JPS598716B2 - 被覆金属管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱安定性、被覆性、修復性の優れた被覆層を
有する被覆金属管に関する。

従来、地下埋設用の金属管に防蝕性を与えるために、ア
スファルト等の組成物で金属管の表面を被覆する方法が
おこなわれている。

しかしながら、アスファルトの塗装物は、容易に金属管
面から剥離し、あるいは変質して防蝕性が急速に低下す
る欠点があった。

特に、電話線等の電気ケーブルを内蔵する金属管、ガス
輸送用の金属管は、腐蝕されると著しい損害を生じるた
めに、特に優れた防蝕性、安全性、耐久性が要求される
。

この種の被覆性の改善のために、アスファルトにエテレ
ンー酢酸ビニル共重合体、ステレンブタジエンゴム及び
ロジン、石油樹脂を配合した組成物を用いて金属管面を
被覆する提案がなされている。

しかしながら、この種の被覆を施しても、なお、防蝕性
、安全性、耐久性の面で著しく劣化する傾向にある。

アスファルト配合組生物以外の種々の被覆剤による被覆
が考慮されたが、被覆面に工事中又は、埋設後の振動等
によって傷が生じた場合、その個所から腐蝕が著しくす
すむ傾向があり、修復性の良い被覆金属管の開発が要望
されている現状にある。

また、被覆金属管を地中に埋設した場合、地中の温度が
変化するため、この変化に対応して被覆層がその機能を
発揮しなければならない。

しかしながら、従来の被覆金属管で、上記の機能、性能
を有する被覆管は開発されていない。

本発明の目的は、防蝕性、安全性、耐久性の高い地下埋
設用の被覆金属管を提供するにある。

本発明の他の目的は、被覆層が耐熱性高く、金属管との
接着力が高《、かつ、修復性が高い地下埋設用の被覆金
属管を提供するにある。

本発明の地下埋設用の被覆金属管は、その表面に、低分
子量プロピレンーエチレン共重合体の酸化物又は低分子
量ポリプロピレンの酸化物２〜４０重量部とステレンー
ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブテルゴム、ク
ロルスルホン化ポリエテレン、ポリイソプテレンより選
ばれた少くとも１種のゴムを５〜４０重量部と粘着化樹
脂を５〜５０重量部とアスファルト１０〜８０重ｆ１部
とを配合してなる組成物を熱溶融被覆したことを特徴と
するものである。

以下、上記の被覆組成物を酸化ＰＰ共重合体配合被覆組
成物と称す。

図面を参照して説明すると、金属管１は、鋼管、鋳鉄管
、溶接鉄管等の地下埋設用金属管の本体であって、必要
に応じて、端部にフランジを有したり、ネジ切をほどこ
して、接続できるようになっている。

この金属管の口径、厚さは、各種のものを選択しうる。

地下埋設用、屋外用の金属管は、ガス供給管、電話線、
通信線、電気供給線等のケーブルを内蔵した金属管、石
油等の輸送管、水道管、其の他各種の金属管があるが、
これらは、寿命、価格の面から、主として、鋼管、鉄管
が用いられる。

この鋼管、鉄管は、セメントコンクリート中に埋設して
も良いし、土中にそのまま埋設しても良い。

又屋外にそのまま設置しても良い。

又必要に応じて特殊な保護層でさらに保護して埋設して
も良い。

この金属管本体の表面に、上記の酸化ＰＰ共重合体配合
被覆組成物２を被覆する。

該組成物２の被覆の厚さは、通常０．１〜１０ｍｍ，好
ましくは、０．２〜１．０ｍｍの厚さであり、１００〜
２５０℃に該組成物２を熱溶融被覆することによって形
成する。

本発明に用いる酸化ＰＰ共重合体配合被覆組成物２の主
要成分の一つであるアスファルトは、ストレートアスフ
ァルト又はブローンアスファルト、ビテウミナ、コール
タール等があり、混合物を用いても良い。

配合割合は通常、全組成物の１０〜８０重量部、好まし
くは、２０〜５０重量部である。

アスファルトの配合割合が１０重量部以下の場合は、配
合組成物の初期接着力が悪くなり、配合割合が８０重量
部以上の場合は、配合組成物の凝集力、耐熱性が悪くな
る。

本発明に用いる組成物に特有の主要成分の一つは、低分
子量グロピレンーエテレン共重合体の酸化物又は低分子
量ポリプロピレンの酸化物であり、低分子量プロピレン
ーエテレン共重合体酸化物は、エテレンが共重合成分と
して３〜１５重量部配合されたものであり、蒸気圧浸透
圧法による平均分子量が１０００〜５０００の範囲の低
分子量のものである。

また、酸価は、ジオキサンーテトラリンの混合溶媒法で
酸アルカリ滴定によって測定された酸価は、１〜２０、
好ましくは２〜７のものである。

この低分子量プロピレン−エチレン共重合体または／お
よび低分子量ポリプロピレン酸化物を組成物に対して２
〜４０重量部配合する。

配合割合が２重量部以下では配合組成物の軟化点が低過
ぎ、４０重量部以上では相溶性が不良となる。

低分子量のグロピレンーエテレン共重合体の酸化物は、
蒸気圧浸透圧法による分子量１０００〜５０００の低分
子量のプロピレンーエテレン共重合体を酸化して得られ
る。

酸化する方法として通常の過マンガン酸カリ等の酸化剤
を使用する方法、酸素、空気、酸素含有ガス、オゾン等
のガスによる酸化等の方法があるが、後者のガスを使用
する方法が実際的である。

例えば、酸素、酸素含有ガス、オゾン等で酸化する場合
は、それらガスを水蒸気と混合して使用するか、水蒸気
と共存して５０〜３００℃の温度で酸化すれば、色相の
優れた低分子量のグロピレンーエテレン共重合体の酸化
物が得られる。

又低分子量のグロピレンーエテレン共重合体の製造法と
して、オレフィンのテロメリゼーション、高分子量のポ
リグロピレンーエチレン共重合体の加熱による減成する
方法がある。

高分子量のグロピレンーエチレンの加熱による減成する
方法が経済的に効率的である。

例えば、高分子のプロピレンーエチレン共重合体の減成
する方法としては、３００℃以上の温度に加熱して不活
性気体中かあるいは水蒸気を窒素、炭酸ガス、アルゴン
等の不活性ガスで、飽和又は過飽和状態で減成する。

低分子量ポリプロピレンも比較的分子量の低いポリプロ
ピレンを減成して分子量１０００〜５０００の低分子量
ポリグロビレンとして後酸化して酸価１〜２０のものと
する。

本発明に用いる組成物の主要成分の一つに、粘着化樹脂
がある。

粘着化樹脂の代表例としては、天然ロジン、ロジンの重
合物、ロジンのポリオールエステル、ロジンの水素添加
物等及び石油樹脂であり、所望により、混合使用しても
良い。

ここに石油樹脂とは、主成分が芳香族成分のものを重合
して得られる常温で固状のものである。

なお、石油樹脂には芳香族炭化水素樹脂と脂肪族炭化水
素樹脂、脂環族炭化水素樹脂があり、いづれも使用しう
る。

ロジン類と石油樹脂とを配合して用いても良い。

石油樹脂としては、芳香族炭化水素樹脂を用いることが
望ましい。

ロジン類としては、軟化点７０℃以上のロジン類を用い
ることが耐熱性の点で好ましい。

粘着化樹脂の組成物に対する配合割合は、５〜５０重量
部、好ましくは１０〜４０重量部である。

配合割合が５重量部以下の場合、配合組成物の接着力、
耐熱性が劣る。

５０重量部以上では、接着力が低下し、脆化性が生じる
欠点がある。

本発明の組成物の他の主要成分の一つであるゴム成分は
、スチレンーブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブ
テルゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、ポリイソブ
テレンより選ばれた１種又は２種以上の混合物を用いる
。

ステレン−ブタジエン共重合体は溶液重合により製造さ
れたものを用いるのが好ましい。

ポリイソブテレン、ブテルゴム、ポリイソプレン、クロ
ルスルホン化ホリエチレンはムーニー粘度２０〜６０の
ものが適している。

上記のゴム成分の組成物に対する配合割合は、５〜４０
重量部、５重量部以下の場合は、修復性が不充分であり
、４０重量部以上では作業性、流動性が悪くなる。

なお、本発明に用いる組成物の修復性は、ゴム成分と共
に、前記の低分子量プロピレンーエチレン共重合体又は
低分子量ポリプロピレンの酸化物との相乗効果の影響が
犬である。

本発明の被覆金属管を製造するためには、前記の主要成
分を溶融混合して金属管の表面に塗布する。

溶融混合温度は、強力な機械的の強制混合方法であれば
比較的低温度であっても良いが、通常、全成分の溶融し
うる温度よりも、やや高い温度でおこなう。

すなわち、１００〜１２０℃、好ましくは１３０〜１７
０°Ｃで溶融混合する。

金属管に被覆する手段としては、機械的な方法が種々あ
るが、溶剤を用いることなく、熱溶融被覆することが望
ましい。

熱溶融被覆方法の代表例として、エクストルージョンコ
ーター法がある。

この方法においては、前記配合組成物の押出機に入れ、
押出機の端に設置したダイの中で金属管移動させながら
、金属管表面に被覆する方法である。

これらの被覆機械で被覆する場合、前記の組成物を溶融
混合して製造しながら被覆しても良いが、あらかじめ該
組成物を溶融混合によって塊状又はベレット状にしてお
いて、被覆装置に供給しても良い。

通常、金属管は、次の工程によって被覆する。

鋼管、鉄管の表面処理による異物の除去工程；予熱工程
；被覆装置挿入工程；被覆組成物塗布工程；冷却工程。

被覆組成物を被覆する時の温度は、１００〜２５０℃程
度で良い。

被覆の厚さは、０、１〜１０７ＩｔｒＩＬ、好ましくは
、０．１〜１朋、特に好ましくは、０． ２ 〜０．
５ ｍｍである。

なお、被覆金属管に、電気絶縁性、化学的抵抗性、耐吸
水性、耐寒性、修復性を与えるために、熱可塑性樹脂た
とえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル等
をこの被覆組成物層面へ塗布することができる。

この目的のために、特に、ポリエチレンのうち、密度０
．９４〜０．９８の中密度、高密度のポリエチレンが適
している。

なお、小口径の場合は密度０．９１〜０．９４のものも
良好に用いうる。

この種の熱可塑性樹脂を外層被覆する方法として、押出
法、パウダリング状、テープバイリデイング法等がある
。

小口径のものは、押出法で、溶融熱可塑性樹脂をエクス
トルージョンコーテングすれば良い。

この熱可塑性樹脂層は、第２図、第４図の３に示すよう
に、前記被覆組成物層の上に形成される。

この厚さは、０．１〜１０７ｎ７ｌ、好ましくは０．１
〜２１ｎ７ＩＬである。

以下、試験例によって本発明をさらに詳し《説明する。

本試験例においては、表に示す組成の被覆組成物を溶融
混合した試料を用いて次の試験方法で、溶融粘度、Ｒ＆
Ｂ軟化点、接着力、修復性、流れ性、熱安定性を測定し
た。

試験法 （１）溶融粘度 Ｂ型粘度計（１５０℃）（単位Ｃ，Ｐ
．Ｓ ） （２）Ｒ＆Ｂ軟化点 ＪＩＳ Ｋ２５３１（単位℃）
（３）接着力 １５０℃に加熱溶融した被覆組成物を１５０℃に予熱し
た鉄板上に流し、０． ２ ｍ７＋！厚さのスペーサー
をはさみ、ただちに、ポリエチレンのシートを覆せて１
０ ｋｇ／／ｃｒｒｔのプレス下に冷却し、２４時間
放置後２０℃で引張速度５０龍／分で１８０°ぱくり強
度を測定した。

（単位ｋｇ／１０ｍｍ） （４）修復性 被覆組成物を溶融混合して、厚さ０． ５ ｍｍのアル
ミ板上に流し、この上に厚さ０．８ｍｍのポリエチレン
シ一トをかぶせて指圧接着せしめて、被覆組成物の厚さ
を０．３ｍｍとする。

なお、ポリエチレンシ一トには、口径３龍の穴をあげて
おき、この部分の被覆組成物をピンセットで除去シテオ
《。

この試料を３５℃のオーフツ中にポリエテレン層が上に
なるように置き、その上から、２ｋｇの加重をのせて２
４時間放置し、穴の冫修復状態を観察して判定した。

（単位％）（５）流れ性 ７０°の傾斜面を持つ板上に、６ｃＩｒＬ×４ＣｒＩＬ
×０．５ｍの被覆組成物を置き、９０℃のオーブン中で
、３時間放置後、長さを測定する。

（単偽リ（６）熱安定性 被覆組成物を１５０℃に９６時間放置した後の溶融粘度
の変化及び被膜形成を観察した。

なお、表中の略記号は下記の通りである。

アスファルト：ストレートアスファルト ＳＢＲ：ステレンーブタジエン共重合体（２５：７５の
配合比溶液重合法で重合） ロジン：精製ロジンのグリセリンエステルＰＰ酸化物二
平均分子量３０００のエチレンープロピレン共重合体酸
化物（酸価５） ポリイソプレン：ＭＷ＝２７５００００ ブテルゴム：ムーニー粘度４１〜４９ クロルスルホン化ポリエチレン：ムーニー粘度３４ ポリイノブテレン：ＭＷ＝９９００００ 以上の結果は、本発明の被覆組成物を鋼管面に塗布して
観察した場合と明らかな相関性を有していることが見ら
れた。

本発明の金属管は、被覆層の修復性、接着性、耐熱性、
耐寒性が良好であり、被覆層が損傷した場合、自動的に
周囲の被覆層が流動して損傷部を補修するような機能を
有する特徴があり、防蝕効果が著しく良好であり、地下
埋設の場合の安全性が著しく高い利点を有する。

また、地下において、温度変化が著しく犬なる場合にお
いても、被覆層が安全な特徴がある。

本発明の被覆金属管をガス管として用いた場合、ガス漏
洩の危険性がない利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第３図は、本発明の第１の態様の被覆金属管の
断面図；第２図と第４図は、本発明の第２の態様の被覆
金属管の断面図である。 図中；１・・・・・・金属管本体；２・・・・・・酸化
ＰＰ共重合体配合被覆組成物層；３・・・・・・熱可塑
性樹脂被覆組成物層を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属管の表面に、低分子量グロピレンーエテレン共
   重合体の酸化物又は低分子量プロピレンの酸化物２〜４
   ｏｘ量部とステレンーブタジエン共重合体、ポリイソプ
   レン、ブテルゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、ポ
   リイソブテレンより選ばれた少くとも１種のゴムを５〜
   ４０重量部と粘着｛ＩＪ脂を５〜５０重量部とアスファ
   ルト１０〜８０重量部とを配合してなる組成物を熱溶融
   被覆したことを特徴とする被覆金属管。 ２ 特許請求の範囲第１項の被覆金属管の表面にポリエ
   チレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を外層として
   被覆した被覆金属管。