JP2023167987A - 腐食防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】応力変化に起因した部材の微小変形が激しい箇所や、被覆範囲の面積が大きな場合にも適用可能とし、被覆箇所への上塗り塗装を施工前に行う事もできる腐食防止方法を提供する。【解決手段】樹脂または金属により構成され、被覆対象面を覆う保護層１２と、自然電極電位が前記被覆対象面を構成する金属より卑なる金属の粉末を含む犠牲防食のための導電性粘着層１４と、導電性粘着層１４の露出面を覆う剥離フィルム１６とを有する被覆シート１０を用いた腐食防止方法であって、被覆対象面の表面を清浄化する素地調整工程と、保護層１２を被覆対象面の表面形状に沿って変形させる被覆シート形状形成工程と、剥離フィルム１６を剥がし、素地調整工程を終えた被覆対象面に、被覆シート形状形成工程を経た被覆シート１０を貼付する被覆工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、鋼材の腐食防止方法に係り、特に、動作や外圧によって生ずる応力に起因した微小な繰り返し変形が生じる部位に好適な腐食防止方法に関する。

鋼材の腐食防止の対策は従来、特許文献１に開示されているように、部材のコバ部やボルトなど、厚みが薄かったり、曲率が大きい、角部があるなどといった事情から、塗膜の厚みを確保する事が難しい部分に施されることが多かった。

その具体的な方法としては、塗膜の厚みを確保し辛い部分を含む範囲に、不動態被膜が構成される下地処理剤（セメント系防食塗料）を塗布し、この下地処理剤が硬化した後に、下地処理剤よりも広い範囲に一般塗料を塗布するというものである。セメント系防食塗料により下地処理を行う事で、コバ部などにおいても塗膜の厚みを確保する事が可能となり、薄い塗膜の割れや剥がれに起因した内部腐食を防ぐことが可能となる。

また、鋼材の防食処理には一般的に、防食塗料の多重塗布が行われるが、塗料を塗布する度に乾燥（硬化）を待つ必要があるため、工程上のロスが大きいといった問題があった。特許文献２や非特許文献１に開示されている方法は、こうした工程上のロスを解消するための技術であり、犠牲防食作業を有する導電性粘着剤と保護層を重ねたシートを部材に貼り付け、この保護層に対して上塗りを実施するとったものである。このような方法によれば、部材に対する下塗り（防錆塗料の塗布、下塗り、中塗り）工程を、シートの貼り付けだけで終える事ができるため、部材の腐食防止を図る塗装工程を大幅に短縮する事が可能となる。

しかし、特許文献１に開示されているような方法は、コンテナクレーンなどの重機のアームや脚部のように、稼働時の応力変化に起因した部材の微小変形が激しい箇所では、硬化した下地処理剤自体にヒビが入る虞がある。また、特許文献２や非特許文献１に開示されている技術では、可撓性のシートであるため、被覆範囲の面積が大きい場合には取り扱いが困難となる。また、シートが可撓性であるがために、上塗り塗装は、シートを施工した後にせざるを得ない。

特開２０１７－１０１４０４号公報 特許第７０００６０４号公報

大日本塗料株式会社、積水化学工業株式会社、"貼る重防食塗料 メタモルシート＃１ 部分補修用 重防食シート"［令和４年３月２２日検索］、インターネット＜URL: https://www.dnt.co.jp/products/structure/list/upload_files/ctl_202.pdf＞

そこで本発明では、応力変化に起因した部材の微小変形が激しい箇所や、被覆範囲の面積が大きな場合にも適用可能とし、被覆箇所への上塗り塗装を施工前に行う事もできる腐食防止方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る腐食防止方法は、樹脂または金属により構成され、被覆対象面を覆う保護層と、前記保護層の裏面に配置され、自然電極電位が前記被覆対象面を構成する金属より卑なる金属の粉末を含む犠牲防食のための導電性粘着層と、前記導電性粘着層の露出面を覆う剥離フィルムとを有する被覆シートを用いた腐食防止方法であって、前記被覆対象面の表面を清浄化する素地調整工程と、前記保護層を前記被覆対象面の表面形状に沿って変形させる被覆シート形状形成工程と、前記剥離フィルムを剥がし、前記素地調整工程を終えた前記被覆対象面に、前記被覆シート形状形成工程を経た前記被覆シートを貼付する被覆工程と、を有することを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する腐食防止方法において前記被覆シート形状形成工程は、前記素地調整工程と同時、あるいは前記素地調整工程より前に行われるようにすると良い。このような特徴を有する事によれば、作業を平行して行う事が可能となるため、工期を短縮することが可能となる。

また、上記のような特徴を有する腐食防止方法では前記被覆工程より前に、前記保護層に上塗りを施すようにすることもできる。このような特徴を有する事によれば、被覆シートを現場に搬入する前に塗装する事も可能となり、工期の短縮や塗装品質の向上を図ることが可能となる。

さらに、上記のような特徴を有する腐食防止方法では、前記被覆対象面と前記導電性粘着層との間に、液抜き用のドレンダクトを配するダクト配置工程を含むようにしても良い。このような特徴を有する事によれば、段差部に液溜まりが生じる事が無くなり、腐食の誘発を防ぐ事が可能となる。

上記のような特徴を有する腐食防止方法によれば、応力変化に起因した部材の微小変形が激しい箇所や、被覆範囲の面積が大きな場合にも適用することができる。また、被覆箇所への上塗り塗装を現場施工前に行う事も可能となる。

実施形態に係る腐食防止方法に適用する被覆シートの構成を示す図である。 実施形態に係る腐食防止方法を適用する被覆対象面を有する構造物の１つを示す図である。 実施形態に係る腐食防止方法の工程を説明するための図である。 凸状部に対する被覆シートの貼り付け手順を説明するための図である。 塗装による腐食防止方法との工期の違いを説明するための図である。 被覆シートを貼付した際にできる段差が液溜まりとなった場合の例を示す図である。 被覆対象面と導電性粘着層との間にドレンダクトを配置する構成を示す図である。 ドレンダクトにより、液溜まりから液が抜ける様子を示す図である。

以下、本発明の腐食防止方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な形態の一部であり、その効果を奏する範囲において、構成の一部に変更を加えたとしても、本発明の一部とみなすことができる。

［構成］
まず、図１を参照して、実施形態に係る腐食防止方法に適用する被覆シート１０の構成について説明する。本実施形態に適用する被覆シート１０は、少なくとも保護層１２と、導電性粘着層１４、及び剥離フィルム１６とを有する。保護層１２は、鉄などの比較的酸化しやすい金属部材により構成される被覆対象面の外装を覆う役割を担う要素である。本実施形態では、樹脂または金属の薄板であり、外力を加える事により塑性変形させる事が可能な部材により構成すると良い。例えば保護層１２をアルミや鉄、銅、ステンレスなどの一般金属で構成した場合には、単純に外力を加える事で任意の形状に塑性変形させることができる。また、保護層１２を熱可塑性樹脂などで構成した場合には、荷重たわみ温度以上の温度に加熱した上で外力を加えることで、任意の形状に変形させることができる。

導電性粘着層１４は、被覆対象面の酸化（腐食）を抑制する犠牲防食効果を担う要素であり、粘着剤１４ａに金属粉１４ｂを混入させることで構成されている。ここで、粘着剤１４ａは、例えばアクリル系粘着剤や、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、及びシリコン系粘着剤等種々の樹脂系粘着剤を挙げることができ、被覆面の使用環境などに応じてこれらの素材を選択し、あるいはこれらの素材を組み合わせて使用するようにしても良い。なお、本実施に係る導電性粘着層１４を構成する粘着剤１４ａは、長期的に弾性特性を保持することができるものであることが望ましい。

金属粉１４ｂは、犠牲防食の効果を担う観点から、被覆対象面を構成する金属に比べて自然電極電位が卑なる金属により構成されたものを採用する。例えば被覆対象面を構成する金属部材が鉄である場合には、金属粉１４ｂには、亜鉛やアルミなどを採用することができる。

このような構成の導電性粘着層１４は、保護層１２の裏面側に設けられる。ここで、保護層１２の裏面側とは、被覆対象面と対向する側の主面である。すなわち、導電性粘着層１４は、被覆シート１０を被覆対象面に貼り付けた際、被覆対象面と保護層１２との間に位置することとなるように設けられる。

剥離フィルム１６は、導電性粘着層１４を保護する役割を担う要素である。実施形態に係る剥離フィルム１６は、粘着剤１４ａに対する剥離性に優れていれば、その素材については特に限定するものではない。取り扱い性の良さを考慮した場合には、ポリエチレンフィルムや、ポリプロピレンフィルム、ＰＥＴフィルム、アクリル樹脂フィルムなどの熱可塑性樹脂フィルムを採用すると良い。このような構成の剥離フィルム１６は、導電性粘着層１４の粘着面に貼付され、導電性粘着層１４を被覆対象面に貼り付ける際に剥離する。

［対象物］
本実施形態に係る腐食防止方法を適用することが望ましい被覆対象面は、図２に示すようなコンテナクレーン５０などの重機のアームや脚部のように、稼働時の応力変化に起因した部材の微小変形が激しい箇所に位置する面や、図３に凸状部として示すコバ部５４などである。部材の微小変形（弾性変形）が激しい箇所では、被覆対象面を保護するために一般塗料を塗布したとしても、硬化した塗料は、塗膜の伸縮が部材の変形量よりも少なくなり、塗膜にヒビが入ったり、塗膜と被覆対象面との間に隙間が生じたりすることがある。このため、稼働時の応力変化に起因した部材の微小変形が激しい箇所は、一般塗料による補修（腐食防止）が不向きであるとされている。

［作用・効果］
上記のような対象物に対して上記構成の被覆シート１０を貼付する腐食防止方法について、図３を参照して説明する。最初に、被覆対象面であるコバ部５４に生じている錆などの腐食部分５６や、被覆対象面を覆っている塗料等を除去することで、被覆対象面に清浄面を形成する（素地調整工程：図３（Ａ）参照）。

素地調整工程と同時、あるいは前後して、被覆シート１０の形状を被覆対象面の形状に合わせるように加工する。被覆シート１０の形状形成は、保護層１２に外力や、熱と外力を加える事で塑性変形を生じさせる事で成す。形状形成は、保護層１２を設計角度等に合わせて曲げるようにしても良いが、導電性粘着層１４に剥離フィルム１６を付けた状態のまま、被覆シート１０を被覆対象面（図３に示す例では凸状部であるコバ部５４）に押し付けることで形状形成するようにしても良い。被覆対象面に合わせて保護層１２を変形させることで、被覆シート１０による被覆領域の確認と、被覆シート１０の密着性向上を図る事ができるようになる（被覆シート形状形成工程：図３（Ｂ）参照）。

素地調整工程、及び被覆シート形状形成工程が終了した後、被覆シート１０の導電性粘着層１４に貼り付けられている剥離フィルム１６を剥がし、素地調整後の被覆対象面（コバ部５４）に貼り付ける。被覆シート１０を貼り付ける際、図３に示すように被覆対象面がコバ部５４のような凸状部である場合には図４（Ａ）に示すように、被覆対象面の先端部分に当接する箇所、すなわち被覆シート１０の凹状底部の剥離フィルム１６ａのみを剥がし、図４（Ｂ）に示すように、被覆対象面に被覆シート１０を押し付けるようにする。

凸状を成す被覆対象面の側面に導電性粘着層１４が付着して、被覆シート１０の位置決めやスムーズな貼り付けを妨げないようにするためである。被覆対象面の凸状部と、被覆シートの凹状底部とを密着させた後、被覆シート１０において、被覆対象面における凸状部の側面に対向する位置に設けられた剥離フィルム１６ｂを剥がし、対応する箇所に導電性粘着層１４を密着させる。なお、本実施形態のように、被覆シート１０の一部（凹状底部）を被覆対象面に密着させた後に剥離フィルムの一部（剥離フィルム１６ｂ）を剥がす場合、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、剥離フィルム１６ｂの端部を導電性粘着層１４からはみ出させるようにしておくと良い。被覆対象面と導電性粘着層１４とを対向させて密接させた場合でも、剥離フィルム１６ｂの一部を密接面からはみ出させておくことで、剥離フィルム１６ｂを剥がす事が容易となるからである（被覆工程：図３（Ｃ）、図４（Ｃ）参照）。

このような工程を経る腐食防止方法によれば、被覆対象面と保護層１２との間に、応力変化に起因した部材の微小変形を吸収する導電性粘着層１４が介在されることとなる。このため、保護層１２に応力の影響が及ぶ虞が無く。保護層自体は勿論、保護層１２に対して形成される塗膜にも、部材の変形に起因したヒビや割れが生じる恐れが無い。また、保護層１２は、塑性変形可能の金属や樹脂により構成されているため、被覆対象面の面積が大きな場合であっても取り扱いが容易で、導電性粘着層１４同士が接着されてしまうといった事態が生じる恐れが無い。

また、上記のような腐食防止方法では、被覆工程の前に保護層１２の形状が安定するため、被覆工程の前に保護層１２の上塗り工程を実施することもできる。このように、本実施形態に係る腐食防止方法によれば、素地調整工程の後、被覆対象面の下塗り工程（２回塗り）を経る事無く、被覆シートを貼り付けるだけで被覆対象面の保護、及び腐食防止を図る事ができる。このため図５（Ａ）に示すように、素地調整工程の後に、ジンク層（防錆塗膜）の形成工程、下塗り工程（２回）、中塗り工程を経て上塗り工程を実施する事に加え、各工程間に乾燥・硬化時間を設ける従来の腐食防止方法（工期５日）に比べて大幅に工期を短縮することができる（工期１日：図５（Ｂ）参照）。

また、素地調整工程と、被覆シート形状形成工程を平行して実施することができる事に加え、被覆シート１０を被覆対象面に貼り付ける前に保護層１２の上塗り工程を実施することができる。つまり、素地調整工程中、あるいは素地調整工程とは別工程（例えば、工場において被覆シートの形状形成を行った後、現場搬入前）に、保護層１２の上塗り工程を実施することも可能となるため、工期をさらに短縮することも可能となる（図５（Ｃ）参照）。

［応用形態］
上記のようにして実施する腐食防止方法において、図６に示すように、被覆シート１０を貼り付けた部分と、被覆シート１０を貼り付けていない部分との間に段差が生じ、この段差に雨や海水等による液溜まり３０が生じる場合には、素地調整工程の後に図７に示すような筒状のドレンダクト１８を被覆対象面に沿って配置するダクト配置工程を加え、ダクト配置工程の後に被覆シート１０を貼り付ける被覆工程を実施するようにしても良い。このような方法によりドレンダクト１８を配置することで、図８に示すように、液溜まり３０に溜まった液体は、ドレンダクト１８を介してコバ部５４の下部側に誘導されて排出されることとなる。このため、被覆シート１０に起因した段差部に液溜まり３０が生じ難くなり、当該部分の腐食を抑制することができるようになる。

上記実施形態では、被覆シート１０を貼り付ける被覆対象面について、応力の影響により弾性的な微小変形が生じる箇所としていたが、実施形態に示した被覆シート１０は当然、一般的な塗装面等にも貼り付ける事ができる。

１０………被覆シート、１２………保護層、１４………導電性粘着層、１４ａ………粘着剤、１４ｂ………金属粉、１６………剥離フィルム、１６ａ………剥離フィルム、１６ｂ………剥離フィルム、１８………ドレンダクト、５０………コンテナクレーン、５４………コバ部。

Claims (4)

1. 樹脂または金属により構成され、被覆対象面を覆う保護層と、前記保護層の裏面に配置され、自然電極電位が前記被覆対象面を構成する金属より卑なる金属の粉末を含む犠牲防食のための導電性粘着層と、前記導電性粘着層の露出面を覆う剥離フィルムとを有する被覆シートを用いた腐食防止方法であって、
   前記被覆対象面の表面を清浄化する素地調整工程と、
   前記保護層を前記被覆対象面の表面形状に沿って変形させる被覆シート形状形成工程と、
   前記剥離フィルムを剥がし、前記素地調整工程を終えた前記被覆対象面に、前記被覆シート形状形成工程を経た前記被覆シートを貼付する被覆工程と、を有することを特徴とする腐食防止方法。
2. 前記被覆シート形状形成工程は、前記素地調整工程と同時、あるいは前記素地調整工程より前に行われることを特徴とする請求項１に記載の腐食防止方法。
3. 前記被覆工程より前に、前記保護層に上塗りを施すことを特徴とする請求項２に記載の腐食防止方法。
4. 前記被覆対象面と前記導電性粘着層との間に、液抜き用のドレンダクトを配するダクト配置工程を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の腐食防止方法。

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