JP2000160364A - 耐候性に優れる表面処理鋼材 - Google Patents
耐候性に優れる表面処理鋼材Info
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- JP2000160364A JP2000160364A JP10338138A JP33813898A JP2000160364A JP 2000160364 A JP2000160364 A JP 2000160364A JP 10338138 A JP10338138 A JP 10338138A JP 33813898 A JP33813898 A JP 33813898A JP 2000160364 A JP2000160364 A JP 2000160364A
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 美観を損なわず環境汚染を伴わず安定錆層
を均一かつ安定的に形成可能な耐候性に優れる表面処理
鋼材を提供する。 【解決手段】 非晶質さびと樹脂とからなる単層の塗膜
で表面を覆われた鋼材である。非晶質さびにはＶおよび
／またはＷが含まれる。非晶質さびにはさらにCr，Ni，
Ｐ，Cuから選ばれる１種または２種以上が含まれる。前
記塗膜は必要に応じてその表面を樹脂皮膜で覆われる。
を均一かつ安定的に形成可能な耐候性に優れる表面処理
鋼材を提供する。 【解決手段】 非晶質さびと樹脂とからなる単層の塗膜
で表面を覆われた鋼材である。非晶質さびにはＶおよび
／またはＷが含まれる。非晶質さびにはさらにCr，Ni，
Ｐ，Cuから選ばれる１種または２種以上が含まれる。前
記塗膜は必要に応じてその表面を樹脂皮膜で覆われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性に優れる表
面処理鋼材に関する。
面処理鋼材に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に鋼にＰ，Cu，Cr，Ni等の元素を添
加することにより、大気中における耐食性を向上させる
ことができる。これらの低合金鋼は耐候性鋼と呼ばれる
が、屋外において数年で腐食に対して保護性のある錆
（以下、安定錆と称す）を形成する。前記安定錆が形成
された後には塗装等の耐食処理作業を不要とするいわゆ
るメインテナンスフリー鋼である。
加することにより、大気中における耐食性を向上させる
ことができる。これらの低合金鋼は耐候性鋼と呼ばれる
が、屋外において数年で腐食に対して保護性のある錆
（以下、安定錆と称す）を形成する。前記安定錆が形成
された後には塗装等の耐食処理作業を不要とするいわゆ
るメインテナンスフリー鋼である。
【０００３】しかしながら、安定錆が形成されるまでに
数年かかるため、それまでの期間中に赤錆や黄錆等の浮
き錆や流れ錆を生じてしまい、外観的にも好ましくな
く、周囲の環境汚染にもなるという問題を残している。
この問題の解決手段として、例えば特開平１−142088号
公報には、鋼材を予めFeイオンと、Ｐ, Cu, Cr, Mnイオ
ンの１種または２種以上とをある量だけ含有する酸性水
溶液で処理して皮膜を形成させ、続いてリン酸塩処理皮
膜を形成させる耐候性鋼の表面処理方法が提案されてい
る。しかし、この方法は、リン酸塩処理皮膜を形成させ
る以前に適当な前処理を施す必要があるなど、処理内容
が複雑であり、また、鋼材の溶接が必要な場合には、溶
接部に処理を施すことは容易なことではなく建築構造物
への適用が困難なものである。
数年かかるため、それまでの期間中に赤錆や黄錆等の浮
き錆や流れ錆を生じてしまい、外観的にも好ましくな
く、周囲の環境汚染にもなるという問題を残している。
この問題の解決手段として、例えば特開平１−142088号
公報には、鋼材を予めFeイオンと、Ｐ, Cu, Cr, Mnイオ
ンの１種または２種以上とをある量だけ含有する酸性水
溶液で処理して皮膜を形成させ、続いてリン酸塩処理皮
膜を形成させる耐候性鋼の表面処理方法が提案されてい
る。しかし、この方法は、リン酸塩処理皮膜を形成させ
る以前に適当な前処理を施す必要があるなど、処理内容
が複雑であり、また、鋼材の溶接が必要な場合には、溶
接部に処理を施すことは容易なことではなく建築構造物
への適用が困難なものである。
【０００４】一方、耐候性鋼の表面に直にもしくはリン
酸塩皮膜を形成させた上で塗装を施すことが従来行われ
ているが、塗装により安定錆の形成が遅くなり、また塗
膜自体が劣化して外観を著しく損ねる等の問題がある。
また、特開平６−93467 号公報には、鋼表面がCr，Cu，
Ｐ，Niの１種または２種以上をある量以上含有するα-F
eOOHで覆われている耐候性に優れた鋼材が開示され、こ
の鋼材を得るための錆層形成方法として、一つには鋼材
表面あるいはその錆層に、Cr(III) イオンおよび／また
はCu(II)イオンをある量だけ含む水溶液あるいは該水溶
液とFe, Ｐ, Niイオンの１種または２種以上をある量だ
け含む水溶液との混合水溶液を塗布し、形成された錆層
にOH- を供給しpH７超の環境とする方法、また一つには
鋼材表面あるいはその錆層に、Cr(III) イオンおよび／
またはCu(II)イオンをある量だけ含む水溶液あるいは該
水溶液とFe, Ｐ, Niイオンの１種または２種以上をある
量だけ含む水溶液との混合水溶液にα-FeOOH粉末をある
量混合してなる溶液を塗布する方法が開示されている。
酸塩皮膜を形成させた上で塗装を施すことが従来行われ
ているが、塗装により安定錆の形成が遅くなり、また塗
膜自体が劣化して外観を著しく損ねる等の問題がある。
また、特開平６−93467 号公報には、鋼表面がCr，Cu，
Ｐ，Niの１種または２種以上をある量以上含有するα-F
eOOHで覆われている耐候性に優れた鋼材が開示され、こ
の鋼材を得るための錆層形成方法として、一つには鋼材
表面あるいはその錆層に、Cr(III) イオンおよび／また
はCu(II)イオンをある量だけ含む水溶液あるいは該水溶
液とFe, Ｐ, Niイオンの１種または２種以上をある量だ
け含む水溶液との混合水溶液を塗布し、形成された錆層
にOH- を供給しpH７超の環境とする方法、また一つには
鋼材表面あるいはその錆層に、Cr(III) イオンおよび／
またはCu(II)イオンをある量だけ含む水溶液あるいは該
水溶液とFe, Ｐ, Niイオンの１種または２種以上をある
量だけ含む水溶液との混合水溶液にα-FeOOH粉末をある
量混合してなる溶液を塗布する方法が開示されている。
【０００５】しかし、この鋼材では安定錆層が不均一に
形成され、耐食性が不十分であることに加え、流れ錆や
点さびによる外観不良が起こる問題があった。また、特
開平６−322549号公報には、自由な彩色が可能でかつ長
期の耐候性を有する鋼材として、下層にα-FeOOH皮膜、
上層に有機樹脂皮膜が被覆された表面処理鋼材が開示さ
れ、下層のα-FeOOH皮膜形成方法の例として、(a) サン
ドブラスト→Cr,Cu 処理→アルカリ処理→水洗→乾燥、
および(b) 工業地帯での屋外暴露20年→ワイヤブラシケ
レン→水洗→温風乾燥、が開示されている。
形成され、耐食性が不十分であることに加え、流れ錆や
点さびによる外観不良が起こる問題があった。また、特
開平６−322549号公報には、自由な彩色が可能でかつ長
期の耐候性を有する鋼材として、下層にα-FeOOH皮膜、
上層に有機樹脂皮膜が被覆された表面処理鋼材が開示さ
れ、下層のα-FeOOH皮膜形成方法の例として、(a) サン
ドブラスト→Cr,Cu 処理→アルカリ処理→水洗→乾燥、
および(b) 工業地帯での屋外暴露20年→ワイヤブラシケ
レン→水洗→温風乾燥、が開示されている。
【０００６】しかし、この鋼材では、地鉄とα-FeOOH皮
膜の密着性、およびα-FeOOH皮膜と有機樹脂皮膜の密着
性の少なくともいずれかが不安定であり、施工時または
施工後の暴露中に部分的な剥離や塗膜浮き上がりが発生
する場合があった。
膜の密着性、およびα-FeOOH皮膜と有機樹脂皮膜の密着
性の少なくともいずれかが不安定であり、施工時または
施工後の暴露中に部分的な剥離や塗膜浮き上がりが発生
する場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
に鑑み、本発明は、美観を損なわず環境汚染を伴わず安
定錆層を均一かつ安定的に形成可能な耐候性に優れる表
面処理鋼材を提供することを目的とする。
に鑑み、本発明は、美観を損なわず環境汚染を伴わず安
定錆層を均一かつ安定的に形成可能な耐候性に優れる表
面処理鋼材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成すべく鋭意考究・実験を重ねた結果、Ｖおよび／
またはＷを添加した非晶質さびと樹脂からなる溶液を鋼
表面に塗布することにより、該表面全域でほぼ均一な塗
膜（人工錆層と称す）を形成することができ、そのこと
によって耐候性および塗膜密着性が向上するという知見
を得るに至り、この知見に基づきさらに検討を加えて本
発明を完成した。
を達成すべく鋭意考究・実験を重ねた結果、Ｖおよび／
またはＷを添加した非晶質さびと樹脂からなる溶液を鋼
表面に塗布することにより、該表面全域でほぼ均一な塗
膜（人工錆層と称す）を形成することができ、そのこと
によって耐候性および塗膜密着性が向上するという知見
を得るに至り、この知見に基づきさらに検討を加えて本
発明を完成した。
【０００９】本発明は、非晶質さびと樹脂とからなる単
層の塗膜で表面を覆われ、非晶質さび中にＶおよび／ま
たはＷが含まれる耐候性に優れる表面処理鋼材である。
本発明では、さらに、非晶質さび中にCr，Ni，Ｐ，Cuか
ら選ばれる１種または２種以上が含まれることが好まし
い。Ｖおよび／またはＷの非晶質さび内含有量は合計で
0.10wt％以上であることが好ましい。
層の塗膜で表面を覆われ、非晶質さび中にＶおよび／ま
たはＷが含まれる耐候性に優れる表面処理鋼材である。
本発明では、さらに、非晶質さび中にCr，Ni，Ｐ，Cuか
ら選ばれる１種または２種以上が含まれることが好まし
い。Ｖおよび／またはＷの非晶質さび内含有量は合計で
0.10wt％以上であることが好ましい。
【００１０】また、Cr，Ni，Ｐ，Cuから選ばれる１種ま
たは２種以上の非晶質さび内含有量は合計で0.10wt％以
上であることが好ましい。また、本発明では、前記塗膜
の表面が樹脂皮膜で覆われていることが好ましい。本発
明において「非晶質さび」とは、鉄さび（Fe，Ｏ，Ｈか
らなる化合物であって鉄の酸化物、水酸化物の単体また
は混合物）であって、非晶質成分を20％以上含むものを
いう。鉄さび中の非晶質成分は、同鉄さび中の結晶質成
分をＸ線回折により同定・定量し前記鉄さびの全量から
差し引くことにより定量することができる。非晶質さび
中には、80wt％未満のα-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、
Fe2O 3 、FeO 、Fe3O4 などの結晶質成分のほか、不可避
的に混入する不純物が含まれていてもよい。また、前記
鉄さび中には、Fe，Ｏ，Ｈ以外の有効成分（Mo，Ni，C
r，Ｐ，Ｖ，Cu，Ｗ）が１種または２種以上含まれてい
てもよい。
たは２種以上の非晶質さび内含有量は合計で0.10wt％以
上であることが好ましい。また、本発明では、前記塗膜
の表面が樹脂皮膜で覆われていることが好ましい。本発
明において「非晶質さび」とは、鉄さび（Fe，Ｏ，Ｈか
らなる化合物であって鉄の酸化物、水酸化物の単体また
は混合物）であって、非晶質成分を20％以上含むものを
いう。鉄さび中の非晶質成分は、同鉄さび中の結晶質成
分をＸ線回折により同定・定量し前記鉄さびの全量から
差し引くことにより定量することができる。非晶質さび
中には、80wt％未満のα-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、
Fe2O 3 、FeO 、Fe3O4 などの結晶質成分のほか、不可避
的に混入する不純物が含まれていてもよい。また、前記
鉄さび中には、Fe，Ｏ，Ｈ以外の有効成分（Mo，Ni，C
r，Ｐ，Ｖ，Cu，Ｗ）が１種または２種以上含まれてい
てもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】化学的に安定な錆が物理的に緻密
であれば割れや空隙等の構造的欠陥が生成しにくく、大
気中の酸素や水さらには塩素イオンなどの腐食物質の侵
入を防ぐことにもなり、結果として大気腐食環境を遮断
しやすくなり、浮き錆や流れ錆などの基本的原因である
Feイオンの流出を軽減することができる。さらに、大気
腐食環境中で錆が化学的に安定であれば、錆の相変態や
溶解を伴う電気化学反応が抑制される。
であれば割れや空隙等の構造的欠陥が生成しにくく、大
気中の酸素や水さらには塩素イオンなどの腐食物質の侵
入を防ぐことにもなり、結果として大気腐食環境を遮断
しやすくなり、浮き錆や流れ錆などの基本的原因である
Feイオンの流出を軽減することができる。さらに、大気
腐食環境中で錆が化学的に安定であれば、錆の相変態や
溶解を伴う電気化学反応が抑制される。
【００１２】本発明の表面処理鋼材（本発明鋼材）は、
その表面が非晶質成分を含む鉄さび間の隙間を樹脂が埋
める構造をなし、かかる構造により、良好な耐候性が備
わると共に、鋼材地鉄との密着性に優れ、また上層に塗
装を施す場合には該上層塗膜との密着性にも優れる。た
だし、鉄さび中の結晶質成分（α-FeOOH、β-FeOOH、γ
-FeOOH、Fe2O3 、FeO 、Fe3O4 など）が合計で80wt％以
上になると耐候性改善効果が弱まる。なお、結晶質成分
の中での存在比率については、α-FeOOHが50wt％以上で
あることが好ましい。というのは、人工錆層中の鉄さび
が80wt％以下の結晶質成分を含む場合、大気腐食環境中
において安定な最終化合物であるα-FeOOHが多い方が人
工錆層の安定度がより高くなると考えられるからであ
る。
その表面が非晶質成分を含む鉄さび間の隙間を樹脂が埋
める構造をなし、かかる構造により、良好な耐候性が備
わると共に、鋼材地鉄との密着性に優れ、また上層に塗
装を施す場合には該上層塗膜との密着性にも優れる。た
だし、鉄さび中の結晶質成分（α-FeOOH、β-FeOOH、γ
-FeOOH、Fe2O3 、FeO 、Fe3O4 など）が合計で80wt％以
上になると耐候性改善効果が弱まる。なお、結晶質成分
の中での存在比率については、α-FeOOHが50wt％以上で
あることが好ましい。というのは、人工錆層中の鉄さび
が80wt％以下の結晶質成分を含む場合、大気腐食環境中
において安定な最終化合物であるα-FeOOHが多い方が人
工錆層の安定度がより高くなると考えられるからであ
る。
【００１３】なお、さらなる耐候性改善の面から、非晶
質さび（非晶質成分20wt％以上の鉄さび）の中でも、非
晶質成分50wt％以上のものがより好ましい。そして、非
晶質さび中にＶおよび／またはＷが含まれる本発明鋼材
では、非晶質さび中にＶおよび／またはＷが共析し、さ
らに優れた耐候性が発揮される。Ｖおよび／またはＷ添
加の効果については、Ｖおよび／またはＷが非晶質さび
中のFeと一部置き換わった形態になり、あるいは、単純
に非晶質さびとＶおよび／またはＷ系イオンが混在し、
腐食因子が浸透してきた時にＶおよび／またはＷイオン
により安定した化合物が生成され該化合物が非晶質さび
中に分散して、錆層を自然環境の変化に対してより安定
なものとすることが推察され、例えば、Ｖおよび／また
はＷ系イオンによるClイオンやSO4 イオンなどの腐食因
子の遮蔽（透過抑制）効果などによる鋼表面での腐食抑
制効果が考えられる。
質さび（非晶質成分20wt％以上の鉄さび）の中でも、非
晶質成分50wt％以上のものがより好ましい。そして、非
晶質さび中にＶおよび／またはＷが含まれる本発明鋼材
では、非晶質さび中にＶおよび／またはＷが共析し、さ
らに優れた耐候性が発揮される。Ｖおよび／またはＷ添
加の効果については、Ｖおよび／またはＷが非晶質さび
中のFeと一部置き換わった形態になり、あるいは、単純
に非晶質さびとＶおよび／またはＷ系イオンが混在し、
腐食因子が浸透してきた時にＶおよび／またはＷイオン
により安定した化合物が生成され該化合物が非晶質さび
中に分散して、錆層を自然環境の変化に対してより安定
なものとすることが推察され、例えば、Ｖおよび／また
はＷ系イオンによるClイオンやSO4 イオンなどの腐食因
子の遮蔽（透過抑制）効果などによる鋼表面での腐食抑
制効果が考えられる。
【００１４】非晶質さび中のＶおよび／またはＷ含有量
については、その合計含有量が0.10wt％未満では耐候性
改善効果が小さいため、0.10wt％以上含有させることが
好ましい。上限については、効果とコストの兼ね合いか
ら15wt％程度を上限とするのがよい。また、Ｖおよび／
またはＷを含む非晶質さび中に、第２元素（Cr，Ni，
Ｐ，Cu）の１種または２種以上が合計で0.10wt％以上含
まれると耐候性改善効果がさらに大きくなる。これらの
第２元素の添加には、錆中に共析して錆をさらに緻密化
し、構造的遮蔽効果を助長する作用があると考えられ
る。なお、効果とコストとの兼ね合いから第２元素の含
有量は15wt％程度以下とするのがよい。
については、その合計含有量が0.10wt％未満では耐候性
改善効果が小さいため、0.10wt％以上含有させることが
好ましい。上限については、効果とコストの兼ね合いか
ら15wt％程度を上限とするのがよい。また、Ｖおよび／
またはＷを含む非晶質さび中に、第２元素（Cr，Ni，
Ｐ，Cu）の１種または２種以上が合計で0.10wt％以上含
まれると耐候性改善効果がさらに大きくなる。これらの
第２元素の添加には、錆中に共析して錆をさらに緻密化
し、構造的遮蔽効果を助長する作用があると考えられ
る。なお、効果とコストとの兼ね合いから第２元素の含
有量は15wt％程度以下とするのがよい。
【００１５】なお、人工錆層において、非晶質さびの樹
脂に対する重量比が10wt％未満であると耐候性向上効果
が小さくなり、一方、95wt％超であると樹脂が不足して
密着性改善効果が小さくなるため、非晶質さびの樹脂に
対する重量比は10〜95wt％とするのが望ましい。人工錆
層に含まれる樹脂の種類は特に限定されるものではな
く、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アルキド
樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂などを１種あるいは２
種以上組み合わせたものを充当できる。なお、密着性お
よび非晶質さび均一分散の面からは、ブチラール樹脂、
アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂が好適であ
る。
脂に対する重量比が10wt％未満であると耐候性向上効果
が小さくなり、一方、95wt％超であると樹脂が不足して
密着性改善効果が小さくなるため、非晶質さびの樹脂に
対する重量比は10〜95wt％とするのが望ましい。人工錆
層に含まれる樹脂の種類は特に限定されるものではな
く、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アルキド
樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂などを１種あるいは２
種以上組み合わせたものを充当できる。なお、密着性お
よび非晶質さび均一分散の面からは、ブチラール樹脂、
アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂が好適であ
る。
【００１６】また、人工錆層の膜厚（乾燥膜厚を指す。
以下同じ）が1.0 μｍ未満であると、部分的に覆い残し
が生じる可能性が高くなり、場所によって耐候性に格差
が生じることが懸念されるため、人工錆層の膜厚は1.0
μｍ以上であることが望ましい。なお、表面凹凸による
不均一を勘案すれば、さらに好ましいのは３μｍ以上で
ある。他方、人工錆層は、その膜厚が厚ければ厚いほど
流れ錆防止効果が大きいのであるが、コストとの兼ね合
いからその膜厚は50μｍ程度、より好ましくは30μｍ程
度以下とするのがよい。
以下同じ）が1.0 μｍ未満であると、部分的に覆い残し
が生じる可能性が高くなり、場所によって耐候性に格差
が生じることが懸念されるため、人工錆層の膜厚は1.0
μｍ以上であることが望ましい。なお、表面凹凸による
不均一を勘案すれば、さらに好ましいのは３μｍ以上で
ある。他方、人工錆層は、その膜厚が厚ければ厚いほど
流れ錆防止効果が大きいのであるが、コストとの兼ね合
いからその膜厚は50μｍ程度、より好ましくは30μｍ程
度以下とするのがよい。
【００１７】人工錆層を形成するには、原料である非晶
質さびをＶおよび／またはＷの化合物、または、Ｖおよ
び／またはＷ＋第２元素の化合物と共に水または有機溶
媒に加えて溶液とし、該溶液に樹脂を混合させたものを
刷毛塗り、スプレー、コーター等により鋼材表面に塗布
・成膜するのがよい。また、前記人工錆層の表面は樹脂
皮膜（上層膜）で覆われていることが好ましい。これに
より、人工錆層が上層膜で保護されて、流れ錆の発生が
さらに抑制される。本発明では人工錆層中に樹脂が含ま
れるので、上層膜をなす樹脂に顔料を添加し、自由に彩
色して周囲の景観に応じた色調の鋼材とすることができ
る。
質さびをＶおよび／またはＷの化合物、または、Ｖおよ
び／またはＷ＋第２元素の化合物と共に水または有機溶
媒に加えて溶液とし、該溶液に樹脂を混合させたものを
刷毛塗り、スプレー、コーター等により鋼材表面に塗布
・成膜するのがよい。また、前記人工錆層の表面は樹脂
皮膜（上層膜）で覆われていることが好ましい。これに
より、人工錆層が上層膜で保護されて、流れ錆の発生が
さらに抑制される。本発明では人工錆層中に樹脂が含ま
れるので、上層膜をなす樹脂に顔料を添加し、自由に彩
色して周囲の景観に応じた色調の鋼材とすることができ
る。
【００１８】上層膜をなす樹脂の種類は、特に限定され
ないが、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アル
キド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂などを１種または
２種以上組合せて使用し、単層あるいは複層に成膜すれ
ばよい。なお、紫外線等で変色し難いという面では、ア
クリル樹脂、フッ素樹脂、ブチラール樹脂、シリコン樹
脂が好適である。
ないが、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アル
キド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂などを１種または
２種以上組合せて使用し、単層あるいは複層に成膜すれ
ばよい。なお、紫外線等で変色し難いという面では、ア
クリル樹脂、フッ素樹脂、ブチラール樹脂、シリコン樹
脂が好適である。
【００１９】また、顔料としては、ベンガラ、二酸化チ
タン、カーボンブラック、チタンイエロー、フタロシア
ニングリーン、フタロシアニンブルーなどの着色顔料、
タルク、マイカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの
体質顔料、クロム酸亜鉛、酸化クロムなどの防錆顔料、
無公害顔料であるリン酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、モリ
ブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウムな
どが使用できる。その他、チキソ剤、分散剤、酸化防止
剤等の慣用添加剤を加えることもできる。
タン、カーボンブラック、チタンイエロー、フタロシア
ニングリーン、フタロシアニンブルーなどの着色顔料、
タルク、マイカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの
体質顔料、クロム酸亜鉛、酸化クロムなどの防錆顔料、
無公害顔料であるリン酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、モリ
ブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウムな
どが使用できる。その他、チキソ剤、分散剤、酸化防止
剤等の慣用添加剤を加えることもできる。
【００２０】なお、上層膜の膜厚（上層膜厚）が３μｍ
に満たないと、流れ錆発生抑制効果が弱く、色彩効果も
弱いため、上層膜を設ける場合にはその膜厚を３μｍ以
上とするのが好ましい。なお、下地（人工錆層）の表面
凹凸による不均一を勘案すれば、より好ましいのは５μ
ｍ以上である。また、上層膜厚は厚ければ厚いほど上記
効果が大きいが、効果とコストとの兼ね合いから50μｍ
程度以下、より好ましくは20μｍ程度以下とするのが良
い。
に満たないと、流れ錆発生抑制効果が弱く、色彩効果も
弱いため、上層膜を設ける場合にはその膜厚を３μｍ以
上とするのが好ましい。なお、下地（人工錆層）の表面
凹凸による不均一を勘案すれば、より好ましいのは５μ
ｍ以上である。また、上層膜厚は厚ければ厚いほど上記
効果が大きいが、効果とコストとの兼ね合いから50μｍ
程度以下、より好ましくは20μｍ程度以下とするのが良
い。
【００２１】
【実施例】表１に示す化学組成になる各鋼材から150 mm
×70mm×３mmの試験片を採取し、これら試験片に対し、
表面をショットブラストで清浄化し、残存油分をアルコ
ールで除去後、表２に本発明の実施例および比較例とし
て示した各種条件で表面処理を施して各種塗膜を形成
し、海岸地帯（飛来塩分量 0.2mg/dm2/day）にて150日
間の大気暴露試験を行った。原料としての鉄さび中の非
晶質成分含有量は、鉄さびの全量からＸ線内部定量分析
法（ZnO を標準物質とする）により測定したα-FeOOH、
β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4 の各量を差し引いて求め
た。
×70mm×３mmの試験片を採取し、これら試験片に対し、
表面をショットブラストで清浄化し、残存油分をアルコ
ールで除去後、表２に本発明の実施例および比較例とし
て示した各種条件で表面処理を施して各種塗膜を形成
し、海岸地帯（飛来塩分量 0.2mg/dm2/day）にて150日
間の大気暴露試験を行った。原料としての鉄さび中の非
晶質成分含有量は、鉄さびの全量からＸ線内部定量分析
法（ZnO を標準物質とする）により測定したα-FeOOH、
β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4 の各量を差し引いて求め
た。
【００２２】耐候性については、錆発生状況（流れ錆発
生状況及び赤錆等発生による外観変化）の観察と最大板
厚減少量の測定により調査した。また、塗膜の密着性に
ついては、塗膜形成後の試験片を50mm×20mmに剪断後そ
の非調査面側を研削して２mm厚のサンプルとし、このサ
ンプルに万力およびペンチで両端45度ねじり・ねじり戻
し試験を施した後、調査面（非研削面）にセロハンテー
プによる剥離試験を行って調査した。
生状況及び赤錆等発生による外観変化）の観察と最大板
厚減少量の測定により調査した。また、塗膜の密着性に
ついては、塗膜形成後の試験片を50mm×20mmに剪断後そ
の非調査面側を研削して２mm厚のサンプルとし、このサ
ンプルに万力およびペンチで両端45度ねじり・ねじり戻
し試験を施した後、調査面（非研削面）にセロハンテー
プによる剥離試験を行って調査した。
【００２３】その結果を表２の注記欄に記載した評価基
準に則って整理し、同表に示す。表２より、本発明範囲
内にある実施例では、流れ錆発生が少なく、最大板厚減
少量も少なく、塗膜密着性も良好で、総合評価がどれも
４以上であり、うち、非晶質さび中のＶ量が 10.00wt％
と最も多い実施例２、ならびに人工錆層＋上層膜の複層
塗膜とした実施例６〜８では総合評価が５に達した。
準に則って整理し、同表に示す。表２より、本発明範囲
内にある実施例では、流れ錆発生が少なく、最大板厚減
少量も少なく、塗膜密着性も良好で、総合評価がどれも
４以上であり、うち、非晶質さび中のＶ量が 10.00wt％
と最も多い実施例２、ならびに人工錆層＋上層膜の複層
塗膜とした実施例６〜８では総合評価が５に達した。
【００２４】これに対し、比較例１，２，５は非晶質さ
び中にＶもＷも含まれず、比較例３は鉄さび中の非晶質
成分が20wt％未満で非晶質さびに該当せず、比較例４は
人工錆層が塗布でなく化学変化により形成され、比較例
６は樹脂のみ塗布され、いずれも本発明範囲外にあるた
め総合評価が３以下であった。
び中にＶもＷも含まれず、比較例３は鉄さび中の非晶質
成分が20wt％未満で非晶質さびに該当せず、比較例４は
人工錆層が塗布でなく化学変化により形成され、比較例
６は樹脂のみ塗布され、いずれも本発明範囲外にあるた
め総合評価が３以下であった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】かくして本発明によれば、大気腐食環境
中で極めて長期にわたり十分な耐候性を持続し得る鋼材
が実現し、この鋼材を建築構造物に適用することで、メ
インテナンス省略あるいはメインテナンス回数削減が図
れるばかりか、この鋼材は塗膜密着性に優れるため、施
工中の塗装作業で発生しがちなタッチアップによる塗膜
剥離が少なくなり、その良好な耐候性を鋼材全面で均一
に確保できるという優れた効果を奏する。
中で極めて長期にわたり十分な耐候性を持続し得る鋼材
が実現し、この鋼材を建築構造物に適用することで、メ
インテナンス省略あるいはメインテナンス回数削減が図
れるばかりか、この鋼材は塗膜密着性に優れるため、施
工中の塗装作業で発生しがちなタッチアップによる塗膜
剥離が少なくなり、その良好な耐候性を鋼材全面で均一
に確保できるという優れた効果を奏する。
フロントページの続き (72)発明者 釣 之郎 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 森戸 延行 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K044 AA02 AB02 BA12 BA21 BB01 BB03 BB11 BB16 BB17 BC02 CA04 CA07 CA16 CA53 CA62
Claims (5)
- 【請求項１】 非晶質さびと樹脂とからなる単層の塗膜
で表面を覆われ、非晶質さび中にＶおよび／またはＷが
含まれる耐候性に優れる表面処理鋼材。 - 【請求項２】 非晶質さび中にCr，Ni，Ｐ，Cuから選ば
れる１種または２種以上が含まれる請求項１に記載の鋼
材。 - 【請求項３】 非晶質さびと樹脂とからなる単層の塗膜
で表面を覆われ、非晶質さび中にＶおよび／またはＷが
合計で0.10wt％以上含まれる請求項１または２に記載の
鋼材。 - 【請求項４】 非晶質さび中にCr，Ni，Ｐ，Cuから選ば
れる１種または２種以上が合計で0.10wt％以上含まれる
請求項２または３に記載の鋼材。 - 【請求項５】 前記塗膜の表面が樹脂皮膜で覆われた請
求項１〜４のいずれかに記載の鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338138A JP2000160364A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 耐候性に優れる表面処理鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338138A JP2000160364A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 耐候性に優れる表面処理鋼材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000160364A true JP2000160364A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=18315283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10338138A Pending JP2000160364A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 耐候性に優れる表面処理鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000160364A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006118011A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 海浜耐候性に優れた鋼材と構造物 |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP10338138A patent/JP2000160364A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006118011A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 海浜耐候性に優れた鋼材と構造物 |
| JP4586489B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2010-11-24 | 住友金属工業株式会社 | 海浜耐候性に優れた鋼材と構造物 |
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