JP3287991B2 - 防食構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、金属の防食効果の長期持
続性と美観維持性に優れてガス管や水道管、電線敷設管
や石油化学プラント管、屋外施設用金属構造物等に好適
な防食構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋外鋼構造物等の防食構造として
は、防食皮膜で被覆したものが知られていた。しかしな
がら、皮膜厚の不均一性や下地処理の不備などに起因し
て錆が短期間の内に発生し、防食効果の長期持続性に乏
しい問題点があった。そのため、防食層の厚さの均一性
等に優れる溶剤揮散型の硬化テープやゴムシートで被覆
する構造が提案されている。しかし、鋼構造物等の温度
変化による熱収縮で剥離や破断による隙間が発生してそ
こから錆が進行しやすく、やはり防食効果の長期持続性
に乏しい問題点があった。

【０００３】前記に鑑みてペトロラタム等からなる粘稠
なテープ層の上にシリコーン系の硬化皮膜を設ける防食
構造も提案されている。しかしながら、テープ層中の油
分がシリコーン系硬化皮膜を浸透して防食層の表面に析
出するブリード現象を生じ、その油分を介しゴミや埃等
が付着して表面が汚染されやすく美観に劣る問題点があ
った。乾性油等を含有させて硬化速度が緩慢となるよう
に制御した反応型の防食テープの提案もあるが、硬化す
るまでの長い期間、表面がタックを示す軟質な状態にあ
りゴミや埃等が付着して汚染されたり、施工に伴い作業
者が防食層の上を歩行した場合などに破損して防食効果
を滅失するなどの問題点があった。

【０００４】

【発明の技術的課題】本発明は、異型部にも容易に密着
施工できて施工性に優れるテープ方式を活かしつつ、防
食効果と美観を長期に持続する防食構造の開発を課題と
する。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明は、防錆剤、乾性油、高粘度
潤滑油及び無機系充填剤を成分とする粘稠な防錆コンパ
ウンドを多孔質基材に含浸させてなる常時軟質性の下テ
ープ層、この下テープ層を被覆する、多孔質基材に含浸
させたポリマーコンパウンドが乾燥固化してなる上テー
プ層、この上テープ層を被覆する樹脂皮膜からなるトッ
プコート層よりなる重畳層にて、金属表面を被覆してな
り、かつ前記上テープ層のポリマーコンパウンドが無機
系充填剤を配合したポリマー水分散液からなる自然乾燥
により固化性を示すコンパウンドであって、ポリマーコ
ンパウンドにおけるポリマー水分散液と無機系充填剤の
使用割合が、ポリマー（固形分）１００重量部あたり、
無機系充填剤５〜１００重量部であるポリマーコンパウ
ンドよりなることを特徴とする防食構造、を提供するも
のである。

【０００６】

【発明の効果】上記構成の防食構造とすることにより、
常時軟質性の下テープ層を直巻方式や異型部への接着方
式等により鋼構造物等の被防食処理体に容易に密着施工
できて作業性ないし施工性に優れると共に、その下テー
プ層が被防食処理体の温度変化による熱膨張や熱収縮の
変形に対する良好な密着追従性を示して、剥離や破断を
生じずに防食効果を長期に持続する。

【０００７】 一方、上テープ層も施工時にはポリマー
水分散液を用いたポリマーコンパウンドが乾燥固化前の
未硬化状態にあって直巻方式等による良好な作業性ない
し施工性を示し、施工後は自然乾燥方式等においても短
時間で乾燥固化（硬化）して多孔質基材とポリマーコン
パウンドの硬化物からなる強度に優れる複合体を形成
し、その上を作業者等が歩行しても破損しにくくて内部
の下テープ層を長期に保護し、安定した防食効果を長期
に持続させる。また前記のポリマー水分散液を用いるこ
とにより有機溶剤の使用を回避でき、下テープ層中の油
分等の有機溶剤による溶解を防止できて、下テープ層を
良好な状態に維持したままその上に上テープ層を被覆施
工することができる。また施工後の乾燥固化による皮膜
化も達成することができる。

【０００８】他方、トップコート層も樹脂塗料の塗布方
式等で作業性ないし施工性よく形成でき、前記の下テー
プ層が高温時にも油分をブリードしにくくて油分が上テ
ープ層やトップコート層の表面に析出することを長期に
防止でき、ゴミや埃等の付着による汚染を長期に回避で
きてトップコート層がその優れた美観を長期に維持す
る。

【０００９】

【発明の実施形態】 本発明の防食構造は、防錆剤、乾
性油、高粘度潤滑油及び無機系充填剤を成分とする粘稠
な防錆コンパウンドを多孔質基材に含浸させてなる常時
軟質性の下テープ層、この下テープ層を被覆する、多孔
質基材に含浸させたポリマーコンパウンドが乾燥固化し
てなる上テープ層、この上テープ層を被覆する樹脂皮膜
からなるトップコート層よりなる重畳層にて金属表面を
被覆してなり、かつ前記上テープ層のポリマーコンパウ
ンドが無機系充填剤を配合したポリマー水分散液からな
る自然乾燥により固化性を示すコンパウンドよりなるも
のである。その構造例を、図１に例示した。１が金属
層、２が下テープ層、３が上テープ層、４がトップコー
ト層である。

【００１０】下テープ層は、粘稠な、就中、油分分離の
ない防錆コンパウンドを多孔質基材に含浸させてなる常
時軟質性の防食テープにて形成される。その防錆コンパ
ウンドは、例えば防錆剤、乾性油、高粘度潤滑油、無機
系充填剤及びその他の鉱物油や不乾性油、可塑剤や老化
防止剤、防カビ剤や酸化防止剤、顔料やチキソロープ剤
等の増粘剤などの適宜な添加剤をプラネタリーミキサや
ニーダ等で混練することにより得ることができる。防錆
剤や乾性油、高粘度潤滑油や無機系充填剤等については
防食テープで公知の適宜なものを用いることができ、稠
度を５０〜４００、就中７０〜３００、特に１００〜２
００に調節したものが施工性などの点より好ましい。

【００１１】ちなみに防錆剤としては、例えば高級脂肪
酸やナフテン酸、アルケニルコハク酸の如きカルボン酸
類、カルボン酸等のナトリウム塩やカルシウム塩、バリ
ウム塩やアルミニウム塩、マグネシウム塩の如き有機酸
塩類、ソルビタンモノオレエートやジラウリルホスフェ
ートの如きエステル類、シクロヘキシルアミンの如きア
ミン類、アルキルナフタレンスルホン酸塩の如き陰イオ
ン系や陽イオン系、非イオン系や多価アルコールエステ
ル・脂肪酸ショ糖エステルの如き両性系等の界面活性剤
などがあげられる。

【００１２】また乾性油としては、例えばサフラワー油
やトウモロコシ油、ひまわり油や大豆油、アマニ油やエ
ノ油、キリ油や麻実油、イワシ油やニシン油、オイチシ
カ油などがあげられる。高粘度潤滑油としては、例えば
動植物油や石油系潤滑油等の天然系潤滑油、ポリブテン
の如きポリオレフィン類やケイ酸エステル、グリース等
の合成系潤滑油などがあげられる。無機系充填剤として
は、例えばタルクや炭酸カルシウム、ベントナイトなど
があげられる。

【００１３】防錆コンパウンドにおける各成分の使用割
合は、稠度などに応じて適宜に決定しうるが、一般には
７０〜１２０℃程度の高温における油分のブリード防止
性などの点より防錆剤１００重量部あたり、乾性油５０
重量部以下、就中１〜３０重量部、特に５〜１５重量
部、高粘度潤滑油５〜５０重量部、就中１０〜３０重量
部、特に１５〜２５重量部、無機系充填剤１０〜１００
重量部、就中３０〜７０重量部、特に４０〜５０重量部
の使用割合が好ましい。

【００１４】下テープ層用の防食テープの形成は、防錆
コンパウンドを多孔質基材に充填する方式などで含浸さ
せることにより行うことができ、隙間なく可及的に密に
含浸させて多孔質基材の表裏面に防錆コンパウンドの薄
層が形成されている程度が層間密着性などの点より好ま
しい。

【００１５】多孔質基材については、特に限定はなく、
例えばポリエステル繊維やポリプレン繊維、ポリアミド
繊維などの適宜な繊維からなる例えば織布や不織布やフ
ェルトなどの適宜なものを用いうる。防錆コンパウンド
を含浸した状態で柔軟性に優れる防食テープを形成する
多孔質基材が好ましい。多孔性基材は、コンパウンドの
保持材や施与作業時の補強材、層厚の調節材や均一化
材、衝撃緩和材や損傷防止材等の保護材などとして機能
する。多孔質基材の厚さは適宜に決定しうるが、一般に
は０．１〜１５mm、就中０．２〜１２mm、特に０．３〜
１０mmとされる。

【００１６】上テープ層は、無機系充填剤を配合したポ
リマー水分散液からなるコンパウンドを多孔質基材に含
浸させてなる被覆テープにて形成される。被覆テープ
は、耐透湿度に優れたパッケージで、自然乾燥により固
化（硬化）するポリマー水分散液を乾燥固化前の未硬化
の状態で含有することにより良好な柔軟性を示し、巻付
方式や接着方式等による良好な施工性を示す一方、施工
後は自然乾燥方式等にても短時間で乾燥固化（硬化）し
て多孔質基材とポリマーコンパウンドの硬化物からなる
強度や耐衝撃性等に優れる複合体を形成するものであ
る。

【００１７】被覆テープにおける無機系充填剤や多孔質
基材としては、上記の防食テープで例示したものなどが
用いられる。ポリマー水分散液としては、アクリル系樹
脂やポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体
や塩化ゴム、塩素化ポリオレフィンやポリエチレン、エ
チレン・酢酸ビニル共重合体やエチレン・プロピレン共
重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体やポリ
ビニルブチラール、ポリブタジエンやエポキシ系樹脂、
アミノ系樹脂やウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂やア
ルキド系樹脂、フェノール系樹脂などの適宜なポリマー
のエマルジョンなどからなる水分散液が用いられる。

【００１８】前記のポリマー水分散液を用いることによ
り有機溶剤の使用を回避でき、下テープ層中の油分等の
有機溶剤による溶解を防止できて、下テープ層を良好な
状態に維持したままその上に上テープ層を被覆施工する
ことができる。また施工後の乾燥固化による皮膜化も達
成することができる。

【００１９】ポリマーコンパウンドにおけるポリマー水
分散液と無機系充填剤の使用割合は、形成される皮膜強
度などに応じて決定でき、ポリマー（固形分）１００重
量部あたり、無機系充填剤５〜１００重量部が用いられ
る。ポリマーコンパウンドは、ポリマー水分散液と無機
系充填剤を混合することにより調製でき、その調製に際
しては例えば可塑剤、老化防止剤、防カビ剤、酸化防止
剤、顔料、着色剤などの添加剤を必要に応じて配合する
ことができる。

【００２０】トップコート層は、塗料を塗布する方式な
どで形成でき、その塗料には例えばエポキシ樹脂系塗料
やアミノ樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料やシリコーン
樹脂系塗料、アルキド樹脂系塗料やフェノール樹脂系塗
料、ビニル樹脂系塗料やラテックスないしゴム系塗料な
どの適宜なものを用いうる。好ましい塗料は、耐水性や
耐候性や耐変色性等に優れて防水性や耐久性に優れ、乾
燥固化した上テープとの密着性に優れるものであり、か
かる点よりウレタン樹脂系塗料が好ましい。

【００２１】なお塗料は、エマルジョン型や溶液型等の
いずれのタイプであってもよく、架橋硬化型などであっ
もよい。また塗料には、例えば充填剤や老化防止剤、防
カビ剤や酸化防止剤、紫外線吸収剤やオゾン劣化防止
剤、顔料ないし着色剤などの適宜な添加剤を必要に応じ
て配合することができる。

【００２２】本発明の防食構造の形成は、例えば防食対
象の金属面に、直巻方式や接着方式、横巻方式や縦添方
式等の適宜な方式で防食テープないしシートを施与して
下テープ層を形成した後、その上に直巻方式や接着方式
等の適宜な方式で被覆テープないしシートを施与して下
テープ層を被覆する状態に上テープ層を形成する。その
場合、必要に応じてポリエチレンやポリプロピレン等の
フィルムなどからなる適宜な遮断層を下テープ層と上テ
ープ層の間に介在させることもできる。

【００２３】次に、前記の上テープ層のポリマーコンパ
ウンドを自然乾燥方式やドライヤー等による強制乾燥方
式等の適宜な方式で乾燥固化させた後、その上テープ層
の上に塗布方式や吹付け方式等の適宜な方式で塗料を施
与し、それを乾燥硬化させて塗料皮膜からなるトップコ
ート層を形成する方法などにより行うことができる。な
おトップコート層の形成に際しては、上テープ層が実質
的に接着力を示さない程度に固化していることが望まし
いが、未固化状態にても塗料の施与は可能である。

【００２４】前記において下テープ層、上テープ層の厚
さは、被防食処理体の使用目的などに応じて適宜に決定
しうるが、一般には０．１〜１５mm、就中０．２〜１２
mm、特に０．３〜１０mmとされる。またトップコート層
の厚さも被防食処理体の使用目的などに応じて適宜に決
定しうるが、一般には５mm以下、就中１０μm〜３mm、
特に３０μm〜１mmとされる。

【００２５】本発明の防食構造は、種々の金属、特に鉄
系金属からなる例えばガス管や水道管、電線敷設管や石
油化学プラント管、屋外施設用金属構造物等の種々の構
造物の防食に好ましく適用することができ、自然環境に
晒される屋外構造物等に特に有利に適用することができ
る。

【００２６】

【実施例】

実施例１ タンニン酸２部（重量部、以下同じ）、アマニ油１０
部、植物油と合成系潤滑油：合計３０部、タルクと水酸
化アルミニウム：５５部及び顔料３部をプラネタリーミ
キサで混練して油分が分離しない粘稠な防錆コンパウン
ドを調製し、それをポリエステル不織布に含浸させてロ
ール状に巻取り、１００mm幅に切断して坪量１．７kg／
ｍ²の防食テープを得た。

【００２７】アクリル系エマルジョン６０部に水酸化ア
ルミニウム３５部及び、チタン白とカーボンとテキサノ
ール（造膜助剤）：合計５部を添加混合し、その混合液
にポリエステル不織布を浸漬して当該ポリマーコンパウ
ンドを含浸させ、それをロール状に巻取って１００mm幅
に切断し坪量０．８kg／ｍ²の被覆テープを得た。

【００２８】幅１００mm、長さ１５０mm、厚さ２mmの鋼
板面に、上記の防食テープを接着して下テープ層を形成
し、その上に被覆テープを接着被覆して上テープ層を形
成し、それを２３℃で２４時間保持して上テープ層を自
然乾燥により固化（硬化）させた後、その上にウレタン
系塗料のキシレン溶液を塗布し自然乾燥させて厚さ２０
０μmのトップコート層を形成して電磁膜厚計による総
厚が３．２mmの防食構造を得た。

【００２９】前記の防食構造は、ＪＩＳ Ｋ ５４００
に準拠した鉛筆硬度に基づく表面硬度がＨであり、ＪＩ
Ｓ Ｋ １９０２に準拠した絶縁抵抗率が１×１０¹¹Ω
・ｍ²であると共に、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠した
体積抵抗率が１×１０¹⁵Ω・cmであった。またＡＳＴＭ
Ｇ１４に準拠した衝撃試験における測定値が２ｋｇｆ
・ｍ以上で、ＪＩＳ Ｋ ７２０９に準拠した吸水率が
０．１％であった。

【００３０】一方、前記の防食構造についてＪＩＳ Ｋ
５４００に準拠してサンシャインウェザーメータによ
り２０００時間の耐候性試験を施したところ、外観上に
変化は認められず、また絶縁抵抗率も１×１０¹¹Ω・ｍ
²を示して初期の状態を良好に維持していた。

【００３１】さらに前記の防食構造について、５０℃の
温水に１ヵ月浸漬する試験においても外観上の変化や鋼
板面に錆の発生は認められず、ＪＩＳ Ｋ ２２４６に
準拠した２０００時間の塩水噴霧試験にても鋼板面に錆
の発生は認められなかった。またさらに−３０℃で１時
間・１３０℃で１時間の冷却・加熱を５０サイクル繰り
返す冷熱衝撃試験においても防食構造に剥がれやクラッ
クの発生は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の説明断面図。

【符号の説明】

１：金属層 ２：下テープ層 ３：上テープ層 ４：トップコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 健二郎 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日 東電工株式会社内 (72)発明者 庄司 憲生 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 木田 昭夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 岡野 嘉宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 中野 敏雄 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日 本鋼管工事株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−22630（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−21560（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−9866（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防錆剤、乾性油、高粘度潤滑油及び無機
   系充填剤を成分とする粘稠な防錆コンパウンドを多孔質
   基材に含浸させてなる常時軟質性の下テープ層、この下
   テープ層を被覆する、多孔質基材に含浸させたポリマー
   コンパウンドが乾燥固化してなる上テープ層、この上テ
   ープ層を被覆する樹脂皮膜からなるトップコート層より
   なる重畳層にて、金属表面を被覆してなり、かつ前記上
   テープ層のポリマーコンパウンドが無機系充填剤を配合
   したポリマー水分散液からなる自然乾燥により固化性を
   示すコンパウンドであって、ポリマーコンパウンドにお
   けるポリマー水分散液と無機系充填剤の使用割合が、ポ
   リマー（固形分）１００重量部あたり、無機系充填剤５
   〜１００重量部であるポリマーコンパウンドよりなるこ
   とを特徴とする防食構造。