JP2001226778A - Rust stabilizing treating method for steel, steel subjected to same rust stabilizing treatment and steel structure constructed by same steel - Google Patents
Rust stabilizing treating method for steel, steel subjected to same rust stabilizing treatment and steel structure constructed by same steelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、海岸地帯等、飛
来塩分量が多い地域で使用する鋼材の錆安定化処理法に
関する。更に詳しくは、飛来塩分量が多い地域におい
て、耐候性鋼の表面に防食性能が高い錆、即ち、安定錆
が効率よく形成し、更に、安定錆形成過程において流れ
錆による美観を損なわない、鋼材の錆安定化処理法およ
びこの錆安定化処理が施された鋼材ならびにこの鋼材に
よって構築された鋼構造物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for stabilizing rust of steel used in an area having a high amount of flying salt, such as a coastal zone. More specifically, in areas where the amount of flying salt is high, rust having high anticorrosion performance on the surface of weathering steel, that is, stable rust is efficiently formed, and furthermore, the steel material which does not impair the appearance due to flowing rust in the stable rust forming process. The present invention relates to a rust stabilization treatment method, a steel material subjected to the rust stabilization treatment, and a steel structure constructed from the steel material.
【0002】[0002]
【従来の技術】耐候性鋼は、Cu、Ni、Cr、P、M
o等の元素を合有する低合金鋼であって、無塗装で大気
中に暴露すると、腐食して発錆する過程で防食性に優れ
た錆、即ち、安定錆が自然に形成される。安定錆が形成
された後は、鋼材の腐食はほとんど進行しない。耐候性
鋼材は、塗装鋼材のように補修の必要がない、メンテナ
ンスフリーであることから、形鋼、鋼板、鋼管等、各種
鋼材に適用され、橋梁や鉄塔等の構造物として幅広い用
途がある。2. Description of the Related Art Weathering steels are made of Cu, Ni, Cr, P, M.
When it is a low alloy steel containing elements such as o and is exposed to the atmosphere without painting, rust excellent in anticorrosion properties, that is, stable rust is naturally formed in the process of corroding and rusting. After the stable rust is formed, the corrosion of the steel material hardly progresses. Unlike weathering steel, weather-resistant steel does not require repair and is maintenance-free, so it is applied to various steels such as shaped steel, steel plates, steel pipes, etc., and has a wide range of uses as structures such as bridges and steel towers.
【0003】しかし、海岸地帯、融雪塩散布地域等、飛
来塩分量が多い地域では、耐候性鋼に安定錆が形成され
にくく、そのために、耐候性鋼の適用可能地域は飛来塩
分量の少ない地域に制限されてきた。However, in areas where the amount of incoming salt is large, such as coastal areas and areas where salt is melted, stable rust is unlikely to be formed on the weather-resistant steel. Therefore, the area where the weather-resistant steel can be applied is an area where the amount of incoming salt is low. Has been restricted to.
【0004】この問題に対して、飛来塩分量が多い環境
においても無塗装で十分な耐食性を有する、Niを主た
る添加元素とする耐候性鋼が特開平9−165647号
公報、特開平3−158436等に開示されている。In order to solve this problem, weather-resistant steels containing Ni as a main additive element and having sufficient corrosion resistance without coating even in an environment where the amount of flying salt is large are disclosed in JP-A-9-165647 and JP-A-3-158436. Etc.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のNiを主たる添加元素とする耐候性鋼の場合でも、安
定錆が形成されるまでには、5年以上の長期間を要す
る。安定錆が形成されるまでの期間、特に、使用初期の
段階における流れ錆および浮き錆等によって、鋼材およ
び構造物の美観の喪失、更には、周囲の環境汚染の問題
が生じる場合がある。However, even in the case of weather-resistant steel containing Ni as a main additive element, it takes a long period of five years or more before stable rust is formed. During the period until stable rust is formed, in particular, flowing rust and floating rust in the early stage of use, the appearance of steel materials and structures may be lost, and furthermore, there may be a problem of surrounding environmental pollution.
【0006】従って、この発明の目的は、飛来塩分量が
多い地域(具体的には、飛来塩分量≧0.05mdd
(mdd=1mg/dm2/day))において、流れ
錆を防止し、且つ、飛来塩分等、腐食性アニオンの透過
を抑制して、外観を損なうことなく安定錆を効率よく形
成することができる、鋼材の錆安定化処理方法およびこ
の錆安定化処理が施された鋼材ならびにこの鋼材によっ
て構築された鋼構造物を提供するものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide an area having a high amount of incoming salt (specifically, an amount of incoming salt ≧ 0.05 mdd).
(Mdd = 1 mg / dm 2 / day)), it is possible to efficiently form stable rust without impairing the appearance by preventing flow rust and suppressing permeation of corrosive anions such as flying salt. Another object of the present invention is to provide a rust stabilization method for a steel material, a steel material subjected to the rust stabilization process, and a steel structure constructed from the steel material.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
実質的にCrを含有せず、且つ、Niが添加された耐候
性鋼材の表面に、3価のクロムイオンおよび樹脂を含む
錆安定化処理剤を塗布することに特徴を有するものであ
る。According to the first aspect of the present invention,
The present invention is characterized in that a rust stabilizing agent containing trivalent chromium ions and a resin is applied to the surface of a weather-resistant steel material which does not substantially contain Cr and to which Ni is added.
【0008】請求項2記載の発明は、前記3価のクロム
イオンの前記耐候性鋼材への塗布量は、1〜200μm
ol/cm2の範囲内であることに特徴を有するもので
ある。According to a second aspect of the present invention, the amount of the trivalent chromium ion applied to the weathering steel is 1 to 200 μm.
ol / cm 2 .
【0009】請求項3記載の発明は、前記樹脂は、鉄イ
オンに対して捕捉沈着作用を有するアニオンと対カチオ
ンとからなる1種以上の塩を含有するものからなること
に特徴を有するものである。A third aspect of the present invention is characterized in that the resin contains at least one salt composed of an anion having a trapping and depositing action on iron ions and a counter cation. is there.
【0010】請求項4記載の発明は、マイナスの固定電
荷を持つ樹脂を含有するものからなることに特徴を有す
るものである。The invention according to claim 4 is characterized in that it comprises a resin having a negative fixed charge.
【0011】請求項5記載の発明は、実質的にCrを含
有せず、且つ、Niが添加された耐候性鋼材の表面に、
3価のクロムイオンを含有する第1処理剤を塗布し、次
いで、樹脂を含有する第2処理剤を塗布することに特徴
を有するものである。The invention according to claim 5 is characterized in that the surface of the weather-resistant steel material which does not substantially contain Cr and to which Ni is added,
It is characterized in that a first treatment agent containing trivalent chromium ions is applied, and then a second treatment agent containing a resin is applied.
【0012】請求項6記載の発明は、前記第1処理剤の
3価のクロムイオンの前記鋼材への塗布量は、1〜20
0μmol/cm2の範囲内であることに特徴を有する
ものである。According to a sixth aspect of the present invention, the amount of the trivalent chromium ion of the first treating agent applied to the steel material is 1 to 20.
It is characterized by being within the range of 0 μmol / cm 2 .
【0013】請求項7記載の発明は、前記第2処理剤の
樹脂は、鉄イオンに対して捕捉沈着作用を有するアニオ
ンと対カチオンとからなる1種以上の塩を含有するもの
からなることに特徴を有するものである。According to a seventh aspect of the present invention, the resin of the second treatment agent contains at least one salt composed of an anion having a trapping and depositing action on iron ions and a counter cation. It has features.
【0014】請求項8記載の発明は、前記第2処理剤の
樹脂は、マイナスの固定電荷を持つ樹脂を含有するもの
からなることに特徴を有するものである。The invention according to claim 8 is characterized in that the resin of the second treatment agent contains a resin having a negative fixed charge.
【0015】請求項9記載の発明は、前記Niの添加量
は、0.4〜5.0質量%の範囲内であることに特徴を
有するものである。A ninth aspect of the present invention is characterized in that the addition amount of Ni is in a range of 0.4 to 5.0% by mass.
【0016】請求項10記載の発明は、前記請求項1か
ら9記載の内の何れか1つの方法によって錆安定化処理
が施された鋼材に特徴を有するものである。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a steel material which has been subjected to a rust stabilizing treatment by any one of the first to ninth aspects.
【0017】請求項11記載の発明は、前記請求項10
記載の鋼材によって構築された鋼構造物に特徴を有する
ものである。The invention according to claim 11 is the invention according to claim 10.
The present invention has a feature in a steel structure constructed from the described steel material.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】次に、この発明の、鋼材の錆安定
化処理方法の一実施形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a method for stabilizing rust of steel according to the present invention will be described.
【0019】(鋼材)この発明において下地鋼材の合有
元素の中で、飛来塩分量が多い地域における耐候性の観
点からNiおよびCrの範囲が特に重要である。他の元
素については特に限定はしない。また、処理面はブラス
ト処理等で表面のスケールや錆を落とした状態が好まし
いが、必ずしもその必要はない。(Steel) In the present invention, the range of Ni and Cr is particularly important from the viewpoint of weather resistance in a region where the amount of flying salt is high, among the combined elements of the base steel. The other elements are not particularly limited. The treated surface is preferably in a state where scale and rust on the surface have been removed by blasting or the like, but this is not always necessary.
【0020】Ni Niは、飛来塩分量が多い環境において、防食性に優れ
た錆を形成する効果を有している。そのために必要量添
加する。しかし、Ni添加量が0.4質量%未満では、
上述した効果が発揮されない。一方、Ni添加量が5.
0質量%を超えると、経済性の点で不利であり、また、
ベイナイト組織が生じやすくなり、機械的特性、特に、
靭性が劣化する。従って、Ni添加量は、0.4〜5.
0質量%の範囲内に限定することが好ましい。Ni Ni has the effect of forming rust with excellent anticorrosion properties in an environment where the amount of flying salt is large. Add the necessary amount for that. However, if the Ni content is less than 0.4% by mass,
The effects described above are not exhibited. On the other hand, when the amount of Ni added is 5.
If it exceeds 0% by mass, it is disadvantageous in terms of economy, and
A bainite structure is likely to occur, and mechanical properties, especially,
The toughness deteriorates. Therefore, the amount of Ni added is 0.4 to 5.
It is preferable that the content be limited to the range of 0% by mass.
【0021】Cr Crは、飛来塩分量が多い環境において、孔あき腐食の
発生を助長する元素である。孔あき腐食は、塩化物イオ
ン等の腐食性アニオンが濃化して、安定錆の発生を阻害
する。また、孔あき腐食によって流れ錆量も増加する。
従って、鋼材中にCrは、実質的に含まないものとし
た。ここで実質的に含まないとは、0.1質量%以下は
含んでも良いことを意味する。Cr Cr is an element that promotes the occurrence of perforated corrosion in an environment where the amount of flying salt is large. In the case of perforated corrosion, corrosive anions such as chloride ions are concentrated to inhibit the generation of stable rust. In addition, the amount of flow rust increases due to perforated corrosion.
Therefore, Cr was not substantially contained in the steel material. Here, substantially not containing means that 0.1% by mass or less may be contained.
【0022】(錆安定化処理剤)この発明において、錆
安定化処理剤とは、鋼材表面に塗布されることによっ
て、下地鋼材の錆を安定化し得る機能を有する処理剤で
あり、その必須成分として、3価のクロムイオンおよび
樹脂を含有するものである。3価のクロムイオンおよび
樹脂を含有することによって、流れ錆防止機能や腐食性
アニオンの透過抑制機能等、錆安定化処理剤に必要な機
能を長期にわたり保持することができる。(Rust stabilizing agent) In the present invention, the rust stabilizing agent is a treating agent having a function of stabilizing the rust of the underlying steel material by being applied to the surface of the steel material. Contains a trivalent chromium ion and a resin. By containing the trivalent chromium ion and the resin, the functions required for the rust stabilizing agent such as the flow rust prevention function and the corrosive anion permeation suppression function can be maintained for a long time.
【0023】また、前述のような1層塗りの錆安定化処
理剤の他に、3価のクロムイオンを有する第1処理剤
と、樹脂を含有する第2処理剤とからなる2層塗りの処
理剤とすることも可能である。In addition to the above-described one-layer coating rust stabilizing agent, a two-layer coating comprising a first processing agent having trivalent chromium ions and a second processing agent containing a resin. It is also possible to use a treating agent.
【0024】以下では、1層塗りの場合について処理剤
の組成を説明する。Hereinafter, the composition of the treating agent in the case of one-layer coating will be described.
【0025】樹脂 ここで用いられる樹脂は、処理液の状態では、液状で、
処理後乾燥することによって、皮膜を形成し得るもので
あれば、特に種類は問わないが、例えば、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、ブチラール樹脂、
ビニル系樹脂、アルキッド樹脂等、一般の塗料用樹脂と
して用いられる樹脂が好ましい。また、この発明の錆安
定化処理剤には、樹脂以外に、溶剤、水、顔料、各種添
加剤等を含有することができる。Resin The resin used here is a liquid in the state of a processing liquid,
By drying after the treatment, any type can be used as long as it can form a film, for example, epoxy resin, phenol resin, polyester resin, acrylic resin, polyurethane resin, fluorine resin, butyral resin,
Resins used as general coating resins, such as vinyl resins and alkyd resins, are preferred. Further, the rust stabilizing agent of the present invention may contain a solvent, water, a pigment, various additives, and the like, in addition to the resin.
【0026】3価のクロムイオン 3価のクロムイオンは、錆の欠陥や細孔に浸透し、錆を
緻密化させて安定錆を形成する作用を有している。かか
る3価のクロムイオンは、3価のクロムイオンと対アニ
オンとからなる塩を溶解することにより添加され、酢酸
クロム、蟻酸クロム、水酸化クロム、硝酸クロム、リン
酸クロム、硫酸クロム等が挙げられが、これらに限定さ
れるものではない。錆の緻密化に寄与するためには、3
価のクロムイオンの塗布量は、鋼材単位面積(cm2)
当たり1μmol/cm2以上にすべきである。一方、
3価のクロムイオンの塗布量が鋼材単位面積(cm2)
当たり200μmolを超えても、その効果は飽和す
る。従って、3価のクロムイオンの塗布量は、1〜20
0μmol/cm2の範囲内に限定した。Trivalent Chromium Ions Trivalent chromium ions have the effect of penetrating rust defects and pores and densifying rust to form stable rust. Such a trivalent chromium ion is added by dissolving a salt composed of a trivalent chromium ion and a counter anion, and examples thereof include chromium acetate, chromium formate, chromium hydroxide, chromium nitrate, chromium phosphate, and chromium sulfate. However, the present invention is not limited to these. In order to contribute to the densification of rust, 3
The amount of chromium ions applied is the steel material unit area (cm 2 )
Per μmol / cm 2 or more. on the other hand,
The amount of trivalent chromium ion applied is steel unit area (cm 2 )
Even if the amount exceeds 200 μmol / m, the effect is saturated. Therefore, the coating amount of trivalent chromium ions is 1 to 20.
It was limited to the range of 0 μmol / cm 2 .
【0027】塩 この発明において、硬化皮膜中に合有される鉄イオンに
対して捕捉沈着作用を有するアニオンと対カチオンとか
らなる塩とは、腐食反応で生成する鉄イオンと反応し、
ある条件下において沈着皮膜を形成し得るアニオンと対
カチオンからなる塩のことを指す。Salt In the present invention, the salt comprising an anion having a trapping and depositing action on iron ions contained in the cured film and a counter cation reacts with iron ions generated by a corrosion reaction,
A salt consisting of an anion and a counter cation that can form a deposited film under certain conditions.
【0028】かかるアニオンの例としては、リン酸イオ
ン、クロム酸イオン、ベリリウム酸イオン、ケイ酸イオ
ン、チタン酸イオン、バナジン酸イオン、マンガン酸イ
オン、セレニウム酸イオン、ジルコニウム酸イオン、モ
リブデン酸イオン、タングステン酸イオン等が挙げられ
る。Examples of such anions include phosphate ion, chromate ion, beryllate ion, silicate ion, titanate ion, vanadate ion, manganate ion, selenate ion, zirconate ion, molybdate ion, Tungstate ions and the like.
【0029】これらの中で、リン酸イオンおよび/また
はモリブデン酸イオンをアニオンとした塩が合有された
硬化皮膜であることが錆安定化過程における流れ錆等に
よる外観劣化を効率よく防ぐと共に、塗膜下に効率よく
安定錆を生成し得るので好ましい。Among these, a cured film in which a salt having phosphate ions and / or molybdate ions as anions is combined effectively prevents deterioration in appearance due to flowing rust and the like in the rust stabilization process, and This is preferable because stable rust can be efficiently generated under the coating film.
【0030】具体的な例としては、リン酸亜鉛、リン酸
アルミニウム、リン酸アンモニウム、リン酸一水素カル
シウム、リン酸カドミウム、リン酸カリウム、リン酸カ
ルシウム、リン酸銀、リン酸クロム、リン酸コバルト、
リン酸水銀、リン酸水素アンモニウムナトリウム、リン
酸水素ウラニル、リン酸水素ストロンチウム、リン酸水
素二アンモニウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素
二銀、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素バリウム、
リン酸水素マグネシウム、リン酸水素マンガン、リン酸
セリウム、リン酸タリウム、リン酸鉄、リン酸銅、リン
酸トリウム、リン酸ナトリウム、リン酸鉛、リン酸二水
素亜鉛、リン酸二水素カドミウム、リン酸二水素アンモ
ニウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素カルシウ
ム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素バリウム、
リン酸二水素マンガン、リン酸二水素リチウム、リン酸
ニッケル、リン酸バリウム、リン酸ビスマス、リン酸マ
グネシウム、リン酸マグネシウムアンモニウム、リン酸
マンガン、リン酸リチウム、リンタングステン酸ナトリ
ウム、リンモリブデン酸ナトリウム、リンモリブデン酸
アルミニウム、リンモリブデン酸アンモニウム、トリポ
リリン酸二水素アルミニウム、モリブデン酸ナトリウ
ム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アンモニウム、モ
リブデン酸カリウム、モリブデン酸カルシウム、モリブ
デン酸鉛等が挙げられる。Specific examples include zinc phosphate, aluminum phosphate, ammonium phosphate, calcium monohydrogen phosphate, cadmium phosphate, potassium phosphate, calcium phosphate, silver phosphate, chromium phosphate, cobalt phosphate,
Mercury phosphate, sodium ammonium hydrogen phosphate, uranyl hydrogen phosphate, strontium hydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, disilver hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, barium hydrogen phosphate,
Magnesium hydrogen phosphate, manganese hydrogen phosphate, cerium phosphate, thallium phosphate, iron phosphate, copper phosphate, thorium phosphate, sodium phosphate, lead phosphate, zinc dihydrogen phosphate, cadmium dihydrogen phosphate, Ammonium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, barium dihydrogen phosphate,
Manganese dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, nickel phosphate, barium phosphate, bismuth phosphate, magnesium phosphate, magnesium ammonium phosphate, manganese phosphate, lithium phosphate, sodium phosphotungstate, sodium phosphomolybdate , Aluminum phosphomolybdate, ammonium phosphomolybdate, aluminum dihydrogen tripolyphosphate, sodium molybdate, zinc molybdate, ammonium molybdate, potassium molybdate, calcium molybdate, lead molybdate and the like.
【0031】これら以外に、クロム酸塩、バナジン酸
塩、タングステン酸塩等、他の鉄イオンを捕捉沈着し得
る塩を添加しても良い。In addition to these, other salts capable of capturing and depositing iron ions, such as chromate, vanadate and tungstate, may be added.
【0032】塩の濃度は、処理剤の固形分100質量部
中1〜10質量部が好ましい。この理由は、1質量部未
満であると、流れ錆の防止効果が不足し、一方、10質
量部を超えると、皮膜の強度が低下して、外観がかえっ
て悪くなるからである。The concentration of the salt is preferably 1 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the solid content of the treating agent. The reason is that if it is less than 1 part by mass, the effect of preventing flow rust is insufficient, while if it exceeds 10 parts by mass, the strength of the film is lowered and the appearance is rather deteriorated.
【0033】マイナスの固定電荷を持つ樹脂 この発明におけるマイナスの固定電荷を持つ樹脂とは、
樹脂、顔料その他の作用により、錆安定化処理剤中の固
定電荷がマイナスである樹脂のことを指し、具体的には
錆安定化処理剤中の樹脂成分の分子中に官能基として、
カルボキシル基、スルホン基、リン酸基、フェノール性
水酸基等を有する樹脂である。Resin having a negative fixed charge The resin having a negative fixed charge in the present invention is:
Resin, pigments and other actions, refers to the resin negative fixed charge in the rust stabilizing agent, specifically as a functional group in the molecule of the resin component in the rust stabilizing agent,
It is a resin having a carboxyl group, a sulfone group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group and the like.
【0034】樹脂がマイナスの固定電荷を有することに
よって、飛来塩分等の腐食性アニオンの鋼材表面への透
過を抑制し、外観を損なうことなく効率良く安定錆を形
成することが可能となる。When the resin has a negative fixed charge, permeation of corrosive anions such as flying salt to the surface of the steel material is suppressed, and stable rust can be efficiently formed without impairing the appearance.
【0035】これらの官能基を有し、錆安定化処理剤の
硬化皮膜を形成し得る樹脂であれば、ベースの樹脂の種
類は問わないが、例えば、ベースの樹脂としては、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、プチラール樹
脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスルホンフミ
ン酸、タンニン酸、陽イオン交換樹脂等のうちの1種以
上をそのまま、あるいは適宜変性したものを使用するこ
とによって得られる。As long as it is a resin having these functional groups and capable of forming a cured film of a rust stabilizing agent, any type of base resin can be used. Examples of the base resin include epoxy resin and phenol. Resin, polyester resin, acrylic resin, polyurethane resin, fluororesin, butyral resin, vinyl resin, alkyd resin, polysulfone humic acid, tannic acid, cation exchange resin, etc. Obtained by using
【0036】その中でも、特に、カルボキシル基、スル
ホン基等のフリーのアニオン性官能基を有する酸価10
〜100の樹脂を含有する処理剤が、耐飛来塩分性が良
好で好ましい。ここで、酸価を10〜100の範囲内に
限定したのは、酸価が10未満では、耐飛来塩分性が劣
り、一方、酸価が100を超えると、安定錆形成性能が
劣るからである。Among them, particularly, an acid value of 10 having a free anionic functional group such as a carboxyl group and a sulfone group.
A treating agent containing a resin of from 100 to 100 is preferable because it has good resistance to flying salt. Here, the reason why the acid value is limited to the range of 10 to 100 is that if the acid value is less than 10, the flying salt resistance is poor, while if the acid value exceeds 100, the stable rust forming performance is poor. is there.
【0037】錆安定化処理剤中の固形分100質量部に
対し、フリーのアニオン性官能基を有する樹脂の含有量
は、塗膜強度と塗膜の劣化過程の外観保持機能のバラン
スの観点から20〜50質量部が好ましい。また、フリ
ーのアニオン性官能基を有する樹脂の種類としては、脂
肪酸変性エポキシ樹脂および無水カルボン酸の反応生成
物が最も外観保持性能および安定錆形成機能に優れてい
るので、好ましい。The content of the resin having a free anionic functional group based on 100 parts by mass of the solid content in the rust stabilizing agent is determined from the viewpoint of the balance between the strength of the coating film and the function of maintaining the appearance during the deterioration process of the coating film. 20 to 50 parts by mass are preferred. As the type of the resin having a free anionic functional group, a reaction product of a fatty acid-modified epoxy resin and a carboxylic anhydride is preferable because it is most excellent in appearance retention performance and stable rust forming function.
【0038】次に、2層塗りの場合について説明する。Next, the case of two-layer coating will be described.
【0039】1層目の錆安定化処理剤は、3価のクロム
イオンを必須成分とする水溶液または樹脂組成物であ
る。3価のクロムイオンの種類は、1層塗りの場合と同
じであり、その塗布量は、1から200μmol/cm
2の範囲内である。The rust stabilizing agent of the first layer is an aqueous solution or a resin composition containing trivalent chromium ions as an essential component. The type of trivalent chromium ions is the same as that in the case of one-layer coating, and the coating amount is 1 to 200 μmol / cm.
It is within the range of 2 .
【0040】2層目の錆安定化処理剤は、鉄イオンに対
して捕捉沈着作用を有するアニオンと対カチオンとから
なる1種以上の塩を含有する樹脂組成物で、塩は、処理
剤固形分100質量部中1から10質量部、樹脂は、2
0から50質量部であることが好ましい。The rust stabilizing agent of the second layer is a resin composition containing at least one salt composed of an anion having a trapping and depositing action on iron ions and a counter cation. 1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of resin, 2
It is preferably from 0 to 50 parts by mass.
【0041】その他、好ましい塩や樹脂の組成等の条件
は、1層塗りの場合と同様である。Other preferable conditions such as the composition of the salt and the resin are the same as those in the case of one-layer coating.
【0042】(処理方法)公知の塗装方法、即ち、エア
スプレー、エアレススプレー、刷毛塗り等により処理す
ることが可能であり、処理方法に特に制限はない。ま
た、特に、加熱・焼き付け等の処理も不要であるため、
工場施工、現地施工の何れにも対応可能である。(Treatment method) The treatment can be performed by a known coating method, that is, air spray, airless spray, brush coating, or the like, and the treatment method is not particularly limited. Also, in particular, since processing such as heating and baking is unnecessary,
Both factory construction and on-site construction are available.
【0043】(鋼材と錆安定化処理剤との組み合わせに
よる効果)Ni、Crともに錆を緻密化し、錆の防食性
能を向上させる効果を有している。これらの元素の錆層
中へ濃化する速度は異なり、Crは、比較的早期に、N
iは時間をかけて濃化する。このために、Crは錆安定
化処理剤から供給することによって、早期に錆を安定化
させることが可能である。また、Crは、上述したよう
に、鋼材に含まれると孔あき腐食の発生を助長し、流れ
錆量を増加させる。この点からもCrは、錆安定化処理
剤から供給することが望ましい。(Effect of Combination of Steel and Rust Stabilizing Agent) Both Ni and Cr have an effect of densifying rust and improving rust corrosion prevention performance. The rate at which these elements concentrate in the rust layer is different, and Cr
i thickens over time. For this reason, it is possible to stabilize rust early by supplying Cr from the rust stabilizing agent. Further, as described above, when Cr is contained in a steel material, it promotes the occurrence of perforated corrosion and increases the amount of flowing rust. From this point, it is desirable that Cr is supplied from a rust stabilizing agent.
【0044】一方、Niを処理剤から供給すると、鋼中
に濃化するまでの間に、錆安定化処理剤の風化等によっ
て効果が低減してしまう。よって、Niは、鋼材に添加
し、ゆっくりと鋼中に濃化させることが好ましい。On the other hand, when Ni is supplied from the treating agent, the effect is reduced due to weathering of the rust stabilizing agent before the Ni is concentrated in the steel. Therefore, it is preferable that Ni is added to the steel material and is slowly concentrated in the steel.
【0045】以上のことから、Ni添加、Cr無添加の
鋼材に、Ni無添加、Cr添加の錆安定化処理剤を塗布
するという組み合わせによって、CrとNiとが濃化し
た緻密な錆層が形成され、このことによって初めて防食
性能に優れた錆層の形成が可能となる。From the above, a dense rust layer in which Cr and Ni are concentrated can be obtained by a combination of applying a Ni-free and Cr-added rust stabilizing agent to a Ni-added and Cr-free steel material. It is possible to form a rust layer excellent in anticorrosion performance by this.
【0046】錆安定化処理剤のもう一つの働きは、上述
した鉄イオンに対する捕捉沈着作用による流れ錆の発生
防止と、マイナス固定電荷による腐食性アニオンの透過
抑制であるが、これらの効果により錆が緻密化すると、
錆安定化処理剤中のアニオンも錆粒子中に吸着されるこ
とになる。このアニオンは、特に、錆と鋼材との境界面
の腐食の活性点に濃化し、電気的反応により塩化物イオ
ンの腐食の活性点への到達を遮断すると考えられる。Another function of the rust stabilizing agent is to prevent the occurrence of flowing rust due to the above-described trapping and depositing action on iron ions and to suppress the permeation of corrosive anions by negative fixed charges. When elaborate,
Anions in the rust stabilizing agent are also adsorbed in the rust particles. This anion is considered to concentrate particularly at the corrosion active site at the interface between the rust and the steel material, and to block the chloride ion from reaching the corrosion active site by an electrical reaction.
【0047】しかしながら、鋼材表面に一旦孔あき腐食
が発生すると、アニオンの供給が追いつかなくなって、
塩化物イオンの孔あき腐食部への侵入を許してしまうよ
うになる。即ち、鋼材に孔あき腐食が発生すると、錆安
定化処理剤の効果が低減してしまう。これを防ぐために
は、耐孔あき腐食に優れた鋼材を用いることが必要であ
り、この発明のように、Crを実質的に含まない鋼材
と、上述の錆安定化処理剤とを組み合わせることによっ
て、はじめて防食性能に優れた錆層の形成が可能とな
る。However, once perforated corrosion occurs on the steel material surface, the supply of anions cannot catch up,
This allows the chloride ions to enter the perforated corrosion zone. In other words, when perforated corrosion occurs in the steel material, the effect of the rust stabilizing agent is reduced. In order to prevent this, it is necessary to use a steel material excellent in perforation corrosion resistance. As in the present invention, by combining a steel material substantially free of Cr with the above-mentioned rust stabilizing agent. For the first time, it is possible to form a rust layer having excellent anticorrosion performance.
【0048】以上のように、この発明によれば、耐孔あ
き腐食性に優れた鋼材を用い、3価のクロムイオンによ
る錆の緻密化、鉄イオンに対する捕捉沈着作用による流
れ錆性の発生防止およびマイナス固定電荷による腐食性
アニオンの透過抑制を兼ね備えた錆安定化処理剤を塗布
することにより、飛来塩分量0.05mdd以上の環境
においても外観を損なうことがない安定錆を効率良く形
成することができる。As described above, according to the present invention, a steel material having excellent corrosion resistance to pitting is used, densification of rust by trivalent chromium ions, and prevention of generation of flow rust by capture and deposition of iron ions. By applying a rust stabilizing agent that also suppresses permeation of corrosive anions by negative fixed charges, it is possible to efficiently form stable rust that does not impair the appearance even in an environment with a flying salt content of 0.05 mdd or more. Can be.
【0049】[0049]
【実施例】次に、この発明を実施例によって更に説明す
る。Next, the present invention will be further described with reference to examples.
【0050】先ず、表1に示すような化学成分からなる
鋼材を用意した。表1において、Aは、この発明の実施
例の鋼材であり、B、C、Dは、比較用鋼材である。各
鋼材を150mm×70mm×6mmの大きさに切削加
工し、表面をショットブラスト処理した。First, a steel material having a chemical composition as shown in Table 1 was prepared. In Table 1, A is a steel material of an example of the present invention, and B, C, and D are comparative steel materials. Each steel material was cut into a size of 150 mm × 70 mm × 6 mm, and the surface was shot blasted.
【0051】[0051]
【表1】 [Table 1]
【0052】このようにして調製した鋼材A、B、C、
Dに、表2、表3に示す1層塗りおよび2層塗りの錆安
定化処理剤を所定の膜厚に塗布し、乾燥して各種の錆安
定化処理鋼材を得た。なお、3価のクロムイオンは、3
価の硫酸クロムから与えた。これら錆安定化処理鋼材の
評価結果を表2、表3に示す。The steel materials A, B, C,
D was coated with a single-layer or two-layer rust stabilizing agent shown in Tables 2 and 3 to a predetermined thickness, and dried to obtain various rust-stabilized steel materials. The trivalent chromium ion is 3
Chromium sulfate. Tables 2 and 3 show the evaluation results of these rust stabilizing steels.
【0053】[0053]
【表2】 [Table 2]
【0054】[0054]
【表3】 [Table 3]
【0055】なお、基体樹脂には、カルボキシル基を有
する樹脂を配合し、ヒマシ油変性エポキシ樹脂とへキサ
ハイドロフタリックアシッドとの反応生成物を用い、酸
価は、エポキシ樹脂に対するヘキサハイドロフタリック
アシッドの比率を種々変えることによって調整した。着
色顔料としては、ベンガラと鉄黒とを1:3の重量比率
で混合したものを用いた。A resin having a carboxyl group is blended with the base resin, and a reaction product of a castor oil-modified epoxy resin and a hexahydrophthalic acid is used. The acid ratio was adjusted by variously changing the ratio. As the color pigment, a mixture of red iron oxide and iron black at a weight ratio of 1: 3 was used.
【0056】なお、表2および表3に記載した以外の成
分として、硬化促進剤としてナフテン酸コバルトを0.
1質量部、ナフテン酸鉛を0.1質量部、その他、錆安
定化処理剤としての物性を調整するための添加剤を適宜
添加した。なお、表2および表3中の質量部は、硬化塗
膜中の質量部である。As a component other than those described in Tables 2 and 3, cobalt naphthenate was used as a hardening accelerator in an amount of 0.1%.
1 part by mass, 0.1 part by mass of lead naphthenate, and other additives for adjusting physical properties as a rust stabilizing agent were appropriately added. The parts by mass in Tables 2 and 3 are parts by mass in the cured coating film.
【0057】そして、表2および表3に記載した錆安定
化処理剤を塗布した耐候性鋼材の耐流れ錆性および錆安
定化形成の良否を、下記方法によって評価した。 (1)海岸地帯暴露(3年、南面30°暴露、曝露期間
中の平均飛来塩分量は、約0.4mdd)による流れ錆
の有無、安定錆形成の有無および塗膜外観の良否。 (2)促進試験(JIS K-5400に規定された塩
水噴霧試験、1ケ月)による流れ錆の有無。Then, the flow rust resistance and the quality of rust stabilization formation of the weathering steel coated with the rust stabilizing agent shown in Tables 2 and 3 were evaluated by the following methods. (1) Exposure to coastal areas (3 years, exposure to 30 ° on the south side, average flying salt during the exposure period is about 0.4 mdd). (2) Presence or absence of flowing rust by accelerated test (salt spray test specified in JIS K-5400, one month).
【0058】評価基準は下記の通りであった。The evaluation criteria were as follows.
【0059】流れ錆:サンプルの下端に白色ペンキを塗
装し、流れ錆による白色ペンキの汚染状態を、下記の4
段階で評価した。Flowing rust: A white paint was applied to the lower end of the sample, and the contamination of the white paint by the flowing rust was evaluated as follows.
It was evaluated on a scale.
【0060】◎:汚染が全く見られない。A: No contamination is observed.
【0061】○:汚染がほとんど見られない。:: Almost no contamination was observed.
【0062】△:汚染が多少見られる。Δ: Some contamination is observed.
【0063】×:汚染が顕著に見られる。X: Contamination is remarkably observed.
【0064】安定錆形成:塗膜を剥がし、塗膜下の錆の
状況を調ベ、下記の4段階で評価した。Stable rust formation: The coating film was peeled off, and the state of rust under the coating film was examined.
【0065】◎:錆は緻密で、欠陥が少なく連続的に形
成されている。A: The rust is dense, has few defects, and is formed continuously.
【0066】○:錆は緻密だが、一部が欠陥を有し不連
続である。○: The rust is dense, but partly defective and discontinuous.
【0067】△:錆の形成が不均一であり、粉状の剥が
れやすい錆が形成されている。Δ: Rust formation is not uniform, and powdery rust is easily formed.
【0068】×:層状の剥がれやすい錆が形成されてい
る。×: Layered rust that easily peels off is formed.
【0069】塗膜剥離性:塗膜下の錆に対してフェロキ
シルテストとセロテープ(登録商標)剥離テストとを実
施した。Coating Peelability: Ferroxil test and Cellotape (registered trademark) peel test were performed on rust under the coating film.
【0070】フェロキシルテストは、錆の安定度を評価
するもので、試験液(フェロシアン化カリウム、フェリ
シアン化カリウム、塩化ナトリウムの混合水溶液)に浸
したろ紙を試験面に貼り付け、腐食活性点に対応して、
ろ紙に現われる青色の斑点を調べるものである。斑点の
個数密度を数え、下記の4段階で評価した。The ferroxyl test evaluates the stability of rust. A filter paper immersed in a test solution (a mixed aqueous solution of potassium ferrocyanide, potassium ferricyanide, and sodium chloride) is stuck on the test surface to determine the corrosion active point. hand,
It examines blue spots appearing on filter paper. The number density of spots was counted and evaluated according to the following four grades.
【0071】◎:発色点数が50個/dm2未満であ
る。A: The number of coloring points is less than 50 / dm 2 .
【0072】○:発色点数が50個/dm2以上100
個/dm2未満である。:: The number of coloring points is 50 / dm 2 or more and 100
Pcs / dm 2 .
【0073】△:発色点数が100個/dm2以上20
0個/dm2未満である。Δ: The number of coloring points is 100 / dm 2 or more and 20
It is less than 0 pieces / dm 2 .
【0074】×:発色点数が200個/dm2以上であ
る。×: The number of coloring points is 200 / dm 2 or more.
【0075】セロテープ剥離テストは、浮き錆量を評価
するもので、錆表面(供試面積は2500mm2)にセ
ロテープを粘着させて剥がし、セロテープに付着した錆
粒子の数密度、大きさを調べるものである。同一個所に
ついて3回繰り返し、浮き錆量の合計を、下記の3段階
で評価した。The cellophane tape peeling test evaluates the amount of floating rust. The cellophane tape is adhered to the rust surface (test area is 2500 mm 2 ), peeled off, and the number density and size of rust particles attached to the cellophane tape are examined. It is. The same location was repeated three times, and the total amount of floating rust was evaluated on the following three levels.
【0076】○:浮き錆量が10mg未満である。○: The amount of floating rust is less than 10 mg.
【0077】△:浮き錆量が10mg以上50mg未満
である。Δ: The amount of floating rust is 10 mg or more and less than 50 mg.
【0078】×:浮き錆量が50mg以上である。×: The amount of floating rust is 50 mg or more.
【0079】これらの評価結果を表2に併せて示す。Table 2 also shows the results of these evaluations.
【0080】表2から明らかなようにように、発明例
は、塩分量が多い環境において良好な外観保持機能と安
定錆形成機能とを有し、且つ、厳しい環境を模した促進
試験においても良好な流れ錆防止機能を有していた。特
に、3価のクロムイオンが錆を早期に緻密化することが
確認された。下地鋼材については、Ni添加による錆の
緻密化および流れ錆の減少、Cr含有率を低くすること
による錆の連続的な形成が確認された。また、錆安定化
処理剤については、鉄イオンを捕捉作用を有するアニオ
ンによる流れ錆の減少、マイナスの固定電荷を持つ樹脂
による錆の連続形成が確認された。As is clear from Table 2, the invention example has a good appearance maintaining function and a stable rust forming function in an environment with a large amount of salt, and is also excellent in an accelerated test simulating a severe environment. Rust prevention function. In particular, it was confirmed that trivalent chromium ions densified rust early. Regarding the base steel material, it was confirmed that the rust was densified and the flow rust was reduced by adding Ni, and the rust was continuously formed by lowering the Cr content. In addition, with regard to the rust stabilizing agent, it was confirmed that flowing rust was reduced by anions having a trapping action of iron ions, and continuous formation of rust was caused by a resin having a negative fixed charge.
【0081】更に、この発明の鋼材と錆安定化処理剤と
の組み合わせにより、塗膜剥離性の向上という効果が得
られた。これは、下記のメカニズムによるものと推定さ
れる。 (1)Cr添加鋼では孔食が起こり、その結果、局所的
に錆厚の大きい部分ができる。 (2)局所的な錆厚の成長が塗膜を圧迫し、その結果、
塗膜に剥離が生じる。 (3)Cr無添加でもNiを添加しなければ、錆の緻密
化が不十分なため、錆層が厚くなり、凹凸が大きくなる
結果、外観にムラが生じる。Further, by combining the steel material of the present invention and the rust stabilizing agent, an effect of improving the peelability of the coating film was obtained. This is presumed to be due to the following mechanism. (1) Pitting corrosion occurs in Cr-added steel, and as a result, locally large rust portions are formed. (2) Local rust thickness growth presses the coating film, and as a result,
Peeling occurs in the coating film. (3) Even if Cr is not added, if Ni is not added, densification of the rust is insufficient, so that the rust layer becomes thick and the irregularities become large, resulting in uneven appearance.
【0082】発明例11の海岸地帯暴露試験によれば、
Fe2+捕捉機能を有する塩を含んでいないが、樹脂のア
ニオン性官能基により塩化物イオンの透過が抑制され、
また、鋼材がこの発明の範囲内あり、且つ、3価のクロ
ムイオンの濃度が高いので、錆の緻密化が促進され、耐
流れ錆性に優れていることが分かった。しかも、鋼材の
耐候性が十分にあり、且つ、3価のクロムイオンの濃度
が高いので、安定錆形成にも優れていた。発明例11の
促進試験において、耐流れ錆性に劣るのは、Fe2+捕捉
機能を有する塩を含まないからであった。According to the coastal area exposure test of Invention Example 11,
Although it does not contain a salt having a Fe 2+ trapping function, permeation of chloride ions is suppressed by the anionic functional group of the resin,
Further, it was found that since the steel material was within the scope of the present invention and the concentration of trivalent chromium ions was high, the densification of rust was promoted and the flow rust resistance was excellent. In addition, since the steel material had sufficient weather resistance and a high trivalent chromium ion concentration, it was excellent in stable rust formation. In the accelerated test of Invention Example 11, the poor flow rust resistance was due to the absence of a salt having a Fe 2+ trapping function.
【0083】発明例12の海岸地帯暴露試験によれば、
Fe2+捕捉機能を有する塩を含んでいるので、耐流れ錆
性に優れていた。しかも、鋼材がこの発明の範囲内にあ
り、且つ、3価のクロムイオンの濃度が高いので、安定
錆形成にも優れていた。発明例12の促進試験におい
て、耐流れ錆性に劣るのは、アニオン性官能基を含まな
いので、塩化物イオンの侵入量が増加して、腐食量が大
きくなり、この結果、塩のFe2+捕捉機能の限界を超え
てしまうからであった。According to the coastal zone exposure test of Invention Example 12,
Since it contains a salt having an Fe 2+ trapping function, it has excellent flow rust resistance. In addition, since the steel material was within the scope of the present invention and the concentration of trivalent chromium ions was high, it was excellent in stable rust formation. In the accelerated test of Inventive Example 12, the inferior in flow rust resistance is that it does not contain an anionic functional group, so the amount of chloride ion penetration increases and the amount of corrosion increases. As a result, the salt Fe 2 + Because it exceeded the limit of the capture function.
【0084】比較例13の海岸地帯暴露試験によれば、
樹脂は、この発明の範囲内にあるが、3価のクロムイオ
ンが含まれていないので、耐流れ錆性は、発明例に比べ
て劣っていた。しかも、3価のクロムイオンが含まれて
いないので、錆層に一部不連続部が生じてしまい、安定
錆形成は、発明例に比べて劣っていた。また、比較例1
3の促進試験によれば、塩および樹脂は、この発明の範
囲内にあるが、3価のクロムイオンが含まれていないの
で、錆の緻密化が促進されず、耐流れ錆性に劣ってい
た。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 13,
Although the resin is within the scope of the present invention, since it does not contain trivalent chromium ions, the flow rust resistance was inferior to the invention examples. In addition, since trivalent chromium ions were not included, a discontinuous portion was partially formed in the rust layer, and stable rust formation was inferior to that of the invention. Comparative Example 1
According to the accelerated test of No. 3, the salt and the resin are within the scope of the present invention, but because they do not contain trivalent chromium ions, the densification of rust is not promoted and the flow rust resistance is poor. Was.
【0085】比較例14の海岸地帯暴露試験によれば、
塩および樹脂は、この発明の範囲内にあるが、3価のク
ロムイオンが含まれていないので、耐流れ錆性は、発明
例より劣っていた。しかも、3価のクロムイオンが含ま
れていないので、錆層に一部不連続部が生じてしまい、
安定錆形成は、発明例に比べて劣っていた。また、比較
例14の促進試験によれば、塩および樹脂は、この発明
の範囲内にあるが、3価のクロムイオンが含まれていな
いので、錆の緻密化が促進されず、耐流れ錆性に劣って
いた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 14,
Although the salt and the resin were within the scope of the present invention, they did not contain trivalent chromium ions, so that the flow rust resistance was inferior to that of the invention. In addition, since trivalent chromium ions are not contained, a discontinuous portion is partially generated in the rust layer,
The stable rust formation was inferior to the invention examples. According to the accelerated test of Comparative Example 14, the salt and the resin are within the scope of the present invention, but since trivalent chromium ions are not contained, the densification of rust is not promoted, The sex was inferior.
【0086】比較例15の海岸地帯暴露試験によれば、
鋼材がこの発明の範囲内にあり、3価のクロムイオンの
濃度が高いが、錆安定化処理剤が塩、アニオン性官能基
共に含まないので、耐流れ錆性は、発明例に比べて劣っ
ていた。しかし、鋼材がこの発明の範囲内であり、3価
のクロムイオンの濃度が高いので、安定錆形成に優れて
いた。また、比較例15の促進試験によれば、Fe2+捕
捉機能を有する塩、アニオン性官能基共に含まないため
に、耐流れ錆性に劣っていた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 15,
Although the steel material is within the scope of the present invention and the concentration of trivalent chromium ions is high, since the rust stabilizing agent does not contain both salts and anionic functional groups, the flow rust resistance is inferior to the invention examples. I was However, since the steel material was within the scope of the present invention and the concentration of trivalent chromium ions was high, it was excellent in stable rust formation. Further, according to the accelerated test of Comparative Example 15, since neither the salt having the Fe 2+ trapping function nor the anionic functional group was contained, the flow rust resistance was poor.
【0087】比較例16の海岸地帯暴露試験によれば、
塩および樹脂は、この発明の範囲内にあるが、鋼材のC
r含有量が多いので、耐流れ錆性は、発明例に比べてに
劣っていた。しかも、鋼材のCr含有量が多いので、安
定錆形成も発明例に比べて劣っていた。また、比較例1
6の促進試験によれば、塩および樹脂は、この発明の範
囲内にあるが、鋼材のCr含有量が多いので、耐流れ錆
性に劣っていた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 16,
Salts and resins are within the scope of this invention, but the C
Because of the high r content, the flow rust resistance was inferior to the invention examples. Moreover, since the steel material has a high Cr content, stable rust formation was inferior to that of the invention. Comparative Example 1
According to the accelerated test No. 6, the salt and the resin were within the scope of the present invention, but were inferior in flow rust resistance because the steel material had a large Cr content.
【0088】比較例17の海岸地帯暴露試験によれば、
塩および樹脂は、この発明の範囲内にあるが、鋼材のC
r含有量が多いので、耐流れ錆性に劣っていた。しか
も、鋼材のCr含有量が多く、且つ、3価のクロムイオ
ンの濃度が低いので、安定錆形成も発明例に比べて劣っ
ていた。また、比較例17の促進試験によれば、樹脂
は、この発明の範囲内にあるが、鋼材のCr含有量が多
いので、耐流れ錆性に劣っていた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 17,
Salts and resins are within the scope of this invention, but the C
Since the r content was large, the flow rust resistance was poor. In addition, since the steel material has a high Cr content and a low trivalent chromium ion concentration, stable rust formation was inferior to the invention examples. According to the accelerated test of Comparative Example 17, the resin was within the range of the present invention, but was inferior in flow rust resistance because the steel material had a large Cr content.
【0089】比較例18の海岸地帯暴露試験によれば、
Fe2+捕捉機能を有する塩、アニオン性官能基共に含ま
ないので、耐流れ錆性に劣っていた。しかも、鋼材のC
r含有量が多いので、耐流れ錆性に劣っていた。また、
比較例18の促進試験によれば、Fe2+捕捉機能を有す
る塩、アニオン性官能基共に含まないので、耐流れ錆性
に劣っていた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 18,
Since neither a salt having an Fe 2+ trapping function nor an anionic functional group was contained, the rust resistance was poor. Moreover, C of steel material
Since the r content was large, the flow rust resistance was poor. Also,
According to the accelerated test of Comparative Example 18, since neither the salt having the Fe 2+ trapping function nor the anionic functional group was contained, the flow rust resistance was poor.
【0090】比較例19の海岸地帯暴露試験によれば、
錆安定化処理剤は、この発明の範囲内にあるが、鋼材の
Ni含有量が少なく、且つ、Cr含有量が多いので、耐
流れ錆性は、発明例に比べて劣っていた。しかも、鋼材
のNi含有量が少なく、且つ、Cr含有量が多いので、
安定錆形成に劣っていた。また、比較例19の促進試験
によれば、鋼材のNi含有量が少なく、且つ、Cr含有
量が多いので、腐食量が大きくなって、塩のFe2+捕捉
機能を超えてしまい、耐流れ錆性に劣っていた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 19,
Although the rust stabilizing agent is within the scope of the present invention, the steel material has a low Ni content and a high Cr content, so that the flow rust resistance was inferior to the invention examples. Moreover, since the Ni content of the steel material is low and the Cr content is high,
Poor stable rust formation. Further, according to the accelerated test of Comparative Example 19, the Ni content of the steel material was low and the Cr content was high, so that the corrosion amount increased, and the steel exceeded the Fe 2+ trapping function of the salt. It was inferior in rust property.
【0091】比較例20の海岸地帯暴露試験によれば、
錆安定化処理剤は、この発明の範囲内にあるが、鋼材の
Ni含有量が少ないので、耐流れ錆性は、発明例に比べ
て劣っていた。しかも、鋼材のNi含有量が少ないの
で、安定錆形成にも劣っていた。また、比較例20の促
進試験によれば、鋼材のNi含有量が少ないので、腐食
量が多くなって、塩のFe2+捕捉機能の限界を超えてし
まい、耐流れ錆性に劣っていた。According to the coastal zone exposure test of Comparative Example 20,
Although the rust stabilizing agent is within the scope of the present invention, the flow rust resistance was inferior to that of the inventive example because the Ni content of the steel material was small. Moreover, since the Ni content of the steel material was small, the formation of stable rust was inferior. Further, according to the accelerated test of Comparative Example 20, since the Ni content of the steel material was small, the corrosion amount increased, exceeding the limit of the Fe 2+ trapping function of the salt, and the flow rust resistance was poor. .
【0092】また、比較例13から20は、何れの場合
も発明例に比べて塗膜剥離性に劣っていた。これは、鋼
材と処理剤との組み合わせおよび処理剤の組成がこの発
明範囲外のため、鋼材での孔食発生に起因する局所的な
塗膜剥離、あるいは錆層の緻密化が不十分なことによる
塗膜剥離が生じたからである。In each of Comparative Examples 13 to 20, the peelability of the coating film was inferior to that of the inventive examples. This is because the combination of the steel material and the treatment agent and the composition of the treatment agent are out of the range of the present invention, so that the local peeling of the coating film due to the occurrence of pitting corrosion in the steel material or the densification of the rust layer is insufficient. This is because peeling of the coating film occurred due to the following.
【0093】また、表3から明らかなように、2層塗り
の場合も1層塗りの場合と同様な結果が得られた。As is clear from Table 3, the same result was obtained in the case of the two-layer coating as in the case of the one-layer coating.
【0094】即ち、何れの発明例も耐流れ錆性、安定錆
形成の何れも良好な結果を示し、塗膜剥離性も優れてい
た。これに対して、比較例1では、1層目の処理剤に3
価のクロムイオンが含まれていないので、耐流れ錆性お
よび塗膜剥離性の何れも発明例に比べて劣っていた。比
較例2、3では、鋼材の組成がこの発明の範囲外のた
め、何れの特性とも不十分であった。That is, all of the invention examples showed good results in both the flow rust resistance and the stable rust formation, and the coating film peelability was also excellent. On the other hand, in Comparative Example 1, 3
Since no chromium ions having a high valency were contained, both the flow rust resistance and the peelability of the coating film were inferior to those of the invention examples. In Comparative Examples 2 and 3, since the composition of the steel material was out of the range of the present invention, none of the characteristics was sufficient.
【0095】[0095]
【発明の効果】以上述べたように、この発明による錆安
定化処理鋼材は、飛来塩分量が多い環境において流れ錆
防止性能と効率的な安定錆形成性能を兼ね備えており、
非常に厳しい促進試験においても十分な流れ錆防止性能
を有することが分かった。この発明の錆安定化処理鋼材
を鋼構造物に使用することによって、飛来塩分量が多い
環境においても、良好な外観を保持しつつ、鋼構造物の
メンテナンスフリー化が図れ、従来の塗装の塗り替え等
の費用が不要となる等、有用な効果がもたらされる。As described above, the rust-stabilized steel material according to the present invention has both a flow rust prevention performance and an efficient stable rust formation performance in an environment with a large amount of flying salt.
It was found that even in a very severe accelerated test, it had sufficient flow rust prevention performance. By using the rust-stabilized steel material of the present invention for steel structures, it is possible to maintain a good appearance and maintain maintenance-free steel structures even in an environment with a large amount of flying salt, and to replace the conventional paint. Useful effects are brought about, such as eliminating the need for such expenses.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 茂 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4K026 AA02 BA03 BA06 BB08 CA19 CA23 CA24 CA29 CA30 CA31 CA32 CA33 CA39 DA02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shigeru Takano 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nihon Kokan Co., Ltd. (reference) 4K026 AA02 BA03 BA06 BB08 CA19 CA23 CA24 CA29 CA30 CA31 CA32 CA33 CA39 DA02
Claims (11)
添加された耐候性鋼材の表面に、3価のクロムイオンお
よび樹脂を含む錆安定化処理剤を塗布することを特徴と
する、鋼材の錆安定化処理方法。A rust stabilizing agent containing trivalent chromium ions and a resin is applied to the surface of a weather-resistant steel material substantially free of Cr and to which Ni is added. , Steel material rust stabilization treatment method.
材への塗布量は、1〜200μmol/cm2の範囲内
であることを特徴とする、請求項1記載の、鋼材の錆安
定化処理方法。2. The rust stabilization of a steel material according to claim 1, wherein the amount of the trivalent chromium ion applied to the weather-resistant steel material is in a range of 1 to 200 μmol / cm 2 . Processing method.
作用を有するアニオンと対カチオンとからなる1種以上
の塩を含有するものからなることを特徴とする、請求項
1または2記載の、鋼材の錆安定化処理方法。3. The resin according to claim 1, wherein the resin contains at least one salt composed of an anion having a trapping and depositing action on iron ions and a counter cation. , Steel material rust stabilization treatment method.
るものからなることを特徴とする、請求項1から3の内
の何れか1つに記載の、鋼材の錆安定化処理方法。4. The method for stabilizing rust of a steel material according to claim 1, wherein the method comprises a resin containing a resin having a negative fixed charge.
添加された耐候性鋼材の表面に、3価のクロムイオンを
含有する第1処理剤を塗布し、次いで、樹脂を含有する
第2処理剤を塗布することを特徴とする、鋼材の錆安定
化処理方法。5. A first treatment agent containing trivalent chromium ions is applied to the surface of a weather-resistant steel material substantially free of Cr and to which Ni is added, and then contains a resin. A rust stabilization treatment method for steel materials, which comprises applying a second treatment agent.
前記鋼材への塗布量は、1〜200μmol/cm2の
範囲内であることを特徴とする、請求項5記載の、鋼材
の錆安定化処理方法。6. The steel material according to claim 5, wherein the amount of the trivalent chromium ion of the first treating agent applied to the steel material is in the range of 1 to 200 μmol / cm 2 . Rust stabilization treatment method.
して捕捉沈着作用を有するアニオンと対カチオンとから
なる1種以上の塩を含有するものからなることを特徴と
する、請求項5または6記載の、鋼材の錆安定化処理方
法。7. The resin of the second treating agent comprises one or more salts composed of an anion having a trapping and depositing action on iron ions and a counter cation. 7. The method for stabilizing rust of a steel material according to 5 or 6.
定電荷を持つ樹脂を含有するものからなることを特徴と
する、請求項5から7の内の何れか1つに記載の、鋼材
の錆安定化処理方法。8. The steel material according to claim 5, wherein the resin of the second treatment agent contains a resin having a negative fixed charge. Rust stabilization treatment method.
量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1から8
の内の何れか1つに記載の、鋼材の錆安定化処理方法。9. The method according to claim 1, wherein the addition amount of Ni is in a range of 0.4 to 5.0% by mass.
The rust stabilizing method for steel material according to any one of the above.
1つの方法によって錆安定化処理が施されたことを特徴
とする鋼材。10. A steel material which has been subjected to a rust stabilization treatment by any one of the above-mentioned methods.
築されたことを特徴とする鋼構造物。11. A steel structure constructed from the steel material according to claim 10.
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