JPH11244780A

JPH11244780A - 鋼材の錆安定化表面処理方法

Info

Publication number: JPH11244780A
Application number: JP4811098A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Furuta; 彰彦古田; Yoshiaki Shimizu; 義明清水; Shiro Miyata; 志郎宮田; Masahito Kaneko; 雅仁金子; Masatoshi Tanaka; 賢逸田中
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】腐食性の激しい環境においても耐候性鋼や普通
鋼等の表面あるいはその錆び層の表面に、赤錆等の浮き
錆や流れ錆を生じることなく安定錆を早期に形成し、か
つ安定錆形成過程および形成後において、その外観を損
なうことのない、鋼材の錆安定化処理方法を提供する。【解決手段】鋼材の表面または鋼材の錆層の表面に、Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｐの化合物から選択され
た少なくとも１種以上を金属換算で０．０２−１０重量
％と、Ｃｌ^-と難溶性塩を形成するイオン及び／又は化
合物と、有機樹脂と、顔料と、塗料調製剤とを含有して
なる処理剤を１−１００μｍの乾燥膜厚で塗布する鋼材
の錆安定化表面処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁や鉄塔、建
築、海洋構造物等に使用される鋼材の防食表面処理にお
ける鋼材の安定錆の生成促進方法に係り、更に詳しく
は、Ｐ、Ｎｉ、Ｍｏ等の合金元素を添加してなる、いわ
ゆる耐候性鋼を中心として、鋼材を無塗装で使用する場
合に、鋼材表面に防食的保護作用を有する耐候性安定錆
層を早期に促進生成させ、かつ安定錆形成過程および形
成後の美観喪失を伴わない、鋼材の錆安定化処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】橋梁や鉄塔、建築、海洋構造物等に使用
される鋼材は、そのままでは腐食により赤錆や黄褐色の
浮き錆、流れ錆を生じ、景観を損なうばかりでなく、腐
食による肉厚減少により構造物としての強度低下を来す
ので、何らかの防食対策が必要である。これら構造物の
防食対策としては従来塗装工法が一般的であり、長期耐
久性を高めた重防食塗装も知られているが、塗装コスト
が高い上、耐用年数に限りがあり、定期的な塗り替えが
必要であることからメンテナンスコストも高いという問
題がある。

【０００３】一方、鋼材にＰ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ等の元
素を少量添加することにより、大気中において、数年で
腐食に対して保護性のある錆（安定錆）を形成し、その
後の腐食速度が極めて少ない鋼材として耐候性鋼が知ら
れている。耐候性鋼は、安定錆形成後は無塗装で永続的
に防食効果が持続するいわゆるメンテナンスフリー鋼
で、近年、橋梁や鉄塔等の構造物に対する採用が増えて
きている。

【０００４】しかし安定錆が形成されるまでには数年か
かるため、その期間中に赤錆や黄錆等の浮き錆や流れ錆
びを生じてしまい、外見的に好ましくないばかりではな
く、周囲環境の汚染原因になる場合もある。また、海岸
部の海塩粒子飛来環境や融雪塩散布地域では安定錆が形
成されにくく、そのため、利用可能な地域が制限される
と言う問題がある。

【０００５】そこで、これらの問題を解決するため、た
とえば特公昭５６−３３９９１号公報では下層に安定錆
成分を含有する樹脂層、上層に耐候性、耐腐食性等に優
れた樹脂層を設けた、２層被覆による表面処理方法が開
示されている。

【０００６】また、特公昭５３−２２５３０号公報で
は、安定錆形成成分を含有する樹脂皮膜を施すことによ
り流れ錆びを生じるこなく安定錆を形成する方法が開示
されている。さらに、特許２６６６６７３号では安定錆
形成促進作用を有する有機樹脂により被覆された鋼材に
ついて開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のうち、特公昭５６−３３９９１号公報による方法で
は、流れ錆びの防止は可能であるが、防食性が高いため
発錆速度が遅く、安定錆形成に時間がかかるという問題
がある。特公昭５３−２２５３０号公報による方法で
は、腐食性の激しい環境、特に塩分飛来環境では、流れ
錆びの防止が不十分であるという問題がある。特許２６
６６６７３号でも同様に腐食性の激しい環境、特に塩分
飛来環境では、安定錆形成能力に劣るという欠点があ
る。またこれらの公報に共通して、安定錆形成過程にお
いて、樹脂被覆の劣化に伴い、被覆の割れや剥離等の外
観不良の問題が解決されていない。

【０００８】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、特に、腐食性の激しい環境におい
ても耐候性鋼や普通鋼等の表面あるいはその錆び層の表
面に、赤錆等の浮き錆や流れ錆を生じることなく安定錆
を早期に形成し、かつ安定錆形成過程および形成後にお
いて、その外観を損なうことのない、錆安定化表面処理
方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、鋼材
の表面または鋼材の錆層の表面に、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，
Ａｌ，Ｍｏ，Ｐの化合物から選択された少なくとも１種
以上を金属換算で０．０２−１０重量％と、Ｃｌ^-と難
溶性塩を形成するイオン及び／又は化合物と、有機樹脂
と、顔料と、塗料調製剤とを含有してなる処理剤を１−
１００μｍの乾燥膜厚で塗布することを特徴とする鋼材
の錆安定化表面処理方法。

【００１０】（２）鋼材の表面または鋼材の錆層の表
面に、モリブデン酸又はモリブデン酸塩の１種以上をＭ
ｏ換算で０．０１−５重量％と、りん酸又はりん酸塩、
ポリリン酸塩の１種以上をＰ換算で０．０１−５重量％
と、Ｃｌ^-と難溶性塩を形成するイオン及び／又は化合
物と、有機樹脂と、顔料と、塗料調製剤とを含有してな
る処理剤を１−１００μｍの乾燥膜厚で塗布することを
特徴とする鋼材の錆安定化表面処理方法。

【００１１】（３）前記処理剤に更にＣｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ａｌの化合物から選択された少なくとも１種以上を
金属換算で０．０５−５重量％を含有することを特徴と
する（２）に記載の鋼材の錆安定化表面処理方法。

【００１２】（４）前記処理剤のｐＨが１−６である
（１）〜（３）のいずれか記載の鋼材の錆安定化表面処
理方法。（５）前記Ｃｌ^-難溶性塩を形成するものが、Ａｇの
イオン及び／又はその化合物であることを特徴とする
（１）〜（４）のいずれか記載の鋼材の錆安定化表面処
理方法。

【００１３】（６）前記鋼材が、重量％で、Ｐ：０．
０３〜０．１５％，Ｎｉ：０．４〜４％，Ｍｏ：０．１
〜１．５％を含有し、かつＳ：０．０２％以下、Ｃｒ：
０．１％以下、Ｃｒ：０．１％以下に限定されることを
特徴とする（１）〜（５）のいずれか記載の鋼材の錆安
定化表面処理方法。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。（適用可能鋼材）本発明においては、適用可能な鋼材は
特に限定するものではない。普通鋼に対しても効果が認
められるが、耐候性鋼のような、Ｐ、Ｎｉ、Ｍｏ等の元
素を少量含有する低合金鋼に対して特に有効である。ま
た、処理面はブラスト処理等で表面のスケールや錆を落
とした状態が好ましいが、必ずしもこの必要はなく、錆
層の表面に処理を行っても効果が見られる。

【００１５】本発明の鋼材として好適な耐候性鋼につい
て、その成分の添加理由及び添加範囲限定理由を以下に
説明する。Ｐ：Ｐはこの発明において重要な元素であり、安定錆の
生成を促進し、かつ安定錆が形成された後の鋼の耐食性
を更に向上させる効果を有している。そのため、必要量
添加する。０．０３％未満の添加では耐食性の向上に効
果がなく、０．１５％を越える添加では溶接性が劣化す
るので、０．０３〜０．１５％とする。

【００１６】Ｓ：Ｓは耐食性に有害な元素であるので、
０．０２％以下とする。Ｃｒ：Ｃｒは、塩分の多い環境において、安定錆の生成
を阻害し、かつ孔あき腐食を助長する効果がある。その
ため、０．１％以下添加する。

【００１７】Ｎｉ：Ｎｉはこの発明において必須の元素
であり、Ｍｏとの共存により塩分の多い環境においても
安定錆の生成を促進し、かつ安定錆が生成した後の鋼の
耐食性を更に向上させる効果がある。０．４％未満の添
加では効果がないが、４％を超える添加では、経済性の
点で不利であり、また、ベイナイト組織が生じ易くな
り、機械的特性、特に、靭性が劣化するので、０．４〜
４％とする。

【００１８】Ｍｏ：Ｍｏは、この発明において必須の元
素であり、Ｎｉとの共存により塩分の多い環境において
も安定錆の生成を促進し、かつ安定錆が生成した後の鋼
の耐食性を更に向上させる効果がある。０．１％未満の
添加では効果がないが、１．５％を超える添加では、経
済性の点で不利であり、また、ベイナイト組織が生じ易
くなり、機械的特性、特に、靭性が劣化するので、０．
１％〜１．５％とする。

【００１９】具体的な鋼材を例示すると、Ｐ，Ｎｉ，Ｍ
ｏ，Ｓ，Ｃｒを上記の添加範囲に限定するとともに、更
に重量％にて、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：０．７％以
下、Ｍｎ：０．２％〜１．５％、Ａｌ：０．０１〜０．
１％、Ｃｕ：０．２〜０．４％を含有し、かつ必要によ
り、Ｃａ：２０〜１００ｐｐｍ、Ｔｉ：０．００５％〜
０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｎｂ：０．００
５〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００１％から選
択された１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ及び
不可避的不純物よりなる鋼材である。この鋼材におい
て、各添加元素の添加理由、添加範囲限定理由は以下の
通りである。

【００２０】Ｃ：Ｃは所定の強度を確保するために添加
するが、０．１５％を越えると溶接性および靱性が劣化
するので、上限を０．１５％とする。

【００２１】Ｓｉ：Ｓｉは製鋼時の脱酸剤および強度向
上元素として添加するが、過剰に添加すると靱性が著し
く低下するので、０．７％以下とする。

【００２２】Ｍｎ：Ｍｎは所定の強度を確保するために
０．２％以上添加する。しかし、過剰に添加するとベイ
ナイト組織が生じやすくなり、機械的特性、特に靱性が
劣化するので、１．５％以下とする。

【００２３】Ａｌ：Ａｌは製鋼時の脱酸剤として０．０
１％以上添加するが、過剰に添加すると腐食の起点とな
る介在物が生じやすくなるので、０．１％以下とする。

【００２４】Ｃｕ：Ｃｕは、安定錆が形成された後、錆
を安定な状態に維持する効果を有しているため、０．２
％以上添加する。０．４％を越える添加では効果が飽和
し、かつ経済性の点で不利であるので、０．４％以下と
する。（処理剤１） (1)この鋼材表面もしくは鋼材錆層の表面に塗布する処
理剤は、有機樹脂と、塩素イオンと難溶性塩を形成する
イオン及び／又は化合物と、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ｍｏ、Ｐの化合物と、顔料と、塗料調整剤とを含有して
いる。

【００２５】（有機樹脂）本発明に係る有機樹脂は特に
特定されるものではないが、特に、キレート形成基を有
する樹脂は、界面に鋼溶出イオンを固定、濃化して均一
な安定錆層を形成するので好ましい。このキレート形成
基を含有する有機樹脂としては、樹脂の基本骨格にキレ
ート形成基を有する樹脂成分あるいは、単独でキレート
化剤を添加混合した樹脂成分のいずれでもよい。好適な
キレート形成基としては、アミノ酸基、カルボキシル
基、ジチオカルバミン酸基、ポリアミノ基、チオール
基、チオウレイド基、ジチオ酸基、β―ジケトン基、ヒ
ドロキサムオキシム基、及びこれらの塩の中から選ばれ
た少なくとも一種または二種以上である。

【００２６】具体例を挙げれば、樹脂の基本骨格にキレ
ート形成基を有する樹脂成分としては、イミノジ酢酸
基、アミノ酸基、オキシム基、アミドキシム基、オキシ
ン基、グルカミン基、アミノリン酸基、ジチオカルバミ
ン酸基、チオ尿素基、β−ジケトン、ポリアミン、クリ
プタンド、クラウンエーテル等、単独でキレート形成可
能な官能基及び骨格、及びシッフ塩基と水酸基、アゾ結
合と水酸基、アゾ結合とカルボン酸、アミンとリン酸、
アミンとチオカルボン酸、アミンとチオカルボニル基、
カルボニル基と水酸基等、複数の官能基によりキレート
形成可能な部位を、スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体、アクリルニトリル−ジビニルベンゼン共重合体、エ
チレンイミン重縮合体、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ブチラール樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
エステル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂等の基体樹
脂中に導入した樹脂成分である。また、上記のキレート
形成基を有する低分子化合物、すなわちキレート化剤を
有機樹脂に混合した形で使用してもよい。

【００２７】また、有機樹脂成分の処理剤に対する添加
割合は２〜５０重量％であることが好ましい。これ未満
の範囲であると流れ錆防止効果に劣り、またこれを超え
る範囲であっても効果は変わらない。

【００２８】( Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ，Ｐの化
合物)また、本発明においては、前記処理剤にＣｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ，Ｐの化合物の一種以上を、金属
換算で０．０２〜１０重量％含有する。このことで、一
層安定錆生成促進効果が向上する。これは、これらが、
鉄イオンの安定錆への変態効果、および安定錆粒子の微
細効果を有することによるものと考えられる。それらの
含有率が０．０２重量％未満であると、安定錆層の形成
促進効果が不十分となり、１０重量％を越えて添加して
も、効果は変わらなくなる。これらの金属イオンまたは
化合物の供給形態は、不溶性塩を形成せず、また安定錆
生成を阻害する塩素イオンを含有しないものであれば、
いかなる形態であっても構わない。

【００２９】（難溶性塩）本発明の処理剤は、塩素イオ
ンと難溶性塩を形成するイオン及び／又は化合物を含有
している。本発明の処理剤を塗布して形成された処理皮
膜は、安定錆層形成までの間、流れ錆の発生を防ぐ役割
を果たす。このとき有機樹脂皮膜に含有された塩素イオ
ンと難溶性塩を形成するイオン及び／又は化合物によ
り、特に海塩粒子飛来環境において、外部から塩素イオ
ンが有機樹脂皮膜中に浸入した場合、難溶性塩を形成
し、その結果、塩素イオンの鋼面への透過を阻止するこ
とができる。塩素イオンと難溶性塩を形成するイオンま
たは化合物としては、塩素イオンと難溶性塩を形成する
ものであれば特に制限されるものではないが、特に好ま
しいものは銀イオンであり、硝酸銀（ＡｇＮＯ₃ ）と
して有機樹脂塗料の成分とすることが好ましい。また銀
は抗菌剤としての効果もあり、塗膜に微生物等が付着す
ることを防止し、塗膜外観上も好ましい。当該イオンま
たは化合物は、金属換算で０．０３重量％以上、２０重
量％以下が好ましい。

【００３０】（顔料、塗料調整剤）また、本発明の処理
剤中には、上記の成分以外に、他の有機樹脂成分、各種
顔料、塗料調整剤等を加えるのがよい。有機樹脂成分と
しては、特に限定するものではないが、常温にて塗膜形
成可能な樹脂が好ましく、具体的にはブチラール樹脂、
エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂等を適用できる。
加熱により効果や成形、融着等が必要な樹脂は施工上好
ましくない。

【００３１】各種顔料、塗料調整剤としては、固形分の
沈降・分離を抑制する分散剤、塗布面のタレ防止用増粘
剤、ベンガラ、タルク、シリカ等の無機顔料、縮合多環
系、フタロシアニン系などの有機顔料を適宜添加するこ
とが出来る。

【００３２】また上記樹脂を塗料化する場合には溶媒と
して有機溶剤ばかりでなく、水溶性塗料やエマルジョン
塗料のような水系塗料としてもよい。（処理剤のpH）本発明においては、処理剤は、ｐＨを１
〜６にするのが好ましい。ｐＨが６を越えると安定錆促
進効果が十分ではなく、ｐＨが１未満であると鋼材表面
あるいは鋼材の錆層の表面を過剰溶解して安定錆を層と
して形成しがたい。ｐＨの調整に使用するものは、塩素
イオンを生成する可能性のあるもの以外で有れば特に限
定することなく用いることが出来るが、例えば、硫酸、
硝酸、リン酸等の無機酸が好ましく用いられる。水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモ
ニア等のアルカリをｐＨ調整のため共存させても全く問
題はない。

【００３３】（処理皮膜の膜厚）また、処理皮膜の乾燥
膜厚は１〜１００μｍとするのがよい。この範囲未満で
あると塩素イオンや流れ錆防止効果が劣り、この範囲を
超えると、下地鋼材に対する保護効果が過剰になりす
ぎ、安定錆形成に時間がかかる。

【００３４】本発明の処理皮膜を、乾燥膜厚で１〜１０
０μｍ塗布形成することにより、有機樹脂が界面に鋼溶
出イオンを固定、濃化して、均一な安定錆層を形成する
際に、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｐ化合物及びｐ
Ｈ１−６により安定錆の生成速度を増進する。さらに、
塩素イオンと難溶性塩を形成するイオン、化合物は、安
定錆形成の阻害要因である外来塩素イオンをトラップす
る。この結果、海塩粒子飛来環境等の激しい腐食環境で
も、流れ錆や浮き錆が殆ど発生せず、外観上極めて優れ
た効果を発揮する。

【００３５】（処理方法）本発明の処理方法において
は、公知の塗装方法、即ちエアスプレー、エアレススプ
レー、刷毛塗り等により処理することが可能で、処理方
法に特に制限はない。また、特に加熱・焼き付け等の処
理も不要であるため、工場施工、現地施工いずれも対応
可能である。（処理剤２） (2)この鋼材表面もしくは鋼材錆層の表面に塗布する処
理剤は、モリブデン酸、モリブデン酸塩と、りん酸、り
ん酸塩、ポリりん酸塩と、塩素イオンと難溶性塩を形成
するイオン及び／又は化合物と、有機樹脂と、必要によ
り添加される、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌの化合物と、顔
料と、塗料調整剤とを含有している。

【００３６】（モリブデン酸またはモリブデン酸塩の一
種以上と、燐酸または燐酸塩、ポリ燐酸塩の一種以上）
モリブデン酸またはモリブデン酸塩の一種以上と、燐酸
または燐酸塩、ポリ燐酸塩の一種以上との添加は、均一
な安定錆形成に寄与する。これらを添加することによ
り、欠陥数が著しく少ない安定錆が、早期に形成される
ことは全く予期せぬ効果であるが、このような効果が得
られる理由は、まず所定の酸性溶液とすることで鋼材の
腐食が促進され、鉄イオンが溶出するが、モリブデン酸
イオンとリン酸イオンの存在により、鉄イオンが固定化
され微細で均一な安定錆の形成が促進されるものと推測
される。

【００３７】モリブデン酸またはモリブデン酸塩の一種
以上は、Ｍｏ換算で０．０１〜５重量％、燐酸または燐
酸塩、ポリ燐酸塩の一種以上は、Ｐ換算で０．０１〜５
重量％含有する。Ｍｏ含有量が０．０１重量％未満であ
ると安定錆の形成が促進されず、５重量％を越えて添加
しても効果は変わらない。モリブデンの供給形態として
は、ｐＨ１〜６の範囲の溶液において可溶性で有れば特
に限定されず、例えばモリブデン酸ナトリウム、モリブ
デン酸カリウム、モリブドリン酸塩等が挙げられる。

【００３８】Ｐ含有量が０．０１重量％未満であると、
安定錆の形成が不十分で、５重量％を越えて添加しても
効果は変わらない。Ｐの供給形態としては、オルト燐
酸、メタ燐酸、またはピロ燐酸をはじめとするポリ燐
酸、およびそれらの塩や燐酸エステル類が使用される。

【００３９】さらに、この処理剤は、有機樹脂を固形分
として、好ましくは２〜５０％含有し、塩素イオンと難
溶性塩を形成するイオン、化合物と、顔料と塗料調整剤
とを含有し、好適なｐＨが１〜６である。これらの点に
ついては、前述した「有機樹脂と、塩素イオンと難溶性
塩を形成するイオン及び／又は化合物と、塩素イオンと
難溶性塩を形成するイオン、化合物と、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐの化合物と、顔料、塗料調整剤を含
む処理剤」と同様なので、同じものについてはここでの
説明は省略する。

【００４０】（Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌの化合物）ま
た、本発明においては、前記処理剤にＣｕ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ａｌの化合物の一種以上を、金属換算で０．０５〜
５重量％含有することで、一層安定錆生成促進効果が向
上する。これは、これらイオンが、鉄イオンの安定錆へ
の変態効果、および安定錆粒子の微細効果を有すること
によるものと考えられる。それらの含有率が０．０５重
量％未満であると、安定錆層の形成促進効果が不十分と
なり、５重量％を越えて添加しても、効果は変わらなく
なる。これらの金属イオンまたは化合物の供給形態は、
不溶性塩を形成せず、また安定錆生成を阻害する塩素イ
オンを含有しないものであれば、いかなる形態であって
も構わない。

【００４１】（処理皮膜の膜厚）処理皮膜の乾燥膜厚は
１〜１００μｍとするのがよい。この範囲未満であると
塩素イオンや流れ錆防止効果が劣り、この範囲を超える
と、下地鋼材に対する保護効果が過剰になりすぎ、安定
錆形成に時間がかかる。

【００４２】本発明の処理皮膜を、乾燥膜厚で１〜１０
０μｍ塗布することにより、有機樹脂が界面に鋼溶出イ
オンを固定、濃化して均一な安定錆層を形成する際に、
モリブデン酸塩とポリりん酸塩との組合わせで飛躍的な
効果を発揮し、更に、塩とイオンと難溶性塩を形成する
イオン、化合物が、安定錆形成の阻害要因である外来塩
素イオンをトラップし、安定錆形成を安定化する。更に
Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌの添加及びｐＨ１−６により安
定錆の生成速度を増進する。このため、海塩粒子飛来環
境等の激しい腐食環境でも、流れ錆や浮き錆が殆ど発生
せず、外観上極めて優れた効果を発揮する。

【００４３】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき説明する。本
発明の実施例に用いた試験鋼の化学成分を表１に示す。
表１のＡは普通鋼、Ｂは耐候性鋼を示す。また有機樹脂
塗料の主な構成成分であるベース樹脂として選定したも
のを表２に示す。

【００４４】供試鋼材は、試験鋼を１５０ｍｍ×７０ｍ
ｍ×６ｍｍとし表面をブラスト処理したものである。表
３−１〜表３−４に各試験片の作成条件および試験結果
について示す。

【００４５】処理剤についてはハケ塗り、有機樹脂塗料
についてはエアレススプレーにて塗装した。この試験片
を三重県津市の暴露試験場にて１年間暴露した。暴露場
は、海岸から約２００ｍの所である。

【００４６】１年間暴露した後、外観観察により流れ錆
の有無および被膜の状況を確認した。さらに、フェロキ
シルテストにより錆層の欠陥数を測定、テープ剥離テス
トにより浮き錆量を測定した。テープ剥離テストは、５
０ｍｍ×５０ｍｍのテープを使用し、試験片の同一箇所
で３回繰り返して、剥離した浮き錆の合計量とした。ま
た、苛性ソーダにより、残存している処理被膜と錆とを
除去し、腐食重量減少を測定した。なお、フェロキシル
テスト結果は、発色点数１００個／ｄｍ² 未満を
「○」、１００個／ｄｍ² 以上２００個／ｄｍ² 未
満を「△」、２００個／ｄｍ² 以上を「×」とし、テ
ープ剥離テスト結果は０．０１ｇ未満を「○」、０．０
１ｇ以上０．０５ｇ未満を「△」、０．０５ｇ以上を
「×」とした。

【００４７】本発明の実施例では、海岸付近の厳しい腐
食環境の暴露にも関わらず、いずれもフェロキシルテス
トによれば、錆層の欠陥が少なく、腐食減量も少なく、
またテープ剥離試験の結果から浮き錆が殆ど見られない
ことから、被膜下に安定錆が形成されつつあることが確
認でき、また流れ錆の発生や塗膜の割れ、剥離等も無
く、極めて良好な外観を保持していた。特に、Ｍｏ，Ｐ
の両方を添加したものは（請求項２の発明に相当す
る）、これらの効果が特に優れていることが確認され
た。

【００４８】また、本発明の処理方法は耐候性鋼上に施
したもの(No. 17)が効果が高いが、普通鋼(No.1-16) で
も十分な効果が見られることが確認できた。一方、比較
例に示したように、乾燥膜厚が薄すぎて本発明の範囲か
ら外れるもの（No. 18）は、流れ錆があり、腐食減量が
多く、フェロキシルテスト、テープテストの結果も良好
とは言えない。厚すぎて本発明の範囲から外れるもの
（No.19）は、フェロキシルテスト、テープテストの結
果が良好とは言えない。また、Cu，Ni，Cr，Alなどを添
加していないもの(No. 20)、添加しているもののその添
加量が少なく、本発明の範囲から外れるもの（No.21 、
No.22 ）は、流れ錆があり、腐食減量が多く、フェロキ
シルテスト、テープテストの結果も不良であった。有機
樹脂皮膜中にAgNO₃ を含まないもの（No.23,24）は、流
れ錆が見られ、腐食減量が多く、フェロキシルテスト、
テープテストの結果も良好とはいえない。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】

【表５】

【００５４】

【表６】

【００５５】

【発明の効果】本発明の処理皮膜を、乾燥膜厚で１〜１
００μｍ塗布することにより、海塩粒子飛来環境等の激
しい腐食環境でも、流れ錆や浮き錆が殆ど発生せず、外
観上極めて優れた効果を発揮する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子雅仁東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者田中賢逸東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼材の表面または鋼材の錆層の表面に、
Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｐの化合物から選択さ
れた少なくとも１種以上を金属換算で０．０２−１０重
量％と、Ｃｌ^-と難溶性塩を形成するイオン及び／又は
化合物と、有機樹脂と、顔料と、塗料調製剤とを含有し
てなる処理剤を１−１００μｍの乾燥膜厚で塗布するこ
とを特徴とする鋼材の錆安定化表面処理方法。
【請求項２】鋼材の表面または鋼材の錆層の表面に、
モリブデン酸又はモリブデン酸塩の１種以上をＭｏ換算
で０．０１−５重量％と、りん酸又はりん酸塩、ポリリ
ン酸塩の１種以上をＰ換算で０．０１−５重量％と、Ｃ
ｌ^-と難溶性塩を形成するイオン及び／又は化合物と、
有機樹脂と、顔料と、塗料調製剤とを含有してなる処理
剤を１−１００μｍの乾燥膜厚で塗布することを特徴と
する鋼材の錆安定化表面処理方法。
【請求項３】前記処理剤に更にＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａ
ｌの化合物から選択された少なくとも１種以上を金属換
算で０．０５−５重量％を含有することを特徴とする請
求項２に記載の鋼材の錆安定化表面処理方法。
【請求項４】前記処理剤のｐＨが１−６である請求項
１〜３のいずれか記載の鋼材の錆安定化表面処理方法。
【請求項５】前記Ｃｌ^-難溶性塩を形成するものが、
Ａｇのイオン及び／又はその化合物であることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか記載の鋼材の錆安定化表面
処理方法。
【請求項６】前記鋼材が、重量％で、Ｐ：０．０３〜
０．１５％，Ｎｉ：０．４〜４％，Ｍｏ：０．１〜１．
５％を含有し、かつＳ：０．０２％以下、Ｃｒ：０．１
％以下、Ｃｒ：０．１％以下に限定されることを特徴と
する請求項１乃至５のいずれか記載の鋼材の錆安定化表
面処理方法。