JPS61235470A - 防食下塗り用組成物並びにこれを用いた防食方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は防食下塗り用組成物、更に詳しくは金属成形物
に通用する防食下塗り用組成物、並びにこれを用いた金
属成形物の防食方法に関する。

〔従来技術〕

石油、ガス等の流体物の輸送方法の一つとして鋼管を用
いてパイプラインを施敷する方法が行われている。

かかる方法の一つの問題は鋼管が腐食することである。

これまでかかる鋼管の腐食を防止する方法として、種々
の方法が採られている。

その一つの方法は鋼管の表面を瀝青物で保護することで
ある。しかしてこの方法では瀝青物質層が外的なｆｉｌ
によって簡単に損傷するという問題がある。

近年かかる方法の問題を解決する方法として、鋼管面に
ポリエチレン、ポリ塩化ビニルの如きプラスチック類を
被覆する方法が採られている。

プラスチック類を鋼管面に被覆する方法としては、次の
三つの方法が一般的に知られている。

１）８Ｉ管を加熱し、この表面に下塗り組成物を塗布す
ると共に、この表面に溶融プラスチック類を被覆し、冷
却する方法。

２）予めプラスチック類を円筒形状の熱収縮性パイプに
加工し、これを表面下塗り組成物を塗布した鋼管に装着
し、前記パイプを加熱して収縮させ被覆する方法。

３）予めプラスチック類をテープ状に成形すると共にそ
の一方の表面に接着剤層を形成しておき、これを表面に
下塗り組成物を塗布した鋼管表面にスパイラル状に一部
を重ね合せて捲き付けて被覆する方法。

このようにプラスチック類で保護された被覆鋼管類は、
前記の瀝青物で保護した被覆鋼管類に比して、防食効果
及び耐用年数等の点において顕著な効果を有するが、こ
のようにプラスチック類で保護された被覆鋼管類は過酷
な条件下に曝露されるために被覆に破損が生じることが
ある。またより確実な防食効果が要求されることなどの
理由により、電気防食方法が併用されつつあるのが現状
である。

電気防食は陰極防食と陽極防食に分かれるが、鋼管に関
しては主に陰極防食が採用されている。

陰極防食は注目する金属構造物の電位が充分環な領域に
保持されれば活性熔解しない事に基づいており、鋼管の
陰極防食では通常、標準電極たとえば飽和硫酸銅電極に
対して鋼管の電位を一１ｖ前後に保っている。

しかして陰極防食を行った場合には、プラスチック類の
破損部分で電気防食のために通電した電流によって電気
分解が起生じ、そのために下塗剤層と鋼管面との間で剥
離しく一般に陰極剥離という）、この剥離した部分に水
が浸入すると更に剥離が拡大する。このためにこの剥離
部分から漏電して電圧が低下し、電気防食効果が消失し
て腐食が進行していくという欠点が判明している。

かかる欠点は鋼管ばかりに生じるものはなく、広く各種
の金属性パイプをはじめ、その他の成形物にも生じ、同
じ様な欠点として表われる。以下便宜上鋼管をもって全
屈成形体として説明する。

〔発明の目的及び概要〕

本発明者達はこの陰極剥離の問題が解決出来れば、電気
防食方法は被覆鋼管類の防食方法として極めて有用であ
ると考え、陰極剥離を解決する方法について種々検討の
結果、特定の材料からなる混合物を用いて鋼管面を処理
することによって解決出来ることを見出し、本発明に至
ったものである。

即ち本発明は、 （１）非極性ゴム、無機質セメント質物質並びに有機溶
剤とを含有して成る金属成形体用防食下塗り用組成物、
並びに （２）非極性ゴム、無機質セメント質物質並びに有機溶
剤とを含有して成る組成物を金属成形表面に塗布した後
、プラスチックシートから成る基材と非極性ゴムを主成
分とする粘着性コンパウンドから成る粘着層とからなる
防食テープを重ね巻きすることを特徴とする全屈成形体
の防食方法に係るものである。

（発明の効果〕 陰極剥離のメカニズム及びその防止方法に関しては現在
のところ不明瞭な部分が多いが、防食被覆を通してのイ
オン、酸素等の透過及び金属−被膜界面での電気化学反
応を大きな要因とする説がある。

本発明者らが行った研究では、通常のプラスチツタシー
トとゴム系粘着剤とからなる防食テープと、ゴム系の下
塗剤との組み合わせだけでは十分な耐陰極剥離性能を与
えることは不可能であることが判明し、種々のインヒビ
ター等の添加を検討したところ、下塗剤に無機質セメン
ト系物質を加えることにより良好な耐陰極剥離性能を有
する防食被覆鋼管が得られることがわかった。

本発明の防食処理方法が良好な耐陰極剥離性能を発揮す
るメカニズムは不明確な部分が多いが、下塗剤中のセメ
ント系物質が層を形成し、酸素及び水の透過を阻止し、
また、金属との界面での電気化学的反応を抑止している
と推定される。この際、たとえば無機質セメント系物質
を下塗剤には配合せずに、防食テープの粘着剤に配合し
ても、その耐陰極剥離性能は良好な値を示さない。

（発明の構成〕 本発明の下塗り用組成物は基本的には非極性ゴム、無機
質セメント系物質並びに有人溶剤とを含有して成るもの
である。

本発明に於いて使用する非極性ゴムとしては特に好適に
は炭化水素からなるゴムが使用されるが、酸素、窒素、
ハロゲン等の極性原子の含有率が３重量％以下のゴムも
使用出来る。これ等非極性ゴムとしては各種の天然、合
成ゴムのうち非陰性のものが使用され、たとえば天然ゴ
ム、ポリイソブチレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−
プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム又はこれ等の変性
物を用いることが出来る。また高い陰極を有するニトリ
ルゴム、クロロブレンゴム等は防食材料に要求される耐
水性、耐候性に劣り、本発明では好適とは言い難い。

本発明に於いて使用される無機質セメント系物質として
は各種のセメントをはじめ石膏、生石灰、酸化マグネシ
ウム等の如きカルシウムやマグネシウム系化合物を含み
、これ等カルシウムやマグネシウムの酸化物、水酸化物
、硫酸塩、珪酸塩等が使用される。セメントとしては従
来から知られている各種のセメントが広い範囲で使用出
来、代表的なものとしてポルトランドセメントを例示出
来る。また石膏としてはＣａ　ＳＯ４・２）（２０、Ｃ
ａ　Ｓ　０４　　・％Ｈ２０ｘ　Ｃａ　Ｓ　０４がある
。

これ等セメント系物質は１種または２種以上混合して使
用される。

下塗剤は前記非極性ゴム、無機質セメント系物質、有機
溶剤を必須成分として含み、必要に応じてその他の充填
剤、軟化剤、接着性付与剤、老化防止剤、着色剤等を適
量添加することが出来る。

セメント系物質の配合量は、非陰極性ゴム１００重量部
に対して３０〜３００重量部、好ましくは４０〜２５０
重量部とする。セメント系物質の配合量がこれより小な
る場合は、耐陰極剥離性能が不十分となり、これより大
なる場合は下塗剤層の弾性が消失して外部からの衝撃に
よって損傷しやすくなるので好ましくない、ここで使用
する有機溶剤は上記配合の非陰極性ゴム及び樹脂成分を
熔解しうる、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン
、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルアルコール
、塩化メチレン等より一種以上を選定し、上記配合を溶
解、分散して下塗剤溶液とじて使用する。下塗剤溶液中
の固形分は、下塗剤溶液をハケ、スプレー等で塗布する
のに通した粘度になるように設定するが、通常１０〜５
０％程度が好ましい、また下塗剤溶液の塗布量は、有機
溶剤が揮発した後の下塗剤層の厚みがｏ、ｏｏｓ〜０．
２鶴、好ましくは０．０１〜０．１　Ｍとなるように調
整する。

本発明の下塗り用組成物を通用すべき金属成形体として
は、各種の金属たとえば鉄、鋼、銅その化ステンレス、
黄銅等の成形体であり、その成形体の形状も特に限定さ
れるものでは無く各種の成形体が含まれ、具体的にはバ
イブ、板、棒等を例示することが出来、特に好ましいの
は鋼管である。

本発明下塗り組成物を金属成形体表面に通用した後、各
種の従来公知の防食被覆手段が行われる。

この防食被覆手段自体も同等限定されるものではなく、
各種の手段がいずれも有効に通用される。

代表的な且つ好ましい手段として、プラスチックシート
から成る基材と非極性ゴムを主成分とする粘着性コンパ
ウンドから成る粘着層とから成る防食テープを重ね巻き
する手段がある。この手段自体は公知であるが、本発明
の下塗り組成物と組合せて使用するときは、その作業性
が著しく向上するという特有の効果を発揮する。

この際使用するプラスチックシートの素材としては、そ
の使用目的に応じて、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニリデン等が使用される。また非極性ゴムと
しては前記下塗り組成物で説明したものが同様に使用出
来る。

この防食テープを通用するに際しては、下塗り用組成物
を金属成形体表面に塗布した後に、下塗り組成物中の有
機溶剤が！！敵してしまわない間に、上記防食テープを
重ね巻きするのが好ましい。

〔実施例〕

以下本発明の効果を実施例により示す、以下に部とある
のは重量部を意味するものとする。

実施例１ 平均分子量ｆ’１Ｗ−５０万の天然ゴム１００部、Ｃａ
ＳＯ４１００部、融点６５〜７０℃のアルキルフェノー
ル樹脂３０部、テルペン系樹脂３０部、炭酸カルシウム
３０部、カーボンブラック１０部をトルエンに熔解分散
し、固形分４０％の下塗剤溶液を作成した。

外径５０鶴のスチールパイプの表面をサンドペーパー＃
２４０で研磨した後にこの下塗剤溶液を溶剤揮発後の下
塗剤層厚みが０．０２ｍ前後になるようにスプレー塗布
し、次に、厚さ０．２鶴のポリエチレンシートに天然ゴ
ム、軟化剤、粘着性付与剤よりなる粘着性コンパウンド
を０．２ｆｉの厚みに塗工した防食テープを重ね巻きし
た。

この防食処理パイプを３０℃で５日間放置して溶剤を揮
発させた後にＡＳＴＭ−Ｇ８により３０℃で３０日間の
陰極剥離試験を行い、３０日後の剥離面積を求めた。

実施例２ 下塗剤溶液として、平均分子量ＭＷ−４０万のブチルゴ
ム１００部、Ｃａ５Ｏ＊１５０部、アルキルフェノール
樹脂３０部、テルペン系樹脂３０部、炭酸カルシウム３
０部、カーボンブラック１０部をトルエンに熔解分散し
固形分４０％のものを使用した以外は実施例１と同様に
して剥離面積を求めた。

実施例３ 下塗剤溶液として平均分子１ｒｒｗ−４０万のブチルゴ
ム５０部、平均分子量ＭＷ−５０万のエチレンプロピレ
ン−ジエン三元共重合体ゴム５０部、ＣａＳＯ４２５０
部、アルキルフェノール樹脂４０部、テルペン系樹脂４
０部、炭酸カルシウム３０部、カーボンブラック１０部
をトルエンに溶解分散し固形分４０％のものを使用した
以外は実施例１と同様にして剥離面積を求めた。

比較例１ 実施例１に於いて下塗剤溶液を塗布せずに防食テープを
重ね巻きにして防食処理パイプとした。

比較例２ 下塗剤として平均分子量ＭＷ−４０万のブチルゴム１０
０部、アルキルフェノール樹脂４０部、テルペン系樹脂
４０部、炭酸カルシウム１００部、カーボンブラック１
０部をトルエンに溶解分散し、固形分４０％のものを使
用した以外は実施例１と同様にして剥離面積を求めた。

比較例３ 下塗剤として平均分子１日ｗ−５０万のポリクロロプレ
ンゴム１００部、ＣａＳＯ４１００部、アルキルフェノ
ール樹脂４０部、テルペン系４Ｍｌｌｌ１４０部、炭酸
カルシウム３０部、カーボンブラック１０部をトルエン
に熔解分散し固形分４０％のものを使用した以外は実施
例と同様にして剥離面積を求めた。

第１表 実施例４ 平均分子量ＭＷ−５８万の天然ゴム１００部、ポルトラ
ンドセメント１５０部、融点６５〜７０℃のアルキルフ
ェノール樹脂３０部、テルペン系樹脂３０部、炭酸カル
シウム３０部、カーポンプラック１０部をトルエンに溶
解、分散し、固形分４０％の下塗剤溶液を作成した。外
径５０ｍのスチールバイブの表面をサンドペーパー＃２
４０で研磨した後にこの下塗剤溶液を溶剤揮発後の下塗
剤層厚みがｏ、ｏ２ｗ前後になる様にスプレー塗布し、
次に厚さ０．２　ｔｍのポリエチレンシートに天然ゴム
、軟化剤、粘着性付与剤よりなる粘着性コンパウンドを
０．２鶴の厚みに重ね巻きした。

この防食処理パイプを３０℃で５日間放置して溶剤を揮
発させた後にＡＳＴＭ−０８により３０℃で３０日間の
陰極剥離試験を行い、３０日後の剥離面積を求めた。

実施例５ 下塗剤溶液として平均分子量ＭＷ＝４０万のブチルゴム
１００部、ポルトランドセメント１００部、アルキルフ
ェノール樹脂３０部、テルペン系樹脂３０部、炭酸カル
シウム３０部、カーボンブラック１０部をトルエンに溶
解分散し固形分４０％のものを使用した以外は実施例４
と同様にして剥離面積を求めた。

実施例６ 下塗剤溶液として平均分子量ＭＷ−４０万のブチルゴム
５０ブチルゴム、平均分子量ｒ；１Ｗ−５０万のエチレ
ン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム５０ブチルゴ
ム、ポルトランドセメント２５０部、アルキルフェノー
ル樹脂４０部、テルペン系樹脂４０部、炭酸カルシウム
３０部、カーボンブラック１０部をトルエンに溶解分散
し固形分４０％のものを使用した以外は実施例４と同様
にして剥離面積を求めた。

比較例４ 実施例４に於いて下塗剤溶液を塗布せずに防食テープを
重ね巻きにして防食処理パイプとした。

比較例５ 下塗剤として平均分子量ＭＷ−４０万のブチルゴム１０
０部、アルキルフェノール樹脂４０部、テルペン系樹脂
４０部、炭酸カルシウム１００部、カーボンブランク１
０部をトルエンに熔解分散し固形分４０％のものを使用
した以外は実施例４と同様にして剥離面積を求めた。

比較例６ 下塗剤として平均分子量ＭＷ−５０万のポリクロロプレ
ンゴム１００部、ポルトランドセメント１００部、アル
キルフェノール樹脂４０部、テルペン樹脂４０部、炭酸
カルシウム３０部、カーボンブラック１０部をトルエン
に熔解分散し固形分４０％のものを使用した以外は実施
例と同様にして剥離面積を求めた。

上記実施例からも明らかなように本発明の防食処理方法
によると耐陰極剥離性の優れた防食処理鋼管が得られる
。

（以上）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）非極性ゴム、無機質セメント系物質並びに有機溶
   剤とを含有して成る金属成形体用防食下塗り用組成物。
2. （２）非極性ゴム、無機質セメント系物質並びに有機溶
   剤とを含有して成る組成物を金属成形体表面に塗布した
   後、プラスチックシートから成る基材と非極性ゴムを主
   成分とする粘着性コンパウンドから成る粘着層とからな
   る防食テープを、重ね巻きすることを特徴とする金属成
   形体の防食方法。
3. （３）非極性ゴムが天然ゴム、ポリイソブチレンゴム、
   ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プ
   ロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重
   合体ゴム、又はこれ等のゴムの変性物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の組成物
   または防食方法。
4. （４）非極性ゴムと無機質セメント系物質の配合比が重
   量比で１：０．３〜３．０であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の組成物
   または防食方法。
5. （５）無機質セメント系物質が石膏である特許請求の範
   囲第１乃至４項のいずれかに記載の組成物または防食方
   法。
6. （６）無機質セメント系物質がポルトランドセメントで
   ある特許請求の範囲第１乃至４項のいずれかに記載の組
   成物または防食方法。