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JPH0362145B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0362145B2
JPH0362145B2 JP61066015A JP6601586A JPH0362145B2 JP H0362145 B2 JPH0362145 B2 JP H0362145B2 JP 61066015 A JP61066015 A JP 61066015A JP 6601586 A JP6601586 A JP 6601586A JP H0362145 B2 JPH0362145 B2 JP H0362145B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
bisphenol
polyolefin
silica
diglycidyl ether
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61066015A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62222841A (en
Inventor
Yoshihisa Kayazono
Kazuyuki Suzuki
Hirotada Kato
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
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6601586A priority Critical patent/JPS62222841A/en
Publication of JPS62222841A publication Critical patent/JPS62222841A/en
Publication of JPH0362145B2 publication Critical patent/JPH0362145B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、ポリオレフイン被覆金属管に関し、
更に詳しくは耐高温陰極剥離性が優れたポリオレ
フイン被覆金属管に関する。 (従来の技術) ポリオレフイン被覆金属管は、其の防食性能が
優れていることから、石油、天然ガス等の輸送パ
イプラインに使用されることが多くなつてきた。
通常、この様なパイプラインは、一度敷設される
と長期間使用されるものであるため、ポリオレフ
イン等の被覆の他に、電気防食を併用している。
ところが、この電気防食を行うと、外面被覆にピ
ンホール等の貫通傷がある場合、この貫通傷部の
周囲が陰極となり、防食電流によつて付着水分が
電気分解を生じて生成する水素とアルカリによつ
て塗膜が剥離する陰極剥離と呼ばれる現象が起こ
り防食性が低下する欠点がある。 ポリオレフイン被覆鋼管の耐陰極剥離性は、使
用環境温度の上昇に伴つて低下するため、高温環
境で使用する場合には特に、耐高温陰極剥離性の
向上が重要な課題である。 従来から、ポリオレフイン被覆金属管の耐陰極
剥離性を向上させるために、あらかじめ金属管の
表面に下地処理を施す方法でいくつか提案されて
きた。例えば、第3図に示すごとく、金属管1の
内側から順に、クロメート処理剤層2、熱硬化型
エポキシ樹脂層6、変性ポリオレフイン樹脂層4
およびポリオレフイン樹脂層5を積層させたポリ
オレフイン被覆金属管があり、この熱硬化型エポ
キシ樹脂として、例えば特開昭59−222275号公報
に見られるように、ビスフエノールAのジグリシ
ジルエーテルを主成分とするエポキシ樹脂と無機
系顔料の混合物にアミノ系硬化剤を混合して反応
硬化させたもの、あるいは、特開昭59−62373号
公報に見られるように、ビスフエノールAのジグ
リシジルエーテルとビスフエノールFのジグリシ
ジルエーテルの混合物をアミン系硬化剤で硬化さ
せたもの等を用いることができる。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この様なポリオレフイン被覆金
属管には、金属管の下地処理剤として、熱硬化型
エポキシ樹脂にビスフエノールAのジグリシジル
エーテルを用いた場合にはビスフエノールAのジ
グリシジルエーテルの反応が小さいために、ビス
フエーノールAのジグリシジルエーテルが硬化反
応によつて充分架橋されず、得られる塗膜の耐熱
性が低下するので耐高温陰極剥離性が悪くなる。
また、金属管の下地処理剤として熱硬化型エポキ
シ樹脂にビスフエノールFのジグリシジルエーテ
ルを用いた場合にはビスフエノールFのジグリシ
ジルエーテルの反応性が大きすぎるために、ビス
フエノールFのジグリシジルエーテルが硬化反応
によつて過度に架橋し、得られる塗膜とクロメー
ト処理剤層との界面において発生する硬化ひずみ
が大きくなり、高温での陰極剥離試験において該
界面で剥離を生じ、耐高温陰極剥離性が悪くなる
問題点があり、従来技術を以つてしては、高温で
の耐陰極剥離性に優れたポリオレフイン被覆金属
管を得ることが困難であつた。本発明は、高温で
の耐陰極剥離性に優れたポリオレフイン被覆管を
提供することを目的とするものである。 (問題点を解決するための手段) 本発明者は、上述の問題点を解決すべく鋭意検
討を行つた結果、鋼管の外面に内側から順に、シ
リカ系分散剤を含むクロメート処理剤層、ビスフ
エーノルADのジグリシジルエーテル、多官能エ
ポキシ樹脂、無機系顔料およびアミン系硬化剤の
混合物からなる熱硬化型エポキシ樹脂層、変性ポ
リオレフイン樹脂層、およびポリオレフイン樹脂
層を積層したポリオレフイン被覆金属管であつ
て、 シリカ系分散剤を含むクロメート処理剤として
処理剤中の無水クロム酸100gに対してシリカ系
分散剤を2〜45gの割合で混合したものを用い、 かつ熱硬化型エポキシ樹脂の多官能エポキシ樹
脂としてテトラグリシジルメタキシレンジアミ
ン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチ
ルシクロヘキサン、テトラグリシジルアミノジフ
エニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフエ
ノール、トリメチロールプロパントリグリシジル
エーテル、トリ(グリシドキシフエニル)ブタ
ン、テトラ(グリシドキシフエニル)エタンのう
ちのいずれかを用い、 かつ熱硬化型エポキシ樹脂のアミン系硬化剤と
して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
デカンのフエニルグリシジルエーテル変性物、す
なわち またはm−キシレンジアミンとエピクロルヒド
リンの縮合物からなる変性ポリアミン、すなわち を用いることを特徴とする耐高温陰極剥離性が優
れたポリオレフイン被覆金属管。が得られること
を見い出し、本発明に至つた。 すなわち、本発明は第1図に示す如く、金属管
1の外表面に内側から順にシリカ系分散剤を含む
クロメート処理剤層2、ビスフエノールADのジ
グリシジルエーテル、多官能エポキシ樹脂、無機
系顔料およびアミン系硬化剤の混合物からなる反
応硬化型エポキシ樹脂層3、変性ポリオレフイン
樹脂層4およびポリオレフイン樹脂層5を積層し
たことを特徴とする高温での耐陰極剥離性の優れ
たポリオレフイン被覆金属管に関するものであ
る。 以下、本発明につき詳細に説明する。 本発明に用いる金属管とは鋳鉄管、鋼管であ
る。又管の内面の耐食性を改善したメツキ鋼管、
金属二重管等も含まれる。例えば鋼管の内面に亜
鉛、アルミニウム、クロム、ニツケル、亜鉛−ニ
ツケル、亜鉛−ニツケル−コバルト−クロム等を
施したメツキ鋼管や下記の如き金属を内面に接合
した金属二重管である。該金属二重管は外層が鋼
管か鋳鉄管で、内層が銅、アルミニウム、黄銅、
チタン、オーステナイト系ステンレス鋼、フエラ
イト系ステンレス鋼、オーステナイト−フエライ
ト系ステンレス鋼、アルミニウム−マグネシウム
系合金、ニツケル−クロム−鉄系合金、ニツケル
−モリブテン系合金、ニツケル−モリブテン−ク
ロム−タングステン合金、チタン−パラジウム系
合金、チタン−モリブテン−ジルコニウム系合
金、チタン−アルミニウム−バナジウム系合金等
の金属又は合金からなるもので外層が鋳鉄管、鋼
管であれば差支えない。 本発明で使用するクロメート処理剤とは、蒸留
水に無水クロム酸(CrO3)を溶解させたクロム
酸水溶液を有機質の還元剤で部分的に還元し、6
価のクロムイオンと3価のクロムイオンを混在さ
せ、かつシリカ系分散剤を混合したものである
が、必要に応じてクロム酸の一部を水溶性クロム
酸塩または水溶性重クロム酸塩で置換えることが
でき、さらには水溶性金属塩を添加したものであ
る。6価から3価へのクロムの部分的還元に使用
する有機質の還元剤としては、メチルアルコー
ル、エチルアルコール等の1価アルコール、ポリ
ビニルアルコール、グリセリン、ソルビトール等
の多価アルコール、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミン等のアルキロールアミン、ギ酸、
酢酸、シユウ酸等の飽和カルボン酸、ピロガロー
ル等の芳香族多価アルコール、コハク酸、アジピ
ン酸等の不飽和カルボン酸等を用いる。 これらの還元剤は全クロムに対する6価クロム
の比率を所望の比率に保持するために必要な量を
用いる。 所望の比率とは全クロムに対する6価クロムの
重量比が0.25〜0.85の範囲である。この比率に関
しては全クロムに対する6価クロムの重量比が
0.25以下では、クロメート処理剤層の防食性が著
しく低下し、この重量比が0.85以上では金属管表
面とクロメート処理剤との接着性が著しく低下す
る。クロム酸の一部を置換する水溶性クロム酸
塩、重クロム酸塩とはアルカリ金属、アルカリ土
類金属、鉄族等のクロム酸塩や重クロム酸塩であ
る。さらに、クロメート処理液中に難溶性の沈澱
物が生成する場合には、硫酸、硝酸、リン酸等の
酸を添加して溶解することも差支えない。 また、前記クロメート処理剤に混合するシリカ
系分散剤としてはコロイダルシリカ、シリカ微粉
末、珪モリブテン酸微粉末、珪タングステン酸微
粉末等の無機質シリカ系分散剤、あるいはクロメ
ート処理剤中で分解してシリカ源となり得るテト
ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テト
ラプロポキシシラン等のテトラアルコキシシラン
であり、これらのうちから1種または2種以上を
混合して用いる。 上記のシリカ系分散剤は、クロメート処理液中
の各成分の分散を安定化させ、かつクロメート処
理液を金属管表面に塗布して得られる被膜を水に
対して不溶解化させる作用がある。 シリカ系分散剤の混合量は無水クロム酸100g
に対して、2〜45gの割合で混合する。シリカ系
分散剤の混合量が2g以下で上記の効果がほとん
どなく、混合量が45g以上ではクロメート処理剤
の流動性が著しく悪化し、金属管表面に塗布して
得られる被膜の平滑性を阻害するため好ましくな
い。 前述の金属管表面にクロメート処理剤を塗布す
る前に、酸洗、サンドブラスト処理、グリツトブ
ラスト処理、シヨツトブラスト処理等で管表面の
スケール等を除去する。スケール等を除去した金
属管表面にクロメート処理剤を塗布すると管表面
の酸化作用および塗布後の管加熱によつて6価の
クロムは還元されて不溶解化が促進し、水に難溶
性の無機質被膜になる。クロメート処理剤の焼付
温度は金属管表面温度で120〜250℃が適切であ
る。金属管表面温度が120℃以下ではクロメート
処理剤層の不溶解化に非常に長い時間を必要とす
るため実用に適さず、250℃以上ではクロメート
処理剤の過度の還元が急激に進み、かえつて防食
性を悪化させる。また、クロメート処理剤の付着
量は全クロム重量として350〜1200mg/m2が望ま
しい。 この付着量が350mg/m2以下ではクロメート処
理剤の防食性が発揮できず、1200mg/m2以上では
強固な被膜が形成されず、接着剤が低下する。 次に、本発明に使用するビスフエノールADの
ジグリシジルエーテル、多官能エポキシ樹脂、無
機系顔料およびアミン系硬化剤の混合物からなる
熱硬化型エポキシ樹脂について説明する。 上記の熱硬化型エポキシ樹脂は、ビスフエノー
ルADのジグリシジルエーテル100重量部に多官
能エポキシ樹脂1〜50重量部と無機系顔料1〜30
重量部を混合し、該混合物に当量のアミン系硬化
剤を混合して調合することが望ましい。 上記のビスフエノールADのジグリシジルエー
テルとは、その分子構造が で、nが0〜4の範囲のエポキシ樹脂である。上
記のビスフエノールADのジグリシジルエーテル
の分子構造が、ビスフエノールAのジグリシジル
エーテルの分子構造、すなわち (nが0〜4の範囲)に比較して、メチル基の数
が少なく反応性が大きいので、該ビスフエノール
ADのジグリシジルエーテルと多官能エポキシ樹
脂との間の架橋反応が充分進み、得られる塗膜の
耐熱性が向上するため、耐高温陰極剥離性を向上
させるのに著しい効果がある。 上記のビスフエノールADのジグリシジルエー
テルの代わりにビスフエノールAのジグリシジル
エーテルを用いた場合には、該ビスフエノールA
のジグリシジルエーテルの反応性が小さいため
に、該ビスフエノールAのジグリシジルエーテル
と多官能エポキシ樹脂との間の架橋反応が不充分
となり、得られる塗膜の耐熱性が低下するので、
耐高温陰極剥離性が向上しない。 また、前記のビスフエノールADのジグリシジ
ルエーテルの代わりに、ビスフエノールFのジグ
リシジルエーテルを用いた場合には、該ビスフエ
ノールFのジグリシジルエーテルの反応性が大き
すぎるために、該ビスフエノールFのジグリシジ
ルエーテルと多官能エポキシ樹脂との間で過度の
架橋反応が生じ、得られる塗膜とクロメート処理
剤層との間の界面で硬化ひずみが大きくなり、該
界面で剥離が生ずるので、かえつて耐高温陰極剥
離性が著しく低下する。 前記の多官能エポキシ樹脂とは、分子内にエポ
キシ基を3個以上含むエポキシ樹脂である。上記
の多官能エポキシ樹脂は分子内に架橋反応の官能
基であるエポキシ基を多数有するため、前記のビ
スフエノールADのジグリシジルエーテルに添加
して硬化させることにより、得られる塗膜が三次
元的に高度に架橋して耐熱性が著しく向上するた
め、耐高温陰極剥離性が大幅に向上する。 上記の多官能エポキシ樹脂とビスフエノール
ADのジグリシジルエーテルとの混合に関して
は、ビスフエノールADのジグリシジルエーテル
100重量部に対する多官能エポキシ樹脂の混合量
が1〜50重量部の範囲になるように混合すること
が望ましい。 上記の混合比に関しては、ビスフエノールAD
のジグリシジルエーテル100重量部に対する多官
能エポキシ樹脂の混合量が1重量部以下では前記
の効果がほとんどなく、50重量部以上では過度の
架橋反応が生じ、かえつて硬化ひずみが大きくな
り耐高温陰極剥離性が悪くなるため好ましくな
い。 上記の多官能エポキシ樹脂としては、テトラグ
リシジルメタキシレンジアミン テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチル
シクロヘキサン 、テトラグリシジルアミノジフエニルメタン 、トリグリシジル−p−アミノフエノール 、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
、テトラ(グリシドキシフエニル)プロパン 、テトラ(グリシドキシフエニル)エタン 上記の多官能エポキシ樹脂とビスフエノール
ADのジグリシジルエーテルとの混合物に無機系
顔料を添加することによつて、得られる被膜の高
温での耐水性が向上するため、耐陰極剥離性が著
しく向上する効果がある。 上記のビスフエノールADのジグリシジルエー
テルと多官能エポキシ樹脂の混合物と、上記の無
機系顔料との混合に関しては、両者混合後の混合
物中に含まれるビスフエノールADのジグリシジ
ルエーテル100重量部に対する該無機系顔料の添
加量を1〜30重量部とするように混合することが
望ましい。 上記の混合比に関しては、ビスフエノールAD
のジグリシジルエーテル100重量部に対する無機
系顔料の添加量が1重量部以下では、耐高温耐水
性の効果がほとんどなく、30重量部以上ではプラ
イマーの粘度が著しく大きくなり得られる被膜の
平滑性を損うため好ましくない。 上記のビスフエノールADのジグリシジルエー
テルと多官能エポキシ樹脂の混合物に添加する無
機系顔料としては、シリカ、珪モリブテン酸、珪
タングステン酸、二酸化チタン、酸化鉄、マイ
カ、酸化亜鉛、三酸化モリブテン、三酸化タング
ステン、酸化ニツケル等の微粉末あるいはフレー
ク等を用いることができる。 上記のビスフエノールADのジグリシジルエー
テル、多官能エポキシ樹脂および無機系顔料の混
合物に、当量のアミン系硬化剤を添加して加熱す
ることにより、耐熱性と耐水性および耐塩水性が
極めて優れた硬化塗膜が得られるため、耐高温陰
極剥離性が著しく向上する。 上記のアミン系硬化剤とは、以下の分子構造を
有するm−キシレンジアミンの変性ポリアミン
(以下“硬化剤A”と称す)、すなわち、 および以下の分子構造を有する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〕ウンデカン、すなわち、 を、以下の分子構造を有するフエニルグリシジル
エーテル、すなわち、 で変性した変性物(以下“硬化剤B”と称す)で
ある。 上記の硬化剤Aおよび硬化剤Bは分子内に熱安
定性の良いベンゼン核を有するために、前記のビ
スフエノールADのジグリシジルエーテル、多官
能エポキシ樹脂および無機系顔料と混合して加熱
することにより、得られる硬化塗膜の耐熱性、高
温での耐水性と耐塩水性が著しく向上する。 上記の硬化剤Aの代わりに、m−キシリレンジ
アミンを単独で用いた場合には、該m−キシリレ
ンジアミンの反応性が大きすぎるため、得られる
塗膜の硬化ひずみが大きくなり、該塗膜とクロメ
ート処理剤層との界面で剥離が生じて、耐高温陰
極剥離性が低下する。また、前記の硬化剤Bの代
わりに、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〕
ウンデカンを単独で用いた場合には、該硬化剤の
分子内に熱安定性の良いベンゼン核を含まないた
め、得られる塗膜の耐熱性が低下し、耐高温陰極
剥離性が向上しない。 上記の硬化剤Aおよび硬化剤B以外のアミン系
硬化剤、例えばm−フエニレンジアミン、P,
P′−ジアミノジフエニルメタン等を用いる場合に
は、該硬化剤の反応性が極めて大きいため、得ら
れる塗膜の硬化ひずみが非常に大きくなり、該塗
膜とクロメート処理剤層との界面で剥離が生じ
て、耐高温陰極剥離性が著しく低下する。また、
前記の硬化剤Aおよび硬化剤Bの代わりに酸無水
物系硬化剤、例えばメチルナジツク酸、メチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸等を用いる場合には、塗
膜を充分硬化させるためには高い温度が必要であ
り、かつ高温で硬化させると激しく発熱して刺激
臭を発生し塗膜が熱劣化するため、耐高温陰極剥
離性が著しく低下する。 前記の硬化剤Aあるいは硬化剤Bとビスフエノ
ールADのジグリシジルエーテル、多官能エポキ
シ樹脂および無機系顔料の混合物(以下、“エポ
キシ樹脂AD”と称す)の硬化時間を調整するた
めに、該エポキシ樹脂ADに2−エチル−4−メ
チルイミダゾール、2,4,6−トリス(ジメチ
ルアミノメチル)フエノール等の硬化促進剤を少
量添加しても支障はない。 さらに本発明に用いる変性ポリオレフイン樹脂
及びポリオレフイン樹脂について説明する。 本発明でいうポリオレフインとは、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、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレンブロツクまたはランダ
ム共重合体、エチレン−ブテン−1ブロツクまた
はランダム共重合体あるいはエチレン−プロピレ
ン−ジエン三元共重合体等の熱可塑性樹脂の1種
または2種以上の混合物である。 本発明に用いる変性ポリオレフイン樹脂として
は、ポリオレフインをマレイン酸、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、ハイミツク酸等の不
飽和カルボンまたはその無水物で変性したもの、
あるいはその変性物をポリオレフインで適宜希釈
したもの、およびポリオレフインにビニルトリメ
トキシシラン等の不飽和シラン化合物をグラフト
化させたシリコン−グラフト化ポリオレフインあ
るいはそのシリコーングラフト化ポリオレフイン
をポリオレフインで適宜希釈したもの等が用いら
れるが、これ以外の変性ポリオレフイン樹脂を用
いることも差支えない。 さらに、変性ポリオレフイン樹脂層が耐熱性あ
るいは高強度であることを必要とする場合には、
上記の変性ポリオレフイン樹脂に一般市販のシリ
カ粉、酸化チタン粉、ガラス粉、スラグ粉、マイ
カ粉、ウオラストナイト粉、マピコ粉、三酸化モ
リブテン粉、珪モリブテン酸粉、三酸化タングス
テン粉、珪タングステン酸粉等の無機充填材ある
いは、ガラス繊維、スラグ繊維、炭素繊維、セラ
ミツク繊維等の繊維状充填材等の強化材を1種ま
たは2種以上混練したものを用いることも差支え
ない。また、ポリオレフイン樹脂層に耐候性が要
求される場合には、上記のポリオレフイン樹脂
に、カーボンブラツク、無機系顔料あるいは有機
系顔料等の耐候性材を混練することもでき、さら
にはポリオレフイン樹脂層に耐熱性や高強度を必
要とする場合、一般市販のシリカ粉、酸化チタン
粉、ガラス粉、スラグ粉、マイカ粉、ウオラスト
ナイト粉、三酸化モリブテン粉、珪モリブテン酸
粉、三酸化タングステン粉、珪タングステン酸粉
等の無機充填材あるいはガラス繊維、炭素繊維、
スラグ繊維、セラミツクス繊維、ステンレス繊
維、銅繊維、アルミニウム繊維等の繊維状充填材
等の強化材を1種または2種以上混練して用いる
ことも差支えない。 本発明に基づくポリオレフイン被覆金属管は、
例えば第2図に示す製造法で得ることができる。
すなわち、スケール等を除去した金属管1の表面
に、クロメート処理剤塗布装置7によつてクロメ
ート処理剤を塗付し、加熱装置8によつて焼付け
る。次いで、その表面にエポキシ樹脂ADを塗布
装置9によつて塗布し、後熱装置10によつて加
熱硬化させる。次いでその表面に変性ポリオレフ
イン樹脂塗布装置11によつて変性ポリオレフイ
ン樹脂を塗布し、Tダイ12によつてポリオレフ
イン樹脂5を押出被覆し、冷却装置13によつて
冷却して、ポリオレフイン被覆金属管を製造す
る。 上記の如き製造法の場合、金属管1の表面にク
ロメート処理剤を塗布し加熱装置10によつて焼
付けてからのち、該金属管が変性ポリオレフイン
樹脂、塗布装置13に達するまでの間に該金属管
の表面に熱硬化型エポキシ樹脂層が形成され充分
硬化していれは良く、上記のエポキシ樹脂ADの
塗布方法は、スプレー塗装機によるスプレー塗
布、ロール塗布、しごき塗り、刷毛塗り、流し塗
り等の従来公知の方法の中から適宜選択して用い
ることができる。 後加熱装置12による該金属管の加熱方法は、
高周波誘導加熱、遠赤外線加熱、レーザー照射加
熱、ガス加熱等の従来公知の方法の中から適宜選
択して用いることができる。 上記の後加熱装置12に関しては、上記の金属
管1の肉厚が厚く、かつ加熱装置10の加熱能力
が大きく、上記の熱硬化型エポキシ樹脂層が充分
硬化する場合には、後加熱装置12による加熱を
省略しても支障はない。 また、第2図では、変性ポリオレフイン樹脂塗
布装置13に、変性ポリオレフイン樹脂の粉体を
静電塗布する方法を用いているが、該変性ポリオ
レフイン樹脂をTダイまたは丸ダイによる押出被
覆する方法、該変性ポリオレフイン樹脂とポリオ
レフイン樹脂を二層一体として重ね合わせて単一
のTダイあるいは丸ダイから押出被覆する方法等
の従来公知の方法が採用できる。 以上のようにして得た本発明によるポリオレフ
イン被覆金属管の一部断面は第1図に示す通りの
ものであり、図中1は酸洗あるいはブラスト処理
等によりスケールを除去した金属管、2はシリカ
系分散剤を含むクロメート処理剤層、3はビスフ
エノールADのジグリシジルエーテル、多官能エ
ポキシ樹脂、無機系顔料およびアミン系硬化剤の
混合物からなる熱硬化型エポキシ樹脂層、4は変
性ポリオレフイン樹脂層、5はポリオレフイン樹
脂層を示している。 また図中2は全クロム重量として350〜1200
mg/m2の付着量で、3は5〜350μの厚みで、4
は0.05〜0.5mmの厚みで、5は0.1〜10mmの厚みを
有していると良好な結果が得られる。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例) 実施例 1 鋼管(200A×5500m長×5.8mm厚)をグリツト
ブラスト処理し、その表面にシリカ系分散剤を含
むクロメート処理剤を全クロム付着量換算で620
mg/m2塗布し、190℃に加熱して3分間焼付けた
のち、エポキシ樹脂ADを膜厚が50μになるよう
にスプレー塗装機によつて塗布し、次いで変性ポ
リエチレン樹脂を膜厚が150μになるように静電
塗布し、ポリエチレン樹脂を膜厚が3.2mmになる
ようにTダイによつて押出被覆したのち、冷却し
て本発明によるポリエチレン被覆鋼管(A)を製造し
た。その際上記のシリカ系分散剤を含むクロメー
ト処理剤と、エポキシ樹脂ADは次の方法で調合
したものを用いた。 シリカ系分散を含むクロメート処理剤: 8重量%の無水クロム酸を溶解した水溶液に、
ポリビニルアルコールを添加して還元し、全クロ
ムに対する6価クロムの重量比を0.72に調整し
た。次いで、この水溶液1に対して分散剤とし
てシリカ微粉5gを混合して分散させたのち、ピ
ロガロールを添加して更に還元し、全クロムに対
する6価クロムの重量比を0.62に調整したものを
用いた。 エポキシ樹脂AD; 以下の成分と組成の混合物を用いた。 ビスフエノールADのジグリシジルエーテル
100重量部 テトラグリシジルメタキシレンジアミン11重量部 シリカ微粉末 3重量部 m−キシリレンジアミンの変性ポリアミン(下記
の分子構造を有するもの) 37重量部 また、比較材として、上記のポリエチレン被覆
鋼管(A)と同じ方法で、上記のエポキシ樹脂ADの
代わりに、次に示す成分と組成の混合物からなる
特開昭59−222275号公報に相当する熱硬化型エポ
キシ樹脂を塗布したポリエチレン被覆鋼管(B)、 ビスフエノールAのジグリシジルエーテル
100重量部 シリカ微粉末 3重量部 m−キシリレンジアミンの変性ポリアミン
35重量部 および、上記のビスフエノールAのジグリシジ
ルエーテルの代わりに、次に示す成分と組成の混
合物からなる特開昭59−62373号公報に相当する
熱硬化型エポキシ樹脂を塗布したポリエチレン被
覆鋼管(C)を製造した。 ビスフエノールAのジグリシジルエーテル
50重量部 ビスフエノールFのジグリシジルエーテル
50重量部 シリカ微粉末 3重量部 m−キシリレンジアミンの変性ポリアミン
33重量部 上記のA〜Cのポリエチレン被覆鋼管につい
て、接着力試験(測定温度25℃、剥離角90°、剥
離速度50mm/min)、高温陰極剥離試験(試験温
度90℃、電解液3%NaCl、電圧−1.5V〔Cu/
CuSO4標準電極〕、初期ホリデー径5mmφ、試験
日数90日間、試験終了後ホリデー径χmmを測定
し、次式により換算剥離半径Rを求めた; を実施した結果を第1表に示した。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a polyolefin-coated metal pipe,
More specifically, the present invention relates to a polyolefin-coated metal tube with excellent high-temperature cathode peelability. (Prior Art) Polyolefin-coated metal pipes have been increasingly used in pipelines for transporting oil, natural gas, etc. because of their excellent anticorrosion performance.
Usually, such pipelines are used for a long period of time once they are laid, so they are coated with polyolefin and the like, and are also coated with cathodic protection.
However, when this cathodic protection is performed, if there is a pinhole or other penetrating flaw in the outer coating, the area around the penetrating flaw becomes a cathode, and the adhering moisture is electrolyzed by the anticorrosion current, producing hydrogen and alkali. This has the disadvantage that a phenomenon called cathodic peeling occurs in which the coating film peels off, resulting in a decrease in corrosion protection. The cathodic peeling resistance of polyolefin-coated steel pipes decreases as the operating environment temperature rises, so improving the high-temperature cathodic peeling resistance is an important issue, especially when used in high-temperature environments. In order to improve the cathodic peeling resistance of polyolefin-coated metal tubes, several methods have been proposed in which the surface of the metal tube is pre-treated with a base treatment. For example, as shown in FIG. 3, in order from the inside of the metal tube 1, a chromate treatment agent layer 2, a thermosetting epoxy resin layer 6, a modified polyolefin resin layer 4
There is also a polyolefin-coated metal tube on which a polyolefin resin layer 5 is laminated, and as this thermosetting epoxy resin, for example, as seen in JP-A-59-222275, diglycidyl ether of bisphenol A is the main component. A mixture of an epoxy resin and an inorganic pigment mixed with an amino curing agent and cured by reaction, or a diglycidyl ether of bisphenol A and bisphenol as seen in JP-A-59-62373. A mixture of diglycidyl ethers of F cured with an amine curing agent can be used. (Problems to be Solved by the Invention) However, when diglycidyl ether of bisphenol A is used in thermosetting epoxy resin as a surface treatment agent for such polyolefin-coated metal pipes, Since the reaction of the diglycidyl ether of phenol A is small, the diglycidyl ether of bisphenol A is not sufficiently crosslinked by the curing reaction, and the heat resistance of the resulting coating film is reduced, resulting in poor high-temperature cathodic peelability.
In addition, when diglycidyl ether of bisphenol F is used in a thermosetting epoxy resin as a surface treatment agent for metal pipes, the reactivity of the diglycidyl ether of bisphenol F is too high. The ether is excessively crosslinked by the curing reaction, and the curing strain that occurs at the interface between the resulting coating film and the chromate treatment agent layer increases, causing peeling at the interface in the cathodic peel test at high temperatures, resulting in a high temperature cathode resistance. There is a problem that peelability deteriorates, and it has been difficult to obtain a polyolefin-coated metal tube with excellent cathodic peelability at high temperatures using conventional techniques. An object of the present invention is to provide a polyolefin coated tube with excellent cathode peeling resistance at high temperatures. (Means for Solving the Problems) As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have developed a layer of chromate treatment agent containing a silica-based dispersant, a bisphenol treatment agent layer, and a bisphenol treatment agent layer on the outer surface of a steel pipe from the inside. A polyolefin-coated metal tube laminated with a thermosetting epoxy resin layer made of a mixture of AD diglycidyl ether, a polyfunctional epoxy resin, an inorganic pigment, and an amine curing agent, a modified polyolefin resin layer, and a polyolefin resin layer, As a chromate treatment agent containing a silica-based dispersant, use a mixture of 2 to 45 g of a silica-based dispersant to 100 g of chromic anhydride in the treatment agent, and as a polyfunctional epoxy resin for thermosetting epoxy resin. Tetraglycidyl metaxylene diamine, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl amino diphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, trimethylolpropane triglycidyl ether, tri(glycidoxyphenyl)butane, tetra (glycidoxyphenyl)ethane, and 3,9-bis(3-aminopropyl)-2, as an amine curing agent for thermosetting epoxy resin.
Phenyl glycidyl ether modified product of 4,8,10-tetraoxaspiro[5,5′]undecane, i.e. or a modified polyamine consisting of a condensate of m-xylene diamine and epichlorohydrin, i.e. A polyolefin-coated metal tube with excellent high-temperature cathode peelability, characterized by using. The present inventors have discovered that the following can be obtained, leading to the present invention. That is, as shown in FIG. 1, the present invention includes a chromate treatment agent layer 2 containing a silica-based dispersant, a diglycidyl ether of bisphenol AD, a polyfunctional epoxy resin, and an inorganic pigment on the outer surface of a metal tube 1 in order from the inside. and a polyolefin-coated metal tube with excellent cathodic peeling resistance at high temperatures, characterized by laminating a reaction-curing epoxy resin layer 3 made of a mixture of amine-based curing agent, a modified polyolefin resin layer 4, and a polyolefin resin layer 5. It is something. Hereinafter, the present invention will be explained in detail. The metal pipe used in the present invention is a cast iron pipe or a steel pipe. Also, plated steel pipes with improved corrosion resistance on the inner surface of the pipes.
Also includes metal double pipes, etc. Examples include plated steel pipes in which the inner surface of the steel pipe is coated with zinc, aluminum, chromium, nickel, zinc-nickel, zinc-nickel-cobalt-chromium, etc., and metal double pipes in which the following metals are bonded to the inner surface. The outer layer of the metal double pipe is steel pipe or cast iron pipe, and the inner layer is copper, aluminum, brass,
Titanium, austenitic stainless steel, ferritic stainless steel, austenitic-ferritic stainless steel, aluminum-magnesium alloy, nickel-chromium-iron alloy, nickel-molybdenum alloy, nickel-molybdenum-chromium-tungsten alloy, titanium There is no problem as long as the outer layer is made of a metal or alloy such as a palladium alloy, a titanium-molybdenum-zirconium alloy, or a titanium-aluminum-vanadium alloy, and the outer layer is a cast iron pipe or a steel pipe. The chromate treatment agent used in the present invention is obtained by partially reducing a chromic acid aqueous solution prepared by dissolving chromic acid anhydride (CrO 3 ) in distilled water with an organic reducing agent.
It is a mixture of valent chromium ions and trivalent chromium ions and a silica-based dispersant, but if necessary, some of the chromic acid can be replaced with water-soluble chromate or water-soluble dichromate. It can be replaced with a water-soluble metal salt. Organic reducing agents used for partial reduction of chromium from hexavalence to trivalence include monohydric alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol, polyhydric alcohols such as polyvinyl alcohol, glycerin, and sorbitol, diethanolamine, and triethanolamine. Alkylolamines, formic acid, etc.
Saturated carboxylic acids such as acetic acid and oxalic acid, aromatic polyhydric alcohols such as pyrogallol, unsaturated carboxylic acids such as succinic acid and adipic acid, etc. are used. These reducing agents are used in amounts necessary to maintain the desired ratio of hexavalent chromium to total chromium. The desired ratio is a weight ratio of hexavalent chromium to total chromium in the range of 0.25 to 0.85. Regarding this ratio, the weight ratio of hexavalent chromium to total chromium is
If the weight ratio is less than 0.25, the corrosion resistance of the chromate treatment agent layer will be significantly reduced, and if this weight ratio is 0.85 or more, the adhesiveness between the metal tube surface and the chromate treatment agent will be significantly reduced. Water-soluble chromates and dichromates that partially replace chromic acid are chromates and dichromates of alkali metals, alkaline earth metals, iron group metals, and the like. Furthermore, if a hardly soluble precipitate is formed in the chromate treatment solution, an acid such as sulfuric acid, nitric acid, or phosphoric acid may be added to dissolve the precipitate. The silica-based dispersant to be mixed with the chromate treatment agent may be an inorganic silica-based dispersant such as colloidal silica, silica fine powder, silicomolybdate fine powder, silicotungstic acid fine powder, or a silica-based dispersant that is decomposed in the chromate treatment agent. These are tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane that can serve as a silica source, and one type or a mixture of two or more of these is used. The above-mentioned silica-based dispersant has the effect of stabilizing the dispersion of each component in the chromate treatment liquid and making the film obtained by applying the chromate treatment liquid on the surface of the metal tube insoluble in water. The amount of silica-based dispersant mixed is 100g of chromic anhydride.
Mix at a ratio of 2 to 45 g. If the amount of silica-based dispersant mixed is less than 2g, the above effect will hardly be achieved, and if the amount mixed is more than 45g, the fluidity of the chromate treatment agent will deteriorate significantly, inhibiting the smoothness of the coating obtained by applying it to the surface of the metal pipe. It is not desirable because it Before applying the chromate treatment agent to the surface of the metal tube, scale and the like on the surface of the tube are removed by pickling, sandblasting, grit blasting, shot blasting, or the like. When a chromate treatment agent is applied to the surface of a metal pipe from which scale has been removed, hexavalent chromium is reduced due to the oxidation effect on the pipe surface and heating of the pipe after application, promoting insolubilization, and inorganic substances that are poorly soluble in water. It becomes a film. The appropriate baking temperature for the chromate treatment agent is 120 to 250°C (metal tube surface temperature). If the surface temperature of the metal tube is below 120℃, it will take a very long time for the chromate treatment agent layer to become insolubilized, making it unsuitable for practical use.If it exceeds 250℃, the excessive reduction of the chromate treatment agent will proceed rapidly, and the Deteriorates corrosion resistance. Further, the amount of the chromate treatment agent deposited is preferably 350 to 1200 mg/m 2 in terms of total chromium weight. If the amount of this adhesion is less than 350 mg/m 2 , the anticorrosion properties of the chromate treatment agent cannot be exhibited, and if it is more than 1200 mg/m 2 , a strong film will not be formed and the adhesive strength will deteriorate. Next, a thermosetting epoxy resin made of a mixture of diglycidyl ether of bisphenol AD, a polyfunctional epoxy resin, an inorganic pigment, and an amine curing agent used in the present invention will be described. The above thermosetting epoxy resin consists of 100 parts by weight of diglycidyl ether of bisphenol AD, 1 to 50 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin, and 1 to 30 parts by weight of an inorganic pigment.
It is desirable to mix parts by weight and then mix an equivalent amount of the amine curing agent into the mixture. The diglycidyl ether of bisphenol AD mentioned above has a molecular structure of and n is an epoxy resin in the range of 0 to 4. The molecular structure of the diglycidyl ether of bisphenol AD above is the molecular structure of the diglycidyl ether of bisphenol A, i.e. (n is in the range of 0 to 4), the number of methyl groups is small and the reactivity is high, so the bisphenol
The crosslinking reaction between the diglycidyl ether of AD and the polyfunctional epoxy resin progresses sufficiently, and the heat resistance of the resulting coating film improves, so it has a remarkable effect on improving high-temperature cathodic peelability. When the diglycidyl ether of bisphenol A is used instead of the diglycidyl ether of bisphenol AD mentioned above, the bisphenol A
Because the reactivity of the diglycidyl ether of bisphenol A is low, the crosslinking reaction between the diglycidyl ether of bisphenol A and the polyfunctional epoxy resin becomes insufficient, and the heat resistance of the resulting coating film decreases.
High temperature cathode peelability does not improve. Furthermore, when the diglycidyl ether of bisphenol F is used instead of the diglycidyl ether of bisphenol AD, the reactivity of the diglycidyl ether of bisphenol F is too high. Excessive crosslinking reaction occurs between the diglycidyl ether and the polyfunctional epoxy resin, and curing strain increases at the interface between the resulting coating film and the chromate treatment agent layer, resulting in peeling at the interface. As a result, the high temperature cathode peelability is significantly reduced. The above-mentioned polyfunctional epoxy resin is an epoxy resin containing three or more epoxy groups in the molecule. The above polyfunctional epoxy resin has a large number of epoxy groups, which are functional groups for crosslinking reactions, in its molecules, so by adding it to the diglycidyl ether of bisphenol AD and curing it, the resulting coating film becomes three-dimensional. Since it is highly crosslinked and its heat resistance is significantly improved, its high-temperature cathode peelability is greatly improved. The above polyfunctional epoxy resin and bisphenol
For mixing AD with diglycidyl ether, bisphenol AD diglycidyl ether
It is desirable to mix the polyfunctional epoxy resin in an amount of 1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight. Regarding the above mixing ratio, bisphenol AD
If the amount of polyfunctional epoxy resin mixed with 100 parts by weight of diglycidyl ether is less than 1 part by weight, the above effect will hardly be obtained, and if it is more than 50 parts by weight, excessive crosslinking reaction will occur, and the curing strain will increase, resulting in a high temperature resistant cathode. This is not preferable because the releasability deteriorates. As the above polyfunctional epoxy resin, tetraglycidyl metaxylene diamine Tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane , tetraglycidylaminodiphenylmethane , triglycidyl-p-aminophenol , trimethylolpropane triglycidyl ether , tetra(glycidoxyphenyl)propane , tetra(glycidoxyphenyl)ethane The above polyfunctional epoxy resin and bisphenol
By adding an inorganic pigment to the mixture of AD and diglycidyl ether, the water resistance of the resulting film at high temperatures is improved, which has the effect of significantly improving cathodic peeling resistance. Regarding mixing the above mixture of the diglycidyl ether of bisphenol AD and the polyfunctional epoxy resin with the above inorganic pigment, It is desirable to mix the inorganic pigment in an amount of 1 to 30 parts by weight. Regarding the above mixing ratio, bisphenol AD
If the amount of inorganic pigment added to 100 parts by weight of diglycidyl ether is less than 1 part by weight, there will be little effect on high temperature and water resistance, and if it is more than 30 parts by weight, the viscosity of the primer will increase significantly and the smoothness of the resulting film will be affected. It is not desirable because it causes damage. The inorganic pigments added to the mixture of the diglycidyl ether of bisphenol AD and the polyfunctional epoxy resin include silica, silicomolybutenic acid, silicotungstic acid, titanium dioxide, iron oxide, mica, zinc oxide, molybdenum trioxide, Fine powder or flakes of tungsten trioxide, nickel oxide, etc. can be used. By adding an equivalent amount of an amine curing agent to the mixture of the above bisphenol AD diglycidyl ether, polyfunctional epoxy resin, and inorganic pigment and heating it, it cures with extremely excellent heat resistance, water resistance, and salt water resistance. Since a coating film is obtained, high-temperature cathodic peeling resistance is significantly improved. The above amine curing agent is a modified polyamine of m-xylene diamine (hereinafter referred to as "curing agent A") having the following molecular structure, that is, and 3,9-bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane having the following molecular structure, i.e. is a phenyl glycidyl ether with the following molecular structure, i.e. (hereinafter referred to as "curing agent B"). Since the above-mentioned curing agent A and curing agent B have a thermostable benzene nucleus in their molecules, they can be mixed with the above-mentioned diglycidyl ether of bisphenol AD, polyfunctional epoxy resin, and inorganic pigment and heated. As a result, the heat resistance, water resistance at high temperatures, and salt water resistance of the resulting cured coating film are significantly improved. When m-xylylenediamine is used alone instead of the curing agent A, the reactivity of the m-xylylenediamine is too high, resulting in a large curing strain of the resulting coating. Peeling occurs at the interface between the film and the chromate treatment agent layer, reducing high-temperature cathode peelability. Moreover, instead of the curing agent B, 3,9-bis(3-aminopropyl)-
2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5]
When undecane is used alone, the curing agent does not contain a benzene nucleus with good thermal stability in its molecules, so the heat resistance of the resulting coating film decreases and high-temperature cathodic peelability does not improve. Amine-based curing agents other than the above-mentioned curing agent A and curing agent B, such as m-phenylenediamine, P,
When using P′-diaminodiphenylmethane, etc., the reactivity of the curing agent is extremely high, so the curing strain of the resulting coating film becomes extremely large, and the interface between the coating film and the chromate treatment agent layer increases. Peeling occurs and the high temperature cathode peelability is significantly reduced. Also,
When an acid anhydride curing agent such as methylnadic acid, methylhexahydrophthalic anhydride, etc. is used in place of the curing agent A and curing agent B described above, a high temperature is required to sufficiently cure the coating film. If it is cured at a high temperature, it generates intense heat, generates an irritating odor, and causes thermal deterioration of the coating film, resulting in a significant decrease in high-temperature cathode peelability. In order to adjust the curing time of the mixture of the curing agent A or curing agent B, diglycidyl ether of bisphenol AD, a polyfunctional epoxy resin, and an inorganic pigment (hereinafter referred to as "epoxy resin AD"), the epoxy There is no problem even if a small amount of a curing accelerator such as 2-ethyl-4-methylimidazole or 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol is added to the resin AD. Furthermore, the modified polyolefin resin and polyolefin resin used in the present invention will be explained. The polyolefin used in the present invention refers to low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene block or random copolymer, ethylene-butene-1 block or random copolymer. Alternatively, it is one type or a mixture of two or more types of thermoplastic resins such as ethylene-propylene-diene terpolymer. The modified polyolefin resin used in the present invention includes polyolefins such as maleic acid, acrylic acid,
Modified with unsaturated carboxylic acid or its anhydride such as methacrylic acid, itaconic acid, and hymic acid;
Alternatively, modified products thereof are appropriately diluted with polyolefin, silicon-grafted polyolefins obtained by grafting unsaturated silane compounds such as vinyltrimethoxysilane to polyolefins, or silicone-grafted polyolefins diluted with polyolefins, etc. However, other modified polyolefin resins may also be used. Furthermore, if the modified polyolefin resin layer requires heat resistance or high strength,
General commercially available silica powder, titanium oxide powder, glass powder, slag powder, mica powder, wollastonite powder, Mapico powder, molybten trioxide powder, silicomolybutenic acid powder, tungsten trioxide powder, silicotungsten powder is added to the above modified polyolefin resin. It is also possible to use one or more kneaded reinforcing materials such as inorganic fillers such as acid powder or fibrous fillers such as glass fibers, slag fibers, carbon fibers, and ceramic fibers. In addition, if weather resistance is required for the polyolefin resin layer, weather-resistant materials such as carbon black, inorganic pigments, or organic pigments can be kneaded with the polyolefin resin described above. When heat resistance and high strength are required, commercially available silica powder, titanium oxide powder, glass powder, slag powder, mica powder, wollastonite powder, molybten trioxide powder, silicomolybutenic acid powder, tungsten trioxide powder, Inorganic fillers such as silicotungstic acid powder, glass fiber, carbon fiber,
One or more reinforcing materials such as fibrous fillers such as slag fibers, ceramic fibers, stainless steel fibers, copper fibers, and aluminum fibers may be kneaded and used. The polyolefin-coated metal tube according to the present invention is
For example, it can be obtained by the manufacturing method shown in FIG.
That is, the chromate treatment agent is applied to the surface of the metal tube 1 from which scale and the like have been removed by the chromate treatment agent application device 7, and baked by the heating device 8. Next, the epoxy resin AD is applied to the surface using the coating device 9, and heated and cured using the post-heating device 10. Next, a modified polyolefin resin is applied to the surface using a modified polyolefin resin coating device 11, a polyolefin resin 5 is extruded and coated using a T-die 12, and the tube is cooled using a cooling device 13 to produce a polyolefin-coated metal tube. do. In the case of the manufacturing method described above, after the chromate treatment agent is applied to the surface of the metal tube 1 and baked by the heating device 10, and before the metal tube reaches the modified polyolefin resin coating device 13, the metal It is good if a thermosetting epoxy resin layer is formed on the surface of the pipe and is sufficiently cured.The above epoxy resin AD can be applied by spraying with a spray paint machine, roll coating, ironing, brushing, flow coating, etc. Any of the conventionally known methods can be appropriately selected and used. The method of heating the metal tube using the post-heating device 12 is as follows:
The method can be appropriately selected from conventionally known methods such as high-frequency induction heating, far-infrared heating, laser irradiation heating, and gas heating. Regarding the above-mentioned post-heating device 12, when the above-mentioned metal tube 1 has a large wall thickness, the heating device 10 has a large heating capacity, and the above-mentioned thermosetting epoxy resin layer is sufficiently cured, the post-heating device 12 There is no problem even if the heating is omitted. In addition, in FIG. 2, a method of electrostatically coating modified polyolefin resin powder is used in the modified polyolefin resin coating device 13, but a method of extrusion coating the modified polyolefin resin using a T-die or a round die, Conventionally known methods can be employed, such as a method in which a modified polyolefin resin and a polyolefin resin are stacked as two layers and extruded from a single T-die or round die. A partial cross section of the polyolefin-coated metal tube according to the present invention obtained as described above is as shown in FIG. Chromate treatment agent layer containing a silica-based dispersant; 3 is a thermosetting epoxy resin layer consisting of a mixture of bisphenol AD diglycidyl ether, a polyfunctional epoxy resin, an inorganic pigment, and an amine curing agent; 4 is a modified polyolefin resin Layer 5 indicates a polyolefin resin layer. In addition, 2 in the figure is 350 to 1200 as the total chromium weight.
With a coating weight of mg/ m2 , 3 has a thickness of 5 to 350μ, 4
Good results can be obtained when the thickness of 5 is 0.05 to 0.5 mm, and the thickness of 5 is 0.1 to 10 mm. Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples. (Example) Example 1 A steel pipe (200A x 5500m length x 5.8mm thickness) was grit blasted, and a chromate treatment agent containing a silica-based dispersant was applied to the surface of the pipe to reduce the total amount of chromium deposited to 620.
mg/ m2 , heated to 190℃ and baked for 3 minutes, then applied epoxy resin AD to a film thickness of 50μ using a spray paint machine, and then applied modified polyethylene resin to a film thickness of 150μ. The polyethylene resin was coated electrostatically to give a film thickness of 3.2 mm, and the polyethylene resin was extruded and coated using a T-die to a film thickness of 3.2 mm, and then cooled to produce a polyethylene-coated steel pipe (A) according to the present invention. At that time, the chromate treatment agent containing the above-mentioned silica-based dispersant and the epoxy resin AD were prepared in the following manner. Chromate treatment agent containing silica-based dispersion: In an aqueous solution containing 8% by weight of chromic anhydride,
Polyvinyl alcohol was added for reduction, and the weight ratio of hexavalent chromium to total chromium was adjusted to 0.72. Next, 5 g of silica fine powder was mixed and dispersed as a dispersant into this aqueous solution 1, and then pyrogallol was added and further reduced to adjust the weight ratio of hexavalent chromium to total chromium to 0.62. . Epoxy resin AD: A mixture of the following components and composition was used. Diglycidyl ether of bisphenol AD
100 parts by weight Tetraglycidyl metaxylene diamine 11 parts by weight Silica fine powder 3 parts by weight Modified polyamine of m-xylylene diamine (having the following molecular structure) 37 parts by weight In addition, as a comparison material, a heat treatment material corresponding to JP-A No. 59-222275, which is made of a mixture of the following ingredients and composition in place of the epoxy resin AD in the same manner as the polyethylene-coated steel pipe (A) above, was also used. Polyethylene-coated steel pipe coated with curable epoxy resin (B), diglycidyl ether of bisphenol A
100 parts by weight Silica fine powder 3 parts by weight Modified polyamine of m-xylylene diamine
35 parts by weight, and a polyethylene-coated steel pipe coated with a thermosetting epoxy resin corresponding to JP-A No. 59-62373, which is made of a mixture of the following components and composition, instead of the diglycidyl ether of bisphenol A mentioned above. (C) was produced. diglycidyl ether of bisphenol A
50 parts by weight diglycidyl ether of bisphenol F
50 parts by weight Silica fine powder 3 parts by weight Modified polyamine of m-xylylene diamine
33 parts by weight Regarding the above polyethylene coated steel pipes A to C, adhesion test (measurement temperature 25°C, peel angle 90°, peeling speed 50 mm/min), high temperature cathodic peel test (test temperature 90°C, electrolyte solution 3% NaCl) , voltage −1.5V [Cu/
[CuSO 4 standard electrode], initial Holliday diameter 5 mmφ, test days 90 days, and after the test, the Holliday diameter χ mm was measured, and the converted peeling radius R was calculated using the following formula; The results are shown in Table 1.

【表】 第1表の結果から、接着力と耐高温陰極剥離性
の両者の性能においても顕著な差が認められ、特
に下地処理剤としてシリカ系分散剤を含むクロメ
ート処理剤と、エポキシ樹脂ADを用いた本発明
によるポリエチレン被覆鋼管(A)は、クロメート処
理剤、ビスフエノールAのジグリシジルエーテ
ル、無機系顔料およびアミン系硬化剤の混合物か
らなる特開昭59−222275号公報に相当するポリエ
チレン被覆鋼管(B)、クロメート処理剤、ビスフエ
ノールFのジグリシジルエーテル、ビスフエノー
ルAのジグリシジルエーテル、無機系顔料および
アミン系硬化剤の混合物からなる特開昭59−
62373号公報に相当する熱硬化型エポキシ樹脂を
塗布したポリエチレン被覆鋼管(C)に比較して、格
段に優れた結果が得られることが確認できた。 実施例 2 実施例1と同じ方法で、クロメート処理剤に混
入する分散剤の種類を次の様に変えて上記のポリ
エチレン被覆鋼管(A)を作成した。 分散剤; 1 微粉末シリカ 2 コロイダルシリカ 3 テトラエトキシシラン 4 無添加 上記のポリエチレン被覆鋼管について前記の接
着力試験と高温陰極剥離試験を実施し、比較した
結果を第2表に示した。
[Table] From the results in Table 1, there is a remarkable difference in the performance of both adhesion and high-temperature cathode peeling resistance, especially between the chromate treatment agent containing a silica-based dispersant as a surface treatment agent and the epoxy resin AD. The polyethylene coated steel pipe (A) according to the present invention using a polyethylene coated steel pipe (A) is a polyethylene coated steel pipe corresponding to JP-A-59-222275, which is made of a mixture of a chromate treatment agent, diglycidyl ether of bisphenol A, an inorganic pigment, and an amine hardening agent. JP-A-59-1999-, which consists of a coated steel pipe (B), a chromate treatment agent, a diglycidyl ether of bisphenol F, a diglycidyl ether of bisphenol A, a mixture of an inorganic pigment and an amine curing agent.
It was confirmed that significantly superior results were obtained compared to the polyethylene-coated steel pipe (C) coated with a thermosetting epoxy resin corresponding to Publication No. 62373. Example 2 The above polyethylene-coated steel pipe (A) was produced in the same manner as in Example 1, except that the type of dispersant mixed in the chromate treatment agent was changed as follows. Dispersant: 1 Fine powder silica 2 Colloidal silica 3 Tetraethoxysilane 4 No additive The above polyethylene coated steel pipe was subjected to the above adhesive force test and high temperature cathodic peel test, and the comparative results are shown in Table 2.

【表】 第2表の結果から、接着力と耐高温陰極剥離性
の両者の性能においても、分散剤を添加しない場
合には若干性能が低下するが、分散剤を添加する
場合には分散剤の種類に拘らず良好な結果を示
し、本発明によるクロメート処理剤には分散剤を
混入する必要があることが確認できた。 実施例 3 実施例1と同じ方法で、エポキシ樹脂ADの調
合に用いる多官能エポキシ樹脂の種類を次のよう
に変えて前記のポリエチレン被覆鋼管(A)を作成し
た。 多官能エポキシ樹脂; 1 テトラグリシジルメタキシレンジアミン 2 テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチ
ルシクロヘキサン 3 テトラグリシジルアミノジフエニルメタン 4 トリグリシジル−P−アミノフエーノル 5 トリメチロールプロパントリグリシジルエー
テル 6 トリ(グリシドキシフエニル)ブタン 7 テトラ(グリシドキシフエニル)エタン 8 無添加 上記のポリエチレン被覆鋼管について、前記の
接着力試験と高温陰極剥離試験を実施し比較した
結果を第3表に示した。
[Table] From the results in Table 2, the performance of both adhesive strength and high-temperature cathode peeling resistance decreases slightly when no dispersant is added, but when a dispersant is added, the performance decreases slightly. Good results were obtained regardless of the type of chromate treatment agent, confirming that it is necessary to mix a dispersant into the chromate treatment agent of the present invention. Example 3 The above-mentioned polyethylene-coated steel pipe (A) was produced in the same manner as in Example 1, except that the type of polyfunctional epoxy resin used in preparing the epoxy resin AD was changed as follows. Polyfunctional epoxy resin; 1 Tetraglycidyl metaxylene diamine 2 Tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane 3 Tetraglycidyl amino diphenylmethane 4 Triglycidyl-P-aminophenol 5 Trimethylolpropane triglycidyl ether 6 Tri(glycidyl oxyphenyl) (enyl)butane 7 Tetra(glycidoxyphenyl)ethane 8 No additive The above polyethylene coated steel pipe was subjected to the above adhesive force test and high temperature cathodic peel test, and the comparison results are shown in Table 3.

【表】【table】

【表】 第3表の結果から、接着力と耐高温陰極剥離性
の両者の性能においても、多官能エポキシ樹脂を
添加しない場合には若干性能が低下するが、多官
能エポキシ樹脂を添加する場合には多官能エポキ
シ樹脂の種類に拘らず良好な結果を示し、本発明
によるエポキシ樹脂ADには多官能エポキシ樹脂
を添加する必要があることが確認できた。 実施例 4 実施例1と同じ方法で、エポキシ樹脂ADの調
合に用いる無機系顔料の種類を次のように変えて
前記のポリエチレン被覆鋼管(A)を作成した。 無機系顔料; 1 シリカ微粉末 2 酸化チタン微粉末 3 酸化ジルコニウム微粉末 4 酸化亜鉛微粉末 5 酸化鉄微粉末 6 三酸化モリブテン微粉末 7 三酸化タングステン微粉末 8 マイカフレーク 9 無添加 上記のポリエチレン被覆鋼管について、前記の
接着力試験と高温陰極剥離試験を実施し、比較し
た結果を第4表に示した。
[Table] From the results in Table 3, the performance of both adhesive strength and high-temperature cathode peeling resistance decreases slightly when a multifunctional epoxy resin is not added, but when a multifunctional epoxy resin is added. showed good results regardless of the type of polyfunctional epoxy resin, confirming that it is necessary to add a polyfunctional epoxy resin to the epoxy resin AD according to the present invention. Example 4 The above-mentioned polyethylene-coated steel pipe (A) was produced in the same manner as in Example 1, except that the type of inorganic pigment used in preparing the epoxy resin AD was changed as follows. Inorganic pigments: 1 Silica fine powder 2 Titanium oxide fine powder 3 Zirconium oxide fine powder 4 Zinc oxide fine powder 5 Iron oxide fine powder 6 Molybdenum trioxide fine powder 7 Tungsten trioxide fine powder 8 Mica flakes 9 Additive-free The above polyethylene coating The steel pipes were subjected to the above-mentioned adhesive force test and high temperature cathode peel test, and the comparative results are shown in Table 4.

【表】【table】

【表】 第4表の結果から、接着力と耐高温陰極剥離性
の両者の性能においても、無機系顔料を添加しな
い場合には若干性能が低下するが、無機系顔料を
添加する場合には無機系顔料の種類に拘らず良好
な結果を示し、本発明による熱硬化型エポキシ樹
脂には無機系顔料を添加する必要があることが確
認できた。 実施例 5 実施例1と同じ方法で、エポキシ樹脂ADの調
合に用いる硬化剤の種類を次のように変えて前記
のポリエチレン被覆鋼管(A)を作成した。 アミン系硬化剤; 1 m−キシリレンジアミンの変性ポリアミン 2 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
ンデカンをフエニルグリシジルエーテルで変性
した変性物 3 m−キシリレンジアミン 4 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
ンデカン 5 m−フエニレンジアミン 6 p,p′−ジアミノジフエニルメタン 酸無水物系硬化剤; 7 無水メチルナジツク酸 8 ヘキサヒドロ無水フタル酸 上記のポリエチレン被覆鋼管について、前記の
接着力試験と高温陰極剥離試験を実施し、比較し
た結果を第5表に示した。
[Table] From the results in Table 4, the performance of both adhesion and high-temperature cathode peeling resistance decreases slightly when inorganic pigments are not added, but when inorganic pigments are added, Good results were obtained regardless of the type of inorganic pigment, and it was confirmed that it is necessary to add an inorganic pigment to the thermosetting epoxy resin according to the present invention. Example 5 The above-mentioned polyethylene-coated steel pipe (A) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the type of curing agent used in preparing the epoxy resin AD was changed as follows. Amine curing agent; 1 modified polyamine of m-xylylene diamine 2 3,9-bis(3-aminopropyl)-2,
Modified product of 4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane modified with phenyl glycidyl ether 3 m-xylylenediamine 4 3,9-bis(3-aminopropyl)-2,
4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane 5 m-phenylenediamine 6 p,p'-diaminodiphenylmethanoic anhydride curing agent; 7 Methylnadic anhydride 8 Hexahydrophthalic anhydride The above polyethylene The coated steel pipes were subjected to the above-mentioned adhesive force test and high temperature cathode peel test, and the comparative results are shown in Table 5.

【表】 第5表の結果から、接着力と耐陰極剥離性の両
者の性能においても、エポキシ樹脂ADの調合に
m−キシレンジアミンの変性ポリアミンあるいは
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〕ウンデカ
ンをフエニルグリシジルエーテルで変性した変性
物を用いた場合に良好な結果が得られることが確
認できた。 (発明の効果) 実施例からも明らかな如く、本発明によるポリ
オレフイン被覆鋼管は、従来のポリオレフイン被
覆鋼管に比較して、鋼管と変性ポリオレフイン樹
脂層間の接着性、耐高温陰極剥離性に格段に優れ
るため、従来にない耐久性のあるポリオレフイン
被覆鋼管を提供できることとなつた。
[Table] From the results in Table 5, it can be seen that the modified polyamine of m-xylene diamine or 3,9-bis(3-aminopropyl)- 2, 4,
It was confirmed that good results could be obtained when a modified product obtained by modifying 8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane with phenyl glycidyl ether was used. (Effects of the Invention) As is clear from the examples, the polyolefin-coated steel pipe according to the present invention is significantly superior in adhesion between the steel pipe and the modified polyolefin resin layer and in high-temperature cathode peeling resistance, compared to conventional polyolefin-coated steel pipes. As a result, we have been able to provide polyolefin-coated steel pipes with unprecedented durability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるポリオレフイン被覆金属
管の一部断面、第2図は本発明の一実施例を示す
概略説明図、第3図は従来法によるポリオレフイ
ン被覆金属管の一部断面図である。 1……金属管、2……シリカ系分散剤を含むク
ロメート処理剤層、3……ビスフエノールADの
ジグリシジルエーテル、多官能エポキシ樹脂、無
機系顔料およびアミン系硬化剤の混合物からなる
熱硬化型エポキシ樹脂層、4……変性ポリオレフ
イン樹脂層、5……ポリオレフイン樹脂層、6…
…ビスフエノールAのジグリシジルエーテル、無
機系顔料およびアミン系硬化剤の混合物からなる
熱硬化型エポキシ樹脂層あるいはビスフエノール
Aのジグリシジルエーテル、ビスフエノールFの
ジグリシジルエーテル、無機系顔料およびアミン
系硬化剤の混合物からなる熱硬化型エポキシ樹脂
層、7……クロメート処理剤塗布装置、8……加
熱装置、9……熱硬化型エポキシ樹脂塗布装置、
10……後加熱装置、11……変性ポリオレフイ
ン樹脂塗布装置、12……ダイ、13……冷却装
置。
FIG. 1 is a partial cross-section of a polyolefin-coated metal tube according to the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a partial cross-section of a polyolefin-coated metal tube according to a conventional method. . 1...Metal tube, 2...Chromate treatment agent layer containing a silica-based dispersant, 3...Thermosetting consisting of a mixture of diglycidyl ether of bisphenol AD, a polyfunctional epoxy resin, an inorganic pigment, and an amine curing agent type epoxy resin layer, 4... modified polyolefin resin layer, 5... polyolefin resin layer, 6...
...Thermosetting epoxy resin layer consisting of a mixture of diglycidyl ether of bisphenol A, an inorganic pigment and an amine curing agent, or a diglycidyl ether of bisphenol A, a diglycidyl ether of bisphenol F, an inorganic pigment and an amine curing agent Thermosetting epoxy resin layer consisting of a mixture of curing agents, 7...Chromate treatment agent coating device, 8...Heating device, 9...Thermosetting epoxy resin coating device,
10... Post-heating device, 11... Modified polyolefin resin coating device, 12... Die, 13... Cooling device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 鋼管の外面に内側から順に、シリカ系分散剤
を含むクロメート処理剤層、ビスフエノールAD
のジグリシジルエーテル、多官能エポキシ樹脂、
無機系顔料およびアミン系硬化剤の混合物からな
る熱硬化型エポキシ樹脂層、変性ポリオレフイン
樹脂層、およびポリオレフイン樹脂層を積層した
ポリオレフイン被覆金属管であつて、 シリカ系分散剤を含むクロメート処理剤として
処理剤中の無水クロム酸100gに対してシリカ系
分散剤を2〜45gの割合で混合したものを用い、 かつ熱硬化型エポキシ樹脂の多官能エポキシ樹
脂としてテトラグリシジルメタキシレンジアミ
ン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチ
ルシクロヘキサン、テトラグリシジルアミノジフ
エニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフエ
ノール、トリメチロールプロパントリグリシジル
エーテル、トリ(グリシドキシフエニル)ブタ
ン、テトラ(グリシドキシフエニル)エタンのう
ちのいずれかを用い、 かつ熱硬化型エポキシ樹脂のアミン系硬化剤と
して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
デカンのフエニルグリシジルエーテル変性物、す
なわち またはm−キシリレンジアミンとエピクロルヒ
ドリンの縮合物からなる変性ポリアミン、すなわ
を用いることを特徴とする耐高温陰極剥離性が優
れたポリオレフイン被覆金属管。
[Claims] 1. A chromate treatment agent layer containing a silica-based dispersant, a bisphenol AD layer on the outer surface of a steel pipe from the inside,
diglycidyl ether, polyfunctional epoxy resin,
A polyolefin-coated metal tube laminated with a thermosetting epoxy resin layer consisting of a mixture of an inorganic pigment and an amine curing agent, a modified polyolefin resin layer, and a polyolefin resin layer, which is treated as a chromate treatment agent containing a silica-based dispersant. A mixture of 2 to 45 g of silica-based dispersant to 100 g of chromic anhydride in the agent is used, and tetraglycidyl meta-xylene diamine, tetraglycidyl-1, tetraglycidyl-1, Any of 3-bisaminomethylcyclohexane, tetraglycidylaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, trimethylolpropane triglycidyl ether, tri(glycidoxyphenyl)butane, tetra(glycidoxyphenyl)ethane and 3,9-bis(3-aminopropyl)-2, as an amine curing agent for thermosetting epoxy resin.
Phenyl glycidyl ether modified product of 4,8,10-tetraoxaspiro[5,5′]undecane, i.e. or a modified polyamine consisting of a condensate of m-xylylenediamine and epichlorohydrin, i.e. A polyolefin-coated metal tube with excellent high-temperature cathode peelability, characterized by using.
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