JPH0139904B2 - - Google Patents

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JPH0139904B2
JPH0139904B2 JP14377279A JP14377279A JPH0139904B2 JP H0139904 B2 JPH0139904 B2 JP H0139904B2 JP 14377279 A JP14377279 A JP 14377279A JP 14377279 A JP14377279 A JP 14377279A JP H0139904 B2 JPH0139904 B2 JP H0139904B2
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epoxy
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pipe
polymer
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Migyueru Samooa Karurosu
Kureebusu Jatsukuson Iiru
Jeimusu Toomasu Samyueru
Edowaado Deuitsudoson Ruuisu
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Kendall Co
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Kendall Co
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Publication of JPH0139904B2 publication Critical patent/JPH0139904B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/02Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material
    • B29C63/04Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material by folding, winding, bending or the like
    • B29C63/08Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material by folding, winding, bending or the like by winding helically
    • B29C63/10Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material by folding, winding, bending or the like by winding helically around tubular articles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/16Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings the coating being in the form of a bandage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S138/00Pipes and tubular conduits
    • Y10S138/06Corrosion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1355Elemental metal containing [e.g., substrate, foil, film, coating, etc.]
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  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ガス又は油を運搬するためのパイプラインの建
設に用いられるスチール製パイプの塗装は「オー
バー・ザ・デイツチ」(堀の上)で行われるか、
又は「プラントにおいて」(プラント・アプライ
ド)行われる。明らかなことであるが、主要な相
違点はプラント内で作られる完成品の品質の程度
の高さにあり、この品質の程度の高さにおける主
要な因子はパイプ表面の、清浄及び調整の質の高
さにある。勿論、同様にプラント内の装置は一般
にずつと複雑であり、よい製品を得るためには操
作条件の制御性を高めることは明らかなことであ
る。理論的には、プラント内で行なうことはオー
バー・ザ・デイツチでも行うことができるが、実
際上はこのことは通常事実ではない。
パイプ―ライン用パイプに対して現在用いられ
ている耐蝕性外面塗装には、主に4つの種類があ
る。これらは、 1) 比較的厚い層(2540μ)で、かつ通常はガ
ラス又はアスベストシートで外部を補強した、
熱塗装コールタール・エナメル及びアスフフア
ルト・マスチツク。このような塗装は米国にお
けるプラントでの塗装の半分以上を占めている
と報告されているが、その使用によつてもたら
される公害からこの種類のものの人気は低下す
るものと予想される。更に、製品は耐衝撃性に
乏しく、機械的な貫通力に対する抵抗性が弱
く、耐摩耗性に乏しく、土のひずみ条件に対し
て安定性が乏しいものであるが、耐押し込み
性、パイプの曲がり、陰極剥離、及び炭化水素
溶媒に対する耐蝕性に関してのみはかなり良好
と考えられている。
2) 熱可塑性樹脂の押し出しコーテイング:
(典型例は1016μ)。実際上は、ポリエチレンが
この分野で事実上独占的に用いられている。こ
の方法にはパイプ上をシームレスのチユーブ状
に押出す方法、又は平型シートで押出してパイ
プを包む方法がある。多くの場合に、重合体は
最初にマスチツク層(例えばビチユーメン性)
を旋したものに対して使用される。このコーテ
イングは炭化水素溶媒に対する耐蝕性の点を除
いて、熱塗装エナメル及びコールタールコーテ
イングについて上述した性質の改良を示す。
3) テープ・コーテイング・システム(典型例
では508〜2032μ)。この技術は、特に改良され
た実施可能なオーバー・ザ・デイツチ法を提供
すべく開発されたものであるが、勿論、プラン
ト内での使用に対しても優れたシステムであ
る。防蝕性型のテープがゴムをベースとする最
初のコーテイング(前以つて塗布された)の周
囲に螺旋に巻かれ、ついで第2のプラスチツク
性外部包囲テープが使用される。テープは一般
に感圧性溶剤を裏塗りしたポリエチレン製であ
るか又はその上に前以つて活性化接着剤コーテ
イングを旋したものである。このシステムで被
覆されたパイプが示す性質は押出し被覆したパ
イプの性質に似ている。
4) 溶融―接着コーテイング。熱可塑性粉末が
熱パイプに対して静電気的に使用され、そこで
この粉末が溶融し、金属に接着し、それ自身で
融合する。3種の基本的的材料のみが広範囲に
用いられている。即ちポリエチレン粉末、ビニ
ル粉末及びエポキシ粉末であり、米国では後者
のものだけが商業的成功を収めている。化学的
には、これらは一般に末端エポキシ基を有する
ビス―フエノールA重合体である。
エポキシ類は熱硬化を要して、熱硬化性型にな
り、通常は触媒がシステムに用いられる(例え
ば、アミン類、酸類、ハロゲン化ホウ素類等)。
しばしば、液体エポキシの下塗りが粉末コーテイ
ングに先立つて行われる。少なくとも陰極剥離に
対し満足すべき耐性をもたらすためには典型的エ
ポキシコーテイングの厚みは304.8〜355.6μであ
る。しかしながら、パイプの内部及び外部の保護
に関する第2回国際会議(於英国1977年9月)で
提出されたM.D.Simpsonの論文「エポキシ粉末
コーテイングを用いるスチール製パイプの外部保
護」(External Protection of Steel Pipes
Using Epoxy Powder Coatings」)(コントリブ
ユーシヨンSI)に於て、Simpsonは下記の如く言
明している(第X2頁) 「ビチユーメン・コール・タール・及びポリエ
チレンはかなり厚く使用される必要があるが、エ
ポキシ粉末コーテイングは単に3mmのコーテイン
グですぐれた保護を示す。」 「3mm」は、この記載にかかわらず……
0.3MM……(304.8μ)であるべきであつたこと
は明々白々であり、この値(即ち0.3MM)さえ
もかなり厚いコーテイングであつて、欠点、例え
ば脆さ、可撓性の欠如、パイプ―エポキシ内面で
のひずみがある。
満足すべき、耐衝撃性、耐機械的貫通性、耐押
込み性、耐摩耗性、耐土壌ひずみ性及び耐陰極剥
離性を有する申し分のないエポキシ被膜を得るた
めには、被膜の厚みは約304.8〜355.6μ必要であ
ると考えられている。
熱可塑性材料でパイプを巻くことに関連した特
許には、Langrofに対する米国特許第3616066
号;MacLean等に対する同第3687765号:
Emmon、sに対する同第3802908号及び
Hielemaに対する同第3258032号がある。これら
の特許のすべてをここに参照文献として編入す
る。
本発明は改良された外面被覆層を有するパイプ
に関するものであり、そして特に、第1のエポキ
シ被膜と第2のテープ巻した外部層とを有する耐
腐食性被膜を施したスチール製パイプであつて、
第2の層がエポキシ層との接着を行うたの層手段
を備えた、通常はポリオレフイン、好ましくはポ
リエチレンをベースとするものであることを特徴
とするスチール製パイプを提供することに関する
ものである。前記の層手段は感圧性接着剤であ
る。
本発明による独特の製品は、スチール製パイプ
材料、50.8〜254μの、好ましくは50.8〜203.2μの、
更に好ましくは101.6〜152.6μのエポキシ被膜、
及び可撓性の外巻テープであつて、エポキシ被膜
に接着するための接着結合手段を備え、エポキシ
被膜に対して通常螺旋巻にして使用されるテープ
からなる。外巻テープは、全被覆層の厚みが
152.4μから約1270μ、好ましくは304.8〜1270μと
なるように、101.6〜約1219.2μの範囲で変えられ
る。
一方では、上記で指摘したように多くの望まし
くない性質、特に耐陰極剥離性に乏しく、耐衝撃
性に乏しく、耐機械的貫通性に乏しいこと等のた
めに、約304.8〜355.6μ以下のエポキシ被膜は、
パイプ用の被覆層としては、特にガスオイルやそ
の他の化学物質を搬送するための地下パイプライ
ンに用いられる大径パイプ用の被覆層としては一
般に受け入れられず、又他方では、304.8〜
355.6μ以上の被膜は、可撓性が欠けてくること、
脆さの増大及びパイプ上のエポキシの冷却による
内面ひずみの増大のために忌らわれているのに対
して、今ここに、前記したエポキシ被膜の長所が
維持され、かつ幾分改善さえされ、またその欠点
がテープ巻と組み合わせた薄いエポキシ被膜を使
用することにより最小にすることが見出された。
304.8〜355.6μのエポキシ被膜に対しテープ巻
することは、若干の利益を得ることができるもの
の、エポキシ被膜の脆さ及びパイプ―エポキシ内
面のひずみの問題を解決せず、更にそのようなシ
ステムは経済的に実行することができない。
この発明による製品を製造する全体のプロセス
は、被膜を旋すに適したようにパイプを調整(例
えば、清浄にすること等)し、そのパイプを、エ
ポキシ被膜を形成するに十分な温度に上げること
を含むものである。このパイプ調整は、通常当業
者に知られている任意の方法、例えばシヨツト・
プラステイング法やグリツト・プラステイング法
によつて行われる。例えばAndersonに対する米
国特許第3371806号を参照されたい。ついでパイ
プを適当な手段(例えば、オーブン)の下に運
び、パイプを選択した温度に加熱する。一般に
は、選択される温度は約149〜315.6℃、好ましく
は204.44〜301.88℃の範囲である。パイプの温度
は静電気的に付けられるエポキシ粉末を溶融する
に十分な高さで、1〜4分以内に加硫を行うに十
分なものでなければならない。パイプの温度はエ
ポキシ樹脂粉末の溶融点よりも少なくとも3.89℃
高いことが好ましい。次に、エポキシ樹脂混合物
が通常の手段によつて静電気的に付けられて、厚
さ50.8〜254μの、好ましくは50.8〜203.2μの、更
に好ましくは101.6〜152.4μの溶融被膜を形成す
る。エポキシ粉末混合物は、粉末状エポキシ樹脂
と、通常は硬化剤、促進剤、顔料、充填剤及び抑
制剤の1つ又は2つ以上とからなる。適当な、典
型的なエポキシ組成物は米国特許第4060655号に
開示されているが、その全開示内容を参考のため
にここに編入する。十分なエポキシ被膜を得るた
めには、粉末混合物は溶融(融解)して、パイプ
を濡らさなければならない。この溶融と濡らし
の、「硬化」前の段階は樹脂の「ゲル化」の段階
である。適当な「ゲル化」時間は約5〜35秒、好
ましくは約10〜30秒、更に好ましくは約15〜30秒
である。ゲル化時間は、完全な熱硬化段階に至る
樹脂の完全な硬化が起る前に、被膜が満足すべき
接着と結合のために適当にパイプ表面を「濡ら
す」に十分なものでなければならない。約1〜4
分、好ましくは約2〜3分で起る硬化の完了後
に、テープの外巻が慣用的な方法(例えば、米国
特許第1988628号、同第3687765号及び同第
3874418号を参照されたい)によつて、通常は螺
旋巻で行われる。テープは感圧接着剤を塗布され
たポリオレフイン材料、例えば片面に101.6μのブ
チルゴム製接着剤を付した228.6μのポリエチレン
材料である。このテープは、勿論、エポキシ層に
接触する、接着層を有する硬化されたエポキシ層
に使用される。通常は、エポキシを被覆したパイ
プはテープを使用する前に、約93.33℃以下、好
ましくは約65.56℃以下、更に好ましくは37.78℃
以下に冷却される。感圧性接着剤の性質によつて
は、パイプは北極で遭遇ような再凍結温度よりも
はるか下の温度(例えば−50℃)で、その温度で
使用する適当な接着剤が公知であつて入手可能で
あるという理由により、冷却することができる。
しかし、被覆されたパイプにテープを付けるため
に感圧接着剤を用いるときには、改良された接着
性を得るためにはパイプは室温以上であることが
好ましい。テープを使用する段階での、エポキシ
被覆パイプの温度は、テープとそのエポキシ被膜
に対する接着性を低下させたり、いかなる意味で
も不利に作用したりするものでない限り臨界的な
ものでないことは明らかである。冷却方法として
使用できるものには、例えば空気と水がある。接
着剤がエポキシ被膜と反応する基を含む場合に
は、エポキシ被膜の温度はテープとエポキシ被膜
との良好な接着をもたらす反応を確保するに十分
なものでなければならない。
この発明で使用するテープは、慣用的な技術、
例えば接着剤の塊りを材料上にカレンダー仕上げ
する方法(材料はキヤスト成型、カレンダー加工
又は押出し成型されたシート状のものでよい。)、
接着剤を材料上に押出す方法、又は材料と接着剤
を一緒に押出す方法によつて製造される。これら
の方法は全てテープ業界では公知のものである。
下記の実施例は本発明の説明を助けるものであ
るが、如何なる意味でも本発明を制限するもので
はない。
実施例 1 長さ244cmの25.4cm・パイプをサンド・ブラス
テイングにより清浄にした後、オーブン中を通す
ことによつて237.8℃に予熱し、これを、粉末状
エポキシ組成物が使用される静電気的スプレー・
コーテイング・ステーシヨンに搬送して回転させ
る。パイプは移動と回転につれて152.4μの厚みに
連続的に溶融コーテイングが施されるエポキシコ
ーテイング組成物は米国特許第3508946号の実施
例16に記載のものを用いた。被覆を旋されたパイ
プを次に水冷ステーシヨンに搬送して、被覆層を
有するパイプを約65.56℃に冷却する。パイプが
エポキシ・スプレー・ステーシヨンから冷却ステ
ーシヨンまでの距離を移動する時間は2分間であ
り、この時間にエポキシ被膜の硬化が起る。冷却
後、パイプは152.4μの、硬化され、かつ乾燥した
エポキシ被膜を有するものとなり、パイプがまだ
約65.56℃の間に、感圧性ブチル系接着剤
(50.8μ)を保持した高密度ポリエチレン裏打テー
プ(101.6μ)を接合部で重なるようにして螺旋巻
に貼付する。得られたエポキシ被膜とテープ巻を
施されたパイプは304.8μのエポキシ被膜の有益な
特性を示し、加えて、取扱時に個々の保護層に対
して損傷の少ない改善された陰極剥離性と、風雨
及び水の侵入に対して極めて良効な耐性を示す。
一方、304.8μのエポキシ被膜のみでは、湿気、水
及び塩類に対する不侵透性の点で良好であるもの
の、その被膜(即ち304.8μエポキシ単独)は結局
は軟化して、パイプから機械的に簡単に剥離しう
るものである。
実施例 2 実施例1について使用したエポキシ樹脂を米国
特許第4060655号の実施例1に記載されているも
のに代えたこと以外は同一として実験を繰返す。
パイプは276.9℃に予熱する。良好な結果を得る。
実施例 3 実施例1を、外巻テープを高密度ポリエチレン
(152.4μ)として繰返す。
実施例 4 外巻を、エポキシ・コーテイング・ステーシヨ
ンと水冷ステーシヨンの間のステーシヨンで、エ
ポキシ・コーテイングの1分下流にて行うこと以
外は条件を同じくして実施例1を繰返す。顕著な
製品が得られる。
本明細書中で用いられているポリオレフインの
字句はフツ素化型のポリオレフインの如き同類性
の材料、並びに約20メガラツドまでの電子線又は
γ線照射処理する通常の方法で得られるような架
橋型の材料をも含むものとして理解されたい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 保護層を有する金属製パイプからなる被覆層
    を有する製品であつて、前記保護層が、ビスフエ
    ノールA重合体から誘導されるエポキシ被膜50.8
    〜254μがパイプに接着された第1の層とそのエ
    ポキシ被膜に感圧接着剤で接着して巻かれた熱可
    塑性重合体テープからなるものであり、かつ前記
    保護層の厚みが152.4〜1270μであることを特徴と
    する被膜層を有する製品。 2 パイプがスチール製である特許請求の範囲第
    1項に記載の製品。 3 テープ重合体がポリエチレンである特許請求
    の範囲第2項に記載の製品。 4 保護層の厚みが304.8〜1270μである特許請求
    の範囲第1〜3項の何れか1項に記載の製品。 5 エポキシ被膜が、末端エポキシ基を有し、ゲ
    ル化時間5〜35秒で、250℃で1〜4分の硬化時
    間のビスフエノールA重合体から誘導される特許
    請求の範囲第1〜4項の何れか1項に記載の製
    品。 6 接着剤がブチル系接着剤である特許請求の範
    囲第1〜5項の何れか1項に記載の製品。 7 パイプを加熱し、ビスフエノールA重合体か
    ら誘導された可融性エポキシ樹脂粉末を金属の外
    面に静電的に施こして厚さ50.8〜254μの連続被膜
    を形成し、ついで感圧接着剤を上塗りした可撓性
    の熱可塑性重合体テープを螺旋状に巻いて、エポ
    キシ被膜と巻かれたテープとの厚みを152.4〜
    1270μにすることからなる外面保護金属製パイプ
    の製造方法。 8 エポキシ粉末がビスフエノールA重合体から
    誘導されるものであり、かつゲル化時間が5〜約
    35秒で、硬化時間が1〜4分である特許請求の範
    囲第7項に記載の方法。 9 パイプの温度がエポキシ樹脂の融解温度より
    も少くとも25〓(13.8℃)高い特許請求の範囲第
    7項または第8項に記載の方法。 10 可撓性物質がポリエチレンで、上塗り接着
    剤がブチル系接着剤である特許請求の範囲第7〜
    9項の何れか1項に記載の方法。 11 全被膜厚みが304.8〜1270μである特許請求
    の範囲第7〜10項の何れか1項に記載の方法。
JP14377279A 1978-11-06 1979-11-06 Pipe with coating layer and its preparation Granted JPS5569442A (en)

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