポリエチレン被覆鋼管を製作した。なお表1、2中の「C11Z」は、2−ウンデシルイミダゾール(四国化成工業社製)を示す。
Examples 2-17
Epoxy powder primer compositions having the compositions shown in Examples 2 to 17 in Table 1 were prepared in the same manner as in Example 1 (a). In addition, the compounding quantity of the epoxy resin of Table 1 is a weight ratio, the compounding ratio of a hardening | curing agent is the phenolic hydroxyl group equivalent in a hardening | curing agent with respect to 1 equivalent of epoxy groups in an epoxy resin component, and the mixing | blending of a hardening accelerator. The ratio is part by weight (% by weight) with respect to 100 parts by weight of the curing agent, and the blending amount of the inorganic filler is part by weight (% by weight) with respect to 100 parts by weight of the total amount of epoxy resin, curing agent and curing accelerator.
And the polyethylene coated steel pipe using the epoxy powder primer composition described in Examples 2-17 of Table 1 was manufactured in the same manner as Example 1 (b). In Tables 1 and 2, “C11Z” indicates 2-undecylimidazole (manufactured by Shikoku Chemicals).

比較例1〜15
表2の比較例1〜15に示す組成のエポキシ粉体プライマー組成物を実施例1(a)と同様に調製した。なお、比較例13〜15のジシアンジアミドの配合量は、混合エポキシ樹脂成分100重量部に対する重量%である。そして実施例1(b)と同じ要領で、表2の比較例1〜15に記したエポキシ粉体プライマー組成物を用いたポリエチレン被覆鋼管を製作した。
Comparative Examples 1-15
Epoxy powder primer compositions having compositions shown in Comparative Examples 1 to 15 in Table 2 were prepared in the same manner as in Example 1 (a). In addition, the compounding quantity of the dicyandiamide of Comparative Examples 13-15 is the weight% with respect to 100 weight part of mixed epoxy resin components. And the polyethylene coated steel pipe using the epoxy powder primer composition described in the comparative examples 1-15 of Table 2 was manufactured in the same way as Example 1 (b).

上記実施例および比較例によって得られたポリエチレン被覆鋼管を、下記に従って評価試験を行った。試験結果を表3にまとめて示す。   The polyethylene-coated steel pipes obtained by the above examples and comparative examples were subjected to evaluation tests according to the following. The test results are summarized in Table 3.

耐熱水密着性の評価
実施例および比較例で得られたポリエチレン被覆鋼管に、カッターナイフで鋼管素地に達する切り込み傷を円周方向に沿って10mm幅で入れた。被覆層の一部を剥離させてここを治具つかみ部とした。この部分を、引っ張り試験機の治具でつかみ、環境温度23℃、剥離角90度、剥離速度10mm/分で被覆層を鋼管から剥がし、初期90°ピール強度を測定した
次いで、実施例および比較例で得られた他のポリエチレン被覆鋼管を、80℃の熱水に100日間浸漬した。浸漬後、ポリエチレン被覆鋼管を取り出し、上記と同様の操作を行い、浸漬後90°ピール強度を測定した。
Evaluation of hot water adhesion Adhesion scratches reaching the steel pipe substrate with a cutter knife were made in the polyethylene-coated steel pipes obtained in Examples and Comparative Examples with a width of 10 mm along the circumferential direction. A part of the coating layer was peeled off, and this was used as a jig holding part. This part was grasped with a jig of a tensile tester, the coating layer was peeled off from the steel pipe at an environmental temperature of 23 ° C., a peeling angle of 90 °, and a peeling speed of 10 mm / min, and an initial 90 ° peel strength was measured. The other polyethylene-coated steel pipe obtained in the example was immersed in hot water at 80 ° C. for 100 days. After the immersion, the polyethylene-coated steel pipe was taken out, the same operation as described above was performed, and the 90 ° peel strength was measured after the immersion.

耐陰極剥離性の評価
実施例および比較例で得られたポリエチレン被覆鋼管被覆に、鋼管素地まで達する直径9mmのドリル穴をあけ、3%食塩水に浸漬し、60℃恒温下、−1.5V(対飽和カロメル電極)の電圧を30日間印加して陰極剥離試験を行った。試験終了後、被覆を除去し、初期穴端部から剥離先端までの距離(剥離距離)を測定した。
Evaluation of Cathodic Peeling Resistance Drilling holes with a diameter of 9 mm reaching the steel tube base material were drilled in the polyethylene-coated steel tube coatings obtained in the examples and comparative examples, and immersed in 3% saline solution, at a constant temperature of 60 ° C., −1.5 V. A cathode peeling test was performed by applying a voltage of (saturated calomel electrode) for 30 days. After the test was completed, the coating was removed, and the distance from the initial hole end to the peeling tip (peeling distance) was measured.

耐低温衝撃性の評価
実施例および比較例で得られたポリエチレン被覆鋼管に対して、ASTM G 14の規定に準拠して先端径15.875mmのポンチを用いた落錘衝撃試験を行った。試験は−45℃で行った。試験終了後、被覆の割れの有無を目視により判定した。
Evaluation of low temperature impact resistance The polyethylene-coated steel pipes obtained in the examples and comparative examples were subjected to a falling weight impact test using a punch having a tip diameter of 15.875 mm in accordance with the provisions of ASTM G14. The test was conducted at -45 ° C. After completion of the test, the presence or absence of cracks in the coating was visually determined.

耐冷熱サイクル性の評価
実施例および比較例で得られたポリエチレン被覆鋼管を、「−60℃雰囲気×8時間 → 25℃温水浸漬×15時間 → 23℃(室温)雰囲気×1時間」を1サイクルとする冷熱サイクルを15サイクル行った。次いで、サイクル後のポリエチレン被覆鋼管の端面部の被覆の剥離の有無を目視により評価した。
Evaluation of cold-heat cycle resistance The polyethylene-coated steel pipes obtained in the examples and comparative examples were subjected to one cycle of “−60 ° C. atmosphere × 8 hours → 25 ° C. warm water immersion × 15 hours → 23 ° C. (room temperature) atmosphere × 1 hour”. Fifteen cycles of cooling and heating were performed. Subsequently, the presence or absence of peeling of the coating on the end surface portion of the polyethylene-coated steel pipe after the cycle was visually evaluated.

下記表1〜2は、実施例1〜17および比較例1〜15の組成を示す。なお表1、2中の記載は、
・エポトートYD−014:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)、東都化成社製、エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点91〜102℃
・エポトート2004:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)、東都化成社製、エポキシ当量900〜1000g/eq、軟化点80〜90℃
・エポトートYDCN702:o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)、東都化成社製、エポキシ当量195〜220g/eq、軟化点約75℃、
・エピキュア171N:硬化剤(ロ)、ジャパンエポキシレジン社製、フェノール性水酸基当量200〜286g/eq、軟化点約80℃、
・2MZ:2−メチルイミダゾール、四国化成工業社製、
・C11Z:2−ウンデシルイミダゾール、四国化成工業社製、
を意味する。
Tables 1-2 below show the compositions of Examples 1-17 and Comparative Examples 1-15. The descriptions in Tables 1 and 2 are as follows:
Epototo YD-014: bisphenol A type epoxy resin (a), manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., epoxy equivalent 900-1000 g / eq, softening point 91-102 ° C.
Epototo 2004: Bisphenol F type epoxy resin (b), manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., epoxy equivalent 900-1000 g / eq, softening point 80-90 ° C.
Epototo YDCN702: o-cresol novolak type epoxy resin (c), manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., epoxy equivalent of 195 to 220 g / eq, softening point of about 75 ° C.
Epicure 171N: curing agent (b), manufactured by Japan Epoxy Resin Co., phenolic hydroxyl group equivalent of 200 to 286 g / eq, softening point of about 80 ° C.
2MZ: 2-methylimidazole, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
C11Z: 2-undecylimidazole, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
Means.

Figure 2009220328
Figure 2009220328

Figure 2009220328
:比較例13〜15における硬化剤(ロ)の量は、混合エポキシ樹脂成分(イ)100重量部に対する重量%を示す。
Figure 2009220328
* : The amount of the curing agent (b) in Comparative Examples 13 to 15 indicates wt% with respect to 100 parts by weight of the mixed epoxy resin component (a).

Figure 2009220328
Figure 2009220328

表3から明らかなように、本発明で規定する条件を全て満たす実施例は比較例に較べて、耐熱水密着力、耐陰極剥離性、耐低温衝撃性、耐冷熱サイクル性いずれも優れた特性を示している。
一方、混合エポキシ樹脂成分(イ)において(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5の範囲外である比較例1〜2は、耐冷熱サイクル性が劣るものであり、また比較例3〜4は耐熱水密着力および耐陰極剥離性が劣るものであった。
[(a)+(b)]/(c)の重量割合において(c)の重量が多い比較例5は、耐陰極剥離性、耐低温衝撃性、耐冷熱サイクル性が劣るものであり、(c)の重量が少ない比較例6は、耐冷熱サイクル性が劣るものであった。
また、比較例7〜15において、混合エポキシ樹脂成分(イ)、硬化剤成分(ロ)、硬化促進剤成分(ハ)および無機質充填材成分(ニ)の何れかの配合比率が本願発明の範囲から外れる場合において、本願発明の効果が得られなかったことが確認された。
As is clear from Table 3, the examples satisfying all the conditions defined in the present invention are superior in heat-resistant water adhesion, cathode peel resistance, low-temperature impact resistance, and thermal cycle resistance compared to the comparative examples. Is shown.
On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 in which the weight ratio of (a) / (b) is outside the range of 5/95 to 95/5 in the mixed epoxy resin component (I) is inferior in the thermal cycle resistance. Further, Comparative Examples 3 to 4 were inferior in hot water adhesion and cathode peel resistance.
Comparative Example 5 in which the weight of (c) is large in the weight ratio of [(a) + (b)] / (c) is inferior in cathode peel resistance, low temperature impact resistance, and cold heat cycle resistance. The comparative example 6 with a small weight of c) was inferior in the thermal cycle resistance.
In Comparative Examples 7 to 15, the blending ratio of any of the mixed epoxy resin component (A), the curing agent component (B), the curing accelerator component (C), and the inorganic filler component (D) is within the scope of the present invention. In the case of deviating from the above, it was confirmed that the effect of the present invention was not obtained.

なお、ポリオレフィン層として高密度ポリエチレンやポリプロピレンを用いた場合については示していないが、低密度ポリエチレンの場合と同様に良好な結果が得られたことを確認している。   Although the case where high-density polyethylene or polypropylene is used as the polyolefin layer is not shown, it has been confirmed that good results were obtained as in the case of low-density polyethylene.

本発明のポリオレフィン被覆鋼材は、優れた耐熱水密着性、耐陰極剥離性、耐低温衝撃性、耐冷熱サイクル性などを有しているため、高温接水環境下、極低温環境下といった過酷な条件下においても長期に渡って使用することができという利点がある。本発明のポリオレフィン被覆鋼材はさらに、被覆層形成時の硬化温度をより低く設定する場合であっても上述の優れた性能が確保されるため、上述の利点に加えてさらにエネルギーコストおよびCO排出量の削減をも可能とするという利点がある。 Since the polyolefin-coated steel material of the present invention has excellent hot water adhesion, cathodic peel resistance, low temperature impact resistance, cold heat resistance, etc., it is a severe environment such as a high temperature wetted environment or a cryogenic environment. There is an advantage that it can be used for a long time even under conditions. The polyolefin-coated steel material of the present invention further ensures the above-described excellent performance even when the curing temperature at the time of forming the coating layer is set lower, so that in addition to the above-described advantages, the energy cost and CO 2 emission are further increased. There is an advantage that the amount can be reduced.

本発明のポリオレフィン被覆鋼材の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the polyolefin covering steel material of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:鋼材、2:クロメート被膜、3:エポキシプライマー層、4:ポリオレフィン接着剤層、5:ポリオレフィン層。   1: Steel material, 2: Chromate film, 3: Epoxy primer layer, 4: Polyolefin adhesive layer, 5: Polyolefin layer.

Claims (3)

下地処理を施した鋼材の表面に;下記成分(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)を含む組成物から形成されたエポキシプライマー層;ポリオレフィン接着剤層;および、ポリオレフィン層;が順次積層された、ポリオレフィン被覆鋼材:
(イ)軟化点が75〜128℃でエポキシ当量が600〜2200g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)と、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)と、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)との混合物であって、
[(a)+(b)]/(c)の重量割合が95/5〜50/50であり、
(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5である、
混合エポキシ樹脂成分、
(ロ)平均フェノール水酸基当量が200〜800g/eqのフェノール性硬化剤であって、該フェノール性硬化剤のフェノール水酸基の量は、混合エポキシ樹脂成分(イ)のエポキシ基1当量に対して0.4〜0.9当量である、硬化剤成分、
(ハ)イミダゾール系硬化促進剤および/またはイミダゾリン系硬化促進剤であって、該硬化促進剤の量は、硬化剤成分(ロ)100重量部に対して0.1〜15.0重量部である、硬化促進剤成分、
(ニ)無機質充填材であって、該無機質充填材の量は、該混合エポキシ樹脂成分(イ)、硬化剤成分(ロ)および硬化促進剤成分(ハ)の合計量100重量部に対して10〜100重量部である、無機質充填材成分。
An epoxy primer layer formed from a composition containing the following components (a), (b), (c) and (d); a polyolefin adhesive layer; and a polyolefin layer; Sequentially laminated, polyolefin coated steel:
(A) Bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) having a softening point of 75 to 128 ° C. and an epoxy equivalent of 600 to 2200 g / eq, and o-cresol novolac type epoxy resin (c) A mixture of
The weight ratio of [(a) + (b)] / (c) is 95/5 to 50/50,
The weight ratio of (a) / (b) is 5/95 to 95/5.
Mixed epoxy resin component,
(B) A phenolic curing agent having an average phenol hydroxyl group equivalent of 200 to 800 g / eq, and the amount of the phenol hydroxyl group of the phenolic curing agent is 0 with respect to 1 equivalent of the epoxy group of the mixed epoxy resin component (A). A curing agent component that is .4 to 0.9 equivalents;
(C) Imidazole-based curing accelerator and / or imidazoline-based curing accelerator, and the amount of the curing accelerator is 0.1 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curing agent component (b). A curing accelerator component,
(D) An inorganic filler, and the amount of the inorganic filler is based on 100 parts by weight of the total amount of the mixed epoxy resin component (a), the curing agent component (b) and the curing accelerator component (c). An inorganic filler component that is 10 to 100 parts by weight.
前記鋼材の下地処理がクロメート処理である、請求項1記載のポリオレフィン被覆鋼材。   The polyolefin-coated steel material according to claim 1, wherein the ground treatment of the steel material is a chromate treatment. ポリオレフィン被覆鋼材の製造に用いられるエポキシ粉体プライマー組成物であって、下記成分(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)を含む、エポキシ粉体プライマー組成物:
(イ)軟化点が75〜128℃でエポキシ当量が600〜2200g/eqのビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)と、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(b)と、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(c)との混合物であって、
[(a)+(b)]/(c)の重量割合が95/5〜50/50であり、
(a)/(b)の重量割合が5/95〜95/5である、
混合エポキシ樹脂成分、
(ロ)平均フェノール水酸基当量が200〜800g/eqのフェノール性硬化剤であって、該フェノール性硬化剤のフェノール水酸基の量は、混合エポキシ樹脂成分(イ)のエポキシ基1当量に対して0.4〜0.9当量である、硬化剤成分、
(ハ)イミダゾール系硬化促進剤および/またはイミダゾリン系硬化促進剤であって、該硬化促進剤の量は、硬化剤成分(ロ)100重量部に対して0.1〜15.0重量部である、硬化促進剤成分、
(ニ)無機質充填材であって、該無機質充填材の量は、該混合エポキシ樹脂成分(イ)、硬化剤成分(ロ)および硬化促進剤成分(ハ)の合計量100重量部に対して10〜100重量部である、無機質充填材成分。
An epoxy powder primer composition used for producing a polyolefin-coated steel material, comprising the following components (A), (B), (C) and (D):
(A) Bisphenol A type epoxy resin (a), bisphenol F type epoxy resin (b) having a softening point of 75 to 128 ° C. and an epoxy equivalent of 600 to 2200 g / eq, and o-cresol novolac type epoxy resin (c) A mixture of
The weight ratio of [(a) + (b)] / (c) is 95/5 to 50/50,
The weight ratio of (a) / (b) is 5/95 to 95/5.
Mixed epoxy resin component,
(B) A phenolic curing agent having an average phenol hydroxyl group equivalent of 200 to 800 g / eq, and the amount of the phenol hydroxyl group of the phenolic curing agent is 0 with respect to 1 equivalent of the epoxy group of the mixed epoxy resin component (A). A curing agent component that is .4 to 0.9 equivalents;
(C) an imidazole-based curing accelerator and / or an imidazoline-based curing accelerator, wherein the amount of the curing accelerator is 0.1 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curing agent component (b). A curing accelerator component,
(D) An inorganic filler, and the amount of the inorganic filler is based on 100 parts by weight of the total amount of the mixed epoxy resin component (a), the curing agent component (b) and the curing accelerator component (c). An inorganic filler component that is 10 to 100 parts by weight.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012036091A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 住友金属鉱山株式会社 Primer composition
WO2013080844A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 住友金属鉱山株式会社 Primer composition
JP2014511424A (en) * 2011-03-07 2014-05-15 アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ Cargo tank coating
JP2015209436A (en) * 2014-04-23 2015-11-24 ソマール株式会社 Powdered paint, and method of producing coating using powdered paint
WO2016016248A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Alzchem Ag Impregnating resin for sewer rehabilitation
JP2020199747A (en) * 2019-06-13 2020-12-17 昭和電工株式会社 Back door for automobile and method for manufacturing the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5764091B2 (en) * 2012-05-30 2015-08-12 新日鐵住金株式会社 Polyolefin-coated steel material having powder epoxy primer layer and powder epoxy primer used therefor

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373340A (en) * 1989-08-14 1991-03-28 Nippon Steel Corp Polyolefin clad steel material excellent in resistance to hot salt water
JPH04175159A (en) * 1990-11-09 1992-06-23 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel material
JPH08187820A (en) * 1994-11-09 1996-07-23 Sumitomo Metal Ind Ltd Polyolefin-covered steel pipe and manufacture thereof
JPH09234822A (en) * 1996-03-01 1997-09-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Outer surface polyethylene-coated steel tube
JP2000143938A (en) * 1998-11-09 2000-05-26 Nippon Kayaku Co Ltd Epoxy resin composition and powder coating
JP2000190422A (en) * 1998-12-28 2000-07-11 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel material
JP2000303189A (en) * 1999-04-19 2000-10-31 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel having stripping resistance
JP2001288588A (en) * 2000-04-04 2001-10-19 Nippon Steel Corp Heavy corrosion protection coated-steel excellent in cathode peeling resistance
JP2002265864A (en) * 2001-03-09 2002-09-18 Nippon Paint Co Ltd Powder coating composition and method for producing the same
JP2003048274A (en) * 2001-08-07 2003-02-18 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel material
JP2003293160A (en) * 2002-04-01 2003-10-15 Jfe Steel Kk Polyolefin-coated steel

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373340A (en) * 1989-08-14 1991-03-28 Nippon Steel Corp Polyolefin clad steel material excellent in resistance to hot salt water
JPH04175159A (en) * 1990-11-09 1992-06-23 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel material
JPH08187820A (en) * 1994-11-09 1996-07-23 Sumitomo Metal Ind Ltd Polyolefin-covered steel pipe and manufacture thereof
JPH09234822A (en) * 1996-03-01 1997-09-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Outer surface polyethylene-coated steel tube
JP2000143938A (en) * 1998-11-09 2000-05-26 Nippon Kayaku Co Ltd Epoxy resin composition and powder coating
JP2000190422A (en) * 1998-12-28 2000-07-11 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel material
JP2000303189A (en) * 1999-04-19 2000-10-31 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel having stripping resistance
JP2001288588A (en) * 2000-04-04 2001-10-19 Nippon Steel Corp Heavy corrosion protection coated-steel excellent in cathode peeling resistance
JP2002265864A (en) * 2001-03-09 2002-09-18 Nippon Paint Co Ltd Powder coating composition and method for producing the same
JP2003048274A (en) * 2001-08-07 2003-02-18 Nippon Steel Corp Polyolefin-coated steel material
JP2003293160A (en) * 2002-04-01 2003-10-15 Jfe Steel Kk Polyolefin-coated steel

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012036091A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 住友金属鉱山株式会社 Primer composition
JP5071593B2 (en) * 2010-09-13 2012-11-14 住友金属鉱山株式会社 Primer composition
US9321946B2 (en) 2010-09-13 2016-04-26 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Primer composition
JP2014511424A (en) * 2011-03-07 2014-05-15 アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ Cargo tank coating
WO2013080844A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 住友金属鉱山株式会社 Primer composition
JP2013136722A (en) * 2011-11-30 2013-07-11 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Primer composition
US9057132B2 (en) 2011-11-30 2015-06-16 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Primer composition
JP2015209436A (en) * 2014-04-23 2015-11-24 ソマール株式会社 Powdered paint, and method of producing coating using powdered paint
WO2016016248A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Alzchem Ag Impregnating resin for sewer rehabilitation
JP2020199747A (en) * 2019-06-13 2020-12-17 昭和電工株式会社 Back door for automobile and method for manufacturing the same
JP7322535B2 (en) 2019-06-13 2023-08-08 株式会社レゾナック Automobile back door and manufacturing method thereof

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