JPS6131231A - 重防食被覆鋼矢板の製造方法 - 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、重防食被覆鋼矢板の製造方法、特に変性ポリ
オレフィン系接着樹脂を介して形成したポリオレフィン
樹脂から成る防食層を有する重防食被覆鋼矢板の製造方
法に関する。

（従来の技術） 鋼矢板は、港湾、建築、護岸、土留などの土木工事に主
として使用される異型鋼材である。

近年、護岸用あるいは港湾施設に使爾される鋼管杭、鋼
矢板などの鋼材において、その腐食対策が大きな課題と
なってきている。すなわち、海洋環境で使用する鋼材は
、潮の干満および海水の飛沫による濡れに加えて、直射
日光および十分な酸素の供給などの要因が重なって腐食
の進行が著しく、想定耐用年数をかなり下回る使用年月
で、補修または改竺が□必要となる事例が増加してきて
いる。

従来、鋼矢板の腐食対策としては、腐食しろを見込んで
鋼矢板を厚肉化する方法、電気防食などが行われている
。また、防食被覆を用いる場合でも、例えばジンクリッ
チプライマーにクールエポキシ等の上塗りを現地で鋼矢
板に塗装するといった現地防食塗装が行われているにす
ぎない６しかし、前述した従来法は、確実性および経済
性の点で充分に満足できる方法とは言えない。たとえば
、長い耐用年数を要求される海洋構造物の腐食対策を腐
食しろで解決しようとすると、必要な鋼板の厚さが非常
に大きくなり、経済的に不利である上、取扱いも厄介に
なる。電気防食法は海中では非常に有効であるが、飛沫
帯より上の部分では防食作用を示さない。最も確実性の
期待できる防食被覆を用いる方法でも、従来の現地防食
塗装では、腐食が最も著しくなる鋼矢板の飛沫帯および
干満帯で完全な防食作用を示す被覆を得ることは難しい
。また、現地塗装による防食被覆はｌｌ１１ｍ以下の薄
膜であるため、鋼矢板の防食を長年月にわたって達成す
ることは不可能であった。

（発明の解決しようとする問題点） したがって、鋼矢板の製造段階で防食被覆が施され、し
かも被膜が海洋の飛沫帯、干満帯でも十分防食効果を発
揮する厚膜型のものである、メインテナンスフリーの重
防食被覆鋼矢板の製造が望まれている。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、鋼矢板の重防食用被覆材料として、化学
的安定性に優れたボーリエチレンやポリプロピレンなど
のポリオレフィン樹脂に着目し、その鋼矢板への簡便か
つ経済性にすぐれた連続式の被覆法について検討した結
果、本発明に到達した。

ここに、本発明は、鋼矢板に変性ポリオレフィン系接着
樹脂を介してポリオレフィン樹脂から成る防食層を形成
した重防食被覆鋼矢板の製造方法において、鋼矢板を長
さ方向に搬送しながら、これを前記接着樹脂の結晶化温
度以上、２５０℃以下の温度に予熱し、一方、予熱され
た鋼矢板の近傍に設けたシート溶融押出装置に前記接着
樹脂およびポリオレフィン樹脂を供給し、これらの樹脂
の各シートを、接着樹脂の成形シートの方が先に鋼矢板
と接触するように配置したＴ型ダイスから押出成形して
、前記鋼矢板上に載せ、直ちに鋼矢板の前記シートを載
せた側の面の実質的に全面と接触するように配置した１
個以上のローラによりシートを鋼矢板に圧着することに
より、ポリオレフィン防食被覆を鋼矢板の少なくとも片
面に形成することを特徴とする、重防食被覆鋼矢板の製
造方法である。

本明細書において「ｌｌ１Ｉ矢板」とは、Ｕ型、Ｚ型お
よび直線型の鋼矢板を含むものである。以下、便宜上Ｕ
型鋼矢板の製造について説明するが、Ｚ型および直線型
の鋼矢板についてもＵ型と同様に実施できることは明ら
かである。

添付図面を参照しながら本発明の製造方法について説明
する。第１図は、本発明によるＵ型重防食被覆鋼矢板の
製造における背側（凸面側）の被覆方法を示す略式１程
図であり、第２図は、同じく腹側（凹面側）の同様な略
式１程図である。第３図および第４図はそれぞれ第１図
および第２図における圧着ローラ付近での略式断面図で
あり、圧着ローラの配置を示す。

鋼矢板１は適宜間隔で設けた複数個の搬送ローラ２によ
り長さ方向に送られる。搬送ローラは被覆操作を妨げな
いように、背側の被ｆｆ１（第１図）においては腹側に
、腹側の被覆時（第２図）には背側に配置する。この前
進している鋼矢板１は、まず前処理ゾーン３でシヲット
ブラストなどの適当な除錆または下地処理を受け、表面
が清浄化される。次いで、鋼矢板１は鋼矢板子熱ゾーン
４に入り、ここで使用した変性ポリオレフィン系接着樹
脂の結晶化温度以上の温度に予熱される。予熱ゾーンを
出た鋼矢板に対して、次に述べる方法によりポリオレフ
ィン防食被覆が施される。予熱ゾーンの出口の近くの鋼
矢板近傍に設けた２台の押出ｖ＆５に変性ポリオレフィ
ン系接着樹脂およびポリオレフィン樹脂を供給し、この
押出機の熔融部でこれらの樹脂を溶融する。溶融樹脂を
次いで各押出機に付設されたＴ型ダイス６から鋼矢板に
向けてシート状に押出し、各樹脂の溶融成形シート７を
形成する。（ただし、図面では、図の簡略化のために押
出機とＴ型ダイスおよび熔融成形シートをいずれも１つ
しか図示していない。）この時の２台の押出機およびそ
のＴ型ダイスの配置は、成形された２枚のシートが鋼矢
板に載ったときに、接着樹脂の成形シートの方が先に鋼
矢板に接触して内側の層となるようにする。すなわち、
搬送方向に対して、接着樹脂用の押出機とＴ型ダイスを
上流側に、防食層のポリオレフィン樹脂用の押出機とＴ
型ダイスを下流側に配置する。これにより、これらの両
シートを搬送されている予熱鋼矢板に載せた場合に、接
着樹脂シートが先に鋼矢板に載り、この接着樹脂シート
の上にポリオレフィン防食層のシートが載るようになる
。各樹脂の押出速度は鋼矢板の搬送速度と実質的に同じ
速度とし、各成形シートの幅（すなわち、Ｔ型ダイスの
スリット幅）は鋼矢板の片面をおおう、のに必要な幅と
する。鋼矢板と各成形シートの長さ方向が一致するよう
に、各Ｔ型ダイスは鋼矢板の長さ方向と直交する向きに
配置する。

Ｔ型ダイスを２台使用する代わりに、スリットを２つ設
けた１つのＴ型ダイスを両方の押出機に連通させて堺用
することシできる。その場合には、接着樹脂を鋼矢板に
近い側のスリットから、ポリオレフィン防食層脂は鋼矢
板に遠い側のスリットから押出して、２層ラミネート状
のシートを得る。

このラミネート状シートを次いで鋼矢板に！！セると、
接着樹脂が先に鋼矢板と接触し、ポリオレフィン防帛樹
脂は接着樹脂の上にくる。

押出成形により得ら懸た２枚の単層シートまたは１枚の
２層うミネート状シニトは、次いで鋼矢板１上に載って
鋼矢板と接触すると、予熱鋼矢板の顕熱と溶融成形直後
の樹脂の熱とで、接着樹脂が急速に溶融し、接着剤とし
ての機能を果たすことが可能となる。その後、鋼矢板９
シートを被覆した側の面は、圧着ローラ８によりプレス
され、熔融成形シート７が鋼矢板１に圧着される。この
圧着工程は、Ｕ型の鋼矢板の背側を被覆する場合には、
第３図に示すように鋼矢板１の背側（外側）に配置され
た３個の圧着ローラ８により行う。

逆に鋼矢板の腹側を被覆する場合には、第４図に示すよ
うに、３個の圧着ローラ８は、鋼矢板１の腹側（中側）
に互いにぶつからないように適宜前後にずらして配置し
ておく。各ローラの大きさと配置は、鋼矢板の圧着すべ
き側の面の実質的に全面をプレスすることができるよう
なものとする。

鋼矢板の上面にくる圧着ローラからの圧力に抗するため
、その下側に第１図および第２図に示すように搬送ロー
ルを配置してもよい。Ｚ型または直線型鋼矢板の場合も
、圧着ローラの寸法と配置は、同様に鋼矢板の片面の実
質的に全面と接触するように設計する。圧着の後、防食
層が被覆された鋼矢板は冷却ゾーン９で冷却され、本発
明による重防食被Ｗｉ鋼矢板が完成する。鋼矢板は護岸
工事などの土止めに多く用いられており、その場合には
海水に接するのは片面だけで、反対側の面は土に接する
ので、本発明による防食被覆は鋼矢板の片面だけに施し
てもよい、なお、両面被覆する場合には、被覆装置が複
雑になるが、本発明による防食被覆を背側と腹側で同時
←行う方が好ましい。

添付図面の製造工程図は例示にすぎないので、適宜設計
変更が可能であり・両面被覆用に装置、を変更すること
も当業者であれば容易になしえよう。

次に使用材料および製造条件についてさらに詳しく説明
する。

前述のように、本発明の被覆は、ポリオレフィン樹脂お
よび変性ポリオレフィン系接着樹脂より成る。ポリオレ
フィン樹脂の防食層は、一般に使用されている低密度ま
太は高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等でよい。こ
のポリオレフィン樹脂の厚さは０．３〜３．５　ｍｍ、
−好ましくは０．５〜３．０鶴の範囲内であるのがよい
。この厚みが非粛に薄′いと、所望の防食効果が得られ
ず、また施行時およびその後の衝撃で被覆を貫通する疵
ができる恐れがある。逆に厚すぎると、゛被覆の密着性
が低下する。変性ポリオレフィン系接着樹脂は、好まし
くは防食層に使用したのと同種のポリオレフィン樹脂を
、アクリル酸、無水マレイン酸等の極性化合物により変
性して接着性を付与したものである。

防食層に使用するポリオレフィン樹脂と接着樹脂として
のポリオレフィン樹脂は必ずしも同じポリオレフィンで
ある必要はないが、同種のものを使用した方が、この両
樹脂間のなじみがよいので好ましい。この接着樹脂層の
厚さは、薄すぎると接着性の付与が十分でなく、厚すぎ
ても防食層の密着性が劣化するので、０．１〜０．３　
ａｍの範囲内とするのが望ましい。接着層も含めた被覆
の全厚は、０．５〜３．５鶴、望ましくは１．０〜２．
５鶴となる。

シートの溶融押出は、常法にしたがって、上述の所望の
厚みのシートを成形するようにスリット間隙を開塾した
Ｔ型ダイスを使用して、押出機で溶融した各樹脂を押出
すことにより行う。各樹脂を単層でシート成形し、順次
被覆する場合（以下、単層押出という）および両樹脂を
２ｉｉラミネート状に成形して被覆する場合（以下、２
層押出という）のいずれについても、熔融押出操作その
ものは当業者には周知の技術であるので、これ以上の説
明を省略する。

いずれにしても、前述のように、押出機とＴ型ダイスの
配置は、鋼矢板に対して接着樹脂層が先に載り、その上
にポリオレフィン防食層が載るようにする。

鋼矢板の予熱は、熱風炉、赤外線加熱炉、誘導加熱等の
通常の方法で実施できる。鋼矢板の予熱により、その上
に接着樹脂層、さらに防食層が載った時に接着樹脂が急
激に冷却・固化せず、鋼矢板と防食層の樹脂シートとの
接着が可能となる。

この予熱温度が低すぎると接着樹脂の溶融が十分でなく
、接着時急速に接着樹脂が固化するため、接着がまった
く或いは不完全にしか得られない。

本発明の方法では、樹脂シートは押出直後でかなり高温
にあるので、鋼矢板の予熱は接着樹脂の融点以上という
ような高温にする必要はなく、予熱温度は使用接着樹脂
の結晶化温度以上であればよい。一方、この予熱温度が
高すぎると、不経済である上に、鋼矢板を樹脂シートと
接触させた時に、接着樹脂の分解もしくは熱劣化が起こ
り、やはり接着が不完全となる恐れがある。ポリオレフ
ィンは一般に約２５０℃を越えると分解する恐れがでて
くるので、鋼矢板の予熱温度は２５０℃以下とする。

したがって、鋼矢板の予熱温度の範囲は、低密度ポリエ
チレン系では９５〜２５０℃、望ましくは１００〜１２
０℃、高密度ポリエチレン系では１１０〜２５０℃、望
ましくは１１０〜１３０℃、ポリプロピレン系では１２
０〜２５０℃、望ましくは１３０〜１５０℃である。こ
の予熱は、鋼矢板の全厚を所望温度に均一加熱する必要
はなく、その表面温度がこの温度になればよい。

以下、実施例および比較例により、本廃明をさらに詳し
く説明する。

大胤興 添付図面に示した配置の装置を利用して、Ｕ型の鋼矢板
（有効幅４０ＯＮ、高さ１００龍、厚さ１０．５龍）を
ショツトブラストにより前処理して清浄表面とした後、
熱風炉により予熱した。一方、接着層と防食層の各樹脂
シートを単層押出または２層押出により溶融成形し、こ
れを接着樹脂層が内側にくるように鋼矢板に重ねてロー
ラ圧着することにより、重防食鋼矢板を製造した。鋼矢
板の搬送速度と樹脂シートの押出速度はいずれも３ｍ／
ｍｉｎであった。防食層の種類および厚さ、接着層の種
類および厚さ、樹脂層の押出法および押出温度、ならび
に鋼矢板の予熱温度を第１表に示す。比較のために、第
１表に示すように、鋼矢板の予熱温度を本発明の範囲外
とした実験も行った。第１表の樹脂の欄の略号はそれぞ
れ次の樹脂を示す。

ＬＤＰＥ　：低密度ポリエチレン（住友化学製、スミカ
センＧ１０９Ｂ　’） １（ＤＰＥ　Ｆ高密度ポリエチレン（昭和電工層、ショ
ーレックス５６００２　） ＰＰ：ポリプロピレン（三菱油化層、ノーブレンＢＣ８
） ＰＥＡｄ　：接着性ポリエチレン（三井石油化学製、ア
トマーＮＥＯ５０）（結晶化温度１１０℃）ＰＰＡｄ　
：接着性ポリプロピレン（出光石油化学部、ポリタック
Ｍ−３００）（結晶化温度１２０℃）得られた重防食鋼
矢板について、密着性を評価し、その結果も第１表に併
せて示す。密着性の評価は、２３℃における１８０°ピ
ール試験（Ｉｏｎｓ幅、剥離速度１０ｍ／ｍｉｎ　）で
の剥離力を測定することによって行い、結果は、 ○：剥離力が５ｋｇ／ｃｍより大、 △：　〃　　５〜３ｋｇ／ｃｍ。

Ｘ　：　、　／７　　３ｋｇ／ｃ−未満で示した。

第１表 第１表の結果より、鋼矢板の予熱温度が接着樹脂の結晶
化温度より低い比較例１．３および４では、樹脂の種類
および押出方法に関係なく、いずれも密着性が非常に悪
い。これは接着樹脂と鋼矢板との接着時に急速に接着樹
脂が固化してしまって充分な密着性が得られなかったも
のと考えられる。また、鋼矢板の予熱を高温で行った比
較例２でも、接着樹脂の劣化によりやはり密着性が低下
している。これに反して、本発明で規定した範囲内の予
熱温度を採用した実施例においては、いずれも良好な密
着性が得られている。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、鋼矢
板との密着性にすぐれたポリオレフィン樹脂の厚膜型防
食被覆を有するメインテナンス不要の重防食被覆鋼矢板
を、簡単な工程で連続的かつ経済的に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、Ｕ型鋼矢板のそれぞれ背側およ
び腹側の面を本発明により防食被覆する場合の製造工程
を示す略式１程図、ならびに　　　゛第３図および第４
図は、それぞれ第１図および１　鋼矢板　　　　　　　
２　＠送ローラ３　前処理ゾーン　　　　４ｖＩ４矢板
子熱ゾーン５　押出機　　　　　　　６　Ｔ型ダイス７
　溶融成形シート　　　８　圧着ローラ９　冷却ゾーン 出願人　　住友金属工業株式会社 代理人　　弁理士　広　瀬　童　−（他１名）第４１　
図 第２図 １　稀に１Ｌ　　　　　　２．測Ｌｉづ−ラ３舐怨櫂ｊ
゛−ン　　　４−Ｊ＠Ｌ？創イ帷ゾーン５　橢戯七１　
　　　　　６．壬１ムタ゛名スー７　番搗−＾Ａ秒ラー
ド　　　　８；瓜蔦で−ラ９毀釘ゾーン 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼矢板に変性ポリオレフィン系接着樹脂を介してポリオ
   レフィン樹脂から成る防食層を形成した重防食被覆鋼矢
   板の製造方法において、鋼矢板を長さ方向に搬送しなが
   ら、これを前記接着樹脂の結晶化温度以上、２５０℃以
   下の温度に予熱し、一方、予熱された鋼矢板の近傍に設
   けたシート溶融押出装置に前記接着樹脂およびポリオレ
   フィン樹脂を供給し、これらの樹脂の各シートを、接着
   樹脂の成形シートの方が先に鋼矢板と接触するように配
   置したＴ型ダイスから押出成形して、前記鋼矢板上に載
   せ、直ちに鋼矢板の前記シートを載せた側の面の実質的
   に全面と接触するように配置した１個以上のローラによ
   りシートを鋼矢板に圧着することにより、ポリオレフィ
   ン防食被覆を鋼矢板の少なくとも片面に形成することを
   特徴とする、重防食被覆鋼矢板の製造方法。