JPH0136784B2 - - Google Patents
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- JPH0136784B2 JPH0136784B2 JP59101727A JP10172784A JPH0136784B2 JP H0136784 B2 JPH0136784 B2 JP H0136784B2 JP 59101727 A JP59101727 A JP 59101727A JP 10172784 A JP10172784 A JP 10172784A JP H0136784 B2 JPH0136784 B2 JP H0136784B2
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は−30℃から120℃までの広い温度範囲
において使用される外面プラスチツク被覆鋼管に
関するものである。 （従来技術） 現在、外面プラスチツ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（耐衝撃性、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80℃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ツク被覆鋼管が要求されるに
至つている。また、寒冷地においては−30℃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ツク
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（土屋、他：第４回鋼管塗覆装
国際会議予稿集、307頁、1981）。本発明者らはさ
らにこのようなポリプロピレンを被覆鋼管に適用
すべく検討を行つたところ、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イン
系接着剤のみであるが、従来の変性ポリオレフイ
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−20℃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
−30℃における耐衝撃性を満足しないことが明ら
かになつた。また、前処理として従来のエポキシ
プライマー層を形成させても鋼管に陰極電位をか
けて電気防食を行つ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つた。 一方、ポリプロピレン被覆鋼管であつても、地
下に埋設されて高温で使用される場合は周囲の小
石の食い込みによつて貫通傷が生ずることがあ
る。従つて、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
着剤およびブライマー塗料などの前処理方法を
種々検討し、−30℃から120℃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ツク被覆鋼
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１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−プロピレンブロツクコポリ
マーを主成分としてその低温脆化温度が０℃よ
り高く、15℃以下の樹脂を用いると共に、接着
剤として低温脆化温度が−30℃以下の無水マレ
イン酸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インラバーと
の混合物から成る無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレ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℃以上の
エポキシプライマー層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１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１
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ー層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。 である。 なお、低温脆化温度はASTM規格D746に従つ
て衝撃面に幅方向に深さ0.1mmのノツチを入れた
厚さ２mm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−プロピレンブロツク
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15℃以下であり、かつ120℃における
押入深さが好ましくは0.25mm、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
レンとの結晶性ブロツクコポリマーのみならず、
前記コポリマーに密度0.93ｇ／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、ヘプテ
ン、オクテンなどのα−オレフインとのエチレン
−α−オレフインコポリマーを含む）およびポリ
オレフインラバー（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、ポリイソブチ
レン、１，２−ポリブタジエン）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
ることができる。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FCMなどの混
練機によつてプロピレンとエチレンとのブロツク
共重合体とポリエチレンおよび／またはポリオレ
フインラバーとを注意深く混練することによつて
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)常温パラキシレン不溶のポリプロピレ
ン成分95〜55重量％、(B)常温パラキシレン可溶の
ポリエチレン成分２〜40重量％、(C)常温パラキシ
レン可溶分３〜20重量％であるポリプロピレンが
好ましい。特に前記(A)成分のアイソタクテイシテ
イが90％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
（MFR）が0.05乃至５ｇ／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0.01〜２重量部の核剤を配合したものが好
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℃よりも高いと−30℃における耐衝撃性を
満足しない。また、低温脆化温度が０℃以下であ
ると高温における押込み深さが大きくなつて好ま
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−30℃以下の変性ポリオレフ
イン系接着剤が使用できる。具体的には、無水マ
レイン酸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インラバーとか
らなり、これらの各成分の合計100重量％中のポ
リオレフインラバーの割合が５〜40重量％である
無水マレイン酸変性ポリプロピレン系接着剤が好
ましい。 前記の無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレ
ンは、結晶性ポリプロピレンと無水マレイン酸化
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
ピレンと無水マレイン酸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
ポリ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ツクコポリマー、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−オレフイン（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（MFR）0.1乃至20ｇ／10分のものが好まし
い。 なお、結晶性ポリプロピレンの無水マレイン酸
化合物のグラフト率は結晶性ポリプロピレン１ｇ
に対して１×10-7乃至１×10-3モルの範囲にある
ことが好ましく、さらには１×10-6乃至５×10-4
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、
結晶性ポリ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ツクコポリマー、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−オレフイン（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％
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
ローレイト（MFR）が0.1乃至50ｇ／10分のもの
が好ましい。 前記ポリオレフインラバーとしては、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−ポリブタジエ
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。ポリオレフインラバーの一部をスチレ
ン−ブタジエン共重合体ラバー、ブタジエン−ス
チレン−アクリロニトリル共重合体ラバー、シス
−１，４−ポリブタジエン、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イン
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
とによつて、この発明において使用する無水マレ
イン酸変性ポリプロピレ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ー層４の材料
としては、エポキシ当量170−3000のビスフエノ
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エノールＡ型エポキシ樹脂
に添加すべき他種のエポキシ樹脂の例としては、 水素添加ビスフエノールＡジグリシジルエーテ
ル樹脂、 ビスフエノールＡ側鎖型ジグリシジルエーテル
樹脂、 臭素化ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、 ノボラツク型エポキシ樹脂、 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
脂はビスフエノールＡ型エポキシ樹脂100重量部
当り、０〜50重量部が好ましく、各種添加エポキ
シ樹脂の中でもノボラツク型エポキシ樹脂を５〜
30重量部添加するのが、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170〜3000、好ましく
はエポキシ当量190〜1925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、
複素環式変性ジ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つて従前通り決
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、カーボンブラ
ツ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−プロピレンブロツ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
ピレンブロツ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−プロピレンラバー相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
ことなく良好な耐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−プロピレンブロツ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−プロピレン
ブロツクコポリマーはホモポリプロピレンよりも
はるかに優れた耐衝撃性および低温機械的特性を
有している。なお、第５図は結晶性エチレン−プ
ロピレンブロツ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−プロピレン
ラバー相の構成を示した模式図である。 次に、結晶性エチレン−プロピレンブロツクコ
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０℃より高く15℃以下とし、接着
剤の低温脆化温度を−30℃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G14に従つ
て行つ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−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に従つて被覆層に衝撃を加えても−30℃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
温脆化温度をとつたときの−30℃における衝撃実
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ー層もしく
はその両方を形成させるのは、これらの化成処理
層およびプライマー層が陰極剥離、塗膜下腐食お
よび被覆層端面から接着界面への水侵入を阻止す
るのに顕著な効果があるからである。そして、化
成処理相とプライマー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
プライマー層のガラス転移温度を80℃以上と規定
したのは、もしエポキシプライマー層のガラス転
移温度が80℃未満である場合、このエポキシプラ
イマー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、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
℃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つ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−プロピレンブロツ
クコポリマーの低温脆化温度が15℃以下であり、
かつ接着剤の低温脆化温度が−30℃以下であるの
で、被覆層が大きな衝撃を受けても−30℃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
ライマー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。従つて、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−30℃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機能を有しているので、
寒冷地に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つた分野にも適用可
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30670に従つて測定した値である。 実施例 １ シヨ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、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる、低温脆化温度が−56℃でメ
ルトフローインデツクスが2.1ｇ／10分、密度
0.887ｇ／cm3、無水マレイン酸含有量7.0×
10-6mol／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して溶融押出被覆を行つ
て、厚さ200μ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0.18mm、メルトフローイン
デツクスが1.0ｇ／10分、密度が0.922ｇ／cm3、カ
ーボンブラツク濃度0.5％核剤添加量0.2％の結晶
性エチレン−プロピレンブロツクコポリマー（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
における押込深さを測定（DIN規格30670によ
る）、落錘衝撃実験（ASTM規格G14）、陰極剥
離試験（ASTM規格G8、電圧：−1.5V v.s.S.C.
E.、期間：30日間）および温水浸漬実験を行つ
た。温水浸漬実験は90℃の温水に1000時間浸漬後
幅10mmの被覆層についてインストロン引張試験機
を用い、23℃にて剥離速度50mm／分で90度剥離を
行ない、ピール接着強度を求めた。これらの試験
結果をまとめて第１表に示す。 実施例 ２ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃に予熱し、その表面に、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる、低温脆化温度が−58℃でメ
ルトフローインデツクスが2.0ｇ／10分、密度が
0.885ｇ／cm3、無水マレイン酸含有量7.0×
10-6mol／ｇ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130μ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℃で120℃に
おける押込み深さが0.19mm、メルトフローインデ
ツクスが1.0ｇ／10分、密度が0.920ｇ／cm3、カー
ボンブラツク濃度が0.5％核剤添加量0.2％の結晶
性エチレン−プロピレンブロツクコポリマー（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
ことによつて厚さ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つた。その結果をまと
めて第１表に示す。 実施例 ３ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃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190のビス
フエノール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30μのエポキシプライマー
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℃であつた。その後ただちに実施例２
と全く同様に、その表面に、下記組成及び配合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる接着剤の塗布およびポリプロ
ピレンの被覆を行つて、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つた。その試験結
果を第１表に示す。 実施例 ４ シヨ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600mg／m2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、そ
の表面に、下記組成及び配合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる接着剤の塗布およびポリプロ
ピレンの被覆を行つ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つた。その結果を第
１表に示す。 実施例 ５ シヨ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550mg／m2のクロメート皮膜を形
成させた。その後、鋼管を210℃に予熱し、その
表面に実施例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30μのエポキシプラ
イマー層を形成させた。その後ただちに実施例２
と全く同様に、その表面に、下記組成及び配合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる接着剤の塗布およびポリプロ
ピレンの被覆を行つ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つた。その結果を第
１表に示す。 次に、本発明以外の方法による比較例を示す。 比較例 １ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃に予熱し、その表面に、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンブ
ロツクコポリマー メルトフローインデツクス 15.0ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 1.0×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 90重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 10重量％ からなる低温脆化温度が−５℃でメルトフローイ
ンデツクスが4.5ｇ／10分および密度が0.896ｇ／
cm3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
130μ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
覆層の被覆を行つ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つた。その結果を第１
表に示す。 比較例 ２ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃に予熱し、その表面に、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性エチレン−プロピ
レンランダムコポリマー メルトフローインデツクス 15ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 1.0×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 67重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 3.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 30重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 ３重量％ からなる低温脆化温度が＋14℃でメルトフローイ
ンデツクスが6.2ｇ／10分、および密度が0.888
ｇ／cm3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130μ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℃以上で、120℃
における押込み深さが0.10mm、メルトフローイン
デツクスが0.89ｇ／10分、密度が0.918ｇ／cm3、
カーボンブラツク濃度が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巻き
つけることによつて厚さ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つた。その結果をまと
めて第１表に示す。
において使用される外面プラスチツク被覆鋼管に
関するものである。 （従来技術） 現在、外面プラスチツ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（耐衝撃性、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80℃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ツク被覆鋼管が要求されるに
至つている。また、寒冷地においては−30℃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ツク
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（土屋、他：第４回鋼管塗覆装
国際会議予稿集、307頁、1981）。本発明者らはさ
らにこのようなポリプロピレンを被覆鋼管に適用
すべく検討を行つたところ、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イン
系接着剤のみであるが、従来の変性ポリオレフイ
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−20℃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
−30℃における耐衝撃性を満足しないことが明ら
かになつた。また、前処理として従来のエポキシ
プライマー層を形成させても鋼管に陰極電位をか
けて電気防食を行つ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つた。 一方、ポリプロピレン被覆鋼管であつても、地
下に埋設されて高温で使用される場合は周囲の小
石の食い込みによつて貫通傷が生ずることがあ
る。従つて、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
着剤およびブライマー塗料などの前処理方法を
種々検討し、−30℃から120℃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ツク被覆鋼
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１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−プロピレンブロツクコポリ
マーを主成分としてその低温脆化温度が０℃よ
り高く、15℃以下の樹脂を用いると共に、接着
剤として低温脆化温度が−30℃以下の無水マレ
イン酸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インラバーと
の混合物から成る無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレ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℃以上の
エポキシプライマー層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１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１
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ー層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。 である。 なお、低温脆化温度はASTM規格D746に従つ
て衝撃面に幅方向に深さ0.1mmのノツチを入れた
厚さ２mm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−プロピレンブロツク
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15℃以下であり、かつ120℃における
押入深さが好ましくは0.25mm、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
レンとの結晶性ブロツクコポリマーのみならず、
前記コポリマーに密度0.93ｇ／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、ヘプテ
ン、オクテンなどのα−オレフインとのエチレン
−α−オレフインコポリマーを含む）およびポリ
オレフインラバー（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、ポリイソブチ
レン、１，２−ポリブタジエン）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
ることができる。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FCMなどの混
練機によつてプロピレンとエチレンとのブロツク
共重合体とポリエチレンおよび／またはポリオレ
フインラバーとを注意深く混練することによつて
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)常温パラキシレン不溶のポリプロピレ
ン成分95〜55重量％、(B)常温パラキシレン可溶の
ポリエチレン成分２〜40重量％、(C)常温パラキシ
レン可溶分３〜20重量％であるポリプロピレンが
好ましい。特に前記(A)成分のアイソタクテイシテ
イが90％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
（MFR）が0.05乃至５ｇ／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0.01〜２重量部の核剤を配合したものが好
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℃よりも高いと−30℃における耐衝撃性を
満足しない。また、低温脆化温度が０℃以下であ
ると高温における押込み深さが大きくなつて好ま
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−30℃以下の変性ポリオレフ
イン系接着剤が使用できる。具体的には、無水マ
レイン酸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インラバーとか
らなり、これらの各成分の合計100重量％中のポ
リオレフインラバーの割合が５〜40重量％である
無水マレイン酸変性ポリプロピレン系接着剤が好
ましい。 前記の無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレ
ンは、結晶性ポリプロピレンと無水マレイン酸化
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
ピレンと無水マレイン酸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
ポリ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ツクコポリマー、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−オレフイン（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（MFR）0.1乃至20ｇ／10分のものが好まし
い。 なお、結晶性ポリプロピレンの無水マレイン酸
化合物のグラフト率は結晶性ポリプロピレン１ｇ
に対して１×10-7乃至１×10-3モルの範囲にある
ことが好ましく、さらには１×10-6乃至５×10-4
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、
結晶性ポリ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ツクコポリマー、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−オレフイン（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％
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
ローレイト（MFR）が0.1乃至50ｇ／10分のもの
が好ましい。 前記ポリオレフインラバーとしては、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−ポリブタジエ
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。ポリオレフインラバーの一部をスチレ
ン−ブタジエン共重合体ラバー、ブタジエン−ス
チレン−アクリロニトリル共重合体ラバー、シス
−１，４−ポリブタジエン、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イン
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
とによつて、この発明において使用する無水マレ
イン酸変性ポリプロピレ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ー層４の材料
としては、エポキシ当量170−3000のビスフエノ
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エノールＡ型エポキシ樹脂
に添加すべき他種のエポキシ樹脂の例としては、 水素添加ビスフエノールＡジグリシジルエーテ
ル樹脂、 ビスフエノールＡ側鎖型ジグリシジルエーテル
樹脂、 臭素化ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、 ノボラツク型エポキシ樹脂、 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
脂はビスフエノールＡ型エポキシ樹脂100重量部
当り、０〜50重量部が好ましく、各種添加エポキ
シ樹脂の中でもノボラツク型エポキシ樹脂を５〜
30重量部添加するのが、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170〜3000、好ましく
はエポキシ当量190〜1925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、
複素環式変性ジ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つて従前通り決
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、カーボンブラ
ツ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−プロピレンブロツ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
ピレンブロツ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−プロピレンラバー相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
ことなく良好な耐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−プロピレンブロツ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−プロピレン
ブロツクコポリマーはホモポリプロピレンよりも
はるかに優れた耐衝撃性および低温機械的特性を
有している。なお、第５図は結晶性エチレン−プ
ロピレンブロツ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−プロピレン
ラバー相の構成を示した模式図である。 次に、結晶性エチレン−プロピレンブロツクコ
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０℃より高く15℃以下とし、接着
剤の低温脆化温度を−30℃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G14に従つ
て行つ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−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に従つて被覆層に衝撃を加えても−30℃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
温脆化温度をとつたときの−30℃における衝撃実
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ー層もしく
はその両方を形成させるのは、これらの化成処理
層およびプライマー層が陰極剥離、塗膜下腐食お
よび被覆層端面から接着界面への水侵入を阻止す
るのに顕著な効果があるからである。そして、化
成処理相とプライマー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
プライマー層のガラス転移温度を80℃以上と規定
したのは、もしエポキシプライマー層のガラス転
移温度が80℃未満である場合、このエポキシプラ
イマー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、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
℃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つ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−プロピレンブロツ
クコポリマーの低温脆化温度が15℃以下であり、
かつ接着剤の低温脆化温度が−30℃以下であるの
で、被覆層が大きな衝撃を受けても−30℃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
ライマー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。従つて、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−30℃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機能を有しているので、
寒冷地に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つた分野にも適用可
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30670に従つて測定した値である。 実施例 １ シヨ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、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる、低温脆化温度が−56℃でメ
ルトフローインデツクスが2.1ｇ／10分、密度
0.887ｇ／cm3、無水マレイン酸含有量7.0×
10-6mol／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して溶融押出被覆を行つ
て、厚さ200μ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0.18mm、メルトフローイン
デツクスが1.0ｇ／10分、密度が0.922ｇ／cm3、カ
ーボンブラツク濃度0.5％核剤添加量0.2％の結晶
性エチレン−プロピレンブロツクコポリマー（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
における押込深さを測定（DIN規格30670によ
る）、落錘衝撃実験（ASTM規格G14）、陰極剥
離試験（ASTM規格G8、電圧：−1.5V v.s.S.C.
E.、期間：30日間）および温水浸漬実験を行つ
た。温水浸漬実験は90℃の温水に1000時間浸漬後
幅10mmの被覆層についてインストロン引張試験機
を用い、23℃にて剥離速度50mm／分で90度剥離を
行ない、ピール接着強度を求めた。これらの試験
結果をまとめて第１表に示す。 実施例 ２ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃に予熱し、その表面に、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる、低温脆化温度が−58℃でメ
ルトフローインデツクスが2.0ｇ／10分、密度が
0.885ｇ／cm3、無水マレイン酸含有量7.0×
10-6mol／ｇ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130μ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℃で120℃に
おける押込み深さが0.19mm、メルトフローインデ
ツクスが1.0ｇ／10分、密度が0.920ｇ／cm3、カー
ボンブラツク濃度が0.5％核剤添加量0.2％の結晶
性エチレン−プロピレンブロツクコポリマー（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
ことによつて厚さ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つた。その結果をまと
めて第１表に示す。 実施例 ３ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃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190のビス
フエノール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30μのエポキシプライマー
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℃であつた。その後ただちに実施例２
と全く同様に、その表面に、下記組成及び配合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる接着剤の塗布およびポリプロ
ピレンの被覆を行つて、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つた。その試験結
果を第１表に示す。 実施例 ４ シヨ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600mg／m2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、そ
の表面に、下記組成及び配合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる接着剤の塗布およびポリプロ
ピレンの被覆を行つ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つた。その結果を第
１表に示す。 実施例 ５ シヨ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550mg／m2のクロメート皮膜を形
成させた。その後、鋼管を210℃に予熱し、その
表面に実施例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30μのエポキシプラ
イマー層を形成させた。その後ただちに実施例２
と全く同様に、その表面に、下記組成及び配合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンホ
モポリマー メルトフローインデツクス 45ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 3.5×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 20重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 1.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 60重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 20重量％ を溶融混練してなる接着剤の塗布およびポリプロ
ピレンの被覆を行つ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つた。その結果を第
１表に示す。 次に、本発明以外の方法による比較例を示す。 比較例 １ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃に予熱し、その表面に、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性ポリプロピレンブ
ロツクコポリマー メルトフローインデツクス 15.0ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 1.0×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 90重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 10重量％ からなる低温脆化温度が−５℃でメルトフローイ
ンデツクスが4.5ｇ／10分および密度が0.896ｇ／
cm3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
130μ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
覆層の被覆を行つ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つた。その結果を第１
表に示す。 比較例 ２ シヨツトブラスト処理した鋼管（SGP、400A）
を210℃に予熱し、その表面に、下記組成及び配
合比 無水マレイン酸変性結晶性エチレン−プロピ
レンランダムコポリマー メルトフローインデツクス 15ｇ／10分 無水マレイン酸含有量 1.0×10-5mol／ｇ 接着剤中の配合割合 67重量％ 未変性結晶性エチレン−プロピレンブロツク
コポリマー メルトフローインデツクス 3.0ｇ／10分 接着剤中の配合割合 30重量％ エチレン−プロピレン共重合体ラバー ムーニー粘度 70 接着剤中の配合割合 ３重量％ からなる低温脆化温度が＋14℃でメルトフローイ
ンデツクスが6.2ｇ／10分、および密度が0.888
ｇ／cm3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130μ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℃以上で、120℃
における押込み深さが0.10mm、メルトフローイン
デツクスが0.89ｇ／10分、密度が0.918ｇ／cm3、
カーボンブラツク濃度が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巻き
つけることによつて厚さ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つた。その結果をまと
めて第１表に示す。
【表】
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0.2mm以
下であり、−30℃という低温において被覆層に強
い衝撃が加わつても亀裂が生じないので、該被覆
層は−30℃から120℃という広い温度範囲におい
て優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−プロピレ
ンブロツクコポリマーを使用しても、被覆層と接
着剤層の低温脆化温度が本発明の特許請求の記載
外にある場合は、温度が−30℃以上において強い
衝撃によつて被覆層に亀裂が生じるので−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の値が重要にな
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く向上す
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つた被覆
鋼管は、この効果がさらに大きくなる。 以上に詳述したように、本発明はポリプロピレ
ン被覆層および接着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ー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、従来に無
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。
プロピレン被覆鋼管は押込深さが120℃で0.2mm以
下であり、−30℃という低温において被覆層に強
い衝撃が加わつても亀裂が生じないので、該被覆
層は−30℃から120℃という広い温度範囲におい
て優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−プロピレ
ンブロツクコポリマーを使用しても、被覆層と接
着剤層の低温脆化温度が本発明の特許請求の記載
外にある場合は、温度が−30℃以上において強い
衝撃によつて被覆層に亀裂が生じるので−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の値が重要にな
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く向上す
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つた被覆
鋼管は、この効果がさらに大きくなる。 以上に詳述したように、本発明はポリプロピレ
ン被覆層および接着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ー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、従来に無
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。
第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80℃以上のエポキシプライマー層を
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ー層を形
成させたポリプロピレン被覆鋼管の断面の一部を
示す。第５図は結晶性エチレン−プロピレンブロ
ツ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。 １……鋼管、２……接着剤層、３……ポリプロ
ピレン被覆層、４……エポキシプライマー層、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脆化温度の適正範囲。
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80℃以上のエポキシプライマー層を
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ー層を形
成させたポリプロピレン被覆鋼管の断面の一部を
示す。第５図は結晶性エチレン−プロピレンブロ
ツ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。 １……鋼管、２……接着剤層、３……ポリプロ
ピレン被覆層、４……エポキシプライマー層、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脆化温度の適正範囲。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼管の外面に前処理を施した後接着剤を介し
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−プロピレンブ
ロツ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15℃以下の樹脂を用い、かつ接着
剤として低温脆化温度が−30℃以下の無水マレイ
ン酸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インラバーとの混合
物から成る無水マレイン酸変性ポリプロピレン系
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℃以上のエポ
キシプライマー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 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
る後にガラス転移温度が80℃以上のエポキシプラ
イマー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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172784A JPS60245544A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ポリプロピレン被覆鋼管 |
| US06/621,097 US4606953A (en) | 1983-06-23 | 1984-06-15 | Polypropylene coated steel pipe |
| DE3422920A DE3422920C2 (de) | 1983-06-23 | 1984-06-20 | Mit einem Propylenpolymerisat beschichtetes Stahlrohr |
| IT2157784A IT1196164B (it) | 1983-06-23 | 1984-06-22 | Tubo di acciaio rivestito con polipropilene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172784A JPS60245544A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ポリプロピレン被覆鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245544A JPS60245544A (ja) | 1985-12-05 |
| JPH0136784B2 true JPH0136784B2 (ja) | 1989-08-02 |
Family
ID=14308315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10172784A Granted JPS60245544A (ja) | 1983-06-23 | 1984-05-22 | ポリプロピレン被覆鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245544A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6286605B1 (ja) * | 2017-08-30 | 2018-02-28 | 新日中商事株式会社 | 浮き床用床材の設置方法、浮き床用床材、浮き床 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0767779B2 (ja) * | 1990-07-24 | 1995-07-26 | 日本鋼管株式会社 | プラスチック被覆鋼管の製造方法 |
| WO2024053093A1 (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | 住友電気工業株式会社 | 非水電解液電池用リード線及び非水電解液電池 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954880A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | 三菱油化株式会社 | 樹脂被覆鋼管 |
| JPS6021547A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-05-22 JP JP10172784A patent/JPS60245544A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6286605B1 (ja) * | 2017-08-30 | 2018-02-28 | 新日中商事株式会社 | 浮き床用床材の設置方法、浮き床用床材、浮き床 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60245544A (ja) | 1985-12-05 |
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