JP2002146554A - 亜鉛メッキ鋼材の防食方法及び防食剤 - Google Patents
亜鉛メッキ鋼材の防食方法及び防食剤Info
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- JP2002146554A JP2002146554A JP2000344987A JP2000344987A JP2002146554A JP 2002146554 A JP2002146554 A JP 2002146554A JP 2000344987 A JP2000344987 A JP 2000344987A JP 2000344987 A JP2000344987 A JP 2000344987A JP 2002146554 A JP2002146554 A JP 2002146554A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有害なVI価クロムを使用することなく、亜鉛
メッキ鋼材の従来に勝る防食方法及び防食材を提供する
こと。 【構成】 亜鉛メッキ鋼材の表面に、バナジン酸塩及び
水溶性アクリル樹脂を含有する水溶液を接触させて鋼材
表面を防食する方法、防食された亜鉛メッキ鋼材、およ
び上記の水溶液よりなる防食剤。 【効果】 本発明によれば、亜鉛メッキ鋼材の防食のた
めに、従来行われている塗油、水溶性アクリル樹脂コー
ト、タンニン酸処理、バナジン酸塩法に勝る防食効果が
得られる。
メッキ鋼材の従来に勝る防食方法及び防食材を提供する
こと。 【構成】 亜鉛メッキ鋼材の表面に、バナジン酸塩及び
水溶性アクリル樹脂を含有する水溶液を接触させて鋼材
表面を防食する方法、防食された亜鉛メッキ鋼材、およ
び上記の水溶液よりなる防食剤。 【効果】 本発明によれば、亜鉛メッキ鋼材の防食のた
めに、従来行われている塗油、水溶性アクリル樹脂コー
ト、タンニン酸処理、バナジン酸塩法に勝る防食効果が
得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は亜鉛メッキ鋼材のメ
ッキ表面の腐食を抑制し、特に白錆発生に効果的な処理
方法、処理剤及びその処理を施した亜鉛メッキ鋼材に関
する。
ッキ表面の腐食を抑制し、特に白錆発生に効果的な処理
方法、処理剤及びその処理を施した亜鉛メッキ鋼材に関
する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の防食のために亜鉛メッキした製品
は広く用いられ、母材である鉄鋼の防食に効果を発揮し
ている。しかし亜鉛メッキ層は大気中の湿気、硫黄酸化
物、窒素酸化物等の腐食性ガス、雨水等に曝されて腐食
されやすく、特に白錆が発生する。それで、亜鉛メッキ
の腐食抑制処理としては、クロメート処理（６価クロム
を含む溶液と接触）が広く行われているが、６価クロム
は人体に有害で、環境に悪影響を及ぼす為、その代替え
として、水溶性アクリル樹脂コートによる腐食抑制処理
が行われている。
は広く用いられ、母材である鉄鋼の防食に効果を発揮し
ている。しかし亜鉛メッキ層は大気中の湿気、硫黄酸化
物、窒素酸化物等の腐食性ガス、雨水等に曝されて腐食
されやすく、特に白錆が発生する。それで、亜鉛メッキ
の腐食抑制処理としては、クロメート処理（６価クロム
を含む溶液と接触）が広く行われているが、６価クロム
は人体に有害で、環境に悪影響を及ぼす為、その代替え
として、水溶性アクリル樹脂コートによる腐食抑制処理
が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】水溶性アクリル樹脂コ
ートは、その付着量を多くすると、耐食性は向上する
が、亜鉛メッキの金属光沢を著しく低下させ、又付着量
を低下させて、金属光沢を有するようにすると、耐食性
が著しく低下する。又、溶融亜鉛メッキの場合、メッキ
した鋼材が物温１００℃以上でアクリル樹脂槽に浸漬さ
れる場合があり、この場合アクリル樹脂の一部が分解さ
れて、その膜が黄色味を帯びる弊害を生じる。又、メッ
キ時に使用されるフラックス（塩化亜鉛、塩化アンモニ
ウム混合物）が、樹脂溶液に混入して、樹脂を凝固させ
ると共に耐食性を著しく低下させる欠点を有している。
ートは、その付着量を多くすると、耐食性は向上する
が、亜鉛メッキの金属光沢を著しく低下させ、又付着量
を低下させて、金属光沢を有するようにすると、耐食性
が著しく低下する。又、溶融亜鉛メッキの場合、メッキ
した鋼材が物温１００℃以上でアクリル樹脂槽に浸漬さ
れる場合があり、この場合アクリル樹脂の一部が分解さ
れて、その膜が黄色味を帯びる弊害を生じる。又、メッ
キ時に使用されるフラックス（塩化亜鉛、塩化アンモニ
ウム混合物）が、樹脂溶液に混入して、樹脂を凝固させ
ると共に耐食性を著しく低下させる欠点を有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の技術の欠
点を克服するもので、表面を清浄にした亜鉛メッキ鋼材
の表面に、バナジン酸塩、水溶性アクリル樹脂の水溶液
を接触させることを特徴とする亜鉛メッキ鋼材の表面防
食方法、その方法によりメッキ表面が防食された亜鉛メ
ッキ鋼材及び、バナジン酸塩、水溶性アクリル樹脂を含
有する水溶液よりなる亜鉛メッキ鋼材の表面処理剤であ
る。
点を克服するもので、表面を清浄にした亜鉛メッキ鋼材
の表面に、バナジン酸塩、水溶性アクリル樹脂の水溶液
を接触させることを特徴とする亜鉛メッキ鋼材の表面防
食方法、その方法によりメッキ表面が防食された亜鉛メ
ッキ鋼材及び、バナジン酸塩、水溶性アクリル樹脂を含
有する水溶液よりなる亜鉛メッキ鋼材の表面処理剤であ
る。
【０００５】バナジン酸塩は一般式ｘＭ2 Ｏ・ｙＶ2 Ｏ
5 ・ｎＨ2 Ｏ〔Ｍは１価陽イオン（以下同様）〕で表さ
れ、オルトバナジン酸塩（３Ｍ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 ）、ピロ
バナジン酸塩（２Ｍ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 ）、メタバナジン酸
塩（Ｍ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 又はＭＶＯ3 ）を包含する。バナ
ジン酸塩は弱アルカリ性ないし弱酸性水溶液中で順次縮
合して各種のポリ酸を形成するので、バナジン酸塩はポ
リバナジン酸塩を含んでいる。又、バナジン酸塩の代わ
りに、Ｉ〜Ｖ価のバナジウム化合物、例えば、三塩化バ
ナジウムＶＣｌ3 、四塩化バナジウムＶＣｌ4 、五塩化
バナジウムＶＣｌ5 を用い、それらを水中で加水分解さ
せてバナジン酸イオンの供給源としても良い。
5 ・ｎＨ2 Ｏ〔Ｍは１価陽イオン（以下同様）〕で表さ
れ、オルトバナジン酸塩（３Ｍ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 ）、ピロ
バナジン酸塩（２Ｍ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 ）、メタバナジン酸
塩（Ｍ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 又はＭＶＯ3 ）を包含する。バナ
ジン酸塩は弱アルカリ性ないし弱酸性水溶液中で順次縮
合して各種のポリ酸を形成するので、バナジン酸塩はポ
リバナジン酸塩を含んでいる。又、バナジン酸塩の代わ
りに、Ｉ〜Ｖ価のバナジウム化合物、例えば、三塩化バ
ナジウムＶＣｌ3 、四塩化バナジウムＶＣｌ4 、五塩化
バナジウムＶＣｌ5 を用い、それらを水中で加水分解さ
せてバナジン酸イオンの供給源としても良い。
【０００６】水溶性アクリル樹脂は、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸等を含む共重合物のカル
ボキシル基をアンモニア、アミン等でアルカリ性にして
水溶化したもので、本発明においては、市販の水溶性ア
クリル樹脂や亜鉛メッキの防食用の水溶性アクリル樹脂
型防食剤を用いることができる。
酸、メタクリル酸、マレイン酸等を含む共重合物のカル
ボキシル基をアンモニア、アミン等でアルカリ性にして
水溶化したもので、本発明においては、市販の水溶性ア
クリル樹脂や亜鉛メッキの防食用の水溶性アクリル樹脂
型防食剤を用いることができる。
【０００７】表面処理剤水溶液中のバナジン酸塩の濃度
はバナジウムとして０．０１〜０．５ｇ／Ｌとするのが
よい。
はバナジウムとして０．０１〜０．５ｇ／Ｌとするのが
よい。
【０００８】バナジン酸塩は、０．０１ｇ／Ｌ（Ｖとし
て）未満の場合、十分には耐食性を発揮しない。又、
０．５ｇ／Ｌを越える量を加えてもその効果は上がらな
い。
て）未満の場合、十分には耐食性を発揮しない。又、
０．５ｇ／Ｌを越える量を加えてもその効果は上がらな
い。
【０００９】フィチン酸は、０．０１ｇ／Ｌ（Ｐとし
て）未満の場合、十分には耐食性を発揮しない。又、
０．１ｇ／Ｌを越える量を加えてもその効果は上がらな
い。
て）未満の場合、十分には耐食性を発揮しない。又、
０．１ｇ／Ｌを越える量を加えてもその効果は上がらな
い。
【００１０】水溶性アクリル樹脂は、１ｇ／Ｌ（固形
物）未満の場合、十分には耐食性を発揮しない。又、５
０ｇ／Ｌを越える量を加えてもその効果は上がらない。
物）未満の場合、十分には耐食性を発揮しない。又、５
０ｇ／Ｌを越える量を加えてもその効果は上がらない。
【００１１】市販の水溶性アクリル樹脂の水溶液は、弱
アルカリ性を示し、その水溶性樹脂が溶解できる最低の
ｐＨがあり、そのｐＨは、水溶性アクリル樹脂の濃度に
依存する。本発明で使用するバナジン酸塩、水溶性アク
リル樹脂等を含む水溶液のｐＨは、水溶性アクリル樹脂
が溶解できる最低ｐＨ値マイナス０．２〜プラス１．５
の範囲に調整する。ｐＨ調整用には、ｐＨが高い場合は
燐酸、フィチン酸等の酸性物質を、ｐＨが低い場合はア
ンモニア水、モノエタノールアミン等のアルカノールア
ミン、水溶性のアミン化合物、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等のアルカリ物質を用いることができる。
アルカリ性を示し、その水溶性樹脂が溶解できる最低の
ｐＨがあり、そのｐＨは、水溶性アクリル樹脂の濃度に
依存する。本発明で使用するバナジン酸塩、水溶性アク
リル樹脂等を含む水溶液のｐＨは、水溶性アクリル樹脂
が溶解できる最低ｐＨ値マイナス０．２〜プラス１．５
の範囲に調整する。ｐＨ調整用には、ｐＨが高い場合は
燐酸、フィチン酸等の酸性物質を、ｐＨが低い場合はア
ンモニア水、モノエタノールアミン等のアルカノールア
ミン、水溶性のアミン化合物、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等のアルカリ物質を用いることができる。
【００１２】本発明の方法によれば亜鉛メッキの表面に
防食性の皮膜と薄いアクリル樹脂膜が形成される。その
両者が共同して高い防食性を発揮する。
防食性の皮膜と薄いアクリル樹脂膜が形成される。その
両者が共同して高い防食性を発揮する。
【００１３】本発明による亜鉛メッキの表面に形成され
る防食性皮膜の化成反応促進のため、硝酸ジルコニウム
〔Ｚｒ（ＮＯ3)4 〕、硝酸ジルコニア〔ＺｒＯ（ＮＯ3)
2 〕、ヘキサフロロジルコニウム塩〔Ｍ2 ＺｒＦ6 〕等
のIV価ジルコニウム化合物、硝酸第二スズ〔Ｓｎ（ＮＯ
3)4 〕等の４価スズ化合物をバナジウム酸塩、水溶性ア
クリル樹脂溶液に含有させることによって亜鉛メッキ表
面の防食性を更に増強させることができる。
る防食性皮膜の化成反応促進のため、硝酸ジルコニウム
〔Ｚｒ（ＮＯ3)4 〕、硝酸ジルコニア〔ＺｒＯ（ＮＯ3)
2 〕、ヘキサフロロジルコニウム塩〔Ｍ2 ＺｒＦ6 〕等
のIV価ジルコニウム化合物、硝酸第二スズ〔Ｓｎ（ＮＯ
3)4 〕等の４価スズ化合物をバナジウム酸塩、水溶性ア
クリル樹脂溶液に含有させることによって亜鉛メッキ表
面の防食性を更に増強させることができる。
【００１４】
【発明の効果】バナジン酸塩及び水溶性アクリル樹脂を
含有する本発明の防食剤液で亜鉛メッキ鋼材の表面を処
理することにより、その表面に耐食性が従来よりも優れ
た膜が形成される（表１）。溶融亜鉛メッキ鋼材の白錆
防止剤としての水溶性アクリル樹脂溶液単独で用いるよ
りもバナジン酸塩等を添加した液で処理する方が耐食性
に優れている（表１比較例３〜５及び実施例１〜４）。
又、溶融亜鉛メッキを製造する場合、フラックスとして
用いられる塩化亜鉛−塩化アンモニウム液を防食処理浴
に混入すると、水溶性アクリル樹脂単独の場合、著しく
耐食性が低下するが、バナジン酸塩−水溶性アクリル樹
脂系の場合、その低下は非常に少ない（表１比較例６及
び実施例５）。
含有する本発明の防食剤液で亜鉛メッキ鋼材の表面を処
理することにより、その表面に耐食性が従来よりも優れ
た膜が形成される（表１）。溶融亜鉛メッキ鋼材の白錆
防止剤としての水溶性アクリル樹脂溶液単独で用いるよ
りもバナジン酸塩等を添加した液で処理する方が耐食性
に優れている（表１比較例３〜５及び実施例１〜４）。
又、溶融亜鉛メッキを製造する場合、フラックスとして
用いられる塩化亜鉛−塩化アンモニウム液を防食処理浴
に混入すると、水溶性アクリル樹脂単独の場合、著しく
耐食性が低下するが、バナジン酸塩−水溶性アクリル樹
脂系の場合、その低下は非常に少ない（表１比較例６及
び実施例５）。
【００１５】
【実施例】以下に実施例の形で本発明をさらに説明す
る。
る。
【００１６】実施例１〜５ 溶融亜鉛メッキ鋼板を下表に示した液組成の溶液に２０
秒浸漬し、室内１日放置して自然乾燥したものにつき湿
潤試験（５０±２℃で関係湿度９７％以上に保った容器
に格納し、経過時間と白錆発生の状況について観察）を
実施した。結果を表１に示す。
秒浸漬し、室内１日放置して自然乾燥したものにつき湿
潤試験（５０±２℃で関係湿度９７％以上に保った容器
に格納し、経過時間と白錆発生の状況について観察）を
実施した。結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表中の各記号の意味は次のとおりである。 Ｖ：メタバナジン酸アンモニウムを使用（バナジウムの
濃度 [単位ｇ／Ｌ]) 樹脂：市販の水溶性アクリル樹脂型の白錆防止剤を使用
（固形物濃度 [ｇ／Ｌ]) Ｐ：フィチン酸を使用（燐の濃度 [単位ｇ／Ｌ]) Ｆ：ヘキサフロロジルコン酸アンモニウムを使用（弗素
の濃度 [単位ｍｇ／Ｌ]) Ｚｒ：ヘキサフロロジルコン酸アンモニウムを使用（ジ
ルコニウムの濃度 [単位ｍｇ／Ｌ]) Ｃｌ、Ｚｎ：塩化亜鉛１．０４ｇ／Ｌ及び塩化アンモニ
ウム０．７ｇ／Ｌを添加した（液は白濁した）。 〔湿潤試験評価〕 ◎：白錆発生なし ○：白錆発生部５％未満 △：
白錆発生部５〜１５％ ×：白錆発生部１５％以上
濃度 [単位ｇ／Ｌ]) 樹脂：市販の水溶性アクリル樹脂型の白錆防止剤を使用
（固形物濃度 [ｇ／Ｌ]) Ｐ：フィチン酸を使用（燐の濃度 [単位ｇ／Ｌ]) Ｆ：ヘキサフロロジルコン酸アンモニウムを使用（弗素
の濃度 [単位ｍｇ／Ｌ]) Ｚｒ：ヘキサフロロジルコン酸アンモニウムを使用（ジ
ルコニウムの濃度 [単位ｍｇ／Ｌ]) Ｃｌ、Ｚｎ：塩化亜鉛１．０４ｇ／Ｌ及び塩化アンモニ
ウム０．７ｇ／Ｌを添加した（液は白濁した）。 〔湿潤試験評価〕 ◎：白錆発生なし ○：白錆発生部５％未満 △：
白錆発生部５〜１５％ ×：白錆発生部１５％以上
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 哲哉 滋賀県甲賀郡甲西町大池２番地 Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA07 AA13 AA22 BA08 BB08 CA13 CA18 CA28 CA30 CA37 CA39 DA03 DA06 DA15
Claims (9)
- 【請求項１】 亜鉛メッキ鋼材の表面に、バナジン酸塩
及び水溶性アクリル樹脂を含有する水溶液を接触させる
ことを特徴とする亜鉛メッキ鋼材表面防食方法。 - 【請求項２】 バナジン酸塩、水溶性アクリル樹脂を含
有する水溶液のｐＨが水溶性アクリル樹脂が可溶化出来
る最低ｐＨ値マイナス０．２からその最低ｐＨ値プラス
１．５の範囲である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 水溶液がバナジン酸塩を０．０５〜１．
０ｇ／Ｌ（Ｖとして）、水溶性アクリル樹脂１〜５０ｇ
／Ｌ（固形物濃度）を含有する水溶液である請求項１又
は２記載の方法。 - 【請求項４】 バナジウム酸塩が水溶性である請求項
１、２又は３記載の方法。 - 【請求項５】 バナジウム酸塩及び水溶性アクリル樹脂
含有溶液に反応促進剤としてIV価ジルコニウム化合物又
は４価スズ化合物を加える請求項１、２、３又は４記載
の方法。 - 【請求項６】 水溶液がバナジン酸塩０．０１〜０．１
ｇ／Ｌ（Ｖとして）、フィチン酸０．０１〜０．１ｇ／
Ｌ（Ｐとして）、弗化ジルコン酸アンモニウム０．０１
〜０．２ｍｇ／Ｌ、水溶性アクリル樹脂１０〜５０ｇ／
Ｌ（固形物）を含有する請求項１、２、３、４又は５記
載の方法。 - 【請求項７】 バナジン酸塩、水溶性アクリル樹脂を含
有する水溶液と亜鉛メッキ鋼材との接触を、水溶液に亜
鉛メッキ鋼材を浸漬するか、水溶液を鋼材に噴霧若しく
は塗布することにより行う請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 バナジン酸塩及び水溶性アクリル樹脂を
含有する水溶液よりなる亜鉛メッキ鋼材の表面防食剤。 - 【請求項９】 バナジン酸塩及び水溶性アクリル樹脂含
有水溶液で亜鉛メッキ表面が防食処理された亜鉛メッキ
鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344987A JP2002146554A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 亜鉛メッキ鋼材の防食方法及び防食剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344987A JP2002146554A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 亜鉛メッキ鋼材の防食方法及び防食剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002146554A true JP2002146554A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18819100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000344987A Pending JP2002146554A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 亜鉛メッキ鋼材の防食方法及び防食剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002146554A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010235A1 (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-03 | Jfe Steel Corporation | 表面処理鋼板およびその製造方法 |
| CN105154859A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-16 | 首钢总公司 | 一种耐候钢表面锈层稳定化处理剂 |
| US10113070B2 (en) | 2015-11-04 | 2018-10-30 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Pretreatment compositions and methods of treating a substrate |
-
2000
- 2000-11-13 JP JP2000344987A patent/JP2002146554A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010235A1 (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-03 | Jfe Steel Corporation | 表面処理鋼板およびその製造方法 |
| US7842400B2 (en) | 2003-07-29 | 2010-11-30 | Jfe Steel Corporation | Surface-treated steel sheet and method for manufacturing the same |
| CN105154859A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-16 | 首钢总公司 | 一种耐候钢表面锈层稳定化处理剂 |
| US10113070B2 (en) | 2015-11-04 | 2018-10-30 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Pretreatment compositions and methods of treating a substrate |
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