JPS6155281A - 防錆処理を施した吊橋ケ−ブル用鋼線 - 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） 本発明は防錆処理を施こした吊橋ケーブル用鋼線に係り
、さらに詳しくは、特に長大吊橋に使用する防錆処理被
覆層を有する平行線ケーブル用めっき＃４＃ｉ！に関わ
るものである。

（従来技術及び問題点） 近年、四国や離島における産業の発展にともない、海上
交通は過度の稠密状態となり、架橋による輸送条件の改
善が望まれている。これと橋梁技術の進歩とが相俟って
、本口架橋等の長大吊橋の建設が多く実行或いは計画さ
れている。これらの吊橋用平行線ケーブル素線には、高
抗張力鋼線が使用されており、現在１６０　Ｋ９／ＩＫ
ｍ２クラスの鋼線が用いられている。しかも、将来吊橋
がさらに長くなることも予想されており、これに従って
１９０Φ層２クラスの鋼線も１例えば「橋梁」の１９８
３年１月号第８〜９頁に記載されているように検討され
ている。ケーブル素線の強度が高くなるとケーブルの重
量を軽くすることが出来、架設上有利である。

所で、前記の如く我が国の長大吊橋の多くは海上橋であ
り、架設時ケーブル素線を順次引出して行くため、ケー
ブルを完成させるまでに１〜２年位費やされる。さらに
、ケーブルが完成し卒後、桁？取付は吊橋が完成し、そ
の後ケーブルの防食工事が行なわれる。従って、ケーブ
ル架設工事開始からケーブル防食工事が行なわれるまで
の数年間は、ケーブル素線は屋外に、さらされた状態に
置かれる。この事から、ケーブル素線の防錆処理は不可
欠である。吊橋は完成後少なくとも１００年は使用に供
されるので、ケーブルの防食はその橋の寿命を決める要
因として非常に重要である。

現在本口架橋で実施されているケーブルの防食は、ケー
ブル素線に溶融亜鉛めっきを施し、更にケーブル完成後
、ケーブル全体をワイヤーラッピングを行なった後塗装
を施し、多層の防錆被覆層で完全を期している。

然してこの場合、ケーブル素線の亜鉛めっき層を防錆す
る被覆としてはタンニン酸系被覆と水ガラス系被覆とが
ある。これらの内タンニン酸系の防錆被覆については、
例えば特公昭５５−１８７８６号公報、特公昭５６−５
３１３号公報或いは特公昭５４−２２７８１号公報等に
記載の技術が知られており、これらは工場内や倉庫内で
雨水に当らない状態では比較的防錆効果があり、亜鉛の
白錆を防止できるものである。しかし、ケーブル架設工
事中の屋外条件では雨水に露されるので、タンニン酸系
被覆層は比較的短時間で白錆が発生するとぃう欠点があ
る。又、例えば特公昭５５−３０５９３号公報にあるよ
うな水ガラス系の防錆被覆は、皮膜自体の耐食性は優れ
ているが、無機質皮膜であるため亜鉛めっき表面との密
着力が劣り、架設工事中、ロール・ガイドを通過する際
被覆の一部が粉状になって脱落するという欠点がある。

従って、吊橋の平行線ケーブル用素線は、高い張力の鋼
線に充分厚い溶融亜鉛めっきをし、さらにケーブル架設
工事に於いて被覆層が剥離しない密着力と、数年間の屋
外条件で亜鉛の腐食を防止しうる防錆力とを兼ね備えた
防錆被覆が要求されるものである。

（問題点を解決するための手段、作用）そこで、本発明
者らは屋外に於いて雨水による腐食を数年間にわたり抑
制し、架設工事中に被覆層が脱落しない密着力の優れた
防食被覆層を有する吊橋ケーブル用鋼線の開発について
種々検討を行なった結果、鋼線表面に溶融亜鉛系めっき
層を設けた上にアクリル系樹脂とＳｉＯ２とを主成分と
する組成物層をさらに設けることによって、上記の諸課
題を全て解決する吊橋ケーブル用鋼線の提供を可能とし
たものである。

即チ１本発明の要旨は、抗張力１６０　Ｋｐ／ｌｔｍ２
以上の硬鋼線に目付量３００　Ｐ／ｍ’以上の溶融亜鉛
系めっき層を設け、さらにその上にアクリル系有機合成
樹脂分６０〜９０重量％とＳｉＯ２分１０〜４０重量％
とを主成分とする目付量５〜１５１１／ｌｒｌの組成物
層を設けたこと￥特徴とする防錆処理を施した吊橋ケー
ブル用鋼線である。

次に、本発明について詳細に説明する。

先ず、第１図は本発明に係るケーブル用鋼線の断面構造
を示す模式図であって、硬鋼線１の周囲に溶融亜鉛めっ
き層２を下層とし、前記の組成物層３？：上層とした二
層構造の防食被覆であることを示してい、る。

次に、本発明において素材の硬鋼線とは、ＪＩＳ−Ｇ３
５０２（ピアノ線材）に規定されている５ＷＲ７７Ｂ相
当の線材を云い、これを熱間圧延、熱処理、冷間伸線で
所定の線径にしたのち、最終的に抗張力１５　Ｑ　Ｋｐ
／ｍｍ２以上、特に１６“０〜１８０ＫＰ／ｒｒｓ２と
し、伸び４．０％以上の特性にしたものである。この場
合、望ましい線径としてはほぼ５〜７ｒａＡφが適当で
ある。

次に、溶融亜鉛系めっき層は通常の手段で設けることが
できる。この時、亜鉛系の付着量は３００ｔ／−以上必
要である。吊橋の耐用年数を考慮すると、これ未満の付
着量では防食上不十分である。

上限は特に制限しないが、めっきプロセス技術上３５０
　ｔ／ｍ程度が望ましい。尚、本発明において亜鉛系め
っきとは、亜鉛もしくは亜鉛を主成分としＡｔ、Ｍｌ？
その地合土類元素を含有せしめた溶融めっきを意味する
ものとする。以下、亜鉛めっきを主体に説明する。

次に、本発明において用いられる亜鋭めつき層上に被覆
する組成物中の成分限定理由について述べると、先ず、
アクリル系有機合成樹脂分は該組成物の主体をなすもの
で、被覆に形成された際亜鉛めっき面との密着力を確保
し、水分等の透過を抑制し、亜鉛表面への接触を防ぐ遮
へい膜の役割？１１−するものである。

これには、アクリル樹脂及びアクリル樹脂と他の樹脂と
を共雷合させたものや混合したものを使用することがで
きる。この場合、他の樹脂としては例えば塩化ビニール
系、酢酸ビニール系、塩化ビニリデン系、ブタジェン系
、スチレン系、アクリロニトリル系、エチレンイミド系
、不飽和ポリエステル系、アルキッド系樹脂等が使用可
能である。

これら有機合成樹脂が組成物中の固形分として６０重量
％未満となると形成される皮膜の硬度が高くなり、亜鉛
との密着力も低下し、衝撃や曲げ加工に対して被覆の一
部が脱離しやすくなり、結果として防錆力も低下する。

又、逆に９０重量％を超えると皮膜中の無機質成分が少
なくなり、皮膜の硬度が下がり、皮膜の耐庇付き性が劣
り、表面が擦られる機会が多い吊橋ケーブル用鋼岡に使
用するには不適当となる。

次に、組成物中に５♂０２分を配合するのは、主として
形成される皮膜の防錆力の向上と適度の皮膜硬度を確保
する事を目的としたものである。

ＳｉＯ□分としてはコロイダル７す力、エチル／リケー
ド等を使用することができる。組成物中の５♂０２分が
固形分として１０重量％未満になると形成される皮膜の
硬度が低くなり、耐庇付き性が劣り、結果としてケーブ
ル架設後の防錆力を低下せしめることになる。一方、４
０重量％を超えると形成される皮膜自体が脆くなり、皮
膜の密着性を低下せしめることとなる。

この様な皮膜を亜鉛めつきｗ４線表面に形成するには、
上記の組成物を水性溶液として用いるのが作業環境上有
利であ、る。水性溶液で使用する場合、アクリル系イ１
機合成樹脂濃度を１１〜２０％になる様調合するのが良
い。このｍ度が低いと一回の塗布で本発明の皮膜量を得
るのが困難であり、２０％を超えると溶液の安定性が劣
り、作業性が悪くなる。この塗布溶液には、溶液の安定
性を計るためと、亜鉛めっき表面を軽くエツチングし活
性面を出すために、アルカリ化合物又は無機酸、有機酸
を少量添加する。ことも出来る。

例えばアルカリ化合物としてはアンモニア水、アミン類
で、無機酸としてはリン酸又はリン酸化合物、有機酸と
しては芳香族のスルフォン酸又はタンニン酸類を用いる
ことが出来る。これら酸類については、単にエツチング
効果だけではなく、皮膜の防錆力を向上させる効果もあ
る。この場合、ｐｉ−１は２〜４に保つのが良い。但し
、これら物質は少量の添加に限るべきで、過剰になると
、溶液の安定性に悪影響を及ぼし、皮膜の特性を劣化せ
しめるので、添加量については注意が必要である。

又、皮膜中のＳｉＯ２成分と有機樹脂成分との結合力を
高めるために、組成物中に微量の７ランカツプリング剤
を添加しても良い。

以上の組成の溶ｉを亜鉛めっき鋼線上に塗布し、加熱乾
燥すると、透明に近い光沢のある皮膜を形成することが
できる。

この吊橋ケーブル用鋼線は亜鉛めっき層の防食を目的と
したものであり、一部でも無処理部分があってはならな
いので、処理皮膜の存在を目視で判るようにするのが良
い。このために、組成物溶液に適当な顔料を少量添加し
て、皮膜を着色するとよい。顔料としては一般に使用さ
れている各種顔料を用いる。添加量は要するに皮膜が着
色すれば良く、単一色である必要もないものであって、
出来るだけ少量におさえる。多量に添加すると皮膜の耐
食性に悪影響な及ぼ丁。

以上述べた如く１本発明の被覆組成になる様に調合した
組成物溶液をケーブル素線表面に塗布、乾燥して、目付
量として５〜１５　ｆ／ｍ’の皮膜を形成する。

目付量は、５♂７　ｍ２未満であるとケーブル素線間の
摩埠庶やケーブル架設工事中の当り疵等で皮膜が損傷を
受け、十分な防錆性能を発揮できない。

目付量と防錆能力は比例して増加するが、この防錆被覆
のケーブル防食被覆工事までの亜鉛めっき層の防食の目
的を達するには、本発明の処理皮膜で１５　ｆ／ｌｒｒ
’あれば十分である。これ？超えて目付量を多くするこ
とは、素線径が大きくなりケーブル全体の径へ影響を及
ぼし、又表面の摩擦係数にも影響し、好ましくない。

なお、本発明の鋼線の製造手段としては、先ず、亜鉛め
っき後、表面を脱脂、酸洗、ブラッシング等の手段で清
浄にしたのち、前記組成物溶液をスプレー、浸漬又はフ
ローコートで塗布し、次いで速やかに２００〜８００℃
の雰囲気中で皮膜を乾燥丁れば良い。この際、皮膜温度
は１１０〜１５０℃まで昇温するのが好ましい。

次に、実施例でもって更に具体的に本発明の詳細な説明
する。

（実施例） 先ず、５．２４１１１＋１φの硬鋼線（ＪＩＳＳＷＲ８
７７Ｂ）に目付量３２０〜３９０　ｆ／ｌｒ：の溶融亜
鉛めっきを行なった後、第１表に示す夫々の組成物を各
処理液温度、処理時間で浸漬又はフローコートした後乾
燥し、同表に示す目付量の防錆被覆を得た。同表中５１
〜３．７．８は比較例、他は本発明例である。

これらの防錆皮膜の特性は、次の方法で評価した。

試験方法 ・防錆皮膜の密着性試験 ｒ　＝　３　、Ｑ　ｒｔｒｍのコーナにそって試験線を
曲げ、その曲げ部に粘着セロファンテープを貼り密着さ
せた後剥がし、防錆皮膜の剥離面積を調べる。

○・・・・・・・・・皮膜の剥離があるものΔ・・・・
・・・・・１〜５％の皮膜剥離があるもの Ｘ・・・・・・・・・５％以上の皮膜剥離があるもの ・防錆皮膜の耐食性試験 並行に重ねた径５閣φの２本のステンレス鋼線間に試験
線を直角に挿入し、ステンレス鋼線間に１０に２の荷重
をかけ、試験線を３ｍ／ｍｍの速反で引抜いた後、５０
℃１００％Ｒ，Ｆ（条件で１６時間、屋外バクロ条件で
８時間を１サイクルとし、３０サイクル繰り返した後の
試験線表面の白錆発生割合を調べる。

Ｏ・・・・・・・・・白錆発生なし Δ・・・・・・・・・１〜１０％白錆発生×・・・・・
・・・・１０％以上の白錆発生として評価した。

その結果を第１表に併記した。

（発明の効果） 以上の実施例に示す様に、本発明のケーブル用鋼線は比
較例に比べ、いずれも浸れた皮膜の密着性、耐食性を示
した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ケーブル用鋼線の断面溝造を示す模式
図である。 １・・・・・・硬鋼線、２・・・・・・溶融亜鉛めっき
層、３・・・・・・組成゛物層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）抗張力１６０Ｋｇ／ｍｍ＾２以上の硬鋼線に目付
   量３００ｇ／ｍ＾２以上の溶融亜鉛系めつき層を設け、
   さらにその上にアクリル系有機合成樹脂分６０〜９０重
   量％とＳｉＯ＿２分１０〜４０重量％とを主成分とする
   目付量５〜１５ｇ／ｍ＾２の組成物層を設けたことを特
   徴とする防錆処理を施した吊橋ケーブル用鋼線。