JP6277168B2 - 化成処理鋼管 - Google Patents
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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Description
[1]めっき鋼板の溶接によって作製されためっき鋼管、および前記めっき鋼管の表面に配置された化成処理皮膜、を有する化成処理鋼管であって、前記化成処理皮膜は、フッ素樹脂、基材樹脂および金属フレークを含有し、前記基材樹脂は、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂およびポリオレフィンからなる群から選ばれる一以上であり、前記フッ素樹脂および前記基材樹脂の総量に対する前記フッ素樹脂の含有量は、フッ素原子換算で3.0質量%以上であり、前記フッ素樹脂および前記基材樹脂の総量に対する前記フッ素樹脂100質量部に対する前記基材樹脂の含有量は、10質量部以上であり、前記化成処理皮膜における前記金属フレークの含有量は、10〜80質量%である、化成処理鋼管。
[2]前記めっき鋼板は、鋼板と、前記鋼板の表面に配置される、アルミニウムおよび亜鉛の一方または両方を含むめっき層と、を有する、[1]に記載の化成処理鋼管。
[3]前記めっき層は、0.05〜60質量%のアルミニウムと、0.5〜4.0質量%のマグネシウムとを含む亜鉛合金で構成されている、[2]に記載の化成処理鋼管。
[4]前記金属フレークは、アルミニウムフレーク、アルミニウム合金フレークおよびステンレス鋼フレークからなる群から選ばれる一以上である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[5]前記化成処理皮膜の厚さは、0.5〜10μmである、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[6]前記化成処理皮膜における前記フッ素樹脂100質量部に対する前記基材樹脂の含有量は、900質量部以下である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[7]前記化成処理皮膜は、Ti、ZrおよびHfからなる群から選ばれる一以上を含む4A金属化合物をさらに含有し、前記化成処理皮膜における前記4A金属化合物の含有量は、前記化成処理皮膜に対して4A金属換算で0.1〜5質量%である、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[8]前記化成処理皮膜は、モリブデン酸化合物、シランカップリング剤およびリン酸塩化合物からなる群から選ばれる一以上をさらに含有する、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[9]前記めっき鋼板は、リン酸化合物と、バルブメタルの酸化物、水酸化物またはフッ化物と、を含有する下地処理皮膜をその表面に有し、前記バルブメタルは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、およびWからなる群から選ばれる一以上である、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[10]前記めっき鋼管は、その溶接部を覆う溶射補修層をさらに有し、前記溶射補修層の表面におけるAl濃度は、0.05原子%以上である、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[11]前記化成処理皮膜は、顔料をさらに含有する、[1]〜[10]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[12]前記化成処理皮膜は、ワックスをさらに含有する、[1]〜[11]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
[13]農業用ビニールハウスの躯体用の鋼管である[1]〜[12]のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
本実施の形態に係る化成処理鋼管は、めっき鋼管の表面に配置された化成処理皮膜、を有する。以下、本実施の形態に係る化成処理鋼管の各構成要素について説明する。
上記めっき鋼管は、めっき鋼板の溶接によって作製されている。たとえば、当該めっき鋼管は、めっき鋼板の互いに接合されるべき縁が接するようにめっき鋼板を管状に成形して、いわゆるオープンパイプを作製し、上記縁を溶接することによって作製される。当該オープンパイプは、例えばロールフォーミング加工やロールレスフォーミング加工などの公知の方法によって作製される。また、上記溶接の例には、高周波溶接が含まれる。上記めっき鋼管の断面形状は、通常、円形であるが、他の形状、例えば楕円形や多角形、歯車様の形状など、であってもよい。また、上記めっき鋼管は、直管であってもよいし、曲管であってもよい。
上記めっき鋼板の種類は、特に限定されない。当該めっき鋼板は、耐食性および意匠性の観点から、アルミニウムおよび亜鉛の一方または両方を含む上記めっき層を鋼板の表面に有することが好ましく、上記めっき層は、0.05〜60質量%のアルミニウムと、0.5〜4.0質量%のマグネシウムとを含む亜鉛合金で構成されていることが、より好ましい。上記めっき鋼板の厚さは、化成処理鋼管の用途に応じて適宜に決めることができ、例えば0.2〜6mmである。上記めっき鋼板は、例えば、平板でもよいし、波板でもよく、めっき鋼板の平面形状は、矩形でもよいし、矩形以外の形状であってもよい。
上記化成処理皮膜は、上記めっき鋼管の表面処理により付着した成分の層である。上記化成処理皮膜は、フッ素樹脂、基材樹脂および金属フレークを含有する。
上記めっき鋼板は、化成処理鋼管の耐食性を向上させる観点から、下地処理皮膜をさらに有していてもよい。当該下地処理皮膜は、上記めっき鋼板の、化成処理皮膜が形成されるべき表面の処理により付着した成分の層である。よって、当該下地処理皮膜は、上記めっき鋼板の表面に配置され、化成処理鋼管においては、めっき鋼板の表面と上記化成処理皮膜との間に配置される。
板厚1.2mmのSPCCに亜鉛を溶融めっきし、溶融Znめっき鋼板を作製した。これをめっき鋼板A1とする。めっき鋼板A1における片面でのめっき付着量は、90g/m2である。
下記成分を下記の濃度となる量で混合し、下地処理液B1を得た。「Mo換算量」は、下地処理液中のMo原子の量であり、「P換算量」は、下地処理液中のP原子の量である。
(NH4)6Mo7O24・4H2O 30g/L(Mo換算量)
タンニン酸 10g/L
リン酸 45g/L(P換算量)
水 残り
V2O5 30g/L(V換算量)
酒石酸 10g/L
NH4H2PO4 45g/L(P換算量)
水 残り
(NH4)2ZrO(CO3)2 30g/L(Zr換算量)
(NH4)2HPO4 10g/L(P換算量)
リン酸 45g/L(P換算量)
水 残り
(NH4)2TiF6 30g/L(Ti換算量)
タンニン酸 10g/L
リン酸 45g/L(P換算量)
水 残り
(化成処理液D1の調製)
フッ素樹脂(FR)エマルション、ポリウレタン(PU)エマルション、アルミニウムフレーク(Al)および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D1を得た。下記「F量」とは、化成処理液における全有機樹脂中のフッ素原子の含有量である。アルミニウムの含有量は、化成処理液中の固形分中の金属フレークの含有量であり、「フレーク含有量」とも言う。なお、化成処理液中の「固形分」とは、化成処理液中の成分であって後述の化成処理皮膜中に含まれる成分を言う。
フッ素樹脂 100質量部(F量で22.7質量%)
ポリウレタン 10質量部
アルミニウムフレーク 25質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリエステル(PE)エマルション、アルミニウムフレーク、チタン(Ti)化合物、リン酸塩(PA)化合物および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D2を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で12.5質量%)
ポリエステル 100質量部
アルミニウムフレーク 40質量%
チタン化合物 0.5質量%(Ti換算量)
リン酸塩化合物 0.6質量%(P換算値)
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、アルミニウムフレーク、レオロジーコントロール剤(RCA)および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D3を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で12.5質量%)
ポリエステル 100質量部
アルミニウムフレーク 80質量%
レオロジーコントロール剤 0.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、アルミニウムフレーク、顔料C、レオロジーコントロール剤および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D4を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で12.5質量%)
ポリエステル 100質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
顔料C 0.5質量%
レオロジーコントロール剤 0.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂(AR)エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィン(PO)エマルション、アルミニウムフレーク、ワックスおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D5を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で9.1質量%)
ポリウレタン 100質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
ワックス 2.0質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、エポキシ樹脂(ER)エマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、ジルコニウム(Zr)化合物、ワックスおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D6を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で3.3質量%)
ポリウレタン 300質量部
アクリル樹脂 100質量部
ポリエステル 100質量部
エポキシ樹脂 100質量部
ポリオレフィン 50質量部
アルミニウムフレーク 25質量%
ジルコニウム化合物 1.5質量%(Zr換算量)
ワックス 2.0質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、アルミニウムフレーク、ジルコニウム化合物、リン酸塩化合物、シランカップリング剤(SCA)、ワックス、レオロジーコントロール剤および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D7を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で6.3質量%)
ポリウレタン 150質量部
アクリル樹脂 150質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
ジルコニウム化合物 1.5質量%(Zr換算量)
リン酸塩化合物 0.6質量%(P換算値)
シランカップリング剤 1.5質量%
レオロジーコントロール剤 0.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、ポリエステルエマルション、エポキシ樹脂エマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、チタン化合物、リン酸塩化合物、シランカップリング剤、および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D8を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で12.5質量%)
ポリウレタン 25質量部
ポリエステル 25質量部
エポキシ樹脂 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
チタン化合物 0.5質量%(Ti換算量)
リン酸塩化合物 0.6質量%(P換算値)
シランカップリング剤 1.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、ステンレス鋼フレーク(SUS)、ジルコニウム化合物および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D9を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
ステンレス鋼フレーク 30質量%
ジルコニウム化合物 1.5質量%(Zr換算量)
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、顔料Aおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D10を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 10質量%
顔料A 0.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、顔料Bおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D11を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で12.8質量%)
ポリウレタン 20質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 25質量%
顔料B 0.2質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、エポキシ樹脂エマルション、アルミニウムフレーク、ステンレス鋼フレーク、モリブデン(Mo)化合物、顔料Cおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D12を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
エポキシ樹脂 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
ステンレス鋼フレーク 20質量%
モリブデン化合物 0.02質量%(Mo換算量)
顔料C 0.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、ポリエステルエマルション、エポキシ樹脂エマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、ステンレス鋼フレーク、ワックスおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D13を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
ポリエステル 25質量部
エポキシ樹脂 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
ステンレス鋼フレーク 5質量%
ワックス 2.0質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、シランカップリング剤および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D14を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
シランカップリング剤 1.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、エポキシ樹脂エマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレーク、顔料A、顔料Cおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D15を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
エポキシ樹脂 10質量部
ポリオレフィン 15質量部
アルミニウムフレーク 25質量%
顔料A 0.5質量%
顔料C 0.5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレークおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D16を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 25質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、アルミニウムフレーク、レオロジーコントロール剤および水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D17を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で25.0質量%)
アルミニウムフレーク 30質量%
レオロジーコントロール剤 0.5質量%
水 残り
ポリウレタンエマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレークおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D18を得た。各樹脂の含有量は、例えば化成処理液D1におけるフッ素樹脂の含有量に対する割合である。また、本化成処理液におけるF量は0質量%である。
ポリウレタン 50質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
水 残り
アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、エポキシ樹脂エマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレークおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D19を得た。各樹脂の含有量は、例えば化成処理液D1におけるフッ素樹脂の含有量に対する割合である。また、本化成処理液におけるF量は0質量%である。
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
エポキシ樹脂 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 30質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレークおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D20を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 5質量%
水 残り
フッ素樹脂エマルション、ポリウレタンエマルション、アクリル樹脂エマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレフィンエマルション、アルミニウムフレークおよび水を、下記の成分が下記の量となるように混合し、化成処理液D21を得た。
フッ素樹脂 100質量部(F量で11.1質量%)
ポリウレタン 50質量部
アクリル樹脂 25質量部
ポリエステル 25質量部
ポリオレフィン 25質量部
アルミニウムフレーク 85質量%
水 残り
めっき鋼板A1表面に、下地処理液B1を塗布し、到達板温100℃で加熱乾燥して下地処理皮膜B1を形成した。下地処理皮膜B1におけるモリブデンの付着量は30mg/m2である。当該付着量は、下地処理皮膜B1を有する他の化成処理鋼管でも同じである。
下地処理皮膜B1を形成しなかった以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管2を作製した。また、溶射補修層を形成しなかった以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管3を作製した。また、下地処理皮膜B1および溶射補修層のいずれも形成しなかった以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管4を作製した。化成処理鋼管2〜4における化成処理皮膜の厚さは、いずれも2.0μmであった。
化成処理液D1に代えて化成処理液D10を用いた以外は化成処理鋼管3と同様にして、化成処理鋼管20を作製した。化成処理鋼管20における化成処理皮膜の厚さは、2.0μmであった。
化成処理液D1に代えて化成処理液D4を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管9を作製した。また、化成処理液D1に代えて化成処理液D11を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管21を作製した。また、化成処理液D1に代えて化成処理液D19を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管31を作製した。化成処理鋼管9および21における化成処理皮膜の厚さは、いずれも2.0μmであり、化成処理鋼管31における化成処理皮膜の厚さは3.0μmであった。
溶射条件C1を、一段目の溶射芯線をAl、二段目の溶射芯線をZnとする溶射条件C3に代え、化成処理液D1に代えて化成処理液D2を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管6を作製した。また、化成処理液D2に代えて化成処理液D6を用い、一段目の溶射芯線をAl、二段目の溶射芯線をZn−5%Alとする溶射条件C2に代えた以外は化成処理鋼管6と同様にして、化成処理鋼管12を作製した。溶射条件C2による溶射補修層の平均付着量は15μmであり、溶射条件C3による溶射補修層の平均付着量は8μmであった。また、化成処理鋼管6における化成処理皮膜の厚さは10.0μmであり、化成処理鋼管12における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであった。
下地処理液B1に代えて下地処理液B2を用い、化成処理液D1に代えて化成処理液D12を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管22を作製した。化成処理鋼管22における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであった。なお、めっき鋼板A1の表面に作製された下地処理皮膜B2におけるバナジウムの付着量は30mg/m2である。当該付着量は、下地処理皮膜B2を有する他の化成処理鋼管でも同じである。
下地処理液B1に代えて下地処理液B2を用い、溶射条件C1を溶射条件C2に代え、化成処理液D1に代えて化成処理液D2を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管5を作製した。化成処理鋼管5における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであった。なお、「Zn−5%Al」は、5質量%のアルミニウムを含有する亜鉛からなる合金である
溶射条件C1を溶射条件C3に代え、化成処理液D2に代えて化成処理液D7を用いた以外は化成処理鋼管5と同様にして、化成処理鋼管13を作製した。また、化成処理液D7に代えて化成処理液D20を用いた以外は化成処理鋼管13と同様にして、化成処理鋼管32を作製した。化成処理鋼管13における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであり、化成処理鋼管32における化成処理皮膜の厚さは3.0μmであった。
下地処理液B1に代えて下地処理液B3を用い、化成処理液D1に代えて化成処理液D5を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管11を作製した。化成処理鋼管11における化成処理皮膜の厚さは1.0μmであった。なお、めっき鋼板A1の表面に作製された下地処理皮膜B3におけるジルコニウムの付着量は30mg/m2である。当該付着量は、下地処理皮膜B3を有する他の化成処理鋼管でも同じである。
化成処理液D5に代えて化成処理液D7を用いた以外は化成処理鋼管11と同様にして、化成処理鋼管14を作製した。また、化成処理液D5に代えて化成処理液D9を用いた以外は化成処理鋼管11と同様にして、化成処理鋼管18を作製した。化成処理鋼管14における化成処理皮膜の厚さは5.0μmであり、化成処理鋼管18における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであった。
下地処理皮膜B3を形成しなかった以外は化成処理鋼管14と同様にして、化成処理鋼管15を作製した。また、下地処理皮膜B3および溶射補修層のいずれも形成しなかった以外は化成処理鋼管14と同様にして、化成処理鋼管16を作製した。化成処理鋼管15、16における化成処理皮膜の厚さは、いずれも2.0μmであった。
下地処理液B1に代えて下地処理液B3を用い、溶射条件C1を溶射条件C2に代え、化成処理液D1に代えて化成処理液D10を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管19を作製した。また、化成処理液D10に代えて化成処理液D13を用いた以外は化成処理鋼管19と同様にして、化成処理鋼管23を作製した。また、化成処理液D10に代えて化成処理液D16を用いた以外は化成処理鋼管19と同様にして、化成処理鋼管27を作製した。また、化成処理液D10に代えて化成処理液D18を用いた以外は化成処理鋼管19と同様にして、化成処理鋼管30を作製した。また、化成処理液D10に代えて化成処理液D21を用いた以外は化成処理鋼管19と同様にして、化成処理鋼管33を作製した。化成処理鋼管19における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであり、化成処理鋼管23、30および33における化成処理皮膜の厚さは、いずれも3.0μmであり、化成処理鋼管27における化成処理皮膜の厚さは1.0μmであった。
下地処理液B1に代えて下地処理液B3を用い、溶射条件C1を溶射条件C3に代え、化成処理液D1に代えて化成処理液D3を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管8を作製した。また、化成処理液D3に代えて化成処理液D16を用いた以外は化成処理鋼管8と同様にして、化成処理鋼管28を作製した。化成処理鋼管8における化成処理皮膜の厚さは0.5μmであり、化成処理鋼管28における化成処理皮膜の厚さは1.0μmであった。
下地処理液B1に代えて下地処理液B4を用い、化成処理液D1に代えて化成処理液D16を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管26を作製した。また、化成処理液D16に代えて化成処理液D17を用いた以外は化成処理鋼管26と同様にして、化成処理鋼管29を作製した。化成処理鋼管26における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであり、化成処理鋼管29における化成処理皮膜の厚さは3.0μmであった。なお、めっき鋼板A1の表面に作製された下地処理皮膜B4におけるチタンの付着量は30mg/m2である。当該付着量は、下地処理皮膜B4を有する他の化成処理鋼管でも同じである。
下地処理液B1に代えて下地処理液B4を用い、溶射条件C1を溶射条件C2に代え、化成処理液D1に代えて化成処理液D8を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管17を作製した。また、化成処理液D8に代えて化成処理液D15を用いた以外は化成処理鋼管17と同様にして、化成処理鋼管25を作製した。化成処理鋼管17における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであり、化成処理鋼管25における化成処理皮膜の厚さは3.0μmであった。
下地処理液B1に代えて下地処理液B4を用い、溶射条件C1を溶射条件C3に代え、化成処理液D1に代えて化成処理液D14を用いた以外は化成処理鋼管1と同様にして、化成処理鋼管24を作製した。化成処理鋼管24における化成処理皮膜の厚さは2.0μmであった。
めっき鋼板A1に代えてめっき鋼板A2を用いる以外は、化成処理鋼管1〜33のそれぞれと同様にして、化成処理鋼管34〜66をそれぞれ作製した。なお、溶射条件の一覧を以下の表4に示す。
(1)密着性
化成処理鋼管1〜66のそれぞれから、溶射補修層を含む試験片を切り出し、当該試験片を沸騰水中に2時間浸漬し、その後、試験片表面の化成処理皮膜にクロスカット(碁盤目状の切れ目)を形成し、化成処理皮膜の剥離した部分の最大幅に応じて以下の基準により、化成処理皮膜の密着性を評価した。AまたはBであれば実用上問題ない。
A:剥離した部分の幅が2mm以下
B:剥離した部分の幅が2mm超4mm以下
C:剥離した部分の幅が4mm超8mm以下
D:剥離した部分の幅が8mm超
化成処理鋼管1〜66のそれぞれから、溶射補修層を含む試験片を切り出し、JIS Z2371で規定されている「塩水噴霧試験方法」に準拠して、35℃の5%NaCl水溶液を当該試験片の化成処理皮膜側の表面に噴霧し、当該水溶液を24時間噴霧したとき、および、当該水溶液を72時間噴霧したとき、のそれぞれにおける当該表面に発生した白錆の面積率(白錆発生面積率、WR)を求め、以下の基準により評価した。AまたはBであれば実用上問題ない。
A:WRが5%以下
B:WRが5%超10%以下
C:WRが10%超40%以下
D:WRが40%超
化成処理鋼管1〜66のそれぞれから、溶射補修層を含む試験片を切り出し、当該試験片における化成処理皮膜側の表面に、人工汗液(アルカリ性)を100μL滴下し、ゴム栓にて押印後、当該試験片を、槽内環境が70℃、95%RHの恒温恒湿槽内に240時間静置し、当該試験片の押印部とそれ以外の明度差(ΔL)を測定し、以下の基準により評価した。AまたはBであれば実用上問題ない。
A:ΔLが1以下
B:ΔLが1超2以下
C:ΔLが2超5以下
D:ΔLが5超
化成処理鋼管1〜66のそれぞれから、溶射補修層を含む試験片を切り出し、JIS K5600−7−7:2008に規定されているキセノンランプ法に準拠して、上記試験片における化成処理皮膜側の表面に、キセノンアーク灯の光を120分間照射する間に18分間水を噴射する工程を1サイクル(2時間)とし、この工程を50サイクル繰り返す促進耐候性試験(キセノンランプ法)を行った。そして、上記試験片の化成処理皮膜の当該試験前後における厚さ比(TR)に応じて、以下の基準により評価した。当該厚さ比は、下記の式から求められる。T0は試験前の厚さであり、T1は試験後の厚さである。AまたはBであれば実用上問題ない。
TR(%)=(T1/T0)×100
A:TRが95%以上
B:TRが80%以上95%未満
C:TRが60%以上80%未満
D:TRが30%以上60%未満
E:TRが30%未満
110 鋼板
120 めっき層
130 下地処理皮膜
140 溶接部
150 ビードカット部
160 溶射補修層
170 化成処理皮膜
171 金属フレーク
172 ワックス
173 4A金属化合物
174 シランカップリング剤
Claims (10)
- めっき鋼板の溶接によって作製されためっき鋼管、および前記めっき鋼管の表面に配置された膜厚0.5〜10μmの化成処理皮膜、を有する化成処理鋼管であって、
前記化成処理皮膜は、フッ素樹脂と、基材樹脂と、金属フレークと、Ti、ZrおよびHfからなる群から選ばれる一以上を含む4A金属化合物とを含有し、
前記基材樹脂は、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂およびポリオレフィンからなる群から選ばれる一以上であり、かつフッ素原子を含んでおらず、
前記フッ素樹脂および前記基材樹脂の総量に対する前記フッ素樹脂の含有量は、フッ素原子換算で3.0質量%以上であり、
前記化成処理皮膜における前記フッ素樹脂100質量部に対する前記基材樹脂の含有量は、10質量部以上650質量部以下であり、
前記化成処理皮膜における前記金属フレークの含有量は、10〜80質量%であり、
前記化成処理皮膜における前記4A金属化合物の含有量は、前記化成処理皮膜に対して4A金属換算で0.1〜5質量%である、
化成処理鋼管。 - 前記めっき鋼板は、鋼板と、前記鋼板の表面に配置される、アルミニウムおよび亜鉛の一方または両方を含むめっき層と、を有する、請求項1に記載の化成処理鋼管。
- 前記めっき層は、0.05〜60質量%のアルミニウムと、0.5〜4.0質量%のマグネシウムとを含む亜鉛合金で構成されている、請求項2に記載の化成処理鋼管。
- 前記金属フレークは、アルミニウムフレーク、アルミニウム合金フレークおよびステンレス鋼フレークからなる群から選ばれる一以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
- 前記化成処理皮膜は、モリブデン酸化合物、シランカップリング剤およびリン酸塩化合物からなる群から選ばれる一以上をさらに含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
- 前記めっき鋼板は、リン酸化合物と、バルブメタルの酸化物、水酸化物またはフッ化物と、を含有する下地処理皮膜をその表面に有し、
前記バルブメタルは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、およびWからなる群から選ばれる一以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。 - 前記めっき鋼管は、その溶接部を覆う溶射補修層をさらに有し、
前記溶射補修層の表面におけるAl濃度は、0.05原子%以上である、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。 - 前記化成処理皮膜は、顔料をさらに含有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
- 前記化成処理皮膜は、ワックスをさらに含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
- 農業用ビニールハウスの躯体用の鋼管である請求項1〜9のいずれか一項に記載の化成処理鋼管。
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