JPH0118154B2

JPH0118154B2 -

Info

Publication number: JPH0118154B2
Application number: JP56066272A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Oie; Yasuhiko Mitsuyoshi; Minoru Komeno; Kazuhiro Masuda; Kazuyuki Suzuki
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-05-01
Filing date: 1981-05-01
Publication date: 1989-04-04
Also published as: JPS57181380A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鋼製構造体の防食方法に係り、さらに
詳しくは鋼製構造体のすき間部など防食のしにく
い箇所に対する防食手段に関するものである。近年、鋼板の表面処理技術、塗料および塗装技
術の進歩により、鋼製品の耐食性能は大きく向上
した。例えば自動車、家電製品のように複雑な形
状に加工された鋼製構造物も非加工部分の耐食性
は、通常の使用環境下においてはその機械機能の
耐久性に匹敵するようになつてきている。しかし、使用環境の過酷化（例えば自動車の塩
散布道路走行）、高耐久化のニーズに対しては、
塗装しにくい加工部分、腐食性物質や結露水が滞
留し易いすき間部分は、通常の塗装のみでは必ず
しも十分ではないことがわかつてきた。例えば自
動車のドアー加工部は、第１図にその断面を示す
ような外板１（いわゆるヘミング加工）と内板２
とからなる鋼板の組合せ構造に設計されることが
多いが、この部分は塗装がされにくい上、すき間
部３に水分等が溜り易く、腐食が他の部位よりも
激しくなる。このような、すき間部を有する鋼製構造体を塗
装により防食する場合、すき間部内面は不完全な
塗装になり易い。近年、電着塗装の発展により内
面への塗料のつき廻りがかなり改善されてはいる
ものの、平常部と比較すると不完全になり易く、
塗装されても必要な膜厚を確保することは難かし
い。塗装をより完全に施すためには、すき間部の
開口を大きくすればよいのであるが、それに伴つ
て腐食環境下での腐食液の侵入が容易に起つてし
まう。逆に機械的な圧力によつて、開口が極めて
小になるように構造体の製作を行えば、腐食液の
侵入を減ずることは可能であるが、刷毛塗り塗
装、スプレー塗装、電着塗装のいずれの塗装によ
つても完全な塗膜を形成することは極めて困難と
なる。そこで、これらの部位には脂肪酸と高級アルコ
ールとのエステルでいわゆるワツクスまたは高級
脂肪酸のグリセリンエステルである油脂、または
それらの混合物（以後ワツクスと総称する）を注
入するか、粘着性のコーキング材、シーリング材
を施す等の方法によつて水等の侵入を防止する方
策もとられているが、やはり水等の侵入を完全に
防止することは難かしい。本発明者らは、かかる実状に鑑み研究の結果、
通常熱交換器のような閉塞系内を循環する液体中
に添加することによつて接触する鋼材の腐食を防
止する、一般にインヒビターと称される添加物質
（以下腐食よく制剤と記述する）を、構造体のす
き間部にワツクスと共存させることによつて、長
期に渡りその構造体の耐食性を確保することが可
能であるとの全く新規な知見を得て本発明をなし
たものである。即ち本発明は鋼製構造体の空隙部
分に、以下の(a)〜(f)に示す水溶性腐食よく制剤の
１種または２種以上をワツクスの100重量部に対
し、１／100〜１／２モル重量の割合になるよう
にワツクスと混合して共存せしめることを特徴と
する鋼製構造体の防食方法。 (a) 亜硝酸塩、硝酸塩、タングステン酸塩、モリ
ブデン酸塩、過テクネチウム酸塩、 (b) クロム酸、重クロム酸塩、りん酸塩、ホスホ
ン酸塩、ホスフイン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸
塩、炭酸塩、安息香酸塩およびその誘導体、 (c) 不溶性水酸化物または不溶性炭酸塩をつくる
元素の水溶性塩、 (d) 水酸基を有する芳香族化合物およびその誘導
体、 (e) 芳香環に―NH基を有するもの、含窒素ヘテ
ロ環化合物およびその誘導体、 (f) ―NO₂基、―NH₂基、―COOH基、―SO₃H
基を有する芳香族化合物であつて、前述のようなすき間部に腐食液の侵入
が避けられないことを前提として、その腐食液に
溶解した腐食よく制剤の作用を利用するという考
え方に立つものであり、このような構造体に対し
いかにして腐食液の侵入を防ぐか、という従来の
防食方法と全くその思想を異にするものである。以下本発明を詳細に説明する。まず、腐食よく制剤とは、熱交換器のような閉
塞循環系腐食環境において循環する水、海水等に
少量添加することによつて金属の腐食防止の働き
をするものであるが、その原理はいくつかの型が
知られている。まず、第一には金属表面における腐食反応のう
ちカソード反応の復極によつて金属表面を不働態
化するもので、亜硝酸塩（NO₂ ^-塩）、硝酸塩
（NO₃ ^-塩）、タングステン酸塩（WO₄ ^--塩）、モ
リブデン酸塩（MoO₄ ^--塩）、過テクネチウム酸
塩（TcO₄ ^-塩）がその型に属する。また、酸化型
インヒビターと呼ばれるものとして、自ら又は酸
素との共存によつて金属極表面を酸化し、不働態
皮膜を形成する型のものがある。具体的にはクロ
ム酸塩（CrO₄ ^--塩）、重クロム酸塩（Cr₂O₇ ^--
塩）、りん酸塩（PO₄ ^--塩）、ホスホン酸塩
（PO₃H₂ ^-塩）、ホスフイン酸塩（PO₂H₂ ^-塩）ケ
イ酸塩（SlO₃ ^--塩）、ホウ酸塩（B₄O₇ ^--塩）、炭
酸塩（CO₃ ^--塩）、安息香酸塩（C₆H₅COO^-塩）
およびその誘導体などがこの型に属する。一方、沈澱型インヒビターとして、金属表面に
分子層を形成し、金属の腐食を防止する型のもの
がある。その一つは腐食反応により生成した
OH^-イオンによつて不溶性沈澱物を形成しよう
とするものでZn、Ca、Mg、Beなど不溶性水酸
化物または不溶性炭酸塩をつくる元素の水溶性塩
類が有効である。金属表面に、その金属とのキレート化合物層を
形成すると考えられるものとしてフエノール、レ
ゾルシン、ハイドロキノン、キノリン等水酸基を
有する芳香族化合物およびその誘導体、ベンゾト
リアゾールのように芳香環に―NH基を有するも
の、イミダゾリン、イミダゾールのような含窒素
ヘテロ環化合物およびその誘導体、含酸素ヘテロ
環化合物、およびその誘導体を挙げることができ
る。また、分子内に極性官能基を有し、金属表面
に配位して分子層を形成して防食効果を果すもの
として、―NO₂基、―NH₂基、―COOH基、―
SO₃H基、―OH基を有する芳香族化合物が挙げ
られる。本発明は、以上に例記した腐食よく制剤の１種
または２種以上の所定量を、第１図のすき間部３
のような鋼製構造体の空隙部にワツクスと共に共
存せしめるものであつて、そのための手段として
は、ワツクスに直接所定量を混合してすき間部に
注入するか、または腐食よく制剤溶液、液体腐食
よく制剤を該すき間部に予め所定量塗布、乾燥し
ておき、しかる後ワツクスを注入し、結果として
両者の混合体とするか、いずれかの手段をとるこ
とができ、これによつて、水、塩水等の腐食性液
体が侵入しても腐食よく制剤が作用して、当該鋼
材を防食することが可能となるものである。さらにこのような防食方法の採用によりすき間
部開口量を大きくとることが可能となり、無塗装
で使用する場合には生産工程上の精度要求度が減
少する。更に塗装を施して使用する場合には開口
量を大きくすることにより完全な塗装をすること
が可能となる。この場合は塗装後に腐食よく制剤
を添加したワツクスの注入を行えばよい。この方法は従来の構造体の生産工程を基本的に
変更することを要しないものであり、極めて簡便
かつ経済的な防食方法である。鋼材としては普通
鋼材、めつき鋼材およびその他の表面処理鋼材の
全てに有効であり腐食よく制剤としても、最初に
詳述した全ての物質が適用可能である。なお鋼材
種類と、腐食よく制剤種類との関係については、
腐食環境によつて若干の差がある。例えば亜硝酸
ナトリウムは塩水環境より淡水環境においてより
有効である。このように、海水に対して有効な腐食よく制剤
（例えばりん酸塩類）と淡水に対して有効な腐食
よく制剤（例えば亜硝酸塩）を混合して用いるこ
とも当該構造体が受ける腐食要因の予測が困難な
場合には有効な手段であり、淡水または海水の一
方しか侵入しない場合の効果を減ずるものではな
い。よつて本発明においては腐食よく制剤１種ま
たは２種以上を適当な組合せで使用することがで
きるものである。次に、ワツクスと共に腐食よく制剤を存在せし
める場合、腐食よく制剤のワツクス中存在比率と
その効果の関係は結果としてすき間部に存在する
腐食よく制剤がワツクス100重量部に対し１／100
モル重量以上、すなわち分子量50の物質の場合、
ワツクス100重量部に対し0.5重量部以上から十分
効果を示し、量の増大と共に効果も大きくなる。一方、分子量により相違はあるものの１／２モ
ル重量超、すなわち分子量50の物質の場合、ワツ
クス100重量部に対し25重量部超になると、固体
腐食よく制剤の場合はワツクス粘度が上昇するた
め作業性が低下し、液体腐食よく制剤では粘度が
低下しすぎて、すき間部にワツクスを固定してお
くことが難かしくなる。なお、液体腐食よく制剤および濃厚溶液腐食よ
く制剤（例えばクリゼツトなる商品名で市販され
るもの）を適用する場合には成形・加工した構造
体を脱脂して後液状腐食よく制剤に浸漬し、すき
間部に十分行きわたらせてから流出除去し、溶液
の場合には溶媒を乾燥させてからワツクスを注入
するという手段をとることができる。以下に本発明の効果を実施例によりさらに具体
的に示す。実施例１腐食よく制剤として、亜硝酸ナトリウム、りん
酸ナトリウム、硫酸カルシウム、８―ヒドロキシ
キノリン、２―イミダゾリン、およびｐ―ニトロ
安息香酸を、自動車ヘミング加工部に通常用いら
れるワツクス100重量部にそれぞれ１／200、１／
100、１／10、１／２モル重量になるように十分
混合し、鋼材として普通鋼板および電気亜鉛めつ
き鋼板（亜鉛付着量20ｇ/m²）を用いて第２図に
示す形状の成形品（ａ＝100mm、ｂ＝150mm、ｃ＝
25mm、ｄ＝0.5〜３mm、ｔ＝0.8mm）としたのち、
そのすき間部３に上記混合物を充填し、500時間
または1000時間の塩水噴霧試験（JIS Ｚ 2371）
を実施した。この際ワツクス注入部以外は腐食し
ないように常乾塗料にてシールを施した。結果を第３図および第４図に示す。また、湿潤試験（50℃−95％）1000時間、また
は1500時間の結果を第５図および第６図に示す。第３図〜第６図に見られるように、腐食よく制
剤添加量の増加と共に普通鋼板、電気亜鉛めつき
鋼板いずれにおいても、また全ての腐食よく制剤
について、防食効果が増加していることが認めら
れる。１／200モル重量では効果を示さないもの
が一部見られるが、１／100モル重量では、全て
の場合にその効果が認められた。一方、１／２モ
ル重量ではすでに腐食よく制剤の効果が概ね飽和
していることが判る。なお第３図〜第６図におい
て「評点」の基準は、５：赤錆発生面積20％以
下、４：同20超〜40％、３：同40超〜60％、２：
同60超〜80％、１：同80％超とした。実施例２第２図の形状に成型した実施例１の場合と同じ
寸法の普通鋼板、電気亜鉛めつき鋼板および浸漬
亜鉛めつき鋼板を脱脂し、りん酸塩処理およびカ
チオン型電着塗装を施し、空隙部に腐食よく制剤
としてモリブデン酸ナトリウム、クロム酸亜鉛、
重炭酸カルシウムおよびラウリン酸イミダゾリン
を自動車ヘミング加工部に通常用いられるワツク
スにそれぞれ１／200、１／100、１／10、１／２
モル重量混合した混合物を注入し、1000時間の塩
水噴霧試験を行い、すき間部の腐食状況を観察し
た結果を第１表に示す。

【表】その結果は第１表に示すように、普通鋼板の場
合にはワツクスのみでは効果が少く、また腐食よ
く制剤量が１／200モル重量ではほとんど効果が
見られないが１／100モル重量では耐食性が向上
している。電気亜鉛めつき鋼板および浸漬亜鉛め
つき鋼板の場合にはワツクスのみでも耐食性は向
上するが、腐食よく制剤との組合せによつて更に
防食効果が大きいことがわかる。しかし腐食よく
制剤が１／２モル重量を超えても著しい効果の増
大は認められない。なお、第１表中の数字は実施例１で用いた「評
点」と同じ基準のものを示す。実施例３腐食よく制剤としてヘキメタりん酸ナトリウム
１％水溶液、重クロム酸ナトリウム１％水溶液、
レゾルシン１％アセトン溶液それぞれの中に第２
図の形状に成型した実施例１の場合と同じ寸法の
普通鋼板および合金化亜鉛めつき鋼板を浸漬し、
溶媒を自然乾燥させた試験体およびアニリン中に
浸漬し、すき間部よりアニリンを流出除去させた
試験体それぞれのすき間部に、自動車ヘミング加
工部に通常用いられるワツクスを注入し、すき間
部以外を常乾塗料にて塗料にて塗装した後、500
時間塩水噴霧試験を行つた。その結果を第２表に
示す。

【表】すき間部鋼板表面に付着したヘキサメタりん酸
ナトリウム、重クロム酸ナトリウム、レゾルシン
およびアニリンはすき間部容積に相当するワツク
ス100重量部に対し、それぞれ１／50モル重量、
１／100モル重量、１／60モル重量、１／100モル
重量であつた。その結果は第２表に示すように、ヘキサメタり
ん酸ナトリウムは特に合金化亜鉛めつき鋼板に、
またアニリンは、普通鋼板に効果が大きいことが
わかつた。鋼板種類によつてその効果に差がある
ものの、いずれの場合も耐食性能が向上してい
る。なお、第２表中の数字は実施例１で用いた
「評点」と同じ基準のものを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車のドアー下部加工部の鋼板組合
せ状況を示す断面図、第２図は実施例に用いられ
た試験体の形状、寸法を示す斜視図、第３図は普
通鋼板を、第４図は電気亜鉛めつき鋼板をそれぞ
れ第２図の形状に成形したすき間部の塩水噴霧試
験結果を示す図、第５図は普通鋼板を、第６図は
電気亜鉛めつき鋼板をそれぞれ第２図の形状に成
形したすき間部の湿潤試験結果を示す図である。１…外板、２…内板、３…すき間部。

Claims

【特許請求の範囲】１鋼製構造体の空隙部分に、以下の(a)〜(f)に示
す水溶性腐食よく制剤の１種または２種以上を、
ワツクスの100重量部に対し１／100〜１／２モル
重量の割合になるようにワツクスと混合して共存
せしめることを特徴とする鋼製構造体の防食方
法。 (a) 亜硝酸塩、硝酸塩、タングステン酸塩、モリ
ブデン酸塩、過テクネチウム酸塩、 (b) クロム酸、重クロム酸塩、りん酸塩、ホスホ
ン酸塩、ホスフイン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸
塩、炭酸塩、安息香酸塩およびその誘導体、 (c) 不溶性水酸化物または不溶性炭酸塩をつくる
元素の水溶性塩、 (d) 水酸基を有する芳香族化合物およびその誘導
体、 (e) 芳香環に―NH基を有するもの、含窒素ヘテ
ロ環化合物およびその誘道体、 (f) ―NO₂基、―NH₂基、―COOH基、―SO₃H
基を有する芳香族化合物。