JP3014583B2 - 高密度ポリエチレン系樹脂被覆鋼板 - Google Patents

高密度ポリエチレン系樹脂被覆鋼板

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JP3014583B2
JP3014583B2 JP5438194A JP5438194A JP3014583B2 JP 3014583 B2 JP3014583 B2 JP 3014583B2 JP 5438194 A JP5438194 A JP 5438194A JP 5438194 A JP5438194 A JP 5438194A JP 3014583 B2 JP3014583 B2 JP 3014583B2
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勝美 神田
幸治 田熊
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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、良好な密着性と成形加
工性を有する高密度ポリエチレン系樹脂を被覆した鋼板
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地上あるいは地下に数多くの管
(パイプ)が使用され、その材料として一般にコンクリ
ート管,鉄管,鉛管あるいはステンレス管,塩化ビニル
管等数多くの種類のものが使用されている。
【0003】その用途は気体,液体などの輸送、あるい
は電線などの保護のために用いられるが、コンクリート
管,鉄管,鉛管は重量があり取扱いに不便である。ステ
ンレス管は高価であり、塩化ビニルなどを使用したプラ
スチック管は破損しやすい欠点を持っており、安価で取
扱いやすく耐久性に優れた材料の開発が望まれている。
【0004】そこで、重量を軽減するために鋼板の厚み
を薄くして防錆のためプラスチックを組み合わせること
が着目された複合材が開発されている。
【0005】たとえば優れた方法の一つとして、幅10
0mm,厚み0.5mmの溶融亜鉛めっき鋼板をクロメ
ート系の化成処理を行い、有機系の下地処理を行い、押
し出し法によって200μmの低密度のポリエチレン系
樹脂が被覆され、さらに任意の厚み、一般的には1〜2
0mmの高密度ポリエチレン樹脂が押し出し法によって
被覆すると同時に、管状に成形される方法が提案されて
いる。
【0006】一方、前述の方法では過酷な雰囲気下で高
密度ポリエチレンとの密着性の劣化が著しく、しかも高
速生産するためには被覆工程で設備が繁雑になり、また
塗料中に有機溶剤を含む場合は作業環境を非常に悪くし
ている。
【0007】従って、上記の欠点を解消するために、高
密度ポリエチレン系樹脂を容易に、しかも優れた密着性
で被覆できる鋼板を提供する検討がなされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解消するもので、管状に成形されるまでの工程を省略化
できる鋼板を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、まず表面処理
された鋼板に熱硬化性樹脂を含む被膜を被覆した鋼板を
作製する。次に、2〜200μmの低密度と中密度ある
いはリニア低密度の酸変性のポリエチレン系の樹脂を被
覆し、さらにメルトインデックス0.7以下の高密度ポ
リエチレン系樹脂を10〜500μm被覆した三層から
なる鋼板を製造する。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明において用いられる表面処理鋼板は
板厚0.1〜2.0mmの冷延鋼板で、表面処理にはZ
n,Ni,Cr,Al単独、あるいはこれらの金属を含
む合金めっき,複層めっき、あるいはクロム酸塩処理,
リン酸塩処理などの化成処理が含まれる。もちろん鋼板
の表、裏は異なる表面処理であっても差し支えない。
【0012】上述のめっき量あるいは化成処理皮膜量は
特に制限されるものではないが、一般に管用にはZn,
Sn,Al,Cuめっきなどは0.5〜200g/m2
が、Cr,Niめっきは0.01〜5g/m2、化成処
理は0.01〜3g/m2が使用される。
【0013】上述の表面処理された鋼板は、熱硬化の性
質を有するエポキシ,ポリエステル,アクリル系樹脂の
1種以上、クロム酸,ケイ酸あるいはその塩,アルミ
ナ,リン酸塩の1種以上を樹脂に対して0.1〜3重量
%含む溶液を主成分とした水溶液を固形分として0.1
〜30g/m2塗布し、乾燥する。
【0014】次に、上述の表面処理された鋼板に被覆さ
れる熱可塑性樹脂には熱再活性化して基材と良好な接着
性を示すものが好ましい。これらの樹脂は熱硬化性樹脂
と複層あるいは混合されたものであっても差し支えない
が、上層つまり高密度ポリエチレンと接するところでは
熱可塑性樹脂でなければならない。
【0015】本発明に適した樹脂としては、不飽和カル
ボン酸またはその無水物のアクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、無水シト
ラコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸あるいはこれら
の誘導体のモノエポキシ化合物と上記酸とのエステル化
合物,分子内にこれらの酸と反応し得る基を有する重合
体と酸との反応生成物などを炭化水素基に導入し変性量
を0.1〜20%持たせた酸変性エチレン系樹脂で、低
密度1に対して中密度あるいはリニア低密度を0.1〜
1含んだものが好ましい。低密度エチレン系樹脂のみで
は経時密着性が劣る。
【0016】不飽和カルボキシル酸を導入した場合は陽
イオンとしてNa,K,Mg,Zn等の金属イオンを含
む。
【0017】また、エチレン−アクリル酸メチルに架橋
用コモノマーとして不飽和有機エステルを結合した3元
共重合ゴムであるエチレン・アクリルゴム,あるいはオ
レフィン系熱可塑性エラストマーの添加が密着性に対し
てさらに有効である。その添加量は10%以内である。
【0018】前述の樹脂は水あるいは有機溶剤による分
散状態、粉、あるいはフィルム状の状態で被覆され、加
熱される。
【0019】被覆厚みは2〜200μmが好ましい。2
μm以下では高密度ポリエチレン系樹脂との密着性が悪
い。200μm以上になるとその後の成形加工性を悪く
し、高密度ポリエチレン系樹脂との密着性も飽和するの
で好ましくない。好ましくは50〜100μmである。
加熱温度は使用する樹脂の性状によっても異なるが一般
には100〜250℃の範囲でよく、高密度ポリエチレ
ン系樹脂を被覆する際加熱されるので仮接着でもよく、
取扱い時に樹脂層が剥離しなければ十分である。
【0020】次に、メルトインデックス(JIS K
6760)0.01〜0.7の高密度ポリエチレンが1
0〜500μm被覆される。メルトインデックスが0.
7を越えるとストレスクラッキングなどの耐久性が劣る
ので好ましくない。また、高密度ポリエチレン系樹脂層
の厚みが10μm以下の場合は耐久性が劣り、500μ
m以上になると成形加工性が劣るので好ましくない。加
熱温度は150〜300℃の範囲が好ましい。
【0021】かくして、高密度ポリエチレン系樹脂被覆
鋼板を得ることができる。また、使用例として管用を主
体に述べたが、管用には重防食用としてさらに管成形時
に1〜20mmの高密度ポリエチレンを被覆することが
できる。しかし、管用に限定されるものではない。
【0022】また、本発明の変性ポリオレフィン樹脂と
高密度ポリエチレンをあらかじめ二層フィルムとして積
層することもできる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
【0024】実施例1 0.5mmの軟鋼板に20g/m2のZnめっきを行
い、さらにCrとして0.015g/m2クロメート処
理を施した後、プライマー処理としてエポキシ1:ポリ
エステル5:クロム酸亜鉛:0.01:シリカ0.03
から成る水溶性の塗料を3μmになるように塗布し、1
20℃×20秒の加熱処理を行った。次にアクリルで変
性した低密度ポリエチレン1に対して中密度ポリエチレ
ン0.5からなる樹脂に、2%のエチレン・アクリルゴ
ムを加えた50μmのフィルムを積層し150℃で60
秒加熱し、さらにメルトインデックス0.7の高密度ポ
リエチレンを100μm被覆し、200℃で60秒加熱
して本発明の鋼板を作成した。密着性の評価方法はエリ
クセン試験で行い、高密度ポリエチレン系樹脂の剥離の
状態で評価を行った。その結果、本発明のものは初期の
評価では剥離は認められず80℃温水浸漬900hr経
時後においても剥離は認められなかった。また、実施例
1に示した本発明のポリオレフィン樹脂フィルム50μ
mとメルトインデックス0.7の高密度ポリエチレンフ
ィルム100μmとをあらかじめ二層フィルムとしたも
のを積層した場合も同様に優れた密着性を示した。ま
た、成形加工した場合の樹脂表層は肌あれもなく平滑で
あった。次に、高密度ポリエチレン系樹脂のメルトイン
デックスを1.0としたものは成形加工を行った場合に
樹脂表層に肌あれを生じた。なお、評価は以下の項目に
ついて行った。 初期密着性試験:表1の条件に従って作成した本発明の
鋼板にエリクセン試験(JIS K 6744)を行
い、剥離の状態を目視で評価した。評価は5点評価で行
い、5点:全く剥離せず、4点:張り出し部3分の1程
度の剥離、3点:張り出し部3分の2程度の剥離、2
点:張り出し部全剥離、1点:平板部まで剥離とした。 経時後の密着性試験:前述と同様な条件に従って作成し
た本発明の鋼板を80℃の温水中に900時間浸漬し、
その後前述と同様な方法でエリクセン試験を行った。 成形加工性:絞り比2.2のカップ加工を行い、樹脂皮
膜層の表面状態を目視で評価した。 表1は前述に準じた本発明の鋼板の作成条件、表2に高
密度ポリエチレン系樹脂の積層条件と密着性の評価結果
を示した。
【0025】 *)マレイン酸ジエチレングリコールポリエステル−ス
チレン共重合体
【0026】 *)マレイン酸ジエチレングリコールポリエステル−ス
チレン共重合体
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【発明の効果】本発明の三層からなる高密度ポリエチレ
ン系樹脂被覆鋼板は、表面処理された鋼板との密着性、
成形加工性に優れ、管用材料および平板材料として用い
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/08 103 B05D 7/14 C23C 22/28 C23C 22/78

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面処理された鋼板にエポキシ,ポリエ
    ステル,アクリル系樹脂の1種以上と、この樹脂に対し
    て0.1〜30重量%のクロム酸塩,ケイ酸あるいはそ
    の塩、アルミナ,リン酸塩の1種以上を含んだ乾燥後の
    皮膜量が0.01〜3g/m2である塗膜と、その上層
    に不飽和カルボン酸またはその無水物あるいはこの誘導
    体を炭化水素基に導入し変性量を0.1〜20%持たせ
    た酸変性低密度ポリエチレン系樹脂1に対して中密度あ
    るいはリニア低密度ポリエチレン系樹脂を0.1〜1含
    む樹脂を2〜200μm被覆し、さらにメルトインデッ
    クス0.01〜0.7の高密度ポリエチレン系樹脂層1
    0〜500μmの三層からなる高密度ポリエチレン系樹
    脂被覆鋼板。
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