JP6727019B2 - 鋼材の下地処理方法、および下地処理剤 - Google Patents

Description

本発明は、鋼材の塗装前に行われる下地処理方法、および下地処理剤に関するものである。

鋼材を用いて構築される橋梁や貯蔵タンク、ガードレールなどの構造物は、塗装に際して除錆作業や防錆処理などの下地処理が行われる。

具体的には、例えば、リン酸およびその化合物等を含有する下地被膜処理液を用いて下地用の防錆被膜を形成するとともに錆転換型の防錆塗料を用いて下塗り塗装する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、陰イオンを不活性化して防食性の低下を抑制する技術として、腐食性イオン固定化剤を含有する素地調整剤を塗布して腐食性イオン物質を捕集、固定化したり、セメントとの反応によって消費されないカルシウム・アルミニウム複合水酸化物等の陰イオン吸着剤を含有させた下地調整剤を塗布して塩化物イオンのような有害な陰イオンを鋼材表面から積極的に除去したりする技術も知られている（例えば、特許文献２、３参照。）。

特開２０００−１４０７４６号公報 特開２００４−３５６７３号公報 特開２００４−２９９９７９号公報

しかしながら、特許文献１のようにリン酸等を含有する下地用の防錆被膜を形成したり転換型の防錆塗料で下塗り塗装したりしても、陰イオンの影響による腐食の進行を抑制することは困難である。また、特許文献２、３のように陰イオン吸着剤等を用いて陰イオンを固定化、除去したとしても、腐食の進行を大幅に抑制することは、やはり容易ではなかった。

本発明は、上記の点に鑑み、陰イオンの影響による腐食の進行を効果的に抑制可能にすることを目的としている。

本願発明者らは、陰イオン吸着剤等を用いた場合でも腐食が進行するメカニズムを種々検討した結果、鋼材に固着した不溶性の塩化物イオンのような陰イオンは、水洗やブラスト処理では確実な除去が困難であり、除去されずに残存する不溶性の陰イオンが腐食の進行に影響している可能性があること、および陰イオン吸着剤を用いて陰イオンを吸着したとしても、その吸着されて塗膜中に残存している陰イオンが腐食の進行に影響している可能性があることを推定するに至り、本願発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
鋼材の塗装前に行われる鋼材の下地処理方法であって、
鋼材の表面に錆分解剤を塗布する行程と、
鋼材の表面に陰イオン吸着剤を塗布する行程と、
鋼材の表面から上記錆分解剤、および陰イオン吸着剤を除去する行程と、
を有することを特徴とする。

これにより、錆分解剤が錆を分解し、固着した塩化物イオンを可溶性の塩化物イオンに変化させるとともに、可溶性塩分吸着剤が可溶性の塩化物イオンを吸着することによって、錆により固着していた不溶性の塩化物イオンを除去し、塗り替え塗膜の耐久性を向上させることが容易にできる。

また、
鋼材の塗装前の下地処理に用いられる鋼材の下地処理剤であって、
錆分解剤と、陰イオン吸着剤とを含有することを特徴とする。

これにより、錆分解剤と可溶性塩分吸着剤とを１回の塗布行程で塗布でき、作業工程を削減することができる。

本発明によれば、陰イオンの影響による腐食の進行を効果的に抑制できる。

（下地処理剤）
まず、本実施形態の下地処理剤について説明する。この下地処理剤は、錆分解剤と、陰イオン吸着剤とを主成分として混合して得られる。より詳しくは、例えば以下の各成分を配合することによって調製される。

（ａ）錆分解剤（有機酸塩等）
塩分が固着した錆を化学的に分解する成分である。これによって、錆の結晶中に取り込まれ固着した水に対して不溶性の塩化物イオンを可溶性にすることができる。

（ｂ）可溶性塩分吸着剤
可溶性塩分を吸着する成分である。これによって、鋼材の表面に元から付着している水溶性の塩化物イオンだけでなく、上記錆分解剤によって水に可溶化された塩化物イオンを効率的に吸着させることができる。なお、この成分としては、（表１）に示したものに限らず、例えばハイドロカルマイト（日本化学工業株式会社製のソルカット等）などを用いてもよい。

（ｃ）増粘剤
この成分は必須ではないが、これを配合することによって、下地処理剤が垂れにくいようにし、鋼材の下面や側面への塗布も容易にすることができる。

その他、例えば消泡剤を配合することによって、製造時に過度な泡立ちを防止して配合作業を容易にしたりしてもよい。

（下地処理を含む塗装の塗り替え作業）
上記下地処理剤を用いた下地処理を含む塗装の塗り替え作業の例を説明する。この作業の概略の要点は、錆分解剤と可溶性塩分吸着剤とを含有する下地処理剤を対象箇所に塗布することで、以下の３段階のメカニズムを経て固着塩分を除去する点である。
１）錆分解剤が錆を分解して、固着した塩化物イオンを可溶性の塩化物イオンに変化させる。
２）ハイドロタルサイト等が可溶性の塩化物イオンを吸着する。
３）水拭き等で塩分吸着剤を除去し、吸着した塩化物イオンを除去する。

以下、より詳しく説明する。

（１）機械的な錆の除去
例えば電動工具や、ワイヤブラシ等によって、機械的、物理的に錆を除去する。

（２）洗浄
上記（１）の後、鋼材表面の付着物を水洗により除去する。なお、水洗に限らず、例えばシンナーを含ませたウエスで拭くなどしてもよい。

（３）下地処理剤塗布、養生
上記錆分解剤と可溶性塩分吸着剤とを含有する下地処理剤を塗布し、養生する。これによって、錆分解剤が錆を分解し、固着した塩化物イオンを可溶性の塩化物イオンに変化させるとともに、可溶性塩分吸着剤が可溶性の塩化物イオンを吸着する。

（４）水拭き
吸着された塩化物イオンを含む下地処理剤を水拭きすることによって、当初、鋼材表面に付着していた可溶性の塩化物イオンに加えて、錆により固着していた不溶性の塩化物イオンが除去される。なお、下地処理剤を除去するためには、水拭きに限らず、例えば水で洗い流すなどしてもよいが、排水による水質汚染防止が容易である等の点では、水拭きが好ましい。

（５）塩分量確認、ブラスト処理、塗り替え
以下、鋼材表面の塩化物イオン量を確認した後、ブラスト処理、および塗装の塗り替えを行う。この作業は、特に限定されず、通常の塗り替え作業の場合と同様に、塗装対象や塗装条件等に応じた種々の基準等に従って行うことができる。

上記のように、塩分が固着した錆を分解する成分と、可溶性塩分を吸着する成分とを混合した下地処理剤を用いることによって、錆（固着塩分）の分解と塩分の吸着が同時に可能となり、水拭き等の水洗で上記下地処理剤を除去することで、鋼材の表面に可溶性塩分および固着塩分を残存させず、簡便に除去することが可能となる。

特に、狭隘部やボイド等の箇所はブラスト処理がしにくく、塩化物イオンの除去が不完全となりやすいが、上記のような下地処理剤は溶液であり、狭隘部やボイドにもまんべんなく塗布することが容易であるため、再劣化しやすい箇所の塩化物イオンのように塗り替え塗膜に悪影響を及ぼす成分を除去でき、塗り替え塗膜の耐久性を向上させて早期の再劣化を防ぐことが容易にできる。

（変形例）
上記のような下地処理剤を用いれば、錆分解剤と可溶性塩分吸着剤とを１回の塗布行程で塗布でき、作業工程を削減できるが、これに限らず、錆分解剤と可溶性塩分吸着剤とを順次別個に塗布するようにしてもよい。すなわち、別個に塗布した場合でも、錆分解剤が錆を分解し、可溶性塩分吸着剤が可溶性の塩化物イオンを吸着する作用は同様に働かせることができ、その後に水拭き等をすることによって鋼材の表面の可溶性塩分および固着塩分を残存させずに除去することが可能である。

Claims (4)

1. 鋼材の塗装前に行われる鋼材の下地処理方法であって、
   鋼材の表面に錆分解剤を塗布する行程と、
   鋼材の表面に層状複水酸化物である陰イオン吸着剤を塗布する行程と、
   鋼材の表面から上記錆分解剤、および陰イオン吸着剤を拭き取りまたは洗浄により除去する行程と、
   を有し、
   上記陰イオン吸着剤を塗布する行程を、上記錆分解剤を塗布する行程の後に行うか、または上記陰イオン吸着剤を塗布する行程、および上記錆分解剤を塗布する行程を、鋼材の表面に錆分解剤および陰イオン吸着剤が同時に存在するように行うことを特徴とする鋼材の下地処理方法。
2. 請求項１の鋼材の下地処理方法であって、
   錆分解剤と、陰イオン吸着剤とを含有する下地処理剤を用いて、上記錆分解剤を塗布する行程と、陰イオン吸着剤を塗布する行程とを同時に行うことを特徴とする鋼材の下地処理方法。
3. 鋼材の塗装前の下地処理に用いられる鋼材の下地処理剤であって、
   錆分解剤と、層状複水酸化物である陰イオン吸着剤とを含有することを特徴とする鋼材の下地処理剤。
4. 請求項３の鋼材の下地処理剤であって、
   さらに、増粘剤を含有することを特徴とする鋼材の下地処理剤。