JPH05309788A - ポリプロピレンライニング及びライニング用粉体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリプロピレンライニング及びライニング用
粉体に関する。 【構成】 ポリプロピレン／ポリエチレンが重量比で
５０／１〜１／１である加熱溶融物よりなる金属のポリ
プロピレンライニング及び平均粒径が５００μｍ以下
のポリプロピレン粉末とポリエチレン粉末とを重量比で
５０／１〜１／１の割合で混合してなるポリプロピレン
ライニング用粉体及びポリプロピレン／ポリエチレン
の重量比が５０／１〜１／１になるように混合したもの
を溶融混練した後、平均粒径が５００μｍ以下に粉砕し
てなるポリプロピレンライニング用粉体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排煙脱硫装置、ガス精製
プラント、海水淡水化装置、火力プラントなどの金属
（炭素鋼）材料に適用される加熱溶融ポリプロピレンラ
イニング及びライニング用粉体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のポリプロピレンライニングはポリ
プロピレンのシートあるいはパイプの表面をコロナ放
電、濃硫酸とクロム酸混液などにより接着性を付与した
表面処理を施したのち、エポキシ樹脂などの接着剤を塗
布して接着する、いわゆるシートライニングが知られて
いるが、ポリエチレン、フッ素樹脂のように、ポリプロ
ピレンの溶融温度以上に被ライニング材を加熱した面に
ポリプロピレンの粉末を散布して、溶融させて被膜を形
成させる、いわゆる加熱溶融ポリプロピレンライニング
は全く提案されていない。また、粉体を散布して加熱溶
融ポリプロピレンライニングするためのライニング用粉
体も市販されたものはなく、提案事例もない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記、シートまたはパ
イプに表面処理を施こし、接着剤で接着してライニング
するポリプロピレンライニングは次の如き問題があり、
工業的にはほとんど適用されていない。 （１）接着剤を塗布し、貼りつける方法であり、接着不
良などの欠陥を生じやすい。 （２）接着法であり、ゴムライニングと同様に人手によ
り押し付けて接着するか、適当な工具で押し付けて接着
するため、配管のベント部、Ｔ字管など複雑な形状のも
のまたは小口径の配管などへの適用が難しい。 （３）配管へのライニングの場合、予め、押出機で押出
したポリプロピレンパイプを用いるため、各種管径の配
管が用いられるプラントではそれらの管径に適合するポ
リプロピレンパイプを製作するために、それぞれのパイ
プを製造するための金型が必要であり、ポリプロピレン
パイプの価格が非常に高くなる。

【０００４】一般に、ポリプロピレンは射出成形品、押
出成形品、フィルムなどに用いられているが、これらの
市販ポリプロピレンは金属面に対して加熱溶融状態では
付着しているが、冷却固化時には剥離してしまう。従っ
て、ポリプロピレンライニングは前述の如く、押出成形
されたシートやパイプを各種表面処理により改質し、接
着性を付与し、接着剤で接着ライニングするものしか実
用化されていない。

【０００５】市販ポリプロピレンが何故、金属に対し
て、加熱溶融方法により接着できないかについては、ポ
リプロピレンが固化収縮率が大きく、比較的低温（常
温）になっても固化収縮が長時間継続する、クリープ応
力がポリエチレン、フッ素樹脂に比べてかなり大きい、
あるいは射出成形、押出成形などにおける離型性を改良
するために添加されている滑材などの添加剤の影響によ
るものと考えられるが詳細な要因については不明であ
る。

【０００６】本発明は上記技術水準に鑑み、ポリプロピ
レンの有する優れた耐薬品性、耐熱性及び機械的性質を
保持し、かつ接着性に優れた加熱溶融ライニング材及び
そのライニング用粉体を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは複雑な形状
や大小管径に対応可能な粉体を用いる加熱溶融ポリプロ
ピレンライニングを開発すべく鋭意実験検討の結果、ポ
リプロピレン単独では加熱溶融後の冷却固化時に剥離し
てしまうのに対し、ポリプロピレンにポリエチレンを適
当な割合で混合することにより、剥離せず、接着力の強
い良好なライニング被膜が得られることを見出し、その
知見に基づいて本発明を完成したものである。

【０００８】すなわち、本発明は （１）ポリプロピレン／ポリエチレンの重量比が５０／
１〜１／１である加熱溶融物よりなることを特徴とする
金属のポリプロピレンライニング。 （２）平均粒径が５００μｍ以下のポリプロピレン粉末
とポリエチレン粉末とを重量比で５０／１〜１／１の割
合で混合してなることを特徴とするポリプロピレンライ
ニング用粉体。 （３）ポリプロピレン／ポリエチレンの重量比が５０／
１〜１／１になるように混合したものを溶融混練した
後、平均粒径が５００μｍ以下になるように粉砕してな
ることを特徴とするポリプロピレンライニング用粉体。
である。

【０００９】本発明の対象とする金属は一般的には炭素
鋼である。

【００１０】本発明におけるポリプロピレンとポリエチ
レンの混合割合は使用するポリプロピレン及びポリエチ
レンの種類、グレードによって異なるが適正範囲は５０
／１〜１／１である。ポリエチレンの混合割合が多過ぎ
ると軟化点及び耐熱強度などがポリエチレンに近くな
る。

【００１１】また、加熱溶融ライニングに適した粉体の
粒子径は５００μｍ以下であれば均一な膜厚の被膜が得
られるが、好ましくは平均粒径１００〜１５０μｍであ
る。平均粒子径が５００μｍより大きな粉体を用いた場
合でもライニング被膜は形成できるが、被膜形成するた
めの溶融に長時間を要するばかりでなく、表面が凹凸状
態となり、均一膜厚のライニング被膜を形成できなくな
る。

【００１２】

【作用】本発明のライニング材はポリプロピレンとポリ
エチレンの重量比が５０／１〜１／１の割合で形成され
るが、加熱溶融状態ではポリプロピレンとポリエチレン
の両者が溶融しており、冷却固化時にポリエチレンとポ
リプロピレンとの流動特性及び固化温度が異なるため
に、ポリエチレンよりもポリプロピレンの方が高温で固
化する。従って、ポリプロピレンがポリエチレンの中に
分散したような状態で固化されている状態となり、金属
（炭素鋼）面にはポリプロピレンが多いにもかかわら
ず、ポリエチレンが主体に接着しているようになる。ポ
リエチレンは結晶性ポリマーで固化収縮率もポリプロピ
レンとほとんど同じであるが、固化時の剥離がなくポリ
エチレンライニングが実用化されているのであるが、こ
の理由はポリエチレンのクリープ変形応力が非常に小さ
いために、固化収縮時にポリエチレンが伸びて接着力よ
りも小さな応力まで瞬時に応力が緩和されるために剥離
されないライニングが得られるのである。本発明のライ
ニング材もポリエチレンが金属面と接着するために、前
述の如き作用で剥離のないライニングが得られるのであ
る。

【００１３】従って、本発明のライニングを得るための
ライニング用粉体は粒径の小さいポリプロピレンとポリ
エチレンを混合することにより、ポリプロピレンに対す
るポリエチレンの混合割合を５０／１と小さくすること
ができるが、ポリエチレンの割合が多くてもよい環境
（ポリエチレン単独の使用限界温度６０℃以上の環境で
６０〜７０℃の液に接触する場合）に適用する場合には
その混合比は１／１でも充分である。

【００１４】更にライニング用粉体を溶融混練機を用い
て、溶融混練したのち、平均粒径が５００μｍ以下にな
るように粉砕したものは前記粉体を混合したものより
も、ポリプロピレンとポリエチレンとの混合が均一にな
っており、更に良好な接着力を有するライニングが得ら
れる。

【００１５】

【実施例】メルトフローインデックス（ＭＩ）が５のポ
リプロピレンとＭＩが５のポリエチレンのペレットを液
体窒素を用いた冷凍粉砕機でそれぞれ粉砕したのち、平
均粒径１０００μｍ，５００μｍ，１００μｍの粉末に
篩分けしたのち、表Ａの配合比で、ポリプロピレン粉末
とポリエチレン粉末を混合したライニング用粉体を得
た。また前記ポリプロピレンとポリエチレンのペレット
を表Ａに示す配合量で混合したのち、溶融混練機を用い
て、混練したのち、冷凍粉砕機で粉砕し、篩分けして平
均粒径１０００μｍ，５００μｍ，１００μｍのライニ
ング用粉体を得た。

【００１６】次いで、縦７０mm×横２００mm×厚さ５mm
の炭素鋼板を脱脂したのち、ショットブラストし、これ
を加熱熱板の上で表面温度が２５０℃±２０℃になるよ
うに加熱し、前記粉末を散布し、加熱溶融ライニング
し、膜厚１．５mmのライニング鋼板を得た。そののち、
１０mm巾の９０°剥離方法により接着力を求めるととも
に、５％Ｈ₂ ＳＯ₄ ，１００℃の条件で６ケ月間耐久性
試験を行った。その結果を表Ａに示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】本発明により、従来のポリエチレンライ
ニング、ゴムライニングでは適用できなかった高温領域
まで適用可能で耐熱、耐薬品性に優れた従来例を見ない
複雑な形状または管径の異なる配管などにも適用できる
粉体を用いる加熱溶融ポリプロピレンライニング材及び
そのライニング用粉体を提供することができる。これま
で、ポリエチレンライニング、ゴムライニングが適用で
きないような高温領域で、腐食環境の厳しい装置には高
価な高級ステンレス鋼、または高価なフッ素樹脂系ライ
ニング材が適用されてきたが、本発明はフッ素樹脂に比
べて大巾に安価なポリプロピレン及びポリエチレンを原
料としており、非常に安価なライニング材が提供でき
る。以上の結果からその工業的、経済的価値は非常に大
きい。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 123/10 ＰＥＱ 7107−4Ｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレン／ポリエチレンの重量比
   が５０／１〜１／１である加熱溶融物よりなることを特
   徴とする金属のポリプロピレンライニング。
2. 【請求項２】 平均粒径が５００μｍ以下のポリプロピ
   レン粉末とポリエチレン粉末とを重量比で５０／１〜１
   ／１の割合で混合してなることを特徴とするポリプロピ
   レンライニング用粉体。
3. 【請求項３】 ポリプロピレン／ポリエチレンの重量比
   が５０／１〜１／１になるように混合したものを溶融混
   練した後、平均粒径が５００μｍ以下になるように粉砕
   してなることを特徴とするポリプロピレンライニング用
   粉体。