JPH0257158B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリオレフインで防食被覆された管
状あるいは板状の鋼材の防食被覆層の損傷部分を
補修する方法に関するものである。

［発明の背景］ 管状あるいは板状などの鋼材をポリオレフイン
で被覆する防食方法は、ポリオレフイン防食被覆
層が、高い機械的強度を示し、また耐熱性および
耐候性が良好であり、さらには水分あるいは腐食
性の土壌およびガス等に対して優れた耐久性を示
すことから、近年、地中に埋設したり、護岸の目
的などで用いられる管状あるいは板状の鋼材の防
食被覆方法の主流を占めている。

上記のポリオレフインを用いた防食被覆鋼材
は、上述したように優れた特性を示すが、保管あ
るいは輸送などに伴う移動時に鋼材同士または他
の物体との激しい接触あるいは衝突により、その
防食被覆層が損傷を受ける場合がある。あるい
は、それらの鋼材が地中に埋設されたり、護岸の
目的で用いられている間に、土砂、海水との接触
により損傷を受ける場合もある。そのようにして
防食被覆層が損傷を受けた場合、その損傷部分よ
り水分あるいは腐食性物質が浸透して鋼材表面に
接触するため、防食被覆層の防食効果が著しく減
失する。

［従来技術およびその問題点］ 上記のような防食被覆層の損傷部の補修は、一
般に次のような方法により実施されている。

まず、防食被覆層に凹部として形成された損傷
部に熱溶融性あるいは常温で粘着性および流動性
を示すシーラントを、その上面が防食被覆層表面
と同レベルになるように充填する。そして、架橋
ポリオレフインなどのシート状体の片面に熱融解
性の接着剤層を積層融着してなる補修部材を、そ
の接着剤層が防食被覆層に接してシーラントが充
填された損傷部を覆うように配置する。次いで、
この補修部材の架橋ポリオレフイン面を直接、あ
るいはアルミニウム箔などの耐炎保護シートを介
して、ガスバーナーの炎あるいは熱風等の加熱手
段によつて加熱して接着剤層を軟化させると共に
加圧して、補修部材を損傷部と損傷部外周部の防
食被覆層に接着する。

上記補修方法は、ガスバーナーあるいは熱風を
発生させる熱源さえあれば、他の道具はほとんど
必要とせず、作業も極めて簡易であるために、パ
イプラインの建設現場あるいは鋼材杭または鋼矢
板の打設現場等でも容易に行なうことができるこ
とから、広く実施されれている方法である。

しかし、上述した方法は、補修部材の架橋ポリ
オレフインシートを直接あるいはアルミニウム箔
等の耐炎保護材料を介して加熱し、熱融解性の接
着剤層を接着可能な軟化状態にすることが必要が
あり、この加熱により架橋ポリオレフインシート
の表面が熱劣化し易いとの問題がある。従つて、
このような加熱による架橋ポリオレフインシート
の熱劣化を防止しながら接着剤を軟化させる為に
は、接着剤は比較的低い温度で軟化して接着可能
な状態になるものでなければならず、通常は、ビ
カツト軟化点が50℃以下の接着剤が使用されてい
る。このような接着剤は比較的低い温度で軟化状
態になり接着性能を発揮するため、補修作業が極
めて容易に実施可能であり、かつ架橋ポリオレフ
インの熱劣化が少ない反面、その剥離強度あるい
は剪断強度が、50℃以上、特には約60℃付近以上
になると急激に低下するとの問題がある。

鋼材は、保管時あるいは船舶等による輸送時に
直射日光に曝されることが多く、鋼材の防食被覆
層の表面温度が、60〜80℃もの高温に達すること
がある。このような場合には補修部材の剥離強度
あるいは剪断強度が低下し、その補修部分に衝撃
が加わつたり、あるいは補修部分が他の物体と接
触した場合には、補修部材の「ずれ」、「めくれ」
あるいは「剥離」等を生ずることがある。

一方、地中に埋設されて使用される鋼管（たと
えば、パイプライン）においては、鋼管中を流れ
る流体の流動性を向上させることを目的として流
体を加熱して流すことが多く、流体からの伝熱に
よつて防食被覆層の温度が60℃を越えることもあ
り、補修部材に付設された軟化点の低い接着剤を
含む接着剤層は、次第に軟化し補修部材の剥離強
度あるいは剪断強度が低下し、土壌応力などが加
わることにより、補修部材の「ずれ」、「めくれ」
あるいは「剥離」等を生ずるとの問題がある。

補修部材の「ずれ」、「めくれ」あるいは「剥
離」等を防止するために、補修部材の接着剤層に
軟化点の高い接着剤を使用した場合には、接着剤
を接着可能な軟化状態にする為に補修部材の加熱
温度を高くしなければならない。しかしながら、
前述のように、加熱温度を上げることによつて補
修部材の架橋ポリオレフインシート自体が熱劣化
を起し耐候性などが低下するとの問題がある。

［発明の目的］ 本発明は、ポリオレフインで防食被覆された鋼
材の被覆層の損傷部の新規な補修方法を提供する
ことを目的とする。

さらに詳しくは、本発明は、防食被覆された鋼
材が通常曝される温度においては、防食被覆層の
損傷部分に加熱融着された補修部材が「ずれ」、
「めくれ」あるいは「剥離」などを起すことのな
い補修部材を提供することを目的とする。

特に、本発明は、鋼矢板あるいは鋼管杭などの
ように直接太陽光に曝され、なおかつ長期間防食
能力を維持することが必要な防食被覆層を有する
鋼材の被覆層の損傷部の補修に好適な補修方法を
提供することを目的とする。

さらに、本発明は、ポリオレフインでの防食被
覆されたパイプラインのように加熱流体を流し、
なおかつ長期間防食能力を維持することが必要な
防食被覆層を有する鋼材の被覆層の損傷部の補修
に好適な方法を提供するを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、ポリオレフインで防食被覆された鋼
材の防食被覆層の損傷部を補修する方法であつ
て、 () 架橋ポリオレフインシートの片面に接着剤
層を配してなる補修部材を、防食被覆層の損傷
部に、該損傷部の周囲の防食被覆層をも被覆す
るように、該接着剤層を介して加熱圧着する工
程； および () 上記工程で加熱圧着した補修部材の接着剤
層に用いた接着剤の軟化点よりも高い軟化点を
有する補強用熱融着性ポリオレフインシート
を、補修部材の少なくとも外周部と該外周部に
近接する防食被覆層を連続して被覆するように
加熱圧着する工程； を含むことを特徴とする鋼材の防食被覆層の損傷
部の補修方法にある。

上記の補強用熱融着性ポリオレフインシートと
しては、ビカツト軟化点が90℃以上のポリオレフ
インシートを使用することが好ましい。

［発明の詳細な記述］ 本発明を図面を参照しながら、さらに詳細に説
明する。

第１−Ａ図および第１−Ｂ図は、損傷を受けた
ポリオレフイン防食被覆層に本発明の補修方法に
より補修部材および補強用熱融着性ポリオレフイ
ンシート（以下単に「補強用ポリオレフインシー
ト」と記載することもある）を加熱圧着した一例
を模式的に示す図である。

本発明は、基本的にはポリオレフインで防食被
覆された鋼材の被覆層の損傷部の補修方法であ
る。本発明の方法を実施するに際しては、鋼材の
形状などには特に制限はなく、板状の鋼材、管状
の鋼材などに利用することができる。鋼材の例と
しては、鋼矢板、鋼管杭およびパイプラインを構
成する鋼管を挙げることができる。第１−Ａ図お
よび第１−Ｂ図において、鋼材は１で示されてい
る。

このような鋼材１は、ポリオレフインで防食被
覆されていることが必要である。防食被覆層の例
としては、一般に防食被覆用として使用されてい
るポリオレフインおよびポリオレフイン共重合体
を挙げることができる。第１−Ａ図および第１−
Ｂ図において、ポリオレフイン防食被覆層は２で
示されている。そして、ポリオレフイン防食被覆
層２には損傷部３が形成されている。

本発明の補修方法の第一工程は、まず補修部材
４を損傷部３に加熱圧着することを主な特徴とす
る工程である。

通常、補修部材は、架橋ポリオレフインシート
５と、防食被覆層２に対面する面に付設された接
着剤層６とからなる。架ポリオレフインシート５
は、ポリエチレンを主成分とするシート状体を公
知の方法に従つて架橋したものを用いる。接着剤
層６に用いる接着剤は、作業性を考慮して、更に
加熱接着時の補修部材６の加熱による補修部材の
熱劣化を防止するために軟化点の低い熱溶融性の
接着剤が使用される。特にビカツト軟化点が50℃
以下のものを使用することにより作業性が良好に
なり、かつ補修部材の架橋ポリオレフインシート
の熱劣化を少なくすることができる。

本発明の補修方法は、損傷部に何等の手当を施
すことなく補修部材を加熱圧着することもできる
が、通常は、熱溶融性あるいは常温で粘着性およ
び流動性を示すシーラント７を、防食被覆層２の
上面と略同一のレベルにまで損傷部である凹部に
充填し、次いで、損傷部３を被覆することができ
る大きさの補修部材４をその接着剤層６が損傷部
３に面するように、すなわち接着剤層６と防食被
覆層２とが対面して接着することができるように
配置する。

このように配置された補修部材４は、好ましく
はその上面にアルミニウム箔などの耐炎保護層
（図示せず）を積層接着して、その上からガスバ
ーナーの炎あるいは熱風等によつて加熱し、接着
剤層を接着可能な軟化状態にして防食被覆層２に
接着する。

補修部材の大きさは、一般には損傷部３の大き
さよりも各方向に少なくとも30mm程度大きいもの
であつて、形状は、特に制限はないが、通常は、
正方形、長方形あるいは円形のものが用いられ
る。

本発明の第二工程は、補修部材の接着剤層に用
いた接着剤の軟化点よりも高い軟化点を有する補
強用ポリオレフインシートを、補修部材の少なく
とも外周部とこの外周部に近接する防食被覆層と
を連続して被覆するように加熱圧着することを主
な特徴とする工程である。すなわち、通常帯状の
補強用ポリオレフインシート８（８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄ）が、少なくとも補修部材４の外周部と
10〜20mm程度重なり合うように、さらに、防食被
覆層２とも10〜20mm程度重なり合うように、かつ
補修部材４の全周縁にわたつて、順次加熱しなが
ら、施工者の手あるいは適当な治具によつて加圧
しながら充分密着させて補強用ポリオレフインシ
ートを強固に接着する。

上記の補強用ポリオレフインシートの材質とし
ては、特にそのビカツト軟化点が90℃以上のポリ
オレフインを使用することが好ましい。

補強用ポリオレフインシートのビカツト軟化点
が90℃を下回る場合には、損傷部の温度がたとえ
ば60〜80℃になつて補修部材の接着層の剪断強度
等が低下した際に、この補修部材の接着層の低下
した剪断強度および剥離強度を充分に補填するこ
とができないことがある。

補強用ポリオレフインシートとして用いるポリ
オレフインの例としては、ポリエチレン（例、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、線状低密度ポリエチレン）、ポリ
エチレン共重合体（例、エチレン・ビニルアセテ
ート共重合体、エチレン・エチルアクリレート共
重合体、エチレン・プロピレン共重合体）、ポリ
プロピレン、および接着性を有するそれらの変性
体（例、無水マレイン酸、グリシジルメタアクリ
レートなどを用いた変性体）を挙げることができ
る。

本発明で用いる補強用ポリオレフインシートの
形状等には特に制限はないが、防食被覆層の損傷
部の補修部材の全周縁にわたつて、防食被覆層お
よび補修部材の両者とそれぞれ約10〜50mm、好ま
しくは、10〜20mmの幅で重ね合わせることのでき
る長さと幅を有する帯状体であることが好まし
く、またその厚みは通常0.5〜5.0mm、好ましくは
1.0〜3.0mmのものを用いる。補強用ポリオレフイ
ンシートの厚みが0.5mmより薄い場合には、加熱
によるしわやよじれが発生することがあり、5.0
mmを越える厚いシートでは剛性が大き過ぎて、防
食被覆層と補修部材との段差に充分なじませるた
めに過度の加熱を必要とすることがあり、また、
防食被覆層面との段差が大きくなるため、他のも
のと接触して新たな損傷の発生原因となることも
ある。また、重ね合せ幅が10mmを下回るような場
合には、補修部材の側縁部の固定が不充分となる
ことがあり、また、50mmを越えるような場合に
は、加熱によりその補強用ポリオレフインシート
の軟化状態が不均一になることがあり、さらに、
広幅の重ね合せは大幅なコストの上昇を招くのみ
である。ただし、損傷部が小さい場合には、損傷
部を補修した補修部材全体を補強用ポリオレフイ
ンシートで覆うように加熱圧着することも可能で
あり、作業性等を考慮するとこの方法が、より有
利である場合もある。

また、補強用ポリオレフインシートおよび補修
部材として使用するポリオレフインには、カーボ
ンブラツク、酸化防止剤、紫外線吸収剤、無機充
填剤および顔料等の通常ポリオレフインの添加物
として使用される種々の添加剤を適宜用いること
ができることは勿論あでる。

なお、防食被覆層の表面に異物が付着していた
りあるいは表面層が劣化していたりすると、補強
用ポリオレフインシートが充分にその接着性能を
発揮し得ないことがあるので、電動ベルトサンダ
ー等の研磨具を用いて、予め補強用ポリオレフイ
ンシートが重ね合わされる補修部材および防食被
覆層の双方の表面部分を研磨しておくことが望ま
しく、その研磨深度は約10ミクロン以上であるこ
とが特に好ましい。

以下に本発明の実施例を記載する。

実施例 １ 厚さ3.0mmのポリエチレン防食被覆層が備えら
れた鋼管（外径：509mm、肉厚：10mm、長さ：18
ｍ）に形成された鋼表面に達する大きさ約40×50
mmの損傷部（凹部）に、マスチツクシーラント
（環球式軟化点：105℃、宇部興産(株)製）を防食被
覆層と同一レベルになるまで充填した。架橋ポリ
エチレンシート（厚さ：0.6mm、宇部興産(株)製）
と熱融解性の接着剤層（厚さ：0.8mm、環球式軟
化点：140℃、宇部興産(株)製）からなる正方形の
補修部材（大きさ：150×150mm）の接着剤層面が
損傷部位に面するように、また、損傷部が補修部
材のほぼ中央にくるように配置した。

その補修部材に厚さ150μｍのアルミニウム箔
を接着剤を用いて付設して表面を完全に覆つた後
に、ガスバーナーの炎によりアルミニウム箔の上
から加熱して、加熱しながら補修部材を手で加圧
して補修部材を接着した。

補修部材がほぼ常温になるまで放置冷却したの
ち、アルミニウム箔をはがし、150番のサンドペ
ーパーを取り付けた電動式ベルトサンダーを用い
て補修部材の全周縁にわたつて補修部材上面およ
び防食被覆層上面を、それぞれ15mmの幅で約
100μｍを削り取つた。

ビカツト軟化点が101℃である線状密度ポリエ
チレンよりなる補強用ポリエチレンテープ（幅：
30mm、厚さ：1.7mm、長さ：150mm、宇部興産(株)
製）を四枚用意した。

この補強用ポリエチレテープの端部を、付設さ
れた正方形の補修部材の一辺の先端およびその部
分の防食被覆層面に接着し、次いで、補強用ポリ
エチレンシートの接着面を加熱しながら補修部材
および防食被覆層の研磨表面に沿つて、補強用ポ
リエチレンシートの背面を手で押圧しながら補修
部材と防食被覆層の両者にわたり補強用ポリエチ
レンシートを強固に接着した。同様に補修部材の
他の辺にも補強用ポリエチレンシートを付設し
た。なお、上記の補強用ポリエチレンシートの加
熱は、温風発生器（ライスター社製、モデル：
TRIAC1A）を用いて行なつた。

上記の方法によつて補修されたポリエチレン防
食被覆鋼管を通常行なわれている船への積み込
み、輸送しそして積み降ろしを模した実験を行な
つた。この際、直射日光に曝された防食被覆層の
表面温度は、最高約70℃程度に達した。積み降ろ
し後、その補修部分を観察したところ、補修部材
に他の物体が接触した痕跡はみられたが、補修部
材および補強用ポリエチレンシートのいずれにつ
いても「ずれ」、「めくれ」および「剥離」等の異
常はみられなかつた。

［発明の効果］ 本発明の補修方法により補修された管状もしく
は板状の鋼材の防食被覆層の損傷部の補修部材
は、保管時あるいは輸送時などに太陽光に直接曝
されてその防食被覆層の表面温度が、たとえば80
℃程度まで上昇した場合にも「ずれ」、「めくれ」
および「剥離」等の異常はみられない。さらに、
その部分に外力が加わつた場合にも強い抵抗性を
示す。また、防食性も良好である。

さらに、鋼管を連結したパイプラインに高温の
たとえば80℃程度の流体を連続的に流して内部か
らの熱によつて防食被覆層の温度が上昇した場合
にも「ずれ」、「めくれ」および「剥離」等の異常
はみられない。

また、補修された上記のようなパイププライン
が地中に埋設されて、補修部分に土壌応力がかか
つても強い抵抗性を示す。また、防食性も良好で
ある。

さらにまた、本発明の補修方法で補修された鋼
管杭あるいは鋼矢板は、補強用ポリオレフインシ
ートで補修部材の周縁部が補強されているので、
打設の際の補修部材と土壌との激しい接触による
補修部材の剥離を防止することができるとの効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図は、損傷を受けたポリオレフイン防
食被覆層に本発明の補修方法により架橋ポリオレ
フイン補修部材および補強用ポリオレフインシー
トを加熱圧着した例の平面を模式的に示す図であ
る。第１−Ｂ図は、第１−Ａ図の−線に沿つ
た断面図である。 １：鋼材、２：防食被覆層、３：損傷部、４：
補修部材、５：架橋ポリオレフイシート、６：接
着剤層、７：シーラント、８（８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄ）：補強用ポリエチレンシート（テー
プ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフインで防食被覆された鋼材の防食
   被覆層の損傷部を補修する方法であつて、 () 架橋ポリオレフインシートの片面に接着剤
   層を配してなる補修部材を、防食被覆層の損傷
   部に、該損傷部の周囲の防食被覆層をも被覆す
   るように、該接着剤層を介して加熱圧着する工
   程； および () 上記工程で加熱圧着した補修部材の接着剤
   層に用いた接着剤の軟化点よりも高い軟化点を
   有する補強用熱融着性ポリオレフインシート
   を、補修部材の少なくとも外周部と該外周部に
   近接する防食被覆層を連続して被覆するように
   加熱圧着する工程； を含むことを特徴とする鋼材の防食被覆層の損傷
   部の補修方法。 ２ 上記補強用ポリオレフインシートのビカツト
   軟化点が90℃以上であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の補修方法。 ３ 上記補修部材が、架橋ポリオレフインシート
   の片面にビカツト軟化点50℃以下の接着剤が付設
   された補修部材であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の補修方法。 ４ 上記防食被覆層の損傷部に充填材を充填した
   後、補修部材を加熱圧着することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の補修方法。 ５ 上記補修部材の接着剤層が備えられていない
   側の表面の補強用熱融着性ポリオレフインシート
   被覆予定部位、および鋼材の防食被覆層表面の補
   強用熱融着性ポリオレフインシート被覆予定部位
   の少なくとも一方が予め研磨されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の補修方法。 ６ 上記鋼材が鋼矢板または鋼管杭であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の補修方
   法。 ７ 上記鋼材が鋼管であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の補修方法。