JPS62290530A - 被覆鋼構造物 - Google Patents

被覆鋼構造物

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JPS62290530A
JPS62290530A JP13372586A JP13372586A JPS62290530A JP S62290530 A JPS62290530 A JP S62290530A JP 13372586 A JP13372586 A JP 13372586A JP 13372586 A JP13372586 A JP 13372586A JP S62290530 A JPS62290530 A JP S62290530A
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polyurethane
layer
steel
isocyanate
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郡司 直樹
森岡 芳之
俊之 大熊
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼材、特に重防食を必要とする鋼管杭、鋼矢
板、鋼管矢板等のrl構造物の表面に形成される被覆構
造に関したものである。
本発明は、屋外で長年月に亘って使用しても防食性を維
持し、かつ変退色の少ないポリウレタン系組成物の着色
被覆を提供するものである。
〔従来の技術〕
鋼管杭、鋼矢板、鋼管矢板(以下抗および矢板と略記す
る)は、海洋構造物、構造物基礎、J岸工事等の土木建
築用資材として広(使用されている。
ところで、これらの抗および矢板は、使用するその環境
が常に水、酸素、紫外線といった腐食要因と接していて
厳しい環境であるにもかかわらず、長年月に亘る使用に
耐えられる材料の使用と優れた重防食性とが要求されて
いる。
さらに、橋脚、桟橋、港湾施設など人目に触れる用途が
多いため、美観性が重要なテーマになっている。
抗および矢板に従来流されてきた防食法としては、電気
防食、クールエポキシ等の薄膜塗装、モルタルライニン
グなどであったが、いずれも長年月に亘って重防食性を
維持しつづけさせるには、困難であるため、#J、繁に
再塗装しなければならなかったり、メンテナンスに多大
な時間とコストがかかるものであった。
一方、近年になり、重防食性を重視した塗覆装系として
ポリエチしン被覆、ポリウレタン被覆が開発されてきた
前者の場合は、粘接着剤を介してポリウレタ被覆を形成
するもので、具体的には、第2図のように反応硬化型エ
ポキシプライマーなどの所定の前処理2を施した鋼材1
の表面に、溶融押し出し法、シート圧着法、粉体塗装法
で接着性ポリエチレン3とポリエチレン4を被覆したも
のである。
後者は、第3図に示したような構成からなるもので鋼材
1の表面にプライマー5を処理した後、ポリウレタン層
6を形成するもの、具体的には、ポリオールからなる主
剤とイソシアネートからなる硬化剤をミキサーで混合し
、スプレーで吐出して塗装し、単一のボリウしクン層を
形成するものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第2図のような構成によって、鋼材と強固に接着一体化
したポリウレタ被覆は、優れた防食性を示し、かつ、ポ
リエチレンにあら1かしめ着色顔料を添加することによ
って着色被覆層を形成させることができるという利点を
有するが、矢板のように異形部、屈曲部のある鋼材表面
あるいは、溶接等で接合した部分の周辺には、被覆施工
そのものがきわめて困難になるという問題点を持ってい
る。
そのため、主用途として1本ずつ使用される鋼管杭の場
合や一部の鋼矢板に限定されてしまい、それ以外への適
用は難しい。
また、ポリウレタン被覆は、第3図のような構成で鋼材
と強固に接着一体化したものは、防食性に優れている。
しかしながら、従来のポリウレタン被覆は、耐候性を向
上させるために、紫外線吸収剤や酸化防止剤のみならず
、カーボッブラックを添加して黒色にし、そのため変退
色がほとんど目立たないものであったが、カーボンブラ
ックを除去した着色被覆では、硬化剤の種類によっては
、変退色が著しくなってしまう。
つまり、この2者のなかでは比較的新しい、即ち後発の
技術である重防食用ポリウレタンには、例えば、ポリウ
レタン被覆と同等レベルのti械的強度、硬度および可
撓性が要求され、かつ塗装作業性と材料コストに関し1
8段に優れた特性が要求されていることから、芳香族イ
ソシアネート系の硬化剤令用いていた。
ところが、芳香族イソンアネ−1・で硬化したボリウし
・タン被膜は、主剤であるポリオールの種類の如何によ
らずいわゆる黄変を起こしてしまい、黒色以外の色、例
えば緑色や青色系の着色被覆とすると数ケ月の屋外暴露
によるだけで退色を呈し、初期の美観性11失オ〕れて
しまう。
これに対して、いわゆる無黄変型である脂肪族イソシア
ネ−1・で硬化することが考えられるが、一般に脂肪族
イソシアネートは高価であり、かつNGO含量が小さい
ため高比率でポリオールと反応しなければならなかった
り、固型分率が高いため塗装作業性が悪かったり、ある
いは硬化反応がきわめて遅いため厚膜に塗装するとりし
・が生じ重ね塗りによる厚膜形成に長時間を必要とする
等の問題点があった。
そのため、脂肪族イソシ7ネ−1・で硬化させるポリウ
レタン被膜を例えば3閤厚に形成するのは、塗装作業性
、材料コスト、作業能率の面からきわめて困難であると
いう問題点を有するものであった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、前述のような従来の鋼材?2!!覆における
問題点を解決するべく種々検討を加えた結果到達したも
のであり、必要に応じて前処理された被覆材用として構
造物の表面に、先ず、N G O/ 0H比で0.9〜
1.1となるように芳香族イソシアネ−1・を主成分と
する硬化剤と2官能および/または3官能ポリオールか
らなる主剤とを屁合し反応させたことからなる第1の硬
化被膜を形成させ、次いでその第1の硬化被膜上にNC
010H比で0.9〜1.1となるように脂肪族および
/または脂環族イソシアネートを主成分とする硬化剤と
2官能および/または3官能ボ、リオールとからなる主
剤とを混合し反応させて得た第2の硬化被膜を形成させ
たことからなる被覆鋼構造物を提供するものである。
〔作 用〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は鋼材の被覆構造を示す拡大断面図で、必要に応
じて前処理9を施した鋼材1表面に第1層のポリウレタ
ン組成物7を被覆形成し、その上に第2層の着色ポリウ
レタン組成物8を被覆形成させるものである。
この鋼材1とは、海洋構造物、基礎、31岸工事等の土
木建築用資材の鋼管杭、鋼矢板、鋼管矢板である。
第1のポリウレタン層7を形成するための芳香族イソシ
アネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェ
ニルメタンレイソシアネー)・、トリフェニルメタント
リイソンアネート、ポリメチレンボリフェニルイソンア
ネ−1・、2−クロロ−1,4−フェニルジイソシアネ
ート、フェニルイソシアネー1− 、クロロフェニルイ
ソンアネ−1′、ナフタレンイソシアネー■・およびこ
れらの変成誘導体があり、これらの中から硬化剤の主成
分を選択すればよい。
また、この硬化剤には、芳香族イソンアネ−1・以外に
顔料、希釈剤等を含んでいてもよい。
さらに、第2のポリウし・タン層8を形成するための脂
肪族または脂環族イソシアネートとしては、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、キシリレンンイソシアネート、
トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、ジメリー
ルジイソンアネ−1・、ジアニシジンジイソシアネ−1
・、トリレンジイソシアネート、メチルイソシアネ−1
゛、エチルイソシアネート、プロピレンイソンアネ−1
・、ブチルイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、リジンジイソシアネートメチルエステルおよびこれ
らの変性誘導体があり、これらの中から硬化剤の主成分
を選べばよい。
この硬化剤には、第1のポリウレタンN7形成のために
1吏用した硬化剤と同じく脂肪族イソシアネ−1・また
は脂環族イソシアネートのほか、顔料、希釈剤等を含ん
でいてもよく、少量の芳香族イソシアネ−1・を含んで
いても構わない。
これらのイソシアネ−1・と反応し、第1層および第2
層の被膜を形成するためのポリオールとしては、ポリエ
ーテル、ポリエステル、ポリエステルアミド、アクリル
、とマシ油変性、エポキシ変性、ポリアルキレングリコ
ール、末端OHボリブクジエンなどの2官能または3官
能ポリオールがある。
本発明の特徴は、この第2層に着色顔料を含有させるこ
とにあるが、この目的のためには、7タロシアニングリ
ーン、クロムグリーン、ジンクグリーン、フクロシアニ
ンブルー、フエロンアン化カリ、群青、チタンイエロー
、セラミックイエロー、ルチル型チタン、などを主剤ま
たは/および硬化剤にニーダ−等の混合機で混合してお
けばよい。
鋼材に施す表面処理としては、クロム酸系化成処理、リ
ン酸系化成処理、シラン化合物のほか、各種プライマー
があげられ、長期にわたる重防食性を維持するために必
要である。
本発明は、以上のように、組成の異なるポリウレタン系
2后被覆を提供するものであるが、各層の膜厚は材料コ
スト、塗装作業性を考慮すると、第1層が1.5〜2.
5mm、第2層が0.3〜1゜5 mmであることが好
ましく、全体で2,0mm厚以上にすれば耐衝撃性等の
機械的性質にも優れた被膜構造が得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例 1 U型鋼矢板(NKSP−1[a、日本鋼管製)の凸面を
サンドブラスト処理し、ウレタン系ブライマーを乾燥後
の膜厚が50μmとなるように塗装した。
次いで、2官能ポリオールと3官能ポリオールが重量比
で1: 1である主剤と、ジフェニルメタンレイソンア
ネ−1・を主成分とする硬化剤をOH/ NGO比が1
.0になるようにして、可変型2wl塗装機を用いて混
合・塗装し、2.0調厚の第1のポリウレタン層を形成
した。
次いで、30分後、2官能ポリオールと3官能ポリオー
ルが重量比で1: 3でかっ、フタロシアニンブルー0
.Sfl量%、ルチル型チタン2.5重量%を着色顔料
として含有する主剤と、ヘキサメチレンジイソシアネー
1−m11体とイソホロンジイソシアネート誘導体が重
量比で1: 1である硬化剤をOH/NGO比が1.0
になるようにして第1のポリウレタン層の上に塗装し、
0.5mm厚の第2のポリウレタン層を形成した。
このようにすることにより、外観が良好で、シヨアD硬
度が60〜62の範囲にある青色系被膜を形成すること
ができた。
実施例 2 500A(外径508.0mm)の鋼管外面をサンドブ
ラスト処理し、ウレタン系プライマーを乾燥膜厚が50
μmとなるように塗装した。
次いで、鋼管をターニングコールで回転し搬送しつつ、
実施例1と同様の第1のポリウレタン層を2.5閣の厚
さに形成した。
次いで30分後着色RHをフタロシアニングリ−・シ0
.5重量%、ルチル型チタン2.5i[%に変えたほか
は実施例1の第2のポリウレタン層と同じ組成である第
2層を第1のポリウレタン層の上に0.5+m厚形酸形
成。
このようにして外観の良好なシヨアD硬度60〜61の
緑色系被覆を形成することができた。
比較例 I U型鋼矢板(NKSP−[a日本jM管製)の凸面をサ
ンドブラスト処理し、ウレタン系プライマーを乾燥後の
膜厚が50μmとなるように塗装しt二 。
次いで、2官能ポリオールと3官能ポリオールが重量比
で1: 1でありフタロシアニンブルー0゜5重量%、
ルチル型チタン2.5重量%を着色顔料として含有する
主剤と、ジフェニルメタンジイソシアネ−1・を主成分
とする硬化剤とをOH/ NCO比が1.0になるよう
に配合し、2液塗装機や用いて伶装して2.511II
Il厚の外観の良好なシヨアD硬度59〜61の青色系
被覆を形成した。
比較例 2 500AのfMW外面をサンドブラスト処理し、ウレタ
ン系ブライマーを乾燥膜厚が50μmとなるように塗装
し/:。
次いで、鋼管をターニングローラーで回転しつつ搬送し
て、使用する着色顔料をフタロシアニングリーン0.5
重量%、ルチル型チタン2.5重量%に変えた他は比較
例1と同じ組成である被膜を3.0ffII11厚に形
成し、外観の良好なシヨアD硬度59〜61の緑色系被
覆を得た。
実施例 3 実施例1.2、比較例1.2て得た被覆構造を有する鋼
材から、各々150■×7511IIIIの試験片を切
り出し、次の要領に従って耐候性試験を行った。
カーボノアークサンシャインウエザオメーターに試料を
取付け500時間、1000時間照射後の状況を比較し
た。
なお、ブラックパネル60℃、12分72時間の割合で
純水の噴霧を行った この促進耐候性試験により、各試料のり■観や変退色の
状況を調べたところ、実施例1.2によって得た試料を
使用した場合は、1000時間照射後であっても、初期
のものと比較してほとんど変化が無かったのに対し、比
較例1.2による試料の場合では、いずれも照射時間を
500時間しただけでチョーキングを起こし、初期のも
のに比較して著しい変色を呈していた。
これとは別に、被覆部分の密着性について調べたところ
、実施例1.2における第1のボリウしタン層と第2の
ポリウレタン層の居間剥離は全く生じなかったし、また
、絶縁抵抗、耐衝撃性については比較例1.2を含めた
全サンプルとも初期値(10日Ω・rr1″)とほとん
ど変化していず、比較例の被覆構造でも、外観以外は良
好であることが確認された。
〔発明の効果〕
本発明は、脂肪族あるいは/および脂環族イ、ソシアネ
−1・で硬化した着色ウレタン被覆層が外面に形成され
たウレタン系2暦被覆構造を提供するものであり、本発
明によれば、ウレタンの持っている重防食性を生かしつ
つ、 1)変退色がほとんど生じない黒色以外の着色ウレタン
被皮が得られる、 2)着色層がウレタン系であるため、第1J!Fとの眉
間密着に優れる、 3)塗装作業性・経済性に関し、芳香族イソシアネ−1
・で硬化するウレタン被覆と大きく変わらず良好である
、 という効果を併せて享受することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従い構成した被覆鋼構造物の一部断面
図、第2図は従来から行われている被覆鋼構造物の一部
断面図、第3図は他の従来法による被覆鋼構造物の一部
断面図である。 1・鋼材、2・・プライマ一層、3・・接着性ポリプラ
イマ一層、6・・ポリウレタン樹脂層、7・・第1のポ
リウレタン樹脂層、8・・第2のポリウレタン樹rFI
暦である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被覆材として構造物の表面に、先ず、NCO/O
    H比で0.9〜1.1となるように芳香族イソシアネー
    トを主成分とする硬化剤と2官能および/または3官能
    ポリオールからなる主剤とを混合し反応させたことから
    なる第1の硬化被膜を形成させ、次いでその第1の硬化
    被膜上にNCO/OH比で0.9〜1.1となるように
    脂肪族および1または脂環族イソシアネートを主成分と
    する硬化剤と2官能および/または3官能ポリオールと
    からなる主剤とを混合し反応させて得た第2の硬化被膜
    を形成させたことからなる被覆鋼構造物。
  2. (2)着色ポリウレタンにより第2の硬化被膜を形成す
    る特許請求の範囲第1項記載の被覆鋼構造物。
JP13372586A 1986-06-11 1986-06-11 被覆鋼構造物 Granted JPS62290530A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02217242A (ja) * 1989-02-20 1990-08-30 Nkk Corp 被覆鋼構造物
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JP2020515386A (ja) * 2017-03-29 2020-05-28 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトCovestro Deutschland Ag ポリイソシアネート組成物と架橋触媒の別々の塗布によるコーティングの形成

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