JPS60245544A - ポリプロピレン被覆鋼管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一３０℃から１２０°Ｃま′での広い温度範囲
において使用される外面プラスチック被覆鋼管に関する
ものである。

（従来技術） 現在、外面プラスチック被覆鋼管としてはポリエチレン
被覆鋼管が広く使用されている。ポリエチレンは安価で
化学的に安定であり、かつ低温における機械的特性（＃
衝撃性、柔軟性など）が良いので鋼管被覆用として優れ
た材料であるが、軟化点が低いので一般にａｏ’ｃを越
える温度における使用は不適とされている。近年、パイ
プラインの高圧操業や重質原油の輸送が行われるように
なり、従来のポリエチレン被覆鋼管に替わるより高温に
耐えるプラスチック被覆鋼管が要求されるに至っている
。また、寒冷地においては一３０″Ｃ程度の気温におい
ても埋設工事が行われるので、このような低温において
も優れた耐衝撃性および柔軟性を有することも必須条件
である。

ポリプロピレンはポリエチレンよりも軟化温度が高く、
かつ安価で化学的にも安定であるので高温用被覆鋼管の
被覆材料として有望であるが、従来のポリプロピレンは
低温における機械的特性がポリエチレンよりも劣るため
、鋼管被覆への適用は非常に限られていた。

本発明者らはプロピレンとエチレンのブロックコポリマ
ーでエチレンの含有量を適正範囲に調整したポリプロピ
レンが、高い軟化温度を保ちながら低温における機械的
特性も改善されることをすでに見出している（上屋、他
：第４回鋼管塗覆装国際会議予稿集、　３０７頁、１９
８１）。本発明者らにさらに乙のようなポリプロピレン
を被覆鋼管に適用すべく検討を行ったところ、高温にお
いても良好な接着力が得られる接着剤は変性ポリオレフ
ィン系接着剤のみであるが、従来の変性ポリオレフィン
系接着剤では被覆鋼管の被覆層にＡＳＴＭＧ１４に示さ
れた方法で衝撃を加えると一２０°Ｃ以下では被覆層に
割れを生じ、寒冷地において要求される一３０°Ｃにお
ける耐衝撃性を満足しないことが明らかになった。また
、前処理として従来のエポキシプライマ一層を形成させ
ても鋼管に陰極電位をかけて電気防食を行った場合の被
覆層の剥離（以下、陰極剥離と略称する）が高温になる
とともに著しく大きくなることが明らかになった。

一方、ポリプロピレン被覆鋼管であっても、地下に埋設
されて高温で使用される場合は周囲の小石の食い込みに
よって貫通傷が生ずることがある。従って、高温下での
押゛込深さはできるだけ小さい方が望ましい。しかし、
従来の公知のものではすべての上記の条件を満足するも
のは見出されていない。

（発明の目的） 本発明は上述の難点を解決すべく被覆材料、接着剤およ
びプライマー塗料などの前処理方法を種々検討し、−３
０’Ｏから１２０　’Ｃ程度までの広い温度範囲におい
て使用可能な外面プラスチック被覆鋼管を提供しようと
するものである。

（発明の構成） すなわち本発明は、 （１）第１図に示すように鋼管ｌの外面に前処理を施し
た後接着剤層２を介してポリプロピレンを被覆３した鋼
管において、ポリプロピレンとして結晶性エチレン−プ
ロピレンブロンクコポリマーを主成分としその低温脆化
温度がｏ′ｃより高く、１５℃以下の樹脂を用いると共
に、接着剤として低温脱化温度が一３０°Ｃ以下の変性
ポリオレフィン系接着剤を用いることを特徴とするポリ
プロピレン被覆鋼管。

（２）前処理として鋼管外面をブラスト処理などで清浄
にした後、第２図に示すように鋼管１と接着剤層２との
間にガラス転移温度が８０″Ｃ以上のエポキシプライマ
一層４を形成させたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のポリプロピレン被覆鋼管。

（３）前処理として鋼管外面をブラスト処理などで清浄
にした後、第３図に示すように鋼管ｌと接着剤層２との
間にクロム酸系の化成処理５を施したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のポリプロピレン被覆鋼管。

（４）前処理として、鋼管外面をブラスト処理などで清
浄にした後、第４図に示すように、鋼管ｌと接着剤層２
との間にクロム酸系の化成処理５を行い、しかる後にガ
ラス転移温度が８０℃以上のエポキシプライマ一層４を
形成させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のポリプロピレン被覆鋼管。

（５）変性ポリオレフィン系接着剤がマレイン酸類女性
結晶性ポリプロピレンと未変性の結晶性ポリプロピレン
とポリオレフィンラバーとの混合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のポリプロピレン被覆鋼
管。

である。

なお、低温脆化温度はＡＳＴＭ規格０７４θに従って衝
撃面に幅方向に深さＯ，１ｍｍのメンテを入れた厚ご２
＋ｎｍの試験片を用いて測定した値である。

本発明におけるポリプロピレン被覆層３の材料としては
、結晶性エチレン−プロピレンブロックコポリマーを主
成分とし、その低温脆化温度が０００より高＜１５℃以
下であり、かつ１２０℃における押込深さか好ましくは
９．２５ｍｍ、特に好ましくは０　、２ｍｍ以下のポリ
プロピレンが使用できる。この場合、ポリプロピレンと
してはプロピレンとエチレンとの結晶性プロツクコポリ
マーのみならず、前記コポリマーに密度０．９３　ｇ７
ｃｍ３以上のポリエチレン（エチレンの単独重合体およ
びエチレンとコポリマー中の含有量が約１５重量％以下
のプロピレン、ブテン−１，ペンテン、ヘキセン、ヘフ
テン、オクテンなどのα−オレフィンとのエチレン−α
−オレフィンコポリマーを含む）およびポリオレフィン
ラバー（エチレン−プロピレン共重合体ラバー、エチレ
ン−プロピレン−非共役ジエン三成分°共重合体ラバー
、エチレン−プロピレン−ブテン−１三成分共重合体ラ
バー、ポリインブチレン、■、２−ポリブタジェン）や
エチレン−酢酸ビニル共重合体ラバーを混合したものを
使用することかできる。これらのうちでも、プロピレン
とエチレンとの多段重合もしくはＦＣＨなどの混練機に
よってプロピレンとエチレンとのブロック共重合体とポ
リエチレンおよび／またはポリオレフィンラバーとを注
意深く混練することによって得られる下記（Ａ）乃至（
Ｃ）の各成分からなり、各成分の割合が（Ａ）常温バラ
キシレン不溶のポリプロピレン成分８５〜５５重量＄　
、　（Ｂ）常温バラキシレン不溶のポリエチレン成分２
〜４０重量＄　、　（Ｃ）常温バラキシレン可溶分３〜
２０重量２であるポリプロピレンか好ましい。特に前記
（＾）成分のアイソタフティシティが９（Ｈ以上、望ま
しくは９５％以上のものが好ましい。

これらのポリプロピレンはメルトフローレイト（？１Ｆ
Ｒ）が０．０５乃至５　ｇ／１０分であるものが好まし
い。なお、これらのポリプロピレンには必要に応じて酸
化防止剤、紫外線吸収剤、顔料などの添加剤を添加する
ことが好ましい。

特に、この発明においてはポリプロピレン被覆層３の材
料として、ポリプロピレン１００重量部に対して０．０
１〜２重量部の核剤を配合したものか好ましい。

ここで、ポリプロピレン被覆層３の低温脆化温度が１５
°Ｃよりも高いと−３０６０における耐衝撃性を満足し
ない。また、低温脆化温度がＯ′Ｃ以下であると高温に
おける押込み深さが大きくなって好ましくない。

次に、本発明における接着剤層２の材料としては、低温
脆化温度が一３０°Ｃ以下の変性ポリオレフィン系接着
剤が使用できる。具体的には、マレイン酸類変性結晶性
ポリプロピレンと未変性の結晶性ポリプロピレンとブリ
オレフィンラバーとからなり、これらの各成分の合計１
００重量％中のポリオレフィンラバーの割合が５〜４０
重量２である変性ポリオレフィン系接着剤が好ましい。

前記のマレイン酸類変性結晶性ポリプロピレンは、結晶
性ポリプロピレンとマレイン酸類化合物とのラジカル反
応開始剤の存在下におけるそれ自体公知の加熱反応、た
とえば結晶性ポリプロピレンとマレイン酸類化合物との
ラジカル反応開始剤の存在下における溶融反応により得
ることができる。

前記の結晶性ポリプロピレンとしては、結晶性プロピレ
ンホモポリマー、エチレンとプロピレンとの結晶性ブロ
ックコポリマー、エチレンとプロピレンとの、あるいは
エチレン−とプロピレンと他のα−オレフィン（ブテン
、ヘキセン、オクテンなと）との結晶性ランダムコポリ
ブーがあげられる。結晶性ポリプロピレンはメルトフロ
ーレイト（１０；Ｒ）　０．１乃至２０ｇ／１０分のも
のか好ましい。

前記マレイン酸類としては公知の不飽和カルボン酸もし
くはその無水物が用いられる。この種のマレイン酸類化
合物に含まれる化合物の例とじては、マレイン酸、無水
マレイン酸、アクリル酸。

メタクリル酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタ
コン酎、無水イタコン酸などを挙げることができる。特
に好ましいマレイン酸類化合物は無水マレイン酸である
。なお、結晶性ポリプロピレンへのマレイン酸類化合物
のグラフト率は結晶性ポリプロピレンＩｇに対してＩ　
Ｘ　１０−７乃至ｌＸｌ０−３モルの範囲にあることが
好ましく、さらにはｌＸｌ０−’乃至５ＸＩＯ−４モル
の範囲にあることが好ましい。

前記未変性の結晶性ポリプロピレンとしては。

結晶性プロピレンホモポリマー、エチレンとプロピレン
との結晶性ブロックコポリマー、エチレンとプロピレン
とのあるいはエチレンとプロピレンと他のα−オレフィ
ン（ブテン、ヘキセン、オクテンなど）との結晶性ラン
ダムコポリマー、またはこれらの結晶性ポリプロピレン
の３０重量２以下をポリエチレン（高密度ポリエチレン
、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンもしくは線
状低密度ポリエチレン）で置換したものがあげられる。

未変性の結晶性ポリプロピレンはメトルフＣ’　−レイ
）　（ＭＦＲ）が０．！乃至５０ｇ／１０分のものが好
ましい。

前記ポリオレフィンラバーとしては、エチレン−プロピ
レン共重合体ラバー、エチレン−プロピレン−非共役ジ
エン三成分共重合体ラバー、エチレン−プロピレン−ブ
テン−１三成分共重合体ラバー、ポリイソブチレン、１
，２−ポリブタジェンなどが挙げられる。これらのうち
でもエチレン−プロピレン共重合体ラバーまたはエチレ
ン−プロピレン−非共役ジエン三成分共重合体ラバーが
好ましい。ポリオレフィンラ／へ−の一部をスチレン−
ブタジェン共重合体ラバー、ブタジェン−スチレン−ア
クリロニトリル共重合体ラバー、シス−１，４−ポリブ
タジェン、天然ゴム、ポリウレタンラバー、エチレン−
酢酸ビニル共重合体ラバーなどのラバーで置換したもの
もポリオレフィンラバーとして使用できる。

前記各成分をそれ自体公知の方法で混合することによっ
て、この発明において使用する変性ポリオレフィン系接
着剤を得ることができる。

本発明におけるエポキシプライマ一層４の材料としては
、エポキシ当量１７０−３０００のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂と、該エポキ
シ樹脂と常温で反応して硬化するアミン系硬化剤とさら
には無機顔料を中心とする顔料を含む塗料が使用できる
。

ここにおいてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に孝加す
べき他種のエポキシ樹脂の例としては。

水素添加ビスフェノールＡジグリシジルエーテル樹脂、 ビスフェノールＡ側鎖型ジグリシジルエーテル樹脂、 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、 ウレタン変性エポキシ樹脂、 レゾルシングリシジルエーテルエポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂。

脂環族型エポキシ樹脂、 グリシジルアミンエポキシ樹脂。

などを挙げることができる。添加するエポキシ樹脂はビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量部当り、０〜
５０重量部か好ましく、各種添加エポキシ樹脂の中でも
ノポラ・ンク型エポキシ樹脂を５〜３０重量部添加する
のか、耐温水性および耐高温陰極剥離性の面から特に好
ましい。また、このエポキシ樹脂のエポキシ当量は１７
０〜３０００、好ましくはエポキシ当量＋８０−１９２
５のものが耐温水性、耐高温陰極剥離性並びに塗装作業
性の面から選定される。

又アミン系硬化剤の例としては、 複素環式変性ジアミン硬化剤、 変性脂肪酸ポリアミン硬化剤、 変性芳香族ポリアミン硬化剤。

変性ポリアミドアミン硬化剤 などを挙げることができる。前記硬化剤の中では、耐温
水性および耐高温陰極剥離性の面から、複素環式変性シ
アミン硬化剤および変性芳香族ポリアミン硬化剤が特に
好ましい。エポキシ樹脂と硬化剤の使用量比には特に限
定はなく、使用するエポキシ樹脂のエポキシ当量に従っ
て従前通り決定することができる。

そして、この塗料に添加する顔料としては酸化チタン、
マイカ、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、クレ
ー、ストロンチウムクロメート。

ジルコニウムシリケート、マピコ、カーホンブラックな
らび′にシリカなどが好ましく、これらの顔料は１種あ
るいは２種以上の混合物として、エポキシ樹脂とアミン
系硬化剤の合計量　１００重量部に対して５〜５０重量
部、好ましくは５〜２５重量部のものが塗装作業性の面
から選定される。なお、５重量部未満では耐高温陰極剥
離性の改良効果が認められない。

本発明におけるクロム酸系の化成処理層５の材料として
は、６価の酸化クロムを一部還元して得られる６価の酸
化クロムと３価のクロムの複合酸化物の水溶液あるいは
これらの還元促進のためのグリセリン、ポリビニルアル
コールなどの物質、あるいは被覆層との密着性を向上さ
せるためのシリカゾルを加えた水溶液などが使用できる
。

本発明において、ポリプロピレンとして結晶性エチレン
−プロピレンブロックコポリマーを主成分とするポリプ
ロピレンと限定したのは、普通の結晶性エチレン−プロ
ピレンランダムコポリマーはホモポリプロピレンに比べ
て低温機械的特性がそれほど改善されないにもかかわら
ず高温機械的特性が大幅に低下するが、結晶性エチレン
−プロピレンブロックコポリマーの場合は第５図に示す
ように、ポリプロピレン相６とポリエチレン相８が相溶
せずに独立の領域を形成し、その間にエチレンープロピ
レンラ／へ一相７が形成されているために、高温におけ
る機械的強度をほとんど損なうことなく良好な酎衝撃性
および低温機械的特性を得ることができるからである。

すなわち、ポリプロピレンの連続相が存在するために、
結晶性エチレン−プロピレンブロックコポリマーの融点
および高温機械的特性はホモポリプロピレンとほとんど
変らない。一方、ポリプロピレン相の中にポリエチレン
相およびエチレン−プロピレンラバー相が島状に存在し
、これが衝撃エネルギーを吸収するので、全体として結
晶性エチレンープロピレンブロックコポリマーはホモポ
リプロピレンよりもはるかに優れた酎衝撃性および低温
機械的特性を崩している。なお、第５図は結晶性エチレ
ンープロピレンブロックコポリマーのポリプロピレン相
、ポリエチレン相およびエチレンープロピレンラへ−相
の構成を示した模式図である。

次に、結晶性エチレンープロピレンブロックコポリマー
を主成分とするポリプロピレン被覆層の低温脆化温度を
Ｏ′Ｃより高く１５°Ｃ以下とし、接着剤の低温脆化温
度を一３０°Ｃ以下と限定した理由は、本発明者らが種
々検討した結果、ポリプロピレン被覆鋼管の耐衝撃性は
ポリプロピレン被覆層の低温脆化温度だけでなく接着剤
の低温脆化温度にも大きく影響を受け、ＡＳＴＭ規格Ｇ
Ｉ４に従って行った衝撃試験において、被覆層に亀裂が
発生しない最低の温度を一３０℃以下にするには、ポリ
プロピレン被覆層と接着剤層の低温脆化温度を、本発明
における特許請求の範囲内にすることが必要であること
が判明したからである。すなわち、ポリプロピレン被覆
層と接着剤の低温脆化温度が第６図において斜線で示し
た領域９に存在すれば、このポリプロピレン被覆鋼管は
ＡＳＴＭ規格Ｇ１４に従って被覆・層に衝撃を加えても
一３０°Ｃでも亀裂が生じない。なお、第６図は横軸に
ポリプロピレン被覆層の低温脆化温度、縦軸に接着剤の
低温脆化温度をとったときの一３０℃における衝撃試験
で、被覆層に亀裂が生じない領域９を斜線で示した図で
ある。

そして、鋼管と接着剤層との間にクロム酸系の化成処理
層もしくはエポキシプライマ一層もしくはその両方を形
成させるのは、これらの化成処理層およびプライマ一層
が陰極剥離、塗膜下腐食および被覆層端面から接着界面
への一水侵入を防止するのに顕著な効果があるからであ
る。そして、化成処理層とプライマ一層の両方を形成さ
せれば、より確実な防止効果が得られる。そしてエポキ
シプライマ一層のガラス転移温度を８０°Ｃ以上と規定
したのは、もしエポキシプライマ一層のガラス転移温度
が８０°Ｃ未満である場合、このエポキシプライマ一層
が高温で軟化するために、高温における被覆層の陰極剥
離、塗膜下腐食などを防止するに十分な効果が期待でき
ないからである。

さらに１本発明によるポリプロピレン被覆鋼管は、ポリ
プロピレンの低温脆化温度が０℃から１５°Ｃの間にあ
るので、・高温における押込深さが小さく、地下に埋設
された状態で高温で使用されても周囲の小石の食い込み
によって被覆層に長年月の間に貫通傷が生ずるという恐
れが少ない。そして、被覆層の結晶性エチレンープロピ
レンブロックコポリマーの低温脆化温度が１５°Ｃ以下
であり。

かつ接着剤の低温脆化温度が一３０°Ｃ以下であるので
、被覆層が大きな衝撃を受けても一３０″Ｃにおいても
亀裂が生ずることが無い。また、必要に応じて鋼管と接
着剤層の間にクロム酸系の化成処理層もしくはガラス転
移温度が８０℃以上のエポキシプライマ一層もしくはそ
の両方を形成させているので、この場合には被覆層は陰
極剥離、塗膜下腐食などに対して特に高温において優れ
た耐久性を有している。従って、本発明によるポリプロ
ピレン被覆鋼管は、　１２０℃という高温環境から一３
０°Ｃという低温環境まで広い温度範囲において優れた
被覆層の耐久性および防食性能を有しているので、寒冷
、地゛１こおける天然ガスの高圧操業パイプラインや重
質油高温輸送パイプラインのような従来の技術では有効
な防食手段がなかった分野にも適用可能になり、工業上
きわめて有意義なものである。

以下実施例により本発明の効果をさらに詳しく説明する
。なお、実施例において押込深さはＤＩＮ規格３０６７
０に従って測定した値である。

（実施例１） ショツトブラスト処理した鋼管（ＳＧＰ　、４００Ａ）
を１８０℃に予熱し、その表面に低温脆化温度が一５６
℃でメルトフローインデックスが２．１ｇ／１０　分、
密度０．８８７ｇ／ｃｍ３．無水マレイン酸含有量？、
ＯＸ１０−６ｍ’ｏｌ／ｇの無水マレイン酸変性ポリプ
ロピレン系接着剤を丸ダイにて溶融押出被覆を行って、
厚さ２００ｗの接着剤層を形成させた。これに引続いて
ただちに低温脆化温度が１０℃で１２０℃における押込
み深さが０．　＋８ＴＢｍ　、メルトフローインデック
スが１．０ｇ／１０分、密度か０．８２２ｇ／Ｃｌ１１
３．カーボンブラック濃度０．５ｚ核剤添加量０．２ｚ
の結晶性エチレン−プロピレンブロックコポリマー（酸
化防止剤および紫外線吸収剤を添加）を、丸ダイで溶融
押出して鋼管表面に厚さ３ｍｍのポリプロピレン被覆層
を形成させてポリプロピレン被覆鋼管を得た。

このポリプロピレン被覆鋼管について所定温度における
押込深さ測定（ＤＩＮ規格３０［１？Ｏによる）、落錘
衝撃試験（ＡＳＴＭ規格ＧＩ４　）　、陰極剥離試験（
ＡＳＴＭ規格Ｇ８、電圧：　−１，５Ｖ　ｖ、ｓ、Ｓ、
ＣＪ、　、期間：３０日間）および温水浸漬試験を行っ
た。温水浸漬試験は９０’Ｃの温水に１０００時間浸漬
後幅１０ＩＩｌｆｆｌの被覆層についてインストロン引
張試験機を用い、２３°Ｃにて剥離速度５０ｍｍ／分で
８０度剥離を行ない、ビール接着強度をめた。これらの
試験結果をまとめて第１表に示す。

（実施例２） ショツトブラスト処理した鋼管（ＳＧＰ、４００Ａ）を
２１０°Ｃに予熱し、その表面に低温脆化温度が一５８
℃でメルトフローインデックスが２．０ｇ／ｌｏ　分、
密度が０．８８５ｇ／ｃｍ”、無水マレイン酸含有量７
．０×１０７’ｎ＋ｏｌ／Ｈの粉末状の無水プレイン酸
変性ポリプロピレン系接着剤を塗布し鋼管表面で溶融せ
しめて厚さ’１３０１Ｊ−の接着剤層を形成させた。こ
れに引続いてただちに低温脆化温度が３°Ｃで１２０℃
における押込み深さがＯ，ｌｌ３ｍｍ、メルトフローイ
ンデックスか］、Ｏｇ／１０分、密度が０．９２０ｇ／
ｃｍ３．　カーボンブラック濃度が０．５％核剤添加量
０．２％の結晶性エチレンープロピレンブロックコポリ
マ−（酸化防止剤および紫外線吸収剤を添加）を、Ｔダ
イで溶融押出して鋼管表面にらせん状に巻きつけること
によって厚さ３ｍｍのポリプロピレン被覆鋼管を得た。

このポリプロピレン被覆鋼管について実施例１と同様に
して性能試験を行った。その結果をまとめて第１表に示
す。

（実施例３） ショツトブラスト処理した鋼管（ＳＧＰ、４００Ａ）　
ヲ２１０°Ｃに予熱した後その表面に熱硬化性エポキシ
塗料（二液硬化型、エポキシ当量が１８０のヒスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂１００部に硬化剤として芳香族ア
ミンを４０部および顔料として酸化チタンを２５部混合
させたもの）をスプレー法で塗布し、硬化せしめて厚さ
３０ｐＬのエポキシプライマ一層を形成させた。このと
き、硬化塗膜のガラス転移温度は９４℃であった。その
後ただちに実施例２と全く同様に接着剤の塗布およびポ
リプロピレンの被覆を行って、得られたポリプロピレン
被覆鋼管について性能試験を行った。その結果を第１表
に示す。

（実施例４） ショツトブラスト処理した鋼管（ＳＧＰ、４００Ａ）の
表面に塗布型のクロメート処理剤を塗布して全クロム付
着量が８００Ｂ／ｍ’のクロメート皮膜を形成させた。

その後実施例２と全く同様に予熱、接着剤の塗布および
ポリプロピレンの被覆を行って得られたポリプロピレン
被覆鋼管について性能試験を行った。その結果を第１表
に示す。

（実施例５） シヨ・ントブラスト処理した鋼管（ＳＯＰ、４００Ａ）
の表面に塗布型のクロメート処理剤を塗布して全クロム
付着量が５５０ｍｇ／ｍ’のクロメート皮膜を形成させ
た。その後、鋼管を２１０°Ｃに予熱し、その表面に実
ゝ施例３と同じエポキシ塗料をスプレー法で塗布し、硬
化せしめて厚さ３０ルのエポキシプライマ一層を形成さ
せた。その後ただちに実施例２と全く同様に接着剤の塗
布およびポリプロピレンの被覆を行って得られたポリプ
ロピレン被覆鋼管について性能試験を行った。その結果
を第１表に示す。

（実施例６） ショツトブラスト処理した鋼管（ＳＧＰ、４００Ａ）を
２１０°Ｃに予熱した後、その表面に熱硬化性エポキシ
塗料（二液硬化型、エポキシ当量が＋８０のビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂１００部に硬化剤として複素環式
アミンを５０部および顔料として酸化チタンを２部混合
させたもの）をスプレー法で塗布し、硬化せしめて厚さ
３０ｇのエポキシプライマ一層を形成させた。このとき
、硬化塗膜のガラス転移温度は７４℃であった。その後
ただちに実施例２と全く同様に接着剤の塗布およびポリ
プロピレンの被覆を行って、得られたポリプロピレノ被
覆鋼管について性能試験を行った。その結果を第１表に
示す。

次に１本発明以外の方法による比較例を示す。

（比較例１） ショツトブラスト処理した鋼管（ｓｅｐ　、　４０ＯＡ
）を２１０″Ｃに予熱し、その表面に低温脆化温度が−
５００でメルトフローインデックスが４．５ｇ／１０　
分および密度が０．８９６ｇ／ｃｍ”の粉末状の無水マ
レイン酸変性ポリプロピレン系接着剤を塗布し、鋼管表
面で溶融せしめて厚さ　１３０　ｐ−の接着剤層を形成
させた。これに引続いてただちに実施例２と全く同様に
ポリプロピレン被覆層の被覆を行って得られたポリプロ
・ピレン被覆鋼管について性能試験を行った。その結果
を第１表に示す。

（比較例２） ショツトブラスト処理した鋼管（ＳＧＰ、４００Ａ）を
２１０°Ｃに予熱し、その表面に低温脆化温度が＋１４
℃でメルトフローインデックスカ６．２ｇ／ｃｍ　、お
よび密度が０．８８８ｇ／ｃｍ’の粉末状の無水マレイ
ン醜変性ポリプロピレン系接着剤を塗布し鋼管表面で溶
融せしめて厚さ　１３０ＩＬの接着剤層を形成させた。

これに引・続いてただちに低温脆化温度が３０　”０以
上で１２０℃における押込み深さが０．１０＋ｓｍ、メ
ルトフローインデックスが０．８１１ｇ／１０分、密度
が０．９１８ｇ／ｃｍ３、カーボンブラック濃度が０．
５％のホモポリプロピレン（酸化防止剤および紫外線吸
収剤を添加）をＴダイで溶融押出して鋼管表面にらせん
状に＠きつけることによって厚さ３ｍｍのポリプロピレ
ン被覆鋼管を得た。

このポリプロピレン被覆鋼管について実施例工と同様に
して性能試験を行った。その結果をまとめて第１表に示
す。

第１表から明らかなように、本発明によるポリプロピレ
ン被覆鋼管は押込深さが１２０℃で０．２１以下であり
、−３０°Ｃという低温において被覆層に強い衝撃が加
わっても亀裂が生じないので、該被覆層は一３０°Ｃか
ら　１２０℃という広い範囲において憬れた機械的特性
を有している。なお、第１表の中の本発明以外の比較例
の試験値から明らかなように、被覆層にホモポリプロピ
レンを使用した被覆鋼管や、被覆層に結晶性エチレンー
プロピレンブロックコポリマーを使用しても、被覆層と
接着剤層の低温脱化温度が本発明の特詐請求の記載外に
ある場合は、温度が一３０°Ｃ以上において強い衝撃に
よって被覆層に亀裂が生じ′るので一３０℃における使
用に耐えられない。

また、被覆鋼管に対して電気防食が施される場合および
被覆鋼管が湿潤環境で使用される場合は、陰極剥離試験
や温水浸漬試験後 るが、このような場合、清浄処理が行なわれた後、直接
接着剤を塗布したポリプロピレン被覆鋼管は実施例１．
２および比較例に示したように陰極剥離試験で大きな剥
離を示し、また温水浸漬試験後の被覆層の接着力が小さ
い値しか示さないが、接着剤塗布前に実施例３のように
エポキシプライマーを塗布した被覆鋼管および実施例４
のようにクロム酸系の化成処理を施した被覆鋼管は陰極
剥離試験における剥離距離が大幅に減少し、温水浸漬試
験後の被覆層の接着力も著し゛〈向上する。そして接着
剤塗布前にクロム酸系の化成処理とエポキシプライマー
の塗布の両者を行った被覆鋼管は、この効果がさらに大
きくなる。

なお、エポキシプライマーを塗布した被覆鋼管の場合、
実施例３と実施例６を比較すれば明らかなように、硬化
塗膜のガラス転移温度が高いエポキシプライマーを塗布
した被覆鋼管の方が８０℃における陰極剥離試験におけ
る剥離距離が小さく、また９０°Ｃの温水浸漬試験後の
被覆層の接着力が大きいので好ましい。

以上に詳述したように、本発明はポリプロピレン被覆層
および接触剤層に用いる材料の分子構造および物性を特
定することにより低温における優れた耐衝撃性を保ちな
がら高温における被覆層の押込深さを大幅に減少させた
点、および必要な場合には鋼管表面と接着剤層との間に
クロメート系の化成処理層もしくは高いガラス転移温度
を有するエポキシプライマ一層もしくはその両方を形成
させることにより優れた高温における耐陰極剥離性およ
び耐温水性を付与せしめた点で、従来に集い画期的な発
明であり、工業上きわめて有意義なものである。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明によるポリプロピレン被覆鋼管の断面図
、第２図は鋼管と接着剤層との間にガラス転移温度が８
０℃以北のエポキシプライマ一層を形成させたポリプロ
ピレン被覆鋼管の断面の一部、第３図は鋼管と接着剤層
との間にクロム酸系の化成処理を施したポリプロピレン
被覆鋼管の断面の一部、そして第４図は鋼管と接着剤層
との間にクロム酸系の化成処理を行い、その後にガラス
転移温度が８０℃以上のエポキシプライマ一層を形成さ
せたポリプロピレン被ｙＩ鋼管の断面の一部を示す。第
５図は結晶性エチレンーブａピレンブロックコポリマー
のポリプロピレン相とポリエチレン相の構成を示す。ま
た第６図はポリプロピレン被覆層の低温脆化温度と接着
剤の低温脆化温度の適当な組み合わせを斜線で示したも
のである。 ｌ・・・鋼管、２・・・接着剤層、３・・・ポリプロピ
レン被覆層、４・・・エポキシプライマ一層、５・・・
クロム酸系の化成処理層、６・・・ポリプロピレン相、
７・・・エチレン−プロピレンラバー相、８・・・ポリ
エチレン相、９・・・ポリプロピレン被覆層と接着剤層
の低温脱化温度の適正範囲。 特許出願人　代理人 弁理士　矢　葺　知　之 （ほか１名） 第　１図 第２図 第３図 第４図 ＠５図 第６Ｉｌ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）＃４管の外面に前処理を施した後接着剤を一介し
   てポリプロピレンを被覆した鋼管において、ポリプロピ
   レンとして結晶性エチレン−プロピレンプロ・ンクコポ
   リマーを主成分としその低温脆化温度が０℃より高く１
   ５°Ｃ以下の樹脂を用い、かつ接着剤として低温脆化温
   度が一３０°Ｃ以下の変性ポリオレフィン系接着剤を用
   いることを特徴とするポリプロピレン被覆鋼管。
2. （２）前処理として鋼管表面をブラスト処理などで清浄
   にした後、ガラス転移温度が８０°Ｃ以上のエポキシプ
   ライマ一層を形成させたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のポリプロピレン被覆鋼管。
3. （３）前処理として鋼管表面をブラスト処理なとて清浄
   にした後、クロム酸系の化成処理を施したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のポリプロピレン被覆鋼
   管。
4. （４）前処理として鋼管表面をブラスト処理などで清浄
   にした後、クロム酸系の化成処理を行い、しかる後４Ｃ
   ガラス転移温度が８０℃以上のエポキシプライマ一層を
   形成させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のポリプロピレン被覆鋼管。
5. （５）変性ポリオレフィン系接着剤がマレイン酸類変性
   結晶性ポリプロピレンと未変性の結晶性ポリプロピレン
   とポリオレフィンラバーとの混合物であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のポリプロピレン被覆鋼
   管。