JP3399460B2 - 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 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｃｒ≦０．１質量％、Ｎｉ：０．４〜５．０質量％を含
有する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し、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。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記樹脂は、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。

【０００９】請求項３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／ｃｍ ² の範囲内とすることことに特徴を有するも
のである。

【００１０】請求項４記載の発明は、Ｃｒ≦０．１質量
％、Ｎｉ：０．４〜５．０質量％を含有する耐候性鋼材
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。

【００１１】請求項５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／ｃｍ ² の範囲内であることに特徴を有する
ものである。

【００１２】請求項６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。

【００１３】請求項７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。

【００１４】請求項８記載の発明は、前記請求項１から
７記載の内の何れか１つの方法によって錆安定化処理が
施されたことに特徴を有するものである。

【００１５】請求項９記載の発明は、前記請求項８記載
の鋼材によって構築されたことに特徴を有するものであ
る。

【００１６】

【００１７】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３８】次に、２層塗りの場合について説明する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００４９】

【実施例】次に、この発明を実施例によって更に説明す
る。

【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。

【００５１】

【表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。

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表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。

【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。

【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。

【００５８】評価基準は下記の通りであった。

【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。

【００６０】◎：汚染が全く見られない。

【００６１】○：汚染がほとんど見られない。

【００６２】△：汚染が多少見られる。

【００６３】×：汚染が顕著に見られる。

【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。

【００６５】◎：錆は緻密で、欠陥が少なく連続的に形
成されている。

【００６６】○：錆は緻密だが、一部が欠陥を有し不連
続である。

【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。

【００６８】×：層状の剥がれやすい錆が形成されてい
る。

【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。

【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。

【００７１】◎：発色点数が５０個／ｄｍ²未満であ
る。

【００７２】○：発色点数が５０個／ｄｍ²以上１００
個／ｄｍ²未満である。

【００７３】△：発色点数が１００個／ｄｍ²以上２０
０個／ｄｍ²未満である。

【００７４】×：発色点数が２００個／ｄｍ²以上であ
る。

【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。

【００７６】○：浮き錆量が１０ｍｇ未満である。

【００７７】△：浮き錆量が１０ｍｇ以上５０ｍｇ未満
である。

【００７８】×：浮き錆量が５０ｍｇ以上である。

【００７９】これらの評価結果を表２に併せて示す。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−241174（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241175（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241182（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241180（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241177（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241179（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241176（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃｒ≦０．１質量％、Ｎｉ：０．４〜
   ５．０質量％を含有する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し、
   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
   ものからなることを特徴とする、鋼材の錆安定化処理方
   法。
2. 【請求項２】 前記樹脂は、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を特徴とする、請求項
   １記載の、鋼材の錆安定化処理方法。
3. 【請求項３】 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、１〜２００μｍｏｌ／ｃｍ ² の範囲内
   とす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。
4. 【請求項４】 Ｃｒ≦０．１質量％、Ｎｉ：０．４〜
   ５．０質量％を含有する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. 【請求項５】 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、１〜２００μｍｏｌ／ｃｍ ² の
   範囲内であることを特徴とする、請求項４記載の、鋼材
   の錆安定化処理方法。
6. 【請求項６】 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を特徴と
   する、請求項４または５記載の、鋼材の錆安定化処理方
   法。
7. 【請求項７】 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ことを特徴とする、請求項
   ４から６の内の何れか１つに記載の、鋼材の錆安定化処
   理方法。
8. 【請求項８】 前記請求項１から７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ことを特徴と
   する鋼材。
9. 【請求項９】 前記請求項８記載の鋼材によって構築さ
   れたことを特徴とする鋼構造物。