JPH03152283A

JPH03152283A - 防錆処理を施した吊橋用ケーブルワイヤ

Info

Publication number: JPH03152283A
Application number: JP28909389A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ochiai; 落合　憲二; Susumu Takada; 進高田; Yasunobu Kawaguchi; 川口　康信; Sukeyuki Miyagawa; 宮川　祐行; Isao Hayashi; 林　伊三男
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Kuboko Paint Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Kuboko Paint Co Ltd
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1989-11-06
Publication date: 1991-06-28
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH0696831B2

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］本発明は特に長大橋等の吊橋用ケーブルワイヤに関し、
詳しくは防錆処理、即ち亜鉛めっきによる白組防止処理
層を有する吊橋用ケーブルワイヤに関するものである。

［従来の技術］例えば本州四国連絡橋等の如き長大橋においては、これ
らの長大吊橋の殆んどが海上橋であることの為、ケーブ
ル架設時にはストランドを順次引き出して行くことが必
要となり、メインケーブルの完成までには１〜２年程度
の時日を要している。また架設工事期間、さらにはメイ
ンケーブルの防食塗装工事完了までを含めると実に３〜
５年間もの長期間に亘ってケーブル素線が海上に曝され
た状態に置かれることにな、る。

こうしたことから、ケーブル素線の防錆処理は不可欠要
件となっている。また吊橋は完成後少なくとも１００年
は使用に供されるため、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。従来、ケーブル
素線の亜鉛めっき層を更に防食する手段としては、クロ
ム酸系薬剤による化成処理が行なわれていたが、環境破
壊を弓き起こすという欠点があった。このような公害を
生じない手段として、タンニン酸系被覆（特公昭５５−
１８７８６号）、水ガラス系被覆（特公昭５５−３０５
９３号）或は有機・無機複合型被覆組成物（特公昭６２
−４０４７３号または特開昭８３−２９７６１３号）等
の技術も提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながらこれまでの技術は、夫々下記の様な欠点を
有しており、いずれも現在の要求を満足し得るものでは
ない。

タンニン酸系被覆は倉庫内等の如く雨水に濡れないよう
な保存状態の下では比較的良好な防錆効果を示すが、ケ
ーブル架設工事中の屋外では雨水に曝されたり、太陽光
線を浴びる為、比較的短時間で白錆が発生するという問
題がある。

またガラス系被覆では被覆剤中のカリウムが水に溶解し
易く、このカリウムが乾燥時に再結晶して白化生成物を
作り、これを白錆と見誤るという問題がある。

一方有機・無機複合型被覆組成物は有機ポリマーの持つ
造膜性や柔軟性等の特性と無機成分の持つ耐擦傷性や耐
候性等の特性を併せ有するものであるため、特に長大吊
橋めっき鋼線の白錆防止処理として優れているが、ケー
ブル素線を平行に束ねるストランド加工時やケーブル架
設工事中におけるケーブル引き出し工程に際してローラ
ーやガイド等に接触し、塗膜の一部が剥離するという問
題が指摘されている。

以上のように、従来の手段では実験室あるいはワイヤ製
造直後においては目標通りの高い耐食性を示していたも
のが、ストランドの製造工程中にローラ等に擦られたり
、ストランド加工時の曲げが加わることによって処理被
膜にクラックが入ったり、最悪の場合には塗膜が剥離す
るという問題がある。このため実際のケーブル素線とし
て使用されるときには当初の防錆能力に比べて低いもの
になっているというのが実態である。また橋は最終的に
防食と美観を重ねてメインケーブル全体に多重塗装（１
５０〜２００μｍ）を施して万全を期しているが、これ
らの多重塗膜でも、長年月を経るうちに酸素や水が塗膜
中を透過していくことは防ぎ得ないため、厳しい腐食環
境に十分耐え得るものとは言えない。

従って、吊橋のケーブル素線に形成される亜鉛めっきに
は、搬送途中やケーブルの架設工事中に脱落しない様な
強い密看力と、数年間の海上における潮風を含んだ屋外
条件下でも亜鉛の腐食を防止できる様な防錆力とを兼備
した防錆保護被覆を形成することが要求されている。

本発明はこうした状況のもとになされたものであって、
その目的は、防錆被膜の耐食性が高いことは勿論、処理
線が最終的に吊橋として完成に至るまでに受ける摩擦や
曲げ加工に対しても被膜が容易に剥離しない様な吊橋用
ケーブルワイヤを提供することにある。

［課題を解決する為の手段］上記目的を達成し得た本発明とは、抗張力１６０　ｋｇ
ｆ／ｎｍ２以上の硬鋼線に、付着量３００ｇ７１２以上
の溶融亜鉛めっき層を設け、さらにその上にｗＬ膜量５
〜１５ｇ／ｍ２のエポキシ系樹脂層を設けた点に要旨を
有する吊橋用ケーブルワイヤである。また上記構成にお
いて、用いる高分子エポキシ系樹脂に気化性防錆剤を０
．１〜１．０重量％添加することも有効であり、これに
よってケーブルワイヤの防錆効果を更に向上することが
できる。

［作用］本発明者らは上記のような種々の問題点に鑑み、鋭意研
究を行ない検討を重ねた結果、鋼線表面に溶融亜鉛めっ
きを設けた上に、エポキシ系樹脂層またはエポキシ系樹
脂に気化性防錆剤を添加した保護層を設けることによっ
て上記の諸課題を総て解決できることを見出し、ここに
本発明を完成した。

本発明に係る吊橋用ケーブルワイヤの構造は第１図に示
すように、硬鋼線１の上に溶融亜鉛めっき層２を有し、
更にそのうえにエポキシ系樹脂層３またはエポキシ系樹
脂に気化性防錆剤を添加した保護層３ａを有する二重構
造である。

本発明で用し）る硬銅線１としては、例えばＪＩＳＧ３
５０２に規定されているピアノ線や５ＷＲ３７７Ｂ相当
の線材等を、熱間圧延、熱処理、冷間伸線で所定の線径
にした後、最終的に１６０　ｋｇｆ／ｍｍ”以上の抗張
力、伸び４．０％以上の特性を持たせたものを使用でき
る。

溶融亜鉛めっき層２は通常の手段で設けることができる
が、めっきの付着量は３００　ｇ／ｌ＊”以上とする必
要がある。即ち吊橋の耐用年数を考慮すると３００　ｇ
／ｍ２未満の付着量では不十分である。また上限は特に
制限しないが、めっぎプロセス技術を考慮すれば、３５
０　ｇ／ｍ’程度が好ましい。

亜鉛めっき層２上に被覆するエポキシ系樹脂層３または
保護層３ａは、亜鉛めっき層２との十分な密着力を有し
、水分等の通過を抑制すると共に、亜鉛めっき層２表面
への外部からの直接的影響を防ぐ為の遮蔽膜としての作
用を発揮するものである。

本発明で用いるエポキシ系樹脂の分子量は特に限定する
ものではないが、できるだけ高分子量のものを用いるの
がよい、即ちケーブルワイヤの製造は亜鉛めっき処理直
後にインラインで防錆処理の工程を経るため、塗膜の乾
燥に長時間を要する訳にはいかず、一般的な乾燥時間は
３０〜６０秒程度となっており、エポキシ系樹脂層を上
記防錆処理ライン内で確実に形成するためには、当該樹
脂はで牲るだけ高分子量のものを用いることが必要であ
る。こうした作業性の観点からして、エポキシ系樹脂の
分子量は１０，０００〜３０，０００程度が好ましい、
またエポキシ系樹脂は単独でも乾燥性、密着力、耐衝撃
性および曲げ加工性に優れるが、これらの特性を更に向
上させるためにメラミン樹脂やブロックイソシアネート
樹脂を架橋用として併用することも有効である。

エポキシ系樹脂層を亜鉛めフき鋼線表面に形成するには
、当該樹脂を水または有機溶剤に分散させた溶液として
用いる。このような溶液を硬鋼線の亜鉛めっき層の上に
塗布し、加熱乾燥すると透明に近い光沢のある被膜を形
成することができる。この溶液のエポキシ系樹脂濃度は
１０〜３０重量％になる様に調合するのが良く、濃度が
１０重量％未横丁あると一回の塗布で本発明の被膜量を
得ることが難しく、３０１量％を超えると溶液の安定性
に劣り作業性が悪くなる。尚この被膜量は５〜１５ｇ／
ｍ”とする必要がある。これは被膜量が５　ｇ／ｍ２未
満ではケーブル素線間の摩擦疵やケーブル架設工事中の
当たり疵等で被膜が損傷し、十分な防錆性能を発揮する
ことができず、一方付看量と防錆性能は比例して増加す
るが、この防錆被膜が最終のケーブル防食工事までの亜
鉛めっき層の防食作用を行なわせるためには、ｔ　５ｇ
／＋ｅ’で十分でありこれを超えると密着力の低下を招
来し、素線径が大きくなりケーブル全体の径にも影響を
与える。

本発明に係る吊橋用ケーブルは亜鉛めっき層の防食を目
的としたものであり、一部にでも無処理部があってはな
らないので、処理被膜の存在を目視判定できるのが良く
、従って高分子のエポキシ系樹脂溶液に適当な顔料を少
量添加して被膜を着色するのも有効である。このような
顔料としては一般に使用されている各種の顔料であれば
よいが、その添加量は被膜が着色される程度で且つでき
るだけ少量に抑えるのがよく、多量に添加すると被膜の
耐食性に悪影響をおよぼす。

尚気化性防錆剤を用いる場合は、エポキシ系樹脂に気化
性防錆剤を添加した溶液を、硬鋼線の亜鉛めっき層の上
に塗布した後、加熱乾燥して５〜１５ｇ１０２の被膜量
とすればよい。

次に、本発明に係る吊橋用ケーブルワイヤの製造手順の
一例を説明すると、まず硬鋼線に亜鉛めフきを施し、脱
脂、中和、水洗、ブラッシング等により表面を清浄にし
た後、エポキシ系樹脂溶液または気化性防錆剤を含んだ
エポキシ系樹脂溶液をスプレー、浸漬、またはフローコ
ーターで塗布し、２００〜４００℃の雰囲気で速やかに
乾燥する。このときの被膜の温度は１７０〜２２０℃ま
で上昇させるのが良い。

尚本発明で用いることのできる気化性防錆剤としては、
例えばＤＩＣＨＡＮ［Ｄｉｃｙｌｏｈｅｘｙｌａｍ＋ｍ
ｏｎｉｕｍ　ｎ１ｔｒｉｔｅ；（Ｃｏ）！ｚ）２ＭＨｚ
ＮＯ２］またはＤＩＰＡＮ［Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌ　
ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｎ１ｔｒｉｔｅ；　［（Ｃ）Ｉｓ）
　２Ｃ）１１　＊Ｎ）１２Ｎ（ｈｌ等が挙げられる。気
化性防錆剤はそれ自身がナフタリンの様に蒸気化（昇華
）し、金属面に付着してこれを覆うとともに金属を囲ん
でいる空気中にも充満飽和し、空気中の水分が金属面に
凝縮する際にこの水の中に溶解し、水と金属に反応して
錆となるのを防ぐ能力をもっている。これらの気化性防
錆剤が塗膜中の微細なピンホールやクランク等から徐々
に抜は出し、特にストランド加工後の線材相互間の空隙
に充満し、防錆効果を維持し続けていく、気化性防錆剤
が０．１重量％未満では加熱乾燥時の揮散のために被膜
中の残存率が悪くなり、結果としてケーブル架設後の防
錆力を発揮できない。また１、０　！１量％を超えると
形成される被膜自体が脆くなり被膜の密着性を低下させ
るとともに高価なものとなる。

以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。

［実施例］実施例１５１ｎＩＩｌφのピアノ線　（ＪＩＳ　Ｇ３５０２）に
溶融亜鉛めっきを３５０３７ｍ”の付着量にめっきを行
ない、第１表に示す夫々の組成物を浸漬塗布し、３５０
℃に設定した熱風循環炉を用いて６０秒間乾燥して防錆
被膜を設けた際の、被膜の各種性能を示す。尚第１表に
おいて、Ｎｏ、１．２．３，４，５．８は比較例であり
、Ｎｏ、６．７゜９．１０は本発明に係る吊橋用ケーブ
ルワイヤである。また第１表の防錆被膜の各種性能は、
次の方法により評価した。

（１）防錆被膜の密着性試験Ｒ−５１１１ｍのコーナーに沿って試験線を曲げ、その
曲げ部分に粘着セロファンテープを貼り密着させた後剥
離し、防錆被膜の剥離面積を調査した。

Ｏ：被膜の剥離がない Δ：１〜５％の被膜剥離がある ×：５％以上の被膜剥離がある（２）防錆被膜の耐食性試験塩水噴ｎ４８時間試験（ＪＩＳ　Ｚ　２３７１）と湿潤
７２時間試験（ＪＩＳ　Ｍ　２２４Ｂ）による。

Ｏ；白錆発生なし △：１〜１０％の白錆発生ｘ：１０％以上の白錆発生（３）シごき試験−ｐｗｓ加工のシミュレーションテス
ト第２図に示すように、非回転ローラー（１，２００φ）
に接触して曲げ加工を加えながら引張りた試験線を、第
２図に示す様に回転するローラー間で５往復のしごきを
おこなった。そして、しごき試験後に塩水噴ｎ４８時間
試験と湿潤７２時間試験を実施し白錆の発生を調査した
。

Ｏ：白錆発生なし Δ：１〜１０％の白錆発生ｘ：１０％以上の白錆発生第１表からも明らかな様に、本発明に係る吊橋用ケーブ
ルワイヤは、いずれも比較例に比べて優れた被膜密着性
および耐食性を示していることがよく分かる。

実施例２５Ｉφのピアノ線　（ＪＩＳ　Ｇ３５０２）に溶融亜鉛
めっきを３５０３７ｍ２の付着量にめっきを行ない、′
！Ｊ２表に示すそれぞれの組成物を浸漬塗布し、３５０
℃に設定した熱風循環炉を用いて６０秒間乾燥して防錆
被膜を設けた際の、被膜の各種性能を示す。なお、第２
表においてＮｏ、１１．　１２゜１３．１Ｂ、１９，２
０．２１．２２は比較例であり、Ｎｏ、ｆ４．１５，１
７．１８は本発明に係る吊橋用ケーブルワイヤである。

尚第２表の防錆被膜の各種性能は、大気曝露試験につい
ては下記の方法により、他は前記（１）〜（３）の方法
により評価した。

（４）大気曝露試験第４図に示すような１９本の試験線を平行に束ね両端を
シール加工したものを曝露サンプルとして、海岸地帯で
２年間の大気曝露を実施した後にストランドを開いて白
錆の発生を調査した。

Ｏ：白錆発生なし６２１〜１０％の白錆発生 ×：１０％以上の白錆発生第２表から明らかな様に、本発明に係る吊橋用ケーブル
ワイヤは、いずれも比較例に比べて優れた被膜密着性お
よび耐食性を示していることがよく分かる。

［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、耐食性および被膜密着
性に優れ、吊橋用として最適なケーブルワイヤが得られ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る吊橋用ケーブルワイヤの概略断面
図、第２図および′ｓ３図はしごき試験方法の概要を示
す説明図、第４図は大気曝露試験のサンプルの断面図で
ある。１・・・硬鋼線　　　　　２・・・溶融亜鉛めっき層３
・・・エポキシ系樹脂層３ａ・・・保護層第１第２図非回転ローラー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）抗張力１６０ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上の硬鋼線に、
付着量３００ｇ／ｍ＾２以上の溶融亜鉛めっき層を設け
、さらにその上に被膜量５〜１５ｇ／ｍ＾２のエポキシ
系樹脂層を設けたことを特徴とする吊橋用ケーブルワイ
ヤ。
（２）抗張力１６０ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上の硬鋼線に、
付着量３００ｇ／ｍ＾２以上の溶融亜鉛めっき層を設け
、さらにその上にエポキシ系樹脂９９．０〜９９．９重
量％および気化性防錆剤０．１〜１．０重量％からなる
保護層を被膜量５〜１５ｇ／ｍ＾２で形成したことを特
徴とする吊橋用ケーブルワイヤ。