JPH01275032A - ポリオレフィン被覆鋼材損傷部の補修方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリエチレン被覆鋼矢板、ポリエチレン被覆
鋼管等のポリオレフィン被覆鋼材の損傷部を補修する方
法に関する。

［従来技術］ ポリオレフィン被覆鋼材は海洋構造物や護岸工事などの
土木建築用資材として使用される防食鋼管杭、防食鋼矢
板などの防食性を長期にわって維持させる目的で開発さ
れたものである。ポリオレフィン、特にポリエチレンは
硬度、衝撃強度などの機械的性質、耐候性、耐水性、耐
薬品性等に優れていることから、近年における防食被覆
の主流になっている。ポリオレフィン被ＦｉＷｉ材は、
押し出しライニング法、シートライニング法、粉体ライ
ニング法等によって製造され、鋼材面にミルコートポリ
オレフィン被覆層が形成されている。

このポリオレフィン被覆鋼材は保管時や搬送時、敷設時
、打設時に、鋼材どうしあるいは治工具類との接触によ
る衝撃によって損傷を受けることがある。このような損
傷部は放置しておけは発錆や被覆層剥離の原因となり、
優れた防食効果が維持できなくなるため、補修する必要
がある。

上記のようなミルコートポリオレフィン被覆層の損傷部
に対する従来の補修技術としては幾つかの方法が知られ
ている。第３図は特開昭６１−１９７０７７に示されて
いる補修方法の説明図である。第３図において、１は鋼
材、２はミルコートポリオレフィン被覆層であり、補修
方法は、前記被覆層２の損傷部およびその周辺にウレタ
ン系プライマー１０を塗布し、次いで損傷部に二液硬化
性ポリウレタン系シーラント１１を充填し、その上に前
記プライマー１０と同一のプライマーを塗布したポリオ
レフィンシート１２を加熱圧着して補修する。

第４図は特開昭６１−１７０５８６に示されている補修
方法の説明図である。第４図において、１は鋼材、２は
ミルコートポリオレフィン被覆層であり、その補修方法
は、損傷部にシーラント１３を充填し、次にシーラント
１３の上面およびその周辺のミルコートポリオレフィン
被覆層２に軟化点５０℃以下の接着剤層１４を配した架
橋ポリオレフィンシート１５を加熱圧着し、さらに軟化
点９０℃以上のポリオレフィンシート１６を前記架橋ポ
リオレフィンシート１５およびミルコートポリオレフィ
ン被覆層２を連続して被覆するように加熱圧着する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術には次のような問題点がある。

第３図の特開昭６１−１９７０７７の方法においては、
（１）熱硬化性樹脂系シーラントの調製において、二液
を混合しなければならない類雑さがある。（２１シーラ
ントの硬化養生が終了するまで次の工程に移れない。（
３）ポリオレフィンシートをミルコートポリオレフィン
被覆層に圧着するに際し、加熱を必要とする等の施工上
好ましくない問題がある。

また、第４図の特開昭６１−１７０５８６の方法におい
ては、″（１）二液混合のシーラントを使用することに
よる特開昭６１７１９７０７７と同じ問題があるほかに
、（２）ポリオレフィンシートを架橋ポリオレフィンシ
ートおよびミルコートポリオレフィン被覆層に加熱圧着
するに際して加熱を必要とし、（３）かつ、ポリオレフ
ィンシートは軟化点が高いため、架橋ポリオレフィンシ
ートおよびミルコートポリオレフィン被覆層の性能低下
や熱変形を生じさせずに強固に接着させることは困難で
ある等の問題がある。

このように、従来技術においては、鋼材面や被覆層の加
熱を必要としたり、硬化養生のための待時間を必要とし
、また、補強用のポリオレフィンシートと鋼材のミルコ
ートポリオレフィン被覆層との密着が不十分であると言
う問題があった。

本発明は前述のような従来技術の問題点を解決し、補修
工程の間に待時間を必要とせず、補修用ポリオレフィン
シートと鋼材のミルコートポリオレフィン被覆層との接
着に際して加熱を必要とせず、かつ、強固に密着させる
ことができるポリオレフィン被覆鋼材損傷部の補修方法
を提供するとを目的とする。

〔課Ｈ，ｐ解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明のポリオレフィン
被覆鋼材損傷部の補修方法は、ポリオレフィン被覆鋼材
の損傷部およびその周辺のミルコートポリオレフィン被
覆層に有機金属化合物を含有するプライマーを塗布し、
損傷部に内挿する形状の補修用ポリオレフィンシートの
片面にプライマーを塗布し、次いで前記損傷部およびそ
の周辺のミルコートポリオレフィン被覆層のプライマー
塗布面と前記補修用ポリオレフィンシートのプライマー
塗布面の少なくとも一方のプライマー塗布面にα−シア
ノアクリレート樹脂系組成物を塗布し、前記プライマー
塗布面を対向させて前記損傷部に前記補修用ポリオレフ
ィンシートを接着させる６ また、上記の方法によって補修したポリオレフィン鋼材
の補修部とその周辺のミルコートポリオレフィン被覆層
表面を平滑化する処理を施し、前記補修部およびその周
辺のミルコートポリオレフィン被覆層に前記プライマー
を塗布し、補修部およびその周辺を覆う大きさの補修用
ポリオレフィンシートの片面に前記プライマーを塗布し
、次いで前記補修部およびその周辺のミルコートポリオ
レフィン被覆層のプライマー塗布面と前記補修用ポリオ
レフィンシートのプライマー塗布面の少なくとも一方の
プライマー塗布面にα−シアノアクリレート樹脂系組成
物を塗布し、前記プライマー塗布面を対向させて前記補
修部およびその周辺のミルコートポリオレフィン被覆層
に前記補修用ポリオレフィンシートを接着させ、保護層
を形成させる。

上記プライマーが含有する有機金属化合物は金属アルコ
レート類、金属アセチルアセトン錯塩類の中から選定し
た化合物である。

そして、上記の方法における補修部とその周辺のミルコ
ートポリオレフィン被覆層表面を平滑化する処理方法は
、補修用ポリオレフィンシートおよびその周辺のミルコ
ートポリオレフィン被覆層の表層材の融点より高い温度
に加熱された加熱器で押圧する。

本発明で言うポリオレフィンとは、低密度から高密度の
各種ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブ
テン１、ポリ４メチル−１ペンテンあるいはこれらのポ
リマーブレンドや変性体を主成分とする組成物の総称で
ある。

補修用ポリオレフィンシートは、上記のような各種ポリ
オレフィンを押出成形、プレス成形、あるいは射出成形
によってシーＩ・状にしたものである。補修用ポリオレ
フィンシートの種類は鋼材のミルコートポリオレフィン
被覆層と同種のものであることが望ましい。これは補修
部とその周辺のミルコートポリオレフィン被覆層との間
に表面性状や機械的性質の差を生じさせないためである
。

プライマーは特定の有機金属化合物を特定の有機溶剤に
溶解させたものである。この有機金属化合物は金属アル
コレートや金属アセチルアセトン錯塩の中から選定され
、例えば、アルミニウムトリスアセチルアセテート、ア
ルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート
、アルミニウムトリスイソプロピレート、テトラインプ
ロピルチタネート、テトラブチルチタネート、アセチル
アセトンコバルト、アセチルアセトンマンガン。

ジブチルスズジアセテート等が使用される。また、有機
溶剤としては、鋼材のミルコートポリオレフィン被覆層
および補修用ポリオレフィンシートより小さい臨界表面
張力を有するもの、例えば、アセトン、トリクロルエタ
ン、エタノール、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ト
ルエン等が使用される。

α−シアノアクリレート樹脂系組成物とは、ＣＨ＝　Ｃ
（ＣＮ　）ＣＯＯＣＨ、、 ＣＨ＝　Ｃ（ＣＮ　）　ＣＯＯＣ２Ｈ５等のα−シアノ
アクリレートモノマーをベースとして、これにポリメチ
ルメタクリレート系樹脂、アクリルゴム等の増粘剤およ
び安定剤、顔料を混合し、さらに、施工条件に合った硬
化速度にするために、塩基性金属水酸化物、塩基性無機
塩や各種アミン化合物等の重合促進剤あるいは芳香族ス
ルホン酸、ＳＯ２等の重合防止剤を混合して調製したも
のである。

［作用］ プライマーはポリオレフィン樹脂の表面を親水性にする
ために塗布するものであり、プライマーの塗布は、α−
シアノアクリレート樹脂系組成物の塗布と共に、ミルコ
ートポリオレフィン被覆層と補修用ポリオレフィンシー
トとを接着させるための必要不可欠の手段である。

α−シアノアクリレート樹脂系組成物は、親水性表面に
対して強固な接着性を発現し、常温で接着する組成物で
ある。　このため、プライマーを塗布して疎水性である
ポリオレフィン表面を親水性に変え、このプライマーを
塗布した親水性の表面に、α−シアノアクリレート樹脂
系組成物を塗布して接着させれば、α−シアノアクリレ
ート樹脂系組成物の接着作用により、加熱することなく
、ミルコートポリオレフィン被覆層と補ＩＣ用ポリオレ
フィンシートとを強力に接着させることができる。

本発明者らは、このような親水性を付与する物質として
、前記のような金属アルコレート、金属−アセチルアセ
トン錯塩等が優れた効果を発揮することを見出し、前記
のような有機金属化合物を選定しポリオレフィン被覆鋼
剤の補修に適用したものである。

また、有機金属化合物を溶解する溶剤として、臨界表面
張力がミルコートポリオレフィン被覆層および補修用ポ
リオレフィンシートより小さいものを使用するが、若し
前記それぞれのポリオレフィンより大きいものを使用し
た場合、プライマーが補修面のすべてを濡らすことがで
きず、上記したα−シアノアクリレート樹脂系組成物に
よる接着効果を十分に発揮させることができない。

プライマーの塗布方法としては、スプレー法、デイピン
グ法、へケ塗り法等によって行う。

補修時の接着方法は、プライマーが塗布されたミルコー
トポリオレフィン被覆層と補修用ポリオレフィンシート
の少なくとも一方にα−シアノアクリレート樹脂系組成
物を塗布した後、押し付はローラ等によって加圧すれば
、数秒〜数分の短時間で接着性が発現し、その間、特に
加熱する必要はない。α−シアノアクリレート樹脂系組
成物の塗布はヘラ等を使用して実施する。

また、損傷部に補修用ポリオレフィンシートを接着して
補修した補修部の上に、さらに補修用ポリオレフィンシ
ートを接着して保護層を形成させる場合において、補修
部とその周辺のミルコートポリオレフィン被覆層表面を
平滑化すれば、更に有効である。これは、補修部の補修
用ポリオレフィンシートとミルコートポリオレフィン被
覆層との間にある段差をなくすことにより、空気層の形
成を回避させ、十分な接着を行わせるからである。

補修部の補修用ポリオレフィンシートとミルコートポリ
オレフィン被覆層との間の段差をなくし平滑化する処理
は、例えば、前記二つのポリオレフィンを同時に加熱押
圧することによってなされ、この際の加熱温度は加熱押
圧対象のポリオレフィンの融点より３０〜１００°Ｃ高
い温度に設定するのがよい。この温度範囲においては、
施工竺がよく、樹脂の熱劣化を生ずこともない。

また、上記の加熱押圧は加熱器による加熱によって行わ
れ、加熱器の材質は加熱押圧によってポリオレフィン樹
脂と融着しないものである必要があり、鋼にクロムメツ
キしたもの、フッ素樹脂コーティングしたもの等が使用
される。

し発明の実施例コ 以下、本発明の実施例について説明する。第１図は本発
明の補修方法の一実施例の説明図であり、（ａ）図はミ
ルコートポリオレフィン被覆層に肩村面に達する損傷が
発生した場合の補修方法を示し、（ｂ）図はミルコート
ポリオレフィン被覆のみの損傷時の補修方法を示した図
である。第１図（ａ）。

ｆｂｌにおいて、１は鋼矢板、鋼管等の鋼材、２はミル
コートポリオレフィン被覆層、３ａ、３ｂは損傷部であ
る。ｆａｔ図の補修方法は、先ず、損傷部３ａおよびそ
の周辺の異物や突起を除去して平滑にし、損傷部３ａに
内挿する形状に切断した補修用ポリオレフィンシート４
ａを用意する。次に、損傷部３ａＧ′：、露出した鋼材
面５および損傷部３ａ周辺のミルコートポリオレフィン
被覆層２の側面にプライマーを塗布し、補修用ポリオレ
フィンシート４ａの片面および側面にプライマーを塗布
する。プライマーが風乾した後、鋼材面５およびミルコ
ートポリオレフィン被覆層２のプライマー塗布面と補修
用ポリオレフィンシー）４ａのプライマー塗布面の双方
あるいは一方のプライマー塗布面にα−シアノアクリレ
ート樹脂系組成物を塗布し、ミルコートポリオレフィン
被覆層２と補修用ポリオレフィンシート４ａを接着させ
る。ｆｂｌ図の補修方法はｆａ１図の場合よりも薄い補
修用ポリオレフィンシート４ｂを用意し、Ｆａ１図の場
合と同様の手順によって補１ωポリオレフィンシート４
ｂを損傷部３ｂに接着させる。

第２図は他の実施例による補修方法を示した図であり、
補修部の上に保護層分設け、補修構造をより強固にする
方法である。第２図において、この方法は第１図の方法
によって損傷部を補修し、次いで、ミルコートポリオレ
フィン被覆層２および補修用ポリオレフィンシート４の
融点より高い温度に加熱された加熱器で押圧して表層を
溶融した後、加熱器の加熱を停止し、そのまま押圧した
たまま冷却する。この操作により、ミルコートポリオレ
フィン被覆層２と補修用ポリオレフィンシート４の補修
層の間の段差はなくなり平滑になる。そして、接着させ
た補修用ポリオレフィンシート４およびその周辺のミル
コートポリオレフィン被覆層°２にプライマーを塗布し
、また、接着させた補修用ポリオレフィンシー１−４　
を覆い、且つ前記プライマー塗布面より小さく切断され
、保護層となる補修用ポリオレフィンシート６の片面に
もプライマー塗布した後、プライマー塗布面を対向させ
てα−シアノアクリレート樹脂系組成物によって接着さ
せる。

〈実施例１） 凸側面に約２ＩＩｌｌ厚の高密度ポリエチレン被覆が施
されているＵ型側矢板（日本鋼管製、ＮＫＳＰ−ｍａ）
に人為的に５０關φの鋼材面に達する損傷部２箇所を設
けた。この損傷部周辺のポリエチレンおよび露出した鋼
材面をシンナーで拭いて異Ｔ”ｌｌ　ｅ除去した。そし
て、トルエン中にアルミニウムトリスイソプロピレート
０．１重量％を含有するプライマー（以下、プライマー
Ａと言う）とトルエン中にアセチルアセトンコバルト０
．１重量％を含有するプライマー（以下、プライマーＢ
と言う）の２種類を用意し、前記２箇所の損傷部にプラ
イマーＡまたはＢの１種類をハケ塗りした。

次いで、補修用ポリオレフィンシートとして、接着性が
付、与された変性ポリエチレンと高密度ポリエチレンの
積層シート（２市厚）を切断して５０龍φの補修ポリオ
レフィンシート分２枚作製し、このシートの変性ポリエ
チレン層の面にそれぞれ前記プライマーＡまたはプライ
マーＢを塗布した。プライマーのトルエンが風乾によっ
て除去された後、プライマーを塗布した損傷部および補
修用ポリオレフィンシートにエチルシアノアクリレート
系組成物をヘラで塗布し、直ちにロール押圧によって接
着させた。

このようにして補修したポリエチレン被覆鋼矢板につい
て、土壌への打設試験および衝突試な（ポリエチレン被
覆鋼矢板を２ｍの高さから落下させ、補修部に衝突させ
た）を行った。この結果、プライマーＡ、プライマーＢ
いずれのプライマーを使用した補修においても、剥離、
破損等の異常は全く発生しなかった。

また、上記と同様にして補修した鋼矢板と２００　ｍｍ
　Ｘ　２００　ｌｌ１ｍに切断し、補修部に対しテ塩水
噴霧試験を２０００時間行ったが、剥雅は全く生じてお
らず、補修部とミルコートポリエチレン被覆層の境界に
僅かに錆が発生していただけであった。

（比較例） 実施例１と同じポリエチレン被覆鋼矢板を使用し、プラ
イマー塗布をしない場合の補修実験を行った。補修方法
は１ライマーの塗布をしないこと以外は実施例１と同方
法で実施し、実施例１と同様の打設試験および衝突試験
を行ったところ、打設または衝突によって接着力は殆ど
なくなり、手で容易に剥離できる状態であった。

（実施例２） 実施例１と同じポリエチレン被覆鋼矢板を使用し、人為
的に設けた２箇所のの損傷部を実施例１の補修方法によ
って補修施工を行った後、前記鋼矢板の補修部と同じ曲
面に形成され、硬質クロムメツキした加熱器を２箇所の
補修部およびその周辺に当て、約２００℃に加熱して押
圧した。加熱器を加熱押圧した状態で加熱を停止し、そ
のまま常温まで冷却した後、加熱器を取り外した。そし
て、加熱押圧した２箇所の補修部およびその周辺にプラ
イマーＡまたはプライマーＢを塗布し、また、１００市
φ切断した１關厚の高密度ポリエチレンシート２枚の片
面にそれぞれプライマーＡｔたけプライマーＢを塗布し
た。風乾後、それぞれの接着面にエチルシアノアクリレ
ート系組成物を塗布し接着させた。

この補修法によって補修したポリエチレン被覆鋼矢板に
ついて、実施例１と同じ試験を実施した。その結果は、
プライマーＡ、プライマーＢいずれのプライマーを使用
した場合においても、すべての試験において、補修部の
剥離、破損、発錆等欠陥の発生はなかった。

［発明の効果］ 本発明によるポリオレフィン被覆鋼材損傷部の補修方法
は、ポリオレフィンの表面に親水性分付与する有機金属
含有プライマーを塗布した後、α−シアノアクリレート
樹脂系組成物によって補修用ポリオレフィンシートを接
着させるので、数秒〜数分で接着性が発現し、硬化の待
時間を必要とせず、また、加熱することもなく、強固に
接着させることができる。

才な、上記した方法によって補修した補修部上に同様の
方法によって補修用ポリオレフィンシートを接着させて
保護層を形成させれば、補修構造をより強固にすること
ができる。　前記保護層の形成に際し、補修部の補修用
ポリオレフィンシートと周辺のミルコートポリオレフィ
ン被覆層表面を平滑化する処理を施せば、補修部と保護
層の間に空気層が形成されることがなくなり、十分な接
着効果を得ることができる。

そして、上記補修部の補修用ポリオレフィンシートと周
辺のミルコートポリオレフィン被覆層との層厚を同じに
する処理として加熱器による加熱押圧方法を採用すれば
、容易に層厚を同じにすることができると共に、補修用
ポリオレフィンシートと周辺のミルコートポリオレフィ
ン被覆層との接着を一層強固にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の補修方法の一実施例の説明図（ｂ１図
はポリオレフィン被覆のみの損傷時の補修方法を示した
図、第２図は他の実施例による補修方法−＃社辷ミであ
り、補修層の上に保護層を設け、補イ６構造部をより強
固にする方法の説明図、第３図および第４図は従来技術
による補修方法の説明図である。 １・・・鋼材、２・・・ミルコートポリオレフィン被覆
層、３ａ、３ｂ−・・損傷部、４．４ａ、４ｂ。 ６・・・補修用ポリオレフィンシート、５・・・鋼材面
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン被覆鋼材の損傷部およびその周辺
   のミルコートポリオレフィン被覆層に有機金属化合物を
   含有するプライマーを塗布し、損傷部に内挿する形状の
   補修用ポリオレフィンシートの片面および側面に前記プ
   ライマーを塗布し、次いで前記損傷部およびその周辺の
   ミルコートポリオレフィン被覆層のプライマー塗布面と
   前記補修用ポリオレフィンシートのプライマー塗布面の
   少なくとも一方のプライマー塗布面にα−シアノアクリ
   レート樹脂系組成物を塗布し、前記プライマー塗布面を
   対向させて前記損傷部に前記補修用ポリオレフィンシー
   トを接着させることを特徴とするポリオレフィン被覆鋼
   材損傷部の補修方法。
2. （２）請求項１記載の方法によって補修したポリオレフ
   ィン鋼材の補修部とその周辺のミルコートポリオレフィ
   ン被覆層との層厚を同じにする処理を施し、前記補修部
   およびその周辺のミルコートポリオレフィン被覆層に前
   記プライマーを塗布し、補修部およびその周辺を覆う大
   きさの補修用ポリオレフィンシートの片面に前記プライ
   マーを塗布し、次いで前記補修部およびその周辺のミル
   コートポリオレフィン被覆層のプライマー塗布面と前記
   補修用ポリオレフィンシートのプライマー塗布面の少な
   くとも一方のプライマー塗布面にα−シアノアクリレー
   ト樹脂系組成物を塗布し、前記プライマー塗布面を対向
   させて前記補修部およびその周辺のミルコートポリオレ
   フィン被覆層に前記補修用ポリオレフィンシートを接着
   させ、保護層を形成させることを特徴とするポリオレフ
   ィン被覆鋼材損傷部の補修方法。
3. （３）プライマーが含有する有機金属化合物が金属アル
   コレート類、金属アセチルアセトン錯塩類の中から選定
   した化合物であることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２記載のポリオレフィン被覆鋼材損傷部の補修方法。
4. （４）請求項２における補修部と周辺のミルコートポリ
   オレフィン被覆層との層厚を同じにする処理方法が、補
   修用ポリオレフィンシートおよびその周辺のミルコート
   ポリオレフィン被覆層の表層材の融点より高い温度に加
   熱された加熱器で押圧することを特徴とするポリオレフ
   ィン被覆鋼材損傷部の補修方法。