JPS63209777A

JPS63209777A - 金属面上にポリオレフイン被覆を形成する方法

Info

Publication number: JPS63209777A
Application number: JP4145187A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Umeyama; 梅山　謙介
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1988-08-31

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】本発明は、金属面上に耐陰極剥離性及び耐温水性に優れ
たポリオレフィン被覆を形成する方法に関するものであ
る。

従来、鋼管等の金属面の保護を目的として、ポリオレフ
ィン樹脂で金属面を被覆することが行なわれている。し
かし、一般にポリオレフィンは無極性であるため、金属
に対する接着性が悪い。この接着性を改善するために、
金属表面とポリオレフィンとの間に、接着層として無水
マレイン酸変性ポリオレフィンを介在させる方法が知ら
れている。

ところが、この方法によっても、未だ両者間の接着強度
が十分でないため、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をプ
ライマー、すなわち下塗り剤として用いることにより、
耐陰極剥離性及び耐温水性を改良することが行なわれて
いる。

しかしながら、近年バイブライン等の高温、高圧化が進
んで来ているにも拘らず、高温での耐陰極剥離性及び耐
温水性の良好な被覆材料は未だ得られていなかった。

本発明は、このような従来の問題点を解消し、鋼管等の
金属面上に耐陰極剥離性及び耐温水性の優れたポリオレ
フィン被覆を形成する方法を提供しようとするものであ
る。

本発明は、金属面上にポリオレフィンの防食被覆を形成
するにあたり、金属面上に、先ず、エポキシ樹脂１００
重量部に対してアルミニウム粉粒体２〜３０重量部を添
加配合して成るエポキシ樹脂組成物を直接被覆した後、
該被覆上にポリオレフィン樹脂組成物を被覆することを
特徴とする。

本発明について変性ポリオレフィン樹脂とは、不飽和カ
ルボン酸又はその無水物又はこれらの誘導体で変性した
ものである。

このような変性ポリオレフィンの製造に用いられるポリ
オレフィンとしては、低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブデンー１、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
ープデンー１共重合体、プロビレンーブデンー１共重合
体及びこれらの混合物が挙げられる。

又、このようなポリオレフィンの変性に用いる不飽和カ
ルボン酸又はその無水物として、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、無
水シトラコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸等が挙げ
られる。変性ポリオレフィン中のこのような変性剤の量
は０．００１〜３重量部（ポリオレフィン１００重量部
に対し、）のものが望ましい。

本発明で用いられるエポキシ樹脂としては、エポキシ樹
脂と硬化剤とで用いられるが、その組合わせは、金属と
の密着性、塗装作業性が良好であることを要求される。

このような要求を満足するエポキシ樹脂としては、密着
性の点からビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が最も優れ
ているが、耐熱性を考慮に入れてノボラック型エポキシ
樹脂を単独又は併用してもよい。エポキシ樹脂は、常温
で液状のものでも固体のものでもよいが、固体のものを
使用する場合には、加熱するか、溶剤で希釈することに
より使用すればよい。

次に添加されるアルミニウム粉粒体の大きさは、一般に
塗料に配合されるものが使用される。又、その混合量は
、エポキシ樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部と
するのが好ましい。この理由として、２重量部未満では
耐陰極剥離性を向上させる効果はなく、３０重量部を越
えると、アルミニウム粉粒体が析出し、接着性が不良と
なることが挙げられる。

なお、エポキシ樹脂の硬化剤としては、アミン系のもの
が望ましく、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン
、ジエチルアミノプロピルアミン、トリエチレンテトラ
ミンのような脂肪族アミンと、これらのものをモノエポ
キシ化合物と付加反応せしめた誘導体、メタフェニレン
ジアミン、４，４′−メチレンジアニリン、ジアミノジ
フェニルスルホンのような芳香族アミンとこれらのもの
をモノエポキシ化合物と付加反応させた誘導体、３，９
−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８．１０−テト
ラオキサスピロ（５，５’　）ウンデセン、キシリレン
ジアミン、メンタンジアミン、Ｎ−アミノエチルペブラ
ジン等の複素環式アミン化合物とこれらのものをモノエ
ポキシ化合物と付加反応せしめた誘導体、２−エチル−
４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等の
イミダゾール化合物、植物油不飽和脂肪酸の２量体又は
３量体から誘導されたポリアミド樹脂等が利用できる。

又、ジシアンジアミド及びその誘導体環一般に塗料に使
う硬化剤が利用できる。

エポキシ樹脂と、これらの硬化剤との配合比は、当量比
でエポキシ樹脂／硬化剤が０．５〜１．２になるように
配合するのが望ましい。又、組成物には着色顔料及びフ
ィラーを配合することも可能であり、作業性付与のため
に有機溶剤の使用も可能である。

本発明方法の実施に際しては、金属表面を予めグリッド
プラスト等の方法により研磨することで錆や汚れ等を除
去することが必要である。その後、予熱してから前記の
エポキシ樹脂組成物を塗布しても、逆に塗布後に加熱し
てもよい。重要なのは、エポキシ樹脂組成物の硬化を十
分に行なうために、金属表面を電気炉、バーナー等の加
熱手段により、８０〜２００°Ｃに加熱することである
。予熱温度が８０°Ｃ以下ではエポキシ樹脂組成物の硬
化が不十分で、密着力が低下する。また２００°Ｃを越
えて加熱すると、熱劣化を生ずるので好ましくない。本
発明方法が適用できる金属材料は、板状、管状等のアル
ミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、錫、ステンレスス
チール、黄銅、クロム及びこれらの合金並びにこれらを
メッキした金属を挙げることができる。

前記エポキシ樹脂組成物の被覆は、ロールコータ−、エ
アスプレー、エアレススプレー、刷毛塗り等の方法で膜
Ｗ−１〜２００μに塗布される。その後、前記の変性ポ
リオレフィン樹脂組成物をその融点以上の温度で被覆す
る。変性ポリオレフィン組成物の被覆方法として、ペレ
ット状及び粉末状の変性ポリエチレンを押出被覆する方
法、接着層に、変性ポリオレフィン樹脂を用いたテープ
やシート及びフユープ等熱収縮性材料を加熱圧着する方
法があるが、何れの方法を用いるにしても、変性ポリオ
レフィンを融点以上にする必要があり、変性ポリオレフ
ィンの温度を融点以下で金属面上に熱圧着しても十分な
接着強度は得られない。

以上説明したように、本発明方法によれば、ポリオレフ
ィンを金属面に強固に接着被覆することができることは
勿論、以下に示す実施例から判るように、耐陰極剥離性
及び耐温水性に優れたポリオレフィン被覆を金属面上に
形成し得ることができる。

以下本発明の詳細な説明する。

実施例１ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル■会社製
商品名工ピコ−）　８２８）を１００重量部に対して、
酸化チタン（古河鉱業■会社製商品名ＰＲ−２２）　２
５重量部、カーボンブラック　（三菱化成工業■会社商
品名１１５Ｂ）０．６重量部、微粉シリカ（日本アエロ
ジル■会社製商品名ＡＥＲＯＳＩＬ３００）　　３重量
部、鱗片状アルミニウム粉粒体（東洋アルミニウム■会
社製商品名１９００Ｍ）　２重量部及びアミン系硬化剤
（油化シェル側合社製商品名工ボメートＢ　−００２）
５０重量部から成るエポキシ樹脂組成物を、＃７０のス
チールがグリッドブラスト処理した厚さ３ｍｍの３３φ
普通鋼管に、刷毛を用いて膜厚が２５〜５０μになるよ
うに、塗布した。その後に温度１３０°Ｃに設定した電
気炉中で３０分間加熱処理した。次に、この鋼管をプロ
パンガスバーナーで温度１９０°Ｃに予熱した後、厚さ
１ｍｍのポリエチレン収縮性チューブの内面に厚さ１Ｉ
ＩＩＩ１１のカルボン酸変性ポリエチレン（東燃石油化
学■会社製商品名ＣＭＰ　ＨＡ−４３０）を加熱融着し
た被覆材を装着し、その外面をプロパンガスバーナーが
加熱し収縮させると共に融着させ、次いでこれを室温ま
で冷却して鋼管表面にポリエチレン被覆層を形成した。

こうして得られたポリエチレン被覆層について耐温水性
及び耐陰極剥離性を調べた。得られた結果を「表１」に
まとめて示す。

実施例２鋼管を１９０　’Ｃまで加熱後、実施例１で用いたエポ
キシ樹脂組成物を塗布した後、同一の収縮性ポリエチレ
ンチューブを加熱し収縮させて被覆させた他は、前記実
施例１と全く同じ条件で鋼管上にポリエチレン被覆層を
形成した。

実施例３アルミニウム粉粒体の配合量が１０重量部のエポキシ樹
脂組成物を用いた以外は、実施例１と全く同じ条件で鋼
管上にポリエチレン被覆層を形成した。

実施例４アルミニウム粉粒体の配合量が２０重量部のエポキシ樹
脂組成物を用いた以外は、実施例１と全く同じ条件で鋼
管上にポリエチレン被覆層を形成した。

実施例５アルミニウム粉粒体の配合量が３０重量部のエポキシ樹
脂組成物を用いた以外は、実施例１と全く同じ条件で鋼
管上にポリエチレン被覆層を形成した。

実施例６エポキシ樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（チバガイギー社製商品名アラルダイ）　６０７
１）１００重量部に対して、酸化チタン（古河鉱業■会
社製商品名ＰＲ−２２）２５重量部、カーボンブラック
（三菱化成工業■会社製商品名１１５Ｂ）　０．６重量
部、タルク（竹原化学工業■会社製商品名ＴＴタルク）
２５重量部、硫酸バリウム（堺化学工業■会社装面品名
沈降性硫酸バリウム＃３００）　２５重量部、アルミニ
ウム粉粒体（東洋アルミニウム■製商品名１９００Ｍ）
　２重量部、変性ポリアミン系硬化剤（チバガイギー社
製商品名アラルダイトＨＹ８３７）　１２重量部、メチ
ルイソブチルケトン２５重量部、エチルセロソルブ２７
重量部、キシレン５０重量部、トルエン６重量部からな
るものを用いた以外は、実施例１と全く同じ条件で鋼管
上にポリエチレン被覆層を形成した。

比較例１アルミニウム粉粒体をのぞいた組成物のエポキシ樹脂組
成物を用いた以外は、実施例１と全く同じ条件で鋼管上
にポリエチレン被覆層を形成した。

比較例２アルミニウム粉粒体の配合量を５０重量部にしたエポキ
シ樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と全く同じ条件
で鋼管上にポリエチレン被覆層を形成した。

このようにして各実施例及び比較例で鋼管上に形成した
ポリエチレン被覆層について、それぞれ温度８０°Ｃの
温水に３０日間浸漬した後に、１８０°Ｃにて引剥し接
着力を測定し、又第１図に示すような陰極剥離試験装置
を用いて、耐陰極剥離性の測定を行なった。得られた結
果を「表１」に併記す。

表　　１（＊）　３．５　ｍｍφ孔、−６Ｖ力ソード分極、８０
’Ｃ１３％ＮａＣ＋水、３０日での被覆の剥離面積（ｃ
ｍ２）表１からも明らかなように、本発明方法により、
鋼管上に形成したポリエチレン被覆層は耐温水性、耐陰
極剥離性が従来のものに比し、大幅に改善されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にて用いた陰極剥離試験装置の断面図で
ある。１・・・アクリル製フタ　　２・・・ホーロー容器３・
・・３χ食塩水　　　　　４・・・テフロン製撹拌機５
・・・テフロン製ヒーター６・・・定電圧電源　　　　７・・・１３肛φ炭素棒８
・・・３３ｎ＋ｍφ鋼管　　　　９・・・被覆材１０・
・・３．５画一孔　　　　１１・・・端末キャップ１２
・・・シール材第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、金属面上にポリオレフィン被覆を形成するにあたり
、金属面上に、先ず、エポキシ樹脂１００重量部に対して
アルミニウム粉粒体２〜３０重量部を添加配合して成る
エポキシ樹脂組成物を直接被覆した後、該被覆上に変性
ポリオレフィン樹脂組成物を被覆することを特徴とする
金属面上にポリオレフィン被覆を形成する方法。