JPH0849798A - 無機充填剤とエチレン共重合体を含有するパイプライン 荷重用の押出成形可能な組成物 - Google Patents

無機充填剤とエチレン共重合体を含有するパイプライン 荷重用の押出成形可能な組成物

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JPH0849798A
JPH0849798A JP7158059A JP15805995A JPH0849798A JP H0849798 A JPH0849798 A JP H0849798A JP 7158059 A JP7158059 A JP 7158059A JP 15805995 A JP15805995 A JP 15805995A JP H0849798 A JPH0849798 A JP H0849798A
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モンターニュ フィリップ
Jean Pourtau
プルトー ジャン
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明は、密度が3より大きい非加水分解性で
非金属性の無機充填剤と少なくとも1つのエチレン共重
合体を含有する押出成形可能な新規組成物ならびにこの
組成物のパイプラインコーティングへの適用に関するも
のである。本発明の組成物は、酢酸ビニルおよび/また
はアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エス
テルからの共重合単位を1〜10重量%含有する。無機充
填剤は65〜90重量%の割合で存在する。 【効果】本発明の組成物をコーティングされたパイプラ
インは水の底に沈み、海水環境下で安定である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無機充填剤と少なくと
も1つのエチレン共重合体を含有する押出成形可能な新
規組成物と、この組成物のパイプラインコーティングへ
の適用に関するものである。
【0002】
【従来の技術】海底にパイプラインを設置するために
は、腐食からの防護用および設置時に浮き上がることを
防止するための荷重用のコーティングの開発が必要であ
る。1つの方法として、パイプラインの表面に最初、腐
食から防護するための1またはそれ以上の重合体タイプ
の材料の層を作り、その上にコンクリートの層を作るも
のがある。この方法の主な利点は、結果的にパイプライ
ンの重量を増して設置時に沈むようにすることである。
【0003】乾燥が長時間で不可逆的なコンクリートの
適用は、こうしたパイプラインの製造における困難な工
程の1つである。さらに、コンクリートは破断点伸びが
極めて低いため、もろい。
【0004】
【発明の開示】本発明は、無機充填剤65〜90重量%と少
なくとも1つのエチレン共重合体を含有する、押出成形
可能な新規組成物に関するものである。この組成物は高
密度であり、水中に設置するためのパイプラインの荷重
のために使用することができる。この組成物は、加熱し
ながらの加工、例えば180 ℃での押出しによる加工が容
易である。
【0005】本発明の組成物は60℃以上のガラス転移温
度を有している。したがって、高気温の国で使用し得る
ほど十分安定である。この組成物は機械的性質が良好
で、特に破断点伸びが高く、一般的に5%より高い。こ
の組成物は一般的に2.16kg荷重下、190 ℃において0.1
〜5 g/10分のメルトインデックスを有する。
【0006】組成物が押出し可能となるには、一般的に
高メルトインデックスが必要とされる。しかし、メルト
インデックスが2.16kg荷重下、190 ℃において5 g/10
分を超えることは好ましくない。なんとなれば、このよ
うなメルトインデックスを示す組成物は、特に引張強さ
が関係している場合には、60℃以下でもあまり良好な機
械的性質を示さないからである。重合体中への無機充填
剤の配合は、常にこの重合体のメルトインデックスを低
下させる傾向があり、その結果、二次加工をより困難な
ものにする。
【0007】亜鉛などの可鍛性金属からなる充填剤は押
出し中の変形性のため、押出ダイを損傷させにくいとい
う利点をもたらし、その結果、満足し得る表面の外観、
すなわち一般に「さめ肌」または「みかん肌(オレンジ
ピール)」と称される、ざらつきまたは小孔がほとんど
ない表面を有する材料が製造される。表面の小孔はき裂
の開始となり得るため、表面が小孔で構成された材料の
機械的性質、特に衝撃強さを減少し得ることが知られて
いるから、一般的に小孔がほとんどない表面が必要とさ
れる。
【0008】しかし、金属からなる充填剤のコストが障
害となる。本発明の組成物を構成する無機充填剤は非金
属性であるにもかかわらず、本発明の組成物は容易に押
出しができ、しかも押出しをした時、表面の小孔がほと
んどない材料が製造される。本発明の組成物を構成する
無機充填剤は、3より大きい密度を有する非金属性で非
加水分解性の無機化合物から選択される。この化合物
は、例えば、「化学および物理ハンドブック(Handbook
of Chemistry and Physics )」61版に定義された周期
律表の第1a、2a、3b、4b、5b、6b、7b、
8、1b、2b、3aおよび4a族の中の原子番号19よ
り大きい元素の非加水分解性酸化物または硫酸塩で3よ
り大きい密度のものから選択される。
【0009】すべてのこれらの化合物の中で、硫酸塩が
好ましく、特に硫酸バリウムが好ましい。非加水分解性
化合物としては、20℃における水への溶解度が水100 ml
当たり1×10-2gより低い化合物を意味するものとす
る。本発明の組成物に導入される無機充填剤は、平均直
径が好ましくは500 μmより小さく、好ましくは20〜200
μmの粉末である。本出願において、平均直径として
は、粉末を構成する粒子の内、この直径より小さい粒子
が50重量%存在する値を意味するものである。
【0010】本発明の組成物は、酢酸ビニル、アクリル
酸エステルおよびメタクリル酸エステルから選ばれる少
なくとも1つのモノマーとエチレンとの共重合体の少な
くとも1つを10〜35重量%含有する。酢酸ビニルおよび
/またはアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル
酸エステルに由来する共重合体単位の総量は、本発明の
組成物の全量に対し、好ましくは1〜10重量%、より好
ましくは2〜7重量%の範囲である。
【0011】酢酸ビニルおよび/またはアクリル酸エス
テルおよび/またはメタクリル酸エステルに由来する共
重合体単位の重量百分率に対する、3より高い密度の無
機充填剤の容積百分率の比、Rは2〜22であり、より好
ましくは2.5 〜10である。酢酸ビニルおよび/またはア
クリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステル
に由来する共重合体単位は、本発明の組成物に含まれる
多種の共重合体中に存在する。
【0012】本発明の組成物の成分の内の3より大きい
密度を有する無機充填剤を除いたすべてを含有する組成
物は好ましくは、2.16kg荷重下で190 ℃において2〜21
g/10分の範囲のメルトインデックスを有する。アクリ
ル酸エステルとしては、エステルラジカルの炭化水素基
が線状若しくは分岐状の脂肪族または置換されていても
よい脂環式で、1〜10個の炭素原子を含むもの、例えば
メチルアクリレート、エチルアクリレートまたはブチル
アクリレートを挙げることができる。
【0013】メタクリル酸エステルとしては、エステル
ラジカルの炭化水素基が線状若しくは分岐状の脂肪族ま
たは置換されていてもよい脂環式で、1〜10個の炭素原
子を含むもの、例えばメチルメタクリレート、エチルメ
タクリレートまたはブチルメタクリレートを挙げること
ができる。本発明の組成物は、無水マレイン酸から誘導
された単位を含む共重合体を含有しないことが好まし
い。
【0014】本発明の組成物は、1以上の可塑剤および
/または1以上の滑剤および/または1以上の抗酸化剤
および/または1以上の安定剤などの、この種の組成物
において一般的な補助剤を含んでいてもよい。本発明の
組成物は、この中に含まれる重合体および/または共重
合体を紫外線放射から防護するために、カーボンブラッ
クを含んでもよい。このカーボンブラックは、カーボン
ブラックの重量と本発明の組成物中に存在する重合体お
よび/または共重合体の総重量の合計に対し、1.5 〜4
重量%の範囲の含有量で存在するのがよい。
【0015】本発明の組成物中に含まれる成分はどんな
順番で混合してもよい。これらの成分の混合は、当業者
に知られた、重合体と無機充填剤の混合に関する通常の
技術によって実施される。この混合は、組成物の一部を
構成する重合体および/または共重合体を、融点以上の
温度で混練することによって、実施される。さらに、本
発明は、上に示した組成物でコーティングされたパイプ
ラインにも関するものである。こうしてコーティングさ
れたパイプラインが設置時に水の底に沈むようにするた
めには、このパイプラインが標準大気圧下で空気を入れ
た状態で1より大きい相対密度を有するために十分な厚
さの本発明の組成物の層を形成させることが適切であ
る。
【0016】本発明の組成物は適当な押出し技術のいず
れによってもパイプラインの表面に適用することができ
る。本発明の組成物でコーティングしようとするパイプ
ラインは、一般に、エポキシ樹脂および/または接着剤
および/またはポリエチレンまたはポリプロピレンなど
のポリオレフィンの1またはそれ以上の層を形成させた
スチール管から成っている。
【0017】実施例で使用する重合体または共重合体を
表す名称の意味を以下に示す。メルトインデックスは本
発明の組成物の場合と同様に測定した(ISO標準規格
1133): EVA24: 構成単位の内、24重量%が酢酸ビニルから
のものである、エチレン−酢酸ビニル共重合体。この共
重合体のメルトインデックスは、2.16kg荷重下、190 ℃
において、3 g/10分である。 EVA28: 構成単位の内、28重量%が酢酸ビニルから
のものである、エチレン−酢酸ビニル共重合体。この共
重合体のメルトインデックスは、2.16kg荷重下、190 ℃
において、7 g/10分である。 EVA33: 構成単位の内、33重量%が酢酸ビニルから
のものである、エチレン−酢酸ビニル共重合体。この共
重合体のメルトインデックスは、2.16kg荷重下、190 ℃
において、25 g/10分である。 EBAMA:構成単位の内、9重量%がブチルアクリレ
ートからのものであり、3重量%が無水マレイン酸から
のものである、エチレン−ブチルアクリレート−無水マ
レイン酸共重合体。この共重合体のメルトインデックス
は、2.16kg荷重下、190 ℃において、5 g/10分であ
る。 MMC: デグサ(Degussa)社により商標名Printex
P で市販されているカーボンブラック35重量%、構成
単位の内、28重量%が酢酸ビニルからのものである、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体62.6重量%、およびチバ
(Ciba)社により市販されている商標名Irganox 1010の
フェノール系抗酸化剤2.4 %を含有する混合物。
【0018】実施例において、組成物を以下の手法によ
って特性評価した: − 破断点伸び:ISO標準規格 R527 − 2.16kg荷重下、190 ℃におけるメルトインデック
ス:ISO標準規格1133 − 表面性状:押出し後の組成物の表面に、肉眼による
外観の性状に関し、同一の人間により0から3までの点
数を付与する。小孔がない表面に3点を、一方不規則な
表面に0点を付与する。
【0019】実施例において使用するBaSO4 充填剤
は平均直径が90μmである。実施例において使用するP
bO充填剤は平均直径が30μmである。実施例の組成物
の特性値および性質を表1において対照させてある。表
1において「密度>3の無機充填剤の容積%」の欄の値
は、組成物の総容積に対する、カーボンブラックを除外
した密度>3の無機充填剤、すなわち実施例1〜8にお
けるBaSO4 またはPbOの容積百分率を表す。
【0020】表1において「酢酸ビニル・・・・重量
%」の欄の値は、組成物の総重量に対する重量百分率を
表す。これらの値は、所定の組成物について、「MM
C」と称される混合物を含めて、該組成物の各成分中の
酢酸ビニルおよび/またはアクリル酸エステルおよび/
またはメタクリル酸エステルから誘導される単位の重量
百分率の合計を計算することによって得られた。
【0021】表1において、Rの欄の値は、酢酸ビニル
および/またはアクリル酸エステルおよび/またはメタ
クリル酸エステルから誘導される単位の重量百分率に対
する、3より大きい密度の無機充填剤の容積百分率の比
を表す。表1において、「充填剤を除外したMI」の欄
の値は、本発明の組成物中の3より大きい密度の無機充
填剤以外の全成分を含む組成物の、2.16kg荷重下、190
℃におけるメルトインデックスの値を示す。
【0022】実施例は特に結果に及ぼす充填剤の特性の
強い影響を示している。特に、実施例4と7を比較する
と、極めて高い容積比のBaSO4 が、ずっと低い容積
比のPbOに対し、同一の破断点伸び、より良好な押出
し性およびよりよいメルトインデックスをもたらすこと
に注目される。実施例6および8を互いに比較しても、
同様な知見が得られる。
【0023】
【実施例】実施例1〜7 表1の「組成物」欄に記載された成分を、180 ℃におい
て二軸スクリューミキサーを使用して混合した。こうし
て得られた混合物を次に180 ℃において押し出し、それ
から造粒機に通して長さ約3mm、直径約2mmの顆粒を得
た。
【0024】こうして製造された組成物の物理的性質を
表1に示す。次に、最初にエポキシ樹脂を70μmの層と
なるようにコーティングし、その上に接着剤の0.3mm 層
を形成させ、その上にポリエチレンの3mm層を形成させ
た、外径113mm および内径101mm のスチール管からなる
パイプラインの周囲に、この組成物を、環状押出し機を
使用して、160 ℃において、線速度5m/分で押し出し
た。本発明の組成物の層は、厚さ約1cmとした。
【0025】ここで使用される接着剤は、酢酸ビニル10
重量%と無水マレイン酸1重量%を含有する、エチレン
−酢酸ビニル−無水マレイン酸ターポリマーである。こ
うしてコーティングされたパイプラインは水の底に沈
み、海水環境下で安定であった。
【0026】
【表1】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機充填剤およびエチレン共重合体を含
    有する組成物でコーティングされているパイプラインで
    あって、 − 無機充填剤が3より大きい密度で、非加水分解性、
    非金属性であり、該組成物中に65〜90重量%の割合で存
    在し、 − 該組成物が酢酸ビニルおよび/またはアクリル酸エ
    ステルおよび/またはメタクリル酸エステルから誘導さ
    れる共重合単位を1〜10重量%含む、ことを特徴とす
    る、パイプライン。
  2. 【請求項2】 組成物が酢酸ビニルおよび/またはアク
    リル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルか
    ら誘導される共重合単位を2〜7重量%含むことを特徴
    とする、請求項1記載のパイプライン。
  3. 【請求項3】 酢酸ビニルおよび/またはアクリル酸エ
    ステルおよび/またはメタクリル酸エステルからの共重
    合単位の重量百分率に対する、3より大きい密度の無機
    充填剤の容積百分率の比Rが2〜22であることを特徴と
    する、請求項1または2記載のパイプライン。
  4. 【請求項4】 比Rが2.5 〜10であることを特徴とす
    る、請求項3記載のパイプライン。
  5. 【請求項5】 無機充填剤が硫酸バリウムであることを
    特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のパイ
    プライン。
  6. 【請求項6】 無機充填剤が500μm より小さい平均直
    径、好ましくは20〜200μm の平均直径の粉末であるこ
    とを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の
    パイプライン。
  7. 【請求項7】 本発明の組成物中の3より大きい密度の
    無機充填剤以外の全成分を含む組成物の、2.16kg荷重
    下、190 ℃におけるメルトインデックスが、2〜21 g/
    10分であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか
    1項に記載のパイプライン。
  8. 【請求項8】 組成物がカーボンブラックを含有するこ
    とを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の
    パイプライン。
  9. 【請求項9】 カーボンブラックが、カーボンブラック
    の重量と組成物中に存在する重合体および/または共重
    合体の総重量の合計に対し、1.5 〜4重量%の割合で存
    在することを特徴とする、請求項8記載のパイプライ
    ン。
  10. 【請求項10】 エポキシ樹脂および/または接着剤およ
    び/またはポリオレフィンの1またはそれ以上の層を形
    成させ、次に無機充填剤およびエチレン共重合体を含有
    する組成物をコーティングしたスチール管からなること
    を特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のパ
    イプライン。
JP7158059A 1994-06-23 1995-06-23 無機充填剤とエチレン共重合体を含有するパイプライン 荷重用の押出成形可能な組成物 Pending JPH0849798A (ja)

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FR9407718 1994-06-23

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