JPH0425588A - 海洋鋼構造物の補修被覆方法 - 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、海洋上に建造された海洋鋼構造物用に用いる
ことができる接着剤組成物及びこれを用いる海洋鋼構造
物の補修被覆方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、海洋石油掘削リグ、石油備蓄パージ、海上プラン
ト、海上又は湖上に建造される水上空港、水上長大橋、
水上レジャー施設など、海、湖又は河川の水中に設けた
基礎の上に水上に建造される海洋鋼構造物の建造が増加
の一途をたどっている。

このような海洋鋼構造物は、船舶のようにドックに入渠
させて補修することが不可能であるため、建造にあたっ
ては、長期の耐久性を有する重防食塗装が行われる。

このような海洋鋼構造物は、防食対策の観点から見て、
部位別に、水中部、乾湿交番部、並びに水上大気部に分
けられる。この内、水中部は電気防食の適用が可能であ
るため、特別の異常を生じない限り期待耐用年数が維持
でき、また大気部は補修作業が比較的容易である。

これに対して、潮の満干又は河水の増減によって生じる
乾湿交番部は、腐食が最も激しく発生する部位であり、
その上に、その海水などで濡れた腐食表面の補修作業は
非常に困難である。

従来、海洋鋼構造物に対しては、エポキシ樹脂などを基
剤とする水中硬化型塗料（水中でも硬化可能なタイプの
塗料）と編目状や可視性のシートとを組み合わせた防食
技術として例えば、特公昭５４−１３７０３４号公報（
鋼構造物への防食施工方法）、特公昭５６−１５０４６
８号公報（鋼構造物の防食方法）、特公昭６２−５８３
３号公報（被覆層形成方法）などが開示されている。

また、特公昭６２−１２７４８２号公報（海中鉄鋼構造
物の防食方法）には成形したゴムシートをゴム変性水中
硬化型エポキシ樹脂を介して被塗面に接着積層する方法
が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上記述したいずれの公知技術のおいても、腐食の進行
した箇所に対する素地調整方法としては、サンドブラス
トや入念なパワーツール除錆処理を必要としている。な
ぜならば、これらの技術は、湿潤面には適合できるけれ
ども、腐食された湿潤面には付着性が不十分という問題
があるからである。

しかしながら、腐食された乾湿交番部に対する十分なプ
ラストクリーニングや入念なパワーツール除錆処理作業
は、実際上困難であり、除錆の程度も、せいぜいスエー
デン規格でＣ５ｔｌ〜２程度止まりである。従って、依
然として、付着性が不十分であるとの問題点が残ってお
り、乾湿交番部の腐食箇所に対しては、適切な補修方法
がいまだ確立されていないのが現状である。

以上のように、海洋鋼構造物の乾湿交番部腐食箇所に対
する信頼性の高い適切な補修方法の開発が、当業界では
切望されているのである。

本発明は、かかる状況に鑑み、海洋鋼構造物乾湿交番部
の腐食箇所に対する補修方法として、より簡易な除錆処
理で、しかも湿潤状態でも、その面への密着性、耐衝撃
性、耐食性などに優れｔ；接着剤組成物の提供及びこれ
とポリシートとを使用して、さらに耐ひっかき性、耐摩
耗性、耐候性などの優れた性能をも備えた、総合被覆膜
を形成できる補修被覆方法を提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段〕 本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討を重ねた
結果、以下に記載のごとく本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、エポキシ樹脂に該樹脂中のエポキ
シ基１当量に対して、活性アミン水素当量で０．３〜２
当量になる割合でアミン系硬化剤を配合した基剤に、さ
らに、該基剤１００重量部に対して、金属７レ一ク１０
〜２００重量部及び防錆顔料１〜１００重量部を配合し
て成る接着剤組成物、及び、海洋鋼構造物の表面上に、
上記接着剤組成物を下層として、その上に、ポリマーシ
ートを上層として積層したのち、該下層を硬化させたこ
とを特徴とする海洋鋼構造物の補修被覆方法を提供する
ものである。

本発明における海洋鋼構造物とは、海洋に構築された鋼
製建造物であるが、河川又は湖の水底に構築された基礎
又は水上に浮かべた基礎の上に建造された鋼構造物も均
等物として含有する概念である。

本発明における海洋鋼構造物の補修被覆方法は、既設の
海洋鋼構造物の補修被覆を主たる対象としているが、新
設の構造物を被覆する場合も均等方法として含む概念で
ある。

本発明は、エポキシ樹脂とアミン系硬化剤とを基剤とす
る接着剤に、簡易な除錆処理でしかも湿潤面でも適合で
きる機能、更にポリマーシートと良く接着する機能並び
に貼付されるポリマーシートの優れた物性を発揮させる
機能、以上３つの機能を付与することをその主たる要旨
としている。

本発明接着剤組成物に使用されるエポキシ樹脂としては
、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂の各種誘導体、脂肪族又は環状脂肪
族エポキシ樹脂、各種ノボラック型エポキシ樹脂、ゴム
変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、アルキ
レンオキサイド変性エポキシ樹脂、グリシジルエステル
型エポキシ樹脂、ポリグリフール型エポキン樹脂などを
挙げることができる。中でもビスフェノール型エポキシ
樹脂が最適である。

本発明に用いるエポキシ樹脂のエポキシ当量は、５０〜
１０００、好ましくは１００〜７００のものを好適に使
用することができる。これらのエポキシ樹脂は単独でも
よいし、２種以上を併用してもよい。

本発明接着剤組成物に使用されるアミン系硬化剤として
は、例えば、脂肪族ポリアミンアダクト、芳香族ポリア
ミンアダクト、ポリアミド、変性ポリアミド、ケチミン
、複素環状ポリアミンなどを挙げることができる。これ
らのアミン系硬化剤は単独で使用してもよいし、２種以
上を併用してもよい。

エポキシ樹脂とアミン系硬化剤との混合割合は、エポキ
シ樹脂のエポキシ基１当量に対して、活性アミン水素当
量で０，３〜２当量、好ましくは０．５〜１．５当量で
ある。０．３当量未満では塗膜の硬化が遅くなり、２当
量を超えると防食性が低下する。

本発明接着剤組成物に使用される金属フレークとしては
、例えば、クロム、チタン、アルミ、亜鉛、ステンレス
のフレークを挙げることができる。

これらの金属フレークは単独で使用してもよいし、２種
以上を併用してもよい。これらの金属フレークの配合量
は、エポキシ樹脂と、アミン系硬化剤の合計１００１１
１部に対して１０〜２００重量部、好ましくは３０〜１
５０重量部使用する。１０重量部未満では防食性が得ら
れず、２００重量部を超えると接着剤層の凝集力が著し
く低下し、ポリマーシートとの接着性が低下する。

本発明接着剤組成物に使用される防錆顔料としては、例
えば−塩基性硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、鉛丹などの鉛系
防錆顔料、シンクロメート、ストロンチウムクロメート
などのクロム系防錆顔料、燐酸アルミ、燐酸亜鉛などの
燐酸塩系防錆顔料、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カ
ルシウムなどのモリブデン酸塩、その他力ルシウムシリ
カなどである。防錆顔料の配合量は、エポキシ樹脂、ア
ミン系硬化剤の合計１００重量部に対して１〜１００重
量部、好ましくは５〜８０重量部使用する。１重量部未
満では防食性の低下、とりわけ上膜下の腐食が進行しや
すく、１００ｆｔ量部を超えると、接水したときふくれ
が発生しやすく、また経済的にも不利である。

本発明接着剤組成物に使用されるその他の成分としては
、例えば、合成シリカ、タルク、パライト、クレー、カ
オリンなどの体質顔料、チタン、ペンカラ、カーボンな
どの着色顔料、一般の塗料に使用される添加剤、例えば
、湿潤材、レベリング剤、分散剤、垂れ止め剤を配合す
ることができる。また、本発明接着剤組成物は、原則と
して無溶剤型を指向しているが、必要に応じて少量の各
種溶剤を配合することができる。

本発明接着剤組成物は、アミンと一部の体質顔料とで構
成される硬化剤成分系と、硬化剤以外の成分を含有する
主剤成分系との２成分型であり、塗布作業に先立って両
者を混合して使用される。

混合後の可使時間は温度により異なるが約２時間以内が
普通である。

本発明接着剤組成物の各成分についての調製方法の一例
を以下に示す。まず、主剤成分は、エポキシ樹脂中に金
属フレーク、防錆顔料、体質顔料の一部、着色顔料、添
加剤などを加え、デイスパーで約３０分撹拌により均質
化して製造することができる。一方、硬化剤成分は、主
剤とは別の容器に、アミンと体質顔料の残りとを入れて
、デイスパーで約３０分撹拌により均質化して製造する
ことができる。

本発明補修被覆方法は、本発明接着剤組成物を海洋鋼構
造物の表面に塗布し、その上に、直ちにポリマーシート
を貼付して接着組成物を硬化させてなるものである。

本発明被覆方法に使用されるポリマーシートとしては、
例えばポリウレタン系、塩化ビニル系、ポリエステル系
、ポリプロピレン系、酢酸ビニル系などが使用できるが
、ポリウレタン系シートが、接着剤組成物層との接着性
、低温における可撓性の点で最適である。これらポリマ
ーシートの厚さは、樹脂の強度、可撓性に応じて適宜選
択されるが、通常、１００〜１５００μｍ程度のものを
使用することができる。

本発明被覆方法に用いるポリウレタンシートとしては、
樹脂を構成するポリオールの種類により、アジペート系
、ポリカプロラクトン系、ポリカーボネート系及びポリ
エーテル系に分類されるが、アジペート系が接着性、可
撓性などの理由から最適である。ポリウレタンシートの
厚さは、２００〜７００μｍのものが貼付作業に適して
いる。

本発明被覆方法は、被覆表面に接着剤組成物とポリマー
シートの２層を積層してから、接着剤層を硬化させて行
うことができる。

すなわち、本発明被覆方法は、次の態様で実施すること
ができる。

一般に、海洋鋼構造物乾湿交番部の腐食状況は、軽微な
ものから孔食を呈した激しいものまで存在する。

腐食が軽微な場合は、ディスクサンダーやパワーブラシ
を用いてスエーデン規格でＣ５ｔｌ〜２程度Ｉこ前処理
を行い、刷毛又はローうで表面を平滑に本発明接着剤組
成物を塗布した後ポリマーシートを貼付して、本発明被
覆方法を実施することができる。

腐食状況が孔食による凹を呈している場合は、チッピン
グハンマーで浮いた錆を除去し、その後、前記と同様に
ディスクサンダーやパワーブラシで処理する。次いで、
コテやウェットハンド法で本発明接着剤組成物を孔に充
填したのち、前記と同様に本発明接着剤組成物を塗布し
、ポリマーシートを貼付して、本発明被覆方法を実施す
ることができる。

これらの作業において、本発明接着剤組成物は一回で５
ｍｍまでの厚さに塗布することができる。

本発明被覆方法は、通常上記のように、まず接着剤を素
地面に塗布し、その上から例えば、ポリウレタンシート
などを貼付する方法であるが、別法として、ポリウレタ
ンシートなどにあらかじめ接着剤組成物を塗布しておき
、これを鋼構造物の表面に貼付することも可能である。

着色が必要な場合は、着色シートを使用することもでき
るし、またポリマーシートを貼付した上に、上塗り塗料
を上値することもできる。上塗り塗料としては、ポリウ
レタンシートを使用して場合は、ポリウレタン系塗料が
、ポリマーシートとの接着性の点で最適である。

［発明の作用］ 本発明接着剤組成物は、その構成として基剤、金属フレ
ーク、防錆顔料を必須成分としている。

まず、基剤として使用されるエポキシ樹脂とアミン硬化
剤とは両者が反応して硬化するが、その時酸素の助けを
必要としないため、水中でも硬化する。特にアミン硬化
剤が水と水利して水を拡散させる性質を持っており、湿
潤した被筐面にもよく馴染むものである。

また、エポキシ樹脂は本来鉄面に対して馴染みがよく、
接着性のよい皮膜を形成するし、他方の被接着材である
ポリマーシート、特に、ポリウレタン系シートと親和性
がよく、良好な接着性を長期に維持することができる。

金属フレークは、接着剤皮膜中にあって内部に生じる応
力歪を緩和する役割を果たし、皮膜に柔軟性を与え、錆
びが残った素地面への皮膜の接着性に大きく寄与してい
る。

防錆顔料は、被覆層ｌこ損傷が生じた場合そこから海水
などの腐食性物質が侵入した時や、すでにある素地面の
腐食に対し、その進行を抑制する役割を果たしているの
である。

以上の成分を効果的に配合することによって、それぞれ
の機能を相乗的に発揮させ、目的にあった優れた性能を
接着剤皮膜に付与している。

本発明被覆方法において、接着剤層の上に貼付されるポ
リマーシート特にポリウレタン系シートなどは、低温に
おいても硬くならず、広い温度範囲で可撓性、柔軟性を
備えている。そして、かかるシートは、本来耐化学性に
優れ、物理的にも耐久性を持っており、これらの性質が
接着剤層と−体となることにより、きわめて優れた耐摩
耗性、耐衝撃性、耐引っかき性、耐候性などを備えた保
護層を形成するのである。

［実施例］ 次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。

例中の部は重量部を示す。

実施例１〜６及び比較例１〜４ 〈接着剤の調製〉 第１表で示される配合組成に従って、まず、主剤成分と
して、エポキシ樹脂、金属フレーク、防錆顔料及び体質
顔料を混合し、デイスパーで３０分の撹拌により均質化
して各主剤成分を得た。

次に、主剤とは別容器に硬化剤成分として、表示の配合
組成に応じて、アミンと体質顔料とを仕込み、デイスパ
ーで３０分の撹拌により均質化して各硬化剤成分を得た
。

（以下余白） １）アラルダイトＰＹ−３０２−２ ［日本チバガイギー（株）製］ ２）アラルダイトＸＢ−４１２２ ［日本チバガイギー（株）ｔＲ］ ３）アデカ　ＥＰ４０００ ［旭電化工業（株）製］ ４）アルペーストＲＲＡ−０３０ ［東洋アルミニウム（株）製］ ５）アルペースト０１００Ｍ ［東洋アルミニウム（株）製］ ６）亜鉛フレーク　Ｗ−８０００ ［三井金属塗料化学（株）製］ ７）アルペーストＲＴＡ−０３０ ［東洋アルミニウム（株）製］ ８）ＳＰエース＃４０００ ［川崎テクノリサーチ（株）製１ ９）三塩基性硫酸鉛　ＴＬ−５０００ ［堺化学工業（株）製］ １０）Ｋホワイト　＃８４ ［堺化学工業（株）製コ ＋＋）燐酸亜鉛　ＺＰＦ ［堺化学工業（株）製］ ＋２）ＬＦ−防錆ＭＰＳＮ ［菊池色素工業（株）製］ Ｈ）シンクロメート　ＺＴＯ ［日本無機化学工業（株）製］ １４）沈降性硫酸バリウム−１００ ［堺化学工業（株）製］ １５）エアロジル＃２００ ［日本エアロジル（株）製］ １６）アデカハードナー　ＥＨ２３５Ｄ［旭電化工業（
株）製］ ＋７）ハードナーＸＮ−１１０１ ［日本チバガイギー（株）製］ く試験片の調製〉 海浜地区で６力月間暴露し、錆を発生させた７０Ｘ２０
０Ｘ３．２ｍｍの鋼板を、ディスクサンダーとパワーブ
ラシにてスエーデン規格で、Ｃ５ｔｌ程度に素地調整し
た。つぎにこの鋼板を人工海水［アクアマリン：八しま
薬品（株）製〕にて湿潤させ、その片面に、上記で調製
し、主剤と硬化剤とを第１表に示した割合で混合した各
接着剤組成物を刷毛で厚さ５００ｐｍに塗布し、つづい
て厚みが３００μｍのポリウレタンシート［ユニロン５
−ＦＯ１日本ユニホリマー社製］ヲ貼付し、２０°Ｃ１
相対湿度７５％の恒温、恒湿下で７日間硬化させて試験
片とした。

以上の方法で作成した試験片について、乾湿交番部に要
求される性能として第２表に示される項目の試験を行っ
た。結果を第２表に示した。

〈海洋構造物における実地試験〉 実施例１〜６及び比較例５〜８ 現物の海洋鋼構造物として、アクアポリス（沖縄県国頭
郡本部町）の乾湿交番部で、孔食の激しい部分をそれぞ
れ約１ｍ”を対象箇所として選び、実地試験をおこなっ
た。素地の処理方法としては、チッピングハンマーで浮
いた錆や旧塗膜を除去し、ディスクサンダーとパワーブ
ラシでスエーデン規格Ｃ５ｔｌ程度に処理した。

塗布材料として、実施例１〜６については前記で調製し
た各接着剤をそれぞれ使用した。比較例５及び８では市
販の水中硬化型の２成分型エポキシ樹脂塗料、比較例６
では市販のエポキシ２成分聾接着剤アラルダイトスタン
ダード［長瀬チバ（株）製］、比較例７では市販錆面湿
潤面用２成分型エポキシ樹脂塗料をそれぞれ使用した。

塗装方法としては、まず孔食の孔には、コテにて充填し
たのち、ローラーで表面を平滑に塗布しｔこ。

塗布材料の塗布終了後、実施例１〜６、比較例５及び６
については、直ちに〈試験片の調製）に使用したポリウ
レタンシートを貼付した。以上の補修実地試験の塗装作
業性及び各試験箇所の１年後の状態を観察し評価した。

耐候性については、ポリシートを貼付しないものは皮膜
の白亜化が著しく発生し不良であり、貼付したものは良
好であった。

結果を第３表に示した。

第２表と第３表の結果から明らかなように、本発明から
はずれた各比較例では、少なくともいずれかの試験項目
で不満足な結果を示している。

方、本発明による各寅施例では、全ての厳しい試験項目
において合格しており、海洋鋼構造物の乾湿交番部の腐
食箇所に対する補修被覆性能が優れていることが明らか
である。

［発明の効果］ 本発明接着剤組成物を塗布し、その上にポリマーシート
を貼付する本発明被覆方法は、簡易な除錆処理をしただ
けの素地面（スエーデン規格・Ｃ５ｔｌ〜２）で、しか
も海水などで湿潤された素地面に対しても、堅牢な防食
皮膜を付与できる利点がある。

この利点により、従来は必要とされていた入念な除錆処
理作業は大幅に軽減される上、形成された被覆層は優れ
た接着性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐引っかき性、耐候性
などの性能を備え、しかも少なくとも３年以上の長期に
わたって上記性能を維持し得る、卓越した性能の総合被
覆層を形成することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エポキシ樹脂にエポキシ基１当量に対して、活性ア
   ミン水素当量で０．３〜２当量になる割合でアミン系硬
   化剤を配合した基剤に、さらに、該基剤１００重量部に
   対して金属フレーク１０〜２００重量部及び防錆顔料１
   〜１００重量部とを配合して成る接着剤組成物。 ２　海洋鋼構造物の表面上に、請求項１記載の接着剤組
   成物を下層として、その上に、ポリマーシートを上層と
   して積層したのち、該下層を硬化させたことを特徴とす
   る海洋鋼構造物の補修被覆方法。 ３　ポリマーシートがポリウレタンシートである請求項
   ２記載の海洋鋼構造物の補修被覆方法。