JPS6021855B2 - プラスチツク被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属管、金属綾等の金属製被塗物にプラスチッ
クを被覆する方法に関する。

一般に金属管、鋼榛等は防食の目的でプラスチックが被
覆されている。

その被覆方法としては、主に低密度或いは高密度ポリエ
チレンの押出しによる方法が広く採用されている。しか
しこれらプラスチックの金属表面に対する接着力が比較
的弱く、これを補う方法としては一般に金属管表面に熱
溶融型（ホットメルト型）粘着剤を塗布している。

これら粘着剤に要求される性能を、鋼管の場合を例にと
り列挙すると、｛１｝ 粘着剤使用時の取扱いが容易で
、加工作業性が良いこと。■ プラスチック被覆鋼管の
保存中、埋設工事中、或いは埋設後にプラスチックが残
留応力の影響で収縮し、鋼管端部の金属面露出を防ぐだ
けのプラスチックに対する粘着拘束力が粘着剤にあるこ
と。

‘３１外部からの機械的な衝撃によるプラスチック損傷
部或いはプラスチックのピンホールが粘着剤の修復力に
より充填される、所謂粘着剤の修復効果があること、【
４｝ プラスチック被覆鋼管の保存中、或いは埋設後に
、極寒環境下で、粘着剤の腕化破壊が起ら０ ず、かつ
高温、極寒環境においてもプラスチックに対して適度な
接着力を有すること、等である。

従来より、この目的に使用されている公知の熱溶融型粘
着剤組成物としては、合成樹脂系粘着剤夕としてエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体又はエチレンーェチルアクリレ
ート共重合体と粘着付与樹脂、必要によってはアスファ
ルト、更にはパラフィンワックス或いは低分子量ポリエ
チレン、ポリプロピレン等及びそれらの譲導体より成る
合成ワｏックスとの混合物が知られている。

一方ゴム〜アスファルト系粘着剤として天然ゴム、スチ
レンーイソプレン、スチレンフロツク共重合体、スチレ
ンーブタジェンースチレンブロツク共重合体等のゴム質
とアスファルト、必要によ夕っては前記の如く粘着付与
樹脂、ワックス類との混合物が一般に用いられている。

しかしいずれのものも、その特性において一長一短があ
った。即ち前者のエチレン−酢酸ビニル共重合体系、エ
チレンーヱチルアクリレート共重合体系粘着剤等の合成
樹脂系粘着剤は、組成物の特性値として、常温付近のあ
る温度城にあっては、ゴム〜アスファルト系粘着剤では
得られない強固な接着強度を示すという長所を有する反
面、ポリマーのクリープ特性がゴム質と比較して一般的
によくないため組成物の感温性が大きくなり、低温時に
おいては粘着剤組成物が著しく硬くなり、プラスチック
との接着性に乏しく、粘着剤層とプラスチック界面より
剥離するという欠点があった。

更に常温付近より少し高い温度域においては、粘着剤層
の凝集力が著しく低下し、適度なビール接着強度、努断
接着強度が得られないという欠点もあった。またエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルァクリレー
ト共重合体系等は、ポリエチレンのもつ性質に似て当然
これらを用いて得られた粘着剤被覆は硬くて弾性に欠け
、修復力によるプラスチック損傷部の充填効果は全く期
待出来なかつた。一方、後者のゴム〜フスファルト系粘
着剤は、修復力による充填効果、低温域におけるプラス
チックと粘着剤層とのビール接着強度は良好であるが、
組成物の加熱溶融時の粘度が高く、塗布作業性が良好で
なかった。

これらゴム質をベースとした粘着剤組成物は一般的に溶
融粘度が著しく高いために、得られた組成物の使用時溶
融粘度を低下させる目的で、溶融温度を高くすると、短
時間に熱劣化を起こすという欠点があった。そこで超高
３温に昇温させることなく、これら組成物の溶融粘度を
低下させるためにはナフテン系、パラフィン系等の鍵油
又は、低分子量ポリブテン、可塑剤等の流動性物質と併
せ用いる方法、或いは組成物中のゴム費含有量を減ずる
方法などが講じられてし、３る。しかしながら、滋油、
可塑剤等を用いることにより粘度低下の効果は認められ
るが、組成物全体の凝集性を低くし、目的とする接着強
度が得られず、更に、組成物中のゴム質分の減量は、組
成物の感温性を大きくすることになり、低温、高温４域
の接着力及びその他の物性を減少することになる。
・前記した合成樹脂系粘着剤及びゴム〜アスフ
ァルト系粘着剤の特性比較は熱溶融型粘着剤での相対的
な比較であり、絶対的な特性値は粘着剤としての要求性
能に対し低いレベルにあった。

即ち、これら熱溶融型粘着剤の鋼管への適用方法は、そ
の殆どはフローコ−ター方式が採用されており、タ従っ
て従業効率を・考慮すると、使用温度（一般に１５０〜
１６０こ○）での溶融粘度に制約があり、しかも低粘度
組成物が要求されていた。従って組成物の溶融粘度を低
くするための方策として、一般的に以下の如き方法がと
られていた０がそれに伴なう問題点が種々あった。

即ち‘１） 組成物中のェラストマ−として用いるエチ
レン−酢酸ピニル共重合体、エチレンーェチルアクリレ
ート共重合体、ゴム質等の含有量を少なくする。この様
な方法により得られた組成物はタ 当然ながら凝集力に
欠け、かつ感温性が大きく、低温城ではプラスチックと
の接着が得られない。一方高温域では凝集力に欠けるた
めプラスチックとの接着力が極めて弱くて、プラスチッ
クに対する粘着拘束力が殆んどなく、ブラス０ チック
収縮により鋼管端部の表面が著しく露出する。更に低温
域での粘着剤被膜の耐腕化性が悪く、軽い衝撃によって
も破損する組成物となる。■ 前記｛１’の物質の他に
用いる物質として１５０〜５ １６０℃の溶融温度で適
正粘度を得るためには、当然この温度城において適度に
流動性を持つ必要があり、例えばストレートアスファル
ト、ブローンァスフアルト等の歴青質、ロジン、石油樹
脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂等があるがいずれも
感温性が大きく、これらの物質は常温より少し高い温度
城において、流動性を持つため凝集力に欠け高温域での
ビール接着力、プラスチックの粘着拘束力が全く期待出
釆ない。

更にこれら物質は、常温もしくはこれ以下の温度域にお
いて非常に脆い状態となり、ェラストマーとの組合せに
おいて、ェラストマー含有量が少ない組成物では感温性
が大きくなるのである。糊 ェラストマー含有量の多い
組成物において前記した如く、鍵油、可塑剤等の常温で
流動性を特つ液状物質を添加する方法がある。

この場合はェラストマー含有量に比例して液状物質を増
量する必要があり、この組成物においては低温城での脆
化性改良には効果的であるが、高温城での凝集性が全く
失われ、接着強度、プラスチックに対する粘着拘束力が
全く得られない。以上の如く、粘度特にェラストマーの
量と粘着剤性能との間には明らかな相関関係があり、ェ
ラストマー分子量が大きく、組成物中のその量が多い程
凝集力の大きな、かつ広い温度域で安定した物性を附与
する組成物が得られる。しかし組成物に流動性を持たせ
た所謂ホットメルト型粘着剤においては、そのェラスト
マーの量、分子量の大きさは、使用時粘度の制約により
、目から限定される。

この欠点を解決するには、組成物を溶融した状態で使用
しなければよいわけで、この方法によるとェラストマー
の種類、量、分子量は任意に選定出来ることになる。

これらの加熱時に流動性を持ｚたない組成物の被覆方法
には押出し機による方法がある。例えばェラストマーと
して合成ゴム特に低温腕化特性のよいポリィソブチレン
ゴム、ィソプレンーイソブチレンゴム（ブチルゴム）を
用いた組成物を押出し機により被覆する方法が米国で２
一般に多く用いられている方法である。その被覆方法と
組成物の公知例として米国特許第総２３０４５号がよく
知られている。しかしながら、これら公知の押出し機を
用いて被覆する方法は、大規模な設備と膨大な設備投資
を必要とし経済的でない。２本発明は、押出し機を用い
て被覆されている公知粘着剤組成物をテープ状として用
いることにより簡便に被覆出来、かつ高‘性能のプラス
チック被覆管等を製造する方法を提供しようとするもの
である。

３ところでゴム質をェ
ラストマ−として用いた粘着剤組成物をテ−フ。

状にして用いる考え方は従来より公知であった。これら
の粘着剤組成物は、耐低温腕化性、押出し加工性、表面
粘着性附与等を考慮して、ェラス３トマーにポリイソプ
レン、イソプレンーイソブチレンゴム、天然ゴム等の禾
加硫ゴム或いは部分架橋ゴム、その他添加物としてジン
ククロメート、ストロンチウムクロメート、カーボンブ
ラック、シリカ等の顔料、低粘度ポリブテン、プロセス
オ４ィル等の流動性物質、必要に応じてアミン系酸化防
止剤を加えて粘着剤とするのが一般的であった。

しかしながら前記ゴム質の凝集力はそのゴムの持つ構造
上、著しく劣るのに加え、流動性物質の添加により更に
その凝集力は失われる傾向があった。従って、これらの
組成物をテープ状に加工し、金属管、金属榛等にラッピ
ング作業するに当っては、テープにテンションが全くか
けられず、タ 僅かなテンションによってもテープが変
形し、部分的な厚み不均一を生じるので、実用性にとぼ
しかつた。本発明者はこれら公知組成物の基本特性を変
更することなく、容易にラッピング作業の出来るテ０ー
プ状粘着剤を用いて高性能なプラスチック被覆管等の製
造方法を確立した。

即ち、本発明は、 片面に、軟化点１８０ｑｏ以下でかつ厚さ０．１〜０．
５側の熱可塑性樹脂補強材を有するゴム系粘着剤テター
プの粘着面を被塗物上に圧着した後、該テープ上に温度
２００〜３００００に加熱した熱溶融プラスチックを被
覆することにより、前記熱可塑性樹脂補強材を溶融し、
融着一体化することを特徴とするプラスチック被覆方法
に関する。

０ 本発明のテープに用いるゴム系粘着剤組成物は公知
のものでよい。

例えばポリィソプチレンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、
スチレンーブタジェンゴム等のゴム質をェラストマーと
し、カーボンブラック、桂酸マグネシウム、炭酸カルシ
ウム、タジンククロメート、ストロンチウムクロメート
等の顔料及び液状ポリブテン、プロセスオイル等の可塑
化物質、更に必要に応じてロジン、石油樹脂、スチレン
重合体、テレピン重合体、水添炭化水素樹脂等の公知粘
着付与樹脂、ァミン系酸化防ひ止剤等を加えた組成物を
、バンバリーミキサー、加圧式双腕ニーダー等の混練り
機を用いて均一に分散させたものを、カレンダーロール
、２本ロール、押出し機等でテープ状に加工したもので
ある。タ 又、前記熱可塑性樹脂補強材の材質としては
、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブ
チラール、塩化ビニル、酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
リデン、セルロースアセテート、ポリアクリレート、ポ
リメタクリレート、アクリル０ーメタクリレート共重合
体、飽和ポリエステル、６−６ナイロン、ナイロン４〜
１２等及びそれらの譲導体、混合物等で、一定の軟化点
及び溶融温度を有する熱可塑性樹脂が使用出来るが、軟
化点、作業性あるいは製品原価等を考慮するとポリェチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフイン系樹脂が最も
好ましい。

これら樹脂の軟化点は、後述する熱熔融プラスチックを
被覆した際、該プラスチックの溶融熱で、粘着剤層の補
強材が溶融し、プラスチック層と融着一体化する必要が
ある。これらの熱可塑性樹脂補強材は、溶融塗布される
プラスチックの溶融温度との兼ね合いで、軟化点は１８
０ｑｏ以下で常温で固型のものである必要がある。該熱
可塑性樹脂補強材の形状は、フィルムの場合、粘着剤テ
ープ層への貼付け加工性、或いは貼り付け加工後の粘着
剤テープのラッピング作業性等を考慮し、かつプラスチ
ックの溶融温度により富虫着一体化する必要性を考えて
、その厚みは０．１〜０．５肋であるこことが必要であ
る。更に熱可塑性樹脂補強材は繊維形状で用いることも
できる。

その繊維としての形状は、必ずしも線状である必要性は
なく、前記した形状のフィルムを幅０．５〜５．仇肋程
度に細く切断し割繊維状としたものを絹状加工したもの
でも良い。この際、これら繊維を織布とするよりも、繊
維相互に積層熱融着して得られる不織布の方が、強度の
観点から好ましい。本発明のゴム系粘着剤テープを製造
するには、前記粘着剤組成物をカレンダーロール、２本
ロール、押圧し機等を用いて０．１〜１．０脚程度の厚
みにテープ加工し、テープ片面に前記補強材を貼り付け
適度な力で圧着すればよい。

更にプラスチック被覆を行なうに当っては、前記粘着剤
テープを好ましくは８０〜１２０ｏｏ程度に子熱した被
塗物表面に補強材のない他の１面（即ち粘着剤面）と金
属管等の表面が接する様ラセン状にまきつける。その後
２００〜３００こＣに熱溶融したプラスチックを押出し
機を用いて被覆する。本発明の最も特徴とする所は、補
強材つきのゴム系粘着剤を用いることにより、粘着剤の
まきつけ等の作業性を大中に向上させることが出来ると
共に、その後の熱溶融プラスチック被覆に際して前記補
強材も共に溶融して、該プラスチックと一体化するため
相互の密着性も一段と向上する点にある。

かくして、本発明の方法は公知のホットメルト型粘着剤
を用いて得られるプラスチック被覆管等に比べ、はるか
に優れており、かつ公知の押出し機を用いて粘着剤〜プ
ラスチックを被覆して得られたプラスチック被覆管等と
比較して、性能上何ら劣らないむしろ高性能のプラスチ
ック被覆管等が得られるものである。

以下本発明の詳細を実施例により具体的に示すが本発明
は実施例のみに限定されるものでなく、本発明のプラス
チック被覆方法は多くの応用性を有し、例えば金属榛、
ワイヤーロープ等にも利用可能であることは勿論である
。

０ 尚実施例及び比較例に示す部又は％は重量をもって
示す。

まず下記の如くして粘着剤組成物を得る。

粘着剤試料Ａ イソブチレン・イソプレンゴム〔エッソブチルタ２６８
：エッソ化学■製商品名〕 ７礎部スチレ
ン・ブタジェンゴム〔ＪＳＲ１５０２：日本合成ゴム■
製商品名〕 １５部天然ゴム
（ＲＳＳ−１） １５部テンベン
樹脂〔ＹＳレジン１１５０：安原油脂欄製商０品名〕
８の郡ポリブテン
〔日本ポリブテンＨＶ−３００：日本石油化学■製商品
名〕 ３５部マグネシウムシ
リケート〔ニツプシールＶＮ３：日本シリカ工業■製商
品名〕 ２５部タ粘着剤試料Ｂイソプチ
レン・イソブレンゴム〔エッソブチル２６８：エッソ化
学■製商品名〕 １０戊都炭化水素樹脂〔Ｅ
ＣＲ−１１０蟹：エッソ化学■製商品名〕
３礎郡０炭酸カルシウム〔ホ
ワィトンＳＢレッド：白石カルシウム工業■製商品名〕
１０ぴ部マグネシウムシリケート〔ニ
ツプシールＶＮ３：日本シリカ工業■製商品名〕
２碇部カーボンブラックＨＡＦ〔東海電極欄
製商品名〕５〇部ポリプテン〔日石ポリブテンＨＶ−３
００：日本石油化学■製商品名〕
７＄部前記粘着剤組成物試料Ａ及びＢを各々加圧双
腕型ニーダ−を用いて混合した。

混合機を回転させながらゴム質全量を投入し、ついでポ
リブテン、及び樹脂を加え混合物を継続した。回転開始
後から５〜６分後に顔料の全量を加え均一に分散するま
で回転をつづけ冷却後とり出して粘着剤試料とした。実
施例 １ 前記の素練りした粘着剤試料Ａを、カレンダーロールを
用いて幅１０仇舷厚さ０．３肋の形状にテープ加工した
。

該テープ片面に絹状加工したポリエチレン系補強材〔商
品名：日石ワリフＨＳ、日本石油化学■製〕を圧着し、
実施例１の粘着剤テープとした。径４０Ｍの鋼管表面を
、サンドブラスト処理により清浄化し、表面温度１００
ｑｏに子熱した。鋼管外面に粘着剤テープをラセン状に
手で巻き付け圧着後、直ちに２６０℃に熱溶融した高密
度Ｚポリエチレンを、丸型ダイス付の押出し機を用いて
２肋に被覆し、被覆５分間放置後に常温になるまで水冷
しプラスチック被覆管の供試体とした。実施例 ２前記
の素練りした粘着剤試料Ｂ、カレンダーロＺールを用い
て幅ｌｏｗ舷、厚さ０．３帆の形状にテープ加工した。

該テープ片面に絹状加工したポリエチレン系補強材〔商
品名：日石ワリフＳ、日本石油化学■製〕を圧着し、実
施例２の粘着剤テープとした。径４００Ａの鋼管表面を
サンドブラスト処理２により清浄化し、表面温度１２０
ｏｏに予熱した鋼管外面に粘着剤テープをラセソ状に手
で巻き付け圧着後、直ちに２６０ｑｏに熱溶融した高密
度ポリエチレンを、丸型ダイス付の押出し．機を用いて
２脚厚に被覆し、被覆５分間放置後に常温になるまで水
冷し、プラスチック被覆管の供教体を得た。実施例 ３
前記の素練りした粘着剤試料Ａを、カレンダーロールを
用いて幅ｌｏｗ帆、厚さ０．３肌の形状にテープ加工し
た、該テープ片面に幅１００肋、厚さ０．２肋のポリビ
ニルブチラール樹脂のフィルムを圧着し、実施例３の粘
着テープとした。

径２５Ｍの鋼管表面をサンドプラスト処理により清浄化
し、表面温度ｌ０ｏこ０に子熱した鋼管外面に粘着剤テ
ープをラセン状に手で巻き付け圧着後、直ちに２６０℃
に熱溶融した高密度ポリエチレンを丸型ダイス付の押出
し機を用いて２脚厚に被覆し、被覆５分間放置後に、常
温になるまで水冷し、プラスチック被覆管の供該体とし
た。実施例 ４ 前記の素練りした粘着剤試料Ｂを、カレンダーロールを
用いて幅ｌｏｗ岬、厚さ０．３肌の形状にテーブ加工し
た。

直径０．２柳の線状ポリプロピレンの糸を用いて、大略
２肌角の格子を有する絹状織布を加工し該テープ片面に
圧着し実施例４の粘着剤テープとした。径２５０Ａの鋼
管表面をサンドプラスト処理し表面温度１００ｑｏに子
熱した鋼管表面に粘着剤テープをラセン状に手で巻き付
け圧着後、直ちに２７０００に熱溶融した高密度ポリエ
チレンを丸型ダイス付の押圧し機を用いて２帆厚に被覆
し、被覆５分間放置後に常温になるまで水冷し、０プラ
スチック被覆管の供試体とした。比較例 １ 実施例１の手順で加工した粘着剤テープの片面に補強材
を貼り付けないものを比較例１の粘着剤テープとし、以
下実施例１と同一手順でプラスチタック被覆を行ない比
較例１の供試体とした。

比施例 ２前記素練りした粘着剤試料Ｂを、径４００Ａ
の鋼管表面をサンドブラスト処理により清浄にし、表面
温度を１２０℃に予熱した後、丸型ダイス付の押０出し
機を用いて、厚み０．３側に被覆した。

粘着剤層の被覆と連続して直ちに２６０ｏｏに熱溶融し
た高密度ポリエチレンを丸型ダイス付の押出し機を用い
て２側厚に被覆し、被覆５分間放置後に常温になるまで
水冷しプラスチック被覆管の供試体とし５た。比較例
３ ストレートアスファルト４５部、エチレンエチルアクリ
レート共重合体２５部、水素添加石油樹脂２０部及び水
素添加ェステルガム１唯部よりなる公知の０ホットメル
ト型粘着剤組成物を用いた。

軽４００Ａの鋼管表面をサンドブラスト処理により清浄
化し、表面温度を８０００に子熱した後、前記粘着剤組
成物を１５０００に熱溶融しフローコーター方式により
厚み０．３側となる様シゴキ塗りした。連続してタ直ち
に２６０００に熱溶融した高密度ポリエチレンを丸型ダ
イス付の押出し機を用いて２柳厚に被覆し、被覆５分間
放置後に常温になるまで水冷し比較例３の供試体とした
。前記実施例１〜４及び比較例１〜３における作０業性
や被覆プラスチックの諸性能は第１表の通りであった。

第１表 注１）水冷直後の管端部ポリエチレン収縮幅。

ポリエチレン被覆後、直ちにカッターナィフを用いて管
端円周方向Ｋ沿ってポリエチレンを切断しポリェチレン
被膜の端部を管為にそろえる。水冷後鋼管端部から収・
縦したポリエチレン被膜端部までの距離を測定する。注
２）ビール接着強度ポリエチレン被覆後の供試体を長さ
方向に３００のの長さに切断し、ランタムに５個の供試
体を選ひ、−３０℃の冷凍機中に放置する。

供試体温度か−３０℃に安定した時点で、ポリエチレン
被覆に対し１０の．の幅で鋼管素地に達する平行線を２
本切込み、その帯状ポリエチレン被膜の−端をスプリン
グ秤に取りつけ毎分約５０物の速度で、１８０度の角度
で剥離試験を行ないその時の強度を読み取る。尚供試体
１個につき、２点測定し、全測定個数は１０個とする。
前記表より明らかな如く本発明においては粘着剤テープ
の被覆作業性がすぐれているとともに非常に均一な厚さ
の粘着剤層を得ることが可能であつた。

しかもその上に被覆されたプラスチックは熱可塑性樹脂
補強材と融着一体化しているため、その収縮幅が小さく
、かつビール接着強度も強いものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 片面に、軟化点１８０℃以下でかつ厚さ０．１〜０
   ．５ｍｍの熱可塑性樹脂補強材を有するゴム系粘着剤テ
   ープの粘着面を被塗物上に圧着した後、該テープ上に温
   度２００〜３００℃に加熱した熱溶融プラスチツクを被
   覆することにより、前記熱可塑性樹脂補強材を溶融し、
   融着一体化することを特徴とするプラスチツク被覆方法
   。 ２ 熱可塑性樹脂補強材はポリオレフイン系樹脂である
   特許請求の範囲第１項記載のプラスチツク被覆方法。