JP6344186B2 - 意匠性耐候性鋼材及び意匠性耐候性鋼材の製造方法 - Google Patents
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(1)耐候性鋼材の表面は、濃色部分と薄色部分とを交互に連続させて、略ストライプ模様の錆層が形成されていることを特徴とする意匠性耐候性鋼材。
(2)請求項1に記載の意匠性耐候性鋼材の製造方法であって、耐候性鋼材の表面に、少なくとも、モル比で0.1≦Cu/P≦20のCuとP、及び塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムから選ばれる1種以上の塩を含む処理液が散布されて、前記処理液を乾燥させた後に30秒〜120秒の水の散布が実施される湿潤工程と、10分以上120分以下の乾燥が実施される乾燥工程とを、交互に繰り返す湿潤乾燥サイクルが30回以上実施されることにより、前記錆層を形成することを特徴とする意匠性耐候性鋼材の製造方法。
(3)前記耐候性鋼材の表面に、前記処理液を散布した後に、相対湿度を85%以上とした環境下で3時間以上養生することを特徴とする請求項2に記載の意匠性耐候性鋼材の製造方法。
ここで、意匠性に優れるとは、建築物の外壁等において塗装をすることなくそのまま用いても、美麗なストライプ模様で褐色(焦げ茶色)の落ち着いた錆外観をもたらすことをいう。
また、島状の略ストライプ模様は、濃色部分Aと薄色部分Bとの色差ΔEを10以上とすることが好ましく、さらに、濃色部分A及び薄色部分Bの何れか一方又は両方の間隔dを3mm以上10mm未満とすることが好ましい。
この錆の除去処理を施すことで、耐候性鋼材2の表面2aに処理液を散布した後に、耐候性鋼材2の表面2aの錆層が剥離しづらくなることから、略ストライプ模様の錆層による錆外観を向上させることができるものとなる。
鉄よりも電気化学的電位が貴のCu2+イオン以外のCo2+、Ni2+、Ag+金属イオンも、鉄に対して酸化作用のあるイオンとして用いられるが、価格面等から銅が最も望ましい。
Cu/Pのモル比が0.1未満では、Cuイオンの量が少なく、耐候性鋼材2の表面2aに錆層を形成させるための十分な酸化促進作用が得られない。
一方、Cu/Pのモル比が20を超えると、耐候性鋼材2の表面2aの大部分がCuイオンで覆われてしまうため、耐候性鋼材2の表面2aでの錆層の形成が抑制されるものとなる。
また、耐候性鋼材2の表面2aに付着する処理液の付着量は、1回あたりの処理液の散布でCuが1〜200 mg/m2、Pが1〜30mg/m2の範囲となることが望ましい。
これらの塩の処理液中の添加量範囲は、添加量が1質量%以下では効果が少なく、10質量%以上ではほぼ効果が一定となるから、1〜10質量%とすることが好ましい。また、処理液中の塩の添加量範囲は、3〜5質量%とすることがさらに好ましい。
乾燥工程:乾燥時間が10分以上、120分以内
耐候性鋼材2の表面2aには、湿潤乾燥サイクルを複数回実施することで、意匠性に優れた略ストライプ模様の錆層が形成されるものとなる。
無処理の状態で保護性の錆に変化しうる耐候性鋼材2であれば、その組成は特に限定されるものではないが、特にP:0.01〜0.15質量%、Cu:0.10〜1.0質量%、及びNi:0.10〜5.0質量%から選ばれた1種以上を含有すると、安定した錆層の早期形成、及び錆層の意匠性の点で好ましく、付加成分として、さらに、Si:0.10〜1.0質量%、Cr:0.01〜3.0質量%から選ばれた1種以上を含有するとより好ましい。
試験鋼材は、耐候性鋼(JIS SMA 400AW)のミルスケール付きの鋼材を用いて、ブラスト処理によりミルスケールを除去した後に、表1に示す組成の処理液を、屋外で耐候性鋼材2の表面2aが均一に濡れるように1回刷毛塗りして試験に供した。
ここで、色差ΔEについては、耐候性鋼材2の表面2aを写真撮影して取得したカラー画像から、濃色部分A及び薄色部分BでのRGBの各階調値を求めて、公知の変換式に基づき算出した。
試験No.5及びNo.6は、湿潤乾燥サイクルの回数が少なく、略ストライプ模様の錆層が発生しない。
試験No.7及びNo.8は、乾燥時間が10分未満であり、十分に乾燥しないままの状態で水の散布を行うため、耐候性鋼材2の表面2aが常に水で濡れた状態となり、略ストライプ模様の錆層が発生しない。
試験No.13は、耐候性鋼材2の表面2aに散布される処理液No.6のCu/Pが46と高く、耐候性鋼材2の表面2aがCuイオンで覆われるため、錆層の形成が抑制されるものとなり、略ストライプ模様の錆層が発生しない。
試験No.14は、耐候性鋼材2の表面2aに本発明例の処理液が塗布されていないため、錆外観が悪くなる。
試験No.1〜3、9〜12、15は、意匠性に優れた略ストライプ模様の錆層が生成された。
2 :耐候性鋼材
2a :表面
A :濃色部分
B :薄色部分
Claims (3)
- 所定の処理を耐候性鋼材の表面に施した意匠性耐候性鋼材であって、
耐候性鋼材の表面は、濃色部分と薄色部分とを交互に連続させて、略ストライプ模様の錆層が形成されていること
を特徴とする意匠性耐候性鋼材。 - 請求項1に記載の意匠性耐候性鋼材の製造方法であって、耐候性鋼材の表面に、少なくとも、モル比で0.1≦Cu/P≦20のCuとP、及び塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムから選ばれる1種以上の塩を含む処理液が散布されて、前記処理液を乾燥させた後に30秒〜120秒の水の散布が実施される湿潤工程と、10分以上120分以下の乾燥が実施される乾燥工程とを、交互に繰り返す湿潤乾燥サイクルが30回以上実施されることにより、前記錆層を形成すること
を特徴とする意匠性耐候性鋼材の製造方法。 - 前記耐候性鋼材の表面に、前記処理液を散布した後に、相対湿度を85%以上とした環境下で3時間以上養生すること
を特徴とする請求項2に記載の意匠性耐候性鋼材の製造方法。
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