JP5359098B2 - Inner coated steel pipe for water piping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給水、排水等の配管等に好適な内面被覆鋼管に係り、とくに内面被覆層の耐剥離性の改善に関する。 The present invention relates to an inner surface-coated steel pipe suitable for piping such as water supply and drainage, and more particularly to improvement of peeling resistance of an inner surface coating layer.
従来から、給水、排水等に使用される配管には、内面の防食性を付与するため、鋼管内面の被覆層として硬質の塩化ビニル樹脂をライニングした内面被覆鋼管が使用されてきた。しかし、塩化ビニル樹脂は、低温での耐衝撃性が低く、これら内面被覆鋼管を配管として寒冷地で使用する際、施工時に屋外に放置された場合などに、内面被覆層にダメージを受ける場合があり、使用上、問題を残していた。また、近年、塩化ビニル樹脂は、廃却の際に有害物を発生することや、廃却の際に鋼管と塩化ビニル樹脂との分離を必要とするため分離処理の負荷が大きいことなど、環境負荷の大きい材料であるという認識がもたれている。 Conventionally, an inner surface coated steel pipe lined with a hard vinyl chloride resin has been used as a coating layer on the inner surface of a steel pipe in order to impart corrosion resistance to the inner surface of piping used for water supply, drainage and the like. However, vinyl chloride resin has low impact resistance at low temperatures, and when these inner surface coated steel pipes are used in cold places as piping, they may be damaged by the inner surface coating layer when left outdoors during construction. There was a problem in use. Also, in recent years, vinyl chloride resin generates harmful substances at the time of disposal, and requires separation of steel pipes and vinyl chloride resin at the time of disposal, so the load of separation treatment is large. There is a recognition that the material is heavily loaded.
このような問題に対し、例えば特許文献１には、鋼管の内面に、最大到達架橋度がゲル分率で10〜80％である架橋ポリエチレン樹脂からなる樹脂ライニング層を有する樹脂ライニング鋼管が提案されている。特許文献１に記載された技術では、かかる架橋ポリエチレン樹脂製のパイプを、鋼管内径より小さく縮径したのち、鋼管内で加熱し膨張させて、鋼管内面に架橋ポリエチレン樹脂ライニング層を形成し、内面被覆鋼管を得ている。特許文献１に記載された技術によれば、最大到達架橋度がゲル分率で10〜80％である架橋ポリエチレン樹脂は成形後の良好な形状記憶性を有するため、密着性に優れた樹脂ライニング鋼管を安定的にしかも製造効率よく製造できるとしている。 For such a problem, for example, Patent Document 1 proposes a resin-lined steel pipe having a resin lining layer made of a cross-linked polyethylene resin having a maximum degree of cross-linking of 10 to 80% in gel fraction on the inner surface of the steel pipe. ing. In the technique described in Patent Document 1, the cross-linked polyethylene resin pipe is reduced in diameter to be smaller than the inner diameter of the steel pipe, and then heated and expanded in the steel pipe to form a cross-linked polyethylene resin lining layer on the inner surface of the steel pipe. Coated steel pipe is obtained. According to the technique described in Patent Document 1, a cross-linked polyethylene resin having a maximum degree of cross-linking of 10 to 80% in gel fraction has a good shape memory after molding, and therefore has a resin lining with excellent adhesion. It is said that steel pipes can be manufactured stably and efficiently.
また、特許文献２には、内面側がポリエチレンまたはポリプロピレンからなり、外面側がカルボン酸基もしくはエステル基を有する熱可塑性樹脂の少なくとも1つの樹脂層からなる2層以上の層からなり、鋼管内径より大きな径を有するライニング層用樹脂管の母管を、加熱下で鋼管内径より小さく延伸縮径し、ついで鋼管内に挿入し、加熱膨張させて鋼管内面をライニングする内面樹脂ライニング鋼管の製造方法が記載されている。特許文献２に記載された技術によれば、ライニング層と鋼管との接着力が高く、衝撃性に優れた内面被覆鋼管を安定して製造できるとしている。
In
また、例えば、非特許文献１に示されるように、鋼管内面の被覆層として、ポリエチレン樹脂をライニングした内面被覆鋼管も使用されている。これは、内面に化成処理、プライマー処理等の表面処理が施され、加熱された状態の鋼管に、ポリエチレン樹脂粉体を粉体塗装する方法により、内面被覆層を形成したものであるが、環境によっては、管端部から内面被覆層が剥離するなどの問題があった。
しかしながら、特許文献１に記載された技術で製造された内面被覆鋼管では、架橋材から溶出する成分があり、該内面被覆鋼管を水道水用配管に適用した場合には、衛生性の観点から問題を残していた。また、特許文献２に記載された技術では、内面被覆層に形状復元性を付与するために、製造工程が複雑となり、製造コストが高騰するとともに、工業的な速度で均一な内面被覆層を形成することは、困難であるという問題があった。
However, in the inner surface coated steel pipe manufactured by the technique described in Patent Document 1, there is a component that elutes from the cross-linking material, and when the inner surface coated steel pipe is applied to a tap water pipe, there is a problem from the viewpoint of hygiene. Was leaving. In addition, in the technique described in
また、水配管用として使用される配管においては、通常、管端の防食のために、管端防食継手が使用されている。しかし、施工時の不良や、長期の使用により劣化して、管端が水に接する環境（以下、接水環境ともいう）下に晒される場合がある。水配管として内面被覆鋼管を適用した場合に、接水環境下では内面被覆層の剥離が生じること、剥離した部分の鋼管が錆び、赤水などの原因となる。このため、とくに水配管用に適用される内面被覆鋼管には、接水環境における内面被覆層の耐水性、すなわち、接水環境における内面被覆層の耐剥離性の向上が要望されている。 Further, in pipes used for water pipes, pipe end anticorrosion joints are usually used for anticorrosion of pipe ends. However, there is a case where the pipe end is deteriorated due to poor construction or long-term use and exposed to an environment where the pipe end is in contact with water (hereinafter also referred to as a wetted environment). When an inner surface coated steel pipe is applied as a water pipe, peeling of the inner surface coating layer occurs in a wetted environment, and the peeled portion of the steel pipe rusts and causes red water. For this reason, in particular, the inner surface coated steel pipe applied for water piping is required to be improved in water resistance of the inner surface coating layer in a water contact environment, that is, in the peel resistance of the inner surface coating layer in the water contact environment.
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、内面被覆層に塩化ビニル樹脂を使用せずに、水配管用として、水に接する環境（接水環境）下においても、耐剥離性に優れた内面被覆鋼管を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems of the prior art, and is excellent in peeling resistance even in an environment in contact with water (water contact environment) for water piping without using vinyl chloride resin for the inner surface coating layer. An object is to provide an inner surface coated steel pipe.
本発明者らは、上記した目的を達成するために、変性ポリエチレン系樹脂を使用した内面被覆層とし、内面被覆層の下層であるプライマー層を、所定の分子量を有するビスフェノール型エポキシ樹脂と、所定量のジシアンジアミドもしくはその誘導体とを含有する熱硬化性樹脂組成物から形成し、平均膜厚が15〜25μmの層とし、さらにプライマー層の下層である化成処理層をリン酸塩系の化成処理層とすることにより、耐剥離性が顕著に向上することを見出した。 In order to achieve the above-described object, the present inventors have made an inner surface coating layer using a modified polyethylene resin, a primer layer as a lower layer of the inner surface coating layer, a bisphenol type epoxy resin having a predetermined molecular weight, Formed from a thermosetting resin composition containing a fixed amount of dicyandiamide or a derivative thereof, the layer having an average film thickness of 15 to 25 μm, and the chemical conversion treatment layer, which is the lower layer of the primer layer, is a phosphate chemical conversion treatment layer As a result, it has been found that the peel resistance is remarkably improved.
また、本発明者らは、上記した熱硬化性樹脂組成物に、さらにカップリング剤を含有させることにより、接水環境下での内面被覆層の耐剥離性がさらに向上することを見出した。
本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
Further, the present inventors have found that the peel resistance of the inner surface coating layer in a wetted environment is further improved by further adding a coupling agent to the thermosetting resin composition described above.
The present invention has been completed based on the above findings and further studies. That is, the gist of the present invention is as follows.
（１）鋼管内面に、化成処理層、プライマー層、および内面被覆層をこの順に積層してなる内面被覆鋼管であって、前記化成処理層が、リン酸塩系の化成処理層であり、前記内面被覆層が、変性ポリエチレン系樹脂としてメルトインデックスが２g/10min以上８g/10min以下の無水マレイン酸変性ポリエチレン系樹脂を主成分とし、該変性ポリエチレン樹脂粉末を210℃以上に加熱した前記鋼管内面に粉体塗装することにより形成された層であり、前記プライマー層が、平均分子量2800〜3900のビスフェノール型エポキシ樹脂と、該ビスフェノール型エポキシ樹脂を100質量部としたときの質量比で1.5〜8.5質量部のジシアンジアミドもしくはその誘導体と、あるいはさらに顔料と、を含み、イミダゾール系化合物は含まない熱硬化性樹脂組成物から形成された層であり、該プライマー層の平均厚さが15〜25μmであることを特徴とする水配管用内面被覆鋼管。 (1) An inner surface-coated steel pipe in which a chemical conversion treatment layer, a primer layer, and an inner surface coating layer are laminated in this order on the inner surface of a steel pipe, wherein the chemical conversion treatment layer is a phosphate-based chemical conversion treatment layer, An inner surface coating layer is composed of a maleic anhydride-modified polyethylene resin having a melt index of 2 g / 10 min or more and 8 g / 10 min or less as a modified polyethylene resin, and the modified polyethylene resin powder is heated to 210 ° C. or more on the inner surface of the steel pipe. It is a layer formed by powder coating, and the primer layer has a mean molecular weight of 2800 to 3900 bisphenol type epoxy resin and a mass ratio of 1.5 to 8.5 mass when the bisphenol type epoxy resin is 100 parts by mass. dicyandiamide or derivatives thereof of parts or even a pigment, see contains the imidazole compound is formed or thermosetting resin composition does not contain et al An inner surface-coated steel pipe for water piping, wherein the primer layer has an average thickness of 15 to 25 μm.
（２）（１）において、前記プライマー層がさらにアミン系もしくはエポキシ系シランカップリング剤を、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂と、前記ジシアンジアミドもしくはその誘導体との合計量100質量部に対する質量比で、0.5〜1.0質量部含有する熱硬化性樹脂組成物から形成された層であることを特徴とする水配管用内面被覆鋼管。 (2) In (1), the primer layer further contains an amine-based or epoxy-based silane coupling agent in a mass ratio of 100 to 100 parts by mass with respect to a total amount of 100 parts by mass of the bisphenol-type epoxy resin and the dicyandiamide or derivative thereof. An inner surface-coated steel pipe for water pipes, wherein the inner pipe is a layer formed from a thermosetting resin composition containing 1.0 part by mass.
本発明によれば、内面被覆層と鋼管との密着力が顕著に向上し、従来のポリエチレン樹脂を用いた内面被覆鋼管に比べて、接水環境下においても優れた耐久性を有し、水配管用として好適な内面被覆鋼管を容易に製造でき、産業上格段の効果を奏する。 According to the present invention, the adhesion between the inner surface coating layer and the steel pipe is remarkably improved, and it has excellent durability even in a wetted environment as compared with the inner surface coated steel pipe using a conventional polyethylene resin. An inner surface-coated steel pipe suitable for piping can be easily produced, and has a remarkable industrial effect.
本発明の内面被覆鋼管は、図１に示すように、鋼管１内面に、化成処理層２、プライマー層３、および内面被覆層４をこの順に積層してなる鋼管である。
本発明の内面被覆鋼管の基材として使用される鋼管は、通常、内面にブラスト処理、酸洗処理を施し、化成処理層を形成しやすくしておくことが好ましい。なお、使用する鋼管の外面は、とくに限定する必要はないが、必要に応じてブラスト処理、酸洗処理、化成処理、めっき処理、プライマー処理、あるいは樹脂被覆を施してもよい。また、使用する鋼管は、用途に応じて、所望の強度、延性、靭性等の特性を有する鋼管を選定することは言うまでもない。
As shown in FIG. 1, the inner surface-coated steel pipe of the present invention is a steel pipe formed by laminating a chemical
In general, the steel pipe used as the base material of the inner surface-coated steel pipe of the present invention is preferably subjected to a blast treatment and a pickling treatment on the inner surface to easily form a chemical conversion treatment layer. The outer surface of the steel pipe to be used is not particularly limited, but may be subjected to blast treatment, pickling treatment, chemical conversion treatment, plating treatment, primer treatment, or resin coating as necessary. Needless to say, a steel pipe having properties such as desired strength, ductility, and toughness is selected as the steel pipe to be used.
本発明の内面被覆鋼管内面に形成される化成処理層２は、リン酸塩系の化成処理層とする。リン酸塩系の化成処理層は、内面をリン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウムなどのリン酸塩系の化成処理液を単独、もしくは混合した処理を行うことにより形成することが好ましい。化成処理に際しては、化成処理液を鋼管内面に吹き付けたり、流し込んだり、もしくは化成処理液の浴中に鋼管を浸漬するなどの方法を適用することができる。なお、適宜、促進剤などを併用してもよく、また、液温を60℃以上の温度に加温してもよい。
The chemical
本発明の内面被覆鋼管では、上記した化成処理層の上層として、プライマー層を有する。プライマー層は、ビスフェノール型エポキシ樹脂ならびにジシアンジアミドもしくはその誘導体を含有する、熱硬化性樹脂組成物を用いて形成された層とする。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、平均分子量が2800〜3900とする。平均分子量がこの範囲を低く外れると、プライマー層がもろいものとなり、一方、この範囲を高く外れると、塗装性が悪く、良好なプライマー層が形成されなくなる結果、接水環境下での耐剥離性が低下する。このため、使用するビスフェノール型エポキシ樹脂の平均分子量を2800〜3900に限定した。 The inner surface coated steel pipe of the present invention has a primer layer as an upper layer of the chemical conversion treatment layer. The primer layer is a layer formed using a thermosetting resin composition containing a bisphenol-type epoxy resin and dicyandiamide or a derivative thereof. The bisphenol type epoxy resin has an average molecular weight of 2800 to 3900. If the average molecular weight falls outside this range, the primer layer becomes brittle.On the other hand, if it falls outside this range, the paintability is poor and a good primer layer cannot be formed, resulting in resistance to peeling in a wet environment. Decreases. For this reason, the average molecular weight of the bisphenol type epoxy resin used was limited to 2800-3900.
プライマー層に用いられる熱硬化性樹脂組成物は、上記したビスフェノール型エポキシ樹脂を100質量部としたとき、1.5〜8.5質量部のジシアンジアミドもしくはその誘導体を含有する。ジシアンジアミドもしくはその誘導体はエポキシ樹脂を硬化する硬化剤として作用するが、1.5質量部未満では、上記した効果が期待できない。一方、8.5質量部を超える含有は、反応しきれない硬化剤が残留し、好ましくない。このため、ジシアンジアミドもしくはその誘導体の含有量は、ビスフェノール型エポキシ樹脂を100質量部としたとき、1.5〜8.5質量部に限定した。なお、ジシアンジアミドの誘導体としては、グアニジン化合物等が例示できる。 The thermosetting resin composition used for the primer layer contains 1.5 to 8.5 parts by mass of dicyandiamide or a derivative thereof when the above-mentioned bisphenol type epoxy resin is 100 parts by mass. Dicyandiamide or a derivative thereof acts as a curing agent for curing the epoxy resin, but if the amount is less than 1.5 parts by mass, the above effect cannot be expected. On the other hand, the content exceeding 8.5 parts by mass is not preferable because a curing agent that cannot be reacted remains. For this reason, the content of dicyandiamide or a derivative thereof is limited to 1.5 to 8.5 parts by mass when the bisphenol type epoxy resin is 100 parts by mass. Examples of dicyandiamide derivatives include guanidine compounds.
なお、硬化剤としての、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカンのブチルグリシジルエーテル付加物等の脂環族アミンやテトラヒドロ無水フタル酸等の酸無水物は、使用時に２液硬化型となるため、作業性が劣るとともに、内面被覆層を粉体塗装する際にプライマー層が劣化するため、使用しないことが望ましい。また、メタキシレンジアミンとエピクロルヒドリンの縮合物などの芳香族アミンは、上水用にも使用される配管に適用する場合には、衛生上の観点から好ましくない。 In addition, alicyclic amines such as 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane butyl glycidyl ether adduct as a curing agent and tetrahydro An acid anhydride such as phthalic anhydride is preferably not used because it is inferior in workability because it is a two-component curable type at the time of use, and the primer layer deteriorates when the inner surface coating layer is powder coated. In addition, aromatic amines such as a condensate of metaxylenediamine and epichlorohydrin are not preferable from the viewpoint of hygiene when applied to piping used also for clean water.
なお、例えばイミダゾ−ル系化合物に代表される硬化促進剤を添加した場合、後述する変性ポリエチレン樹脂粉末を粉体塗装する際の高温により、硬化が進みすぎ、プライマー層が劣化してしまう可能性が高いうえ、さらにコストが高くなるため、添加しないようにするのが望ましい。
また、プライマー層は、上記したビスフェノール型エポキシ樹脂ならびにジシアンジアミドもしくはその誘導体に加えて、さらにカップリング剤を含有した熱硬化性樹脂組成物を用いて形成された層とすることがより好ましい。これにより、接水環境下における内面被覆層の耐剥離性がさらに向上する。
For example, when a curing accelerator typified by an imidazole compound is added, the primer layer may deteriorate due to excessive curing due to the high temperature when powder coating is applied to the modified polyethylene resin powder described later. In addition, the cost is further increased, so it is desirable not to add it.
The primer layer is more preferably a layer formed using a thermosetting resin composition containing a coupling agent in addition to the bisphenol-type epoxy resin and dicyandiamide or a derivative thereof. Thereby, the peeling resistance of the inner surface coating layer in a wetted environment is further improved.
上記した熱硬化性樹脂組成物に含有させるカップリング剤としては、アミン系、もしくはエポキシ系シランカップリング剤が最も好ましく、必要に応じて少なくとも１種を選択して含有できる。好ましいカップリング剤としては、具体的には、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン等が例示できる。 The coupling agent contained in the thermosetting resin composition described above is most preferably an amine-based or epoxy-based silane coupling agent, and at least one can be selected and contained as necessary. Specific examples of preferred coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl)- 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl)- Examples thereof include 3-aminopropyltriethoxysilane.
これらカップリング剤の含有量は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、前記ジシアンジアミドもしくはその誘導体との合計量100質量部に対する質量比で、0.5〜1.0質量部とすることが好ましい。カップリング剤の含有量が0.5質量部未満では、上記した効果を期待できなくなる。一方、1.0質量部を超えて含有すると、上記した効果が飽和するとともに、硬化不足等の悪影響を及ぼす可能性がある。このため、カップリング剤の含有量は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、前記ジシアンジアミドもしくはその誘導体との合計量100質量部に対する質量比で、0.5〜1.0質量部に限定することが好ましい。 The content of these coupling agents is preferably 0.5 to 1.0 parts by mass in terms of a mass ratio with respect to 100 parts by mass of the total amount of the bisphenol type epoxy resin and the dicyandiamide or derivative thereof. When the content of the coupling agent is less than 0.5 parts by mass, the above effect cannot be expected. On the other hand, when the content exceeds 1.0 part by mass, the above-described effects are saturated and there is a possibility of adverse effects such as insufficient curing. For this reason, it is preferable to limit content of a coupling agent to 0.5-1.0 mass part by mass ratio with respect to 100 mass parts of total amounts of a bisphenol-type epoxy resin, and the said dicyandiamide or its derivative (s).
また、プライマー層には、必要に応じて、顔料として、無機化合物を含有してもよい。顔料として好ましい無機化合物としては、酸化チタン、シリカ等が例示できる。顔料としての無機化合物は、性能を損なわない範囲で、好ましくはビスフェノール型エポキシ樹脂を100質量部としたとき、5質量部以下、含有してもよい。通常防錆性向上のために用いられているクロム系化合物、亜鉛系化合物は、上水用として使用する配管である本発明鋼管では、衛生上の観点から好ましくない。 Further, the primer layer may contain an inorganic compound as a pigment, if necessary. Examples of the inorganic compound preferable as the pigment include titanium oxide and silica. The inorganic compound as the pigment may be contained in an amount that does not impair the performance, and preferably 5 parts by mass or less when the bisphenol type epoxy resin is 100 parts by mass. The chromium-based compound and the zinc-based compound that are usually used for improving rust prevention are not preferred from the viewpoint of hygiene in the steel pipe of the present invention, which is a pipe used for clean water.
またプライマー層は、上記の熱硬化性樹脂組成物を炭化水素系、アルコール系、エーテル系、エステル系などの通常用いられる溶剤で20〜35質量％に希釈したものを、鋼管内面に流し込む、スプレー塗装するなどの方法で塗装して形成することができる。この場合、塗装前に鋼管を加熱してもよく、また、塗装後に鋼管を熱風もしくは高周波誘導加熱などの方法で加熱しても良い。なお、プライマー層の平均厚さは鋼管内面に塗布する熱硬化性樹脂組成物の量より計算するなどの方法で求めた平均的厚さが15〜25μm相当のものとする。平均厚さが15μm未満では、耐剥離性が低下する。一方平均厚さが25μmを超えて厚くなると、均一な塗装膜が得られにくく、また、上層である変性ポリエチレン樹脂層が形成されにくくなる。 In addition, the primer layer is a spray in which the above-mentioned thermosetting resin composition is diluted to 20 to 35% by mass with a commonly used solvent such as hydrocarbon, alcohol, ether or ester, and is poured into the inner surface of the steel pipe. It can be formed by painting such as painting. In this case, the steel pipe may be heated before painting, or after painting, the steel pipe may be heated by a method such as hot air or high frequency induction heating. The average thickness of the primer layer is such that the average thickness determined by a method such as calculating from the amount of the thermosetting resin composition applied to the inner surface of the steel pipe is equivalent to 15 to 25 μm. When the average thickness is less than 15 μm, the peel resistance decreases. On the other hand, when the average thickness exceeds 25 μm, it is difficult to obtain a uniform coating film, and it is difficult to form a modified polyethylene resin layer as an upper layer.
本発明の内面被覆鋼管では、上記したプライマー層の上層として内面被覆層を有する。本発明では、内面被覆層は、変性ポリエチレン樹脂組成物から形成した変性ポリエチレン樹脂層とする。変性ポリエチレン樹脂は、既知のものであり、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高圧法低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等を無水マレイン酸等の酸無水物により、常法に従い、グラフト変性したもので、変性量が通常、６質量％以下で、メルトインデックスが２g/10min以上８g/10min以下のものとすることが好ましい。変性ポリエチレン樹脂組成物は、変性ポリエチレン樹脂を主成分とし、必要に応じて、酸化防止剤、顔料を添加できる。また、変性ポリエチレン樹脂に加えて、性能を損なわない範囲でポリエチレン樹脂等の他の樹脂を含有してもよい。 The inner surface-coated steel pipe of the present invention has an inner surface coating layer as an upper layer of the primer layer. In the present invention, the inner surface coating layer is a modified polyethylene resin layer formed from a modified polyethylene resin composition. The modified polyethylene resin is a known one, and is obtained by graft-modifying a linear low-density polyethylene resin, a high-pressure method low-density polyethylene resin, a high-density polyethylene resin, etc. with an acid anhydride such as maleic anhydride according to a conventional method. Thus, it is preferable that the modification amount is usually 6% by mass or less and the melt index is 2 g / 10 min or more and 8 g / 10 min or less. The modified polyethylene resin composition contains a modified polyethylene resin as a main component, and an antioxidant and a pigment can be added as necessary. Moreover, in addition to the modified polyethylene resin, other resins such as a polyethylene resin may be contained as long as the performance is not impaired.
なお、変性ポリエチレン樹脂層の平均厚みは、0.3〜1.0mmとすることが好ましい。平均厚みが0.3mm未満では、施工時の疵等により穴があき、下層である透水性の高いプライマー層が露出し防食性が低下する。また、1.0mmを超えて厚くすると、粉体塗装に多大の時間を要し、生産性が低下する。
変性ポリエチレン樹脂層は、210℃以上に加熱した鋼管内面に、変性ポリエチレン樹脂粉末を粉体塗装することにより形成することができる。なお、粉体塗装後、必要に応じて140℃以上の温度で保熱することが均一な被膜形成の観点から好ましい。
The average thickness of the modified polyethylene resin layer is preferably 0.3 to 1.0 mm. When the average thickness is less than 0.3 mm, a hole is formed due to wrinkles during construction, and the primer layer with high water permeability as the lower layer is exposed and the anticorrosion property is lowered. On the other hand, if the thickness exceeds 1.0 mm, it takes a lot of time for powder coating, and the productivity decreases.
The modified polyethylene resin layer can be formed by powder coating a modified polyethylene resin powder on the inner surface of a steel pipe heated to 210 ° C. or higher. In addition, it is preferable from a viewpoint of uniform film formation to hold heat at a temperature of 140 ° C. or higher as necessary after powder coating.
また、上記した変性ポリエチレン樹脂層の上層として、さらにポリエチレン樹脂層を形成し、二層からなる内面被覆層としてもよい。ポリエチレン樹脂層は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高圧法低密度ポリエチレン樹脂、あるいは高密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン樹脂粉末を、変性ポリエチレン樹脂層と同様に、粉体塗装して形成することができる。ポリエチレン樹脂層の平均厚みは、変性ポリエチレン樹脂層との合計厚みが0.5〜1.0mmとなるように形成することが好ましい。なお、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂等のエチレンと不飽和結合を有するモノマーとの共重合樹脂は、軟化温度が低くなりすぎて、内面被覆層の形成に使用できない。 Moreover, as an upper layer of the above-described modified polyethylene resin layer, a polyethylene resin layer may be further formed to form a two-layer inner surface coating layer. The polyethylene resin layer can be formed by powder coating a polyethylene resin powder such as a linear low density polyethylene resin, a high pressure method low density polyethylene resin, or a high density polyethylene resin in the same manner as the modified polyethylene resin layer. . The average thickness of the polyethylene resin layer is preferably formed such that the total thickness with the modified polyethylene resin layer is 0.5 to 1.0 mm. In addition, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, ethylene-acrylic acid ester copolymer resin, and other copolymer resins of ethylene and a monomer having an unsaturated bond are used for forming an inner surface coating layer because the softening temperature is too low. Can not.
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
酸洗処理した鋼管（内径27.6mmφ×外径34.0mmφ×４ｍ）を、リン酸亜鉛カルシウム系処理液中に浸漬し、内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理層を形成した。ついで、該化成処理層の上層として表１に示す平均厚さのプライマー層を形成した。プライマー層は、表1に示す平均分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂を主成分とし、表1に示す量のジシアンジアミドもしくはその誘導体と、あるいはさらに表１に示す量の化合物とを含んだ熱硬化性樹脂組成物が、30質量％となるように溶剤希釈した混合液を塗布することにより形成した。この際、プライマー層の平均厚さが表1に示した厚さになるように、鋼管内面積より計算した量の樹脂が塗布されるように当該混合液の塗布量を調整した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
Example 1
The pickled steel pipe (inner diameter 27.6 mmφ × outer diameter 34.0 mmφ × 4 m) was immersed in a zinc calcium phosphate treatment solution to form a zinc calcium phosphate chemical conversion treatment layer on the inner surface. Subsequently, a primer layer having an average thickness shown in Table 1 was formed as an upper layer of the chemical conversion treatment layer. The primer layer is composed of a bisphenol-type epoxy resin having an average molecular weight shown in Table 1 as a main component, and a thermosetting resin composition containing the amount of dicyandiamide or a derivative thereof shown in Table 1 or the amount of a compound shown in Table 1. It was formed by applying a liquid mixture diluted with a solvent so that the product was 30% by mass. At this time, the application amount of the mixed solution was adjusted so that an amount of resin calculated from the area inside the steel pipe was applied so that the average thickness of the primer layer was the thickness shown in Table 1.
ついで、プライマー層の上層として内面被覆層を形成した。まず、鋼管を230℃に加熱し、該加熱された鋼管内面に、変性ポリエチレン樹脂の粉末を粉体塗装して、表1に示す平均厚さの内面被覆層（変性ポリエチレン樹脂層）を形成した。なお、変性ポリエチレン樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を無水マレイン酸変性して得られたものを使用した。なお、この変性ポリエチレン樹脂は密度：0.923 g/cm３、メルトインデックス：4.9g/10minである。この変性ポリエチレン樹脂を粉体塗装したのち、さらに150〜250℃の炉内で保熱後、自然冷却して、内面被覆鋼管とした。 Next, an inner surface coating layer was formed as an upper layer of the primer layer. First, the steel pipe was heated to 230 ° C., and the inner surface of the heated steel pipe was powder-coated with a modified polyethylene resin powder to form an inner surface coating layer (modified polyethylene resin layer) having an average thickness shown in Table 1. . As the modified polyethylene resin, a product obtained by modifying a linear low density polyethylene resin with maleic anhydride was used. This modified polyethylene resin has a density of 0.923 g / cm 3 and a melt index of 4.9 g / 10 min. After this modified polyethylene resin was powder-coated, it was further kept in a furnace at 150 to 250 ° C. and then naturally cooled to obtain an inner surface coated steel pipe.
さらに接水環境下における耐剥離性を見るため、以下の方法により耐温水性を評価した。得られた内面被覆鋼管から、長さ：50cmの試験片を切断採取し、該試験片を３％食塩水（液温：60℃）に、２８日間浸漬した。浸漬後、目視で、試験片端部の被覆層の剥離状態を観察し、耐温水性の評価とした。剥離長さが３mm未満のものを◎、３mm以上５mm未満のものを○、剥離長さが５mm以上のものを×として評価した。 Furthermore, in order to see the peeling resistance in a wetted environment, the warm water resistance was evaluated by the following method. A test piece having a length of 50 cm was cut and collected from the obtained inner surface-coated steel pipe, and the test piece was immersed in 3% saline (liquid temperature: 60 ° C.) for 28 days. After immersion, the peeled state of the coating layer at the end of the test piece was visually observed to evaluate hot water resistance. When the peel length was less than 3 mm, mm was evaluated as 、 ３, 3 mm or less and less than 5 mm, and × when the peel length was 5 mm or more.
得られた結果を表１に併記した。 The obtained results are also shown in Table 1.
本発明例はいずれも、優れた耐温水性を示している。
（実施例２）
実施例１と同様に、酸洗処理した鋼管（内径27.6mmφ×外径34.0mmφ×４ｍ）を、リン酸亜鉛カルシウム系処理液中に浸漬し、内面にリン酸亜鉛カルシウム系化成処理層を形成した。ついで、該化成処理層の上層として表２に示す平均厚さのプライマー層を形成した。プライマー層は、表２に示す平均分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂を主成分とし、表２に示す量のジシアンジアミドもしくはその誘導体と、さらに表２に示すカップリング剤と、あるいはさらに表２に示す量の化合物とを含んだ熱硬化性樹脂組成物が、30質量％となるように溶剤希釈した混合液を塗布することにより形成した。この際、実施例１と同様に、プライマー層の平均厚さが表２に示した厚さになるように、鋼管内面積より計算した量の樹脂が塗布されるように当該混合液の塗布量を調整した。
Each of the examples of the present invention shows excellent hot water resistance.
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a pickled steel pipe (inner diameter 27.6 mmφ × outer diameter 34.0 mmφ × 4 m) was immersed in a zinc calcium phosphate treatment solution to form a zinc phosphate calcium chemical conversion treatment layer on the inner surface. did. Next, a primer layer having an average thickness shown in Table 2 was formed as an upper layer of the chemical conversion treatment layer. The primer layer is composed mainly of a bisphenol-type epoxy resin having an average molecular weight shown in Table 2, the amount of dicyandiamide or a derivative thereof shown in Table 2, and the coupling agent shown in Table 2 or the amount shown in Table 2. The thermosetting resin composition containing the compound was formed by applying a liquid mixture diluted with a solvent so as to be 30% by mass. At this time, in the same manner as in Example 1, the application amount of the mixed solution was applied so that the amount of resin calculated from the area inside the steel pipe was applied so that the average thickness of the primer layer became the thickness shown in Table 2. Adjusted.
ついで、実施例１と同様に、プライマー層の上層として内面被覆層を形成した。まず、鋼管を230℃に加熱し、該加熱された鋼管内面に、変性ポリエチレン樹脂の粉末を粉体塗装して、表２に示す平均厚さの内面被覆層（変性ポリエチレン樹脂層）を形成した。なお、変性ポリエチレン樹脂としては、実施例１と同様に、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を無水マレイン酸変性して得られたものを使用した。なお、この変性ポリエチレン樹脂は密度：0.923 g/cm３、メルトインデックス：4.9g/10minである。この変性ポリエチレン樹脂を粉体塗装したのち、さらに150〜250℃の炉内で保熱後、自然冷却して、内面被覆鋼管とした。 Subsequently, as in Example 1, an inner surface coating layer was formed as an upper layer of the primer layer. First, the steel pipe was heated to 230 ° C., and the inner surface of the heated steel pipe was powder-coated with a modified polyethylene resin powder to form an inner surface coating layer (modified polyethylene resin layer) having an average thickness shown in Table 2. . As the modified polyethylene resin, a resin obtained by modifying a linear low-density polyethylene resin with maleic anhydride as in Example 1 was used. This modified polyethylene resin has a density of 0.923 g / cm 3 and a melt index of 4.9 g / 10 min. After this modified polyethylene resin was powder-coated, it was further kept in a furnace at 150 to 250 ° C. and then naturally cooled to obtain an inner surface coated steel pipe.
これら鋼管について、実施例１と同様に、接水環境下における耐剥離性を見るため、耐温水性を評価した。耐温水性の評価方法は実施例１と同様とした。
得られた結果を表２に併記した。
These steel pipes were evaluated for hot water resistance in the same manner as in Example 1 in order to see the peel resistance in a wetted environment. The method for evaluating hot water resistance was the same as in Example 1.
The obtained results are also shown in Table 2.
プライマー層にシランカップリング剤を含有させることにより、さらに優れた耐温水性を示し、接水環境下における耐剥離性がさらに向上することがわかる。 It can be seen that by including a silane coupling agent in the primer layer, even better warm water resistance is exhibited, and the peel resistance in a wetted environment is further improved.
１ 鋼管
２ 化成処理層
３ プライマー層
４ 内面被覆層
1
Claims (2)
前記化成処理層が、リン酸塩系の化成処理層であり、
前記内面被覆層が、変性ポリエチレン系樹脂としてメルトインデックスが２g/10min以上８g/10min以下の無水マレイン酸変性ポリエチレン系樹脂を主成分とし、該変性ポリエチレン樹脂粉末を210℃以上に加熱した前記鋼管内面に粉体塗装することにより形成された層であり、
前記プライマー層が、平均分子量2800〜3900のビスフェノール型エポキシ樹脂と、該ビスフェノール型エポキシ樹脂を100質量部としたときの質量比で1.5〜8.5質量部のジシアンジアミドもしくはその誘導体と、あるいはさらに顔料と、を含み、イミダゾール系化合物は含まない熱硬化性樹脂組成物から形成された層であり、該プライマー層の平均厚さが15〜25μmであることを特徴とする水配管用内面被覆鋼管。 An inner surface coated steel pipe formed by laminating a chemical conversion treatment layer, a primer layer, and an inner surface coating layer in this order on the inner surface of the steel pipe,
The chemical conversion treatment layer is a phosphate chemical conversion treatment layer,
The inner surface of the steel pipe, wherein the inner surface coating layer is mainly composed of a maleic anhydride-modified polyethylene resin having a melt index of 2 g / 10 min to 8 g / 10 min as a modified polyethylene resin, and the modified polyethylene resin powder is heated to 210 ° C. or higher. It is a layer formed by powder coating on
The primer layer is a bisphenol type epoxy resin having an average molecular weight of 2800 to 3900, and 1.5 to 8.5 parts by mass of dicyandiamide or a derivative thereof, or a pigment in a mass ratio when the bisphenol type epoxy resin is 100 parts by mass, only containing, imidazole compound is a layer formed either a thermosetting resin composition et free, lined steel pipe for water pipes, wherein the average thickness of the primer layer is 15 to 25 [mu] m.
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