JPS60230848A - 鋼矢板の被覆法 - 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】 ［発明の分野］ この発明は、鋼矢板の被覆法に関するものであり、さら
に詳しくは、鋼矢板の表面に優れた防食性能を有する被
覆層を形成する被覆法に関するものである。

［発明の背景］ 従来、土木・建設用の鋼矢板は、多数の鋼矢板を連続的
に地中に打ち込み防護棚を形成することによって、河川
、海岸、港湾などを護岸する目的、あるいは、建設、浚
渫現場などで地盤を固定し作業現場への混抄の流入、崩
れ込みを防止する１」的で使用されてきた。

これらの鋼矢板は、屋外の自然環境の中で、河川水、廃
水、雨水、海水などの水、大気、太陽光などに曝され、
また土砂、泥、瓦礫などに直接強く接するので、著しく
腐食が起こり易く、特に、流水、波などと、大気、太陽
光とが、交互に作用する環境場所、例えば、港湾、河口
などでは、上述の腐食が激しく生ずるのであるが、従来
、効果的な腐食防止策が施されていなかったのである。

従って、従来の鋼矢板は、例え防食性の高い鋼材で作ら
れたものであっても、前述の自然環境のもとでは、その
腐食が生じ易く、その耐久性が比較的短くなり、長期間
（例えば、約２０年以上）の使用ができないことが多か
った。

従来、鋼矢板の腐食防止のために、無機ジンク塗料やタ
ール・エポキシ樹脂塗料に依る塗装、エポキシ樹脂や不
飽和ポリエステル樹脂によるＦＲＰ被覆層などが用いら
れることがあったが、それらは、機械的強度、長期の耐
久性、および経済性（特にその被覆時の作業性、生産性
）などの点で、効果的な防食被覆法ではなかった。

［発明の要旨］ この発明者らは、防食効果が高く、耐久性の高い防食被
覆鋼矢板を経済的・工業的に製造できる鋼矢板の被覆法
について検討した結果、粉末ポリオレフィン樹脂を、加
熱状態にある鋼矢板の表面に塗布または付着させて溶融
・軟化状態のポリオレフィン層を形成し、次いで、冷却
・固化して、鋼矢板の表面」二に固化したポリオレフィ
ンからなる防食被覆層を形成することによって、優れた
防食被覆層を有する鋼矢板を工業的に製造できることを
見い出し、この発明を完成した。

すなわち、この発明は、 （１）被覆材料として使用する粉末ポリオレフィンの溶
融温度よりも少なくともｉｏ’ｏ高い温度に加熱されて
いる鋼矢板の表面に粉末ポリオレフィンを塗布または付
着させることにより、該鋼矢板表面上に溶融・軟化状態
のポリオレフィン層を均一な厚さで形成する工程、 および （２）上記の溶融・軟化状態のポリオレフィン層を冷却
することにより、該鋼矢板の表面上に一体に接合された
ポリオレフィン防食被覆層を形成する工程 からなることを特徴とする鋼矢板の被覆法を提供するも
のである。

すなわち、この発明は、土木φ建設などに使用される表
面形状の複雑な鋼矢板などの被覆法としては、従来では
全く行われていなかった「大略、粉末ポリオレフィンを
使用して、鋼矢板を防食被覆する」という新規な被覆法
を提供するものである。

この発明の被覆法は、種々の表面形状を有する鋼矢板の
各表面に対して、優れた防食被覆層を容易に形成するこ
とができ、極めて生産性の高い被覆Ｊノ：である。

この発明の被覆法によって製造される防食被覆鋼矢板は
、機械的強度、耐久性、防食性などの安定して優れてい
るところのポリオレフィンからなる優れた防食被覆層を
有する鋼矢板であり、極めて長期間有効な防食性を示す
優れた防食被覆鋼矢板となる。

［発明の詳細な記述］ 以Ｆ、この発明について、添付の図面も参考にして、さ
らに詳しく説明する。

第１図は、この発明の被覆法に係る鋼矢板が、多数、連
続的に順次地中に並べて打ち込まれており、それらの鋼
矢板が連結して打設されて防護棚が形成された状態の一
例を示す斜視図であり、第２図は、前記の防護棚の横断
面を示すための断面図である。

第３図は、この発明の被覆法に使用される鋼矢板の１例
を示す斜視図である。

第４図は、この発明の被覆法における主要な工程の・例
を概略示す平面図である。

第５図は、この発明の被覆法によって製造される鋼矢板
の一例の横断面を示す断面図である。

この発明の被覆法においては、第４図に示すように、鋼
矢板の被覆に使用される粉末ポリオレフィンの溶融温度
より少なくともｌＯｏＣ高い温度、好ましくは２０〜２
５０°Ｃ程度高い温度にまで、予熱炉（電気炉、ガスバ
ーナー炉など）４で予熱された鋼矢板２の表面に、粉末
ポリオレフィンの塗布または付着用（散布、吹きつけ、
静電塗装、流動浸漬、溶射用など）の装置６で、粉末ポ
リオレフインを塗布または付着させて、溶融・軟化状態
のポリオレフィン層を均・な厚さで形成し、そして、そ
の層を冷却して、固化したポリオレフィン層を鋼矢板の
表面上に形成して、ポリオレフィンからなる防食被覆層
が一体的に接合された鋼矢板を製造するのである。

この発明の被覆法としては、例えば、 （ａ）鋼矢板の表面に厚く接着性の粉末ポリオレフィン
を直接、塗布または付着させ、加熱・軟化させて、その
接着性の粉末ポリオレフィンからなる層のみの一層の防
食被覆層を形成する方法、（ｂ）鋼矢板の表面に接着性
の粉末ポリオレフィンを塗布または付着させ、加熱・軟
化させて、比較的薄い接着剤層を形成しておき、次いで
、その層の上に非接着性の粉末ポリオレフィンを塗布ま
たは付着して、防食被覆層の外層を形成し、二層からな
る防食被覆層を形成する方法、−さらに、（Ｃ）鋼矢板
の表面を、第４図に示すように、予熱炉４で予熱した後
に、前処理槽５にて接着性および／または防食性を有す
るプライマーで適当に前処理した後に、その処理された
鋼矢板の表面に、前述の（ａ）または（ｂ）の被覆を行
ない、多層の防食被覆層を形成する方法などを、具体的
に挙げることができる。

この発明の被覆法で使用する粉末ポリオレフィン（非接
着性の粉末ポリオレフィンまたは接着性の粉末ポリオレ
フィン）としては、例えば、溶融温度が、約５０〜２５
０℃、特に好ましくは６０〜２３０℃の範囲内であり、
しかもメルトインデックスが約０．１〜６０ｇ／１０分
であるポリオレフィンから得られる、平均粒子径が約３
５〜３００メツシユ（タイラー篩）である粉末ポリオレ
フィンであればよい。

前記の粉末ポリオレフィンは、その粉末の平均粒子径が
前述のように約３５〜３００メツシユのものであること
が好ましい。その粉末の粒子径が３５メツシユをはるか
に越える粗大なものであると、そのような粉末が均質で
、強固な被覆層を得ることができなくなる恐れがあり、
また、粉末の粒子径が３００メツシユよりもはるかに微
小な粉末であると、そのような粉末の流動性が充分でな
くなり、通常の手段で鋼矢板の表面に均一に被覆するこ
とができなくなることがある。

さらに、この発明の被覆法で使用する粉末ポリオレフィ
ンは、前述の性能のほかに、鋼板材料と接着する性能、
及び／又は、高い耐候性や耐環境応力亀裂性などの腐食
防止性能を有するものであってもよい。

たとえば、この発明の被覆法では、鋼板に対して接着性
を有する粉末ポリオレフィンを使用すれば、被覆すべき
鋼矢板の表面に接着剤層を特に設けておく必要がなくな
るという優れた利点があるが、しかし、前述の接着性を
有する粉末ポリオレフィンが高価であるという問題もあ
る。

また、この発明の被覆法では、鋼板に対して接着性を有
していないが、高い耐候性や耐環境応力亀裂性などの防
食性能を有する粉末ポリオレフィンを使用する場合には
、予め、被覆すべき鋼矢板の表面に前述の接着性の粉末
ポリオレフィンなどを使用して、例えば、約５０〜２５
０℃、特に６０〜２００　”Ｃの範囲内の接着温度を有
するホットメルトタイプの接着剤層、あるいは他の接着
性のプライマー層を設けておくことが、鋼矢板の被覆す
べき表面に対して前記の非接着性のポリオレフィンを強
く接着させるために、適当である。

この発明においては、予熱された鋼矢板の表面上に、粉
末ポリオレフィンを付着させるには、例えば、第４図に
示すように、予熱炉４で約１００〜３００°Ｃの範囲内
の温度に鋼矢板の表面を予熱しておき、塗布または付着
用の装置６を使用して、粉末ポリオレフィンを、流動浸
漬法、静電塗装法、容射法、ふきつけ法、振り掛は法な
どの手段で、前記の予熱された鋼矢板の表面の被覆すべ
き部分に供給し、鋼矢板の表面上に形成された粉末ポリ
オレフィン層を、直ちに、主としてその鋼矢板の熱で溶
融φ軟化させて、均質なポリオレフィン層１１とし、粉
末ポリオレフィンの塗布または付着を行なう方法を挙げ
ることができる。

この発明においては、前述のように、予熱された鋼矢板
の表面上に、粉末ポリオレフィンを塗布または付着させ
た後に、必要であれば、塗布・刺着後の被覆層部分を、
第４図に示すように後加熱炉７で充分な温度にまで再び
後加熱し再溶融したり、あるいは、溶融・軟化状態の被
覆層上に適当な押し圧ロールで押し圧力を加えたりする
ことが、鋼矢板の予熱温度を比較的低くすることができ
ること、被覆層内に気泡が内蔵するのを防止して均質な
厚さの被覆層を安定に形成できること、または、被覆層
の鋼矢板への防食のだめの充分な接合を行なえることな
どのために、好ましい。

この発明の被覆法に使用する粉末ポリオレフィンの原料
のポリオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピ
レン、ｌ−ブテン、１−ペンテン等の七ツマ−の単独重
合体もしくは共重合体（例えば、エチレン又はプロピレ
ン等のオレフィンと、それらに共重合可能なビニル単量
体との共重合物）を挙げることができ、これらは、単独
もしくは、混合物のいずれの形態でも使用す払ことがで
きる。

また、前記の接着性の粉末ポリオレフィンとしては、例
えば、 （ａ）反応により得られた接着性ポリオレフィン、例え
ば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体
、エチレン−マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレ
イン酸グラフト共重合体、エチレン−メタクリル酸グリ
シジル−酢酸ビニル−元共重合体、アイオノマー東合体
などように、ポリオレフィンにα、β−不飽和カルボン
酸又はそのエステル、その無水物もしくはその金属塩、
あるいは飽和有機カルボン酸を通常の共重合またはグラ
フト共重合させて得た共重合体；（ｂ）ポリオレフィン
と、（ａ）の接着性ポリオレフィンとの混合物； （Ｃ）ポリオレフィンに粘着付与剤等を配合した接着性
配合物； （ｄ）ポリオレフィンにゴム成分を混合し、接着性を付
与したもの；および （ｅ）ポリオレフィンに過酸化物を混合し、接着性を付
与した組成物など から得られる「加熱融着性の接着剤（ポットメルトタイ
プの接着剤など）」である粉末ポリオレフィンを挙げる
ことができる。

その接Ａ″性の粉末ポリオレフィンは、前述のような （ａ）！矢板の表面に、接着性の粉末ポリオレフィンか
らなる一層の防食被覆層を形成する場合、 （ｂ）鋼矢板の表面に、接着性層と防食性の非ＪＤ　Ｒ
性層とからなる二層の防食被覆層を形成する場合、ある
いは、 （ｃ）適当に前処理された鋼矢板の表面に、前述の（ａ
）または（ｂ）の被覆を行ない、多層の防食被覆層を形
成する場合などにおいて、いずれの被覆後にも、適当な
骨性または柔軟性を保持していて余りに固くなったり脆
くなったりしないで、加熱接着剤層として作用すること
ができ、鋼矢板の鋼板表面に対する接着力（１８０度剥
離、引張り速度１０ｍｍ／分、２０”Ｏ）が、約２ｋｇ
／ｃｍ以上、特に４〜２０ｋｇ／ｃｍ程度であることが
好適である。

さらに、前記のそれぞれの粉末ポリオレアインに高い耐
候性を付与するためには、ｊｔ０述のポリオレフィンに
、０．０１〜５．０重量％程度の安定剤を中心とする添
加剤を加えて得られる組成物から粉末を製造すればよい
。その安定剤としては、例えば、立体障害を有するフェ
ノール系酸化防止剤、リン含有酸化防止剤、イオウ含有
酸化防止剤、アミン系酸化防止剤などの公知の酸化防止
剤から選択すれば良く、これらは、単独又は混合して用
いる。これらの酸化防止剤の内で最も好ましいものは立
体障害を有するフェノール系酸化防止剤及びイオウ含有
酸化防止剤であり、それらの具体的な例としては、２．
６−ターシャリ−ブチル−４−メチルフェノール、２．
２−メチレン−ビス−（６−ターシャリ−ブチル−メチ
ルフェノール）、４．４’−チオビス−（３−メチル−
１゜６−ターシャリ−ブチルフェノール）、４．４’−
チオビス−（２−ターシャリ−ブチル−５−メチルフェ
ノール）、ジステアリルジスルフィドなとを榮けること
ができる。なお、耐候性のポリオレフィン組成物は、酸
化防止剤等の安定剤以外にも他の添加剤を適宜配合する
ことができる。

この発明において、鋼矢板の表面に塗布または刺着され
る粉末ポリオレフィンは、前述の成分のほかに、例えば
、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、マイカ
、カーボンブラックなどの無機充填剤、または、酸化防
止剤、五色剤、軟化剤などの添加剤、さらに、腐食防止
剤として、例えば、クロム酸金属塩、リン酸金属塩、亜
リン酸金属塩、ホウ酸金属塩、モリブデン酸塩、亜硝酸
金属塩などの無機系腐食防止剤、芳香族カルボン酸の金
属塩、複数のヒドロキシル基を有する脂肪族または芳香
族化合物、タンニン酸などの有機系腐食防止剤が、適宜
、添加されていてもよい。

この発明の被覆法においては、前述の粉末ポリオレフィ
ンから形成される防食被覆層は、鋼矢板の表面に被覆さ
れた後に、引張り強度が５０〜３００ｋｇ／ｃｍ’であ
って、ＡＳＴＭ−Ｇ１４に従って測定した耐衝撃性（厚
さ１ｍｍあたり）が１０〜２００ｋｇ−ｃｍであるよう
な約０．３〜５ｍｍ、特に０．５〜３ｍｍの厚さの保護
層を少なくｘも主要な層として有していることが好まし
いのである。このため、そのような性能の保護層ともな
りうるように、前述ポリオレフィンおよび他の種々の添
加剤・配合剤から、適宜、選択して配合・調製されたポ
リオレフィン組成物、特にポリエチレン系重合体組成物
を、公知の機械的または化学的方法で粉末ポリオレフィ
ンとなし、この発明の被覆法に使用することが好ましい
。

この発明の被覆法に使用される鋼矢板は、一般に、土木
・建設用に使用されているものであって、その鋼矢板の
本体の両側縁に沿って小内径の溝状部を形成するように
外に向かって曲げ込まれている継手部を有しているもの
であれば、その形状、およびサイズがどのような鋼矢板
であってもよい。

その鋼矢板の代表的なものとしては、第３図に示すよう
に、大略Ｕ型の横断面構造の本体を有し、その両側の立
ち上がり部（フランジと言われることもある）に小内径
の溝状を形成するように外に向かって曲げ込まれている
継手部３をそれぞれ有している長尺の鋼板構造材（鋼矢
板２）を挙げることができる。

その鋼矢板２は、第２図に示すように鋼矢板２の両側の
立ち上がり部の継手部３で連結しながら、個々の鋼矢板
を順次地中に並べて打ちこんで、多数の鋼矢板が連結し
て打設されている防護棚ｌを第１図及び第２図に示すよ
うに形成するために使用されるのである。そのような防
護棚では、第２図に示すように、海水、河川水などに打
ち付けられる側の防護棚ｌの少なくとも片面に防食被覆
層が施されていればよいのである。

なお、鋼矢板の断面形状は、必ずしも第２図のようであ
る必要がなく、例えば、はとんど直線的なもの、Ｚ型の
もの、Ｓ型のもの、Ｈ型のものなどであってもよい。

第３図に示した大略Ｕ型の横断面構造の本体を有してい
る鋼矢板は、約５〜３０ｍｍの範囲内の厚さの鋼板で形
成されおり、幅が、約２００〜８００ｍｍであって、両
側の立ち上がり部の高さが、約５０〜３００ｍｍであっ
て、さらに、その長さが、約２〜３０ｍであるようなも
のであればよく、他の鋼矢板もテメ主なサイズが前記の
ようであればよい。

この発明の被覆法では、粉末ポリオレフィンで被覆され
る鋼矢板は、その被覆すべき表面に接着剤層を有してい
ても良いのであるが、その接着剤層は予め鋼矢板に公知
の方法で形成されていてもよく、あるいは前述の粉末ポ
リオレフィン被覆とほとんど同時にまたは直前に、鋼矢
板の被覆すべき面に接着剤を押出したり、塗布したりし
て、軟化または液状態の接着剤層が形成されているもの
であってもよい。

なお、この発明の被覆法で使用される鋼矢板は、その被
覆に先立って、その表面が、予めなんらかの処理がなさ
れていて、腐食に対して抵抗する性能の改善されている
ものであってもよい。すなわち、鋼矢板は、被覆に先立
って、ショツトブラスト、サンドブラスト、酸洗いなど
で、その表面のミルスケール、赤錆、汚れなどが除去さ
れているものであると、好ましく、また、鋼矢板の表面
を粉末ポリオレフィンで塗布または付着して防食被覆す
るのに先立って、第４図に示すように、前処理槽５で、
鋼矢板の表面にクロム酸処理、リン酸処理、および／ま
たはエポキシ樹脂プライマー塗布などの前処理を行なえ
ば、密着性、防食性は更に良好になる。

この発明の被覆法においては、前述のように。

鋼矢板の−１−にポリオレフィン層を密着させるために
、または鋼矢板とポリオレフィン層との間またはポリオ
レフィン層内に空隙または気泡を作らないために、その
被覆層の最外層となるポリオレフィン層を、鋼矢板の表
面沿って、外部からの押圧力によって押えイリけてもよ
く、例えば、適当な耐熱性の押えつけ装置（例えば、金
属ロールまたは弾性ゴムロール付きの押えつけ装置、押
えつけ用コテ、押えつけ用シートなど）によって順次押
えつけたり、あるいは、鋼矢板の片面形状に合わせた金
型によって押圧することが好まいし。上記の押えつけ装
置は、加熱または冷却装置を兼ねていてもよい。

この発明の方法は、連続的に鋼矢板を供給してその鋼矢
板の表面に防食被覆層を連続的に形成させることもｔ７
７能であり、また優れた防食被覆層をイｊする鋼矢板を
高い生産性で製造することができる鋼矢板の被覆法であ
る。

この発明の被覆法によって得られる防食被覆鋼矢板は、
例えば、第５図に示すように、土木φ建設用の鋼矢板２
の内面、外面（図示しなかった）などに、加熱接着性の
接着剤層を介して、ポリオレフィンからなる防食被覆層
８が形成されているので、極めて優れた耐衝撃性、また
自然環境に対する耐候性、耐久性を有しており、鋼矢板
が地中に打ち込まれる時に地中の石、砂利、砂礫などに
強く接触する場合の衝撃、あるいは、河川水または海水
、さらに漂流物によって打ちつけられたりする衝撃およ
び浸食力に対して充分に抵抗することができるのであり
、さらに、前記ポリオレフィン層が、鋼矢板の表面上に
直接または前処理の被覆層などに密着していてその保護
をしており、鋼矢板の表面を水、空気、太陽光に直接、
接触させたり、曝させたりしないのである。

例えば、第１図に示すように、この発明の被覆法で形成
される防食被覆層を有する鋼矢板２が、多数、連続的に
順次地中（港湾、河川、海岸など）に並べて打ち込まれ
、それらの鋼矢板が連結して打設されて防護棚ｌを形成
することによって施設された場合に、長期間（例えば、
約２０年以に、特に約３０年以上）にわたって、高い水
準の防食性能を示すのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の被覆法に係る鋼矢板が、多数、連
続的に順次地中に並べて打ち込まれており、それらの鋼
矢板が連結して打設されて防護棚が形成された状態の一
例を示す斜視図であり、第２図は、前記の防護棚の横断
面を示すための断面図である。 第３図は、この発明の被覆法に使用される鋼矢板の一例
を示す斜視図である。 第４図は、この発明の被覆法における主要な１程の一例
を概略示す平面図である。 第５図は、この発明の被覆法によって製造される鋼矢板
の一例の横断面を示す断面図である。 ｌ二防護棚、２：鋼矢板、３：継手部、４：予熱炉、５
：前処理槽、６：粉末ポリオレフィンの塗布または付着
用の装置、７：後加熱炉、８゜１１．１１”：防食被覆
層。 特許出願人　新日本製鐵株式会社 同」二　宇部興産株式会社 代　理　人　弁理士　柳川泰男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）被覆材料として使用する粉末ポリオレフィン
   の溶融温度よりも少なくとも１０℃高い温度に加熱され
   ている鋼矢板の表面に粉末ポリオレフィンを塗布または
   付着させることにより、該鋼矢板表面」二に溶融・軟化
   状態のポリオレフィン層を均一な厚さで形成する一Ｌ程
   、 および （２）上記の溶融φ軟化状態のポリオレフィン層を冷却
   することにより、該鋼矢板の表面上に一体に接合された
   ポリオレフィン防食被覆層を形成する［程 からなることを特徴とする鋼矢板の被覆法。 ２゜粉末ポリオレフィンが、鋼矢板の鋼板表面に対して
   充分な接着性を有するポリオレフィン組成物からなるも
   のである特許請求の範囲第１項記載の鋼矢板の被覆法。 ３゜防食被覆すべき鋼矢板の表面に、接着性のプライマ
   一層が被覆されている特許請求の範囲第１項記載の鋼矢
   板の被覆法。