JPH0441189B2 - - Google Patents
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- JPH0441189B2 JPH0441189B2 JP58198022A JP19802283A JPH0441189B2 JP H0441189 B2 JPH0441189 B2 JP H0441189B2 JP 58198022 A JP58198022 A JP 58198022A JP 19802283 A JP19802283 A JP 19802283A JP H0441189 B2 JPH0441189 B2 JP H0441189B2
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- Japan
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- resin
- hydrogen
- steel
- manganese dioxide
- parts
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Description
本発明は水素吸収抑制用被覆組成物、より詳し
くは、鋼材の腐食により発生する原子状水素が鋼
材中に吸収されて発生する水素誘起割れ、即ち水
素脆性割れを防止する被覆組成物に関する。 一般に鋼材は硫化水素または炭酸ガスの存在す
る環境で応力腐食割れを起こすことがある。この
原因は硫化水素と鋼材との反応により生じた水素
が一部原子状で鋼材中に拡散侵入して水素脆性を
起こすためと信じられている。 従来、この水素脆性を防止するためには、塗装
およびライニング等の方法により、硫化水素等の
腐食性因子を遮断することが一般的である。典型
的なものとしては、塗料組成物中に硫化水素と反
応する金属粉（顔料）を添加する方法またはイオ
ン交換樹脂を添加する方法がある。前者は金属粉
と硫化水素との反応により硫化水素が鋼面へ到達
するのを阻止する。後者は硫化水素をイオン交換
樹脂に反応させて硫化水素の鋼面への到達を阻止
する。 しかしながら、上記方法は硫化水素と金属粉ま
たはイオン交換樹脂との反応作用に基づくもの
で、反応が無限に続くものではなく全ての添加物
が反応するとその効果が激減し、鋼材の腐食反応
が増大して水素脆性割れが生じる。一般に上述の
遮断法では、30時間から100日程度で鋼材の腐食
反応が増大し始める。従つて、実際の鋼材の使用
期間（数十年）に遠く及ばない。 本発明者等は腐食により発生する原子状水素の
鋼材への吸収を防止することにより水素脆性割れ
を防止するために鋭意研究の結果、本発明を成す
に致つた。 即ち、本発明は （） エポキシ樹脂、エポキシウレタン樹脂、
タールエポキシ樹脂、フエノール樹脂、ポリウ
レタン樹脂、塩素ゴム、メラミン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、重合油、及びシリコーン樹脂、フ
ツ素樹脂よりなる群から選択させる樹脂、及び （） 二酸化マンガン を含有し、該二酸化マンガン（）の含有量が樹
脂固形分100重量部に対して１〜500重量部である
水素吸収抑制用被覆組成物を提供する。 本発明に用いる二酸化マンガンは天然二酸化マ
ンガン、電解二酸化マンガン、化学合成二酸化マ
ンガンまたはこれらの混合物であつてもよい。電
解二酸化マンガンは一般に硫酸マンガンまたは塩
化マンガンの電気分解により調製される。化学合
成二酸化マンガンは、例えば過マンガン酸塩の塩
酸による分解、硫酸マンガンの酸化あるいは硝酸
マンガンの熱分解により調製される。 二酸化マンガンの粒径は顔料に用いる粒径と同
じである。粒径を大きくすると塗膜性能が悪化す
る。 本発明に用いるビヒクルは一般に塗料またはラ
イニング用に用いられるもので、一般に重合油、
天然または合成樹脂の単独または複合樹脂が用い
られる。 重合油の例としては、主にボイル油が挙げられ
る。天然または合成樹脂の例としては、エポキシ
樹脂、エポキシウレタン樹脂、タールエポキシ樹
脂、メラミン樹脂、塩素ゴム、フエノール樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、フツ素樹脂等が挙げられる。 本発明において前記二酸化マンガンは樹脂固形
分100重量部に対して１〜500重量部、好ましくは
５〜100重量部配合するのが好ましい。500重量部
を超える量の配合は所望の効果が得られない。ま
た、１重量部より少ない配合も効果が得られな
い。 本発明被覆組成物は水またはその他の溶媒を用
いて分散液にしてもよい。他の溶媒の例として
は、一般に塗料に用いられているケトン、エステ
ル、グリコール類、アルコール類、炭化水素系溶
剤等が挙げられる。本発明被覆組成物に常套の顔
料または他の添加剤を添加してもよい。他の添加
剤の例としては可塑剤、界面活性剤、乾燥剤、硬
化剤、増粘剤、たれ防止剤等が挙げられる。 本発明被覆組成物を塗布する鋼材としては、水
と常時接触する鋼材、又は応力腐食、水素脆性、
水素誘起割れ、水素ブリスター等が生じる、また
は生じ易い鋼材であつて、典型的には高張力鋼が
あり、油井管、輸送パイプ、ボルト、船舶等の鋼
材が挙げられる。 塗装方法は常套のいかなる方法を用いてもよ
く、例えば、流れ塗装、浸漬塗装、スプレー塗
装、ハケ塗り塗装、粉体塗装等が挙げられる。 上記塗装後、これを硬化させる。この硬化によ
り鋼材上に耐水性に優れた水不溶性被膜が形成さ
せる。被膜が水不溶性となることで、硫化水素等
を含む水中にこの被覆された鋼材を長期間浸漬し
ても、鋼材と硫化水素との接触を長期間防ぐ事が
でき、硫化水素等による腐食作用から鋼材を守
る。その結果、被膜がブリスター現象等を起こす
ことなく２次密着性が長期間良好に保持され、硫
化水素含有水の浸透を、より長期間防ぐ。 上記のように本発明の水不溶性被膜で被覆され
た鋼材は、硫化水素が含まれる環境下に於いて鋼
材の腐食を防ぎ、それ故この腐食による原子状水
素の発生を防ぐ。従って、鋼材の水素吸収による
水素脆性割れの発生を防ぐ。 本発明を実施例により更に詳細に説明する。実
施例中の部および％は特に指示しない限り重量に
基づく。 実施例および比較例 表−１に示す二酸化マンガンの配合および条件
で冷間圧延鋼板（厚さ0.8mm、JIS G3141；本来、
水素脆性割れの評価には高張力鋼を用いる必要が
あるが本実施例では鋼中への水素吸収反応の程度
を表わし、この水素吸収反応の良否でもつて本件
の有効性を示し得るものであると考え、冷間圧延
鋼材を用いる。）に塗装し、塗膜を得た。塗装方
法はスプレー塗装を用いた。 比較のため樹脂固形分100部に対し二酸化マン
ガン１〜500部の範囲外の配合を用いて、実施例
と同じ条件で冷間圧延鋼板に塗装した。
くは、鋼材の腐食により発生する原子状水素が鋼
材中に吸収されて発生する水素誘起割れ、即ち水
素脆性割れを防止する被覆組成物に関する。 一般に鋼材は硫化水素または炭酸ガスの存在す
る環境で応力腐食割れを起こすことがある。この
原因は硫化水素と鋼材との反応により生じた水素
が一部原子状で鋼材中に拡散侵入して水素脆性を
起こすためと信じられている。 従来、この水素脆性を防止するためには、塗装
およびライニング等の方法により、硫化水素等の
腐食性因子を遮断することが一般的である。典型
的なものとしては、塗料組成物中に硫化水素と反
応する金属粉（顔料）を添加する方法またはイオ
ン交換樹脂を添加する方法がある。前者は金属粉
と硫化水素との反応により硫化水素が鋼面へ到達
するのを阻止する。後者は硫化水素をイオン交換
樹脂に反応させて硫化水素の鋼面への到達を阻止
する。 しかしながら、上記方法は硫化水素と金属粉ま
たはイオン交換樹脂との反応作用に基づくもの
で、反応が無限に続くものではなく全ての添加物
が反応するとその効果が激減し、鋼材の腐食反応
が増大して水素脆性割れが生じる。一般に上述の
遮断法では、30時間から100日程度で鋼材の腐食
反応が増大し始める。従つて、実際の鋼材の使用
期間（数十年）に遠く及ばない。 本発明者等は腐食により発生する原子状水素の
鋼材への吸収を防止することにより水素脆性割れ
を防止するために鋭意研究の結果、本発明を成す
に致つた。 即ち、本発明は （） エポキシ樹脂、エポキシウレタン樹脂、
タールエポキシ樹脂、フエノール樹脂、ポリウ
レタン樹脂、塩素ゴム、メラミン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、重合油、及びシリコーン樹脂、フ
ツ素樹脂よりなる群から選択させる樹脂、及び （） 二酸化マンガン を含有し、該二酸化マンガン（）の含有量が樹
脂固形分100重量部に対して１〜500重量部である
水素吸収抑制用被覆組成物を提供する。 本発明に用いる二酸化マンガンは天然二酸化マ
ンガン、電解二酸化マンガン、化学合成二酸化マ
ンガンまたはこれらの混合物であつてもよい。電
解二酸化マンガンは一般に硫酸マンガンまたは塩
化マンガンの電気分解により調製される。化学合
成二酸化マンガンは、例えば過マンガン酸塩の塩
酸による分解、硫酸マンガンの酸化あるいは硝酸
マンガンの熱分解により調製される。 二酸化マンガンの粒径は顔料に用いる粒径と同
じである。粒径を大きくすると塗膜性能が悪化す
る。 本発明に用いるビヒクルは一般に塗料またはラ
イニング用に用いられるもので、一般に重合油、
天然または合成樹脂の単独または複合樹脂が用い
られる。 重合油の例としては、主にボイル油が挙げられ
る。天然または合成樹脂の例としては、エポキシ
樹脂、エポキシウレタン樹脂、タールエポキシ樹
脂、メラミン樹脂、塩素ゴム、フエノール樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、フツ素樹脂等が挙げられる。 本発明において前記二酸化マンガンは樹脂固形
分100重量部に対して１〜500重量部、好ましくは
５〜100重量部配合するのが好ましい。500重量部
を超える量の配合は所望の効果が得られない。ま
た、１重量部より少ない配合も効果が得られな
い。 本発明被覆組成物は水またはその他の溶媒を用
いて分散液にしてもよい。他の溶媒の例として
は、一般に塗料に用いられているケトン、エステ
ル、グリコール類、アルコール類、炭化水素系溶
剤等が挙げられる。本発明被覆組成物に常套の顔
料または他の添加剤を添加してもよい。他の添加
剤の例としては可塑剤、界面活性剤、乾燥剤、硬
化剤、増粘剤、たれ防止剤等が挙げられる。 本発明被覆組成物を塗布する鋼材としては、水
と常時接触する鋼材、又は応力腐食、水素脆性、
水素誘起割れ、水素ブリスター等が生じる、また
は生じ易い鋼材であつて、典型的には高張力鋼が
あり、油井管、輸送パイプ、ボルト、船舶等の鋼
材が挙げられる。 塗装方法は常套のいかなる方法を用いてもよ
く、例えば、流れ塗装、浸漬塗装、スプレー塗
装、ハケ塗り塗装、粉体塗装等が挙げられる。 上記塗装後、これを硬化させる。この硬化によ
り鋼材上に耐水性に優れた水不溶性被膜が形成さ
せる。被膜が水不溶性となることで、硫化水素等
を含む水中にこの被覆された鋼材を長期間浸漬し
ても、鋼材と硫化水素との接触を長期間防ぐ事が
でき、硫化水素等による腐食作用から鋼材を守
る。その結果、被膜がブリスター現象等を起こす
ことなく２次密着性が長期間良好に保持され、硫
化水素含有水の浸透を、より長期間防ぐ。 上記のように本発明の水不溶性被膜で被覆され
た鋼材は、硫化水素が含まれる環境下に於いて鋼
材の腐食を防ぎ、それ故この腐食による原子状水
素の発生を防ぐ。従って、鋼材の水素吸収による
水素脆性割れの発生を防ぐ。 本発明を実施例により更に詳細に説明する。実
施例中の部および％は特に指示しない限り重量に
基づく。 実施例および比較例 表−１に示す二酸化マンガンの配合および条件
で冷間圧延鋼板（厚さ0.8mm、JIS G3141；本来、
水素脆性割れの評価には高張力鋼を用いる必要が
あるが本実施例では鋼中への水素吸収反応の程度
を表わし、この水素吸収反応の良否でもつて本件
の有効性を示し得るものであると考え、冷間圧延
鋼材を用いる。）に塗装し、塗膜を得た。塗装方
法はスプレー塗装を用いた。 比較のため樹脂固形分100部に対し二酸化マン
ガン１〜500部の範囲外の配合を用いて、実施例
と同じ条件で冷間圧延鋼板に塗装した。
【表】
【表】
上記塗布鋼板の水素吸収抑制性を調べるため、
被覆鋼材の裏側の水素引抜き反応であるＨ→H+
＋e-の反応電流の経時変化を測定した。測定は特
許第1018241号に記載される電気化学的方法に基
づく。 評価方法を第１図を参照して説明する。第１図
の曲線Ｘは二酸化マンガンを配合しない塗料を用
いた被覆鋼板の水素引抜き電流の経時変化を示
し、曲線Ｙは上記実施例および比較例により得ら
れた被覆鋼板の水素引抜き電流の経時変化を表わ
す。電流が増加するのは塗布膜下の鋼面の腐食反
応により鋼中に溶解した水素が裏側で引抜かれる
ことを意味している。従つて、この立上がりが遅
い程防食効果が優れていることを示す。本願の発
明の評価はこの立上がり時間、即ち、図中のtxと
tyの比（ty／tx）で表わした。結果とその腐食条
件を表−２に示す。
被覆鋼材の裏側の水素引抜き反応であるＨ→H+
＋e-の反応電流の経時変化を測定した。測定は特
許第1018241号に記載される電気化学的方法に基
づく。 評価方法を第１図を参照して説明する。第１図
の曲線Ｘは二酸化マンガンを配合しない塗料を用
いた被覆鋼板の水素引抜き電流の経時変化を示
し、曲線Ｙは上記実施例および比較例により得ら
れた被覆鋼板の水素引抜き電流の経時変化を表わ
す。電流が増加するのは塗布膜下の鋼面の腐食反
応により鋼中に溶解した水素が裏側で引抜かれる
ことを意味している。従つて、この立上がりが遅
い程防食効果が優れていることを示す。本願の発
明の評価はこの立上がり時間、即ち、図中のtxと
tyの比（ty／tx）で表わした。結果とその腐食条
件を表−２に示す。
【表】
【表】
【表】
表−２中、実施例９のty／txは15と小さいが、
実施例９は厚膜型（一種のライニング材）である
ため、二酸化マンガン含有する場合のtyは1000時
間を越え、従つて見掛上小さくなつたものであ
る。即ち、少くとも二酸化マンガンを含有すると
15倍を越える効果があるものと思われる。 実施例 本実施例は被膜側の腐食電位測定して、本発明
組成物が該電位を貴な電位に保つことを示す。 メラミン−アルキド樹脂100部に二酸化マンガ
ン10部（Ｙ−１）、酸化チタン10部（Ｘ−１）ま
たはベンガラ10部（Ｘ−２）をそれぞれ含有する
塗料を用いて実施例１の冷間圧延鋼材に塗装し
た。該塗装板の被膜側に３％NaCl＋H2Ｓ（gas）
飽和液を接触し、該飽和液には塩橋で銀−塩化銀
電極を入れ、この塩橋電極と鋼材との間の電位差
を測定した。結果を第２図に示す。 第２図から明らかなように、二酸化マンガンを
含有しない、あるいは硫化水素と反応する物質を
ペイント中に含有する場合、塗布鋼材の腐食電位
は貴な電位に保持されず、経時的に卑な電位に変
化する。一方、本発明組成物が調製されるペイン
トの場合、貴な電位に保持され電気化学的反応に
よる水素吸収抑制作用が働く。
実施例９は厚膜型（一種のライニング材）である
ため、二酸化マンガン含有する場合のtyは1000時
間を越え、従つて見掛上小さくなつたものであ
る。即ち、少くとも二酸化マンガンを含有すると
15倍を越える効果があるものと思われる。 実施例 本実施例は被膜側の腐食電位測定して、本発明
組成物が該電位を貴な電位に保つことを示す。 メラミン−アルキド樹脂100部に二酸化マンガ
ン10部（Ｙ−１）、酸化チタン10部（Ｘ−１）ま
たはベンガラ10部（Ｘ−２）をそれぞれ含有する
塗料を用いて実施例１の冷間圧延鋼材に塗装し
た。該塗装板の被膜側に３％NaCl＋H2Ｓ（gas）
飽和液を接触し、該飽和液には塩橋で銀−塩化銀
電極を入れ、この塩橋電極と鋼材との間の電位差
を測定した。結果を第２図に示す。 第２図から明らかなように、二酸化マンガンを
含有しない、あるいは硫化水素と反応する物質を
ペイント中に含有する場合、塗布鋼材の腐食電位
は貴な電位に保持されず、経時的に卑な電位に変
化する。一方、本発明組成物が調製されるペイン
トの場合、貴な電位に保持され電気化学的反応に
よる水素吸収抑制作用が働く。
第１図は被覆鋼材の裏側の水素引抜き反応電流
の経時変化を示すグラフであつて、曲線Ｘは二酸
化マンガンを配合しない塗料を用いた被覆鋼板の
水素引抜き電流の経時変化を示す曲線であり、曲
線Ｙは本発明被覆組成物により被覆された被覆鋼
板の水素引抜き電流の経時変化を示す曲線であ
る。 第２図は被膜側の腐食電位の経時変化を示す図
である。図中の曲線Ｘ−１は二酸化マンガンおよ
び硫化水素と反応する物質を含まない被覆鋼材の
腐食電位の変化を示す。曲線Ｘ−２は硫化水素と
反応する物質を含む被覆鋼材の腐食電位の変化を
示す。曲線Ｙ−１は二酸化マンガンを含有する被
覆鋼材の腐食電位の変化を示す。
の経時変化を示すグラフであつて、曲線Ｘは二酸
化マンガンを配合しない塗料を用いた被覆鋼板の
水素引抜き電流の経時変化を示す曲線であり、曲
線Ｙは本発明被覆組成物により被覆された被覆鋼
板の水素引抜き電流の経時変化を示す曲線であ
る。 第２図は被膜側の腐食電位の経時変化を示す図
である。図中の曲線Ｘ−１は二酸化マンガンおよ
び硫化水素と反応する物質を含まない被覆鋼材の
腐食電位の変化を示す。曲線Ｘ−２は硫化水素と
反応する物質を含む被覆鋼材の腐食電位の変化を
示す。曲線Ｙ−１は二酸化マンガンを含有する被
覆鋼材の腐食電位の変化を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ （） エポキシ樹脂、エポキシウレタン樹
脂、タールエポキシ樹脂、フエノール樹脂、ポ
リウレタン樹脂、塩素ゴム、メラミン樹脂、ポ
リエステル樹脂、重合油、及びシリコーン樹
脂、フツ素樹脂よりなる群から選択させる樹
脂、及び （） 二酸化マンガン を含有し、該二酸化マンガン（）の含有量が樹
脂固形分100重量部に対して１〜500重量部である
水素吸収抑制用被覆組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198022A JPS6090271A (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 水素吸収抑制用被覆組成物 |
| GB8426526A GB2149800B (en) | 1983-10-22 | 1984-10-19 | Steel coating for preventing hydrogen embrittlement |
| DE19843438506 DE3438506A1 (de) | 1983-10-22 | 1984-10-20 | Anstrichmittel zur bekaempfung der wasserstoff-absorption |
| US06/881,581 US4731295A (en) | 1983-10-22 | 1986-07-02 | Coating composition for controlling hydrogen absorption |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198022A JPS6090271A (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 水素吸収抑制用被覆組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090271A JPS6090271A (ja) | 1985-05-21 |
| JPH0441189B2 true JPH0441189B2 (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=16384217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198022A Granted JPS6090271A (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 水素吸収抑制用被覆組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6090271A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2623365B2 (ja) * | 1990-10-29 | 1997-06-25 | 日本ペイント 株式会社 | 塗料組成物及び塗膜形成方法 |
-
1983
- 1983-10-22 JP JP58198022A patent/JPS6090271A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6090271A (ja) | 1985-05-21 |
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