JP2734892B2 - Colored polyethylene resin coating - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレン樹脂に着
色顔料と酸化防止剤が添加された着色ポリエチレン樹脂
で被覆された防食被覆材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anticorrosion coating material coated with a colored polyethylene resin obtained by adding a color pigment and an antioxidant to a polyethylene resin.
【0002】[0002]
【従来の技術】屋外で長期間使用する鋼材は、厳しい腐
食環境に曝されることがある。例えば、鋼矢板、鋼管矢
板などは、連続的に地中に打ち込み、防護柵を形成する
ことによって、主に河川、海岸、港湾などを護岸する目
的で、また鋼管杭は海洋構造物の基礎などに使用されて
きた。また、鋼管についてもガス管や水道管としてしば
しば使用される。これらの鋼材は、屋外の自然環境の中
で、河川水、排水、雨水、海水などの水、大気、太陽光
などに曝され、また土砂、泥、瓦礫などに直接強く接す
るので、著しく腐食が起こり易い。そのため、長期間
(約20年) の効果的な防食対策が望まれてきた。2. Description of the Related Art Steel materials used for a long time outdoors may be exposed to severe corrosive environments. For example, steel sheet piles and steel pipe sheet piles are continuously driven into the ground to form protective fences, mainly for the protection of rivers, coasts, ports, etc., and steel pipe piles are used for foundations of offshore structures. Has been used for Steel pipes are often used as gas pipes and water pipes. These steel materials are exposed to water such as river water, drainage, rainwater, seawater, the atmosphere, sunlight, etc. in the outdoor natural environment, and come into direct contact with soil, mud, rubble, etc. Easy to happen. Therefore, for a long time
Effective anticorrosion measures (about 20 years) have been desired.
【0003】近年、この対策として樹脂を厚膜 (1〜3
mm) 被覆するすることにより優れた防食性を与えた重防
食被覆鋼材が使用されつつある。この被覆樹脂として
は、経済性や各種特性を考慮して、ポリエチレン樹脂が
多用されている。In recent years, as a countermeasure for this, a resin is used as a thick film (1 to 3).
mm) Heavy corrosion-resistant coated steel materials that have been provided with excellent corrosion protection by being coated are being used. As the coating resin, a polyethylene resin is frequently used in consideration of economy and various characteristics.
【0004】ところが、ポリエチレン樹脂は、太陽光に
含まれる紫外線の影響で劣化しやすく、このため本用途
のように屋外で使用する場合は、カーボンブラックを1
〜3%程度添加して耐候性を向上させるのが一般的であ
り、色調が黒色に限定されていた。しかし、住環境、自
然環境を快適かつ綺麗に保持すべき場所では、その環境
に適合するように、鋼矢板、鋼管矢板の着色をすること
が求められる。そのため、被覆材として用いるポリエチ
レン樹脂に紫外線劣化対策を施した上で、着色顔料によ
り任意の色に着色することも試みられている。[0004] However, polyethylene resin is liable to be deteriorated by the influence of ultraviolet light contained in sunlight. Therefore, when it is used outdoors as in this application, carbon black is required to be 1%.
It is common to add about 3% to improve the weather resistance, and the color tone is limited to black. However, in places where the living environment and the natural environment are to be maintained comfortably and neatly, it is required to color the steel sheet pile and the steel pipe sheet pile so as to conform to the environment. For this reason, attempts have been made to color the polyethylene resin used as a coating material into an arbitrary color with a coloring pigment after taking measures against ultraviolet degradation.
【0005】従来のポリエチレン樹脂の紫外線劣化対策
としては、着色顔料の他に、ベンゾトリアゾール系化合
物などの紫外線を吸収して低エネルギーに転換する物質
(紫外線吸収剤)と、ヒンダードアミン系、ビンダード
フェノール系化合物、イオウ系化合物などの酸化防止剤
とを組合わせて樹脂に添加することが公知である(特公
昭63−60712号公報参照)。[0005] Conventional measures against degradation of polyethylene resin by ultraviolet rays include, in addition to coloring pigments, substances such as benzotriazole compounds that absorb ultraviolet rays and convert them to low energy (ultraviolet absorbers), hindered amines, and binder phenols. system compounds, are known to be added to the resin in combination with an antioxidant such as sulfur compounds (see Japanese Patent Laid public <br/> Akira 63-60712).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】これらの酸化防止剤や
紫外線吸収剤 (本発明ではこれらを劣化防止剤と総称す
る) は高価で、ベースになるポリエチレン樹脂に比べて
数十倍のコストであり、その添加は製品コストの高騰を
招く。特に、水道、ガスなどの屋外配管の外面被覆や、
鋼管杭、鋼矢板、鋼管矢板等の重防食被覆においては、
多量の酸化防止剤の添加を必要とする一方で、過剰な酸
化防止剤の添加設計は製品の経済性を損なうものとな
る。These antioxidants and ultraviolet absorbers (collectively referred to as anti-deterioration agents in the present invention) are expensive, and cost several tens of times as much as the base polyethylene resin. , Its addition causes a rise in product cost. In particular, the outer coating of outdoor piping such as water and gas,
For heavy corrosion protection of steel pipe piles, steel sheet piles, steel pipe sheet piles, etc.
While a large amount of antioxidant needs to be added, excessive antioxidant addition design impairs the economics of the product.
【0007】本発明の目的は、経済性を損なうことな
く、またカーボンブラックの添加を必要とせず、最小限
の劣化防止剤の添加設計で、鋼矢板、鋼管矢板、鋼管等
の鋼材に、長期耐候性 (20年以上) を付与することので
きる着色ポリエチレン樹脂被覆鋼材を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a steel sheet such as a steel sheet pile, a steel pipe sheet pile, a steel pipe and the like by designing the addition of a minimum deterioration inhibitor without impairing the economy and without adding carbon black. An object of the present invention is to provide a colored polyethylene resin-coated steel material capable of imparting weather resistance (more than 20 years).
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、酸化防止
剤を各種の量で添加した着色ポリエチレン樹脂の耐候性
について種々検討の結果、劣化層の厚さを表面に限定す
ることでポリエチレン被覆の長期耐候性を実現できるこ
とを見出した。この知見に基づき、ポリエチレン被覆厚
と紫外線透過深さ、酸化防止剤添加濃度との関係を解明
し、本発明に至ったものである。The present inventors have conducted various studies on the weather resistance of a colored polyethylene resin to which various amounts of an antioxidant have been added, and have found that by limiting the thickness of the degraded layer to the surface, the polyethylene is reduced. It has been found that long-term weatherability of the coating can be realized. Based on this finding, the relationship between the thickness of the polyethylene coating, the ultraviolet ray transmission depth, and the concentration of the antioxidant added has been elucidated, and the present invention has been achieved.
【0009】本発明は、着色顔料および酸化防止剤が添
加された着色ポリエチレン樹脂で被覆され、着色ポリエ
チレン樹脂被覆中の酸化防止剤の総添加量が次式を満た
すことを特徴とする、長期耐候性に優れた着色ポリエチ
レン樹脂被覆材を要旨とする。The present invention is characterized in that it is coated with a colored polyethylene resin to which a colored pigment and an antioxidant are added, and that the total amount of the antioxidant in the colored polyethylene resin coating satisfies the following formula: The gist is a colored polyethylene resin coating material having excellent properties.
【0010】 2.0≧C≧1.56/(A×T2) ‥‥ (1) ここで、C=ポリエチレン樹脂100重量部当たりの酸化防止剤の総添加量( 重量部)、 T=着色ポリエチレン被覆の厚み(mm)、 A=膜厚50μmの着色ポリエチレン被覆の波長300nmの紫外光 に対する吸光度。 2.0 ≧ C ≧ 1.56 / (A × T 2 ) ‥‥ (1) where C = total amount (parts by weight) of antioxidant per 100 parts by weight of polyethylene resin, T = Thickness (mm) of the colored polyethylene coating, A = absorbance of a 50 μm-thick colored polyethylene coating to ultraviolet light at a wavelength of 300 nm.
【0011】[0011]
【作用】本発明においてポリエチレン樹脂被覆が施され
る母材は、一般には鋼材であるが、材質は鉄鋼に限定さ
れるものではなく、アルミニウムなどの他の金属材料、
さらには石材、木材、セラミックス等も可能である。以
下では、代表的な材料である鋼材について説明する。鋼
材の形状も特に限定されず、鋼管、鋼管杭などの管状材
でも良いし、鋼矢板などの板材、さらには棒鋼、異形材
などでも良い。また、鋼材はメッキあるいは化成処理
(クロメート処理、リン酸亜鉛処理) 等の適当な下地処
理が施されていても良い。The base material coated with the polyethylene resin in the present invention is generally a steel material, but the material is not limited to steel, but may be other metal materials such as aluminum,
Furthermore, stone, wood, ceramics, etc. are also possible. Hereinafter, a steel material which is a typical material will be described. The shape of the steel material is not particularly limited, and may be a tubular material such as a steel pipe or a steel pipe pile, a plate material such as a steel sheet pile, a bar steel, or a deformed material. In addition, steel materials are plated or chemically treated.
An appropriate underlayer treatment such as (chromate treatment, zinc phosphate treatment) may be performed.
【0012】必要に応じて、被覆材であるポリエチレン
樹脂層との接着性を高めるために、ポリエチレン樹脂被
覆の前に、鋼材表面を適当なプライマー (例、エポキシ
系プライマー) で前処理することもできる。この前処理
は、従来と同様に、プライマーの塗布と、焼付乾燥また
は紫外線照射による硬化により実施できる。また、鋼材
に対するポリエチレン樹脂の接着性は比較的低いので、
鋼材との接着性を高めるために、周知のように、接着性
付与のための樹脂層 (例、無水マレイン酸変性ポリエチ
レン層) を鋼材と樹脂との界面に存在させるのが好まし
い。ポリエチレン樹脂被覆層の厚みは、目的とする防食
の程度に応じて選択する。重防食の場合には、0.5 〜5
mm、特に長期耐候性 (20年以上) を実現するために2〜
3mm程度が好ましい。If necessary, the surface of the steel material may be pretreated with an appropriate primer (eg, epoxy primer) before coating with the polyethylene resin in order to enhance the adhesion to the polyethylene resin layer as the coating material. it can. This pretreatment can be carried out by applying a primer and baking and drying or curing by irradiation with ultraviolet rays, as in the prior art. Also, since the adhesion of polyethylene resin to steel is relatively low,
As is well known, it is preferable to provide a resin layer (for example, a maleic anhydride-modified polyethylene layer) for providing adhesion at the interface between the steel material and the resin in order to enhance the adhesion to the steel material. The thickness of the polyethylene resin coating layer is selected according to the desired degree of corrosion protection. 0.5 to 5 for heavy corrosion protection
mm, especially for long-term weatherability (over 20 years)
About 3 mm is preferable.
【0013】ポリエチレン樹脂被覆中に添加する劣化防
止剤は、紫外線吸収剤と酸化防止剤とに大別される。The deterioration inhibitor added to the polyethylene resin coating is roughly classified into an ultraviolet absorber and an antioxidant.
【0014】紫外線吸収剤は、劣化の原因となる紫外線
を吸収して、その吸収した光エネルギーを熱のような無
害な形に変換し、入射光が劣化開始拠点である発色団に
到達するのを防ぐ作用をする。有用な紫外線吸収剤の例
には、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系
化合物、ベンゾエート系化合物、シアノアクリレート系
化合物等がある。An ultraviolet absorber absorbs ultraviolet light that causes deterioration, converts the absorbed light energy into a harmless form such as heat, and allows incident light to reach a chromophore, which is a deterioration starting point. Acts to prevent Examples of useful UV absorbers include benzotriazole-based compounds, benzophenone-based compounds, benzoate-based compounds, cyanoacrylate-based compounds, and the like.
【0015】酸化防止剤には、紫外線による劣化過程で
生成する活性ラジカル種を捕捉するラジカル連鎖禁止剤
として作用するものと、劣化過程で生成した不安定なハ
イドロパーオキサイドを分解し、安定な化合物に変え、
自動酸化の進行を阻止するハイドロパーオキサイド分解
剤として作用するものの2種類がある。Antioxidants include those that act as radical chain inhibitors that trap active radical species generated in the degradation process by ultraviolet light, and those that decompose unstable hydroperoxides generated in the degradation process to form stable compounds. To
There are two types that act as hydroperoxide decomposers that block the progress of autoxidation.
【0016】前者(ラジカル連鎖禁止剤)の作用をする
酸化防止剤の例には、ヒンダードフェノール系化合物お
よび一般にHALSと略称されるヒンダードアミン系化
合物があり、ヒンダードアミン系化合物としては、芳香
族アミン誘導体やピペリジン誘導体が有用である。一
方、後者のハイドロパーオキサイド分解剤として作用す
る酸化防止剤の例には、イオウ系化合物、リン系化合
物、有機金属化合物などがある。Examples of the antioxidant acting as the former (radical chain inhibitor) include hindered phenol compounds and hindered amine compounds generally abbreviated as HALS, and the hindered amine compounds include aromatic amine derivatives. And piperidine derivatives are useful. On the other hand, examples of the latter antioxidant acting as a hydroperoxide decomposer include a sulfur-based compound, a phosphorus-based compound, and an organometallic compound.
【0017】使用する酸化防止剤は1種類でもよいが、
通常は上述したラジカル連鎖禁止剤の1種以上と、ハイ
ドロパーオキサイド分解剤の1種以上とを併用すること
が好ましい。さらに、ラジカル連鎖禁止剤として、ヒン
ダードフェノール系化合物とヒンダードアミン系化合物
(特に、ヒンダードピペリジン系化合物) とを併用する
ことが特に好ましい。これらの各種の酸化防止剤は、い
ずれも多数のものが公知であり、また市販品を利用する
ことができる。Although one type of antioxidant may be used,
Usually, it is preferable to use one or more of the above-described radical chain inhibitors and one or more of the hydroperoxide decomposers in combination. Further, as a radical chain inhibitor, hindered phenol compounds and hindered amine compounds
(In particular, a hindered piperidine compound) is particularly preferable. Many of these various antioxidants are known, and commercially available products can be used.
【0018】本発明で用いる酸化防止剤は、分子量 100
〜2000、特に 200〜1200のものが好ましい。分子量100
未満の酸化防止剤では、樹脂内での拡散が速やかに起こ
り、樹脂表面での紫外線による酸化防止剤自体の失効や
溶出による消費が促進され、劣化を長期間防止すること
ができない。分子量が2000を越える酸化防止剤は、樹脂
内での拡散が遅く、樹脂表面に内部の酸化防止剤が充分
に拡散せず、紫外線による劣化反応の活性種の生成速度
に追いつけず、被覆表面での劣化防止に十分に対応でき
ない。一方、分子量が 100〜2000、特に 200〜1200の範
囲内にある酸化防止剤は、被覆内部から表面に適度の速
さで拡散して、表面に酸化防止剤が供給され続けるた
め、長期間にわたってその劣化防止作用を効果的に発揮
し続けることができる。The antioxidant used in the present invention has a molecular weight of 100
~ 2000, especially 200-1200 are preferred. Molecular weight 100
With less than the antioxidant, diffusion in the resin occurs promptly, and the antioxidant itself is expired due to ultraviolet rays on the surface of the resin and consumption due to elution is promoted, and deterioration cannot be prevented for a long time. Antioxidants with a molecular weight exceeding 2,000 diffuse slowly in the resin, the internal antioxidant does not sufficiently diffuse into the resin surface, does not catch up with the generation rate of active species of the degradation reaction by ultraviolet rays, and Cannot sufficiently cope with deterioration prevention. On the other hand, the antioxidant having a molecular weight in the range of 100 to 2,000, particularly 200 to 1200, diffuses from the inside of the coating to the surface at an appropriate speed, and the antioxidant continues to be supplied to the surface, so that the The effect of preventing the deterioration can be effectively exerted.
【0019】本発明者らの研究によれば、着色ポリエチ
レン樹脂被覆の耐候性は、ポリエチレン樹脂被覆の厚さ
および紫外線の透過深さと密接な関係があり、酸化防止
剤の添加濃度を被覆厚さおよび紫外線透過深さに応じて
変動させることにより、最小限の酸化防止剤の添加で高
耐候性を実現できることが判明した。即ち、高耐候性を
実現するための酸化防止剤の添加濃度は、上記(1) 式に
示すように、吸光度Aに反比例し、ポリエチレン被覆厚
Tの2乗に反比例する。着色顔料や紫外線吸収剤の添加
量が多くなって、吸光度Aが増大したり、被覆厚が増大
すれば、それだけ酸化防止剤の添加量を少なくすること
ができる。According to the study of the present inventors, the weather resistance of the colored polyethylene resin coating is closely related to the thickness of the polyethylene resin coating and the penetration depth of ultraviolet rays. It was also found that high weather resistance can be realized by adding a minimum amount of an antioxidant by varying the depth according to the UV transmission depth. That is, the concentration of the antioxidant for achieving high weather resistance is inversely proportional to the absorbance A and inversely proportional to the square of the polyethylene coating thickness T, as shown in the above equation (1). If the amount of the coloring pigment or the ultraviolet absorber increases and the absorbance A increases, or if the coating thickness increases, the amount of the antioxidant added can be reduced accordingly.
【0020】換言すると、着色ポリエチレン樹脂被覆中
の酸化防止剤の総添加量Cが、上記(1) 式を満足する
と、紫外線による樹脂の劣化は表層のみに制限され、酸
化防止剤の作用により内部の劣化は防止されるので、20
年以上の長期耐候性を達成することができる。一方、酸
化防止剤の総添加量が上記(1) 式に規定する量より少量
であると、劣化を表層でくい止めることができず、内部
深くまで劣化して耐候性が低下する。In other words, when the total amount C of the antioxidant in the colored polyethylene resin coating satisfies the above equation (1), the deterioration of the resin due to ultraviolet rays is limited to only the surface layer, and the internal action is caused by the action of the antioxidant. Is prevented from deteriorating.
Long-term weather resistance of more than one year can be achieved. On the other hand, if the total amount of the antioxidant is smaller than the amount specified in the above formula (1), the deterioration cannot be stopped at the surface layer, and the inside will be deeply deteriorated and the weather resistance will be reduced.
【0021】さらに、30年、40年といったより長期の耐
候性は、次の(2) 式を満足するように、想定寿命Lに応
じた量で酸化防止剤を添加することにより確保すること
ができる。 C≧ 7.8×10-2×L/ (A×T2) ‥‥ (2) 式中、C、A、Tは前記と同一の意味であり、Lはポリ
エチレン被覆の期待される寿命 (年) を意味する。Furthermore, a longer term weather resistance of 30 years or 40 years can be ensured by adding an antioxidant in an amount corresponding to the expected life L so as to satisfy the following equation (2). it can. C ≧ 7.8 × 10 −2 × L / (A × T 2 ) ‥‥ (2) where C, A, and T have the same meanings as above, and L is the expected life of the polyethylene coating (years). Means
【0022】酸化防止剤の総添加量の上限は特に限定は
ないが、前述したように、過剰の酸化防止剤の添加はコ
スト増大の原因であり、また酸化防止剤があまりに多量
になるとブリードアウトも起こるので、通常は上記
(1)式または(2)式で規定される量の3倍以下とす
ることが好ましい。さらに、酸化防止剤の総添加量は、
最大でもポリエチレン100重量部に対して2重量部以
下とする。 Although the upper limit of the total amount of the antioxidant is not particularly limited, as described above, the addition of an excessive amount of the antioxidant causes an increase in cost. Therefore, it is usually preferable that the amount is not more than three times the amount defined by the above formula (1) or (2). Furthermore, the total amount of antioxidant added is
At most, 2 parts by weight or less for 100 parts by weight of polyethylene .
【0023】ポリエチレン樹脂を着色するために添加す
る顔料としては、公知の有機顔料および無機顔料の何れ
でもよく、通常は所望の色を付与するために、2種以上
の顔料を併用する。着色顔料の総添加量は、充分な着色
を与えるためにポリエチレン樹脂100 重量部に対して0.
05重量部以上が望ましく、物性低下の防止のためには5
重量部以下とすることが望ましい。The pigment to be added for coloring the polyethylene resin may be any of known organic pigments and inorganic pigments. Usually, two or more pigments are used in combination to impart a desired color. The total amount of the coloring pigment added is 0.100 parts by weight of the polyethylene resin in order to give sufficient coloring.
05 parts by weight or more is desirable.
It is desirable that the content be not more than parts by weight.
【0024】添加した顔料の種類により紫外線遮蔽能力
が異なるため、必要に応じて、ベンゾトリアゾール系化
合物など公知の紫外線吸収剤を添加し、紫外線に対する
吸光度を調整することができる。紫外線吸収剤の過剰添
加は製品の経済性を損なうので、ポリエチレン100 重量
部に対して紫外線吸収剤の添加量を0.5 重量部以下とす
ることが望ましい。Since the ultraviolet ray shielding ability differs depending on the type of the added pigment, a known ultraviolet absorber such as a benzotriazole compound can be added as needed to adjust the absorbance to ultraviolet rays. Excessive addition of an ultraviolet absorber impairs the economics of the product, so it is desirable to add the ultraviolet absorber to 0.5 part by weight or less based on 100 parts by weight of polyethylene.
【0025】上述した酸化防止剤、着色顔料、および必
要により配合する紫外線吸収剤のほかに、ポリエチレン
樹脂にはさらに体質顔料、防錆顔料、分散剤、軟化剤、
難燃剤といった公知の添加剤を1種もしくは2種以上任
意に添加してもよい。In addition to the above-mentioned antioxidants, coloring pigments and, if necessary, ultraviolet absorbers, polyethylene resins further include extender pigments, rust preventive pigments, dispersants, softeners,
One or more known additives such as a flame retardant may be optionally added.
【0026】着色ポリエチレン樹脂組成物を製造する際
は、樹脂中に着色顔料約 0.5〜50重量%、酸化防止剤約
1〜20重量%程度を配合したマスターバッチを1または
2以上用意しておき、このマスターバッチと顔料や劣化
防止剤を含まないポリエチレン樹脂とを所定の割合で配
合して、着色ポリエチレン樹脂組成物を調製するのが、
均質な組成物を得やすく、経済的にも有利となる。When producing a colored polyethylene resin composition, one or more master batches containing about 0.5 to 50% by weight of a coloring pigment and about 1 to 20% by weight of an antioxidant in a resin are prepared. By mixing the masterbatch and a polyethylene resin containing no pigment or a deterioration inhibitor in a predetermined ratio to prepare a colored polyethylene resin composition,
It is easy to obtain a homogeneous composition, which is economically advantageous.
【0027】このように、本発明によれば、上記(1) 式
または(2) 式により、要求される耐候性の年数に応じ
て、酸化防止剤の総添加量を決定することができる。例
えば、20年の耐候性を確保したい場合には、酸化防止剤
の総添加量を上記(1) 式で規定される下限量に近い量と
すればよく、また30年や40年の場合には上記(2) 式で規
定される下限量に近い量とすればよい。それにより、最
小限の酸化防止剤の添加で必要な耐候性を持った着色ポ
リエチレン被覆鋼材を製造することができ、酸化防止剤
の過剰添加による物性や経済性の低下を阻止できる。As described above, according to the present invention, the total amount of the antioxidant to be added can be determined by the above equation (1) or (2) according to the required years of weather resistance. For example, if it is desired to secure the weather resistance for 20 years, the total amount of the antioxidant added may be set to an amount close to the lower limit specified by the above formula (1), and in the case of 30 or 40 years, May be an amount close to the lower limit amount defined by the above equation (2). As a result, a colored polyethylene-coated steel material having the required weather resistance can be manufactured by adding a minimum amount of an antioxidant, and deterioration in physical properties and economic efficiency due to excessive addition of the antioxidant can be prevented.
【0028】着色ポリエチレン樹脂による鋼材の被覆方
法は、従来と同様に実施すればよく、特定の方法に制限
されるものではない。例えば、鋼材に粘着剤または接着
剤層を介して、予め成形しておいた着色ポリエチレンシ
ートを貼り合わせたり、成形機により連続的に押出しな
がら被覆する方法がある。また、静電粉体塗装、流動浸
漬、溶射といった塗装手段を利用して着色ポリエチレン
樹脂を被覆することも可能である。The method of coating the steel material with the colored polyethylene resin may be carried out in the same manner as in the prior art, and is not limited to a specific method. For example, there is a method in which a colored polyethylene sheet formed in advance is bonded to a steel material via a pressure-sensitive adhesive or an adhesive layer, or the steel sheet is coated while being continuously extruded by a molding machine. It is also possible to coat the colored polyethylene resin by using coating means such as electrostatic powder coating, fluid immersion, and thermal spraying.
【0029】[0029]
【実施例】鋼矢板 (住友金属工業製: SKSP-II 形式) の
表面をショットブラストにより素地調整 (Sa.2.5以上)
した後、クロム付着量が200 mg/m2 になるように塗布型
クロメート液 (関西ペイント株式会社製: コスマー100)
によりクロメート処理を施した。この鋼矢板に、エポキ
シ樹脂系プライマー (日本ペイント製: No.66 プライマ
ー) を乾燥膜厚が30μmになるように塗布し、誘導加熱
装置を用いて鋼材を190 ℃に昇温させることにより、プ
ライマーの焼付と鋼材の予熱を行った。[Example] Surface adjustment of steel sheet pile (Sumitomo Metal Industries: SKSP-II type) surface by shot blasting (Sa.2.5 or more)
After that, the coating type chromate solution (Kansai Paint Co., Ltd .: Cosmer 100) so that the chromium adhesion amount becomes 200 mg / m 2
For chromate treatment. An epoxy resin primer (Nippon Paint: No.66 primer) was applied to this steel sheet pile so that the dry film thickness became 30 μm, and the steel material was heated to 190 ° C using an induction heating device. And preheating of steel.
【0030】一方、被覆する着色ポリエチレン樹脂組成
物は、中低圧法ポリエチレン (昭和電工製: ショーレッ
クスS4002 EX、MFR 0.20g/10分、密度0.938 g/cc) に、
下記に示す(a) 〜(d) の4種類の酸化防止剤と、顔料お
よび紫外線吸収剤とを、表1に示す割合で配合すること
により調製した。この調製はマスターバッチを使用して
行った。On the other hand, the colored polyethylene resin composition to be coated is a medium-low pressure polyethylene (manufactured by Showa Denko: Shorex S4002 EX, MFR 0.20 g / 10 min, density 0.938 g / cc),
It was prepared by blending the following four kinds of antioxidants (a) to (d), a pigment and an ultraviolet absorber in the proportions shown in Table 1. This preparation was performed using a masterbatch.
【0031】使用した酸化防止剤 (a) ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)
セバケート (分子量480のヒンダードピペリジン系酸化
防止剤) 、(b) 3,9 −ビス〔2−[3−(3−t−ブチル−
4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル) プロピオニルオ
キシ] −1,1 −ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオ
キサスピロ [5,5]ウンデカン (分子量 741のヒンダード
フェノール系酸化防止剤) 、(c) トリス(2,4−ジ−t−
ブチルフェニル) ホスファイト (分子量 647のリン系酸
化防止剤) 、(d) 4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−
ブチルフェノール) (分子量 358のヒンダードフェノー
ル系酸化防止剤) 。 Antioxidant used (a) bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)
Sebacate (a hindered piperidine antioxidant having a molecular weight of 480), (b) 3,9-bis [2- [3- (3-t-butyl-
4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (hindered phenolic antioxidant having a molecular weight of 741) , (C) Tris (2,4-di-t-
(Butylphenyl) phosphite (phosphorus antioxidant having a molecular weight of 647), (d) 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t-
Butylphenol) (a hindered phenolic antioxidant with a molecular weight of 358).
【0032】上記(a) 〜(d) の酸化防止剤は、(a):(b):
(c):(d) が3:1:2:2の割合で添加した。紫外線吸
収剤を添加する場合、紫外線吸収剤として2− (3'−t
−ブチル−5'−メチル−2'−ヒドロキシフェニル) −5
−クロロベンゾトリアゾールを使用した。使用した着色
ポリエチレン樹脂組成物から膜厚50μmのフィルムを熱
プレスにより調製し、波長300 nmに対する吸光度Aの値
を測定した結果も表1に示す。The antioxidants (a) to (d) are (a) :( b):
(c) :( d) was added at a ratio of 3: 1: 2: 2. When an ultraviolet absorber is added, 2- (3'-t
-Butyl-5'-methyl-2'-hydroxyphenyl) -5
-Chlorobenzotriazole was used. A film having a thickness of 50 μm was prepared from the colored polyethylene resin composition used by hot pressing, and the result of measurement of the absorbance A at a wavelength of 300 nm is also shown in Table 1.
【0033】この着色ポリエチレン樹脂組成物と接着剤
層として無水マレイン酸変性ポリエチレン (三井石油化
学製: アドマー) とを2層押出することにより、複層ポ
リエチレンシートを得た。このシートの厚みは、接着剤
層が0.3 mm、着色ポリエチレン樹脂層が2.2 mmであっ
た。この複層シートを赤外線ヒーターで約80℃に加熱し
た後、上記の予熱した鋼矢板の凸部に押さえロールで転
圧しながら接着剤層の変性ポリエチレン層を鋼矢板に融
着させて被覆し、着色ポリエチレン樹脂被覆鋼矢板を得
た。By extruding two layers of the colored polyethylene resin composition and maleic anhydride-modified polyethylene (Admer manufactured by Mitsui Petrochemical) as an adhesive layer, a multilayer polyethylene sheet was obtained. The thickness of this sheet was 0.3 mm for the adhesive layer and 2.2 mm for the colored polyethylene resin layer. After heating the multilayer sheet to about 80 ° C. with an infrared heater, the modified polyethylene layer of the adhesive layer is fused and coated on the steel sheet pile while being pressed with a press roll on the convex part of the preheated steel sheet pile, A colored polyethylene resin-coated steel sheet pile was obtained.
【0034】このポリエチレン樹脂被覆鋼矢板から切り
出した150 mm×70 mm の鋼板を試験片として、サンシャ
インウェザオメーター(WOM) による促進耐候試験 (ブラ
ックパネル温度63℃) を4000時間実施し (WOM 4000時間
は実環境約20年の紫外線照射量に相当) 、4000時間後の
衝撃強度保持率を測定した。この試験結果も表1に併せ
て示す。Using a 150 mm × 70 mm steel sheet cut from the polyethylene resin-coated steel sheet pile as a test piece, an accelerated weathering test (black panel temperature: 63 ° C.) using a sunshine weatherometer (WOM) was performed for 4000 hours (WOM 4000). The time was equivalent to the amount of ultraviolet irradiation for about 20 years in a real environment), and the impact strength retention after 4000 hours was measured. The test results are also shown in Table 1.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】本発明の実施例1〜20は、いずれも(1) 式
[C≧1.56/(A×T2)]を満足する。これらの実施例で
は、衝撃強度保持率はWOM 促進テスト4000時間後におい
てもほとんど低下していないことがわかる。実施例1〜
3からわかるように、顔料添加濃度を高め、紫外線の遮
蔽効果を高める (吸光度を増大させる) ことにより、酸
化防止剤添加量が少なくなっても、上記(1) 式を満たす
限り、WOM4000 時間後において衝撃強度保持率の低下は
みられない。実施例4〜6は、紫外線吸収剤を添加せ
ず、顔料の添加のみによって吸光度を実施例1〜3と同
レベルに保持した例を示す。この場合も、顔料の添加量
が多いほど、少ない酸化防止剤の添加量で衝撃強度保持
率を保つことができる。Examples 1 to 20 of the present invention all have the formula (1)
Satisfies [C ≧ 1.56 / (A × T 2 )]. In these examples, it can be seen that the impact strength retention rate hardly decreased even after 4000 hours of the WOM accelerated test. Example 1
As can be seen from Fig. 3, even if the amount of the antioxidant is reduced by increasing the pigment addition concentration and enhancing the ultraviolet ray shielding effect (increase the absorbance), as long as the above-mentioned formula (1) is satisfied, the WOM after 4000 hours No decrease in the impact strength retention was observed. Examples 4 to 6 show examples in which the absorbance was maintained at the same level as in Examples 1 to 3 only by adding a pigment without adding an ultraviolet absorber. Also in this case, as the amount of the pigment added increases, the impact strength retention can be maintained with a smaller amount of the antioxidant.
【0037】実施例7〜10は、酸化防止剤添加濃度を下
げ、膜厚を厚くした例を示す。この場合も、(1) 式を満
たすように酸化防止剤を添加すれば、衝撃強度保持率の
低下はみられない。同様に、他の色に着色したポリエチ
レン樹脂被覆についても(1)式を満足するものは、衝撃
強度保持率の低下はみられない。Examples 7 to 10 show examples in which the concentration of the antioxidant added was reduced and the film thickness was increased. Also in this case, if the antioxidant is added so as to satisfy the expression (1), the impact strength retention rate does not decrease. Similarly, for polyethylene resin coatings colored in other colors, those satisfying the expression (1) show no decrease in impact strength retention.
【0038】また、実施例21に示すように、(2) 式 [C
≧7.8 ×10-2×L/(A×T2)]を満たす量 [この場合のL
=40 (年)]で酸化防止剤を添加した場合には、想定した
WOM8000時間 (WOM 8000時間は実環境40年の照射量に相
当) において衝撃強度保持率の低下はみられない。Further, as shown in Example 21, the following equation (2)
≧ 7.8 × 10 -2 × L / (A × T 2 )] [L in this case
= 40 (years)] and antioxidants were added,
No reduction in the impact strength retention rate was observed after 8000 hours of WOM (8000 hours of WOM is equivalent to 40 years of irradiation in a real environment).
【0039】しかし、酸化防止剤の添加濃度が上記(1)
式を満足していない比較例1〜4においては、同じ酸化
防止剤添加量、同じ膜厚であっても、酸化防止剤が不足
し、衝撃強度保持率の低下がみられる。これから、酸化
防止剤の添加量を上記(1) 式を満足する量で着色ポリエ
チレン樹脂に添加することにより、最小限の酸化防止剤
添加量によって樹脂の長寿命化が図れることがわかる。
比較例5に示すように、酸化防止剤の添加量を増大させ
ても、(2) 式を満たさない場合には、想定したWOM 8000
時間 (40年) の長期耐候性が得られていない。However, when the concentration of the antioxidant added is above (1)
In Comparative Examples 1 to 4, which do not satisfy the formulas, the antioxidant is insufficient and the impact strength retention is reduced even if the same amount of antioxidant is added and the film thickness is the same. From this, it can be seen that by adding the antioxidant to the colored polyethylene resin in an amount that satisfies the above expression (1), the life of the resin can be prolonged with a minimum amount of the antioxidant added.
As shown in Comparative Example 5, when the added amount of the antioxidant did not satisfy the expression (2), the assumed WOM 8000
Long-term (40 years) long-term weather resistance has not been obtained.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の着色ポリエチレン樹脂被覆材は、ポリエチレン樹脂被
覆の劣化防止に必要な酸化防止剤の添加量を、着色度や
被覆厚みを考慮して最小限に抑制することによって、必
要な防食性、耐衝撃性、経済性を損なうことなく、着色
ポリエチレン樹脂被覆に長期耐候性 (約20年) を付与す
ることができる。As is apparent from the above description, in the colored polyethylene resin coating material of the present invention, the amount of the antioxidant necessary for preventing the deterioration of the polyethylene resin coating is determined by taking the degree of coloring and the coating thickness into consideration. By minimizing it, long-term weatherability (about 20 years) can be imparted to the colored polyethylene resin coating without impairing the necessary corrosion protection, impact resistance, and economy.
Claims (1)
着色ポリエチレン樹脂で被覆され、着色ポリエチレン樹
脂被覆中の酸化防止剤の総添加量が次式を満たすことを
特徴とする、長期耐候性に優れた着色ポリエチレン樹脂
被覆材。2.0≧ C≧1.56/(A×T2) ここで、C=ポリエチレン樹脂100重量部当たりの酸化防止剤の総添加量( 重量部)、 T=着色ポリエチレン被覆の厚み(mm)、 A=膜厚50μmの着色ポリエチレン被覆の波長300nmの紫外光 に対する吸光度。Claims: 1. A long-term weathering resistance, characterized by being coated with a colored polyethylene resin to which a coloring pigment and an antioxidant are added, and wherein the total amount of the antioxidant in the colored polyethylene resin coating satisfies the following formula: Excellent colored polyethylene resin coating material. 2.0 ≧ C ≧ 1.56 / (A × T 2 ) Here, C = total amount of the antioxidant added per 100 parts by weight of the polyethylene resin (parts by weight), T = thickness of the colored polyethylene coating (mm) A: Absorbance of a colored polyethylene coating having a film thickness of 50 μm to ultraviolet light having a wavelength of 300 nm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199912A JP2734892B2 (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Colored polyethylene resin coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199912A JP2734892B2 (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Colored polyethylene resin coating |
Publications (2)
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| JPH0639977A JPH0639977A (en) | 1994-02-15 |
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ID=16415674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP4199912A Expired - Lifetime JP2734892B2 (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Colored polyethylene resin coating |
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