JPS62182285A - 金属に対するポリオレフインの被覆方法 - 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） 本発明は金属にポリオレフィンを被覆する方法に関する
ものであり、特に特殊なシラン化合物を使用することに
より金属に対しポリオレフィンを強固に接着すると共に
優れた耐温水性ををする彼５２層を形成し得る方法を提
供せんとするものである。

（従来の技術） 近年金属例えば鋼管の耐腐食性その他の特性を改善せん
として、該金属の表面にポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィンを被覆して該金属の用途を拡大して
いるものである。

而してポリオレフィンは安価にして大量に入手できると
共にその特性面において耐水性、耐薬品性、電気絶縁性
等に優れ且つ無害にして加工性が良好であるため被覆材
として極めて好適なものであるが、その反面ポリオレフ
ィンは無極性であるため接着性に対し劣るものであり、
特に鋼管等の如く極性の高い金属面には接着することが
出来ないものであった。

この接着性を向上せしめんとしてポリオレフィンをカル
ボン酸にて変性したポリオレフィン接着材層を金属の表
面に介在せしめてポリオレフィンを被覆した複合材が出
現されている。然しなからこの■合材は温水中に浸漬し
た場合、上記ポリオレフィン接着材が侵され接着強度が
著しく低下すると共に錆を発生するという欠点を有する
ため、更にこれの改良として金属とポリオレフィン接着
材との間に熱硬化性エポキシ樹脂系接着剤を介在せしめ
る方法が提案されている。

然しなからこのエポキシ樹脂系接着剤の硬化条件につい
ては、該エポキシ樹脂系接着剤の上にポリオレフィン接
着材を融着した二層間の接着強度のみから判断している
ためエポキシ樹脂系接着剤の硬化条件が確定せず、該接
着剤を過度に硬化せしめて熱エネルギーを損失するとか
或は硬化が不十分のために接着強度の低い不良品が出た
りして％ｌ記二層間における品質のバラツキが多くなる
と共に、かかるエポキシ樹脂系接着剤を設けたとしても
防食材として重要な温水浸漬特性において十分な性能を
有するものをうろことが出来ないものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかかる欠点を改善すべく鋭意研究を行った結果
、従来方法の如くエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂接着剤
を介在せしめることなく、変性ポリオレフィン系接着材
と金属との間に特殊なシランカップリング剤層を設ける
という簡単な表面処理のみで容易にポリオレフィンを金
属面に強固に接着せしめ、且つ、優れた温水浸漬特性を
ｒイする被覆を形成せしめ得る方法を見いだしたもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明方法はポリオレフィンと不飽和カルボン酸或はそ
の無水カルボン酸にて変性したポリオレフィン接着材を
設けた２層のポリオレフィン変性被覆材を、金属面に被
覆するにおいて、（］）　　金属面にエポキシシランカ
ップリング剤の水溶液を塗布する。

（２）　　ポリオレフィン接着材にエポキシシランカッ
プリング剤のアルコール溶液を塗布する。

等の表面処理を行った後、該ポリオレフィン変性被覆材
の融点以上に加熱して金属面に密着せしするポリオレフ
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−１−ブ
テン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−
ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体或は
これらの混合物である。

又ポリオレフィンを変性するために使用する不飽和カル
ボン酸またはその無水物の変性剤としては、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
酸等である。なおこの変性ポリオレフィン中の変性剤量
は０．０１〜３．０重量％が好ましい。

而して本発明方法は各種シランカップリング剤を使用し
て、金属とポリオレフィン変性被覆材との接着強度、耐
温水性に対する影響について試験を行った結果、分子内
にエポキシ基を有するシランカップリング剤を用いた場
合に特に耐温水性に優れた効果を発揮することを見出し
たものである。

これは変性ポリオレフィン接着材層中に存在するカルボ
ン酸とシランカップリング剤の分子内に存在するエポキ
シ基とが反応して強固な共有結合を形成すると共にシラ
ンカップリング剤が加水分解されて生成した末端シラノ
ール基が金属表面の水酸基と強固な結合をするため、シ
ランカップリング剤を介在せしめることにより金属面と
変性ポリオレフィン接着材層とが強固に結合するものと
推考される。

本発明方法に使用するエポキシシランとは、例えばα−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシ
ドキシプロビルメチルジメトキシシラン、α−グリシド
キシプロピルメチルジェトキシシラン、β−（３，４−
エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等
である。これらのシランカップリング剤を水或はアルコ
ールに溶解せしめて５〜１０％溶液としたものをバーコ
ーター、ハケ等により塗布する。

この場合特に重要なことは、金属の表面に上記シランカ
ップリング剤の溶液を塗布する場合、該金属の表面を有
機溶剤にて清浄にすることが必要であり、また接着材と
金属との密着性を良好にするために金属の表面を予熱し
ておく必要がある。

なおこの予熱温度はシランカップリング剤の熱安定性を
考慮して２００　’Ｃ以下が望ましく、金属を予熱する
ことにより、その熱によりシランカップリング剤の加水
分解を進行せしめ金属面との結合を強固にすると共に水
或はアルコールの溶剤を蒸発させるために有効である。

又本発明方法か適用できる金属としては例えば鉄、アル
ミニウム、錫、亜鉛、クロム、ニッケル及びこれらの金
属の合金並にこれらの金属をメッキした金属である。

（実施例） 実施例（１） 第１図に示す如く厚さ３關の炭素鋼板１を１００のアル
ミナでブラスト処理を行い、この表面にα−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランの５％水溶ｉ（ｋ　２を
塗布し、１６０　’Ｃにて２０分間加熱処理した。次い
で第２図に示す如く予め厚さ２　ｍｍの低密度ポリエチ
レンシート３に厚み１　ｔｔｔｔｔｔのカルボン酸にて
変性した変性ポリエチレン（東燃石浦化学■製　ＣＭＰ
　　ＨＡ−４３０）シート４を融；’、’（Ｌ／たポリ
エチレン被覆材５を１６０℃にて２０分間加温した後、
第３図に示す如く」二足鋼板１面に貼着し、５０ｇ／Ｃ
ｄの前爪で１６０　’Ｃ５２０分圧着し、これを室〆Ｒ
まで冷却して本発明方法による鋼板とポリエチレンシー
トとの被覆体をえた。

実施例（２） 実施例（１）と同様の変性ポリエチレンシートにα−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシランの５％水溶液を
塗布し、１６０℃にて２０分間加熱処理したポリエチレ
ン被覆材を、実施例（１）と同様に清浄し、１６０℃に
加熱した厚さ３ｍ１１の炭素鋼板面に貼着し、実施例（
１）と同様の条件にて圧着して本発明方法による鋼板と
ポリエチレンとの被着体をえた。

比較例 実施例（１）と同様の変性ポリエチレンシートを１６０
°Ｃｌ２Ｏ分間加熱処理したものを、実施例（１）と同
様に清浄し、１６０℃、２０分間加熱した厚さ３囮の炭
素鋼板面に貼着し、実施例（１）と同様の条件にて圧着
して比較例方法による鋼板とポリエチレンとの被着体を
えた。

斯くして得た本発明品と比較例品について温水試験を行
ってその性能を試みた。その結果は第１表に示す通りで
ある。

なお温水試験は９０°Ｃの温水中に所定時間浸漬後の接
着力を測定したものである。

（効果） 以上詳述した如く本発明方法によれば金属にポリエチレ
ンを波頂するに優れた接着性を有し１１１４水中に長時
間浸漬するも、強力な接着力を保持しうる被覆層を形成
できるものであり、工業上極めて育用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明方法による金属とポリエチレ
ンとの被覆体をうる工程図を示すものであり、第１図は
鋼管面にシランカップリング剤を塗布した断面図、第２
図はポリオレフィンにポリオレフィン接若材層を設けた
１部切欠断面図、第３図は本発明方法による被覆体の１
部切欠断面図である。 １・・・鋼管、２・・・シランカップリング剤層、３・
・・ポリオレフィンシート、４・・・変性ポリエチレン
接着性層、５・・・被覆材層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリオレフィンの表面に、不飽和カルボン酸または無水
   カルボン酸にて変性せるポリオレフィン接着材層を設け
   た２層のポリオレフィン変性被覆材を金属に被覆するに
   際して、これら両者間にエポキシ系シランカップリング
   剤層を介して密着せしめることを特徴とする金属に対す
   るポリオレフィンの被覆方法。