JPH01150540A - 耐熱水性の優れたポリオレフィン被覆鋼材 - Google Patents
耐熱水性の優れたポリオレフィン被覆鋼材Info
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、ポリオレフィン被覆鋼材に関し、更に詳しく
は、耐熱水性と耐高温陰極ill IIIII性の優れ
たポリオレフィン被覆鋼材に関する。
は、耐熱水性と耐高温陰極ill IIIII性の優れ
たポリオレフィン被覆鋼材に関する。
[従来の技術]
鋼材はしばしば周囲の環境に対する防食手段を講するこ
となく大気中、地中、海水中等にさらされるとかなり腐
食する。この腐食対策として、化学的安定性の優れたポ
リエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン被
覆が施されている。近年、エネルギ需要の増大による海
底や極地の石油、重質油、地熱等の資源開発が活発化す
るに伴い、鋼構造物やラインパイプに被覆したポリオレ
フィン被覆の高温接木環境下での寿命が問題となってい
る。
となく大気中、地中、海水中等にさらされるとかなり腐
食する。この腐食対策として、化学的安定性の優れたポ
リエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン被
覆が施されている。近年、エネルギ需要の増大による海
底や極地の石油、重質油、地熱等の資源開発が活発化す
るに伴い、鋼構造物やラインパイプに被覆したポリオレ
フィン被覆の高温接木環境下での寿命が問題となってい
る。
一般に、ポリオレフィン樹脂は化学的構造上無極性のた
め、鋼材のような極性の高い表面には直接接着てきす、
不飽和カルボン酸やその酸無水物で変性した変性ポリオ
レフィン樹脂を介してポリオレフィン樹脂を被覆する方
法がとられる。
め、鋼材のような極性の高い表面には直接接着てきす、
不飽和カルボン酸やその酸無水物で変性した変性ポリオ
レフィン樹脂を介してポリオレフィン樹脂を被覆する方
法がとられる。
しかしながら、海水や塩水等の電解質を含む環境や湿潤
土壌中に浸漬すると、常温近傍の温度下で短期間に接着
強度の低下を起こし、鋼材と被覆間に錆が発生する。
土壌中に浸漬すると、常温近傍の温度下で短期間に接着
強度の低下を起こし、鋼材と被覆間に錆が発生する。
また、電気防食を併用する環境では過防食電流によって
被覆欠陥を起点にして容易に被覆が工1」離する(この
現象を陰極剥離と称す)等の欠点がある。従来から、鋼
材と変性ポリオレフィン樹脂層の間にクロメート系化成
処理を施す方法(特開昭54−120681号)や、エ
ポキシプライマーを介在させる方法(特開昭56−14
3223号、特開昭59−222275号)あるいはク
ロメート系化成処理を施し、しかる後にエポキシプライ
マー処理を施す方法(特開昭60−245544号)等
がある。
被覆欠陥を起点にして容易に被覆が工1」離する(この
現象を陰極剥離と称す)等の欠点がある。従来から、鋼
材と変性ポリオレフィン樹脂層の間にクロメート系化成
処理を施す方法(特開昭54−120681号)や、エ
ポキシプライマーを介在させる方法(特開昭56−14
3223号、特開昭59−222275号)あるいはク
ロメート系化成処理を施し、しかる後にエポキシプライ
マー処理を施す方法(特開昭60−245544号)等
がある。
[発明が解決しようとする問題点]
これらの下地処理は常温近傍での耐水性、耐陰極剥離性
の改善には効果がある。しかしながら、特開昭54−1
20681号のようなりロメート系化成処理、特開昭5
6−143223号や特開昭59−222275号等の
従来のエポキシプライマー処理では、60℃を超える接
木環境下では長期にわたり接着強度を維持することはむ
ずかしい。また特開昭60−245544号のようにク
ロメート処理とエポキシプライマー処理を併用する場合
には60℃までの接木環境下では耐水性、耐陰極剥離性
は良好であるが、80℃を超える接木環境下では長期に
わたり接着強度を維持することはむずかしく、80℃を
超える熱水、熱塩水中での耐水性、すなわち耐熱水性、
耐高温陰極剥離性の優れたポリオレフィン被覆鋼材の開
発が望まれている。
の改善には効果がある。しかしながら、特開昭54−1
20681号のようなりロメート系化成処理、特開昭5
6−143223号や特開昭59−222275号等の
従来のエポキシプライマー処理では、60℃を超える接
木環境下では長期にわたり接着強度を維持することはむ
ずかしい。また特開昭60−245544号のようにク
ロメート処理とエポキシプライマー処理を併用する場合
には60℃までの接木環境下では耐水性、耐陰極剥離性
は良好であるが、80℃を超える接木環境下では長期に
わたり接着強度を維持することはむずかしく、80℃を
超える熱水、熱塩水中での耐水性、すなわち耐熱水性、
耐高温陰極剥離性の優れたポリオレフィン被覆鋼材の開
発が望まれている。
[問題点を解決するための手段]
本発明者らは、上述の問題点を解決すべく、特開昭60
−245544号の鋼材の下地処理、すなわちクロメー
ト処理とプライマー処理を併用する被覆構成で、(A)
プライマーの組成について鋭意検討した結果、特定のエ
ポキシ樹脂、m−キシレンジアミンとエピクロルヒドリ
ンの縮合物にアルキルグリシジルエーテルを反応付加し
た変性脂肪族ポリアミンおよび無機顔料を主成分とする
プライマーを用いることによって前述の問題点を解決で
きることを見出し、(b)更にはクロメート処理に用い
る処理剤として、高分子還元剤で部分還元したクロム酸
−リン酸水溶液にシリカ微粉末を添加したものを使用す
ると耐熱水性に加えて、耐高温陰極剥離性が改善できる
ことを見出し本発明に至フた。
−245544号の鋼材の下地処理、すなわちクロメー
ト処理とプライマー処理を併用する被覆構成で、(A)
プライマーの組成について鋭意検討した結果、特定のエ
ポキシ樹脂、m−キシレンジアミンとエピクロルヒドリ
ンの縮合物にアルキルグリシジルエーテルを反応付加し
た変性脂肪族ポリアミンおよび無機顔料を主成分とする
プライマーを用いることによって前述の問題点を解決で
きることを見出し、(b)更にはクロメート処理に用い
る処理剤として、高分子還元剤で部分還元したクロム酸
−リン酸水溶液にシリカ微粉末を添加したものを使用す
ると耐熱水性に加えて、耐高温陰極剥離性が改善できる
ことを見出し本発明に至フた。
すなわち、本発明の要旨とするところは、鋼材の表面ク
ロメート処理剤層、下記(A) 、 (B)および(C
)の三成分を必須成分とするプライマー層、変性ポリオ
レフィン樹脂層およびポリオレフィン樹脂層を順次積層
することを特徴とする耐熱水性の優れたポリオレフィン
被覆鋼材にある。
ロメート処理剤層、下記(A) 、 (B)および(C
)の三成分を必須成分とするプライマー層、変性ポリオ
レフィン樹脂層およびポリオレフィン樹脂層を順次積層
することを特徴とする耐熱水性の優れたポリオレフィン
被覆鋼材にある。
(A)ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビス
フェノールADのジグリシジルエーテルの単独または混
合物からなるエポキシ樹(B) m−キシレンジアミ
ンとエピクロルヒドリンの縮合物1モルに対してアルキ
ルグリシジルエーテルを0.2〜0.6モルの比率で反
応付加した変性脂肪族ポリアミン (C)無機顔料 更には前記のクロメート処理剤層が、有機質の高分子還
元剤で部分還元したクロム酸−リン酸水溶液にシリカ微
粉末を添加した処理剤を用い形成されたポリオレフィン
被覆鋼材にある。
フェノールADのジグリシジルエーテルの単独または混
合物からなるエポキシ樹(B) m−キシレンジアミ
ンとエピクロルヒドリンの縮合物1モルに対してアルキ
ルグリシジルエーテルを0.2〜0.6モルの比率で反
応付加した変性脂肪族ポリアミン (C)無機顔料 更には前記のクロメート処理剤層が、有機質の高分子還
元剤で部分還元したクロム酸−リン酸水溶液にシリカ微
粉末を添加した処理剤を用い形成されたポリオレフィン
被覆鋼材にある。
すなわち、本発明は第1図に示す如く、鋼材1の表面に
クロメート処理剤層2、前記の(A)。
クロメート処理剤層2、前記の(A)。
(B)および(C)成分を必須成分とするプライマー層
3.変性ポリオレフィン樹脂層4およびポリオレフィン
樹脂層5を順次積層したことを特徴とする耐熱水性の優
れたポリオレフィン被覆鋼材に関するものである。
3.変性ポリオレフィン樹脂層4およびポリオレフィン
樹脂層5を順次積層したことを特徴とする耐熱水性の優
れたポリオレフィン被覆鋼材に関するものである。
以下、本発明につき詳細に説明する。
先ず本発明に用いる鋼材とは、炭素鋼、ステンレス鋼等
の合金鋼でできた鋼管、形鋼、鋼板、棒鋼及び鋼製の成
形品や構造物等で、屋外、地中、地上、海底等で広く用
いられるものを総称するものである。
の合金鋼でできた鋼管、形鋼、鋼板、棒鋼及び鋼製の成
形品や構造物等で、屋外、地中、地上、海底等で広く用
いられるものを総称するものである。
次に本発明における被覆構成について第1図に基づき説
明する。
明する。
本発明においては、要は鋼材1と変性ポリオレフィン樹
脂層4の間にクロメート処理剤層とプライマー層を介在
させる構成を有することが骨子であり、第1図の鋼材1
とクロメート処理剤層2の間に、亜鉛、アルミニウム、
クロム、ニッケル等のメツキ層、亜鉛−鉄、亜鉛−ニッ
ケル、亜鉛−ニッケルーコバルト等の合金メツキ層、メ
ツキ層あるいは合金メツキ層中にシリカ、アルミナ、シ
リカ−アルミナ、酸化チタン、シリコンカーバイド、窒
化ホウ素等の無機微粒子を分散させた分散メツキ層が存
在しても本発明の主旨をいささかも損うものではない。
脂層4の間にクロメート処理剤層とプライマー層を介在
させる構成を有することが骨子であり、第1図の鋼材1
とクロメート処理剤層2の間に、亜鉛、アルミニウム、
クロム、ニッケル等のメツキ層、亜鉛−鉄、亜鉛−ニッ
ケル、亜鉛−ニッケルーコバルト等の合金メツキ層、メ
ツキ層あるいは合金メツキ層中にシリカ、アルミナ、シ
リカ−アルミナ、酸化チタン、シリコンカーバイド、窒
化ホウ素等の無機微粒子を分散させた分散メツキ層が存
在しても本発明の主旨をいささかも損うものではない。
また、ポリオレフィン樹脂層を二層構造としてその上層
に繊維強化材、微粉末あるいはリン片状強化材を含有す
るポリオレフィン樹脂、下層にポリオレフィン樹脂を設
けたものでもよい。
に繊維強化材、微粉末あるいはリン片状強化材を含有す
るポリオレフィン樹脂、下層にポリオレフィン樹脂を設
けたものでもよい。
次に本発明のプライマー層の形成に用いるプライマーに
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明に用いるプライマーとは (A)成分であるエポ
キシ樹脂と、 (C)成分である無機顔料とを混合した
該混合物(D) に、 (B)成分であるm−キシレン
ジアミンとエピクロルヒドリンの縮合物にアルキルグリ
シジルエーテルを反応付加した変性脂肪族ポリアミンを
、 (D)のエポキシ当量と CB)の活性水素当量と
の比で当量混合した混合物である。
キシ樹脂と、 (C)成分である無機顔料とを混合した
該混合物(D) に、 (B)成分であるm−キシレン
ジアミンとエピクロルヒドリンの縮合物にアルキルグリ
シジルエーテルを反応付加した変性脂肪族ポリアミンを
、 (D)のエポキシ当量と CB)の活性水素当量と
の比で当量混合した混合物である。
(A)成分であるエポキシ樹脂とは、ビスフェノールA
のジグリシジルエーテルあるいはビスフェノールADの
ジグリシジルニーアルの単独または混合物である。ビス
フェノールAのジグリシジルエーテルとは の分子構造をもち、耐熱水性の面からはエポキシ当量が
170〜280の範囲のものが望ましく、該当する市販
品としては油化シェルエポキシ社製のエピコート827
、エピコート828、エピコート834の各グレード、
三井石油化学工業社製のエボミックR139、エボミッ
クR140、エボミックR140P、エボミック814
0G、エボミツクR144の各グレード、旭電化社製の
アデカレジンEP4100、アデカレジンEP4100
E、アデカレジンEP4300、アデカレジンEP42
00の各グレード、東部化成社製のエボトートYD11
5、エボトートTD121、エボトートYD122、エ
ボトートYD128、エボトートYD134 の各グレ
ード、ダウケミカル日本社製のDER317、DER3
30、DER331,DER333、[1ER383、
DER337の各グレード等が挙げられる。
のジグリシジルエーテルあるいはビスフェノールADの
ジグリシジルニーアルの単独または混合物である。ビス
フェノールAのジグリシジルエーテルとは の分子構造をもち、耐熱水性の面からはエポキシ当量が
170〜280の範囲のものが望ましく、該当する市販
品としては油化シェルエポキシ社製のエピコート827
、エピコート828、エピコート834の各グレード、
三井石油化学工業社製のエボミックR139、エボミッ
クR140、エボミックR140P、エボミック814
0G、エボミツクR144の各グレード、旭電化社製の
アデカレジンEP4100、アデカレジンEP4100
E、アデカレジンEP4300、アデカレジンEP42
00の各グレード、東部化成社製のエボトートYD11
5、エボトートTD121、エボトートYD122、エ
ボトートYD128、エボトートYD134 の各グレ
ード、ダウケミカル日本社製のDER317、DER3
30、DER331,DER333、[1ER383、
DER337の各グレード等が挙げられる。
また、ヒスフェノールADのジグリシジルエーテルとは
、 の分子構造をもち、耐熱水性の面からはエポキシ当量が
170〜185の範囲のものが望ましく、該当する市販
品としては、三井石油化学工業社製のエボミックR71
0、エボミックR710Hの各グレード等が挙げられる
。
、 の分子構造をもち、耐熱水性の面からはエポキシ当量が
170〜185の範囲のものが望ましく、該当する市販
品としては、三井石油化学工業社製のエボミックR71
0、エボミックR710Hの各グレード等が挙げられる
。
(B)成分であるm−キシレンジアミンとエピクロルヒ
ドリンの縮合物にアルキルグリシジルエーテルを反応付
加した変性脂肪族ポリアミンとは、 なる構造を有するm−キシレンジアミンとエピクロルヒ
ドリンの縮合物(アミン価が640〜680、三菱瓦斯
化学社製ガスミンG328) 1モルに対して、 R−0−CHzCHCH2 なる分子構造を有し、かつアルキル基Rがプチル基、フ
ェニル基、0−クレゾール基、エチルヘキシル基のいず
れかであるアルキルグリシジルエーテルを0.2〜0.
6モルの比率で反応付加した硬化剤である。アルキルグ
リシジルエーテルのアルキル基Rが、前述の基以外の場
合は耐熱水浸漬性か悪く、本発明の目的を達成し難い。
ドリンの縮合物にアルキルグリシジルエーテルを反応付
加した変性脂肪族ポリアミンとは、 なる構造を有するm−キシレンジアミンとエピクロルヒ
ドリンの縮合物(アミン価が640〜680、三菱瓦斯
化学社製ガスミンG328) 1モルに対して、 R−0−CHzCHCH2 なる分子構造を有し、かつアルキル基Rがプチル基、フ
ェニル基、0−クレゾール基、エチルヘキシル基のいず
れかであるアルキルグリシジルエーテルを0.2〜0.
6モルの比率で反応付加した硬化剤である。アルキルグ
リシジルエーテルのアルキル基Rが、前述の基以外の場
合は耐熱水浸漬性か悪く、本発明の目的を達成し難い。
また、アルキルグリシジルエーテルの反応比率は、m−
キシレンジアミンとエピクロルヒドリンの縮合物1モル
に対して、アルキルグリシジルエーテルが0.2モル未
満では耐熱水性か低下し、0.6モル越では付加反応を
行う際に粘度増加が大きく、付加生成物が硬い固形物と
なるため実用に供し難い。
キシレンジアミンとエピクロルヒドリンの縮合物1モル
に対して、アルキルグリシジルエーテルが0.2モル未
満では耐熱水性か低下し、0.6モル越では付加反応を
行う際に粘度増加が大きく、付加生成物が硬い固形物と
なるため実用に供し難い。
(C)成分である無機顔料とは、酸化チタン(例えばチ
タン工業社製のKP380、MP460等)、シリカ(
例えば日本アエロジル社製のアエロジル200、アエロ
ジル300、マイクロン社製の5R70,5RC18等
)、シリカ・アルミナ(日本アエロジル社製のCOに8
4. MOX80等)、タルク(林化成社製タルカンパ
ウダーPK−P、ミクロホワイト15000等)、雲母
状酸化鉄(薄地色素工業社製MIO−にS等)、白雲母
(瀬戸窯業原料社製リブライトRDIQQ、リブライト
R1120[1、リブライトRD300等)、スジライ
トマイカ(クラレ社製150−Kl、200−Kl、3
25−K1等)、トリポリリン酸アルミニウム(帝国化
工社%に一ホワイト#82、 に−ホワイ1− #10
5等)、酸化クロム(Cr203)、リン酸第2クロム
(CrPO4)、リン酸亜鉛(Zns (PO4) 2
・41hO)、リン酸マグネシウム(MgHPO4・
3H□0)、リン酸アルミニウム(A4P(1+)、合
成酸化鉄黄(チタン工業社製マとコイエロー等)、合成
酸化鉄扉(チタン工業社製マピコレッド等)、硫酸バリ
ウム(BaSO4)、リン酸ジコニウム(第−稀元素化
学工業社製ZSP100、ZSPIIO、セラホワイト
等)、カーボンブラック (三菱化成社製#3050、
#3150.713250、#3750、#3970)
、ケイ酸ジルコニウム(白水化学工業社製ミクロパック
ス、ジルコシル、第−稀元素化学工業社製MZ100O
8等)、酸化ジルコニウム(第−稀元素化学工業社%B
R−90G)等の1種または2種以上の混合物である。
タン工業社製のKP380、MP460等)、シリカ(
例えば日本アエロジル社製のアエロジル200、アエロ
ジル300、マイクロン社製の5R70,5RC18等
)、シリカ・アルミナ(日本アエロジル社製のCOに8
4. MOX80等)、タルク(林化成社製タルカンパ
ウダーPK−P、ミクロホワイト15000等)、雲母
状酸化鉄(薄地色素工業社製MIO−にS等)、白雲母
(瀬戸窯業原料社製リブライトRDIQQ、リブライト
R1120[1、リブライトRD300等)、スジライ
トマイカ(クラレ社製150−Kl、200−Kl、3
25−K1等)、トリポリリン酸アルミニウム(帝国化
工社%に一ホワイト#82、 に−ホワイ1− #10
5等)、酸化クロム(Cr203)、リン酸第2クロム
(CrPO4)、リン酸亜鉛(Zns (PO4) 2
・41hO)、リン酸マグネシウム(MgHPO4・
3H□0)、リン酸アルミニウム(A4P(1+)、合
成酸化鉄黄(チタン工業社製マとコイエロー等)、合成
酸化鉄扉(チタン工業社製マピコレッド等)、硫酸バリ
ウム(BaSO4)、リン酸ジコニウム(第−稀元素化
学工業社製ZSP100、ZSPIIO、セラホワイト
等)、カーボンブラック (三菱化成社製#3050、
#3150.713250、#3750、#3970)
、ケイ酸ジルコニウム(白水化学工業社製ミクロパック
ス、ジルコシル、第−稀元素化学工業社製MZ100O
8等)、酸化ジルコニウム(第−稀元素化学工業社%B
R−90G)等の1種または2種以上の混合物である。
更に、エポキシ樹脂とのぬれ性をよくするために、上記
の顔料の表面にアルミ−シリカ処理、シランカップリン
グ処理、リン酸処理等の化学処理を施すことも差支えな
い。
の顔料の表面にアルミ−シリカ処理、シランカップリン
グ処理、リン酸処理等の化学処理を施すことも差支えな
い。
上記の無機顔料の配合量は、耐熱水浸漬性の面から前記
の(A)成分であるエポキシ樹脂100重量部当り該無
機顔料を3〜45重量部添加するのが望ましい。
の(A)成分であるエポキシ樹脂100重量部当り該無
機顔料を3〜45重量部添加するのが望ましい。
尚、本発明によるプライマーの硬化時間を調整するため
に、硬化促進剤として例えば、四国化成社製のキュアゾ
ール2M2、キュアゾール2E4MZ、キュ7ゾールc
11Z、キュ7ゾールc17Z、キュアゾール2PZ、
キュアゾール2P4MZ等のイミダゾール系硬化促進剤
を少量添加しても支障はない。
に、硬化促進剤として例えば、四国化成社製のキュアゾ
ール2M2、キュアゾール2E4MZ、キュ7ゾールc
11Z、キュ7ゾールc17Z、キュアゾール2PZ、
キュアゾール2P4MZ等のイミダゾール系硬化促進剤
を少量添加しても支障はない。
次に本発明のクロメート処理剤層の形成に用いるクロメ
ート処理剤について説明する。
ート処理剤について説明する。
本発明に用いるクロメート処理材としては、トウモロコ
シデンプン等の有機質の還元剤で全クロムに対する6価
クロムの重量比が0.35〜0.65の範囲になるよう
部分還元したクロム酸(Cr03)水溶液にシリカ微粉
末を添加したシリカ系クロメート処理剤、部分ケン化ポ
リ酢酸ビニル、デンプンをアミログルコシターゼ等の加
水分解酵素で部分加水分解したデキストリン等の高分子
有機質還元剤で全クロムに対する6価クロムの重量比を
0.35〜0.65の範囲になるように部分還元したリ
ン酸とクロム酸の混合水溶液にシリカ、シリカ・アルミ
ナ等のシリカ系微粉末を添加したリン酸−シリカ系クロ
メート処理剤を用いることができる。
シデンプン等の有機質の還元剤で全クロムに対する6価
クロムの重量比が0.35〜0.65の範囲になるよう
部分還元したクロム酸(Cr03)水溶液にシリカ微粉
末を添加したシリカ系クロメート処理剤、部分ケン化ポ
リ酢酸ビニル、デンプンをアミログルコシターゼ等の加
水分解酵素で部分加水分解したデキストリン等の高分子
有機質還元剤で全クロムに対する6価クロムの重量比を
0.35〜0.65の範囲になるように部分還元したリ
ン酸とクロム酸の混合水溶液にシリカ、シリカ・アルミ
ナ等のシリカ系微粉末を添加したリン酸−シリカ系クロ
メート処理剤を用いることができる。
高温陰極剥離の面からは、上記のリン酸−シリカ系クロ
メート処理剤が望ましい。
メート処理剤が望ましい。
次に、本発明のポリオレフィン樹脂層および変性ポリオ
レフィン樹脂層の形成に用いるポリオレフィン樹脂およ
び変性ポリオレフィン樹脂について説明する。
レフィン樹脂層の形成に用いるポリオレフィン樹脂およ
び変性ポリオレフィン樹脂について説明する。
本発明でいうポリオレフィン樹脂とは、低密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖
状低密度ポリエチレン、ポリブロビレン、ナイロン等の
従来公知のポリオレフィン、およびエチレン−プロピレ
ンブロックまたはランダム共重合体、ポリアミド−プロ
ピレンブロックまたはランダム共重合体等の従来公知の
ポリオレフィン共重合体である。
レン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖
状低密度ポリエチレン、ポリブロビレン、ナイロン等の
従来公知のポリオレフィン、およびエチレン−プロピレ
ンブロックまたはランダム共重合体、ポリアミド−プロ
ピレンブロックまたはランダム共重合体等の従来公知の
ポリオレフィン共重合体である。
また、変性ポリオレフィン樹脂とは、上記のポリオレフ
ィン樹脂をマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等の
不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性したもの、
あるいはその変性物をポリオレフィン樹脂で適宜稀釈し
たもの等従来公知の変性ポリオレフィンである。
ィン樹脂をマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等の
不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性したもの、
あるいはその変性物をポリオレフィン樹脂で適宜稀釈し
たもの等従来公知の変性ポリオレフィンである。
次に、本発明に基づくポリオレフィン被覆鋼材の製造法
について、ポリオレフィン被覆鋼管の場合を例にとり説
明する。
について、ポリオレフィン被覆鋼管の場合を例にとり説
明する。
ポリオレフィン被N鋼管は例えば第2図に示す製造法で
得ることができる。すなわち、スケール等を除去した鋼
管1の表面に、クロメート処理剤塗布装置6によってク
ロメート処理剤を塗布し、加熱装置7によって焼付ける
。次いで其の表面に、プライマー塗布装置8によってプ
ライマーを塗布し、後加熱装置9によって加熱硬化させ
る。次いで、その表面に変性ポリオレフィン樹脂塗布装
置10によって変性ポリオレフィン樹脂を塗布し、Tダ
イ11によってポリオレフィン樹脂5を押出被覆したの
ち、冷却装置12によって冷却し、ポリオレフィン被N
鋼管を得る。上記の如き製造法の場合、鋼管1の表面に
クロメート処理剤を塗布し、加熱装置9によって焼付け
てからのち、該鋼管が変性ポリオレフィン樹脂塗布装置
10に達するまでの間に該雷管の表面にプライマー層が
形成され充分硬化していればよく、上記のエポキシプラ
イマーの塗布方法はスプレー塗装機によるスプレー塗布
、ロール塗布、しごき塗り、刷毛塗り、流し塗り等従来
公知の方法の中から適宜選択して用いることができる。
得ることができる。すなわち、スケール等を除去した鋼
管1の表面に、クロメート処理剤塗布装置6によってク
ロメート処理剤を塗布し、加熱装置7によって焼付ける
。次いで其の表面に、プライマー塗布装置8によってプ
ライマーを塗布し、後加熱装置9によって加熱硬化させ
る。次いで、その表面に変性ポリオレフィン樹脂塗布装
置10によって変性ポリオレフィン樹脂を塗布し、Tダ
イ11によってポリオレフィン樹脂5を押出被覆したの
ち、冷却装置12によって冷却し、ポリオレフィン被N
鋼管を得る。上記の如き製造法の場合、鋼管1の表面に
クロメート処理剤を塗布し、加熱装置9によって焼付け
てからのち、該鋼管が変性ポリオレフィン樹脂塗布装置
10に達するまでの間に該雷管の表面にプライマー層が
形成され充分硬化していればよく、上記のエポキシプラ
イマーの塗布方法はスプレー塗装機によるスプレー塗布
、ロール塗布、しごき塗り、刷毛塗り、流し塗り等従来
公知の方法の中から適宜選択して用いることができる。
また、後加熱装置9による該鋼管の加熱方法は高周波話
導加熱、遠赤外線加熱、ガス加熱等従来公知の方法の中
から適宜選択して用いることができる。また、鋼管の肉
厚が厚く、かつ加熱装置7の加熱能力が大きくプライマ
ー層が充分硬化する場合には、後加熱装置9による加熱
を省略しても差支えない。
導加熱、遠赤外線加熱、ガス加熱等従来公知の方法の中
から適宜選択して用いることができる。また、鋼管の肉
厚が厚く、かつ加熱装置7の加熱能力が大きくプライマ
ー層が充分硬化する場合には、後加熱装置9による加熱
を省略しても差支えない。
更に、第2図では変性ポリオレフィン樹脂塗布装置10
で変性ポリオレフィン樹脂の粉末を静電塗布する方法を
用いているが、該変性ポリオレフィン樹脂をTダイまた
は丸ダイにより押出被覆する方法、該変性ポリオレフィ
ン樹脂とポリオレフィン樹脂を二層一体としてTダイあ
るいは丸ダイから押出被覆する方法等従来公知の方法か
採用できる。
で変性ポリオレフィン樹脂の粉末を静電塗布する方法を
用いているが、該変性ポリオレフィン樹脂をTダイまた
は丸ダイにより押出被覆する方法、該変性ポリオレフィ
ン樹脂とポリオレフィン樹脂を二層一体としてTダイあ
るいは丸ダイから押出被覆する方法等従来公知の方法か
採用できる。
[作 用コ
以上のようにして得た本発明によるポリオレフィン被覆
鋼材の一部断面は第1図に示す通りてあり、図中1は酸
洗、ブラスト処理等によりスケール等を除去した鋼材、
2はクロメート処理剤層、3はビスフェノールAのジグ
リシジルエーテルあるいはビスフェノールADのジグリ
シジルエーテルの単独または混合物及びm−キシレンジ
アミンとエピクロルヒドリンの縮合物にアルキルグリシ
ジルエーテルを反応付加した変性脂肪族ポリアミン及び
無機顔料を必須成分とするプライマー層、4は変性ポリ
オレフィン樹脂層、5はポリオレフィン樹脂層を各々示
している。
鋼材の一部断面は第1図に示す通りてあり、図中1は酸
洗、ブラスト処理等によりスケール等を除去した鋼材、
2はクロメート処理剤層、3はビスフェノールAのジグ
リシジルエーテルあるいはビスフェノールADのジグリ
シジルエーテルの単独または混合物及びm−キシレンジ
アミンとエピクロルヒドリンの縮合物にアルキルグリシ
ジルエーテルを反応付加した変性脂肪族ポリアミン及び
無機顔料を必須成分とするプライマー層、4は変性ポリ
オレフィン樹脂層、5はポリオレフィン樹脂層を各々示
している。
また、図中クロメート処理剤層2は全クロム重量として
100〜900mg/m”の付着量、プライマー層3は
5〜350μの厚み、変性ポリオレフィン樹脂層4は0
.05〜0.5mmの厚み、ポリオレフィン樹脂層5は
1〜10mmの厚みを有していると良好な結果が得られ
る。
100〜900mg/m”の付着量、プライマー層3は
5〜350μの厚み、変性ポリオレフィン樹脂層4は0
.05〜0.5mmの厚み、ポリオレフィン樹脂層5は
1〜10mmの厚みを有していると良好な結果が得られ
る。
[実 施 例]
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
先ず、本発明を具体的に説明するために、本発明による
プライマー調合の実施例1〜41、比較例として特開昭
56−143223号に該当するプライマー調合の比較
例1〜4、特開昭59−222275号と特開昭60−
245544号に該当するプライマー調合の比較例5〜
31、及び上記以外のプライマー調合の比較例32〜4
0を第1表に示す。
プライマー調合の実施例1〜41、比較例として特開昭
56−143223号に該当するプライマー調合の比較
例1〜4、特開昭59−222275号と特開昭60−
245544号に該当するプライマー調合の比較例5〜
31、及び上記以外のプライマー調合の比較例32〜4
0を第1表に示す。
尚、第1表に記載のエポキシ樹脂を第2表に、硬化剤を
第3表に、無機顔料を第4表に各々示す。また、第1表
に記載の硬化剤と無機顔料の配合量はエポキシ樹脂10
0重量部当りの配合量(重量部)で、溶剤の添加量はプ
ライマー 100重量部当りの配合量(重量部)である
。
第3表に、無機顔料を第4表に各々示す。また、第1表
に記載の硬化剤と無機顔料の配合量はエポキシ樹脂10
0重量部当りの配合量(重量部)で、溶剤の添加量はプ
ライマー 100重量部当りの配合量(重量部)である
。
また、鋼材の下地処理を用いるクロメート処理剤として
、下記のIおよびIIを使用した。
、下記のIおよびIIを使用した。
■、クシリカクロメート処理剤である関西ペイント社製
のコスマー#100 +1 、下記の方法で調合したリン酸−シリカ系クロメ
ート処理剤 まず、次の溶液■、■及び■を作製した。
のコスマー#100 +1 、下記の方法で調合したリン酸−シリカ系クロメ
ート処理剤 まず、次の溶液■、■及び■を作製した。
■ リン酸と無水クロム酸の混合水溶液蒸留水247.
6gにリン酸49.2gと無水クロム酸76.8gを溶
解させた。
6gにリン酸49.2gと無水クロム酸76.8gを溶
解させた。
■ 5重量を部分ケン化ポリ酢酸ビニル水溶液分子fi
t aaoooで、かつケン化度が874k K部分ケ
ン化ポリ酢酸ビニルを蒸留水に加えて2時間放置し膨潤
させた。次いで、この水溶液を98℃に加温して完全溶
解させ、部分ケン化ポリ酢酸ビニルを5重量零含む水溶
液を作成した。
t aaoooで、かつケン化度が874k K部分ケ
ン化ポリ酢酸ビニルを蒸留水に加えて2時間放置し膨潤
させた。次いで、この水溶液を98℃に加温して完全溶
解させ、部分ケン化ポリ酢酸ビニルを5重量零含む水溶
液を作成した。
■ lO重量零アエロジル200水溶液シリカ系微粒子
として日本アエロジル社製のアエロジル200を用いた
。アエロジル200を蒸留水に添加し、高速ミキサー
(回転数3000rpm)で攪拌して分散させ、アエロ
ジル200を10重量零含む水溶液を作成した。
として日本アエロジル社製のアエロジル200を用いた
。アエロジル200を蒸留水に添加し、高速ミキサー
(回転数3000rpm)で攪拌して分散させ、アエロ
ジル200を10重量零含む水溶液を作成した。
次に、上記の■のリン酸と無水クロム酸の混合水溶液3
73.6gに、■の5重量%部分ケン化ポリ酢酸ビニル
水溶液106gを添加し、90℃に加温して6価のクロ
ムイオンの一部を3価のクロムイオンに還元した。該還
元水溶液中の全クロムに対する6価クロムの重量比は0
.60、全クロムに対するpo43−の重量比は1.1
6であった。次いで上記の還元水溶液に前記■のlO重
重量子エロジル200水溶液515.6gを添加させ、
本発明によるクロメート処理剤を作成した。該クロメー
ト処理剤中の全クロムに対するSiO□(アエロジル2
00)の重量比は1.29であった。
73.6gに、■の5重量%部分ケン化ポリ酢酸ビニル
水溶液106gを添加し、90℃に加温して6価のクロ
ムイオンの一部を3価のクロムイオンに還元した。該還
元水溶液中の全クロムに対する6価クロムの重量比は0
.60、全クロムに対するpo43−の重量比は1.1
6であった。次いで上記の還元水溶液に前記■のlO重
重量子エロジル200水溶液515.6gを添加させ、
本発明によるクロメート処理剤を作成した。該クロメー
ト処理剤中の全クロムに対するSiO□(アエロジル2
00)の重量比は1.29であった。
第 4 表
次に、前記のプライマーとクロメート処理剤を用いた本
発明によるエチレン・プロピレンブロック共重合体被覆
鋼管の製造例を説明する。
発明によるエチレン・プロピレンブロック共重合体被覆
鋼管の製造例を説明する。
鋼管 (200AX 5500長X5.8mm厚)の外
表面をグリッドブラスト処理し除錆した。其の表面に前
記のクロメート処理剤工またはIIを全クロム付着量が
550mg/m2になるようにしごき刷りし、190℃
に加熱して焼付け、直ちに前記のプライマーを膜厚が5
0μになるようにスプレー塗装して硬化させた。次いで
、その表面に無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン
ブロック共重合体の微粉末を膜厚が200μになるよう
に静電塗装して溶融させたのち、エチレン・プロピレン
ブロック共重合体をTダイによって膜厚が2.5mmに
なるように押出被覆し、本発明によるエチレン・プロピ
レン共重合体被覆鋼管を製造した。上記の被覆鋼管につ
いて接着力試験(測定温度100℃、剥離角90°、剥
離速度50+++m/分)、熱水浸漬試験 (浸漬温度
100℃、浸漬時間8000時間、浸漬後接着力試験を
実施)、陰極剥離試験[(初期ホリデー径5mmφ、電
解液3’1NaC1、電圧−1,5V(Cu/CuSO
4、標準電極)、試験温度90℃、試験時間2000時
間)を行い、試験の皮膜剥離直径]を測定]を行った結
果を第5表に示す。
表面をグリッドブラスト処理し除錆した。其の表面に前
記のクロメート処理剤工またはIIを全クロム付着量が
550mg/m2になるようにしごき刷りし、190℃
に加熱して焼付け、直ちに前記のプライマーを膜厚が5
0μになるようにスプレー塗装して硬化させた。次いで
、その表面に無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン
ブロック共重合体の微粉末を膜厚が200μになるよう
に静電塗装して溶融させたのち、エチレン・プロピレン
ブロック共重合体をTダイによって膜厚が2.5mmに
なるように押出被覆し、本発明によるエチレン・プロピ
レン共重合体被覆鋼管を製造した。上記の被覆鋼管につ
いて接着力試験(測定温度100℃、剥離角90°、剥
離速度50+++m/分)、熱水浸漬試験 (浸漬温度
100℃、浸漬時間8000時間、浸漬後接着力試験を
実施)、陰極剥離試験[(初期ホリデー径5mmφ、電
解液3’1NaC1、電圧−1,5V(Cu/CuSO
4、標準電極)、試験温度90℃、試験時間2000時
間)を行い、試験の皮膜剥離直径]を測定]を行った結
果を第5表に示す。
第 5 表 (1)
第 5 表 (2)
第 5 表 (3)
第 5 表 (4)
第 5 表 (5)
第 5 表 (6)
第 5 表 (7)
第 5 表(8)
第5表の結果からも明らかなように、鋼管の下地処理と
してクロメート処理を施し、更にビスフェノールAのジ
グリシジルエーテルあるいはビスフェノールADのジグ
リシジルエーテルの単独又は混合物、m−キシレンジア
ミンとエピクロルヒドリンの縮合物(6328)にアル
キルグリシジルエーテルを反応付加した変性脂肪族ポリ
アミン(BO2,BO2,BO2,l’02.C84,
E(12) と無機顔料からなるプライマーを塗布すれ
ば、高温での接着力試験、熱水浸漬試験および高温陰極
剥離試験において、従来にない極めて良好な結果が得ら
れる。
してクロメート処理を施し、更にビスフェノールAのジ
グリシジルエーテルあるいはビスフェノールADのジグ
リシジルエーテルの単独又は混合物、m−キシレンジア
ミンとエピクロルヒドリンの縮合物(6328)にアル
キルグリシジルエーテルを反応付加した変性脂肪族ポリ
アミン(BO2,BO2,BO2,l’02.C84,
E(12) と無機顔料からなるプライマーを塗布すれ
ば、高温での接着力試験、熱水浸漬試験および高温陰極
剥離試験において、従来にない極めて良好な結果が得ら
れる。
特にクロメート処理剤にリン酸−シリカ系クロメート処
理剤を用いると耐高温陰極剥離性が格段に向上する。
理剤を用いると耐高温陰極剥離性が格段に向上する。
[発明の効果]
実施例から明らかな如く、本発明によるポリオレフィン
被覆鋼材は、従来のポリオレフィン被覆鋼材に比較して
、下地に耐熱水性に優れたプライマー層を有するので、
高温接着性、耐熱水性と耐高温陰極剥離性が共に格段に
優れ、従来にないポリオレフィン被覆鋼材を提供できる
顕著な効果がある。
被覆鋼材は、従来のポリオレフィン被覆鋼材に比較して
、下地に耐熱水性に優れたプライマー層を有するので、
高温接着性、耐熱水性と耐高温陰極剥離性が共に格段に
優れ、従来にないポリオレフィン被覆鋼材を提供できる
顕著な効果がある。
第1図は本発明によるポリオレフィン被覆鋼材の一部断
面、第2図は本発明によるポリオレフィン被覆鋼材の一
例としてポリオレフィン被覆鋼管の一製造例を示す概略
図である。 1・・・鋼材 2・・・クロメート処理剤層
3・・・ビスフェノールAのジグリシジルエーテルある
いはビスフェノールADのジグリシジルエーテルの単独
又は2種以上の混合物、m−キシレンジアミンとエピク
ロルヒドリンの縮合物にアルキルグリシジルエーテルを
反応付加した変性脂肪族ポリアミンおよび無機顔料の混
合物からなるプライマー層4・・・変性ポリオレフィン
樹脂層 5・・・ポリオレフィン樹脂層 6・・・クロメート処理剤塗布装置 7・・・加熱装置 8・・・プライマー塗布装置
9・・・後加熱装置
面、第2図は本発明によるポリオレフィン被覆鋼材の一
例としてポリオレフィン被覆鋼管の一製造例を示す概略
図である。 1・・・鋼材 2・・・クロメート処理剤層
3・・・ビスフェノールAのジグリシジルエーテルある
いはビスフェノールADのジグリシジルエーテルの単独
又は2種以上の混合物、m−キシレンジアミンとエピク
ロルヒドリンの縮合物にアルキルグリシジルエーテルを
反応付加した変性脂肪族ポリアミンおよび無機顔料の混
合物からなるプライマー層4・・・変性ポリオレフィン
樹脂層 5・・・ポリオレフィン樹脂層 6・・・クロメート処理剤塗布装置 7・・・加熱装置 8・・・プライマー塗布装置
9・・・後加熱装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼材の表面クロメート処理剤層、下記(A)、(B)お
よび(C)の三成分を必須として含有するプライマー層
、変性ポリオレフィン樹脂層およびポリオレフィン樹脂
層を順次積層したことを特徴とする耐熱水性の優れたポ
リオレフィン被覆鋼材 (A)ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビス
フェノールADのジグリシジルエーテルの単独または混
合物からなるエポキシ樹脂 (B)m−キシレンジアミンとエピクロルヒドリンの縮
合物1モルに対してアルキルグリシジルエーテルを0.
2〜0.6モルの比率で反応付加した変性脂肪族ポリア
ミン (C)無機顔料
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31012587A JPH01150540A (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 耐熱水性の優れたポリオレフィン被覆鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31012587A JPH01150540A (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 耐熱水性の優れたポリオレフィン被覆鋼材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01150540A true JPH01150540A (ja) | 1989-06-13 |
Family
ID=18001476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31012587A Pending JPH01150540A (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 耐熱水性の優れたポリオレフィン被覆鋼材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01150540A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0373340A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Nippon Steel Corp | 耐熱塩水性に優れたポリオレフィン被覆鋼材 |
JPH03126550A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-29 | Nippon Steel Corp | ポリオレフィン被覆鋼材 |
JP2006110793A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆重防食鋼材 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62222841A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-09-30 | 新日本製鐵株式会社 | 耐高温陰極剥離性が優れたポリオレフイン被覆金属管 |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP31012587A patent/JPH01150540A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62222841A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-09-30 | 新日本製鐵株式会社 | 耐高温陰極剥離性が優れたポリオレフイン被覆金属管 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0373340A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Nippon Steel Corp | 耐熱塩水性に優れたポリオレフィン被覆鋼材 |
JPH0563307B2 (ja) * | 1989-08-14 | 1993-09-10 | Nippon Steel Corp | |
JPH03126550A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-29 | Nippon Steel Corp | ポリオレフィン被覆鋼材 |
JP2006110793A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | 樹脂被覆重防食鋼材 |
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