JPS6040415A - プラスチツクス防食被覆鋼管矢板の製造方法 - 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】 この発明は、矢板本管の表面にプラスチックスの防食被
覆が施されている鋼管矢板の製造方法に関するものであ
る。

従来、鋼管杭、鋼管矢板は河川、海岸９港湾などで構築
物を建造する目的で多数使用されてきた。

これらの鋼材は屋外の自然環境の中で、河川水。

廃水、雨水、海水などの水や大気、太陽光などに曝され
、また土砂、泥などに直接強く接するので著しく腐食が
起り易く、特に流水、波などと大気。

太陽光とが交互に作用する環境や場所１例えば港湾、河
口などでは、上述の腐食が激しく生じるのであるが、従
来、効果的な腐食防止策がなく、例えば無機ジンク塗料
やタールエポキシ樹脂塗料にｊる塗装、１．ｆ？キシ樹
脂や不飽和ポリエステル樹脂によるＦＲＰ被覆などが用
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（特に被覆時の作業性）などの点で効果的な防食
方法ではなかった。

しかし、その後、鋼管杭にっ′いては、防食効果が高く
、耐久性のすぐれた防食被覆材料としてプラスチックス
、特にポリオレフィン樹脂を押出して形成したプラスチ
ックス層を、その加熱軟化状態のまま１接着剤を介して
鋼管の表面上に密着させるという押出被覆法によって、
すぐれた防食被覆を有する製品が実用化されて性能の面
および経済性の面で著しく改善された。

しかしながら、鋼管矢板については、継手部いわゆる爪
部が鋼管の両側の長さ方向に延長するように付いている
ために、上述のような押出被覆法によるプラスチックス
被覆が出来ず、依然として前記従来の防食法しか適用で
きなかった。

また鋼管矢板における矢板本管を加熱して、その矢板本
管の全表面にプラスチックスの粉末を散布するかまたは
溶射して、プラスチックスの防食被覆を形成することも
考えられるが、この場合はコスト高になるという問題が
ある。

この発明は前述の問題を有利に解決したプラスチックス
防食被覆鋼管矢板の製造方法を提供することを目的とす
るものであって、その要旨とするところは、鋼管１の全
周面にプラスチックスの防食被覆２を設けて構成した防
食矢板本管乙における継手取付予定位置付近の防食被覆
を除去し、次に鋼製継手４を鋼管１の露出表面に溶接に
よシ固着したのち、鋼管１を加熱し、続いて鋼管１の露
出表面にプラスチックス粉末を溶融付着させることによ
り、防食被覆５を形成することを特徴とするプラスチッ
クス防食被覆鋼管矢板の製造方法にある。

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

この発明の方法を実施してプラスチックス防食被覆鋼管
矢板を製造する場合は、１ず矢板本管となる鋼管の表面
にショツトブラストや酸洗々どの処理を施してミルスケ
ールや錆を除去したのち、その鋼管を加熱し、次いでプ
ラスチックス例えばぼりエチレン樹脂を押出機のＴダイ
または丸ダイから押出して、公知の押出成形被覆法によ
りポリエチレン樹脂を鋼管に被覆し、第１図に示すよう
に、鋼管１とその全周面に接着剤により接着されたポリ
エチレン樹脂の防食被覆２とからなる防食矢板本管ろを
構成する。この防食矢板本管乙の長さは１２〜１８ｍの
範囲が一般的である。

この場合、前記接着剤と鋼管表面との接着力が塩水や雨
水で低下しないように、クロム酸化合物および／または
エポキシ樹脂からなるプライマーを予め鋼管表面に塗布
しておくのが好ましい。また前記接着剤としては、例え
ば無水マレイン酸。

アクリル酸などで変性したポリエチレンを使用する。

前記防食被覆用ポリエチレン樹脂としては、例えば紫外
線劣化防止剤熱老化防止剤、力−ゼンブラックなどを添
加した低密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレンを
使用し、接着剤を含めた防食被覆の厚さは１．５〜２．
５咽以上とする。

前記鋼管１の外径が約４００閣以下の場合は、押出機の
丸ダイからポリエチレン樹脂を半溶融状態（加熱軟化状
態）でシームレスのホース状に押出して鋼管１の外面に
被着する。また鋼管１の外径が約４００ｍよりも大きい
場合は、押出機のＴダイからポリエチレン樹脂を半溶融
帯状体として連続的に押出し、その半溶融帯状体を回転
されながら管軸方向に移送される鋼管に対し、螺旋状に
かつその帯状体の巾方向の一部が重なるように巻付ける
。

次に前記防食矢板本管乙における直径方向の両側の継手
溶接予定部分の防食被覆を巾１００〜２５０謳で鋼管長
手方向の全長またはほぼ全長にわたって切断して剥離除
去し、第２図に示すように鋼管１における継手溶接予定
部分に露出表面６を設ける。

継手溶接予定部分の防食被覆を剥離するのは、継手の溶
接を容易にするためとポリエチレン樹脂の防食被覆２が
溶接による熱で悪影響を受けないためであり、溶接時に
発生する熱量の大きさによって剥離するポリエチレン樹
脂の防食被覆のｌ〕を決める。後で行なう継手部近傍の
防食の作業からいえば剥離するポリエチレン防食被覆の
ＩｊＥＩｄ狭いほどよい。

ポリエチレン樹脂の防食被覆２を施したのち、継手溶接
予定部分の防食被覆を剥離除去する場合、その防食被覆
は常温で１５　ｋｙ／−以上のビール接着力を有するの
で、剥離する作業は極めて困離である。そこで、ポリエ
チレン樹脂の防食被覆の外部または鋼管の内部から加熱
して、熱によって軟化する性質のある接着剤が接着力の
低下する１００℃前後で剥離すれば、比較的容易に剥離
することができる。

剥離を容易圧する他の方法として、鋼管の表面の防食被
覆剥離予定部分に、予めシリコンオイルまたはマイカ含
有合成樹脂系ゾライマー等の離型剤（接着防止剤）を塗
布し、剥離予定部分の防食被覆だけが鋼管に接着しない
ようにしてもよい。

ただし、この方法の場合は、離型剤を部分的に塗布した
鋼管を被覆ラインで搬送中に、離型剤が鋼管の他の部分
にも転写して付着することがあれば、ポリエチレン樹脂
の防食被覆を剥離しない個所の接着力も低下するので、
材料の選択および使用法を充分に検討する必要がある。

次に第６図に示すように、断面一部切欠円形の鋼製継手
すなわちＣ型の継手４を鋼管１の露出表面乙の中央部で
鋼管長手方向に延長するように配置して溶接によ勺固着
する。継手４を溶接して得られた鋼管矢板における継手
近傍の鋼管の表面が露出しているが、その鋼管１の表面
の大部分には、）９１Ｊエチレン樹脂の防食被覆２が施
されている。

次に鋼管１における露出表面乙のある部分を、予めサン
ドブラストで錆を除去してから加熱し、続いて鋼管１の
露出表面乙にポリエチレン樹脂の粉末を散布するかまた
は溶射して、その粉末を鋼管１の前記露出表面乙に溶融
付着させ、第４図に示すように、鋼管１０表面における
継手付近にもポリエチレン樹脂の防食被覆５を一体に形
成する。

この防食被覆５を形成したのち、自然冷却してもよく、
あるいは水冷してもよい。

前記実施例は、両側にＣ型継手を有する鋼管矢板に実施
した例であるが、この発明は、鋼管の直径方向の一側部
にＣ型継手を有し他側部にＴ型継手を有する鋼管矢板そ
の他任意の継手を有する鋼矢板にも実施することができ
る。

前記防食被覆２，５を構成するグラスチックスとしてポ
リエチレンを使用する場合、そのポリエチレンとして、
低密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレンの何れを
使用してもよく、あるいはそれらと酢酸ビニル、アクリ
ルメタクリル酸、エステルアクリル酸、無水マレイン酸
またはフ０ロビレン、１−ブテン、１−ヘキセン、ブタ
ツエンなどとの共重合体を使用してもよい。また環境応
力亀裂破壊や紫外線劣化に対する抵抗や鋼材との接着力
を増すためには、ホモポリマーよりも共重合体のポリエ
チレンの方が望ましい。さらにポリエチレン以外にもポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂でも
よく、それらは単独または２種類以上の混合物として用
いてもよい。

これらの熱可塑性樹脂は前述のようなりロム酸化合物お
よび／またはエポキシ樹脂からなるプライマーを用いる
ことなく、予熱した鋼材に直接。

溶射で被覆することが可能であるが、プラスチックス層
の単独被覆では接着力の耐久性が劣る。例えばプラスチ
ックス層の単独被覆を施した鋼材の試験片の中央に鋼材
表面まで達する疵をナイフで入れてから塩水に１週間浸
漬すると完全にプラスチックス層が剥離してしまうが、
クロム酸化合物および／またはエポキシ樹脂のプライマ
ーを予め塗布しておくと、１力月経過しても全く接着力
の低下は認められない。従って、４０年以上の長期耐久
性が要求される海洋構造物用鋼管矢板の防食被覆として
は、このようなプライマーを塗布することは極めて重要
である。

またポリエチレンには、溶射ガンの火炎で加熱され溶融
するときに熱分解しないようにフェノール化合物、アミ
ン化合物、含硫化合物、亜リン酸化合物などの耐熱老化
剤をｉｏ’ｏｏ〜５０ＤＤｐｐｍ。

望ましくは３０００　ｐｐｍ以上添加することが必要で
ある。ポリエチレンは高温にさらされると熱分解によっ
て分子鎖が切断され、耐環境応力亀裂破壊性などの性能
が低下するので、長期耐久性が必要な防食被覆としては
好ましくない。通常の押出被覆や射出成形に用いられる
ポリエチレンにも耐熱老化剤は添加されているが、その
場合にはｉｏｏ。

ｐｐｍ前後も添加すれば充分効果はあるが、溶射用のポ
リエチレンにはもつと多量に添加しなければならない。

また紫外線による劣化を防止するために、ベンゾフェノ
ン誘導体、サルチル酸エステル。

ベンゾトリアゾール誘導体などの元安定剤へ−カーぎン
ブラックを添加する。特にカーデンブラックは効果的で
２．０カいし３．０係望ましくは２．４から２．６チ添
加すれば、紫外線による劣化をほぼ完全に防止すること
ができる。しかし、カーボンブラックの添加量が多過ぎ
ると鋼材との接着力が低下するので、カーボンブラック
の添加量は０．５ないし１．０チの範囲で用いられるの
が好ましい。

この場合は、紫外線劣化に対する抵抗力は低下する。そ
こでその解決法として考えられる方法として二つある。

その一つの方法は、調料に近い側に捷ずカーボンブラッ
ク無添加のポリエチレンを溶射シ、その外側にカーボン
ブラックを２．４ないし２．６チ添加したポリエチレン
を溶射する方法で、いわゆる２層被覆である。ポリエチ
レン全体の厚さを２．５配以上とする場合、下層の０．
０５ないし１．０配をカーボンブランク無添加のポリエ
チレンとし、残りはカーボンブラック添加のポリエチレ
ンとする。この場合にも、もちろんクロム酸化合物およ
び／捷たけエポキシ樹脂のプライマーを用いてもよい。

他の一つの方法は、クロム酸化合物および／−１：たけ
エポキシ樹脂のプライマーを塗布した上に、ポリエチレ
ン１ｇ中に無水マレイン酸基を０．８×１ｏ＝９から６
．ＯＸ　１０−’　ＩＩ金含有る変性ポリエチレンを被
覆する方法である。この方法であれば全体にカーボンブ
ラックが２．４ないし２．６チ添加されているものであ
っても接着力は殆んど低下しない。このようなポリエチ
レンを使用して溶射被覆する場合は、エポキシ樹脂プラ
イマーは海水による接着力の低下を防止する効果を持つ
だけでなく、初期の接着力を向上する効果も持ち、溶射
による防食被覆の形成には極めて重要である。

次にポリエチレンのメルト・インデックスはｏ、ｉ　ｇ
Ａｏ”から２０　ｇＡｏｍｍまでの範囲で望ましくは１
．５９／１０”’＋から６．ｏ　ＭＯ−の範囲である。

メルト・インデックスが小さ過ぎると溶融時の粘度が太
きいためにポリエチレンの流動性が悪く、溶射して形成
したポリエチレン被覆の表面が平滑になりに＜＜、また
ピンホールを生じ易い。一方、メルト・インデックスが
太き過ぎるポリエチレンは分子量の大きさが小さいため
に耐環境応力亀裂性や機械的強度が低くなり、長期耐久
性を要求される防食材料としては好ましくない。

オた、ポリエチレンの粒度は２０メツシユないし１５０
メツシユ、望ましくは５０メツシユないし７０メツシユ
の範囲がよい。粒度が小さ過ぎると、溶射ガンから噴射
するときの飛散が多く、塗布効率が低くなるのでコスト
アップになるし、火炎にさらされる粉末の表面積が大き
くなるためポリエチレンは熱劣化し易く、品質的に好ま
しくない。

一方、粒子が太き過ぎると、塗布効率は良くなるし、塗
装速度も大きくなるが、粉末の溶融が不十分になり易く
、その結果、被覆の表面が平滑になりにくい傾向がある
。またポリエチレン以外のプラスチックスについても全
く同様のことがいえる。

一般の護岸構造物の設計の際には、鋼管矢板における矢
板本管の断面のみで、応力、撓みなどの横側がなされて
おす、シたがって、前記矢板本管に防食対策を施してお
けば、継手が錆びて継手の板厚が減少しても、構造物全
体には支障がなく、継手部に期待されるのは、矢板壁背
面土砂の流出防止であると云われている。

したがって、散布または溶射によるプラスチックス防食
被覆５を鋼管１における継手取付部の露出表面にのみ施
し、継手４の表面にはプラスチックスの防食被覆を施さ
なくてもよい。

しかし、必要に応じ、第５図に示すように、継手４の片
側の表面にも前述のようにしてプラスチックスの散布ま
たは溶射による防食被覆５を施してもよく、あるいは第
６図に示すように、継手４の両側の表面にも前述のよう
にしてプラスチックスの散布捷たは溶射による防食被覆
５を施してもよい。

この発明によれば、鋼管１の全周面にプラスチックスの
防食被覆２を設けて構成した防食矢板本管乙における継
手取伺予定位置伺近の防食被覆を除去し、次に鋼製継手
４を鋼管１の露出表面に溶接によフ固着したのち、鋼管
１を加熱し、続いて鋼管１の露出表面にプラスチックス
の粉末を溶融付着させることにより、防食被覆５を形成
するので、矢板本管を構成する鋼管１の全表面に機械的
強度、　ｒｉｉ＋久性、防食性等が安定している優れた
プラスチックスの防食被覆２，５を施した鋼管矢板を容
易に製造することができ、しかも比較的コスト高になる
プラスチックスの粉末の散布または溶射による鋼管防食
被覆個所は鋼管１における継手取付部旬近の狭い範囲だ
けであるので、矢板本管の全表面にプラスチックスの防
食被覆を有する鋼＋’ｆｉ　％板を経済的に製造できる
等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はこの発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は防食矢板本管の斜視図、第２図は防食矢
板本管における鋼管の表面の一部を露出させた状態を示
す斜視図、第６図は鋼管に継手を溶接した状態を示す斜
視図、第４図は完成したプラスチックス防食被覆鋼管矢
板の斜視図である。第５図は継手の片側の表面にもプラ
スチックス防食被覆を施した場合を示す斜視図、第６図
は継手の両側の表面にもプラスチックス防食被覆を施し
た場合を示す斜視図である。 図において、１は鋼管、２はプラスチックスの防食被覆
、ろは防食矢板本管、４は鋼製継手、５はプラスチック
スの防食被覆、６は露出表面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼管１の全周面にプラスチックスの防食被覆２を設けて
   構成した防食矢板本管乙における継手取付予定位置付近
   の防食被覆を除去し、次に鋼製継手４を鋼管１の露出表
   面に溶接により固着したのち、鋼管１を加熱し、続いて
   銅管１の露出表面にプラスチックスの粉末を溶融付着さ
   せることにより、防食被覆５を形成することを特徴とす
   るプラスチックス防食被覆鋼管矢板の製造方法。