JPS6240473B2

JPS6240473B2 -

Info

Publication number: JPS6240473B2
Application number: JP59173068A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kitayama; Michio Kayane; Kunihiko Yokoyama
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1987-08-28
Also published as: JPS6155281A

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
つき鋼線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
術の進歩とが相俟つて、本四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160Kg／mm²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、これに従つて190
Kg／mm²クラスの鋼線も、例えば「橋梁」の1983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、ケーブルが完成した後、
桁を取付け吊橋が完成し、その後ケーブルの防食
工事が行なわれる。従つて、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。現在本四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つきを施し、更に
ケーブル完成後、ケーブル全体をワイヤーラツピ
ングを行なつた後塗装を施し、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つき層
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56−5313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、タンニン酸被覆層
は比較的短時間で白錆が発生するという欠点があ
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つ
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つて脱
落するという欠点がある。従つて、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つきをし、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
行なつた結果、鋼線表面に溶融亜鉛系めつき層を
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つて、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。即ち、本発明の要旨は、抗張力160Kg／mm²以上
の硬鋼線に目付量300ｇ／m²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SiO₂分10〜40重量％と
を主成分とする目付量５〜15ｇ／m²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つて、硬鋼線１の周囲
に溶融亜鉛めつき層２を下層とし、前記の組成物
層３を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
−G3502（ピアノ線材）に規定されている
SWR77B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160Kg／mm²以上、特に160〜180Kg／mm²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５〜７mmφが
適当である。次に、溶融亜鉛系めつ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300
ｇ／m²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、めつきプロセス技
術上350ｇ／m²程度が望ましい。尚、本発明にお
いて亜鉛系めつきとは、亜鉛もしくは亜鉛を主成
分としAl、Mgその他希土類元素を含有せしめた
溶融めつきを意味するものとする。以下、亜鉛め
つ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
鉛めつ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
をするものである。これには、アクリル樹脂及びアクリル樹脂と他
の樹脂とを共重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、ブタジエン系、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、アルキツ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
として防錆力を低下する。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線に使用す
るには不適当となる。次に、組成物中にSiO₂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。
SiO₂分としてはコロイダルシリカ、エチルシリ
ケート等を使用することができる。組成物中の
SiO₂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、40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鋼線表面に形成する
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、アクリル系有機合成樹脂濃度を11〜20％にな
る様調合するのが良い。この濃度が低いと一回の
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、亜鉛めつ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オン酸又は
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、PH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、組成物中に微量のシランカ
ツプリング剤を添加しても良い。以上の組成の溶液を亜鉛めつき鋼線上に塗布
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つき層の防食
を目的としたものであり、一部でも無処理部分が
あつてはならないので、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つて、
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を及ぼす。以上述べた如く、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５〜15ｇ／m²の皮膜を形
成する。目付量は、５ｇ／m²未満であるとケーブル素線
間の摩擦疵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
つき層の防食の目的を達するには、本発明の処理
皮膜で15ｇ／m²あれば十分である。これを超えて
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、亜鉛めつき後、表面を脱脂、酸洗、ブラツシ
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
すれば良い。この際、皮膜温度は110〜150℃まで
昇温するのが好ましい。次に、実施例でもつて更に具体的に本発明の効
果を説明する。（実施例）先ず、5.24mmφの硬鋼線（JIS SWRS 77B）に
目付量320〜390ｇ／m²の溶融亜鉛めつきを行なつ
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
No.１〜３、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＝30mmのコーナにそつて試験線を曲げ、その
曲げ部に粘着セロフア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。〇……皮膜の剥離があるもの △……１〜５％の皮膜剥離があるもの ×……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５mmφ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
10Kgの荷重をかけ、試験線を３ｍ／minの速度で
引抜いた後、50℃100％RH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。〇……白錆発生なし △……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。

【表】

【表】（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、いずれも優れた皮膜の密着
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構造を
示す模式図である。１……硬鋼線、２……溶融亜鉛めつき層、３…
…組成物層。

Claims

【特許請求の範囲】

１抗張力160Kg／mm²以上の硬鋼線に目付量300
ｇ／m²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SiO₂分10〜40重量％とを主成分とする目付量
５〜15ｇ／m²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。