JPH06198805A - Colored polyethylene coating material excellent in weatherability - Google Patents

Colored polyethylene coating material excellent in weatherability

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JPH06198805A
JPH06198805A JP131793A JP131793A JPH06198805A JP H06198805 A JPH06198805 A JP H06198805A JP 131793 A JP131793 A JP 131793A JP 131793 A JP131793 A JP 131793A JP H06198805 A JPH06198805 A JP H06198805A
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Takayuki Kamimura
隆之 上村
Hiroshi Kishikawa
浩史 岸川
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To ensure the long-term weatherability of a polyethylene heavy corrosion-proof coated, steel material without adding a deterioration inhibitor. CONSTITUTION:A resin layer formed by laminating a colored polyethylene layer with a thickness of 10-200mum containing color pigment on a thick corrosion-proof polyethylene layer containing 0.5wt.% or more of carbon black is applied to the surface of a steel material through an adhesive layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材などの母材表面を
厚膜の防食ポリエチレン層で被覆した重防食被覆鋼材、
例えば、重防食被覆鋼管抗、鋼管矢板、鋼矢板等に関す
るものであり、より詳しくは、耐候性に優れ、かつ表面
が着色ポリエチレン層で被覆された着色ポリエチレン被
覆鋼材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy anticorrosion coated steel material in which the surface of a base material such as steel material is coated with a thick film anticorrosion polyethylene layer,
For example, the present invention relates to a heavy-duty anticorrosion coated steel pipe resistance, a steel pipe sheet pile, a steel sheet pile and the like, and more particularly to a colored polyethylene-coated steel material having excellent weather resistance and having a surface coated with a colored polyethylene layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】屋外で長期間使用する鋼材は、厳しい腐
食環境に曝されることがある。例えば、鋼矢板、鋼管矢
板などは、連続的に地中に打ち込み、防護柵を形成する
ことによって、主に河川、海岸、港湾などを護岸する目
的で、また鋼管抗は海洋構造物の基礎などに使用されて
きた。また、鋼管もガス管や水道管としてしばしば使用
される。
2. Description of the Related Art Steel materials used outdoors for a long time may be exposed to a severe corrosive environment. For example, steel sheet piles and steel pipe sheet piles are continuously driven into the ground to form protective fences, mainly for the purpose of reveting rivers, coasts, harbors, etc. Has been used for. Steel pipes are also often used as gas pipes and water pipes.

【0003】これらの鋼材は、屋外の自然環境の中で、
河川水、排水、雨水、海水等の水、大気、太陽光などに
曝され、また土砂、泥、瓦礫などに直接強く接するの
で、著しく腐食が起こりやすい。このため長期 (約40
年) の効果的な防食対策が望まれていた。
These steel materials are used in the outdoor natural environment.
It is exposed to water such as river water, drainage, rainwater, and seawater, the atmosphere, sunlight, and is in direct contact with earth and sand, mud, and rubble. Therefore, for a long time (about 40
(Year) effective anticorrosion measures were desired.

【0004】近年、この対策として、樹脂を厚膜 (1〜
3mm) 被覆することにより優れた防食性を与えた重防食
被覆鋼材が使用されつつある。この被覆樹脂としては、
経済性や各種特性を考慮してポリエチレンが多用されて
いる。
In recent years, as a countermeasure against this, a resin is thick film (1-
3mm) Heavy anticorrosion coated steel is being used because of its excellent anticorrosion property. As this coating resin,
Polyethylene is often used in consideration of economy and various characteristics.

【0005】ところが、ポリエチレン樹脂は、太陽光に
含まれる紫外線の影響で劣化しやすく、このため本用途
のように屋外で使用する場合は、カーボンブラックを1
〜3重量%程度添加して耐候性を向上させるのが一般的
であり、色調が黒色に限定されていた。しかし、住環境
や自然環境を快適かつ綺麗に保持すべき場所では、その
環境に適合するように、鋼矢板、鋼管矢板、配管用鋼管
などを着色することが求められる。
However, the polyethylene resin is apt to deteriorate due to the influence of ultraviolet rays contained in sunlight, and therefore, when used outdoors as in this application, carbon black 1
Generally, about 3% by weight is added to improve weather resistance, and the color tone is limited to black. However, in a place where a living environment or a natural environment should be comfortably and neatly maintained, it is required to color steel sheet piles, steel pipe sheet piles, steel pipes for piping, etc. so as to suit the environment.

【0006】そのため、ポリエチレンに紫外線劣化対策
としてカーボンブラックに代えて紫外線吸収剤、酸化防
止剤などの各種の劣化防止剤を添加した上で、着色顔料
により着色した着色ポリエチレン被覆鋼材が提案され
た。
Therefore, a colored polyethylene-coated steel material has been proposed in which polyethylene is added with various deterioration inhibitors such as an ultraviolet absorber and an antioxidant in place of carbon black as a measure against ultraviolet deterioration and then colored with a coloring pigment.

【0007】このような劣化防止剤としては、ベンゾト
リアゾール系化合物で代表される紫外線を吸収して低エ
ネルギーに転換する物質 (紫外線吸収剤) 、HALSと一般
に略称されるヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダード
フェノール系化合物やイオウ系化合物などの酸化防止剤
などが例示される。本明細書においては、紫外線吸収
剤、光安定剤、酸化防止剤などの耐候性改善に有効な添
加剤を劣化防止剤と総称する。
As such deterioration inhibitors, substances represented by benzotriazole compounds that convert ultraviolet rays into low energy (ultraviolet absorbers), hindered amine light stabilizers and hinders generally abbreviated as HALS. Examples include antioxidants such as dephenol compounds and sulfur compounds. In the present specification, additives effective for improving weather resistance such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an antioxidant are collectively referred to as a deterioration inhibitor.

【0008】これらの劣化防止剤の添加処方としては、
紫外線吸収剤とフェノール系酸化防止剤および/または
カーボンブラックを添加する方法 (特開昭63−60712
号) が公知であるが、紫外線吸収剤とフェノール系酸化
防止剤とを組み合わせてポリエチレン樹脂に配合して
も、約15年程度の耐候性 (サンシャインウェザーメータ
ーブラックパネル温度63℃で3000時間) に過ぎなかっ
た。
The additive formulation of these deterioration inhibitors is as follows:
A method of adding an ultraviolet absorber and a phenolic antioxidant and / or carbon black (Japanese Patent Laid-Open No. 63-60712).
No.) is known, but even if a UV absorber and a phenolic antioxidant are combined and blended in a polyethylene resin, weather resistance of about 15 years (3000 hours at a sunshine weather meter black panel temperature of 63 ° C.) is obtained. It didn't pass.

【0009】また、未着色のポリエチレン防食層 (1mm
厚) の上に、酸化防止剤0.1 重量%以上と耐候性安定剤
0.3 重量%以上を含有させた着色ポリエチレン防食層
(0.4mm厚) を融着させることにより、ポリエチレン被覆
の表層のみを着色被覆層とした重防食被覆鋼管も提案さ
れている (特開平4−80029 号) 。しかし、表層のポリ
エチレンに上記のように劣化防止剤を添加しても、なお
25年程度の耐候性 (サンシャインウェザーメーターブラ
ックパネル温度63℃で5000時間) である。このように、
これまで提案された着色被覆鋼材は、いずれも約40年
(サンシャインウェザーメーターブラックパネル温度63
℃で8000時間) という長期の耐候性を得るには不十分で
あった。
Also, an uncolored polyethylene anticorrosion layer (1 mm
(Thickness), 0.1% by weight or more of antioxidant and weather resistance stabilizer
Colored polyethylene anticorrosion layer containing 0.3% by weight or more
A heavy-duty anticorrosion coated steel pipe in which only a polyethylene-coated surface layer is colored coating layer by fusing (0.4 mm thickness) is also proposed (JP-A-4-80029). However, even if the deterioration preventing agent is added to the polyethylene of the surface layer as described above,
It has a weather resistance of about 25 years (5000 hours at a sunshine weather meter black panel temperature of 63 ° C). in this way,
The color-coated steel materials that have been proposed so far are all about 40 years old.
(Sunshine weather meter black panel temperature 63
It was insufficient to obtain long-term weather resistance of 8,000 hours at ℃.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】耐候性を改善するに
は、劣化防止剤の配合量を増大させることが有効となる
場合もあるが、これらの劣化防止剤は高価で、ベースに
なるポリエチレン樹脂に比べて価格は最低でも数倍であ
り、その配合料の増大は製品コストの高騰を招く。特
に、水道、ガスなどの屋外配管の外面被覆や、鋼管抗、
鋼矢板、鋼管矢板等の重防食被覆においては、製造規模
が大きいので劣化防止剤の添加も多くなり、過剰な劣化
防止剤の添加設計は製品の経済性を損なうものとなる。
In order to improve the weather resistance, it may be effective to increase the compounding amount of the deterioration preventing agent, but these deterioration preventing agents are expensive and the base polyethylene resin is used. The price is at least several times higher than that of, and the increase in the compounding price causes a rise in the product cost. In particular, the outer surface coating of outdoor pipes such as water and gas, steel pipe resistance,
In heavy-duty anticorrosion coatings for steel sheet piles, steel pipe sheet piles, etc., the production scale is large, so the addition of deterioration inhibitors increases, and excessive addition of deterioration inhibitors impairs the economic efficiency of the product.

【0011】本発明の目的は、経済性を損なうことな
く、また劣化防止剤の添加を必要とせずに、鋼矢板、鋼
管矢板、鋼管等の鋼材に、少なくとも40年程度の長期耐
候性を有する着色ポリエチレン被覆を設けた着色ポリエ
チレン被覆鋼材を提供することである。
An object of the present invention is to provide a steel material such as a steel sheet pile, a steel pipe sheet pile and a steel pipe with a long-term weather resistance of at least about 40 years without impairing the economical efficiency and without adding a deterioration inhibitor. A colored polyethylene-coated steel material provided with a colored polyethylene coating is provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく検討を重ねた結果、大量の劣化防止剤を使
用せずに40年程度の長期耐候性を確保するには、防食層
へのカーボンブラックの添加が不可欠であるとの結論に
達した。そこで、カーボンブラックを添加したポリエチ
レン防食層の上に着色顔料を含有する着色ポリエチレン
層を積層した着色ポリエチレン被覆により目的達成を図
るために、この積層ポリエチレン被覆の耐候性を検討し
た。
Means for Solving the Problems As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventors have found that long-term weather resistance of about 40 years can be ensured without using a large amount of deterioration inhibitor. It was concluded that the addition of carbon black to the anticorrosion layer is essential. Therefore, in order to achieve the purpose by the colored polyethylene coating in which the colored polyethylene layer containing the colored pigment is laminated on the polyethylene anticorrosive layer containing carbon black, the weather resistance of the laminated polyethylene coating was examined.

【0013】その結果、下層の防食層ポリエチレン中に
カーボンブラックを0.5 重量%以上添加し、上層の着色
ポリエチレン層の厚みを10〜200 μmと薄くすれば、着
色ポリエチレン層の表面に外観上問題にならない微細な
クラックが発生するものの、それによる耐候性の実質的
な低下は起こらず、被覆全体として約40年という長期耐
候性が達成できることを見出した。
As a result, if 0.5% by weight or more of carbon black is added to the lower polyethylene of the anticorrosion layer and the thickness of the upper colored polyethylene layer is reduced to 10 to 200 μm, the surface of the colored polyethylene layer becomes a problem in appearance. It was found that, although fine cracks that do not occur are generated, the weather resistance is not substantially reduced due to the cracks, and long-term weather resistance of about 40 years can be achieved as a whole coating.

【0014】ここに本発明は、カーボンブラックを0.5
重量%以上含有する防食ポリエチレン層の上に、着色顔
料を含有する膜厚10〜200 μmの着色ポリエチレン層を
積層してなる樹脂層が、接着剤層を介して母材の表面に
被覆されていることを特徴とする、着色ポリエチレン被
覆材を要旨とする。
In the present invention, carbon black is added to 0.5
A resin layer obtained by laminating a colored polyethylene layer containing a coloring pigment and having a thickness of 10 to 200 μm on an anticorrosion polyethylene layer containing at least 10% by weight is coated on the surface of the base material via an adhesive layer. A colored polyethylene coating material, which is characterized in that

【0015】[0015]

【作用】本発明においてポリエチレン被覆が施される母
材は、一般には鋼材であるが、母材の材質は鉄鋼に限定
されるものではなく、アルミニウムなどの他の金属材
料、さらには石材、木材、セラミックス等も可能であ
る。以下では、代表的な材料である鋼材を母材とする場
合について説明するが、鋼材以外の母材を使用する場合
についても同様である。鋼材 (または母材) の形状も特
に限定されず、鋼管、鋼管抗などの管状材でも良いし、
鋼矢板などの板材、さらには棒鋼、異形材などでもよ
い。鋼材は、事前にショットブラストなどの物理的手段
や酸洗、アルカリ脱脂などの化学的手段を適当に組み合
わせて、表面を洗浄化しておくことが望ましい。
In the present invention, the base material to which the polyethylene coating is applied is generally a steel material, but the material of the base material is not limited to steel, but other metal materials such as aluminum, as well as stone materials and wood materials. , Ceramics, etc. are also possible. Hereinafter, a case where a steel material, which is a typical material, is used as a base material will be described, but the same applies when a base material other than steel is used. The shape of the steel material (or the base material) is not particularly limited, and may be a tubular material such as a steel pipe or a steel pipe resistance,
A plate material such as a steel sheet pile, a steel bar, or a deformed material may be used. It is desirable to clean the surface of the steel material in advance by appropriately combining physical means such as shot blasting and chemical means such as pickling and alkaline degreasing.

【0016】鋼材には、密着性や防食性を高めるための
下地処理として、めっきおよび/または化成処理 (クロ
メート処理、リン酸亜鉛処理) を施してもよい。また、
ポリエチレン層の接着性を高めるために、鋼材表面を予
め適当なプライマーで処理してもよい。プライマーとし
ては、例えば、エポキシ系プライマーなどが使用でき
る。プライマーは、これを薄く塗布した後、乾燥する
か、紫外線等を照射して硬化させる。これらの下地処理
は、必要に応じて従来と同様に実施できる。
The steel material may be subjected to plating and / or chemical conversion treatment (chromate treatment, zinc phosphate treatment) as a base treatment for improving the adhesion and the corrosion resistance. Also,
The surface of the steel material may be pretreated with a suitable primer in order to enhance the adhesion of the polyethylene layer. As the primer, for example, an epoxy primer or the like can be used. The primer is applied thinly and then dried or is irradiated with ultraviolet rays to be cured. These base treatments can be carried out in the same manner as in the conventional case, if necessary.

【0017】ポリエチレン樹脂は接着性が比較的低いの
で、鋼材と樹脂層との界面に接着剤層を介在させ、接着
剤を介して樹脂層を鋼材に被覆する。無水マレイン酸変
性ポリエチレン樹脂が特に高い接着性を示すので好まし
い接着剤である。その他、エチレン共重合体 (例、エチ
レン/酢酸ビニル共重合体) 系の接着剤や、ポリエチレ
ン系ホットメルト接着剤なども使用可能である。接着剤
層の厚みは特に限定されず、接着剤の種類によっても異
なるが、一般には 0.1〜0.5 mm程度である。
Since the polyethylene resin has a relatively low adhesiveness, an adhesive layer is interposed at the interface between the steel material and the resin layer, and the resin layer is coated on the steel material via the adhesive agent. A maleic anhydride-modified polyethylene resin is a preferred adhesive because it exhibits particularly high adhesiveness. In addition, adhesives based on ethylene copolymers (eg, ethylene / vinyl acetate copolymers) and polyethylene hot melt adhesives can also be used. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited and varies depending on the type of adhesive, but is generally about 0.1 to 0.5 mm.

【0018】本発明により鋼材に被覆される樹脂層は、
カーボンブラックを含有する厚膜の防食ポリエチレン層
と、表層となる薄膜の着色ポリエチレン層とを積層して
なる樹脂層である。
The resin layer coated on the steel material according to the present invention is
It is a resin layer formed by laminating a thick film anticorrosion polyethylene layer containing carbon black and a thin colored polyethylene layer serving as a surface layer.

【0019】下層の防食ポリエチレン層の厚みは防食層
として十分な厚さであればよく、特に制限されないが、
一般には 0.5〜5 mmである。約40年の長期耐候性を実現
させるには、2〜3mmの範囲内が好ましい。使用するポ
リエチレン樹脂は、高密度、中密度および低密度ポリエ
チレンのいずれでもよく、また少量の他のオレフィンま
たはビニルモノマー (例、プロピレン、酢酸ビニル、ア
クリル酸、アクリル酸エステルなど) が共重合されいて
もよい。
The thickness of the lower anticorrosion polyethylene layer is not particularly limited as long as it is sufficient as the anticorrosion layer.
Generally, it is 0.5 to 5 mm. In order to realize long-term weather resistance of about 40 years, it is preferable that the range is 2-3 mm. The polyethylene resin used may be high density, medium density or low density polyethylene, with a small amount of other olefin or vinyl monomers (eg, propylene, vinyl acetate, acrylic acid, acrylate, etc.) being copolymerized. Good.

【0020】防食ポリエチレン層 (防食層) はカーボン
ブラックを0.5 重量%以上の量で含有する黒色樹脂層で
ある。カーボンブラックの含有量が0.5 重量%より少な
いと、充分な紫外線遮蔽効果が得られず、表面劣化が防
食層にまで進行し、被覆樹脂層全体の物性が著しく低下
する。一方、カーボンブラックの過剰添加は製品の経済
性と機械的性質を低下させるので、カーボンブラック含
有量の上限は5重量%とすることが好ましい。
The anticorrosion polyethylene layer (anticorrosion layer) is a black resin layer containing carbon black in an amount of 0.5% by weight or more. When the content of carbon black is less than 0.5% by weight, a sufficient ultraviolet ray shielding effect cannot be obtained, surface deterioration proceeds to the anticorrosion layer, and the physical properties of the entire coating resin layer are significantly deteriorated. On the other hand, excessive addition of carbon black lowers the economical efficiency and mechanical properties of the product, so the upper limit of the carbon black content is preferably 5% by weight.

【0021】カーボンブラックは、単独で十分な耐候性
を防食層に付与するので、カーボンブラックに加えて酸
化防止剤、紫外線吸収剤などの他の劣化防止剤を防食層
に添加する必要はない。ただし、所望であれば、カーボ
ンブラックと共に少量の劣化防止剤を1種もしくは2種
以上防食層に配合してもよい。
Since carbon black alone imparts sufficient weather resistance to the anticorrosion layer, it is not necessary to add other deterioration inhibitors such as antioxidants and ultraviolet absorbers to the anticorrosion layer in addition to carbon black. However, if desired, a small amount of a deterioration inhibitor may be added to the anticorrosion layer together with carbon black.

【0022】表層となる着色ポリエチレン層 (着色層)
のポリエチレン樹脂も、防食層と同様でよい。着色層の
厚みは10〜200 μmであり、特に長期の耐候性実現する
ためには30〜150 μmの範囲内が望ましい。着色層の膜
厚が10μm未満では、防食層の黒色を消すことが困難で
あり、表面の着色ポリエチレン層が黒ずむので好ましく
ない。着色層の膜厚が200 μmを超えると、表面劣化で
発生する表面クラックの深さと大きさは着色層の膜厚に
比例するため、表面劣化後に防食層を含む樹脂被覆層全
体の物性がクラックにより著しく低下するようになる。
また、クラックが大きくなるので外観も悪くなる。一
方、着色層の厚みが10〜200 μm、特に30〜150 μmの
範囲内にあるものは、カーボンブラックを含有する防食
層の黒色を容易に消すことができ、表面劣化後も発生し
たクラックが表層のみに限定される。その結果、クラッ
クが大きくならず、防食層を含む樹脂被覆層全体の物性
が低下せず、長期の耐候性を維持できる。
Colored polyethylene layer as a surface layer (colored layer)
The polyethylene resin may be the same as the anticorrosion layer. The thickness of the colored layer is 10 to 200 μm, and preferably 30 to 150 μm in order to realize long-term weather resistance. If the thickness of the colored layer is less than 10 μm, it is difficult to eliminate the black color of the anticorrosion layer, and the colored polyethylene layer on the surface becomes dark, which is not preferable. If the thickness of the colored layer exceeds 200 μm, the depth and size of surface cracks that occur due to surface deterioration are proportional to the thickness of the colored layer, so the physical properties of the entire resin coating layer including the anticorrosion layer will crack after surface deterioration. Will be significantly reduced by.
Also, since the cracks become large, the appearance also deteriorates. On the other hand, when the thickness of the colored layer is in the range of 10 to 200 μm, particularly 30 to 150 μm, the black color of the anticorrosion layer containing carbon black can be easily erased, and the cracks generated even after the surface deterioration is generated. Limited to the surface layer only. As a result, cracks do not become large, the physical properties of the entire resin coating layer including the anticorrosion layer do not deteriorate, and long-term weather resistance can be maintained.

【0023】ポリエチレン樹脂を着色するための着色顔
料としては、公知の有機または無機顔料のいずれでもよ
い。具体的には、アゾ系、アンスラキノン系、フタロシ
アニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ジオ
キサジン系、ペリノン系、キノフタロン系、ペリレン系
顔料などの有機顔料や、群青、二酸化チタン、酸化鉄
(弁柄) 、酸化クロム、カーボンブラックなどの無機顔
料が使用できる。
The coloring pigment for coloring the polyethylene resin may be any known organic or inorganic pigment. Specifically, organic pigments such as azo, anthraquinone, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, dioxazine, perinone, quinophthalone, and perylene pigments, ultramarine blue, titanium dioxide, and iron oxide.
Inorganic pigments such as (valve pattern), chromium oxide, and carbon black can be used.

【0024】着色顔料の配合量は、着色に充分な量であ
ればよく、顔料の種類によっても変動するため限定でき
ないが、一般にはポリエチレン樹脂100 重量部に対して
0.1〜5重量部の範囲内であろう。着色顔料に加えて、
体質顔料、防錆顔料、分散剤、軟化剤、難燃剤などの公
知の添加剤を1種もしくは2種以上さらに添加してもよ
い。これらの添加剤は、防食層にも添加することができ
る。
The blending amount of the coloring pigment is not limited as long as it is an amount sufficient for coloring and varies depending on the type of pigment, but it is generally based on 100 parts by weight of the polyethylene resin.
It will be in the range of 0.1 to 5 parts by weight. In addition to color pigments,
One or more known additives such as extender pigments, rust preventive pigments, dispersants, softeners and flame retardants may be further added. These additives can also be added to the anticorrosion layer.

【0025】着色層に劣化防止剤を添加しなくても長期
耐候性を確保することができるので、着色層への劣化防
止剤の添加は必ずしも必要ない。しかし、着色層に劣化
防止剤を添加すると、表面微細クラック発生までの時間
が延長される。従って、所望により着色層に公知の劣化
防止剤を1種もしくは2種以上配合してもよく、それに
より耐候性を一層改善することができる。ただし、その
場合でも表面クラックを完全に防ぐことは困難である。
また、劣化防止剤の過剰添加は、製品の経済性を損なう
のみならず、場合によっては劣化防止剤のブリードアウ
トを生じて、品質の劣化につながる。そのため、劣化防
止剤を添加する場合、添加量の合計はポリエチレン樹脂
100 重量部に対して2重量部以下とすることが好まし
い。
Since long-term weather resistance can be secured without adding a deterioration inhibitor to the colored layer, it is not always necessary to add a deterioration inhibitor to the colored layer. However, when the deterioration preventing agent is added to the colored layer, the time until the generation of surface fine cracks is extended. Therefore, if desired, one or more known deterioration inhibitors may be added to the colored layer, whereby the weather resistance can be further improved. However, even in that case, it is difficult to completely prevent surface cracks.
Further, excessive addition of the deterioration inhibitor not only impairs the economical efficiency of the product, but also causes bleed-out of the deterioration inhibitor in some cases, leading to deterioration in quality. Therefore, when adding a deterioration inhibitor, the total addition amount is polyethylene resin.
It is preferably 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight.

【0026】着色層に用いる着色ポリエチレン樹脂を製
造する際には、ポリエチレン樹脂中に着色顔料を3〜50
重量%程度配合したマスターバッチを用意しておき、こ
のマスターバッチと顔料を含有しないポリエチレン樹脂
を所定の割合で配合して、着色ポリエチレン樹脂組成物
を調製するのが、均質な組成物を得やすく、経済的にも
有利となる。
When the colored polyethylene resin used for the colored layer is produced, the colored pigment is added in an amount of 3 to 50 in the polyethylene resin.
Prepare a masterbatch containing about 10% by weight and prepare a colored polyethylene resin composition by mixing the masterbatch and a polyethylene resin containing no pigment at a predetermined ratio. , Economically advantageous.

【0027】本発明の厚膜防食層と薄膜着色層との積層
体からなる着色ポリエチレン被覆は、その大部分を占め
る防食層にカーボンブラックが添加されているため、必
ずしも表面の着色層に高価な劣化防止剤を添加しなくて
も、目的とする40年程度の長期耐候性を示すことができ
る。それにより、表面が使用環境に合わせて任意の色に
着色可能で、しかも長期耐候性を示すポリエチレン被覆
を安価に得ることが可能となる。
The colored polyethylene coating comprising a laminate of the thick film anticorrosive layer and the thin film colored layer of the present invention has carbon black added to the anticorrosive layer, which occupies most of the layer, so that the colored layer on the surface is not always expensive. The desired long-term weather resistance of about 40 years can be exhibited without adding a deterioration inhibitor. This makes it possible to inexpensively obtain a polyethylene coating whose surface can be colored in any color according to the use environment and which exhibits long-term weather resistance.

【0028】この着色ポリエチレン被覆を、例えば次に
説明する方法で、接着層を介して鋼材に被覆することに
より、本発明の着色ポリエチレン被覆重防食鋼材が製造
される。ポリエチレン樹脂の被覆は、鋼材の防食を必要
とする表面のみに適用すればよく、必ずしも全面を被覆
する必要はない。
The colored polyethylene-coated heavy corrosion-resistant steel material of the present invention is manufactured by coating the steel material with the colored polyethylene coating via an adhesive layer, for example, by the method described below. The polyethylene resin coating may be applied only to the surface of the steel material that requires corrosion protection, and does not necessarily have to cover the entire surface.

【0029】鋼材へのポリエチレン被覆法としては例え
ば次の方法が可能である。 A:溶融押出方式を基本とする方法、 B:静電粉体方式を基本とする方法、 C:流動浸漬方式を基本とする方法、 D:溶射方式を基本とする方法、 E:シートラミネート方式を基本とする方法。
As a method for coating the steel material with polyethylene, for example, the following method is possible. A: Method based on melt extrusion method, B: Method based on electrostatic powder method, C: Method based on fluidized immersion method, D: Method based on thermal spraying method, E: Sheet laminating method Based on the method.

【0030】A〜Dの各方法は、いずれも鋼材表面を酸
洗やブラスト処理などで洗浄化し、誘導加熱などの適宜
加熱手段で約 120〜300 ℃に予熱してから、接着剤樹脂
(例、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂) の薄膜を
A〜Dのいずれかの方法で鋼材表面に被覆することによ
り実施できる。次いで、接着剤樹脂がまだ溶融状態にあ
る間に、ポリエチレン樹脂にカーボンブラックを含有さ
せた防食層をA〜Dのいずれかの方式で接着剤層の上に
被覆し、さらに防食層が溶融状態にある間に、着色顔料
を含有するポリエチレン樹脂からなる着色層をA〜Dの
いずれかの方式で防食層の上に被覆する。接着剤樹脂、
防食層、着色層は別々の方法で被覆することもできる
が、同じ方法で被覆する法が通常は製造が容易であろ
う。
In each of the methods A to D, the surface of the steel material is cleaned by pickling or blasting, preheated to about 120 to 300 ° C. by an appropriate heating means such as induction heating, and then the adhesive resin.
This can be carried out by coating the surface of the steel material with a thin film of (eg, maleic anhydride-modified polyethylene resin) by any of the methods A to D. Next, while the adhesive resin is still in a molten state, a polyethylene resin containing carbon black is coated on the adhesive layer in any one of A to D, and the anticorrosive layer is in a molten state. During the period, the colored layer made of polyethylene resin containing the colored pigment is coated on the anticorrosion layer by any one of the methods A to D. Adhesive resin,
The anticorrosive layer and the colored layer can be coated by different methods, but the method of coating by the same method is usually easy to manufacture.

【0031】Eのラミネート方式では、接着剤樹脂のフ
ィルムと防食層となるカーボンブラック含有ポリエチレ
ンシートと着色層となる着色ポリエチレンフィルムとを
用意し、この3層を別々に、或いは予め張り合わせてか
ら、接着剤層が内側になるように、洗浄された予熱鋼材
の表面にラミネートする。より好ましい方法では、3層
共押出方式あるいは押出ラミネート方式により、接着剤
層、防食層、着色層の3層からなる複層シートを形成
し、これを接着剤を内側にして、複層シートの形成と同
時にあるいは後で鋼材表面に張り付けてラミネートを行
なう。
In the laminating method of E, a film of an adhesive resin, a carbon black-containing polyethylene sheet serving as an anticorrosion layer, and a colored polyethylene film serving as a coloring layer are prepared, and these three layers are separately or previously laminated, Laminate on the surface of the washed preheated steel with the adhesive layer on the inside. In a more preferred method, a three-layer coextrusion method or an extrusion laminating method is used to form a multilayer sheet consisting of three layers of an adhesive layer, an anticorrosive layer, and a colored layer, and the adhesive is placed inside to form a multilayer sheet. Simultaneously with or after the formation, it is laminated on the surface of the steel material.

【0032】被覆方法の選択は、鋼材の被覆面の形状に
応じて適当に選択してもよい。例えば、鋼矢板や鋼管類
のように比較的単純な形状の場合には、上記A〜Eのい
ずれの方法も適用できよう。鋼管矢板のように、やや複
雑な形状の場合には、B〜Dの方法がより適していよ
う。
The coating method may be appropriately selected depending on the shape of the coated surface of the steel material. For example, in the case of a relatively simple shape such as a steel sheet pile or a steel pipe, any of the above methods A to E can be applied. In the case of a slightly complicated shape such as a steel pipe sheet pile, the methods of BD may be more suitable.

【0033】また、カーボンブラックを0.5 重量%以上
含有する黒色ポリエチレン層で重防食被覆された鋼材製
品 (例、鋼矢板、鋼管など) が既に市販されている。こ
のような製品 (或いは他の既に防食層が被覆されている
鋼材) を母材とし、これを約80℃に加熱してポリエチレ
ン防食被覆を軟化させてから、着色ポリエチレン層を15
0〜250 ℃で押出被覆し、本発明の着色ポリエチレン被
覆鋼材を製造することも可能である。それにより、押出
機の樹脂交換が少なくなり、経済的に有利である。
Steel products (eg, steel sheet piles, steel pipes, etc.) which are heavily anticorrosive coated with a black polyethylene layer containing 0.5% by weight or more of carbon black are already on the market. Using such a product (or another steel material already coated with an anticorrosion layer) as the base material, heat it to about 80 ° C to soften the polyethylene anticorrosion coating, and then apply the colored polyethylene layer to
It is also possible to carry out extrusion coating at 0 to 250 ° C to produce the colored polyethylene-coated steel material of the present invention. This reduces the amount of resin exchange in the extruder, which is economically advantageous.

【0034】[0034]

【実施例】鋼矢板 (住友金属株式会社製;SKSP−II形
式) の表面をショットブラストにより素地調整 (Sa. 2.
5 以上) した後、クロム付着量が200 mg/m2 になるよう
に塗布型クロメート液 (関西ペイント株式会社製;コス
マー100)を使用してクロメート処理を施した。この鋼矢
板にエポキシ系プライマー (日本ペイント株式会社製;
No. 66プライマー) を乾燥膜厚が30μmになるように塗
布し、誘導加熱装置を用いて鋼材を190 ℃に昇温させる
ことにより、プライマーの焼付と鋼材の予熱を行った。
[Example] The surface of a steel sheet pile (Sumitomo Metal Co., Ltd .; SKSP-II type) was subjected to shot blasting to adjust the substrate (Sa. 2.
After that, a chromate treatment was performed using a coating type chromate solution (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd .; Cosmer 100) so that the amount of deposited chromium was 200 mg / m 2 . Epoxy primer (made by Nippon Paint Co., Ltd .;
No. 66 primer) was applied to a dry film thickness of 30 μm, and the steel material was heated to 190 ° C. by using an induction heating device to bake the primer and preheat the steel material.

【0035】一方、被覆する防食層の樹脂として、中低
圧法ポリエチレン樹脂 (昭和電工製;ショーレックスS4
002 EX) にカーボンブラックを表1に示す添加量で配合
してカーボンブラック含有ポリエチレン樹脂組成物を調
製した。着色層の樹脂組成物は、防食層と同じ中低圧法
ポリエチレン樹脂に表1に示す顔料を添加し(添加量は
樹脂100 重量部に対し 0.1〜3重量部) 、溶融混練した
ものであった。
On the other hand, as a resin for the anticorrosion layer to be coated, a medium- and low-pressure polyethylene resin (Showa Denko; Sholex S4
002 EX) was mixed with carbon black in an addition amount shown in Table 1 to prepare a carbon black-containing polyethylene resin composition. The resin composition of the colored layer was the same as that of the anticorrosion layer, which was obtained by adding the pigments shown in Table 1 to the polyethylene resin of the medium and low pressure method (the addition amount was 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin) and melt-kneading. .

【0036】接着剤層となる無水マレイン酸変性ポリエ
チレン (三井石油化学製アドマー)を前記の防食層ポリ
エチレン樹脂組成物と着色層ポリエチレン樹脂組成物と
共に3層押出することにより、接着剤層/防食層/着色
層の3層からなる幅900 mmの複層ポリエチレンシートを
得た。このシートの厚みは接着剤層が0.3 mm、防食層と
着色層の厚みは表1に示す通りであった。このシートを
赤外線ヒーターで約80℃に加熱した後、上記の予熱した
鋼矢板の凸部に押さえロールで鋼矢板に転圧しながら変
性ポリエチレン樹脂を融着させて被覆し、着色ポリエチ
レン被覆鋼矢板を得た。
Maleic anhydride-modified polyethylene (Admer manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) to be an adhesive layer is extruded together with the above-mentioned anticorrosion layer polyethylene resin composition and colored layer polyethylene resin composition in three layers to form an adhesive layer / anticorrosion layer. A multi-layer polyethylene sheet having a width of 900 mm and including three colored layers was obtained. The thickness of this sheet was 0.3 mm for the adhesive layer, and the thicknesses of the anticorrosion layer and the coloring layer were as shown in Table 1. After heating this sheet to about 80 ° C with an infrared heater, the modified polyethylene resin is fused and covered while pressing the convex portion of the preheated steel sheet pile to the steel sheet pile with a pressing roll, and the colored polyethylene-coated steel sheet pile is coated. Obtained.

【0037】この着色ポリエチレン被覆鋼矢板の樹脂被
覆部について、サンシャインウェザーメーター(WOM促進
耐候試験) によりブラックパネル温度63℃で8000時間経
過後(WOM 8000時間は実環境約40年相当) の引張り伸び
保持率を測定した。結果を表1に併せて示す。
Tensile elongation of the resin-coated portion of the colored polyethylene-coated steel sheet pile was measured by a sunshine weather meter (WOM accelerated weathering test) after 8000 hours at a black panel temperature of 63 ° C. (WOM 8000 hours is equivalent to about 40 years of actual environment). The retention rate was measured. The results are also shown in Table 1.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】表1からわかるように、本発明による実施
例1〜14は、防食層のカーボンブラック添加量が0.5 重
量%以上で、着色層が10〜200 μmの厚みを有する。こ
の場合、防食層と着色層のいずれにも劣化防止剤を配合
していないにもかかわらず、引張り伸び保持率はWOM 80
00時間後にほとんど低下しなかった。着色顔料の種類を
変えて色調を変化させても、着色層の厚みが上記範囲で
あれば、WOM 8000時間後の引張り伸び保持率はほぼ80%
以上に保たれ、著しい低下はなかった。
As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 14 according to the present invention, the amount of carbon black added to the anticorrosion layer was 0.5% by weight or more, and the color layer had a thickness of 10 to 200 μm. In this case, the tensile elongation retention rate is WOM 80 even though neither the anticorrosion layer nor the coloring layer contains a deterioration inhibitor.
Almost no decrease after 00 hours. Even if the color tone is changed by changing the type of coloring pigment, if the thickness of the coloring layer is in the above range, the tensile elongation retention rate after WOM 8000 hours is almost 80%.
Maintained above, there was no significant decrease.

【0040】一方、比較例1〜8からわかるように、着
色層の厚みが200 μmより厚くなると、WOM 8000時間後
の引張り伸び保持率が20%以下と著しく低下した。比較
例9に示すように、着色層の厚みが10μm より薄いと、
WOM 8000時間後の引張り伸び保持率の低下はみられない
が、着色層の厚みが薄いため、カーボンブラックを含有
する防食層の黒色が透けて外観が黒ずんだ。また、比較
例10に示すように、防食層のカーボンブラック添加量が
0.5 重量%より少ないと、防食層に劣化が進行する結
果、WOM 8000時間後の伸び保持率がやはり著しく低下し
た。
On the other hand, as can be seen from Comparative Examples 1 to 8, when the thickness of the colored layer was thicker than 200 μm, the tensile elongation retention rate after WOM 8000 hours was remarkably reduced to 20% or less. As shown in Comparative Example 9, when the thickness of the colored layer is less than 10 μm,
Although the tensile elongation retention did not decrease after WOM 8000 hours, the black color of the anticorrosion layer containing carbon black was transparent due to the thin thickness of the colored layer, and the appearance was darkened. In addition, as shown in Comparative Example 10, the amount of carbon black added to the anticorrosion layer
If it is less than 0.5% by weight, deterioration of the anticorrosion layer progresses, and as a result, the elongation retention rate after 8000 hours of WOM is remarkably lowered.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の着色ポリ
エチレン被覆鋼材は、ポリエチレン中にカーボンブラッ
クを0.5 重量%以上含有する厚膜の防食層とポリエチレ
ン中に着色顔料を含有した膜厚10〜200 μmの着色層と
を積層することにより、必ずしも劣化防止剤を添加せず
に約40年という従来にない非常に長期の耐候性を示す。
また、製品に直接着色できるので、樹脂交換などの時間
を大きく削減することが可能である。これにより、使用
環境に合わせて自由な色に着色したポリエチレン被覆鋼
材を40年以上の長期にわたって屋外で使用することが可
能となり、鋼矢板などの鋼材を始めとする各種材料に利
用範囲が拡張され、かつ耐用期間が延長される。従っ
て、本発明の経済効果は著しいものがある。
As described above, the colored polyethylene-coated steel material of the present invention has a thick film anticorrosive layer containing 0.5% by weight or more of carbon black in polyethylene and a film thickness of 10 to 10% containing the coloring pigment in polyethylene. By laminating a 200 μm colored layer, it does not necessarily require addition of a deterioration inhibitor and exhibits a very long-term weather resistance of about 40 years, which has never been seen before.
Further, since the product can be colored directly, it is possible to greatly reduce the time required for resin exchange and the like. This makes it possible to use polyethylene-coated steel, which is colored freely according to the environment of use, outdoors for a long period of 40 years or more, and expands the range of applications to various materials such as steel sheet piles. , And the service life is extended. Therefore, the economic effect of the present invention is remarkable.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カーボンブラックを0.5 重量%以上含有
する防食ポリエチレン層の上に、着色顔料を含有する膜
厚10〜200 μmの着色ポリエチレン層を積層してなる樹
脂層が、接着剤層を介して母材の表面に被覆されている
ことを特徴とする、着色ポリエチレン被覆材。
1. A resin layer obtained by laminating a colored polyethylene layer containing a coloring pigment and having a film thickness of 10 to 200 μm on an anticorrosion polyethylene layer containing 0.5% by weight or more of carbon black, with an adhesive layer interposed therebetween. A colored polyethylene coating material characterized by being coated on the surface of a base material.
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