JPH0825549A - 塗覆装鋼製打ち込み部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砕波によって起る流石に対する耐衝撃性が優
れかつ防食性に優れた塗覆装鋼製打ち込み部材の実現。 【構成】 下地処理を施した鋼管杭、鋼矢板の表面に、
変性ポリエチレン層４を介して、密度が０．９２０〜
０．９５５の範囲でかつメルトインデックスが０．１０
〜０．８０の範囲である無色ポリエチレン層５と着色弾
性プラスチックス６を順次積層被覆したことを特徴とす
る塗覆装鋼製打ち込み部材。 【効果】 本発明の塗覆装鋼製打ち込み部材は、砕波に
よって流石が押し寄せる海岸の構造物建設に用いると、
流石に対する耐衝撃性が優れるので、優れた防食性を長
期に渡って発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼管杭、鋼矢板の表面に
塗覆装を施した鋼材に関し、さらに詳しくは砕波によっ
て起こる流石に対する耐衝撃性が優れかつ防食性に優れ
た塗覆装鋼製打ち込み部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】港湾や沿岸の海域で鋼製構造物に鋼管杭
や鋼矢板が利用されているが、砕波によって流石が起こ
る海域では石の衝突で鋼管杭や鋼矢板が摩耗する。平均
粒子径が１０ｍｍ程度以下の漂砂による摩耗に対して
は、鋼管杭や鋼矢板の表面にポリエチレンを被覆すると
摩耗を防止でき、かつ防食性も優れる。しかし、１０ｍ
ｍ越えの石がぶつかる場合には、被覆の耐衝撃性が不足
し、被覆が貫通し、防食性が損なわれる。上記の不具合
を改善するために、例えば鋼管の外面被覆では、特公昭
５９−４９１７９号公報に提案されているように、ポリ
エチレンの上層にポリプロピレン、塩化ビニール、ナイ
ロンやポリカーボネートなどの熱可塑性プラスチックを
積層被覆する方法が考えられる。しかし、ポリエチレン
の上層に単に他の熱可塑性プラスチックスを被覆しただ
けでは耐衝撃性が向上して施工時の耐疵性は改善される
が、砕波による流石では被覆が貫通疵を受け、防食性が
損なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来技術で
は、砕波によって起こる流石に対する耐衝撃性が優れか
つ防食性に優れた塗覆装鋼製打ち込み部材の実現は難し
かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題点を解決すべく、特公昭５９−４９１７９号公報の上
層と下層のプラスチックスの構成、特に上層の被覆材料
について鋭意検討した。その結果、図１に示す如く、下
地処理を施した鋼材１の表面に、変性ポリエチレン層４
を介して、密度が０．９２０〜０．９５５の範囲でかつ
メルトインデックスが０．１０〜０．８０の範囲である
無色ポリエチレン層５の上に、着色した弾性プラスチッ
クス６を積層被覆する場合だけ、砕波によって起こる流
石に対する耐衝撃性が優れかつ防食性に優れた塗覆装鋼
製打ち込み部材が得られることを見出し、本発明に至っ
た。

【０００５】以下、本発明につき詳細に説明する。

【０００６】本発明に使用する鋼材とは、炭素鋼あるい
はステンレス鋼などの合金鋼でできた鋼管や鋼矢板など
である。また、炭素鋼管の内面、外面や鋼矢板の山面や
谷面に、ステンレス鋼やチタン、アルミニウム、ニッケ
ル、銅などの金属あるいはニッケル−クロム−モリブデ
ン合金、ニッケル−クロム−モリブデン−タングステン
合金などの合金鋼を積層したクラッド鋼材も使用でき
る。また、炭素鋼管の内面、外面や鋼矢板の山面や谷面
に亜鉛、アルミニウム、クロムなどの金属めっき、亜鉛
−アルミニウム、亜鉛−ニッケル、亜鉛−ニッケル−ク
ロムなどの合金めっき、これらの金属めっきや合金めっ
きにシリカや酸化チタンなどの分散材を分散した分散め
っきを施しためっき鋼材なども使用できる。

【０００７】本発明に使用する鋼材には、変性ポリエチ
レンを被覆する前に、図１に示すクロメート被膜２とエ
ポキシプライマー被膜３からなる下地処理を施す。ま
ず、ブラスト処理や酸洗・脱脂などでスケールなどを除
去した鋼材の表面に、クロメート処理剤をロールや刷毛
などで塗布し加熱・焼き付けして形成する。クロメート
処理剤は、例えば無水クロム酸の水溶液に有機質の還元
剤などを添加して加熱し水溶液中の６価クロムの一部を
３価クロムに部分還元した還元水溶液に、シリカの微粒
子を添加・分散した混合物、あるいは無水クロム酸とリ
ン酸の混合水溶液に有機質の還元剤などを添加して加熱
し水溶液中の６価クロムの一部を３価クロムに部分還元
した還元水溶液に、シリカの微粒子を添加・分散した混
合物などを用いる。エポキシプライマー被膜は、鋼材の
クロメート被膜の表面に、エポキシ、顔料と硬化剤の混
合からなるプライマーをスプレー塗装やしごき塗布など
の方法で塗布し、加熱硬化して形成する。エポキシとし
てはビスフェノールＡまたはビスフェノールＦのジグリ
シジルエーテルの単独、または混合物を使用する。鋼材
の使用温度が８０℃を越える場合は、エポキシプライマ
ー被膜がガラス転移温度を上げるために、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂を追加混合してもよい。顔料と
しては、シリカや酸化チタンなどの無機顔料を用いる。
硬化剤としては、脂環式アミン、脂肪族アミン、ジシア
ンジアミド、変性イミダゾールなどを用いる。

【０００８】変性ポリエチレンにはエチレン単独重合
体、またはエチレンと１−ブテン、プロピレン、１−ヘ
キセンまたは１−オクテンなどのα−オレフィンを共重
合したエチレン−α−オレフィン共重合体の単独、また
はこれらの混合物を無水マレイン酸で変性した無水マレ
イン酸変性ポリエチレンを用いる。無水マレイン酸の変
性に関しては、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィ
ン共重合体、またはこれらの混合物１ｇに対する無水マ
レイン酸の付加量が１×１０^-6〜１×１０^-4モルの範囲
になるようにする。該付加量が１×１０^-6モル未満およ
び１×１０^-4モル越えでは無色ポリエチレン層とエポキ
シプライマー層の間の接着性が悪くなり砕波によって起
こる流石の衝撃で被覆が剥離する。

【０００９】本発明の無色ポリエチレンには、密度が
０．９２０〜０．９５５の範囲でかつメルトインデック
スが０．１０〜０．８０の範囲であるエチレン単独重合
体を用いるが、エチレン単独重合体の代わりにエチレン
と１−ブテン、プロピレン、１−ヘキセンまたは１−オ
クテンなどのα−オレフィンを共重合したエチレン−α
−オレフィン共重合体の単独やエチレン単独重合体とエ
チレン−α−オレフィン共重合体の混合物も密度が０．
９２０〜０．９５５の範囲でかつメルトインデックスが
０．１０〜０．８０の範囲であれば利用できる。無色ポ
リエチレンの密度が０．９２０未満および０．９５５越
え、およびメルトインデックスが０．１０未満および
０．８０越えでは砕波によって起こる流石の衝撃に対す
る耐衝撃性が低下する。

【００１０】本発明の着色弾性プラスチックスには、エ
チレン、プロピレンと、ブタジエンなどのジエンを共重
合したエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、エ
チレンとプロピレンをランダム共重合したエチレン−プ
ロピレンランダムコポリマー、エチレンと１−ブテンを
ランダム共重合したエチレン−１−ブテンランダムコポ
リマーなどの合成ゴムに、顔料を０．１〜１０重量％の
範囲添加したプラスチックスを用いる。顔料には、カー
ボンブラック（黒）、フタロシアニングリーン（緑）の
他、イソインドリノンイエロー（黄）、キナクリドンレ
ッド（赤）、ペリノンレッド（赤）、フタロシアニンブ
ルー（青）、フタロシアニングリーン（緑）などの有機
顔料や、酸化チタン（白）、酸化クロム（緑）、酸化鉄
（赤、黄）、チタンイエロー（黄）、酸化コバルト
（青、紫）などの無機顔料、これらの有機顔料と無機顔
料の混合物が利用できる。顔料添加量が０．１重量％未
満および１０重量％越えでは砕波によって起こる流石の
衝撃に対する被覆の耐衝撃性が低下する。

【００１１】変性ポリエチレン、無色ポリエチレンと着
色弾性プラスチックスの被覆には、変性ポリエチレンと
無色ポリエチレンを二層一体で二層Ｔダイから押出被覆
し次いで着色弾性プラスチックスを単層Ｔダイから押出
被覆する方法、変性ポリエチレンと無色ポリエチレンを
二層一体で二層丸ダイから押出被覆し次いで着色弾性プ
ラスチックスを単層丸ダイから押出被覆する方法、変性
ポリエチレン、無色ポリエチレンと着色弾性プラスチッ
クスを三層丸ダイから押出被覆する方法、変性ポリエチ
レンは予め静電粉体塗装し次いで無色ポリエチレンと着
色弾性プラスチックスの事前成形シートを被覆して熱融
着する方法などが利用できる。

【００１２】クロメート被膜は加熱・焼き付け後の全ク
ロム付着量換算で１５０〜１０００ｍｇ／ｍ² の厚み、
エポキシプライマー層は３０〜２００μｍの厚み、変性
ポリオレフィン層は８０〜４００μｍの厚み、無色ポリ
エチレン層は１〜５ｍｍの厚みで着色弾性プラスチック
ス層は１〜８０ｍｍの厚みであると良好な結果が得られ
る。

【００１３】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。

【００１４】

【実施例】鋼管（ＳＧＰ１００Ａ×５５００ｍｍ長さ×
５．８ｍｍ厚み）の外面をグリットブラスト処理して除
錆し、クロメート処理剤（水溶液中の全クロムに対する
３価クロムの重量比が０．４、シリカの重量比が２．
０、リン酸の重量比が１．０）を刷毛で塗布し乾燥し
た。クロメート被膜の全クロム付着量は４５０ｍｇ／ｍ
² であった。クロメート処理した鋼管の外面に、エポキ
シプライマー（ビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ル１００重量部、微粒子シリカ３重量部と油化シェルエ
ポキシ社製の脂環族アミン形硬化剤Ｂ００２Ｗを５０重
量部混合した混合物）をスプレー塗装し、鋼管を高周波
誘導加熱で表面温度が２００℃になるように加熱し硬化
させた。エポキシプライマー被膜は５０μｍの厚みであ
った。その表面に変性ポリエチレン（エチレンの単独重
合体を無水マレイン酸で変性した変性ポリエチレンで、
変性ポリエチレン１ｇに対する無水マレイン酸の付加量
が１×１０^-6モル）と無色ポリエチレンを二層一体でＴ
ダイから押出被覆した。変性ポリエチレンの厚みは２５
０μｍで、無色ポリエチレンの厚みは２．０ｍｍであっ
た。次いで、その表面に別のＴダイから着色弾性プラス
チックスを押出被覆して冷却し、塗覆装鋼製打ち込み鋼
管杭を製造した。着色弾性プラスチックスの厚みは３５
ｍｍであった。該無色ポリエチレンと着色弾性プラスチ
ックスは各々第１表、第２表と第３表に示したように、
無色ポリエチレンの密度とメルトインデックスの異なる
ものと着色弾性プラスチックスの樹脂、顔料添加量、顔
料の種類の異なるものを比較した。これらの被覆鋼管杭
を５０ｃｍ長さに切断し、砕波によって流石が押し寄せ
る海岸に暴露した。流石の平均粒子径は３５ｍｍで、冬
場の波浪時の波高は約４ｍであった。３年間暴露試験し
た後、被覆の損傷状態を観察した結果を第４表に示し
た。第４表から、下地処理を施した鋼材の表面に、変性
ポリエチレン層を介して、密度が０．９２０〜０．９５
５の範囲でかつメルトインデックスが０．１０〜０．８
０の範囲である無色ポリエチレン層の上に、エチレン−
プロピレン−ブタジエンターポリマー、エチレン−プロ
ピレンランダムコポリマー、またはエチレン−１−ブテ
ンランダムコポリマーなどの合成ゴムに、顔料を０．１
〜１０重量％の範囲添加した着色弾性プラスチックスを
積層する場合だけ被覆に貫通疵や損傷が見られず、良好
な防食性を発揮する。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】

【００１９】

【表５】

【００２０】

【表６】

【００２１】

【表７】

【００２２】

【表８】

【００２３】

【表９】

【００２４】

【表１０】

【００２５】

【表１１】

【００２６】

【表１２】

【００２７】

【表１３】

【００２８】

【表１４】

【００２９】

【表１５】

【００３０】

【表１６】

【００３１】

【表１７】

【００３２】

【表１８】

【００３３】

【表１９】

【００３４】

【発明の効果】実施例からも明らかなように、本発明の
塗覆装鋼製打ち込み部材は、砕波によって流石が押し寄
せる海岸の構造物建設に用いると、流石に対する耐衝撃
性が優れるので、優れた防食性を長期に渡って発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗覆装鋼製打ち込み部材の一部断面を
示す図。

【符号の説明】

１…鋼管、鋼矢板などの鋼材 ２…クロメート
被膜 ３…プライマー被膜 ４…変性ポリエ
チレン層 ５…密度が０．９２０〜０．９５５の範囲でかつメルト
インデックスが０．１０〜０．８０の範囲である無色ポ
リエチレン層 ６…エチレン−プロピレン−ブタジエンターポリマー、
エチレン−プロピレンランダムコポリマー、またはエチ
レン−１−ブテンランダムコポリマーなどの合成ゴムに
顔料を１〜１０重量％の範囲で含有する着色弾性プラス
チックス層

フロントページの続き (72)発明者 仮屋園 義久 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 三村博幸 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 船津真一 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下地処理を施した鋼管杭、鋼矢板の表面
   に、変性ポリエチレン層を介して、密度が０．９２０〜
   ０．９５５の範囲でかつメルトインデックスが０．１０
   〜０．８０の範囲である無色ポリエチレン層と着色弾性
   プラスチックスを順次積層被覆したことを特徴とする塗
   覆装鋼製打ち込み部材。
2. 【請求項２】 着色弾性プラスチックスにエチレン−プ
   ロピレン−ブタジエンターポリマー、エチレン−プロピ
   レンランダムコポリマー、エチレン−１−ブテンランダ
   ムコポリマーなどの合成ゴムに顔料を０．１〜１０重量
   ％の範囲で混合したプラスチックスを用いたことを特徴
   とする請求項１記載の塗覆装鋼製打ち込み部材。