JP2895350B2 - ポリプロピレンライニング及びライニング用粉体 - Google Patents

ポリプロピレンライニング及びライニング用粉体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排煙脱硫装置、ガス精製
プラント、海水淡水化装置、火力プラントなどの金属
(炭素鋼)材料に適用される加熱溶融ポリプロピレンラ
イニング及びライニング用粉体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のポリプロピレンライニングはポリ
プロピレンのシートあるいはパイプの表面をコロナ放
電、濃硫酸とクロム酸混液などにより接着性を付与した
表面処理を施したのち、エポキシ樹脂などの接着剤を塗
布して接着する、いわゆるシートランニングが知られて
いるが、ポリエチレン、フッ素樹脂のように、ポリプロ
ピレンの溶融温度以上に被ライニング材を加熱した面に
ポリプロピレンの粉末を散布して溶融させて被膜を形成
させる、いわゆる加熱溶融ポリプロピレンライニングは
全く提案されていない。また、粉体を散布して加熱溶融
ポリプロピレンライニングするためのライニング用粉体
も市販されたものはなく提案事例もない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記、シートまたはパ
イプに表面処理を施し、接着剤で接着してライニングす
るポリプロピレンライニングは次の如き問題があり、工
業的にはほとんど適用されていない。 (1)接着剤を塗布し貼りつける方法であり、接着不良
などの欠陥を生じやすい。 (2)接着法であり、ゴムライニングと同様に人手によ
り押し付けて接着するか、適当な工具で押し付けて接着
するため、配管のベント部、T字管など複雑な形状のも
の、または小口径の配管などへの適用が難しい。 (3)配管へのライニングの場合、予め押出機で押出し
たポリプロピレンパイプを用いるため、各種管径の配管
が用いられるプラントではそれらの管径に適合するポリ
プロピレンパイプを製作するために、それぞれのパイプ
を製造するための金型が必要であり、ポリプロピレンパ
イプの価格が非常に高くなる。
【0004】一般に、ポリプロピレンは射出成形品、押
出成形品、フィルムなどに用いられているが、これらの
市販ポリプロピレンは金属面に対して加熱溶融状態では
付着しているが、冷却固化時には剥離してしまう。従っ
て、ポリプロピレンライニングは前述の如く、押出成形
されたシートやパイプを各種表面処理により改質して接
着性を付与し、接着剤で接着ライニングするものしか実
用化されていない。市販ポリプロピレンが何故、金属に
対して加熱溶融方法により接着できないかについては、
ポリプロピレンが固化収縮率が大きく、比較的低温(常
温)になっても固化収縮が長時間継続すること、クリー
プ応力がポリエチレン、フッ素樹脂に比べてかなり大き
こと、あるいは射出成形、押出成形などにおける離型
性を改良するために添加されている滑材などの添加剤の
影響によるものと考えられるが詳細な要因については不
明である。
【0005】本発明は上記技術水準に鑑み、ポリプロピ
レンの有する優れた耐薬品性、耐熱性及び機械的性質を
保持し、かつ接着性に優れた加熱溶融ライニング材及び
そのライニング用粉体を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は複雑な形状や
大小管径に対応可能な粉体を用いる加熱溶融ポリプロピ
レンライニングを開発すべく鋭意実験検討の結果、ポリ
プロピレン単独では加熱溶融後の冷却固化時に剥離して
しまうのに対し、ポリプロピレンに変性ポリプロピレン
と、エチレンプロピレンラバーを適当な割合で混合する
ことにより、剥離せず、接着力の強い良好なライニング
被膜が得られることを見い出し、その知見に基づいて本
発明を完成したものである。
【0007】すなわち、本発明は (1)マレイン酸変性ポリプロピレン/ポリプロピレン
の重量比が10/1〜1/100である混合物に、エチ
レンプロピレンラバーを1〜20wt%添加した加熱溶
融物よりなることを特徴とする金属のポリプロピレンラ
イニング。 (2)平均粒径が500μm以下のマレイン酸変性ポリ
プロピレン粉末とポリプロピレン粉末の重量比が10/
1〜1/100である混合物に、平均粒径が500μm
以下のエチレンプロピレンラバー粉末を重量比で1〜2
0wt%添加し混合してなることを特徴とするポリプロ
ピレンライニング用粉体。 (3)マレイン酸変性ポリプロピレン/ポリプロピレン
の重量比が10/1〜1/100である混合物に、エチ
レンプロピレンラバーを1〜20wt%添加、混合して
溶融混練したものを平均粒径が500μm以下になるよ
うに粉砕してなることを特徴とするポリプロピレンライ
ニング用粉体。である。
【0008】本発明の対象とする金属は一般的に炭素鋼
である。また、本発明において使用されるマレイン酸変
性ポリプロピレン中のマレイン酸の含量は0.01wt
%以上であり、好ましくは0.1〜1.0wt%であ
る。本発明において使用されるエチレンプロピレンラバ
ー中のプロピレンの含量は一般的には10〜40wt%
である。本発明におけるマレイン酸変性ポリプロピレン
とポリプロピレンの混合割合は使用するマレイン酸変性
ポリプロピレン及びホモポリプロピレンの種類、グレー
ドによって異なるが、適正範囲は10/1〜1/100
であり、マレイン酸変性ポリプロピレンの混合割合が多
いほど、金属との接着力が強くなり、該混合物に対し混
合するエチレンプロピレンラバーの割合は使用するエチ
レンプロピレンラバーの種類、グレードにより異なる
が、適正範囲は1〜20wt%であり、エチレンプロピ
レンラバーの混合割合が多過ぎると強度の低下をきた
す。また、加熱溶融ライニングに適した粉体の粒子径は
500μm以下であれば均一な膜厚の被膜を形成するこ
とができる。平均粒径が500μmよりも大きな粉体を
用いた場合でもライニング被膜は形成できるが、被膜形
成するための溶融に長時間を要するばかりでなく表面が
凹凸状態となり、均一膜厚のライニング被膜を形成でき
なくなる。
【0009】
【作用】本発明のライニング材はマレイン酸変性ポリプ
ロピレンとポリプロピレンの重量比が10/1〜1/1
00であり、該混合物に対し、エチレンプロピレンラバ
ーを1〜20wt%添加したものより形成される。マレ
イン酸変性ポリプロピレンとポリプロピレンは加熱溶融
状態では両者が溶融しており、冷却固化すればマレイン
酸変性ポリプロピレンに含まれているカルボニル基が金
属と強固に結合し、接着力の強いライニング被膜が得ら
れる。
【0010】一方、マレイン酸変性ポリプロピレンとポ
リプロピレンに添加したエチレンプロピレンラバーは加
熱溶融状態ではマレイン酸変性ポリプロピレン、ポリプ
ロピレン及びエチレンプロピレンラバーは溶融してお
り、冷却固化時に、変性されたポリプロピレン、(マレ
イン酸変性ポリプロピレン/ポリプロピレン混合物)
と、エチレンプロピレンラバーの流動特性及び固化温度
が異なるために、変性されたポリプロピレン中に、エチ
レンプロピレンラバーが分散した状態で固化される。エ
チレンプロピレンラバーのクリープ変形応力が非常に小
さいために、固化収縮時にエチレンプロピレンラバーが
伸びて接着力よりも小さな応力まで瞬時に応力が緩和さ
れるために剥離されないライニングが得られる。
【0011】従って、本発明のライニングを得るための
ライニング用粉体は変性されたポリプロピレンに対し、
エチレンプロピレンラバーを添加したために、エチレン
プロピレンラバーの応力緩和作用によりこれを添加しな
いものにくらべマレイン酸変性ポリプロピレンの量を減
少させることができる。
【0012】更に、ライニング用粉体を溶融混練機を用
いて溶融混練したのち、平均粒径が500μm以下にな
るように粉砕したものは、粒径の小さい変性ポリプロピ
レンとエチレンプロピレンラバーを混合したものよりも
混合が均一になっており、更に良好な接着力を有するラ
イニングが得られる。
【0013】
【実施例】マレイン酸変性ポリプロピレンのマレイン酸
変性率0.01〜1.0%のペレット、メルトフローイ
ンデックスが1.0のポリプロピレンペレット及びエチ
レンプロピレンラバーのポリプロピレン含有率が10〜
40%のペレットを液体窒素を用いた冷凍粉砕機でそれ
ぞれ粉砕し、平均粒径1000μm、500μm、10
0μmの粉末に篩分けしたのち、表Aの配合比で前記粉
末を混合したライニング用粉体を得た。また前記マレイ
ン酸変性ポリプロピレン、前記ポリプロピレン及び前記
エチレンプロピレンラバーのペレットを同じく表Aに示
す配合量で混合し、溶融混練機を用いて混練し、冷凍粉
砕機で粉砕したのち篩分けして平均粒径1000μm、
500μm、100μmのライニング用粉体を得た。
【0014】次いで、縦70mm×横200mm×厚さ
5mmの炭素鋼板を脱脂し、ショットブラストし、これ
を加熱熱板上で表面温度が250℃±20℃になるよう
に加熱し前記粉末を散布し、加熱溶融ライニングして膜
厚1.5mmのライニング鋼板を得た。そののち、ライ
ニング後の表面状態の観察、10mm幅の90°剥離方
法による接着力の測定及び5%H2 SO4 、100℃の
条件で6ケ月間耐久性試験を行った。その結果を表Aに
併せて示す。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】
【発明の効果】本発明により、従来のポリエチレンライ
ニング、ゴムライニングでは適用できなかった高温領域
まで適用可能で耐熱、耐薬品性に優れた従来例を見ない
複雑な形状または管径の異なる配管などにも適用できる
粉体を用いる加熱溶融ポリプロピレンライニング材及び
そのライニング用粉体を提供することができる。これま
で、ポリプロピレンライニング、ゴムライニングが適用
できないような高温領域で、腐食環境の厳しい装置には
高価な高級ステンレス鋼、または高価なフッ素樹脂系ラ
イニング材が適用されてきたが、本発明はフッ素樹脂に
比べて、大巾に安価なマレイン酸変性ポリプロピレン、
ポリプロピレン及びエチレンプロピレンラバーを原料と
しており、非常に安価なライニング材の提供が可能とな
り、その工業的、経済的価値は大きい。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−30841(JP,A) 特開 昭49−72339(JP,A) 特公 昭49−4822(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B32B 15/08 103 B05D 7/14 C08L 23/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マレイン酸変性ポリプロピレン/ポリプ
    ロピレンの重量比が10/1〜1/100である混合物
    に、エチレンプロピレンラバーを1〜20wt%添加し
    た加熱溶融物よりなることを特徴とする金属のポリプロ
    ピレンライニング。
  2. 【請求項2】 平均粒径が500μm以下のマレイン酸
    変性ポリプロピレン粉末とポリプロピレン粉末の重量比
    が10/1〜1/100である混合物に、平均粒径が5
    00μm以下のエチレンプロピレンラバー粉末を重量比
    で1〜20wt%添加、混合してなることを特徴とする
    ポリプロピレンライニング用粉体。
  3. 【請求項3】 マレイン酸変性ポリプロピレン/ポリプ
    ロピレンの重量比が10/1〜1/100である混合物
    に、エチレンプロピレンラバーを1〜20wt%添加、
    混合して溶融混練したものを平均粒径が500μm以下
    になるように粉砕してなることを特徴とするポリプロピ
    レンライニング用粉体。
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