JP3824095B2

JP3824095B2 - Resin coated steel pipe

Info

Publication number: JP3824095B2
Application number: JP28026095A
Authority: JP
Inventors: 佳代長谷川; 啓司菅原; 秀也長坂
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: JPH09125031A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管等に使用されるポリオレフィン樹脂被覆鋼管に関し、特に、ポリオレフィン樹脂層が適度な接着力で接着しているポリオレフィン樹脂被覆鋼管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配管等の目的で使用される鋼管には、耐食性等の改善のために、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂を、鋼管またはクロメート処理、プライマー処理等の表面処理が施された鋼管に、被覆したり張合わせたりした樹脂被覆鋼管が使用されていることはよく知られている。このような樹脂被覆鋼管においては、鋼管の防食性能を発揮するため、またネジ切り加工の際の衝撃に対しても周辺の樹脂被覆層が剥がれない程度に、鋼管と被覆樹脂層とが十分な接着力で接着していることが必要である。
【０００３】
しかし、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を被覆した場合には、接着力が乏しいので、通常は、これらポリオレフィン樹脂と、下地となる鋼管またはエポキシプライマー層等の表面処理層との接着力向上のため、不飽和カルボン酸または無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物によって変性されたポリエチレン、またはポリプロピレン等の変性ポリオレフィンが接着剤として用いられている。
【０００４】
このような接着剤として用いられる変性ポリオレフィンとしては、例えば、特公昭51-48195号公報には、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸またはその無水物と酸化マグネシウムとを添加、反応させて得られる組成物が、特開平4-318045号公報には、不飽和カルボン酸をグラフト化させたポリオレフィンと熱可塑性ゴムからなる組成物にさらに金属不活性剤を添加した組成物が、それぞれ開示されている。また、特開平5-51496 号公報には、カルボン酸またはその誘導体をグラフト化させたポリエチレンに、さらに他のポリオレフィンを配合した組成物が、特公平4-13392 号公報には、不飽和カルボン酸をグラフト化させたポリオレフィンをエポキシ系プライマーと組合わせて金属と樹脂とを接着する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような樹脂被覆鋼管を配管施工する際には、溶接接合等の二次加工を施すため、管端の被覆樹脂層を剥がすことが必要になる。
【０００６】
しかしながら、上述した公報に開示されている樹脂組成物を接着剤として使用すると、接着剤としての被覆樹脂と、鋼管またはエポキシプライマー層等を鋼管上に施した表面処理層とが強固に接着しすぎるため、溶接接合などの際に人手のよる被覆樹脂層の剥離が困難になるという問題があった。
【０００７】
このような問題点を解決する方法として、特開平6-184378号公報には、線状低密度ポリエチレンに不飽和カルボン酸またはその無水物を反応させた変性ポリエチレンと、エチレン−酢酸ビニル共重合体を配合して得られた組成物を接着剤として用いる技術が開示されている。しかし、特開平6-184378号公報に開示された組成物は確かに従来の接着剤に比べて接着強度が低下しているものの、人手によって容易に剥離できる接着力にはいたっていない。
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解決するために提案されたものであって、ポリオレフィン樹脂層と、鋼管またはプライマー処理等の表面処理が施された鋼管とが、鋼管の防食性能を発揮し、またネジ切り加工の際の衝撃に対して、剥がれることなく十分な接着力を持って接着され、さらに溶接接合等の二次加工の際には人手によって被覆樹脂層の剥離が容易であるような接着力を有する樹脂組成物を接着剤として使用した樹脂被覆鋼管を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ポリオレフィン樹脂層と、鋼管又はクロメート処理、プライマー処理等の表面処理が施された鋼管とを接着する接着層が、エチレン、無水マレイン酸、アクリル酸エステルの 3 種類の化合物を主原料とし，これらを主鎖骨格に含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル三元共重合体組成物である樹脂被覆鋼管である。
【００１０】
発明者等は鋭意研究を行った結果、ポリオレフィン樹脂層と、鋼管又はクロメート処理、プライマー処理等の表面処理が施された鋼管との接着剤を、エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル三元共重合体組成物（以下、三元共重合体組成物と略す）とすることにより、ポリオレフィン樹脂層が防食性能等を発揮するのに十分な接着力を持ち、またネジ切り加工の際の衝撃に対して十分な接着力を持ち、更に溶接接合等の二次加工時に人力によって被覆樹脂層の剥離が容易である適度な接着力を有する樹脂被覆鋼管が得られることを見いだした。
【００１１】
このような効果が得られる理由については、必ずしも明らかではないが、無水カルボン酸が主鎖にグラフトされた従来のポリオレフィン樹脂層の場合、無水マレイン酸と、鋼管表面またはエポキシプライマーの水酸基とが化学反応を起こして共有結合を形成するため強い接着力が発現すると考えられる。
【００１２】
これに対して、本発明に係わる三元共重合体組成物を接着剤とする場合、通常の成形条件下では主鎖中の無水マレイン酸は三元共重合体内に組み込まれているため、前述のような化学反応性が低く共有結合を形成せず、無水マレイン酸基およびアクリル酸エステルのエステル基と、鋼管表面の水酸基等の間では水素結合（共有結合に比べて結合力は弱い）が生成するため接着力が強過ぎることなく、かつ適度なものになると考えられる。
【００１３】
なお、発明者等は、人力によって被覆樹脂層の剥離が容易である適度な接着力を把握するため鋭意研究を行った。この結果、後述する剥離強度が３．０ｋｇｆ／ｃｍ以下であれば良いことを見いだした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる接着剤として使用するエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル三元共重合体組成物は、エチレン、無水マレイン酸、アクリル酸エステルの３種類の化合物を主原料とし、これら３種類の化合物を主鎖骨格に含む重合体組成物である。
【００１５】
三元共重合体組成物を構成するアクリル酸エステルは、不飽和カルボン酸のアルキルエステルであり、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル等である。
【００１６】
三元共重合体組成物を構成する無水マレイン酸含有量は、0.02〜20重量％、好ましくは、0.1 〜5 重量％（以下、％と略す）である。無水マレイン酸含有量がこの範囲より低い場合は充分な接着力を得ることができず、多い場合は接着力が大きく人力による剥離が困難となる。
【００１７】
三元共重合体組成物を構成するアクリル酸エステル含有量は3 〜40％、好ましくは5 〜20％である。
【００１８】
また、三元共重合体組成物のメルトインデックス（190℃、荷重2.16Kg）は、0.5〜250g／10分、好ましくは1.0〜20ｇ／10分である。この範囲より外れる（多くても、少なくても）と成形性が悪くなる。この三元共重合体組成物には、酸化防止剤を添加することができる。
【００１９】
また、接着層の厚さは0.1 〜1mm 、好ましくは0.2 〜0.5mm が適当である。これより薄くなると、ネジ切り加工性が悪い。
【００２０】
本発明において、ポリオレフィン樹脂層として使用するポリオレフィンは、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリプロピレン、その他にこれらと酢酸ビニル、アクリル酸エステル等の共重合体などである。またこれらの化合物をブレンドした樹脂でも良い。
【００２１】
これらのポリオレフィン樹脂は、要求される性能を損なわない範囲で上述した樹脂以外の樹脂をさらにブレンドすることができる。また、無機充填剤、熱安定化剤、光安定化剤、難燃剤、可塑剤、核剤、帯電防止剤等の添加剤を添加して、それぞれ目的とする性質を得ることができる。
【００２２】
ポリオレフィン樹脂層の厚さは、通常0.3 〜5mm 程度、好ましくは0.5 〜3mm 程度が望ましい。これより薄くなると、防食性能が劣化する。
【００２３】
本発明に係わる表面処理は、広く鋼管表面に被膜が形成される処理をいい、クロメート処理、リン酸亜鉛処理、更にはエポキシ樹脂系のプライマーを被膜するプライマー処理等をいう。
【００２４】
また、これらの表面処理に先立って、鋼管表面の油脂分除去、酸洗、ショットブラスト等の処理（これを前処理という）が施される。
【００２５】
本発明の樹脂被覆鋼管の被覆方法としては、まず、必要に応じて前処理を施した後、表面処理を施す。次いで、高周波加熱等により100 ℃〜200 ℃に加熱し接着層としての樹脂組成物を組成物の融点以上、好ましくは120 ℃〜280 ℃の温度でチューブ状またはシート状に押出したものを鋼管に巻き付けて被覆する。この際の接着層の厚さは、0.1mm 〜1mm 、好ましくは0.2 〜0.5mm である。
【００２６】
接着層被覆後、ポリオレフィン樹脂を融点以上、好ましくは120 ℃〜280 ℃でチューブ状またはシート状に押出したものを鋼管に巻き付けて被覆する。また、他の被覆方法として、接着層とポリオレフィン層とを同時にチューブ状またはシート状に共押出して被覆しても良い。
【００２７】
このようにして被覆された樹脂被覆鋼管は、被覆樹脂層が適度な接着力を有し、ネジ切り加工、鋼管の防食性能保持が可能であり、さらに溶接接合等の二次加工時の際に、人力による被覆樹脂層の剥離が可能となる。
【００２８】
【実施例】
実施例１：
鋼管（外径34mmφ）をブラスト処理後、エポキシ樹脂系プライマーを鋼管表面に塗布した後、高周波誘導加熱で鋼管予熱温度190 ℃に加熱した。この鋼管に接着剤として2 重量％の無水マレイン酸、8 重量％のアクリル酸エチルを含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体組成物（メルトインデックス 8.0g/10 分）と、高密度ポリエチレン（高密度0.947 、メルトインデックス 0.20g/10分）とをダイス温度200 〜230 ℃で、接着層の厚さが0.5mm 、ポリエチレン層の厚さが1.5mm となるようにチューブ状に共押出して被覆した。樹脂被覆後、水冷し樹脂被覆鋼管を得た。
【００２９】
実施例２〜実施例４：
鋼管予熱温度を実施例２では100 ℃、実施例３では150 ℃、実施例４では170 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３０】
実施例５：
接着剤として0.8 重量％の無水マレイン酸、10重量％のアクリル酸エチル（メルトインデックス 10.0g/10分）を含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体組成物を用い、鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３１】
実施例６：
接着剤として4 重量％の無水マレイン酸、5 重量％のアクリル酸エチル（メルトインデックス 5.0g/10 分）を含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体組成物を用い、鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３２】
実施例７：
接着剤として2 重量％の無水マレイン酸、10重量％アクリル酸エチル（メルトインデックス 2.8g/10 分）を含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エチル共重合体組成物を用い、鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３３】
実施例８：
鋼管を酸洗後、エポキシ樹脂系プライマーを塗布しこの鋼管を、高周波誘導加熱で190 ℃に加熱した。この鋼管に接着剤として2 重量％の無水マレイン酸、10重量％のアクリル酸エチルを含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エチル共重合体組成物（メルトインデックス 8.0g/10 分）をダイス温度200 〜230 ℃で接着層の厚さが0.5mm 、ポリエチレン層が1.5mm となるようにチューブ状に共押出して被覆した。さらに被覆後、水冷し樹脂被覆鋼管を得た。
【００３４】
実施例９：
接着剤として2重量％の無水マレイン酸、10重量％のアクリル酸エチルを含むエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エチル共重合体組成物（メルトインデックス 10.0g/10分）と、ポリオレフィン樹脂層としてポリプロピレンを用い、鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３５】
従来例１：
接着剤として無水マレイン酸変性ポリエチレン（メルトインデックス 0.9g/10 分）を用い、鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３６】
従来例２：
接着剤として無水マレイン酸変性ポリエチレン（メルトインデックス 0.9g/10 分）と低密度ポリエチレン（密度 0.910 、メルトインデックス 0.30g/10分）を重量比１：１の割合で混合、混練したものを用い鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３７】
従来例３：
接着剤として無水マレイン酸変性ポリエチレンと、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体を重量比１：１の割合で配合した組成物を用い鋼管予熱温度190 ℃とした。これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３８】
従来例４：
接着剤を用いず、高密度ポリエチレンのみを被覆した場合であり、鋼管予熱温度は190 ℃とし、これ以外の条件を実施例１と同様にして樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３９】
このようにして製造した樹脂被覆鋼管の剥離強度を測定し、接着力の評価を行なった。この結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】

【００４１】
ここで、剥離強度の測定方法は、前述の条件で製造した樹脂被覆鋼管を20cmに切断し、幅1cm の切込みを管長方向に入れて剥がし、この先端部を掴み代とし、引張り速度を50mm/min、剥離角度を90°の条件で引張り試験機を用いて引張り剥離させ、この時の引張り力を剥離強度とし、これを接着力として評価し、剥離強度の単位は、ｋｇｆ／ｃｍとした。測定試験中の温度は一律23℃とした。
【００４２】
また、表２は樹脂被覆鋼管のネジ切り加工性及び耐水道水性の試験結果を、表３は耐熱衝撃性の試験結果を示す。
【００４３】
【表２】

【００４４】
【表３】

【００４５】
ネジ切り加工性の試験方法は、23℃雰囲気中で、ネジ切り機を用いネジ切り加工を行ない、被覆樹脂層のズレを目視観察して評価した。ここで、○印は被覆層のズレがなくネジ切り加工できた場合、×印は被覆層のズレが生じた場合である。
【００４６】
耐水道水性の試験方法は、水道水（23℃）に樹脂被覆鋼管を３０日間浸漬させた後、被覆樹脂層の剥離状態を目視観察して評価した。ここで、○印は剥離が認められなかった場合、△印は長さ1mm 以下の剥離が認められた場合、×印は1mm 以上の剥離が認められた場合である。
【００４７】
耐熱衝撃性の試験方法は、樹脂被覆鋼管を雰囲気温度80℃（２時間）→−45℃（２時間）内で交互に暴露する。これを１サイクルとし、１０サイクル繰り返した後の剥離強度を測定した。試験中の温度は一律23℃とした。
【００４８】
なお、剥離強度は、鋼管表面の前処理条件、プライマーの種類等の表面処理条件により微妙に変化する。このため、複数回測定を行ない、その平均値を剥離強度とした。
【００４９】
表１より明らかなように、実施例１〜実施例９における剥離強度は、最小２．２ｋｇｆ／ｃｍから最大３．０ｋｇｆ／ｃｍの範囲にあって、安定した接着力が確保されている。特に、剥離強度が３．０ｋｇｆ／ｃｍ以下であるため、人力によって被覆樹脂層の剥離が容易な接着力が得られた。
【００５０】
一方、従来例１〜従来例３における剥離強度は、５．０ｋｇｆ／ｃｍを越え、人力によって被覆樹脂層を剥離することができず、特に従来例４では０ｋｇｆ／ｃｍであり、接着力が得られなかった。
【００５１】
表２より、実施例１〜実施例９において、ネジ切り加工試験では被覆層のズレがなくネジ切り加工でき、また耐水道水性試験では剥離が認められなかった。しかし、従来例４では、ネジ切り加工性試験では被覆層のズレが生じ、また耐水道水性試験では1mm 以上の剥離が認められた。
【００５２】
表３より、実施例１〜実施例９における剥離強度は、最小２．２ｋｇｆ／ｃｍから最大３．０ｋｇｆ／ｃｍの範囲にあって、安定した耐熱衝撃性が得られた。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の樹脂被覆鋼管は、ポリオレフィン樹脂層と、鋼管または表面処理の施された鋼管とを接着する接着層が、エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル三元共重合体組成物で構成されるから、ポリオレフィン樹脂層が防食性能を発揮する十分な接着力が得られ、またネジ切り加工の際の衝撃に対しても十分な接着力が得られ、更に人力による被覆樹脂層の剥離も容易である接着力が得られる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyolefin resin-coated steel pipe used for piping and the like, and particularly to a polyolefin resin-coated steel pipe in which a polyolefin resin layer is bonded with an appropriate adhesive force.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, steel pipes used for piping and other purposes are coated with a polyolefin resin such as polyethylene on steel pipes or steel pipes that have been subjected to surface treatment such as chromate treatment or primer treatment in order to improve corrosion resistance, etc. It is well known that bonded resin-coated steel pipes are used. In such a resin-coated steel pipe, the steel pipe and the coating resin layer are sufficient to exhibit the anticorrosion performance of the steel pipe and to the extent that the surrounding resin coating layer is not peeled off even when subjected to an impact during threading. It is necessary to adhere with an adhesive force.
[0003]
However, when a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene is coated, the adhesive strength is poor. Therefore, in order to improve the adhesive strength between the polyolefin resin and a surface treatment layer such as a steel pipe or an epoxy primer layer as a base, Polyethylene modified with an unsaturated carboxylic acid anhydride such as unsaturated carboxylic acid or maleic anhydride, or a modified polyolefin such as polypropylene is used as an adhesive.
[0004]
As a modified polyolefin used as such an adhesive, for example, Japanese Patent Publication No. 51-48195 discloses a composition obtained by adding and reacting an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof and magnesium oxide to polyolefin. JP-A-4-318045 discloses a composition in which a metal deactivator is further added to a composition comprising a polyolefin grafted with an unsaturated carboxylic acid and a thermoplastic rubber. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-51496 discloses a composition in which another polyolefin is blended with polyethylene obtained by grafting a carboxylic acid or a derivative thereof, and Japanese Patent Publication No. 4-13392 discloses an unsaturated carboxylic acid. A method of bonding a metal and a resin by combining a polyolefin grafted with an epoxy-based primer is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When piping such a resin-coated steel pipe, it is necessary to peel off the coating resin layer at the end of the pipe in order to perform secondary processing such as welding.
[0006]
However, when the resin composition disclosed in the above publication is used as an adhesive, the coating resin as the adhesive and the surface treatment layer obtained by applying a steel pipe or an epoxy primer layer on the steel pipe are too tightly bonded. For this reason, there has been a problem that it is difficult to peel the coating resin layer by hand during welding and the like.
[0007]
As a method for solving such problems, JP-A-6-184378 discloses a modified polyethylene obtained by reacting a linear low density polyethylene with an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, and an ethylene-vinyl acetate copolymer. A technique of using a composition obtained by blending as an adhesive is disclosed. However, although the composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-184378 certainly has lower adhesive strength than conventional adhesives, it does not have an adhesive force that can be easily peeled manually.
[0008]
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and the polyolefin resin layer and the steel pipe subjected to the surface treatment such as the steel pipe or the primer treatment exhibit the anticorrosion performance of the steel pipe, In addition, it is bonded with sufficient adhesive force without being peeled off against the impact at the time of threading, and the covering resin layer can be easily peeled off manually during secondary processing such as welding joining. A resin-coated steel pipe using a resin composition having adhesive strength as an adhesive is provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of claim 1, the adhesive layer for bonding the polyolefin resin layer and the steel pipe or the steel pipe subjected to surface treatment such as chromate treatment or primer treatment is composed of three kinds of compounds of ethylene, maleic anhydride, and acrylate ester . Is a resin-coated steel pipe which is an ethylene-maleic anhydride-acrylic acid ester terpolymer composition containing as a main raw material and containing them in the main chain skeleton .
[0010]
Inventors as a result of intense research, the polyolefin resin layer, steel or chromate treatment, the adhesive for bonding the steel pipes thus subjected to the surface treatment of the primer treatment or the like, et styrene - maleic anhydride - acrylic acid ester ternary By using a copolymer composition (hereinafter abbreviated as a ternary copolymer composition), the polyolefin resin layer has sufficient adhesive strength to exhibit anticorrosion performance and the impact during threading. In addition, it has been found that a resin-coated steel pipe having a sufficient adhesive force and having an appropriate adhesive force that allows easy peeling of the coated resin layer by human power during secondary processing such as welding joining.
[0011]
The reason why such an effect is obtained is not necessarily clear, but in the case of a conventional polyolefin resin layer grafted with carboxylic anhydride on the main chain, maleic anhydride and the hydroxyl group of the steel pipe surface or epoxy primer are chemically It is considered that strong adhesive force is developed because a reaction is caused to form a covalent bond.
[0012]
In contrast, when the ternary copolymer composition according to the present invention is used as an adhesive, maleic anhydride in the main chain is incorporated in the ternary copolymer under the normal molding conditions. As such, it has low chemical reactivity and does not form a covalent bond, and there is a hydrogen bond between the maleic anhydride group and the ester group of the acrylate ester and the hydroxyl group on the surface of the steel pipe (bonding force is weaker than the covalent bond). It is considered that the adhesive force is not too strong and is moderate because it is formed.
[0013]
In addition, inventors conducted earnest research in order to grasp | ascertain the moderate adhesive force in which peeling of a coating resin layer is easy by human power. As a result, it was found that the peel strength described later should be 3.0 kgf / cm or less.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The ethylene-maleic anhydride-acrylic acid ester terpolymer composition used as an adhesive according to the present invention is composed mainly of three compounds of ethylene, maleic anhydride, and acrylic acid ester. It is a polymer composition containing a compound in the main chain skeleton.
[0015]
The acrylic ester constituting the ternary copolymer composition is an alkyl ester of an unsaturated carboxylic acid, and examples thereof include ethyl acrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, and isobutyl acrylate.
[0016]
The content of maleic anhydride constituting the terpolymer composition is 0.02 to 20% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight (hereinafter abbreviated as%). When the maleic anhydride content is lower than this range, a sufficient adhesive force cannot be obtained, and when the content is large, the adhesive force is large and peeling by human power becomes difficult.
[0017]
The acrylate content of the ternary copolymer composition is 3 to 40%, preferably 5 to 20%.
[0018]
The melt index (190 ° C., load 2.16 kg) of the ternary copolymer composition is 0.5 to 250 g / 10 minutes, preferably 1.0 to 20 g / 10 minutes. If it is out of this range (at most or at least), the moldability deteriorates. The terpolymer composition, may be added an antioxidant.
[0019]
The thickness of the adhesive layer is 0.1 to 1 mm, preferably 0.2 to 0.5 mm. If it is thinner than this, the threading workability is poor.
[0020]
In the present invention, the polyolefin used as the polyolefin resin layer is, for example, polyethylene such as high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, high pressure method low density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, polypropylene. In addition to these, copolymers thereof with vinyl acetate, acrylic acid esters and the like. A resin obtained by blending these compounds may also be used.
[0021]
These polyolefin resins can be further blended with a resin other than the above-described resins within a range that does not impair the required performance. Additives such as inorganic fillers, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, plasticizers, nucleating agents, and antistatic agents can be added to obtain the desired properties.
[0022]
The thickness of the polyolefin resin layer is usually about 0.3 to 5 mm, preferably about 0.5 to 3 mm. If it is thinner than this, the anticorrosion performance deteriorates.
[0023]
The surface treatment according to the present invention widely refers to a treatment for forming a coating on the surface of a steel pipe, and refers to a chromate treatment, a zinc phosphate treatment, a primer treatment for coating an epoxy resin primer, and the like.
[0024]
Prior to these surface treatments, treatments such as oil and fat removal on the steel pipe surface, pickling, and shot blasting (this is referred to as pretreatment) are performed.
[0025]
As a coating method of the resin-coated steel pipe of the present invention, first, after pretreatment as necessary, surface treatment is performed. Next, the resin composition as an adhesive layer is heated to 100 ° C. to 200 ° C. by high frequency heating or the like, and extruded into a tube shape or a sheet shape at a temperature equal to or higher than the melting point of the composition, preferably 120 ° C. to 280 ° C. into a steel pipe. Wrap to cover. In this case, the thickness of the adhesive layer is 0.1 mm to 1 mm, preferably 0.2 to 0.5 mm.
[0026]
After coating the adhesive layer, the polyolefin resin is extruded at a temperature equal to or higher than the melting point, preferably 120 ° C. to 280 ° C., into a tube shape or a sheet shape, and then wrapped around a steel pipe to be covered. As another coating method, the adhesive layer and the polyolefin layer may be coated by coextrusion into a tube shape or a sheet shape at the same time.
[0027]
In the resin-coated steel pipe coated in this way, the coated resin layer has an appropriate adhesive force, and can be used for threading and maintaining the anticorrosion performance of the steel pipe, and also during secondary processing such as welding joining. The coating resin layer can be peeled off by human power.
[0028]
【Example】
Example 1:
After blasting the steel pipe (outer diameter 34 mmφ), an epoxy resin primer was applied to the surface of the steel pipe, and then heated to a steel pipe preheating temperature of 190 ° C. by high frequency induction heating. An ethylene-maleic anhydride-acrylic acid ester copolymer composition (melt index 8.0 g / 10 min) containing 2% by weight maleic anhydride and 8% by weight ethyl acrylate as an adhesive, and a high density Polyethylene (high density 0.947, melt index 0.20g / 10min) is co-extruded in a tube shape at a die temperature of 200-230 ° C, with an adhesive layer thickness of 0.5mm and a polyethylene layer thickness of 1.5mm. And coated. After resin coating, it was cooled with water to obtain a resin-coated steel pipe.
[0029]
Example 2 to Example 4:
The steel pipe preheating temperature was 100 ° C. in Example 2, 150 ° C. in Example 3, and 170 ° C. in Example 4. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0030]
Example 5:
Using an ethylene-maleic anhydride-acrylic acid ester copolymer composition containing 0.8% by weight of maleic anhydride and 10% by weight of ethyl acrylate (melt index 10.0 g / 10 min) as an adhesive, C. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0031]
Example 6:
As an adhesive, an ethylene-maleic anhydride-acrylic acid ester copolymer composition containing 4% by weight maleic anhydride and 5% by weight ethyl acrylate (melt index 5.0 g / 10 min) was used. C. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0032]
Example 7:
As an adhesive, an ethylene-maleic anhydride-ethyl acrylate copolymer composition containing 2% by weight of maleic anhydride and 10% by weight of ethyl acrylate (melt index 2.8 g / 10 min) was used. It was. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0033]
Example 8:
After pickling the steel pipe, an epoxy resin primer was applied and the steel pipe was heated to 190 ° C. by high frequency induction heating. An ethylene-maleic anhydride-ethyl acrylate copolymer composition (melt index 8.0 g / 10 min) containing 2 wt% maleic anhydride and 10 wt% ethyl acrylate as an adhesive was added to this steel pipe at a die temperature of 200. It was coated by coextrusion in a tube shape so that the thickness of the adhesive layer was 0.5 mm and the polyethylene layer was 1.5 mm at ˜230 ° C. Further, after coating, it was cooled with water to obtain a resin-coated steel pipe.
[0034]
Example 9:
An ethylene-maleic anhydride-ethyl acrylate copolymer composition (melt index 10.0 g / 10 min) containing 2 wt% maleic anhydride and 10 wt% ethyl acrylate as an adhesive, and polypropylene as a polyolefin resin layer And a steel pipe preheating temperature of 190 ° C. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0035]
Conventional example 1:
Maleic anhydride-modified polyethylene (melt index 0.9 g / 10 min) was used as the adhesive, and the steel pipe preheating temperature was 190 ° C. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0036]
Conventional example 2:
Steel pipes made by mixing and kneading maleic anhydride-modified polyethylene (melt index 0.9 g / 10 min) and low density polyethylene (density 0.910, melt index 0.30 g / 10 min) at a weight ratio of 1: 1 as an adhesive. The preheating temperature was 190 ° C. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0037]
Conventional Example 3:
A steel pipe preheating temperature was set to 190 ° C. using a composition in which maleic anhydride-modified polyethylene and a copolymer of ethylene and vinyl acetate were blended at a weight ratio of 1: 1 as an adhesive. A resin-coated steel pipe was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above.
[0038]
Conventional example 4:
A resin-coated steel pipe was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the adhesive was not used and only high-density polyethylene was coated, the steel pipe preheating temperature was 190 ° C.
[0039]
The peel strength of the resin-coated steel pipe thus produced was measured, and the adhesive strength was evaluated. The results are shown in Table 1.
[0040]
[Table 1]

[0041]
Here, the peel strength is measured by cutting a resin-coated steel pipe manufactured under the above conditions to 20 cm, putting a 1 cm wide incision in the pipe length direction and peeling it off, using this tip as a grip allowance, and a tensile speed of 50 mm / Tensile peeling was performed using a tensile tester under the conditions of min and peeling angle of 90 °, the tensile force at this time was defined as peeling strength, and this was evaluated as adhesive strength. The unit of peeling strength was kgf / cm. The temperature during the measurement test was uniformly 23 ° C.
[0042]
Table 2 shows the test results of the threading processability and water resistance of the resin-coated steel pipe, and Table 3 shows the test results of the thermal shock resistance.
[0043]
[Table 2]

[0044]
[Table 3]

[0045]
The test method for threading workability was evaluated by visually observing the displacement of the coating resin layer by performing threading using a screwing machine in a 23 ° C. atmosphere. Here, the mark “◯” represents the case where the coating layer was not misaligned and the threading could be performed, and the mark “X” represents the case where the coating layer was misaligned.
[0046]
The water resistance test method was evaluated by visually observing the peeled state of the coating resin layer after immersing the resin-coated steel pipe in tap water (23 ° C.) for 30 days. Here, ◯ indicates a case where no separation was observed, Δ indicates a case where separation of 1 mm or less in length was observed, and X indicates a case where separation of 1 mm or more was observed.
[0047]
In the test method for thermal shock resistance, resin-coated steel pipes are alternately exposed within an ambient temperature of 80 ° C. (2 hours) → −45 ° C. (2 hours). This was defined as one cycle, and the peel strength after 10 cycles was measured. The temperature during the test was uniformly 23 ° C.
[0048]
The peel strength slightly changes depending on the surface treatment conditions such as the pretreatment conditions on the surface of the steel pipe and the type of primer. For this reason, measurement was performed a plurality of times, and the average value was taken as the peel strength.
[0049]
As is clear from Table 1, the peel strengths in Examples 1 to 9 are in the range from a minimum of 2.2 kgf / cm to a maximum of 3.0 kgf / cm, and a stable adhesive force is ensured. In particular, since the peel strength was 3.0 kgf / cm or less, an adhesive force capable of easily peeling the coating resin layer was obtained by human power.
[0050]
On the other hand, the peel strength in Conventional Examples 1 to 3 exceeds 5.0 kgf / cm, and the covering resin layer cannot be peeled by human power. I couldn't.
[0051]
From Table 2, in Example 1 to Example 9, there was no deviation of the coating layer in the threading test, and the threading process could be performed, and no peeling was observed in the water resistance test. However, in Conventional Example 4, the coating layer was displaced in the threading workability test, and peeling of 1 mm or more was observed in the water resistance test.
[0052]
From Table 3, the peel strength in Examples 1 to 9 was in a range from a minimum of 2.2 kgf / cm to a maximum of 3.0 kgf / cm, and stable thermal shock resistance was obtained.
[0053]
【The invention's effect】
In the resin-coated steel pipe of the present invention, the adhesive layer that bonds the polyolefin resin layer and the steel pipe or the surface-treated steel pipe is composed of an ethylene-maleic anhydride-acrylate ester terpolymer composition. Therefore, the polyolefin resin layer has sufficient adhesive strength to exhibit anticorrosion performance, and also has sufficient adhesive strength against impact during threading, and it is easy to peel off the coating resin layer by human power. A certain adhesive force can be obtained.

Claims

The adhesive layer that bonds the polyolefin resin layer to the steel pipe or steel pipe that has been subjected to surface treatment such as chromate treatment and primer treatment is mainly composed of three types of compounds , ethylene, maleic anhydride, and acrylic ester. A resin-coated steel pipe, which is an ethylene-maleic anhydride-acrylic acid ester terpolymer composition contained in a main chain skeleton .