JPH06128768A - 徐放性ガラス質防錆剤 - Google Patents

徐放性ガラス質防錆剤

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JPH06128768A
JPH06128768A JP30633792A JP30633792A JPH06128768A JP H06128768 A JPH06128768 A JP H06128768A JP 30633792 A JP30633792 A JP 30633792A JP 30633792 A JP30633792 A JP 30633792A JP H06128768 A JPH06128768 A JP H06128768A
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JP
Japan
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ion
metal
rust preventive
phosphate
iron
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Application number
JP30633792A
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English (en)
Inventor
Hisashi Nonoyama
尚志 野々山
Osamu Ikeda
修 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishizuka Glass Co Ltd
Original Assignee
Ishizuka Glass Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/18Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
    • C23F11/184Phosphorous, arsenic, antimony or bismuth containing compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人体に対して安全性が高く、鉄系金属に対し
て高い防錆効果が継続的に得られ、スケールの除去等の
効果も備えた、取扱性に優れる徐放性ガラス質防錆剤を
提供する。 【構成】 リン酸塩系ガラス組成に、鉄の標準電極電位
よりも高い電位を有する金属の化合物を加えたガラス組
成からなる徐放性ガラスであり、水中において制御され
た特定の溶出量をもって徐々にイオンを放出し、リン酸
塩被膜と、無電解メッキによる金属被膜の2つの防錆被
膜を鉄系金属の表面に形成し、高い防錆効果を継続的に
引き起こす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄系金属の防錆を主目
的とし、水中において制御された特定の溶出量をもって
徐々にイオンを放出し、鉄系金属の表面に防錆被膜を形
成する水に可溶な徐放性ガラス質防錆剤に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来からおこなわれている金属の防錆に
関しては、各用途別にさまざまな防錆剤が使用されてい
る。防錆油は、主に船舶輸送の際の鋼材又は機械部品等
に使用されるが、後に油膜の除去が必要であり、その工
程としてトリクレン等の有機溶剤を使用した脱脂洗浄を
おこなうが、油膜の除去を完全におこなうには脱脂洗浄
に多くの時間を費やすとともに、作業が繁雑である。ク
ロム酸塩は、防錆効果が比較的優れ主に防錆塗料に用い
られるが、人体に有害でありその使用が制限されてい
る。亜硝酸塩とアミンを併用したものも、防錆効果が比
較的優れるものの、生成するニトロソアミンが発癌性物
質であるために、同様にその使用が制限されている。こ
れらの他に、燐酸塩溶液を用いたものは無害であり、防
錆及び腐食生成物のスケールの除去が比較的容易におこ
なえる点で上記の防錆剤よりは利点があり、排水管、給
水塔又は金属加工等に広く使用されている。これは鉄等
の金属表面に化成処理により不溶性の燐酸鉄などの燐酸
塩被膜を形成し、防錆効果を得るものである。この燐酸
塩被膜は結晶性被膜であり、多孔質で表面が凹凸である
為に、このままでは被膜自身に水分や酸素の浸透がある
ので防錆力が低下し易く、更に溶液中の燐酸塩イオン濃
度の制御が困難である為に防錆効果の持続性に欠けるな
どの欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、燐酸塩溶液
を用いた防錆剤の利点を生かしつつ、人体に対して安全
性が高く、従来の欠点を解消し、鉄系金属に対して防錆
力を高めるとともに、継続的に防錆効果が得られ、スケ
ールの除去等の効果も備えた、取扱性に優れる新規な徐
放性ガラス質防錆剤を提供するためになされたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は酸化物基準とし
て、 P−R′O−R″O−MxOy−Al (ただし、R′は1種以上のアルカリ金属 R″は1種以上のアルカリ土類金属 M は鉄の標準電極電位よりも高い電位を有する1種以
上の金属 x、yは1以上の数)で表される組成から成る徐放性ガ
ラス質防錆剤である。本発明の防錆剤となるガラスはガ
ラス組成上の分類からすれば、燐酸塩系ガラスに属す
る。上記構成から成るガラスはガラス化範囲を超えない
領域の組成範囲であれば、特定の成分をもって含有率比
率を限定するものではないが、好ましくは、例えばアル
カリ金属としてはNa、Kなどがあり、アルカリ土類金
属としてはMg、Ca、Sr、Baなどがあげられる。
もっとも重要なことは、本発明の防錆剤は燐酸塩系ガラ
ス組成に、鉄の標準電極電位よりも高い電位を有する金
属の化合物を加えてなる徐放性ガラスである。更に、こ
の徐放性ガラスの製造は一般的に用いられている溶融法
ばかりでなく、ゾルゲル法等を用いて製造してもよい。
【0005】本発明の徐放性ガラス質防錆剤は、水中に
おいて制御された特定の溶出量をもって徐々にイオンを
放出し、従来の燐酸塩化成処理による燐酸塩被膜に加
え、新たに、鉄とイオン交換可能な金属イオンを用いた
無電解メッキによる金属被膜を形成する。この2つの不
溶性被膜を鉄系金属の表面に形成し高い防錆効果を継続
的に引き起こすものである。更に詳しく説明すれば、本
発明の徐放性ガラス質より水中に供給されるイオンの中
で、燐酸イオン、又は燐酸塩イオンは腐食生成物のスケ
ールの除去をおこない、更に燐酸塩化成処理により、鉄
系金属の表面に鉄との燐酸塩被膜を形成する。また同様
に供給されるイオンの中で、Mとして定義される金属の
イオンは、鉄とイオン交換され、無電解メッキにより鉄
系金属の表面に金属被膜を形成する。またこの反応にお
いて、共存する燐酸イオン、又は燐酸塩イオンが還元剤
として作用する為に、上記のイオン交換を促進し無電解
メッキによる金属被膜の形成を助長する。
【0006】ここでMとして定義される金属のイオンが
鉄とイオン交換される為には、鉄よりもイオン化傾向が
小さい金属である必要がある。ところでイオン化傾向の
大きいものから小さいものへの序列は金属の標準電極電
位の低いものから高いものへの序列に対応する。よっ
て、鉄の標準電極電位よりも高い電位を有する金属のみ
が鉄とイオン交換され、無電解メッキによる金属被膜を
形成する。この金属としては、例えばCo、Ni、C
u、Ag、Pt、Au等があげられるが、特に限定され
るものではない。また、2種類以上の金属成分をガラス
組成中に含有させてもよい。更に、使用する金属成分に
よっては、防錆効果とは別の機能を付与することもで
き、例えばAg、Cuなどは水中においてAg、Cuイ
オンとして存在するのでこれが抗菌作用を引き起こし、
防錆剤に使用する水の腐敗防止も兼ねることができる。
【0007】これらの防錆被膜が安定して存在するため
には、防錆剤となるガラスの水中における溶解液のpH
が3.5〜8.0の範囲が好ましい。このpHの調整
は、上記のガラス組成中のアルカリ金属の含有率で調整
することができる。ここで、pHがこの範囲未満ではア
ルカリ金属が少量であるので、溶解液の酸性が強く、防
錆被膜の形成が困難であるばかりか、鉄が溶解液中に解
け出す。逆にpHがこの範囲を越えると防錆被膜の形成
には悪影響は与えないが、アルカリ金属が多量に必要で
あるので、ガラスの生成維持が困難であり、イオンの定
常的な放出ができなくなる。
【0008】更に、強力な防錆を継続的に得るために
は、防錆被膜に関与する各イオンの供給源であるガラス
の溶解速度を制御する必要があり、適切な溶解速度は、
水温20±1℃の蒸留水に浸漬したときの全成分の溶解
速度が0.01〜1wt%/hrであることが好まし
い。この範囲未満では燐酸塩化成処理に必要な燐酸イオ
ン及び燐酸塩イオンの供給量が不足するばかりか、還元
力が弱まる為に無電解メッキによる金属被膜の形成を助
長しなくなる。逆にこの範囲を越えると過剰の燐酸イオ
ン、又は燐酸塩イオンが供給され、無意味なガラスの使
用量の増加を導くこととなる。
【0009】この他に、鉄の標準電極電位よりも高い電
位を有する金属の金属イオン溶出速度もガラス1g当た
り0.0005〜1mg/hrの範囲が好ましく、この
範囲未満では金属被膜に関与する金属イオンの濃度が不
足し、逆にこの範囲を越えると過剰供給となる。
【0010】この様に、ガラスの溶解速度及び金属イオ
ン溶出速度を特定の範囲をもって制御するには、ガラス
組成の構成成分比率を任意に選定すればよい。
【0011】
【作用及び発明の効果】本発明の防錆剤は、燐酸塩ガラ
ス組成に、鉄の標準電極電位よりも高い電位を有する金
属の化合物を加えてなる徐放性ガラスであり、水中にお
いて制御された特定の溶出量をもって徐々にイオンを放
出し、鉄系金属の表面に燐酸塩化成処理による燐酸塩被
膜に加え、新たに、鉄とイオン交換可能な金属イオンを
用いた無電解メッキによる金属被膜を形成する。この2
つの不溶性被膜を鉄系金属の表面に形成し高い防錆効果
を発揮する。またガラスの溶解速度及び/又は金属イオ
ン溶出速度を特定の範囲をもって制御したので継続的な
防錆効果があるばかりでなく、防錆効果のコントロール
が容易であるので、使用目的に応じた防錆剤の材料設計
が可能である。
【0012】更に、燐酸イオン又は燐酸塩イオンが鉄系
金属の表面に付着するスケールの除去をおこなう他に、
鉄の標準電極電位よりも高い電位を有する金属にAg、
Cuを使用すれば抗菌作用により水の腐敗防止効果も同
時に得られる。また、本発明の防錆剤は、特に有害成分
を使用しないので、人体に対しても安全性が高く、その
取扱性についてもガラスであるために液状のものよりも
保管性に優れるといった数々の利点も備えているので、
産業の発展に寄与することは極めて大である。
【0013】
【実施例】
(実施例1) 防錆剤の作成 表1中に示すような、防錆剤となるガラスを作成するに
あたって、R′(アルカリ金属)にNaを、R″(アリ
カリ土類金属)にCaを、Mとして定義される金属(鉄
の標準電極電位よりも高い電位を有する金属)に表1中
に示した金属成分(金属又は金属酸化物)を使用した1
1種類のガラスを作成した。ただし、これらのガラス組
成は、Mとして定義される金属成分を除いた主成分をm
ol%表示し、Mとして定義される金属成分をガラス組
成全体にしめるwt%で表示してある。これらのガラス
の作成は、次のようにおこなった。表1中に示す試料1
〜11の構成となるように各原料を調合し、V型ミキサ
ーで混合後、ガラス溶融用るつぼを用いて、1200℃
で2時間溶融した。この溶融物をカーボン板上に流し出
し大気中で放冷し固形状のガラスを得た。得られたガラ
スは乾式粉砕され分級し平均粒径が425〜600μm
程度の粒状ガラスとし、これを防錆剤とした。
【0014】(実施例2) 防錆剤効果の判定 実施例1で得られた各防錆剤用ガラスの0.2gを水温
20±1℃に保った蒸留水100mlに投入した。30
分放置後、この溶液に3cm角厚み0.2cmの鉄板を
浸漬し、ガラスを添加しない同条件の試料をブランクと
して加え、所定日数経過後、鉄板の片面に発生した錆の
面積を測定面積に対する比率としたものを錆発生率とし
て比較テストした。また表1中に記載した溶解速度は、
ガラスの溶解による重量減率を時間当たりに換算して求
め、金属イオンの溶出速度は、原子吸光法により溶解液
中に存在する所定の金属イオン濃度を測定しガラス1g
当りの単位時間における溶出量に換算して求めた。これ
らのガラス質防錆剤の防錆効果を錆発生率として比較す
ると、本発明の実施例のガラス質防錆剤を使用した試料
は、ブランクに対して錆発生率が低く、更に、試料1〜
7においては錆の発生を著しく抑えることができた。
【0015】
【表1】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化物基準として、 P−R′O−R″O−MxOy−Al (ただし、R′は1種以上のアルカリ金属 R″は1種以上のアルカリ土類金属 M は鉄の標準電極電位よりも高い電位を有する1種以
    上の金属 x、yは1以上の数)で表される組成から成る徐放性ガ
    ラス質防錆剤
  2. 【請求項2】 水中における溶解液のpHが3.5〜
    8.0である特許請求の範囲第1項の徐放性ガラス質防
    錆剤
  3. 【請求項3】 水温20±1℃の蒸留水に浸漬したとき
    の全成分の溶解速度が0.01〜1wt%/hrである
    特許請求の範囲第1項又は第2項の徐放性ガラス質防錆
  4. 【請求項4】 Mで定義される金属の金属イオンの総溶
    出速度が単位グラム当たり0.0005〜1mg/hr
    である特許請求の範囲第1項,第2項又は第3項の徐放
    性ガラス質防錆剤
JP30633792A 1992-10-20 1992-10-20 徐放性ガラス質防錆剤 Pending JPH06128768A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19815614A1 (de) * 1998-03-16 1999-09-23 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axialkolbenmaschine mit hydrostatischer Entlastung der Zylinderbohrungen
JP2011064445A (ja) * 2009-08-17 2011-03-31 Kobe Steel Ltd 表面処理銅管およびヒートポンプ給湯機
CN108793736A (zh) * 2017-05-04 2018-11-13 戴森技术有限公司 结垢抑制组合物

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DE19815614B4 (de) * 1998-03-16 2005-09-08 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axialkolbenmaschine mit hydrostatischer Entlastung der Zylinderbohrungen
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