JPH0734014A - 防食用組成物とそれを用いた防食構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 粒径４０〜１５０μｍの大きさの粒子が８０
％以上を占める亜鉛粉２５〜６５重量％と、酸を含有し
ていない粘着剤１０〜３０重量％（固形分）と、溶剤２
０〜５５重量％とからなる混合物に対して、粒径が０．
５〜６ｍｍの含水性増量材を重量比で前記混合物１に対
して：０．１〜０．５の比率で混合した防食用組成物。 【効果】 鋼材の防食が特に困難な環境下でも湿潤状態
を保ち、大きい防食効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材のような被防食材
に積層することにより防食を行う防食用組成物に関し、
とくに防食が困難な港湾における構造物の干満帯におけ
る防食や海塩にさらされる鋼材の合せ部等の防食におい
て好適に用いられる防食用組成物、ならびにこの防食用
組成物を用いて構成された防食構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】港湾の鋼矢板、鋼杭の干満帯、スプラッ
シュゾーンに代表されるような被防食対象物は、通常の
塗装では不完全であり、また電気防食もきかない。この
ような被防食対象物には、従来タール系の物質を含浸さ
せた物質を厚く巻きつけるか、または新規の場合には厚
い樹脂被覆を設ける等の処置をとる。しかし被覆に欠陥
が生じた時には早期に腐食が進行すること、および寿命
が推定しにくいこと、等の欠点がある。

【０００３】本発明者は、亜鉛を用いた信頼性のある防
食用塗布充填材として、先に防食用亜鉛入り塗布充填材
を提案した（特開平２−２９４３７０号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の充填材剤は、港湾等の構造物に対しては十分な耐
食寿命が得られず、充填用としても充填空間が大となる
と保水しないので信頼性に欠けるという問題が残されて
いる。

【０００５】したがって上記のように腐食環境として厳
しく、有効な防食方法をとりにくい部位の防食を、信頼
性が高い亜鉛による犠牲防食効果を利用し、さらに寿命
の予測もたてやすくして定期補修工事を可能とするよう
な防食用材料の開発が待望されている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような点
に鑑み、施工しやすく、信頼性に富んだ防食用材料、な
らびにそれを用いた防食構造を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】すなわち本発明の防食用組成物は、粒径４
０〜１５０μｍの粒子が８０％以上である亜鉛粉２５〜
６５重量％と、酸を含有していない粘着剤１０〜３０重
量％（固形分）と、溶剤２０〜５５重量％とからなる混
合物に、粒径が０．５〜６ｍｍの含水性増量材を、重量
比で前記混合物１に対して０．１〜０．５の比率で混合
したことを特徴とする。

【０００８】本発明はまた、被防食材の上に前記の防食
用組成物を積層し、さらにこれを保持する板状部材を積
層した防食構造を提供する。この板状部材は、好ましく
はＦＲＰである。あるいはこの板状部材は、亜鉛板、ま
たは亜鉛側を防食用組成物側に向けた亜鉛クラッド板で
あり、この亜鉛または亜鉛クラッド板は、被防食物と電
気的に接触した状態とされる。

【０００９】以下に本発明における防食作用について説
明する。

【００１０】亜鉛粉、粘着剤および含水性増量材の組合
せにおいて、亜鉛粉は、被防食体である鉄鋼との間で犠
牲陽極として働く。亜鉛粉の添加比率は、亜鉛粉同士で
互に接触して鉄鋼との間にセルを形成するのに十分な程
度に大きいものとする。また粘着剤は、本発明の防食用
組成物の塗布物を被防食体に施工し易くする役割を果た
す。

【００１１】また一般の現地施工を考えると、被防食体
の形状が単なる平面や円ではなく、凹凸や位置ずれ等の
ために、被覆充填すべき空間が大きく不定形になること
が多いが、この空間は、含水性増量剤の作用により、防
食性能を低下させることなく、安価に充填することが可
能である。

【００１２】すなわち含水性増量材が防食作用に関与す
るメカニズムは、増量材の粒子の周辺を亜鉛粉と粘着剤
の混合物が少なくとも部分的に覆い、しかもこの増量材
は含水性であるから、乾燥状態が長く続く非腐食環境下
以外では、防食用塗布物自体が電解質としての状態を保
つことにあると推測される。

【００１３】本発明において、所期の防食作用が得られ
る具体的要件をさらに詳述する。まず亜鉛粉は、４０〜
１５０μｍの大きさの粒子を８０％以上の割合で含有す
るものであることが必要である。粒径４０μｍ未満の粒
子が多いと、亜鉛粒子間の接触による電流の通路が少な
くなって導電性が十分でなく、逆に１５０μｍを越える
と、過大な粒子により電流の通路が均一性に欠けるよう
になる。

【００１４】また粘着剤中に各種の酸が存在すると、亜
鉛と酸が反応して非導電性となり、塗膜の導電性が失わ
れる。具体的な粘着剤としては、合成ゴムと天然ゴムを
混合したもの、溶剤としてはトルエンを用いたものなど
が挙げられる。溶剤は、施工後に揮発するものである
が、施工性の観点から、２０〜５５重量％の範囲内であ
ること必要である。すなわち２０重量％未満では固す
ぎ、５５重量％を超えると柔らか過ぎて実用性に欠ける
ようになる。

【００１５】本発明の組成物において、亜鉛粉の量は２
５重量％以上、６５重量％であることが必要である。亜
鉛粉が２５％未満であると、相互の接触による導電性を
確保して陽極電流を小さく保つことができず、６５重量
％を超すと、組成物がぱさぱさとなって取扱いが困難と
なる。また粘着剤固形分の量は１０重量％以上、３０重
量％未満でなければならない。粘着剤固形分が１０重量
％未満であると、組成物がぱさぱさとなり取扱いが困難
となり、３０重量％を超えると、亜鉛粉による導電性の
効果が失われる。

【００１６】含水性増量材としては、パーライトの他バ
ーミュライト、気泡セメントなどの、断熱用資材として
知られた各種物質が知られ利用可能である。これらの物
質のうち、パーライトは、形状がそろっていること、嵩
比重が小さく軽量であること、含水性に富むことから、
本発明の組成物に最適である。含水性増量材の粒径を
０．５〜６ｍｍとしたのは、０．５ｍｍ未満の細かさで
は比表面積が大きくなり過ぎて、亜鉛と粘着剤の混合物
が含水性増量材粒子をカバーしきれず、このため組成物
がぱさぱさとなり取扱いが困難になるばかりでなく、導
電性が低下してくるためである。また６ｍｍを超える
と、狭い隙間への組成物の充填性が低下してくる。

【００１７】含水性増量材は、亜鉛粉、粘着剤および溶
剤からなる混合物に、重量比で前記混合物１に対して
０．１〜０．５の比率で混合することが重要である。
０．１未満では、施工上、隙間が大きい場合に、充填す
べき空間を満し難くなり、逆に０．５を超えると、組成
物がぱさぱさとなり取扱いが困難となる。

【００１８】以上のような組成の防食用組成物は、良好
な取扱性を有しているので、被防食体である鋼材の合せ
目や隙間に容易に流し込むことが可能である。また被防
食体に防食用組成物を塗布し、その上に被防食体の形状
に略合致する板状部材からなる保護カバーを設けるとい
う施工法を採用することもできる。この保護カバーとし
ては、ＦＲＰカバー等でも良いが、亜鉛板、または亜鉛
側を防食組成物側に向けた亜鉛クラッド板を用いること
が好適である。

【００１９】すなわち亜鉛板または亜鉛クラッド板を用
いた場合には、水を含んだ防食用組成物は良好な導電体
となってガルバニックセルを構成する電解質となり、一
方、カバー材を被防食体に固定するネジなどによって亜
鉛板と被防食体である鉄鋼との電気的結合をはかること
によって、ここにガルバニックセルが確実に形成され
る。そして亜鉛板または亜鉛クラッド板の亜鉛層の厚み
にもとづいて、このガルバニックセルが有効に働く寿命
が電気量計算から推測可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて詳述す
る。

【００２１】粒度が４０〜１５０μの範囲にある純亜鉛
の亜鉛粉と、トルエン系溶剤５８％合成ゴム系固形分４
２％からなる粘着剤とを用意した。この亜鉛粉２５０ｇ
と粘着剤２５０ｇを混合した混合物を、実施例１，２，
３比較例２に用い、亜鉛粉１００ｇと粘着剤４００ｇを
混合した組成物を比較例１に用いた。

【００２２】上記混合物５００ｇと粒度０．５〜６ｍｍ
のパーライト１５０ｇを混合したものを実施例１，２，
３比較例１に用い、混合物５００ｇと１ｍｍ径のガラス
ビーズ１５０ｇを混合したものを比較例２，３に用い
た。各実施例および比較例における組成を下記の表１に
示す。

【００２３】各防食用組成物を１５０ｍ×７０ｍｍ×２
ｍｍの鋼板に約７ｍｍの厚さに塗り、さらにこの上をＦ
ＲＰ板（実施例１、比較例１，２）、亜鉛板（実施例
２、比較例３）、ステンレス板に亜鉛板をラミネートし
たクラッド板（亜鉛側を防食用組成物側とする、実施例
３）でおさえ上下をボルトナットで締付け（金属板でお
さえた場合は電気的導通が鋼板との間にはかられる）、
試験片を調製した。

【００２４】上記試験片の外側面および鋼板端面は樹脂
で被覆して発錆しないようにし、合わせ部は、海水が注
がれればその浸透が可能なように開放した。このように
して用意した試験片を、密閉箱の中に６０°の角度をも
つように立て、上部から海水を１日２回、０．５時間ず
つシャワーとしてかけ、残りの時間は湿潤状態におくよ
うにして、２１６０時間保持した。

【００２５】試験後、鋼板表面の観察および亜鉛板の腐
食量を測定した。各試験片の試験結果をまとめて表１に
示す。

【００２６】

【表１】 上の表１に見るように、本発明の実施例による組成物を
用いた試験片では、錆の発生が確実に抑えられているの
に対し、亜鉛粉の量が少ない比較例１では、早期に発錆
を見た。これは、鋼板近辺の亜鉛粉が消耗されてその後
亜鉛の犠牲防食作用が発揮されないためであると推測さ
れる。またパーライトの代わりに含水性のないガラスビ
ーズを増量材として用いた比較例２，３では、７ｍｍ厚
の中間物が十分含水しないため電解質として作用せず、
亜鉛粉または亜鉛板が十分な犠牲防食作用を発揮しなか
ったことが分かる。

【００２７】さらに比較例３では、亜鉛板は犠牲防食作
用を発揮して正常に溶解したことを示しているが、事実
は局部的な乾燥湿潤の差があるため、点錆が生じてい
る。

【００２８】なお亜鉛の減量０．７ｇは、電流効率が９
５％であるとして、約２２ｍＡ／ｍ² の防食電流の発生
と計算され、この量から亜鉛板の寿命が予測できる。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の防食用
組成物を用いれば、鋼材の防食が特に困難な環境下でも
防食用組成物が湿潤状態に保たれ、亜鉛粉または亜鉛板
の亜鉛の犠牲防食作用を安定して利用でき、きわめて大
きい防食効果が得られる。

【００３０】また本発明の防食用組成物を用いて形成さ
れた塗膜と接触した状態で亜鉛板もしくは亜鉛クラッド
板を設けた場合には、亜鉛の減量から防食電流を計算で
求めることにより、防食用組成物の寿命を予測して、再
施工の時期を予め知ることが可能になる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径４０〜１５０μｍの粒子が８０％以
   上である亜鉛粉２５〜６５重量％と、酸を含有していな
   い粘着剤１０〜３０重量％（固形分）と、溶剤２０〜５
   ５重量％とからなる混合物に、粒径が０．５〜６ｍｍの
   含水性増量材を、重量比で前記混合物１に対して０．１
   〜０．５の比率で混合してなる防食用組成物。
2. 【請求項２】 前記含水性増量材がパーライトである請
   求項１に記載の防食用組成物。
3. 【請求項３】 被防食材の上に請求項１の防食用組成物
   を積層し、さらにその上に被防食体の形状に略合致する
   板状部材を付設することにより、前記防食用組成物が被
   防食体上に保持されている防食構造。
4. 【請求項４】 前記板状部材がＦＲＰである請求項３に
   記載の防食構造。
5. 【請求項５】 前記板状部材が、亜鉛板、または亜鉛側
   を前記防食用組成物側に向けた亜鉛クラッド板であり、
   この板状部材と前記被防食材とが電気的に接触している
   請求項３に記載の防食構造。