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JP3168871B2 - Polyolefin coated steel pipe - Google Patents

Polyolefin coated steel pipe

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Publication number
JP3168871B2
JP3168871B2 JP10243795A JP10243795A JP3168871B2 JP 3168871 B2 JP3168871 B2 JP 3168871B2 JP 10243795 A JP10243795 A JP 10243795A JP 10243795 A JP10243795 A JP 10243795A JP 3168871 B2 JP3168871 B2 JP 3168871B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyolefin
steel pipe
coated
layer
resin
Prior art date
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JP10243795A
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Japanese (ja)
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JPH08294995A (en
Inventor
誠 秋山
山本  明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP10243795A priority Critical patent/JP3168871B2/en
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、−60℃から60℃までの
広範囲の温度域で使用可能な外面ポリオレフィン被覆鋼
管に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an outer surface polyolefin-coated steel pipe which can be used in a wide temperature range from -60.degree.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオレフィン被覆鋼管は、鋼材の防食
のため、鋼管の外周表面にポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン樹脂を被覆した鋼管であり、防
食性能に優れているため、原油、天然ガス輸送のための
ラインパイプ用に使用されている。然るに、近年、エネ
ルギー需要の増加に伴う油田開発の進行により、その使
用環境は従来にない極地、砂漠など過酷化の一途を辿っ
ている。特に、ロシアなどの極寒地でのラインパイプ使
用環境の保証温度は、従来−45℃までであったものが、
−60℃までに及ぶ環境での需要も見られるようになっ
た。このため、低温から高温に及ぶ広範な領域での使用
が可能な被覆鋼管のニーズが高まっているが、従来の製
造方法ではこのニーズに対応できない。
2. Description of the Related Art A polyolefin-coated steel pipe is a steel pipe in which the outer peripheral surface of a steel pipe is coated with a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene to prevent corrosion of steel materials. Used for line pipes. However, in recent years, due to the progress of oil field development accompanying the increase in energy demand, the use environment has become ever more severe, such as in polar regions and deserts. In particular, the guaranteed temperature of the use environment of line pipes in extremely cold regions such as Russia has been up to -45 ° C conventionally,
Demand in environments up to -60 ° C has also been observed. For this reason, there is a growing need for a coated steel pipe that can be used in a wide range from low to high temperatures, but the conventional manufacturing method cannot meet this need.

【0003】一般に、ポリオレフィン樹脂は、無極性の
高分子材料であるため化学的安定性、機械的特性は優れ
ているが、鋼管のような極性を有する表面との密着性に
乏しいという問題を有している。このため、オレフィン
を不飽和カルボン酸あるいはその無水物とを共重合させ
ることにより得られた変性ポリオレフィン樹脂からなる
接着層介して、鋼管上にポリオレフィン樹脂層を被覆す
る方法が従来用いられてきた。
[0003] In general, polyolefin resin is a non-polar polymer material and therefore has excellent chemical stability and mechanical properties, but has a problem of poor adhesion to a polar surface such as a steel pipe. are doing. For this reason, a method in which a polyolefin resin layer is coated on a steel pipe through an adhesive layer made of a modified polyolefin resin obtained by copolymerizing an olefin with an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof has conventionally been used.

【0004】しかしながら、この変性ポリオレフィン樹
脂層は、常温での初期密着性には優れているものの、高
温、湿潤環境下に長時間晒されたり、夏冬または昼夜な
どの寒暖の差による長期の冷熱サイクルを受けると鋼管
面とポリオレフィン樹脂層の密着性低下が起こる。
However, although this modified polyolefin resin layer is excellent in initial adhesion at room temperature, it is exposed to a high temperature and a humid environment for a long time, or is subjected to a long-term cold heat due to a difference in temperature between summer and winter or day and night. When subjected to the cycle, the adhesion between the steel pipe surface and the polyolefin resin layer is reduced.

【0005】そこで、この対策として、鋼管表面にリン
酸やクロム酸系の化成処理を施す方法、あるいは、鋼管
面に、エポキシウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニ
ルアルコールなどのプライマーを塗布する方法、あるい
は、この両者を併用する方法が用いられている。
Therefore, as a countermeasure, a method of subjecting the surface of the steel pipe to a chemical conversion treatment of phosphoric acid or chromic acid, a method of applying a primer such as an epoxy urethane resin, an epoxy resin, or polyvinyl alcohol to the surface of the steel pipe, or A method using both of them is used.

【0006】従って、ポリオレフィン被覆鋼管は通常、
次のような手順で製造されている。まず、鋼管表面を脱
脂後、酸化皮膜をグリッドブラストまたはショットブラ
ストによって除去し、リン酸またはクロム酸による化成
処理を施す。その後、例えばエポキシ樹脂とアミン系硬
化剤からなるプライマーを塗布し、鋼管表面を所定温度
に加熱することにより硬化させる。次に、硬化後のプラ
イマー層上に、粉末塗装法あるいは溶融押出法などによ
り、接着層となる変性ポリオレフィン樹脂と、被覆層と
なるポリオレフィン樹脂を順次または同時に積層被覆す
ることによりポリオレフィン被覆鋼管を得る。
Accordingly, polyolefin-coated steel pipes are usually
It is manufactured by the following procedure. First, after the surface of the steel pipe is degreased, the oxide film is removed by grid blast or shot blast, and a chemical conversion treatment with phosphoric acid or chromic acid is performed. Thereafter, a primer composed of, for example, an epoxy resin and an amine-based curing agent is applied, and the steel tube surface is cured by heating to a predetermined temperature. Next, on the cured primer layer, a polyolefin-coated steel pipe is obtained by sequentially or simultaneously laminating and coating a modified polyolefin resin to be an adhesive layer and a polyolefin resin to be a coating layer by a powder coating method or a melt extrusion method. .

【0007】プライマーとしては、特開昭57−113871号
公報に記載されているような、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂とアミン系硬化剤からなるエポキシ系プライマ
ーがあるが、この種のプライマーを用いて製造されたポ
リオレフィン被覆鋼管は、常温での陰極電解剥離性には
優れているものの、常温での接着強度が低位であり、ま
た−45℃を下回る温度域での低温衝撃性にも劣ってい
る。
As a primer, there is an epoxy primer comprising a bisphenol A type epoxy resin and an amine type curing agent as described in JP-A-57-113871. Although the polyolefin-coated steel pipe thus obtained is excellent in cathodic electrolytic peelability at room temperature, it has a low adhesive strength at room temperature and is inferior in low-temperature impact resistance in a temperature range lower than -45 ° C.

【0008】特開昭4−19041 号では、鋼管の外面にエ
ポキシプライマー層および変性ポリエチレン被覆層を介
して架橋ポリエチレンを積層するポリエチレン被覆鋼管
が提案されている。しかし、このポリエチレン被覆鋼管
は高温での耐久性には優れているものの、−60℃という
極低温下では被覆層が脆化し、衝撃試験に供した場合、
皮膜面に割れが発生するという問題を有する。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-19041 proposes a polyethylene coated steel pipe in which a crosslinked polyethylene is laminated on the outer surface of a steel pipe via an epoxy primer layer and a modified polyethylene coating layer. However, although this polyethylene-coated steel pipe is excellent in durability at high temperatures, the coating layer becomes brittle at extremely low temperatures of -60 ° C, and when subjected to an impact test,
There is a problem that cracks occur on the film surface.

【0009】また、特公平3−29588 号公報で提案され
ている、特定の結晶性エチレン−プロピレンブロックコ
ポリマーを被覆層に用いたポリプロピレン被覆鋼管も、
高温での機械的特性、耐食性には優れているが、−30℃
以下の低温域では、被覆層の低温脆化を生じ、その使用
が不可能となるという問題がある。
Also, a polypropylene coated steel pipe using a specific crystalline ethylene-propylene block copolymer as a coating layer, proposed in Japanese Patent Publication No. 3-29588,
Excellent mechanical properties and corrosion resistance at high temperatures, but -30 ° C
In the following low-temperature region, there is a problem that the coating layer becomes low-temperature embrittlement and cannot be used.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、−60
℃から60℃に及ぶ広範囲の温度領域での使用が可能なポ
リオレフィン被覆鋼管、すなわち、この温度領域の全域
において被覆が優れた密着性および耐食性を示し、長期
の冷熱サイクルに耐え、−60℃でも被覆層の脆化がな
く、良好な耐衝撃性を示すポリオレフィン被覆鋼管を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problem of -60.
Polyolefin-coated steel pipe that can be used in a wide temperature range from ℃ to 60 ℃, that is, the coating shows excellent adhesion and corrosion resistance throughout this temperature range, withstands long-term cooling and heating cycles, even at -60 ℃ An object of the present invention is to provide a polyolefin-coated steel pipe which does not have embrittlement of a coating layer and exhibits good impact resistance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決すべく、ポリオレフィン被覆鋼管の被覆層ポ
リオレフィン材料の低温靱性向上、その膜厚、下地処理
について鋭意検討した結果、−60℃から60℃という広範
囲な温度域で優れた機械的特性、耐食性を有し、耐冷熱
サイクル特性も良好な被覆システムを見い出し、本発明
を完成させた。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive studies on the improvement of the low-temperature toughness of the coating layer polyolefin material of the polyolefin-coated steel pipe, its film thickness, and the underlying treatment. The present inventors have found a coating system having excellent mechanical properties and corrosion resistance in a wide temperature range from 60 ° C. to 60 ° C., and also having good cooling and heat cycle properties, and completed the present invention.

【0012】ここに、本発明の要旨は、鋼管の外表面に
下地処理を施した後、プライマー層および変性ポリオレ
フィン接着樹脂層を介してポリエチレン樹脂を被覆した
ポリオレフィン被覆鋼管において、プライマー層、変性
ポリオレフィン接着樹脂層およびポリオレフィン被覆樹
脂層の合計膜厚が2〜6mmであり、かつポリオレフィン
被覆樹脂層が、直鎖低密度ポリエチレン100 重量部およ
び高圧法低密度ポリエチレン10〜50重量部を含有する組
成物からなることを特徴とするポリオレフィン被覆鋼
管、である。
Here, the gist of the present invention is to provide a polyolefin-coated steel pipe in which an outer surface of a steel pipe is subjected to a base treatment and then coated with a polyethylene resin via a primer layer and a modified polyolefin adhesive resin layer. A composition in which the total thickness of the adhesive resin layer and the polyolefin-coated resin layer is 2 to 6 mm, and the polyolefin-coated resin layer contains 100 parts by weight of linear low-density polyethylene and 10 to 50 parts by weight of high-pressure low-density polyethylene. And a polyolefin-coated steel pipe.

【0013】また、上記ポリオレフィン被覆鋼管におい
て、ポリオレフィン被覆樹脂層が、直鎖低密度ポリエチ
レン100 重量部、高圧法低密度ポリエチレン10〜50重量
部およびエチレン−酢酸ビニル共重合体7重量部以下を
含有する組成物から形成されていてもよい。
In the above polyolefin-coated steel pipe, the polyolefin-coated resin layer contains 100 parts by weight of a linear low-density polyethylene, 10 to 50 parts by weight of a high-pressure low-density polyethylene, and 7 parts by weight or less of an ethylene-vinyl acetate copolymer. May be formed from the composition.

【0014】本発明者らは先に、エポキシプライマーと
してビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポ
キシ樹脂、フェニルグリシジルエーテル、硬化剤および
反応促進剤からなるプライマー組成物を使用し、低温脆
化温度−50℃、変性率0.2 %以上の変性ポリオレフィン
樹脂を接着層とすることにより、−60℃〜60℃までの広
範囲な温度域での使用が可能となるポリオレフィン被覆
鋼管を提案した (特願平7−17125 号) 。このポリオレ
フィン被覆鋼管は、−60℃での低温環境下において、A
STM法に準拠した落重衝撃試験の結果では、30Jに及
ぶ衝撃値でも皮膜の割れを生じない。しかしながら、寒
冷地ではポリオレフィン被覆鋼管のハンドリング、運搬
作業を想定した場合、更に、厳しい低温衝撃性の評価
(例えば、−60℃での皮膜へのタガネ打込み) でも皮膜
面に割れの発生しないポリオレフィン被覆鋼管が望まれ
る。
The present inventors previously used a primer composition comprising a bisphenol-type epoxy resin, a novolak-type epoxy resin, phenylglycidyl ether, a curing agent and a reaction accelerator as an epoxy primer, and a low-temperature embrittlement temperature of -50 ° C. By using a modified polyolefin resin having a modification ratio of 0.2% or more as an adhesive layer, a polyolefin-coated steel pipe which can be used in a wide temperature range from -60 ° C to 60 ° C has been proposed (Japanese Patent Application No. 7-17125). No.) This polyolefin-coated steel pipe can be used in a low-temperature environment at -60 ° C.
According to the results of the drop weight impact test based on the STM method, the coating does not crack even at an impact value of up to 30 J. However, when handling and transporting polyolefin-coated steel pipes in cold regions, further severe low-temperature impact evaluation was required.
However, a polyolefin-coated steel pipe that does not crack on the surface of the film even when the film is cast at -60 ° C. is desired.

【0015】本発明のポリオレフィン被覆鋼管は、この
ような厳しい低温衝撃性の要求を満たすものであり、例
えば、−60℃での皮膜へのタガネ打込みでも皮膜面に割
れが発生しないという、優れた低温衝撃特性を有する。
The polyolefin-coated steel pipe of the present invention satisfies such a severe requirement of low-temperature impact resistance. For example, the steel pipe is excellent in that cracking does not occur on the coating surface even when the coating is shot at −60 ° C. Has low-temperature impact characteristics.

【0016】[0016]

【作用】以下、本発明を詳しく説明する。本発明のポリ
オレフィン被覆鋼管は、鋼管の外面に下から順にクロメ
ート処理層、プライマー層、変性ポリオレフィン接着樹
脂層、およびポリオレフィン樹脂層の4層を有してい
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polyolefin-coated steel pipe of the present invention has, on the outer surface of the steel pipe, four layers of a chromate treatment layer, a primer layer, a modified polyolefin adhesive resin layer, and a polyolefin resin layer in this order from the bottom.

【0017】被覆する鋼管(原管)の種類や寸法は特に
制限されず、任意の種類 (例えば、炭素鋼、ステンレス
鋼等の合金鋼) からなる鋼管でよいが、輸送用ラインパ
イプに用いる場合は、通常は炭素鋼管である。また、メ
ッキ鋼管も原管として使用できる。下地処理としては被
覆前に、予め、鋼管の外周表面を、アルカリにより脱脂
後、グリッドまたはショットにより研掃して、ミルスケ
ール等を除去し清浄化しておくことが望ましい。
The type and dimensions of the steel pipe (original pipe) to be coated are not particularly limited, and may be any type (for example, alloy steel such as carbon steel and stainless steel). Is usually a carbon steel tube. Also, a plated steel pipe can be used as a raw pipe. It is desirable that the outer surface of the steel pipe is preliminarily degreased with an alkali and then polished with a grid or a shot to remove mill scale and the like before coating.

【0018】さらに、他の下地処理としてのクロメート
処理は、表面が清浄化された鋼管外面へ、エアスプレ
ー、エアレススプレー、しごき塗り等の従来公知の方法
により、クロメート処理液を塗布することにより施され
る。
Further, the chromate treatment as another base treatment is performed by applying a chromate treatment solution to the cleaned outer surface of the steel pipe by a conventionally known method such as air spray, airless spray, and ironing. Is done.

【0019】使用するクロメート処理液は特に限定され
ないが、防食性の観点から、シリカ微粉末と6価および
3価のクロムイオンを含有する塗布型クロメート処理液
が好ましい。あるいは、さらに、リン酸を添加して、使
用することもできる。
The chromate treatment solution to be used is not particularly limited, but a coating type chromate treatment solution containing fine silica powder and hexavalent and trivalent chromium ions is preferred from the viewpoint of corrosion resistance. Alternatively, phosphoric acid can be further added for use.

【0020】クロメート処理液の塗布後、鋼管を加熱し
てクロメート皮膜を焼き付ける。鋼管の加熱方法として
は、高周波誘導加熱、遠赤外線加熱、ガス加熱などの従
来公知の方法を適用することができる。クロメート皮膜
の付着量は、全Cr付着量として50〜1000g/m2の範囲内が
好ましい。
After the application of the chromate treatment liquid, the steel pipe is heated to bake a chromate film. As a method for heating the steel pipe, a conventionally known method such as high-frequency induction heating, far-infrared heating, and gas heating can be applied. The amount of the chromate film attached is preferably in the range of 50 to 1000 g / m 2 as the total amount of Cr attached.

【0021】次いで、その表面にプライマーを塗布す
る。プライマーの塗布は、スプレー塗り、ローラ塗り、
刷毛塗り、しごき塗り、流れ塗りなどの従来公知の技術
によることができる。
Next, a primer is applied to the surface. For primer application, spray coating, roller coating,
Conventional techniques such as brush coating, ironing, and flow coating can be used.

【0022】プライマー層は、防食性および低温衝撃性
の点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェニル
グリシジルエーテル、硬化剤および反応促進剤からな
り、さらに必要に応じてノボラック型エポキシを含有す
るエポキシ系プライマー組成物から形成され、そのガラ
ス転移温度 (Tg) が60〜80℃であることが好ましい
が、これに限定されず、エポキシウレタン樹脂、ポリビ
ニルアルコール等のプライマーを使用してプライマー層
を形成してもよい。
The primer layer is composed of a bisphenol type epoxy resin, phenyl glycidyl ether, a curing agent and a reaction accelerator from the viewpoint of anticorrosion properties and low-temperature impact properties, and, if necessary, an epoxy primer containing a novolak type epoxy. The glass transition temperature (Tg) formed from the composition is preferably 60 to 80 ° C., but is not limited thereto, and a primer layer is formed using a primer such as an epoxy urethane resin and polyvinyl alcohol. Is also good.

【0023】上記好ましいエポキシ系プライマー組成物
で使用するビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック
型エポキシ、フェニルグリシジルエーテル、硬化剤およ
び反応促進剤について以下に説明する。
The bisphenol type epoxy resin, novolak type epoxy, phenyl glycidyl ether, curing agent and reaction accelerator used in the preferred epoxy primer composition are described below.

【0024】ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、
ビスフェノールAのジグリシジルエーテルを始めとす
る、エポキシ当量が170 〜3000程度のエポキシ樹脂を使
用できる。他のビスフェノール型エポキシ樹脂、例え
ば、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールFのグ
リシジルエーテルを少量 (ビスフェノールAジグリシジ
ルエーテルの30重量%以下の量) 併用してもよい。
As the bisphenol type epoxy resin,
Epoxy resins having an epoxy equivalent of about 170 to 3000, such as diglycidyl ether of bisphenol A, can be used. A small amount of glycidyl ether of another bisphenol type epoxy resin, for example, hydrogenated bisphenol A or bisphenol F (30% by weight or less of bisphenol A diglycidyl ether) may be used in combination.

【0025】ノボラック型エポキシ樹脂は、クレゾール
系とフェノールノボラック系のいずれでもよい。エポキ
シ樹脂として、2官能性のビスフェノール型エポキシ樹
脂に多官能性のノボラック型エポキシ樹脂を併用するこ
とで、比較的低温でのプライマー硬化速度の向上を図る
ことが可能となる。フェニルグリシジルエーテルは、プ
ライマー組成物の粘度調整のために添加される。
The novolak type epoxy resin may be either a cresol type or a phenol novolak type. By using a bifunctional bisphenol-type epoxy resin and a polyfunctional novolak-type epoxy resin in combination, it is possible to improve the primer curing rate at a relatively low temperature. Phenyl glycidyl ether is added to adjust the viscosity of the primer composition.

【0026】硬化剤としては、複素環式ジアミン変性
物、脂肪族ポリアミン変性物、芳香族ポリアミン変性
物、ポリアミドアミン変性物などが例示されるが、耐低
温衝撃性、耐陰極電解剥離性の観点からは、複素環式ジ
アミン変性物が好ましい。反応促進剤としては、例え
ば、イミダゾール系反応促進剤を使用することができ
る。
Examples of the curing agent include modified heterocyclic diamines, modified aliphatic polyamines, modified aromatic polyamines, modified polyamidoamines, and the like. For this reason, modified heterocyclic diamines are preferred. As the reaction accelerator, for example, an imidazole-based reaction accelerator can be used.

【0027】エポキシ系プライマー組成物は、従来のも
のと同様に、二液型組成物として調製することが好まし
い。プライマー塗布後に、鋼管表面を加熱し、プライマ
ー層を硬化させる。エポキシプライマー層硬化のための
鋼管の加熱方法としては、高周波誘導加熱、遠赤外線加
熱、ガス加熱などの従来公知の方法が適用される。
The epoxy-based primer composition is preferably prepared as a two-part composition, similarly to the conventional one. After applying the primer, the surface of the steel pipe is heated to cure the primer layer. As a method of heating the steel pipe for curing the epoxy primer layer, a conventionally known method such as high-frequency induction heating, far-infrared heating, and gas heating is applied.

【0028】鋼管面に塗布、硬化されたエポキシプライ
マー層の上に、変性ポリオレフィンよりなる接着樹脂層
を、その上に被覆層であるポリオレフィン樹脂層を被覆
する。この両層の被覆は、鋼管を予熱した後、Tダイあ
るいは丸ダイなどの押出法により、鋼管を被覆するよう
に各樹脂を同時に (共押出法) または順に押出して積層
させることにより行うことができる。接着樹脂層の被覆
は、変性ポリオレフィン樹脂粉末を静電塗装することに
よって行うこともできる。その後、水冷等により鋼管を
冷却すると、本発明のポリオレフィン被覆鋼管が得られ
る。
An adhesive resin layer made of a modified polyolefin is coated on the epoxy primer layer applied and cured on the steel pipe surface, and a polyolefin resin layer serving as a coating layer is coated thereon. The coating of these two layers can be performed by preheating the steel pipe and then simultaneously extruding (co-extrusion method) or laminating each resin so as to cover the steel pipe by an extrusion method such as a T-die or a round die. it can. The coating of the adhesive resin layer can also be performed by electrostatically applying a modified polyolefin resin powder. Thereafter, when the steel pipe is cooled by water cooling or the like, the polyolefin-coated steel pipe of the present invention is obtained.

【0029】本発明によれば、プライマー層、変性ポリ
オレフィン接着樹脂層、ポリオレフィン樹脂被覆層の合
計膜厚を2〜6mmの範囲内とする。合計膜厚が2mm未満
では60℃での高温衝撃性が低下し、また、6mmを超える
と被覆層の残留応力の増加により、−60℃での低温衝撃
性および冷熱サイクル性が低下する。また、ポリオレフ
ィン原単位の悪化を招くため、コスト的にも不利とな
る。
According to the present invention, the total thickness of the primer layer, the modified polyolefin adhesive resin layer, and the polyolefin resin coating layer is in the range of 2 to 6 mm. When the total film thickness is less than 2 mm, the high-temperature impact resistance at 60 ° C. decreases, and when the total thickness exceeds 6 mm, the low-temperature impact resistance at -60 ° C. and the thermal cyclability decrease due to an increase in the residual stress of the coating layer. In addition, since the polyolefin unit consumption is deteriorated, the cost is disadvantageous.

【0030】プライマー層、変性ポリオレフィン接着樹
脂層、ポリオレフィン被覆樹脂層の各膜厚は、プライマ
ー層が10〜50μm 、変性ポリオレフィン接着樹脂層が10
0 〜800 μm 、ポリオレフィン被覆樹脂層が2〜5mmの
範囲内が好ましい。
The thickness of each of the primer layer, the modified polyolefin adhesive resin layer and the polyolefin-coated resin layer is 10 to 50 μm for the primer layer and 10 μm for the modified polyolefin adhesive resin layer.
0 to 800 μm, and the thickness of the polyolefin-coated resin layer is preferably in the range of 2 to 5 mm.

【0031】接着樹脂層を形成する変性ポリオレフィン
樹脂としては、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂
をマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和
カルボン酸またはその酸無水物との共重合により変性し
たもの、あるいはこれらの変性物とポリオレフィン樹脂
との混合物が使用できるが、低温脆化温度−50℃以下、
変性率0.2 %以上の変性ポリオレフィン樹脂を使用する
ことが好ましい。特に好ましい接着樹脂は、無水マレイ
ン酸で変性した直鎖低密度ポリエチレンであり、中でも
低温脆化温度−60℃以下、変性率0.25%以上のものが好
ましい。ここで、変性率とは、樹脂全体における変性材
料 (例えば、無水マレイン酸) の含有率(共重合率、重
量%) である。
The modified polyolefin resin forming the adhesive resin layer is obtained by modifying a polyolefin resin such as polyethylene by copolymerization with an unsaturated carboxylic acid such as maleic acid, acrylic acid, methacrylic acid or an acid anhydride thereof, or A mixture of these modified products and a polyolefin resin can be used, but a low-temperature embrittlement temperature of −50 ° C. or less,
It is preferable to use a modified polyolefin resin having a modification ratio of 0.2% or more. A particularly preferred adhesive resin is a linear low-density polyethylene modified with maleic anhydride. Among them, a resin having a low-temperature embrittlement temperature of −60 ° C. or less and a modification rate of 0.25% or more is preferred. Here, the modification ratio is a content (copolymerization ratio, weight%) of a modified material (for example, maleic anhydride) in the whole resin.

【0032】被覆層を形成するポリオレフィン樹脂は、
直鎖低密度ポリエチレン100 重量部および高圧法低密度
ポリエチレン10〜50重量部からなり、さらに必要に応じ
てエチレン−酢酸ビニル共重合体7重量部以下を含む組
成物である。
The polyolefin resin forming the coating layer is
The composition comprises 100 parts by weight of a linear low-density polyethylene and 10 to 50 parts by weight of a high-pressure low-density polyethylene, and further contains, if necessary, 7 parts by weight or less of an ethylene-vinyl acetate copolymer.

【0033】高圧法ポリエチレンの配合割合が、直鎖低
密度ポリエチレン100 重量部に対して10重量部を下回る
と、押出被覆時の押出量が低下するため、ラインでの生
産性が悪化し、50重量部を上回ると−60℃での低温衝撃
性が劣る。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体を配合
する場合、その配合量が7重量部を上回ると、ポリオレ
フィン樹脂組成物のビカット軟化点の低下により、ポリ
オレフィン樹脂被覆鋼管の高温衝撃性が劣る。
If the blending ratio of the high-pressure polyethylene is less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the linear low-density polyethylene, the throughput at the time of extrusion coating is reduced, and the productivity in the line is deteriorated. When the amount exceeds the weight part, the low temperature impact resistance at -60 ° C is inferior. When the ethylene-vinyl acetate copolymer is blended, if the blending amount exceeds 7 parts by weight, the high-temperature impact resistance of the polyolefin resin-coated steel pipe is inferior due to a decrease in the Vicat softening point of the polyolefin resin composition.

【0034】上述した方法により得られる本発明のポリ
オレフィン被覆鋼管は以下の利点を有している。 低温靱性に優れたポリオレフィン樹脂を使用し、クロ
メート処理およびプライマー塗布を併用することで、−
60℃の低温衝撃性が著しく向上する。 冷熱サイクル性、高温衝撃性および高温耐食性につい
ても良好な特性が得られる。
The polyolefin-coated steel pipe of the present invention obtained by the above-described method has the following advantages. By using a polyolefin resin with excellent low-temperature toughness and using both chromate treatment and primer coating,
The low-temperature impact resistance at 60 ° C is significantly improved. Good properties are also obtained with respect to thermal cyclability, high-temperature impact resistance and high-temperature corrosion resistance.

【0035】以上の総合的な結果として、本発明のポリ
オレフィン被覆鋼管は−60℃から60℃の広い温度範囲で
使用可能となる。
As a result of the above, the polyolefin-coated steel pipe of the present invention can be used in a wide temperature range from -60 ° C to 60 ° C.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明による実施例を示し、本発明を
具体的に説明する。
The present invention will be described below in detail with reference to examples according to the present invention.

【0037】[0037]

【実施例1〜6】鋼管 (24インチ×15mmt ×10m 長さ)
の外周表面をショットブラスト処理し、その表面にシリ
カ系クロメート溶液をシゴキ塗りし、80℃に加熱して焼
付け、全Cr付着量が250 g/m2のクロメート処理層を形成
した。
[Examples 1 to 6] Steel pipe (24 inches x 15 mmt x 10 m length)
Was subjected to shot blasting, and a silica-based chromate solution was rubbed on the surface and baked by heating to 80 ° C. to form a chromate-treated layer having a total Cr adhesion of 250 g / m 2 .

【0038】次に、クロメート処理層表面に、2液型エ
ポキシプライマー組成物を30μm となるようにエアスプ
レーで塗布し、150 〜190 ℃に加熱して硬化させTgが
74℃のエポキシプライマー層を形成した。使用した2液
型のエポキシプライマー組成物は、2液混合後、ビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂60重量部、フェニルグリシジ
ルエーテル20重量部、硬化剤35重量部、反応促進剤3重
量部を含有するものである。
Next, the two-part epoxy primer composition is applied to the surface of the chromate treatment layer by air spray so as to have a thickness of 30 μm, and is cured by heating at 150 to 190 ° C. to obtain a Tg.
An epoxy primer layer at 74 ° C. was formed. The two-part epoxy primer composition used contains 60 parts by weight of a bisphenol A-type epoxy resin, 20 parts by weight of phenylglycidyl ether, 35 parts by weight of a curing agent, and 3 parts by weight of a reaction accelerator after mixing two parts. is there.

【0039】その後、鋼管を150 〜190 ℃の管温度に保
持した状態で、直ちに接着樹脂の無水マレイン酸変性ポ
リエチレン樹脂および表1に示す組成の本発明のポリエ
チレン被覆樹脂組成物をTダイ法にて押出被覆した。プ
ライマー層、変性ポリエチレン樹脂接着層およびポリエ
チレン被覆樹脂層の合計膜厚、およびTダイ押出量は表
1に示す通りである。次いで、水冷することによりポリ
エチレン被覆鋼管を得た。
Then, while maintaining the steel pipe at a pipe temperature of 150 to 190 ° C., the maleic anhydride-modified polyethylene resin as the adhesive resin and the polyethylene-coated resin composition of the present invention having the composition shown in Table 1 were immediately subjected to the T-die method. And extrusion coated. The total thickness of the primer layer, the modified polyethylene resin adhesive layer and the polyethylene-coated resin layer, and the T-die extrusion amount are as shown in Table 1. Next, a polyethylene-coated steel pipe was obtained by water cooling.

【0040】[0040]

【比較例1〜4】プライマー層、接着層および被覆樹脂
層の合計膜厚、およびポリオレフィン樹脂被覆層の組成
を表1の通りとした以外は実施例と同様にしてポリエチ
レン被覆鋼管を得た。
Comparative Examples 1 to 4 A polyethylene-coated steel pipe was obtained in the same manner as in the Example except that the total thickness of the primer layer, the adhesive layer and the coating resin layer, and the composition of the polyolefin resin coating layer were as shown in Table 1.

【0041】上記の実施例および比較例により得られた
ポリオレフィン被覆鋼管の低温衝撃性、高温衝撃性、高
温耐食性、冷熱サイクル性の試験を以下の方法で実施し
た。結果を表1にまとめて示す。
Tests of the low-temperature impact resistance, high-temperature impact resistance, high-temperature corrosion resistance, and thermal cyclability of the polyolefin-coated steel tubes obtained in the above Examples and Comparative Examples were carried out by the following methods. The results are summarized in Table 1.

【0042】(低温衝撃試験)ポリオレフィン被覆鋼管よ
り300 ×300 mmのカットサンプルを切り出し後、液体窒
素とフロンの混合浴に浸漬し、−60℃に冷却した。冷却
後のサンプル面に人力にてタガネ (市販品、刃渡り22m
m) を打ち込み、目視によりサンプル面の割れ発生の有
無を判定した。
(Low-Temperature Impact Test) A cut sample of 300 × 300 mm was cut out from a polyolefin-coated steel pipe, immersed in a mixed bath of liquid nitrogen and Freon, and cooled to −60 ° C. Cool the sample surface manually after cooling (commercially available, blade length 22m
m) was injected, and the presence or absence of occurrence of cracks on the sample surface was visually determined.

【0043】(高温衝撃試験)ポリエチレン被覆鋼管より
300 ×300 mmのカットサンプルを切り出し後、60℃の恒
温室内に放置しサンプルを温調した。60℃に温調後のサ
ンプルをASTM G-14法に準拠した落重衝撃試験に供し、
衝撃部をピンホールテスターにて電圧10KVにて検査する
ことによりサンプルの衝撃を求めた。
(High-temperature impact test) From polyethylene-coated steel pipe
After cutting out a cut sample of 300 × 300 mm, the sample was left in a constant temperature room at 60 ° C. to control the temperature of the sample. The sample after temperature control at 60 ° C is subjected to a drop weight impact test in accordance with the ASTM G-14 method.
The impact of the sample was determined by inspecting the impact portion with a pinhole tester at a voltage of 10 KV.

【0044】(高温耐食性)ポリオレフィン被覆鋼管より
200 ×200 mmのカットサンプルを切り出し後、鋼面素地
が露出するまで直径9mmのドリルホールを開け、これを
60℃恒温下で3%食塩水に浸漬し、サンプルに電圧を印
加してSCE 標準電極に対する電圧を−1.5Vに設定した。
30日放置後、ドリルホール部分のポリオレフィン層を切
除し、剥離半径を測定した。
(High temperature corrosion resistance) from polyolefin-coated steel pipe
After cutting out a 200 × 200 mm cut sample, drill a 9 mm diameter drill hole until the steel surface substrate is exposed.
The sample was immersed in a 3% saline solution at a constant temperature of 60 ° C., and a voltage was applied to the sample to set the voltage for the SCE standard electrode to −1.5 V.
After standing for 30 days, the polyolefin layer at the drill hole was cut off, and the peel radius was measured.

【0045】(冷熱サイクル性)ポリエチレン被覆鋼管よ
り150 ×70mmのカットサンプルを採取し、−60℃×1時
間→昇温3時間→70℃×1時間→降温7時間の一連の熱
サイクルを20回付与した。試験後のサンプルについて端
面部のポリエチレン皮膜剥離の有無を目視により観察し
た。
(Cooling / Heat Cycle Properties) A 150 × 70 mm cut sample was taken from a polyethylene-coated steel pipe, and a series of heat cycles of −60 ° C. × 1 hour → heating 3 hours → 70 ° C. × 1 hour → temperature lowering 7 hours was performed. Granted times. The sample after the test was visually inspected for the presence or absence of peeling of the polyethylene film on the end face.

【0046】表1の結果からも分かるように、本発明の
ポリエチレン被覆鋼管は、−60℃から60℃までの広範囲
の温度域において、優れた耐衝撃性、耐食性を示し、耐
冷熱サイクル性試験の結果も良好であった。
As can be seen from the results shown in Table 1, the polyethylene-coated steel pipe of the present invention exhibits excellent impact resistance and corrosion resistance in a wide temperature range from -60 ° C to 60 ° C, and exhibits a thermal cycling resistance test. Was also good.

【0047】これに対し、本発明の範囲外の樹脂被覆層
の組成では、押出量が低下するか、低温衝撃試験で割れ
が発生する。また、樹脂被覆層の組成が本発明範囲内で
も、膜厚が本発明範囲外の場合は、低温衝撃性および耐
冷熱性が劣るか、高温衝撃性が劣る。
On the other hand, when the composition of the resin coating layer is out of the range of the present invention, the extruded amount decreases or cracks occur in a low-temperature impact test. Further, even when the composition of the resin coating layer is within the range of the present invention, when the film thickness is out of the range of the present invention, low-temperature impact resistance and cold-heat resistance are poor, or high-temperature impact resistance is poor.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明により、−60℃から60℃までの広
範囲の温度域において優れた機械的性質および耐食性を
示し、長期の冷熱サイクルに耐えうるポリオレフィン被
覆鋼管が提供される。特に、−60℃での厳しい衝撃性試
験においても被覆層の脆化を生じず極めて優れた低温衝
撃性を示し、−60℃から60℃までの広範囲の温度域での
使用が可能である。
According to the present invention, there is provided a polyolefin-coated steel pipe which exhibits excellent mechanical properties and corrosion resistance in a wide temperature range from -60 ° C to 60 ° C and can withstand a long-term cooling / heating cycle. In particular, even in a severe impact test at −60 ° C., the coating layer shows extremely excellent low-temperature impact resistance without causing embrittlement, and can be used in a wide temperature range from −60 ° C. to 60 ° C.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F16L 58/10 F16L 58/10 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/08 B05D 7/14 F16L 58/10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI F16L 58/10 F16L 58/10 (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) B32B 15/08 B05D 7/14 F16L 58/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鋼管の外表面に下地処理を施した後、プ
ライマー層および変性ポリオレフィン接着樹脂層を介し
てポリオレフィン樹脂を被覆したポリオレフィン被覆鋼
管において、プライマー層、変性ポリオレフィン接着樹
脂層およびポリオレフィン被覆樹脂層の合計膜厚が2〜
6mmであり、かつポリオレフィン被覆樹脂層が、直鎖低
密度ポリエチレン100 重量部および高圧法低密度ポリエ
チレン10〜50重量部を含有する組成物からなることを特
徴とするポリオレフィン被覆鋼管。
1. A polyolefin-coated steel pipe coated with a polyolefin resin via a primer layer and a modified polyolefin adhesive resin layer after subjecting an outer surface of the steel pipe to a base treatment, wherein the primer layer, the modified polyolefin adhesive resin layer, and the polyolefin-coated resin The total thickness of the layers is 2
A polyolefin-coated steel pipe having a thickness of 6 mm and a polyolefin-coated resin layer comprising a composition containing 100 parts by weight of linear low-density polyethylene and 10 to 50 parts by weight of high-pressure low-density polyethylene.
【請求項2】 ポリオレフィン被覆樹脂層が、直鎖低密
度ポリエチレン100重量部、高圧法低密度ポリエチレン1
0〜50重量部およびエチレン−酢酸ビニル共重合体7重
量部以下を含有する組成物からなることを特徴とする請
求項1記載のポリオレフィン被覆鋼管。
2. The polyolefin-coated resin layer is composed of 100 parts by weight of linear low-density polyethylene,
The polyolefin-coated steel pipe according to claim 1, comprising a composition containing 0 to 50 parts by weight and 7 parts by weight or less of an ethylene-vinyl acetate copolymer.
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