JP7356705B2 - Rust prevention sheet and rust prevention method - Google Patents

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本発明は、防錆能に優れた防錆シート、および当該防錆シートを利用した防錆方法に関するものである。 The present invention relates to a rust-preventing sheet with excellent rust-preventing ability, and a rust-preventing method using the rust-preventing sheet.

金属の劣化の主な原因として、塩化物イオンから誘発される腐食が挙げられる。塩化物イオンによって金属表面の不動態被膜が破壊され、内部から金属がイオンとなって溶け出すことで腐食が発生する。建造物のコンクリート内部の鉄筋がこのように腐食すると、ひび割れや建造物の破壊を引き起こす原因となるため、大変問題視されている。 The main cause of metal deterioration is corrosion induced by chloride ions. Corrosion occurs when the passive film on the metal surface is destroyed by chloride ions, and the metal dissolves from inside as ions. Corrosion of reinforcing steel inside the concrete of a building is considered to be a serious problem because it can cause cracks and destruction of the building.

この問題に対処するための手段の一つに、塩化物イオンに対して高い結合能力を有する材料、すなわち塩化物吸収剤を用いて金属表面の塩化物イオンを除去するという方法が考えられる。塩化物イオンの除去に関してこれまでに様々な材料を用いた研究が行われているが、その材料の1つとして層状複水酸化物(LDH:Layered Double Hydroxide)が注目されている。 One possible way to deal with this problem is to remove chloride ions from the metal surface using a material that has a high binding capacity for chloride ions, that is, a chloride absorbent. Research has been conducted using various materials to remove chloride ions, and layered double hydroxide (LDH) is attracting attention as one of the materials.

一般的なLDHは、式[M2+ 1-x3+ x(OH)2x+[An- x/n・yH2O]x-(式中、M2+は二価金属カチオンを示し、M3+は三価金属カチオンを示し、An-はn価アニオンを示す。)で表される、アニオン交換能を有する層状無機化合物である。水酸化物の二価金属カチオン(M2+)の一部が不定比で三価金属カチオン(M3+)に置換された構造をとっているので、正電荷を帯びている。そのため、電荷補償のために自身の層間に交換可能なアニオン(An-)を取り込み、保持することができる。その利用としては、アニオン交換体や触媒、電気化学センサー、生体活性材料などが知られている。このアニオン交換能を用いて、塩化物イオンを層間に吸収することができるため、塩化物吸収剤としての効果が期待される。 A typical LDH has the formula [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x+ [A n- x/n・yH 2 O] x- (where M 2+ is a divalent metal cation , M 3+ represents a trivalent metal cation, and A n- represents an n-valent anion), and is a layered inorganic compound having an anion exchange ability. Since the hydroxide has a structure in which a part of the divalent metal cations (M 2+ ) are substituted with trivalent metal cations (M 3+ ) in a non-stoichiometric ratio, it is positively charged. Therefore, exchangeable anions (A n - ) can be taken in and retained between its own layers for charge compensation. Known uses include anion exchangers, catalysts, electrochemical sensors, and bioactive materials. Using this anion exchange ability, chloride ions can be absorbed between layers, so it is expected to be effective as a chloride absorbent.

例えば特許文献1~3には、表面に、特定のチタン系水性液に対して有機リン酸化合物と無機リン酸化合物を所定の割合で複合添加した表面処理組成物による表面処理皮膜が形成され、更にその上層に、樹脂に非クロム系防錆添加剤と結晶性層状複水酸化物からなる固形潤滑剤を配合した塗料組成物による上層皮膜が形成された亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板が開示されている。特許文献4と特許文献5には、有機樹脂、および有機アニオンを有する少なくとも1種の合成層状複水酸化物を含有する防食プライマー剤を金属素地上へ直接塗付し、防食プライマー剤からポリマー塗膜を形成させる防食コーティングの製造方法が開示されている。 For example, in Patent Documents 1 to 3, a surface treatment film is formed on the surface using a surface treatment composition in which an organic phosphoric acid compound and an inorganic phosphoric acid compound are added in a predetermined ratio to a specific titanium-based aqueous liquid, Furthermore, on top of that, a zinc-based or aluminum-based plated steel sheet is formed with an upper layer film made of a coating composition containing a solid lubricant consisting of a non-chromium rust preventive additive and a crystalline layered double hydroxide in a resin. Disclosed. Patent Document 4 and Patent Document 5 disclose that an anticorrosion primer containing an organic resin and at least one synthetic layered double hydroxide having an organic anion is applied directly onto a metal substrate, and then the anticorrosion primer is applied to a polymer coating. A method of making a film-forming anticorrosive coating is disclosed.

これら先行技術では、層状複水酸化物は固形潤滑剤成分として認識されている他、有機アニオンを取り込む材料として利用されていた。 In these prior art, the layered double hydroxide was recognized as a solid lubricant component and was also used as a material that incorporates organic anions.

層状複水酸化物の従来の合成方法としては、共沈法、ゾル-ゲル法、尿素法、水熱法、再堆積法などが報告されているが、基板が制限されることや、結晶性が低いことなどの欠点を有している。そこで本発明者は、液相析出法(LPD法: Liquid Phase deposition method)を用いる手法を提案している(非特許文献1)。LPD法は配位子交換反応とフッ素捕捉反応の2つの反応に分かれており、金属フルオロ錯体にフッ素捕捉剤であるアルミニウムやホウ酸を加えることにより遊離フッ素イオンと安定な錯体を形成し、配位子交換反応の平衡を水酸化物析出側へとシフトさせ、基板上に金属水酸化物を析出させる手法である。LPD法は、薄膜が基板表面に均一にかつ安定に析出し、常温、常圧下で反応容器のみで合成することが可能である。 Conventional methods for synthesizing layered double hydroxides include the coprecipitation method, sol-gel method, urea method, hydrothermal method, and redeposition method, but these methods have limitations on substrates and crystallinity. It has disadvantages such as low Therefore, the present inventor has proposed a method using a liquid phase deposition method (LPD method) (Non-Patent Document 1). The LPD method is divided into two reactions: a ligand exchange reaction and a fluorine scavenging reaction. By adding aluminum or boric acid, which are fluorine scavengers, to a metal fluoro complex, a stable complex is formed with free fluorine ions. This method shifts the equilibrium of the phase exchange reaction toward the hydroxide precipitation side, and deposits metal hydroxide on the substrate. In the LPD method, a thin film is deposited uniformly and stably on the substrate surface, and can be synthesized only in a reaction vessel at room temperature and pressure.

特開2012-77368号公報JP2012-77368A 特開2012-77369号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-77369 特開2012-77370号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-77370 特表2015-504448号公報Special Publication No. 2015-504448 特表2016-511300号公報Special Publication No. 2016-511300

H.Makiら,ACS Appl.Master.Interfaces,7,17188(2015)H. Maki et al., ACS Appl. Master. Interfaces, 7, 17188 (2015)

上述したように、従来、層状複水酸化物を含む防食コーティングは知られていた。しかし、一般的な金属材は、錆を落とした後に防錆塗料の塗布に続いて塗装されるが、防食コーティングを施すと目的の防錆塗料が使えなかったり、目的の防錆塗料の塗布時に防食コーティングを除去する必要がある。その一方で、錆落としから防錆塗料の塗布までの間に時間がかかると、発錆するおそれがある。また、防錆性能のより一層の向上が求められている。
そこで本発明は、防錆のために金属材を少なくとも一時的に被覆することができるものであり、防錆性能に優れた防錆シート、および当該防錆シートを利用した防錆方法を提供することを目的とする。
As mentioned above, anticorrosive coatings containing layered double hydroxides have been known. However, general metal materials are painted after removing rust and then applying anti-rust paint. Anti-corrosion coating must be removed. On the other hand, if it takes a long time between removing the rust and applying the anti-rust paint, there is a risk of rust forming. Further, there is a demand for further improvement in rust prevention performance.
Therefore, the present invention provides a rust prevention sheet that can at least temporarily cover a metal material for rust prevention and has excellent rust prevention performance, and a rust prevention method using the rust prevention sheet. The purpose is to

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、亜硝酸イオンを含む層状複水酸化物を含む防錆シートで金属材を被覆することにより極めて優れた防錆効果が発揮されることを見出して、本発明を完成した。
以下、本発明を示す。
The present inventor has conducted extensive research in order to solve the above problems. As a result, the present invention was completed by discovering that an extremely excellent rust-preventing effect can be exhibited by coating a metal material with a rust-preventing sheet containing a layered double hydroxide containing nitrite ions.
The present invention will be described below.

[1] 樹脂と層状複水酸化物を含み、
上記層状複水酸化物に含まれるアニオンの少なくとも一部が亜硝酸イオンであることを特徴とする防錆シート。
[2] 上記層状複水酸化物が下記式(I)で表されるものである上記[1]に記載の防錆シート。
[M2+ 1-x3+ x(OH)2x+[An- x/n・yH2O]x- (I)
[式中、M2+は二価金属カチオンを示し、M3+は三価金属カチオンを示し、An-はn価アニオンを示し、当該n価アニオンの少なくとも一部は亜硝酸イオンであり、xは0.1以上、0.33以下の範囲にある。]
[3] 上記二価金属カチオンが、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、ニッケル(II)イオン、コバルト(II)イオン、鉄(II)イオン、マンガン(II)イオン、カドミウムイオン、鉛イオン、およびストロンチウムイオンから選択される1以上の二価金属カチオンであり、上記三価金属カチオンが、アルミニウムイオン、ビスマスイオン、鉄(III)イオン、クロムイオン、ガリウムイオン、ニッケル(III)イオン、コバルト(III)イオン、マンガン(III)イオン、バナジウムイオン、セリウムイオン、およびランタンイオンから選択される1以上の三価金属カチオンである上記[2]に記載の防錆シート。
[4] 上記樹脂が、ポリアクリル酸またはその塩である上記[1]~[3]のいずれかに記載の防錆シート。
[5] 上記[1]~[4]のいずれかに記載の防錆シートにより、防錆すべき金属材の表面の少なくとも一部を被覆する工程を含むことを特徴とする防錆方法。
[1] Contains resin and layered double hydroxide,
A rust-preventing sheet characterized in that at least some of the anions contained in the layered double hydroxide are nitrite ions.
[2] The anticorrosive sheet according to [1] above, wherein the layered double hydroxide is represented by the following formula (I).
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x+ [A n- x/n・yH 2 O] x- (I)
[In the formula, M 2+ represents a divalent metal cation, M 3+ represents a trivalent metal cation, A n- represents an n-valent anion, and at least a part of the n-valent anion is a nitrite ion. , x is in the range of 0.1 or more and 0.33 or less. ]
[3] The divalent metal cation is zinc ion, magnesium ion, calcium ion, copper ion, nickel (II) ion, cobalt (II) ion, iron (II) ion, manganese (II) ion, cadmium ion, lead. ions, and one or more divalent metal cations selected from strontium ions, and the trivalent metal cations include aluminum ions, bismuth ions, iron (III) ions, chromium ions, gallium ions, nickel (III) ions, The anticorrosive sheet according to [2] above, which is one or more trivalent metal cations selected from cobalt (III) ions, manganese (III) ions, vanadium ions, cerium ions, and lanthanum ions.
[4] The anticorrosive sheet according to any one of [1] to [3] above, wherein the resin is polyacrylic acid or a salt thereof.
[5] A rust prevention method comprising the step of coating at least a portion of the surface of a metal material to be rust-proofed with the rust-proof sheet according to any one of [1] to [4] above.

本発明に係る防錆シートに含まれる層状複水酸化物は、そのアニオン交換作用により腐食の原因となる塩化物イオン等を取り込むことができることに加えて、おそらく防錆性能に優れた亜硝酸イオンの作用により、極めて優れた防錆性能を示す。より具体的には、金属の腐食箇所を再塗装する場合、腐食箇所を研磨した後に本発明に係る防錆シートを貼り付けることにより、アニオン交換作用により孔食内に残存する塩化物イオン等を除去することができ、優れた防錆作用が発揮される。また、再塗装時においては、本発明に係る防錆シートは容易に除去可能である。また、本発明に係る防錆方法によれば、結晶性の高い層状複水酸化物を製造しつつ優れた防錆性能を示す防錆シートで金属材表面を被覆することにより、優れた防錆効果が発揮される。よって本発明は、金属製品の発錆などを有効に抑制できる技術として、産業上有用である。 The layered double hydroxide contained in the rust-preventing sheet of the present invention is capable of taking in chloride ions, etc. that cause corrosion due to its anion exchange action, as well as nitrite ions, which are probably excellent in rust-preventing performance. Due to this action, it exhibits extremely excellent rust prevention performance. More specifically, when repainting a corroded area of metal, by applying the rust prevention sheet according to the present invention after polishing the corroded area, chloride ions, etc. remaining in the pitting corrosion can be removed by anion exchange action. It can be removed and exhibits excellent rust prevention effects. Moreover, at the time of repainting, the anticorrosive sheet according to the present invention can be easily removed. Further, according to the rust prevention method of the present invention, excellent rust prevention is achieved by coating the surface of a metal material with a rust prevention sheet that exhibits excellent rust prevention performance while producing a highly crystalline layered double hydroxide. The effect is demonstrated. Therefore, the present invention is industrially useful as a technique that can effectively suppress rusting of metal products.

図1は、ヒュームドアルミナ上に析出したas-dep.LDHのSEM画像である。Figure 1 shows as-dep. This is a SEM image of LDH. 図2は、as-dep.LDHのSEM-EDXの線分析による元素分析結果を示す。FIG. 2 shows as-dep. The results of elemental analysis of LDH by SEM-EDX line analysis are shown. 図3は、as-dep.LDHのXRD測定結果を示す。FIG. 3 shows as-dep. The results of XRD measurement of LDH are shown. 図4は、as-dep.LDH、OH--LDH、およびNO2 --LDHのXRD測定結果と、(003)面方向における層間距離を示す。FIG. 4 shows as-dep. The XRD measurement results of LDH, OH - -LDH, and NO 2 - -LDH and the interlayer distance in the (003) plane direction are shown. 図5は、腐食抑制シートの腐食抑制効果を測定するために用いた三極式電気化学測定セルの模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a three-electrode electrochemical measurement cell used to measure the corrosion-inhibiting effect of the corrosion-inhibiting sheet. 図6は、電気化学測定により得られたTafel plotの代表例を示す。FIG. 6 shows a representative example of Tafel plot obtained by electrochemical measurements.

本発明の防錆シートは、樹脂と層状複水酸化物を含む。 The anticorrosion sheet of the present invention contains a resin and a layered double hydroxide.

樹脂は防食コーティングのマトリックスを構成し、防食すべき金属材の表面に層状複水酸化物を固定化できるものであれば特に制限されず、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリアルギン酸、ポリアルキレングリコール等を用いることができる。 The resin is not particularly limited as long as it forms the matrix of the anti-corrosion coating and can fix layered double hydroxide on the surface of the metal material to be anti-corrosion, such as acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, polyalginic acid, Polyalkylene glycol and the like can be used.

アクリル樹脂は透明性に優れ、また溶媒への分散性に優れるものもある。アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸ポリマーに加えて、(メタ)アクリル酸と、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、シトラコン酸、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸などとの共重合体であってもよい。また、ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウムなどポリ(メタ)アクリル酸の塩は、水系溶媒との親和性に優れる。アクリル樹脂としては、ポリアクリル酸またはその塩が好ましい。ポリアクリル酸塩としてはポリアクリル酸ナトリウムが挙げられ、全てのカルボキシ基が塩の状態であってもよいし、一部のカルボキシ基のみが塩の状態であってもよい。 Acrylic resins have excellent transparency, and some have excellent dispersibility in solvents. In addition to (meth)acrylic acid polymers, acrylic resins are copolymers of (meth)acrylic acid and itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, citraconic acid, vinyl sulfonic acid, (meth)allylsulfonic acid, etc. There may be. Furthermore, salts of poly(meth)acrylic acid such as sodium poly(meth)acrylate have excellent affinity with aqueous solvents. As the acrylic resin, polyacrylic acid or a salt thereof is preferable. Examples of the polyacrylate include sodium polyacrylate, in which all the carboxy groups may be in a salt state, or only some carboxy groups may be in a salt state.

エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型A型、ビスフェノールF型、フェノキシ型、ノボラック型、脂肪族型、グリシジルアミン型の各種エポキシ樹脂が挙げられる。好ましいエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型やビスフェノールF型のビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が特に好ましい。特に好ましいフェノール樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂が挙げられる。 Examples of the epoxy resin include various epoxy resins of bisphenol A type, bisphenol F type, phenoxy type, novolac type, aliphatic type, and glycidylamine type. Preferred epoxy resins include bisphenol A type and bisphenol F type epoxy resins, with bisphenol A type epoxy resins being particularly preferred. Particularly preferred phenolic resins include resol type phenolic resins.

ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応物であり、金属材との密着性に優れる。また、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールは水や水混和性有機溶媒に対する親和性が高く、ゲル状の防錆シートを形成し易い。 Polyurethane resin is a reaction product of a polyisocyanate component and a polyol component, and has excellent adhesion to metal materials. In addition, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol have a high affinity for water and water-miscible organic solvents, and are easy to form gel-like antirust sheets.

樹脂としては、水や水混和性有機溶媒に対する親和性の高いものが好ましい。かかる樹脂を用いて本発明に係る防錆シートにおける溶媒の割合を高めることによって、防錆シートを所謂ゲル状に、防錆すべき金属材への密着性を高めることが可能になる。かかる観点からは、アクリル樹脂、ポリアルギン酸、ポリアルキレングリコール等が好ましい。また、本発明に係る防錆シートは、塩化物イオンの吸収性や亜硝酸イオンにより防錆性能に優れるため、水を含んでいても優れた防錆効果を発揮する。上記水混和性溶媒は、水との親和性が高く水と無制限に混和可能な有機溶媒をいい、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコール系溶媒;アセトンやメチルエチルケトン等のケトン系溶媒が挙げられる。 The resin preferably has a high affinity for water and water-miscible organic solvents. By increasing the proportion of the solvent in the rust preventive sheet according to the present invention using such a resin, it becomes possible to make the rust preventive sheet into a so-called gel-like state and improve its adhesion to the metal material to be rust prevented. From this point of view, acrylic resins, polyalginic acids, polyalkylene glycols, and the like are preferred. Furthermore, the rust-preventing sheet according to the present invention has excellent rust-preventing performance due to its absorption of chloride ions and nitrite ions, so it exhibits excellent rust-preventing effects even when it contains water. The water-miscible solvent mentioned above refers to an organic solvent that has a high affinity with water and is miscible with water without restriction, such as alcohol solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol; polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol and glycerin. ; Examples include ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone.

水溶性のアクリル樹脂、ポリアルギン酸、ポリアルキレングリコール等は、カルシウムやマグネシウム等の第2属元素イオン;アルミニウム等の多価金属イオン;ホウ酸などの架橋剤により架橋されて不溶化され、ゲルを形成することも可能である。 Water-soluble acrylic resin, polyalginic acid, polyalkylene glycol, etc. are crosslinked and insolubilized by ions of group 2 elements such as calcium and magnesium; polyvalent metal ions such as aluminum; and crosslinking agents such as boric acid to form gels. It is also possible to do so.

層状複水酸化物は、金属水酸化物から構成される正八面体基本層、およびアニオンと水から構成される中間層が交互に積層した構造を有する化合物であり、正八面体基本層は、金属イオンがより多価の金属イオンに置換されることにより正電荷を有し、その電荷を補うために中間層へ陰イオンを取り込んで電気的中性を保っている。 Layered double hydroxide is a compound that has a structure in which regular octahedral basic layers made of metal hydroxide and intermediate layers made of anions and water are alternately laminated, and the regular octahedral basic layer consists of metal ions It has a positive charge as a result of being replaced by a more multivalent metal ion, and to compensate for this charge, anions are incorporated into the intermediate layer to maintain electrical neutrality.

一般的な層状複水酸化物は、二価金属水酸化物からなる基本層の二価金属カチオンが三価金属カチオンに置換されている以下の式で表される。一般的な層状複水酸化物では、最大で二価金属カチオン:三価金属カチオン=2:1のモル比まで三価金属カチオンが二価金属カチオンを置換することができる。
[M2+ 1-x3+ x(OH)2x+[An- x/n・yH2O]x-
[式中、M2+は二価金属カチオンを示し、M3+は三価金属カチオンを示し、An-はn価アニオンを示し、xは0.1以上、0.33以下の範囲にある。]
A general layered double hydroxide is represented by the following formula in which the divalent metal cation of the basic layer consisting of a divalent metal hydroxide is replaced with a trivalent metal cation. In general layered double hydroxides, trivalent metal cations can replace divalent metal cations up to a maximum molar ratio of divalent metal cations:trivalent metal cations=2:1.
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x+ [A n- x/n・yH 2 O] x-
[In the formula, M 2+ represents a divalent metal cation, M 3+ represents a trivalent metal cation, A n- represents an n-valent anion, and x is in the range of 0.1 or more and 0.33 or less. be. ]

その他、三価金属カチオンの一部または全部が四価金属カチオンに置換されたMg-Al-Zr4+系層状複水酸化物やZn-Ti4+系層状複水酸化物も知られている。 In addition, Mg-Al-Zr 4+ -based layered double hydroxides and Zn-Ti 4+ -based layered double hydroxides in which some or all of the trivalent metal cations are replaced with tetravalent metal cations are also known. .

上記二価金属カチオンとしては、例えば、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、ニッケル(II)イオン、コバルト(II)イオン、鉄(II)イオン、マンガン(II)イオン、カドミウムイオン、鉛イオン、およびストロンチウムイオンから選択される1以上の二価金属カチオンを挙げることができ、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、およびニッケル(II)イオンから選択される1以上の二価金属カチオンが好ましい。 Examples of the divalent metal cations include zinc ions, magnesium ions, calcium ions, copper ions, nickel (II) ions, cobalt (II) ions, iron (II) ions, manganese (II) ions, cadmium ions, and lead. ions, and one or more divalent metal cations selected from strontium ions, with preference given to one or more divalent metal cations selected from zinc ions, magnesium ions, calcium ions, and nickel (II) ions. .

上記三価金属カチオンとしては、アルミニウムイオン、ビスマスイオン、鉄(III)イオン、クロムイオン、ガリウムイオン、ニッケル(III)イオン、コバルト(III)イオン、マンガン(III)イオン、バナジウムイオン、セリウムイオン、およびランタンイオンから選択される1以上の三価金属カチオンを挙げることができ、アルミニウムイオン、クロムイオン、コバルト(III)イオン、マンガン(III)イオン、およびバナジウムイオンから選択される1以上の三価金属カチオンが好ましく、アルミニウムイオンおよび/またはクロムイオンがより好ましい。 The trivalent metal cations include aluminum ions, bismuth ions, iron (III) ions, chromium ions, gallium ions, nickel (III) ions, cobalt (III) ions, manganese (III) ions, vanadium ions, cerium ions, and lanthanum ions, and one or more trivalent metal cations selected from aluminum ions, chromium ions, cobalt (III) ions, manganese (III) ions, and vanadium ions. Metal cations are preferred, and aluminum ions and/or chromium ions are more preferred.

層状複水酸化物が含むゲストアニオンとしては、例えば、OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、およびSO4 2-などが挙げられるが、本発明で用いる層状複水酸化物はゲストアニオンとして亜硝酸イオン(NO2 -)を含む。亜硝酸イオンは優れた防食性能を示し、亜硝酸イオンは層状複水酸化物から放出されて金属材の防食に寄与すると考えられる。 Examples of guest anions contained in the layered double hydroxide include OH - , F - , Cl - , Br - , NO 3 - , CO 3 2- , and SO 4 2- , which are used in the present invention. The layered double hydroxide contains nitrite ion (NO 2 ) as a guest anion. Nitrite ions exhibit excellent anticorrosion performance, and it is thought that nitrite ions are released from layered double hydroxides and contribute to corrosion protection of metal materials.

xが0.1以上、0.33以下の範囲にあることにより、本発明に係る層状腹水酸化物に良好なイオン交換容量が付与される傾向がある。xとしては、0.15以上、0.25以下がより好ましい。また、アニオンをOH-に交換したと仮定した場合のイオン交換容量としては、1.0mol/kg以上、3.8mol/kg以下が好ましい。イオン交換容量が1.0mol/kg以上であれば、防錆性能に重要な亜硝酸イオンをイオン交換により十分量含有させることができ、3.8mol/kg以下であれば、過剰なアニオン交換による層状腹水酸化物の不安定化をより確実に抑制することができる。イオン交換容量としては、1.6mol/kg以上、2.8mol/kg以下がより好ましい。 When x is in the range of 0.1 or more and 0.33 or less, good ion exchange capacity tends to be imparted to the layered ascites oxide according to the present invention. As x, 0.15 or more and 0.25 or less are more preferable. Further, the ion exchange capacity, assuming that anions are exchanged to OH - , is preferably 1.0 mol/kg or more and 3.8 mol/kg or less. If the ion exchange capacity is 1.0 mol/kg or more, a sufficient amount of nitrite ions, which are important for rust prevention performance, can be contained through ion exchange, and if the ion exchange capacity is 3.8 mol/kg or less, it is caused by excessive anion exchange. Destabilization of layered ascites oxide can be more reliably suppressed. The ion exchange capacity is more preferably 1.6 mol/kg or more and 2.8 mol/kg or less.

層状複水酸化物へは、負の電荷密度が大きいほど、即ちイオン半径が小さく且つ負電荷が大きいほど取り込まれ易く、例えばOH-やF-が取り込まれ易い一方で、亜硝酸イオンは比較的取り込まれ難いといえる。しかし、亜硝酸イオンの防食性能は優れていることから、少量でも防食性能は発揮されると考えられる。具体的には、層状複水酸化物1gあたり5mmol以上、50mmol以下程度の亜硝酸イオンが含まれていればよい。 The larger the negative charge density, that is, the smaller the ionic radius and the larger the negative charge, the easier it is to be incorporated into the layered double hydroxide. For example, while OH - and F - are easily incorporated, nitrite ions are relatively less likely to be incorporated into the layered double hydroxide. It can be said that it is difficult to be taken in. However, since the anticorrosion performance of nitrite ions is excellent, it is thought that the anticorrosion performance can be exhibited even in small amounts. Specifically, about 5 mmol or more and 50 mmol or less of nitrite ions may be contained per 1 g of the layered double hydroxide.

層状複水酸化物の使用量は適宜調整すればよいが、例えば、防錆シートを構成する樹脂に対して0.1質量倍以上、5質量倍以下とすることができる。当該割合が0.1質量倍以上であれば、防錆シートによる防錆効果がより確実に発揮される。一方、当該割合が5質量倍以下であれば、防錆シートからの層状複水酸化物の脱落をより確実に抑制することができる。当該割合としては、0.2質量倍以上が好ましく、また、2質量倍以下が好ましく、1質量倍以下がより好ましい。 The amount of layered double hydroxide to be used may be adjusted as appropriate, and may be, for example, 0.1 times or more and 5 times or less by mass of the resin constituting the anticorrosion sheet. If the ratio is 0.1 times by mass or more, the rust preventive effect of the rust preventive sheet will be more reliably exhibited. On the other hand, if the ratio is 5 times by mass or less, falling off of the layered double hydroxide from the anticorrosion sheet can be more reliably suppressed. The ratio is preferably 0.2 times by mass or more, preferably 2 times by mass or less, and more preferably 1 times by mass or less.

本発明に係る層状複水酸化物の製造方法は特に制限されないが、例えば、液相析出法(LPD法)により製造することができる。より具体的には、二価金属イオンのフッ化物錯体溶液に三価金属イオンを加えることにより、フッ化物イオンと三価金属イオンとの錯体を形成させてフッ化物イオンを消費させ、二価金属イオンに結合する配位子をフッ化物イオンから水酸化物イオンに交換し、二価金属イオンの水酸化物を析出させる。この際、二価金属イオンの一部が三価金属イオンに交換され、水酸化物が全体としてプラスの電荷を帯び、その結果、層状の水酸化物の層間にゲストアニオンが含まれる層状複水酸化物(LDH)が形成される。 Although the method for producing the layered double hydroxide according to the present invention is not particularly limited, it can be produced by, for example, a liquid phase precipitation method (LPD method). More specifically, by adding trivalent metal ions to a fluoride complex solution of divalent metal ions, a complex is formed between the fluoride ions and the trivalent metal ions, consuming the fluoride ions, and dissolving the divalent metal ions. The ligand bonded to the ion is exchanged from fluoride ion to hydroxide ion, and the hydroxide of the divalent metal ion is precipitated. At this time, some of the divalent metal ions are exchanged with trivalent metal ions, and the hydroxide as a whole takes on a positive charge, resulting in layered double hydroxide containing guest anions between the layered hydroxide layers. An oxide (LDH) is formed.

二価金属イオンとしてNi2+を、三価金属イオンとしてAl3+を用いた場合における上記の機構の反応式を、以下に示す。
[配位子交換反応]
(NiF64- + 2H2O ⇔ Ni(OH)2 + 6F- + 2H+ ・・・ 式1
[フッ素捕捉反応]
Al + 6HF ⇔ H3AlF6 + 3/2H2 ・・・ 式2
The reaction formula of the above mechanism when Ni 2+ is used as the divalent metal ion and Al 3+ is used as the trivalent metal ion is shown below.
[Ligand exchange reaction]
(NiF 6 ) 4- + 2H 2 O ⇔ Ni(OH) 2 + 6F - + 2H + ... Formula 1
[Fluorine scavenging reaction]
Al + 6HF ⇔ H 3 AlF 6 + 3/2H 2 ... Formula 2

上記反応式の通り、フッ素捕捉剤としてAlを加えることで遊離フッ素イオンが安定なフッ化物錯体を形成するため、式1の平衡が右側にシフトし、水酸化ニッケルが析出すると考えられている。 As shown in the above reaction formula, it is thought that by adding Al as a fluorine scavenger, free fluorine ions form a stable fluoride complex, so the equilibrium in Formula 1 shifts to the right and nickel hydroxide precipitates.

二価金属カチオンと三価金属カチオンの溶液における割合は、所望の層状複水酸化物における二価金属カチオンと三価金属カチオンの割合を考慮し、且つフッ化物イオンと錯体が形成されるに十分な三価金属カチオンの量を考慮して決定することが好ましい。例えば、上記式(I)における二価金属イオンと三価金属イオンの合計に対する三価金属イオンの割合は20モル%以上、33モル%以下である。かかる割合に加えて、遊離イオンフッ素を十分に捕捉することを考慮して三価金属イオンの使用量を決定すればよい。 The ratio of divalent metal cations and trivalent metal cations in the solution is determined by considering the ratio of divalent metal cations and trivalent metal cations in the desired layered double hydroxide, and at the same time, is sufficient to form a complex with fluoride ions. It is preferable to determine the amount of trivalent metal cations in consideration of the amount of trivalent metal cations. For example, the ratio of trivalent metal ions to the total of divalent metal ions and trivalent metal ions in the above formula (I) is 20 mol% or more and 33 mol% or less. In addition to this ratio, the amount of trivalent metal ions to be used may be determined by taking into account sufficient capture of free ionic fluorine.

また、溶液には担体を添加してもよい。担体が存在しなくても層状複水酸化物は形成され得るが、その粒子サイズが不均一になり得るので、担体を用いて担体上に層状複水酸化物の結晶を成長させることが好ましい。担体としては、例えば、アルミナ、セリア、ジルコニアや、セリア-ジルコニア複合酸化物の粉末などが挙げられる。 Further, a carrier may be added to the solution. Although a layered double hydroxide can be formed in the absence of a carrier, the particle size may be non-uniform, so it is preferable to use a carrier to grow crystals of the layered double hydroxide on the carrier. Examples of the carrier include alumina, ceria, zirconia, and ceria-zirconia composite oxide powder.

反応後は、一般的な後処理を行えばよい。例えば、生成した層状複水酸化物を濾取し、水などで洗浄すればよい。なお、この後のイオン交換をスムーズに行わせるため、得られた層状複水酸化物はそのまま水中に沈殿させておいてもよい。 After the reaction, general post-treatment may be performed. For example, the produced layered double hydroxide may be filtered and washed with water or the like. In addition, in order to perform the subsequent ion exchange smoothly, the obtained layered double hydroxide may be precipitated in water as it is.

上記反応で生成したLDHに含まれるゲストアニオンとしては、水酸化物イオン、フッ化物イオンの他、二価金属カチオンおよび/または三価金属イオンの水溶性塩を構成するカウンターアニオンが挙げられる。かかるカウンターアニオンとしては、硝酸イオン、塩化物イオン、硫酸イオン等が挙げられる。よって、過剰のアニオン水溶液にLDHを浸漬し、ゲストアニオンを単一化してもよい。具体的には、生成したLDH結晶を濾取し、洗浄および乾燥した後、所望のアニオン塩の水溶液にLDHを浸漬し、再び濾取および洗浄すればよい。この後のイオン交換をスムーズに行わせるため、得られた層状複水酸化物はそのまま水中に沈殿させておいてもよい。 The guest anions contained in the LDH produced in the above reaction include hydroxide ions, fluoride ions, and counter anions constituting water-soluble salts of divalent metal cations and/or trivalent metal ions. Such counter anions include nitrate ions, chloride ions, sulfate ions, and the like. Therefore, guest anions may be unified by immersing LDH in an excess aqueous anion solution. Specifically, the generated LDH crystals may be collected by filtration, washed and dried, and then LDH may be immersed in an aqueous solution of a desired anion salt, and then filtered and washed again. In order to smoothly carry out the subsequent ion exchange, the obtained layered double hydroxide may be precipitated in water as it is.

次いで、ゲストアニオンの少なくとも一部を亜硝酸イオンで置換する。具体的には、亜硝酸ナトリウムなど亜硝酸イオンの水溶性塩の水溶液に層状複水酸化物を浸漬した後、濾取、洗浄、乾燥を行えばよい。亜硝酸イオンの含有量は、常法により測定することができる。例えば、ゲストアニオンとして水酸化物イオンのみを含む層状複水酸化物の水酸化物イオンの一部を亜硝酸イオンで置換した場合、水酸化物イオンのみを含む層状複水酸化物と亜硝酸イオンを含む層状複水酸化物の水酸化物イオン含有量を中和滴定などにより測定し、得られた測定値の差から亜硝酸イオンの含有量が求められる。 Next, at least a portion of the guest anions are replaced with nitrite ions. Specifically, the layered double hydroxide may be immersed in an aqueous solution of a water-soluble salt of nitrite ions such as sodium nitrite, followed by filtering, washing, and drying. The content of nitrite ions can be measured by a conventional method. For example, when some of the hydroxide ions in a layered double hydroxide containing only hydroxide ions as guest anions are replaced with nitrite ions, a layered double hydroxide containing only hydroxide ions and nitrite ions The hydroxide ion content of the layered double hydroxide containing the hydroxide is measured by neutralization titration or the like, and the nitrite ion content is determined from the difference between the measured values.

次に、得られた亜硝酸イオン含有層状複水酸化物を、溶媒中、樹脂と混合する。溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコール系溶媒;アセトンやメチルエチルケトン等のケトン系溶媒;これら2種以上の混合溶媒が挙げられる。 Next, the obtained layered double hydroxide containing nitrite ions is mixed with a resin in a solvent. Examples of the solvent include water; alcohol solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol; polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol and glycerin; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; and mixed solvents of two or more of these solvents. .

樹脂の溶液、分散液またはゲルに、亜硝酸イオン含有層状複水酸化物を混合すればよい。亜硝酸イオン含有層状複水酸化物の割合は、適宜調整すればよいが、例えば、樹脂に対して0.05質量倍以上、1質量倍以下とすることができる。樹脂の溶液または分散液を用いた場合には、溶媒を留去することによりゲル状シートにしてもよい。 The nitrite ion-containing layered double hydroxide may be mixed into a resin solution, dispersion, or gel. The ratio of the nitrite ion-containing layered double hydroxide may be adjusted as appropriate, and may be, for example, 0.05 times or more and 1 times the weight of the resin. When a resin solution or dispersion is used, a gel-like sheet may be obtained by distilling off the solvent.

なお、層状複水酸化物は、上記の液相析出法の他、ゾル-ゲル法や共沈法などによっても調製することが可能であることが知られている(Julia Princeら,Chem.Mater.,Vol.21,No.24,pp.5826-5835(2009)など)。これらの製法においては有機物や層状複水酸化物の組成には含まれない共存イオンを含む前駆体溶液を使用することがあるが、これらはいずれも良好な結果が得られない原因となることがある。その理由としては、反応時に共存する有機物分子や共存イオンが結晶構造に歪みをもたらしたり、良好な結晶成長を妨げることがあるためである。但し、本発明に係る層状複水酸化物はイオン交換により亜硝酸イオンを含んでいればよく、亜硝酸イオンを含有する構造を保持する上で支障がない場合には、これらの製法による層状複水酸化物を用いてもよい。 It is known that layered double hydroxides can be prepared by the sol-gel method, coprecipitation method, etc. in addition to the liquid phase precipitation method described above (Julia Prince et al., Chem. Mater. ., Vol. 21, No. 24, pp. 5826-5835 (2009), etc.). These manufacturing methods may use precursor solutions containing organic substances or coexisting ions that are not included in the composition of the layered double hydroxide, but these may cause poor results. be. The reason for this is that organic molecules and coexisting ions that coexist during the reaction may distort the crystal structure or impede good crystal growth. However, the layered double hydroxide according to the present invention only needs to contain nitrite ions by ion exchange, and if there is no problem in maintaining the structure containing nitrite ions, the layered double hydroxide by these manufacturing methods may be used. Hydroxides may also be used.

本発明に係る防錆シートは、防錆すべき金属材の表面の少なくとも一部を被覆することにより、防錆効果を発揮する。本発明において「シート」とは、金属材の表面に形成されるコーティングとは異なり、独立して存在可能なものをいう。よって、一般的に、金属材の表面から研磨などにより錆を除去した後、防錆塗料を塗布し、更に塗装するが、金属材の表面から錆を除去する際には不動態皮膜を有さない金属が露出するため、錆を除去した瞬間から酸化が始まり、防錆塗料の塗布まで時間がかかるほど発錆の程度は悪化する。防錆塗料の塗布までに防錆コーティングでも金属材の表面を被覆することはできるが、剥離するのに手間や時間がかかる。よって、例えば金属材の表面を研磨してから塗装を施すまでの間に防錆コーティング層を形成すると、防錆コーティング層を剥離作業中に腐食が発生したり、或いは防錆コーティング層の上に塗装せざるを得なくなる。そこで、金属材の表面から錆を除去した後、本発明に係る防錆シートで被覆することにより、発錆を有効に抑制することができ、塗料を塗布する際には、本発明に係る防錆シートを容易に剥離することができる。また、本発明に係る防錆シートにより、孔食内に存在する塩化物イオン等を除去できるため、本発明に係る防錆シートを剥離した後も、金属材は発錆し難くなっているといえる。 The rust-preventing sheet according to the present invention exhibits a rust-preventing effect by coating at least a portion of the surface of a metal material to be rust-prevented. In the present invention, the term "sheet" refers to something that can exist independently, unlike a coating formed on the surface of a metal material. Therefore, in general, rust is removed from the surface of a metal material by polishing, etc., then an anti-rust paint is applied and then painted again. Oxidation begins the moment the rust is removed, and the longer it takes to apply the anti-corrosion paint, the worse the rust will become. Although it is possible to coat the surface of a metal material with an anti-rust coating before applying the anti-rust paint, it takes time and effort to remove it. Therefore, for example, if a rust-preventive coating layer is formed after polishing the surface of a metal material and before painting it, corrosion may occur during the removal process, or corrosion may occur on the rust-preventive coating layer. I'll have to paint it. Therefore, by removing rust from the surface of the metal material and then coating it with the rust prevention sheet according to the present invention, rust formation can be effectively suppressed. Rust sheets can be easily peeled off. Furthermore, since the rust preventive sheet according to the present invention can remove chloride ions, etc. present in pitting corrosion, metal materials are unlikely to rust even after the rust preventive sheet according to the present invention is peeled off. I can say that.

本発明に係る防錆シートを適用する金属材は、発錆が問題になるものである限り特に制限されない。例えば、金属材を構成する金属材料としては、鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銅、ニッケル、クロム、スズ、及びこれらの合金が挙げられる。また、金属材には、金属製品や金属部品のみならず、金属材料からなる既設の建造物も含まれる。 The metal material to which the anticorrosive sheet according to the present invention is applied is not particularly limited as long as rusting is a problem. For example, metal materials constituting the metal material include iron, zinc, aluminum, magnesium, copper, nickel, chromium, tin, and alloys thereof. Further, metal materials include not only metal products and metal parts, but also existing buildings made of metal materials.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples below, and modifications may be made as appropriate within the scope of the spirit of the preceding and following. Of course, other implementations are also possible, and all of them are included within the technical scope of the present invention.

実施例1: 防錆シートの製造
(1)液相析出法によるas-dep.LDHの製造
硝酸ニッケル(II)六水和物(Ni(NO32・6H2O,ナカライテスク社製)を、約20質量%の濃度を目安として脱イオン蒸留水(以下、「蒸留水」という)に溶解した後、20vol%アンモニア水を加えてpHを約7.5に調整することにより、β-水酸化ニッケルを沈殿させた。生成した沈殿を吸引濾取し、洗浄した後、10mol/Lフッ化水素酸水溶液に溶解させた。この溶液を製膜反応母液とし、母液中のNi濃度をICP-AES分光分析装置(「ULTIMA2000型」堀場製作所社製,以下、「ICP」という)により定量し、母液の濃度を決定した。
硝酸アルミニウム九水和物(Al(NO33・9H3O,ナカライテスク社製)を0.2mol/Lの濃度で蒸留水に溶解した溶液を、フッ素イオン捕捉剤として用いた。
[Ni2+]=12mmol/L,[F-]=200mmol/L,[Al3+]=2.0mmol/Lとなるよう上記製膜反応溶液と10mol/Lフッ化水素酸水溶液を混合し、更に20vol%アンモニア水を加えてpHを8.20に調整した溶液に、ヒュームドアルミナ(「AEROXIDE(R) Alu130」日本アエロジル社製)を10mg加えた後、上記Al(NO33水溶液を加えて反応溶液とした。この反応溶液(100mL)を、恒温槽中、50℃で6~48時間反応させた。反応後、生成した沈殿を濾取および洗浄し、乾燥させたものを、ゲストアニオンを調整しないまま沈殿させた層状複水酸化物の意味でas-dep.LDHとした。
Example 1: Production of anticorrosion sheet (1) As-dep. by liquid phase precipitation method. Production of LDH Nickel (II) nitrate hexahydrate (Ni(NO 3 ) 2.6H 2 O, manufactured by Nacalai Tesque) was mixed with deionized distilled water (hereinafter referred to as "distilled water") at a concentration of approximately 20% by mass. After dissolving in nickel hydroxide, β-nickel hydroxide was precipitated by adding 20 vol% ammonia water and adjusting the pH to about 7.5. The generated precipitate was collected by suction filtration, washed, and then dissolved in a 10 mol/L hydrofluoric acid aqueous solution. This solution was used as a film-forming reaction mother liquor, and the Ni concentration in the mother liquor was determined using an ICP-AES spectrometer ("ULTIMA 2000" manufactured by Horiba, Ltd., hereinafter referred to as "ICP") to determine the concentration of the mother liquor.
A solution of aluminum nitrate nonahydrate (Al(NO 3 ) 3 ·9H 3 O, manufactured by Nacalai Tesque) dissolved in distilled water at a concentration of 0.2 mol/L was used as a fluoride ion scavenger.
The above membrane forming reaction solution and 10 mol/L hydrofluoric acid aqueous solution were mixed so that [Ni 2+ ] = 12 mmol/L, [F - ] = 200 mmol/L, [Al 3+ ] = 2.0 mmol/L. After adding 10 mg of fumed alumina ("AEROXIDE (R) Alu130" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) to the solution whose pH was adjusted to 8.20 by further adding 20 vol% ammonia water, the above Al(NO 3 ) 3 aqueous solution was added. was added to prepare a reaction solution. This reaction solution (100 mL) was reacted at 50° C. for 6 to 48 hours in a constant temperature bath. After the reaction, the produced precipitate was collected by filtration, washed, and dried, and the resultant product was called as-dep. It was set as LDH.

(2)NO2 --LDHの合成
蒸留水を15分間煮沸し、窒素バブリングを行いながら冷却して脱気水を得た。水酸化カリウム(ナカライテスク社製)を脱気水に約6.0mol/Lの濃度で溶解し、KOH水溶液を得た。
窒素雰囲気下、as-dep.LDHを撹拌した約6.0mol/L KOH水溶液に24時間浸漬させることでアニオン交換を行った後、濾過および洗浄し、乾燥させたものをOH--LDHとした。
亜硝酸ナトリウム(NaNO2,ナカライテスク社製)を蒸留水に溶解し、溶液中のNa濃度をICPにより定量して濃度を決定したものをNaNO2水溶液として用いた。
窒素雰囲気下、撹拌した約1.0mol/L NaNO2水溶液または約7.0mol/L NaNO2水溶液それぞれにOH--LDHを24時間浸漬させることでアニオン交換を行った後、濾取、洗浄および乾燥してNO2 --LDHを得た。
(2) Synthesis of NO 2 - -LDH Distilled water was boiled for 15 minutes and cooled while bubbling with nitrogen to obtain degassed water. Potassium hydroxide (manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in degassed water at a concentration of about 6.0 mol/L to obtain a KOH aqueous solution.
under nitrogen atmosphere, as-dep. After anion exchange was performed by immersing LDH in a stirred approximately 6.0 mol/L aqueous KOH solution for 24 hours, the product was filtered, washed, and dried to obtain OH - -LDH.
Sodium nitrite (NaNO 2 , manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in distilled water, and the Na concentration in the solution was determined by ICP and used as an aqueous NaNO 2 solution.
After performing anion exchange by immersing OH - -LDH in a stirred approximately 1.0 mol/L NaNO 2 aqueous solution or approximately 7.0 mol/L NaNO 2 aqueous solution for 24 hours under a nitrogen atmosphere, it was collected by filtration, washed and After drying, NO 2 -LDH was obtained.

(3)ポリアクリル酸ナトリウムゲルの合成
ポリアクリル酸ナトリウム((C33NaO2n,東亜合成社製,1.14g)、グリセリン(ナカライテスク社製,5.7g)、および水酸化アルミニウム(Al(OH)3,ナカライテスク社製,0.057g)を混合し、更に酒石酸((CH(OH)COOH)2,ナカライテスク社製,0.057g)と蒸留水(12.046g)を加えて混合することにより、ポリアクリル酸ナトリウムゲルを得た。更に、OH--LDHまたはNO2 --LDH(0.50g)を加え、OH--LDHゲルおよびNO2 --LDHゲルを得た。
(3) Synthesis of sodium polyacrylate gel Sodium polyacrylate ((C 3 H 3 NaO 2 ) n , manufactured by Toagosei Co., Ltd., 1.14 g), glycerin (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd., 5.7 g), and hydroxide Aluminum (Al(OH) 3 , manufactured by Nacalai Tesque, 0.057 g) was mixed, and further tartaric acid ((CH(OH)COOH) 2 , manufactured by Nacalai Tesque, 0.057 g) and distilled water (12.046 g) were mixed. By adding and mixing, a sodium polyacrylate gel was obtained. Furthermore, OH - -LDH or NO 2 - -LDH (0.50 g) was added to obtain OH - -LDH gel and NO 2 - -LDH gel.

試験例1: as-dep.LDHのSEMによる形状観察とSEM-EDXによる元素分析
実施例1(1)で得られた反応時間が6時間、12時間、24時間または48時間のas-dep.LDH試料の形状を電界放出形走査型電子顕微鏡(「JSM-6335F型」日本電子社製,以下、「SEM」と略す)を用いて観察した。電子線の加速電圧は15kVとし、試料表面のチャージアップを防ぐため、試料表面に、カーボンコーター(「CC-40FM」盟和商事社製)または白金コーター(「SC-701」サンユー電子社製)を用いて、カーボンまたは白金を予めコーティングした。結果を図1に示す。
液相析出法(LPD法)は、金属フッ化物錯体を含む水溶液中へフッ素捕捉剤を添加することにより安定なフルオロ錯体を形成することで、平衡を酸化物側にシフトさせ、基板上に酸化物あるいはオキシ水酸化物薄膜を析出・成長させる製膜法である。LPD法による反応は、配位子交換反応およびフッ素捕捉反応に分かれており、フッ化物イオン捕捉剤としてAlを用いた場合の析出機構は次式のように提案されている。
[配位子交換反応]
(NiF64- + 2H2O ⇔ Ni(OH)2 + 6F- + 2H+ ・・・ 式1
[フッ素捕捉反応]
Al + 6HF ⇔ H3AlF6 + 3/2H2 ・・・ 式2
フッ素捕捉剤としてAlを加えることで遊離フッ素イオンが安定なフッ化物錯体を形成するため、式1の平衡が右側にシフトし、水酸化ニッケルが基板上に膜析出すると考えられている。本実験の場合には、フッ素捕捉剤として用いたAlの一部が水酸化ニッケル結晶を構成するNiの一部を置換して全体としてプラスの電荷を帯び、その結果、層状のNi-Al水酸化物の層間にゲストアニオンが含まれる層状複水酸化物が形成されたと考えられる。
図1にヒュームドアルミナ上に析出したas-dep.LDHのSEM画像を示した。反応時間が12時間以上になると、Ni-Al LDH特有の網目構造が確認され、また、反応時間が長くなるほど、LDH粒子が成長していることが確認された。
Test Example 1: as-dep. Shape observation of LDH by SEM and elemental analysis by SEM-EDX As-dep. The shape of the LDH sample was observed using a field emission scanning electron microscope ("JSM-6335F" manufactured by JEOL Ltd., hereinafter abbreviated as "SEM"). The accelerating voltage of the electron beam was 15 kV, and in order to prevent charge-up on the sample surface, a carbon coater ("CC-40FM" manufactured by Meiwa Shoji Co., Ltd.) or a platinum coater ("SC-701" manufactured by Sanyu Denshi Co., Ltd.) was applied to the sample surface. was pre-coated with carbon or platinum. The results are shown in Figure 1.
In the liquid phase deposition method (LPD method), a stable fluoro complex is formed by adding a fluorine scavenger to an aqueous solution containing a metal fluoride complex, thereby shifting the equilibrium to the oxide side and depositing oxidation on the substrate. This is a film-forming method in which a thin film of a compound or oxyhydroxide is deposited and grown. The reaction by the LPD method is divided into a ligand exchange reaction and a fluorine trapping reaction, and the precipitation mechanism when Al is used as a fluoride ion trapping agent is proposed as shown in the following equation.
[Ligand exchange reaction]
(NiF 6 ) 4- + 2H 2 O ⇔ Ni(OH) 2 + 6F - + 2H + ... Formula 1
[Fluorine scavenging reaction]
Al + 6HF ⇔ H 3 AlF 6 + 3/2H 2 ... Formula 2
It is believed that by adding Al as a fluorine scavenger, free fluorine ions form a stable fluoride complex, so that the equilibrium of Equation 1 shifts to the right, and a film of nickel hydroxide is deposited on the substrate. In the case of this experiment, part of the Al used as a fluorine scavenger replaced part of the Ni constituting the nickel hydroxide crystal, giving it a positive charge as a whole, resulting in a layered Ni-Al water crystal. It is thought that a layered double hydroxide containing a guest anion between the oxide layers was formed.
Figure 1 shows as-dep. A SEM image of LDH is shown. When the reaction time was 12 hours or more, a network structure peculiar to Ni-Al LDH was observed, and it was also confirmed that the longer the reaction time, the more the LDH particles grew.

また、エネルギー分散型X線分光装置(「JED-2200型」日本電子社製,以下、「SEM-EDX」と略す)を用いて、as-dep.LDH試料の元素定性分析を行った。
図2に、as-dep.LDHのSEM-EDXの線分析による元素分析結果を示す。かかる結果により、網目構造の析出物上にNi元素とAl元素が存在することが確認され、この析出物がNi-Al LDHであることが明らかになった。
In addition, using an energy dispersive X-ray spectrometer ("JED-2200" manufactured by JEOL Ltd., hereinafter abbreviated as "SEM-EDX"), as-dep. Elemental qualitative analysis of LDH samples was performed.
FIG. 2 shows as-dep. The results of elemental analysis of LDH by SEM-EDX line analysis are shown. These results confirmed that Ni element and Al element were present on the network-structured precipitate, and it became clear that this precipitate was Ni-Al LDH.

試験例2: ICPによるas-dep.LDHの定量
as-dep.LDHを0.1mol/L硝酸に溶解させて得られた溶液を、ICP-AES分光分析装置(「ULTIMA2000型」HORIBA社製,以下、「ICP」と略す)により定量し、NiおよびAlの元素含有比率を求めた。濃度標準溶液としては、1000ppmのニッケル標準液とアルミニウム標準液(ナカライテスク社製)を蒸留水にて希釈したものを用いた。
その結果、LDHの式[M2+ 1-x3+ x(OH)2x+「An- x/n・yH2O]x-におけるAlの置換率はx=0.24であることが明らかになった。
Test Example 2: As-dep. Quantification of LDH as-dep. A solution obtained by dissolving LDH in 0.1 mol/L nitric acid was quantified using an ICP-AES spectrometer ("ULTIMA2000 model" manufactured by HORIBA, hereinafter abbreviated as "ICP"), and the elements of Ni and Al were determined. The content ratio was determined. As concentration standard solutions, 1000 ppm nickel standard solution and aluminum standard solution (manufactured by Nacalai Tesque) diluted with distilled water were used.
As a result, the substitution rate of Al in the LDH formula [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x+ "A n- x/n・yH 2 O] x- is x=0.24 It became clear.

試験例3: XRD測定による試料の同定
合成したNi-Al LDHの表面分析と層間距離の算出のため、全自動多目的水平型X線回析装置(「SmartLab」リガク社製,以下、「XRD」と略す)を用いてX線回折測定を行った。装置設定は、管電圧45kV、管電流200mA、X線源にはCuKα1(λ=1.541Å)線を用いて平行法2θ scanを行った。測定条件はθ=5°~80°においてscan speed 2.0°/min、scan step 0.01°にて測定を行った。
図3に、as-dep.LDHのXRD測定結果を示す。11.4°、22.8°、34.5°、38.5°、45.9°、60.7°、および61.9°付近に回折ピークが確認され、それぞれNi-Al LDHの(003)面、(006)面、(012)面、(015)面、(018)面、(101)面、(113)面に帰属された。この結果からも、ヒュームドアルミナ上にNi-Al LDHが析出したことが明らかになった。
図4に、as-dep.LDH、OH--LDH、およびNO2 --LDHのXRD測定結果と、(003)面方向における層間距離を示す。また、F-、OH-およびNO2 -のイオン半径を表1に示す。層間距離の算出にはBraggの式:2dsinθ=nλ(d:格子定数,θ:散乱角,n:整数,λ:波長)を用いた。
Test Example 3: Identification of sample by XRD measurement In order to analyze the surface of the synthesized Ni-Al LDH and calculate the interlayer distance, a fully automated multi-purpose horizontal X-ray diffraction device (“SmartLab” manufactured by Rigaku Corporation, hereinafter referred to as “XRD”) was used. X-ray diffraction measurements were performed using The apparatus settings were a tube voltage of 45 kV, a tube current of 200 mA, and a parallel method 2θ scan using a CuKα1 (λ=1.541 Å) ray as an X-ray source. The measurement conditions were θ=5° to 80°, scan speed 2.0°/min, and scan step 0.01°.
FIG. 3 shows as-dep. The results of XRD measurement of LDH are shown. Diffraction peaks were confirmed around 11.4°, 22.8°, 34.5°, 38.5°, 45.9°, 60.7°, and 61.9°, respectively, and the ( 003) plane, (006) plane, (012) plane, (015) plane, (018) plane, (101) plane, and (113) plane. This result also revealed that Ni--Al LDH was deposited on the fumed alumina.
FIG. 4 shows as-dep. The XRD measurement results of LDH, OH - -LDH, and NO 2 - -LDH and the interlayer distance in the (003) plane direction are shown. Table 1 also shows the ionic radii of F - , OH - and NO 2 - . Bragg's formula: 2dsinθ=nλ (d: lattice constant, θ: scattering angle, n: integer, λ: wavelength) was used to calculate the interlayer distance.

Figure 0007356705000001
Figure 0007356705000001

図4に示される通り、as-dep.LDHとOH--LDHでは層間距離がほとんど変化していないのに対し、NO2 --LDHのピーク位置はやや左にシフトしており、層間距離の増加が確認された。この結果は、表1に示したF-、OH-およびNO2 -のイオン半径と良い一致を示していることが確認された。この結果からも、NO2 -がLDHの層間に挿入されたことが明らかになった。 As shown in FIG. 4, as-dep. While the interlayer distance of LDH and OH - -LDH remained almost unchanged, the peak position of NO 2 - -LDH shifted slightly to the left, confirming an increase in the interlayer distance. It was confirmed that this result was in good agreement with the ionic radii of F - , OH - and NO 2 - shown in Table 1. This result also revealed that NO 2 - was inserted between the layers of LDH.

試験例4: 中和滴定による各溶液中のOH-濃度の定量
シュウ酸二水和物((COOH)2・2H2O,ナカライテスク社製)を120℃で2時間乾燥させた後、蒸留水に溶解し、0.5mmol/Lおよび0.05mol/Lの(COOH)2水溶液を調製した。
アニオン交換の際に用いたKOH水溶液とNaNO2水溶液を、(COOH)2水溶液を用いて中和滴定した。KOH水溶液に浸漬させてアニオン交換を行うことで、まず、層間に含まれていると考えられるF-やNO3 -などをOH-に置換し、続いてNaNO2水溶液に浸漬させることで、OH-をNO2 -に置換している。KOH水溶液とNaNO2水溶液中のOH-濃度の変化量を定量することで、置換されたアニオン量を測定した。
As-dep.LDHを浸漬させた後のKOH水溶液を0.05mol/Lの(COOH)2水溶液を用いて中和滴定した結果、浸漬の前後でKOH水溶液中のOH-濃度が減少したことが確認された。この結果から、as-dep.LDHの層間に1gあたり20mmolのOH-が挿入されたことが明らかになった。
続いて、OH--LDHを浸漬させた後のNaNO2水溶液を0.5mmol/Lの(COOH)2水溶液を用いて中和滴定した結果、浸漬の前後でNaNO2水溶液中のOH-濃度が減少したことが確認された。この結果から、1mol/L NaNO2水溶液を用いた場合にはOH--LDHの層間に1gあたり20μmolのNO2 -が挿入され、7mol/L NaNO2水溶液を用いた場合には1gあたり133μmolのNO2 -が挿入されたことが明らかになった。
NO2 -はイオン半径がOH-よりやや大きいため、電荷密度も小さく、OH-に比べて層間に挿入され難かったと考えられる。
Test Example 4: Determination of OH - concentration in each solution by neutralization titration After drying oxalic acid dihydrate ((COOH) 2.2H 2 O, manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) at 120°C for 2 hours, distillation was performed. It was dissolved in water to prepare 0.5 mmol/L and 0.05 mol/L (COOH) 2 aqueous solutions.
The KOH aqueous solution and the NaNO 2 aqueous solution used in the anion exchange were subjected to neutralization titration using a (COOH) 2 aqueous solution. By immersing in a KOH aqueous solution to perform anion exchange, first, F - , NO 3 -, etc. that are thought to be contained between the layers are replaced with OH - , and then by immersing in a NaNO 2 aqueous solution, OH - is replaced with NO 2 - . The amount of substituted anions was measured by quantifying the amount of change in OH - concentration in the KOH aqueous solution and the NaNO 2 aqueous solution.
As-dep. As a result of neutralization titration of the KOH aqueous solution after immersing LDH using a 0.05 mol/L (COOH) 2 aqueous solution, it was confirmed that the OH concentration in the KOH aqueous solution decreased before and after immersion. From this result, as-dep. It was revealed that 20 mmol of OH - per gram was inserted between the layers of LDH.
Next, as a result of neutralization titration of the NaNO 2 aqueous solution after immersing the OH - -LDH using a 0.5 mmol/L (COOH) 2 aqueous solution, it was found that the OH - concentration in the NaNO 2 aqueous solution before and after immersion was It was confirmed that there was a decrease. From this result, when a 1 mol/L NaNO 2 aqueous solution is used, 20 μmol of NO 2 - is inserted per 1 g between the OH - -LDH layers, and when a 7 mol/L NaNO 2 aqueous solution is used, 133 μmol of NO 2 - is inserted per 1 g. It became clear that NO 2 - had been inserted.
Since the ionic radius of NO 2 - is slightly larger than that of OH - , the charge density is also lower, and it is thought that it was difficult to insert between the layers compared to OH - .

試験例5: 電気化学測定
(1)KCl塩橋の作製
塩化カリウム(ナカライテスク社製)を蒸留水に溶解し、飽和KCl水溶液を得た。
寒天(植物培地用,和光純薬工業社製)を飽和KCl水溶液と蒸留水に溶解させて混合し、アクリル管に流し込み冷却したものをKCl塩橋として用いた。
Test Example 5: Electrochemical measurements (1) Preparation of KCl salt bridge Potassium chloride (manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in distilled water to obtain a saturated KCl aqueous solution.
Agar (for vegetable culture medium, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in a saturated KCl aqueous solution and distilled water, mixed, poured into an acrylic tube, cooled, and used as a KCl salt bridge.

(2)Pt板電極の作製
硫酸(H2SO4,ナカライテスク社製)と過酸化水素水(ナカライテスク社製)を3:1の比率で混合させたものを、ピラニア溶液として用いた。
15mm×25mmの白金板をピラニア溶液に20分間浸漬した後、洗浄した。洗浄した白金板に銅線をはんだ付けし、エポキシ樹脂系反応型接着剤で接着したものをPt板電極として用いた。
(2) Preparation of Pt Plate Electrode A mixture of sulfuric acid (H 2 SO 4 , manufactured by Nacalai Tesque) and hydrogen peroxide (manufactured by Nacalai Tesque) at a ratio of 3:1 was used as a piranha solution.
A 15 mm x 25 mm platinum plate was immersed in a piranha solution for 20 minutes and then washed. A copper wire was soldered to a cleaned platinum plate and adhered with an epoxy resin-based reactive adhesive, which was used as a Pt plate electrode.

(3)Ag/AgCl電極の作製
塩化カリウム(ナカライテスク社製)を0.1mol/Lの濃度で蒸留水に溶解し、KCl水溶液として用いた。
硝酸(HNO3,ナカライテスク社製)を1.0mol/Lの濃度で蒸留水と混合し、HNO3水溶液として用いた。
50mmの銀線を銅線にはんだ付けし、HNO3水溶液に1分間浸漬して洗浄した後、ガラス管で覆いエポキシ樹脂系反応型接着剤で接着し、KCl水溶液にて1mAの電流を45分間かけることにより、Ag/AgCl電極を作製した。
(3) Preparation of Ag/AgCl electrode Potassium chloride (manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in distilled water at a concentration of 0.1 mol/L and used as a KCl aqueous solution.
Nitric acid (HNO 3 , manufactured by Nacalai Tesque) was mixed with distilled water at a concentration of 1.0 mol/L and used as an aqueous HNO 3 solution.
A 50 mm silver wire was soldered to a copper wire, washed by immersing it in an HNO 3 aqueous solution for 1 minute, then covered with a glass tube and glued with an epoxy resin-based reactive adhesive, and a current of 1 mA was applied for 45 minutes in a KCl aqueous solution. By applying this method, an Ag/AgCl electrode was prepared.

(4)電気化学測定
得られた試料の腐食抑制効果を測定するため、三極式の電気化学測定セルを作製しLinear Sweep測定を行った。具体的には、図5に示すように、参照極にAg/AgCl、作用極にはFe板(ニラコ社製,純度:99.5%)、対極にPt板、電解質に実施例1で製造した防錆シート、参照極側には飽和KCl水溶液を用い、塩橋にはKCl塩橋を用いた。防錆シートには、測定前にNaCl水溶液を加え、3.5質量%のNaClを含ませた。また、作用極の反応面積が1cm2となるよう防錆シートを成形した。定電位電解装置として「Compact Stat Plus」(IVIUM社製)を用い、走査範囲を-1.0V~1.0V、Scan Rateを10mV/sに設定した。
初めに、Transients測定で600秒かけて自然電位を測定した。続いてLinear Sweep測定により、測定した自然電位から-1.0Vまで掃引し、その後-1.0Vから+1.0Vまで掃引し、Tafel plotを行った。また、比較のために、LDHを含まないポリアクリル酸ナトリウムゲルに3.5質量%のNaClを含ませたものについても同様に実験を行った。Tafel plotの代表例を図6に示す。この結果から、還元電流の直線部分と酸化電流の直線部分の交点より、腐食電位Ecorrと腐食電流Icorrが求められる。各試料につき得られたTafel plotから求められた腐食電流Icorr、腐食電位Ecorr、および孔食電位Epitを表2に示す。孔食電位はTafel plotの不動態領域が終わる点の電位から決定した。
(4) Electrochemical measurement In order to measure the corrosion inhibition effect of the obtained sample, a three-electrode electrochemical measurement cell was prepared and Linear Sweep measurement was performed. Specifically, as shown in FIG. 5, the reference electrode was Ag/AgCl, the working electrode was an Fe plate (manufactured by Nilaco, purity: 99.5%), the counter electrode was a Pt plate, and the electrolyte was the same as in Example 1. A saturated KCl aqueous solution was used for the reference electrode side of the rust preventive sheet, and a KCl salt bridge was used for the salt bridge. Before the measurement, an aqueous NaCl solution was added to the anticorrosive sheet to contain 3.5% by mass of NaCl. Further, a rust preventive sheet was molded so that the reaction area of the working electrode was 1 cm 2 . "Compact Stat Plus" (manufactured by IVIUM) was used as a constant potential electrolysis device, and the scanning range was set to -1.0 V to 1.0 V, and the scan rate was set to 10 mV/s.
First, the spontaneous potential was measured over 600 seconds by transients measurement. Subsequently, Linear Sweep measurement was performed to sweep from the measured natural potential to -1.0V, then from -1.0V to +1.0V, and Tafel plot was performed. For comparison, a similar experiment was conducted using a sodium polyacrylate gel containing no LDH and containing 3.5% by mass of NaCl. A typical example of Tafel plot is shown in FIG. From this result, the corrosion potential E corr and the corrosion current I corr can be determined from the intersection of the straight line portion of the reduction current and the straight line portion of the oxidation current. Table 2 shows the corrosion current I corr , corrosion potential E corr , and pitting potential E pit determined from the Tafel plot obtained for each sample. The pitting potential was determined from the potential at the end of the passive region of the Tafel plot.

Figure 0007356705000002
Figure 0007356705000002

表2に示された結果によれば、LDHを含まないポリアクリル酸ナトリウムゲルに比べ、OH--LDHまたはNO2 --LDHを含むゲルを用いた場合、腐食電流が減少していることが明らかになった。特に、NO2 --LDHゲルの場合において、腐食電流の大幅な減少が見られ、高い腐食抑制効果があることが確認された。続いて、孔食電位-腐食電位(Epit-Ecorr)で表される不動態領域に関して、LDH含有ゲルの方が10倍近く増加した。これは、塩化物イオンの一部がLDH内に取り込まれるために金属表面の塩化物イオン濃度が低下し、不動態破壊が起こりにくくなった結果であると考えられる。NO2 --LDHに関して特に不動態領域が増加しており、この結果には亜硝酸イオンによる鉄の再不動態化が起因していると考えられる。
また、1mol/L NO2 --LDHと7mol/L NO2 --LDHを比べた場合、それほど大きな変化は確認されなかった。これは、亜硝酸イオンの含有量が増えても、値自体は小さいので、腐食抑制作用に与える影響は小さかったことが考えられる。
以上より、LDH単体の腐食抑制効果も確認されたが、亜硝酸イオンを挿入することで更なる腐食抑制効果があることが明らかになった。亜硝酸イオンがLDH 1g中に数十~数百μmolしか含有されていないことを考慮すると、少量の亜硝酸イオンでも腐食抑制効果があることが確認された。
According to the results shown in Table 2, the corrosion current is reduced when using a gel containing OH - -LDH or NO 2 - -LDH compared to a sodium polyacrylate gel that does not contain LDH. It was revealed. In particular, in the case of NO 2 - -LDH gel, a significant decrease in corrosion current was observed, confirming that it has a high corrosion inhibiting effect. Subsequently, the passive area, expressed as pitting potential-corrosion potential (E pit -E corr ), was increased nearly 10 times for the LDH-containing gel. This is considered to be the result of a decrease in the chloride ion concentration on the metal surface due to some of the chloride ions being incorporated into the LDH, making it difficult for passivation breakdown to occur. There is an increase in the passivation region especially for NO 2 - -LDH, and this result can be attributed to the repassivation of iron by nitrite ions.
Furthermore, when comparing 1 mol/L NO 2 - -LDH and 7 mol/L NO 2 - -LDH, no significant change was observed. This is probably because even though the content of nitrite ions increased, the value itself was small, so the effect on the corrosion inhibition effect was small.
From the above, the corrosion inhibiting effect of LDH alone was confirmed, but it became clear that the insertion of nitrite ions had an even more corrosion inhibiting effect. Considering that nitrite ions are contained in only tens to hundreds of μmol in 1 g of LDH, it was confirmed that even a small amount of nitrite ions has a corrosion inhibiting effect.

総括
液相析出法によってヒュームドアルミナ上にNi-Al LDHを析出させることが可能であり、また反応時間が長くなるにつれ粒子が大きくなることが確認された。
合成したNi-Al LDHにおいて、アニオン交換により少量ではあるが亜硝酸イオンが挿入されることが確認された。
また、LDH単体でも腐食抑制効果を有することが確認され、塩化物吸収剤として機能することが示唆されたが、更に層間に亜硝酸イオンを挿入することで腐食抑制がより一層期待できる結果となった。
Summary It was confirmed that it is possible to precipitate Ni-Al LDH on fumed alumina by the liquid phase precipitation method, and that the particles become larger as the reaction time increases.
In the synthesized Ni-Al LDH, it was confirmed that nitrite ions were inserted, albeit in small amounts, through anion exchange.
In addition, it was confirmed that LDH alone has a corrosion inhibiting effect, suggesting that it functions as a chloride absorbent, but the results show that further corrosion inhibition can be expected by inserting nitrite ions between the layers. Ta.

Claims (5)

樹脂層状複水酸化物、および、水、または水混和性有機溶媒と水を含み、
上記層状複水酸化物が下記式(I)で表されるものであることを特徴とするゲル状防錆シート。
[M 2+ 1-x 3+ x (OH) 2 x+ [A n- x/n ・yH 2 O] x- (I)
[式中、M 2+ は二価金属カチオンを示し、M 3+ は三価金属カチオンを示し、A n- はn価アニオンを示し、当該n価アニオンの少なくとも一部は亜硝酸イオンであり、xは0.1以上、0.33以下の範囲にある。]
a resin , a layered double hydroxide , and water or a water-miscible organic solvent and water ;
A gel-like rust-preventive sheet characterized in that the layered double hydroxide is represented by the following formula (I) .
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x+ [A n- x/n ・yH 2 O] x- (I)
[In the formula, M 2+ represents a divalent metal cation, M 3+ represents a trivalent metal cation, A n- represents an n-valent anion, and at least a part of the n-valent anion is a nitrite ion. , x is in the range of 0.1 or more and 0.33 or less. ]
上記二価金属カチオンが、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、ニッケル(II)イオン、コバルト(II)イオン、鉄(II)イオン、マンガン(II)イオン、カドミウムイオン、鉛イオン、およびストロンチウムイオンから選択される1以上の二価金属カチオンであり、上記三価金属カチオンが、アルミニウムイオン、ビスマスイオン、鉄(III)イオン、クロムイオン、ガリウムイオン、ニッケル(III)イオン、コバルト(III)イオン、マンガン(III)イオン、バナジウムイオン、セリウムイオン、およびランタンイオンから選択される1以上の三価金属カチオンである請求項に記載のゲル状防錆シート。 The divalent metal cations include zinc ions, magnesium ions, calcium ions, copper ions, nickel (II) ions, cobalt (II) ions, iron (II) ions, manganese (II) ions, cadmium ions, lead ions, and one or more divalent metal cations selected from strontium ions; the trivalent metal cations include aluminum ions, bismuth ions, iron (III) ions, chromium ions, gallium ions, nickel (III) ions, cobalt (III) ions; ) ion, manganese (III) ion, vanadium ion, cerium ion, and lanthanum ion. 上記樹脂が、ポリアクリル酸若しくはその塩、ポリアルギン酸、またはポリアルキレングリコールである請求項1または2に記載のゲル状防錆シート。 The gel- like anticorrosive sheet according to claim 1 or 2, wherein the resin is polyacrylic acid or a salt thereof , polyalginic acid, or polyalkylene glycol . 上記樹脂に対する上記層状複水酸化物の割合が0.05質量倍以上、1質量倍以下である請求項1~3のいずれかに記載のゲル状防錆シート。The gel-like anticorrosion sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of the layered double hydroxide to the resin is 0.05 times or more and 1 times or less by mass. 請求項1~4のいずれかに記載のゲル状防錆シートにより、防錆すべき金属材の表面の少なくとも一部を被覆する工程を含むことを特徴とする防錆方法。 A rust prevention method comprising the step of coating at least a portion of the surface of a metal material to be rust-prevented with the gel -like rust prevention sheet according to any one of claims 1 to 4.
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