JP2827815B2 - ポリエチレン被覆鋼管 - Google Patents
ポリエチレン被覆鋼管Info
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Description
リング性に優れたポリエチレン被覆鋼管に関する。
のラインパイプ外面は、自然環境の中で、河川水、排
水、雨水、大気、太陽光等に曝され、また土砂、泥等に
直接強く接するので、著しく腐食が起こり易い。このた
め近年、この対策として樹脂を厚膜 (1〜3mm) 被覆す
ることにより優れた防食性を与えた重防食被覆鋼材を使
用されつつある。この被覆樹脂としては、経済性や各種
特性を考慮してポリエチレンが多用されている。ところ
がポリエチレン樹脂は、太陽光に含まれる紫外線の影響
で劣化しやすい。ラインパイプ等の施工時にはヤード等
で3〜5年放置される場合もあるため、被覆層のポリエ
チレンにはカーボンブラックを添加して耐候性を向上さ
せるのが一般的であった。
帯のように日中の気温が50℃以上になり、また太陽光強
度が強い場所においては、カーボンブラックを添加した
ポリエチレンは耐候性に優れるものの色調が黒に限定さ
れるため、太陽光によりポリエチレン被覆が80℃以上に
なる場合があり、ポリエチレンが軟化する。軟化したポ
リエチレンはヤード保管時においてパイプ自体の重みで
凹んだり、運搬時、施工時のハンドリングにより表面が
損傷を受けやすくなる。損傷した部分は補修の必要があ
るため、施工時に多大な労力と時間が必要となり、経済
的、時間的に著しく効率が低下する。従って、砂漠地帯
のような高温となる場所においては、耐ハンドリング性
に優れた被覆が望まれていたが、これまでこのような要
求を満足する被覆は全くなかった。本発明の目的は、耐
候性 (3〜5年) および耐ハンドリング性に優れたポリ
エチレン被覆鋼管を提供することである。
レン被覆の太陽光による温度上昇、耐候性について検討
した結果、着色顔料含有ポリエチレンの中、白色系のポ
リエチレンが太陽光反射性が優れ、樹脂の温度上昇が小
さく軟化しにくいこと、および顔料の紫外線遮蔽性によ
り砂漠地帯において3〜5年の耐候性を達成することを
見出した。
リエチレン樹脂層が接着剤層を介して鋼管の外面に被覆
されているポリエチレン被覆鋼管において、ポリエチレ
ン樹脂層が、ポリエチレン100重量部に対して白色顔
料が75重量%以上である着色顔料を0.5重量部以上
添加した白色系ポリエチレン組成物からなることを特徴
とする、耐候性および耐ハンドリング性に優れた埋設ラ
インパイプ用ポリエチレン被覆鋼管を要旨とする。
リエチレン樹脂層が接着剤層を介して鋼管の外面に被覆
されているポリエチレン被覆鋼管において、ポリエチレ
ン樹脂層が、ポリエチレン100重量部に対して白色顔
料が75重量%以上である着色顔料を0.1重量部〜
0.5重量部および酸化防止剤を0.05重量部以上添
加した白色系ポリエチレン組成物からなることを特徴と
する、耐候性および耐ハンドリング性に優れた埋設ライ
ンパイプ用ポリエチレン被覆鋼管にも関する。
において被覆の対象となる鋼管は、特に限定されず、炭
素鋼、合金鋼等いずれの材質からなる鋼管でもよいが、
特に、砂漠のような高温の環境下で扱われるラインパイ
プの場合に効果的である。
ットブラストなどの物理的手段や酸洗、アルカリ脱脂な
どの化学的手段を適当に組み合わせて、表面を清浄化し
ておくことが望ましい。
下地処理としてメッキや化成処理 (クロメート処理、リ
ン酸亜鉛処理) を施してもよい。また、ポリエチレン樹
脂層の接着性を高めるために、鋼材表面を予め適当なプ
ライマーで処理してもよい。プライマーとしては、例え
ば、エポキシ系プライマーなどが使用できる。プライマ
ーは、これを薄く塗布した後、乾燥するか、紫外線等を
照射して硬化させる。これらの下地処理は、必要に応じ
て従来と同様に行えばよい。
で、鋼材と樹脂層との界面に接着剤層を介在させ、接着
剤を介して樹脂層を鋼材に被覆する。接着剤としては、
ポリエチレン被覆の際に使用される公知の接着剤が使用
できるが、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂が特に
高い接着性を示すので好ましい。その他、エチレン共重
合体 (例、エチレン/酢酸ビニル共重合体) 系の接着剤
やポリエチレン系ホットメルト接着剤なども使用可能で
ある。接着剤層の厚みは特に限定されず、接着剤の種類
によっても異なるが、一般には 0.1〜0.5 mm程度であ
る。
は 0.5mm以上である。特に防食性、耐衝撃性、耐候性を
重視するラインパイプのような被覆鋼管の場合、1.5 〜
3mmが好ましい。0.5 mmより薄いポリエチレン被覆の場
合、十分な耐衝撃性が得られない。膜厚の上限は特にな
いが、5mmより厚い場合は使用する樹脂が多量になり経
済的に好ましくない。
ン組成物は、ポリエチレン樹脂に白色顔料を主体とする
着色顔料を添加した白色系ポリエチレン組成物からな
る。ここでいう白色系とは、添加する着色顔料のうち、
白色顔料が75重量%以上であることを意味する。また、
着色顔料とは、白、赤、青など着色を目的とした顔料で
あり、硫酸バリウム、シリカ、マイカ、タルク等の体質
顔料等は含まれない。
ていない状態で、0.93以上の密度であることが好まし
い。0.93より低い密度のポリエチレンは衝撃強度が低い
ため、十分な衝撃強度を得るためには膜厚を厚くしなけ
ればならず、多量の樹脂が必要となる。
成分である白色顔料としては、例えばチタン系白色顔
料、鉛系白色顔料、亜鉛系白色顔料、アンチモン系白色
顔料がある。白色系とするにはこれらの白色顔料のみの
添加でもよいが、白色顔料を主として、白色顔料以外の
公知の着色顔料を全着色顔料の25重量%以下添加するこ
とによって淡色系のポリエチレン被覆としてもよい。こ
れ以上では色調が濃くなり過ぎ、太陽光によってポリエ
チレン樹脂の温度上昇が促進されて軟化し、ハンドリン
グ時のダメージにより傷がつき易くなるので好ましくな
い。
チレン 100重量部に対し 0.5重量部以上添加する場合、
ポリエチレン樹脂の温度上昇の防止効果と、紫外線遮蔽
効果が十分となり、必ずしも酸化防止剤を添加する必要
はない。顔料の添加量の上限は特にないが、顔料の過剰
添加は製品の経済性を低下させるので、顔料添加量は5
重量部以下にするのが好ましい。
が、ポリエチレン 100重量部に対し 0.5重量部以下と少
ない場合は、顔料による紫外線遮蔽性が十分に得られな
いため、酸化防止剤を併用する。砂漠地帯での温度上昇
を防止し、かつ3〜5年の耐候性を保持するためには、
ポリエチレン 100重量部に対し白色顔料が75重量%以上
である顔料を 0.1重量部〜0.5 重量部および酸化防止剤
0.05重量部以上添加する。顔料添加量が 0.1重量部より
少ない場合は、耐候性が著しく低下し好ましくない。
しては、フェノール系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化
防止剤、りん系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ヒンダ
ードピペリジン系光安定剤等、従来使用されている酸化
防止剤であればいずれでもよい。これらの酸化防止剤を
一種もしくは二種以上添加しても良いが、多量の添加は
製品の経済性を損なうので好ましくない。酸化防止剤の
添加量の合計は、ポリエチレン 100重量部に対して2重
量部以下とすることが好ましい。
化剤、難燃剤などの公知の添加剤を一種もしくは二種以
上さらに添加してもよい。またポリエチレン樹脂に紫外
線吸収剤を添加することも可能であるが、顔料を添加し
ており紫外線遮蔽性が高いため、必ずしも添加する必要
はない。
リエチレン樹脂を製造する際には、ポリエチレン樹脂中
に顔料を3〜50重量%程度配合したマスターバッチを用
意しておき、このマスターバッチと顔料を含有しないポ
リエチレン樹脂を所定の割合で配合して、ポリエチレン
樹脂組成物を調製すれば、均質な組成物を得やすく、ま
た経済的にも有利となる。
は、その添加顔料の紫外線遮蔽性により耐候性に優れ、
かつ砂漠地帯の太陽光による温度上昇も防ぐことができ
るため耐ハンドリング性に優れる。
覆するには、従来と同様の被覆方法で行えばよく、特定
の方法に制限されるものではない。例えば、鋼材に粘着
剤または接着剤層を介して、成形機により連続的に押し
出しながら被覆する方法がある。また、静電粉体塗装、
流動浸漬、溶射といった塗装手段を利用してポリエチレ
ンを被覆することも可能である。
る。150 ×70×3.2 mmt (SS41)の表面をショットブラス
トにより素地調整 (Sa. 2.5 以上) した後、クロム付着
量が200 mg/m2になるように塗布型クロメート液 (関西
ペイント株式会社製; コスマー100)を使用してクロメー
ト処理を施した。この鋼板にエポキシ系プライマー (日
本ペイント株式会社製; No.66 プライマー)を乾燥膜厚
が30μmになるように塗布し、熱プレスを用いて鋼板を
190℃に昇温させることにより、プライマーの焼付と鋼
板の予熱を行った。
低圧法ポリエチレン (ショーレックス S4002EX、昭和電
工製、商品名) を用い、各種顔料を表1に示す添加量と
し、ポリエチレン層を得た。前記鋼板とポリエチレン層
と無水マレイン酸変性ポリエチレン (三井石油化学製ア
ドマー) を熱プレスで熱融着することによりポリエチレ
ン被覆鋼板を得た。このポリエチレン被覆の厚みは接着
剤層が 0.3mm、ポリエチレン層の厚みは表1に示す通り
であった。
ア砂漠地帯において曝露して、ポリエチレン被覆の日中
最高温度を測定し、その温度における落重衝撃強度を測
定した。また5年間サウジアラビアの砂漠地帯で曝露試
験を実施した後、日中最高温度における落重衝撃強度を
測定した。その結果を表1に示す。
温度は、白色のものは58℃、カーボンブラックを添加し
たものは82℃であった。落重衝撃強度が1.0 kg・m 未満
のものについては、施工時傷がついたり、ヤード保管時
のパイプ自身の重みで被覆が押しつぶれたりする可能性
があるので、落重衝撃強度としては1.0 kg・m 以上のも
のの評価を○、1.0 kg・m 未満のものを×とした。また
5年曝露後の耐候性についても同様に評価した。
においても落重衝撃強度は1.0 kg・m 以上であり、耐候
性を保持している。実施例11〜13に示すように顔料添加
濃度が0.5 より少ない場合、酸化防止剤を添加すること
によって、5年の耐候性を保持しており、衝撃強度も1.
0 kg・m 以上を保持している。
ックを添加したポリエチレンは、5年曝露後の物性的変
化はないが、日中最高温度が82℃に達するため、衝撃強
度自体が1.0 kg・m より小さい。
しで顔料添加量が0.5 重量部より少ない場合、曝露5年
後においては、衝撃強度が著しく低下し1.0 kg・m より
低くなった。また、添加顔料が0.5 重量部より少ない場
合でも、比較例4に示すように膜厚を3mmとすれば、曝
露5年後において衝撃強度を1.0 kg・m に保持すること
は可能である。しかし、太陽光による劣化のため衝撃強
度保持率は低く、また膜厚が大きくなるだけ使用樹脂量
が大量となるため、経済性が著しく低下する。
の顔料が全着色顔料添加量の1/4 を超えると、太陽光の
吸収が増大し、樹脂温度が高くなるため衝撃強度が低く
なる。すなわち白色のポリエチレンと同様の衝撃強度を
得るためには白色のポリエチレンより膜厚を大きくする
必要があるので、経済的に不利になる。
重量部以下で、かつ酸化防止剤添加量が0.05重量部以下
である場合、太陽光による劣化のため、曝露5年後の衝
撃強度が著しく低下する。また比較例9に示すように酸
化防止剤0.05重量部以上であっても顔料添加量が0.1 重
量部より低い場合、耐候性が著しく低下する。
ポリエチレン被覆鋼管は、耐ハンドリング性および耐候
性に優れた被覆鋼管である。従来の被覆鋼管では耐候性
の改善のみを目的とし、耐ハンドリング性については全
く考慮されていなかった。本発明により、砂漠地帯にお
いて問題であった、鋼管の保管時、運搬時、施工時のハ
ンドリングによる損傷補修という多大な労力、時間を削
減することができ、実用上有用な発明である。
Claims (2)
- 【請求項1】 膜厚0.5mm以上のポリエチレン
樹脂層が接着剤層を介して鋼管の外面に被覆されている
ポリエチレン被覆鋼管において、ポリエチレン樹脂層
が、ポリエチレン100重量部に対して白色顔料が75
重量%以上である着色顔料を0.5重量部以上添加した
白色系ポリエチレン組成物からなることを特徴とする、
耐候性および耐ハンドリング性に優れた埋設ラインパイ
プ用ポリエチレン被覆鋼管。 - 【請求項2】 膜厚0.5mm以上のポリエチレン
樹脂層が接着剤層を介して鋼管の外面に被覆されている
ポリエチレン被覆鋼管において、ポリエチレン樹脂層
が、ポリエチレン100重量部に対して白色顔料が75
重量%以上である着色顔料を0.1重量部〜0.5重量
部および酸化防止剤を0.05重量部以上添加した白色
系ポリエチレン組成物からなることを特徴とする、耐候
性および耐ハンドリング性に優れた埋設ラインパイプ用
ポリエチレン被覆鋼管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5130680A JP2827815B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | ポリエチレン被覆鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5130680A JP2827815B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | ポリエチレン被覆鋼管 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06340026A JPH06340026A (ja) | 1994-12-13 |
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ID=15040051
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP5130680A Expired - Fee Related JP2827815B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | ポリエチレン被覆鋼管 |
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---|---|---|---|---|
CN115260842A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 山东东宏管业股份有限公司 | 一种高附着力、耐开裂聚乙烯粉末及其制备方法和应用 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6360712A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-16 | Hitachi Ltd | 光学部品の成形方法及びその装置 |
JPH01288436A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐変色性防食被覆鋼材 |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP5130680A patent/JP2827815B2/ja not_active Expired - Fee Related
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