JPS63179735A - 塗装後耐食性に優れた被覆鋼材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗装後耐食性に優れた被覆鋼材に関する。

〔従来の技術〕

鋼材は常に耐食性が問題になるが、土木や建築の半永久
的な構造物については一層である。

この種の用途に対しては、従来は、熱間圧延後の鋼材を
プラスト処理により黒皮を除去した後、ウォッシュブラ
イマーあるいはジンクリッチプライマーを塗布した後、
土木、建築用途に供される。

さらに施工後は、長期の防錆性を付与するために、２〜
３層の塗装が行われるのが一般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の従来の被覆鋼材では、長期の大気暴露に
より次第に腐食が進み、約１０年も経過すると再塗装の
必要があった。

そこで、本発明の主たる目的は、塗装後における耐食性
に著しく優れる被覆鋼材を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明は、鋼材表面上に、
下層として気孔率が５〜５０％の実質的に鉄−亜鉛の被
覆層が２〜５０　ｇ／ｒｄ、上層として７０重量％以上
の亜鉛粉を含有するシリケート層が２〜５０μｍで被覆
されていることを特徴とするものである。また、上記層
構成において、さらに鋼材表面と前記下層との間に亜鉛
系メ・ツキ層を有するものも提供される。

〔作　用〕

本発明では、下層に多孔質の実質的に鉄−亜鉛の被覆層
が形成される。この被覆層は、その亜鉛または鉄亜鉛合
金が鉄に対して陰極保護作用を示し、鉄の腐食を防止す
る。

この鉄−亜鉛被覆層のみでは、その後塗装しても十分な
耐食性がみられないが、本発明に従って、その上に亜鉛
粉含有シリケート層を形成すると、相乗的な耐食性の向
上がみられる。この理由の第１は、シリケート層の成分
が下層の鉄−亜鉛層の多孔部に良好に浸透し、きわめて
強固なアンカー効果を示し、シリケート層自体およびそ
の後の塗膜層が良好に密着すること、第２に亜鉛粉含有
・シリケートが多孔部に浸透することによって、下地層
への空隙が埋められ腐食環境が遮断されるとともに、下
層の鉄−亜鉛層全体も耐食性のある亜鉛粉含有シリケー
トで覆われるため高い耐食性を示すためであると考えら
れる。

さらに、鋼材表面と上記鉄亜鉛合金相との間に亜鉛系メ
ッキによる下地層を有していると、耐食性がさらに向上
する。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

本発明が対象とする鋼材としては、鋼板、型鋼、鋼棒線
材、鋼管などのほかその２次加工製品、たとえばボルト
類、スプリングなども含まれる。

この鋼材表面に直接あるいは前処理後に久遠する被覆層
が形成される。この場合の前処理としては、圧延に伴う
黒皮除去のためのブラット処理などである。

かかる鋼材表面には、多孔質、望ましくは気孔率が５〜
５０％の実質的に鉄−亜鉛の被覆層が好ましくは２〜５
０ｇ／ｒｒｆの目付量で形成される。

この鉄−亜鉛被覆層の形成に際しては、好ましくは特公
昭５９−９３１２号公報に示された材料を乾式で投射す
ることによって形成するのが望ましい。

この投射材料は、鉄または鉄合金を核とし、この核の周
囲に鉄−亜鉛合金層を介して亜鉛もしくは亜鉛合金を被
着してなる独立した粒子の集合体からなるものである。

この投射材料の製造法の一例は、溶融亜鉛法ともいうべ
きもので、金属亜鉛の溶融体、または金属亜鉛に合金成
分としてアルミニウム（約３〜５％）、綱（約０．２〜
１％）を添加した溶融体Ｘと、所定粒度、好ましくは１
０メソシユ篩を通過する粒度の鉄粒子（固体）Ｙとを、
望ましくはＹ／Ｘの重量比１０〜９０％で混合し、反応
温度４００〜５００℃、反応時間２〜１０分程度で反応
させ、得られた反応生成物を冷却した後、機械的に、好
ましくは殻部分の亜鉛または鉄亜鉛の合金層の単離する
量が殻部分の量に対して３０％以下となる程度に粉砕す
る方法である。

他の例は浸透亜鉛法というべきもので、鉄もしくは鉄合
金の粒子（固体）と亜鉛粉末とを混合し、あるいはさら
にハロゲン化アンモンもしくは塩化物を０．５〜３％程
度添加し、この混合物を鉄製もしくは炭化ケイ素製の円
筒状容器に充填して密閉し、４００〜７００℃の温度で
３〜２０分間の加熱処理によって亜鉛を拡散浸透さしめ
、鉄粒子の周囲に鉄亜鉛合金相および亜鉛の殻を形成さ
せる。

ここで、加熱処理にあたり、スクリュ一式またはブシミ
ア式の外熱型の密閉炉を用いてもよい。

かかる投射材料は常用の投射装置により鋼材表面に投射
すればよい。

なお、上記投射材料の鉄または鉄合金からなる殻とは、
純鉄のほかＣＩ　　Ｎ、Ｓｌｌ　Ｍｎ＋　　Ｃｒ＋　Ｎ
ｔ等を含む鉄合金であってもよい。亜鉛合金とは、亜鉛
にＡｌやＣｕ等が添加された合金である。

また、鉄−亜鉛被覆層の形成法として、上記法のほか、
ポーラスメッキ法、すなわち鉄−亜鉛合金電気メッキに
当り、中空体を複合メッキし、中空体を熱的もしくは機
械的に破壊することにより、多孔質メッキ被膜を形成す
るものでもよい。

本発明における鉄−亜鉛被覆層は、多孔質とされる。そ
の気孔率が低いと、亜鉛粉含有シリケートおよび塗膜に
対するアンカー効果が得られず、また気孔率が高いと鉄
−亜鉛層の凝集強度が低くなり、塗膜密着性が低下する
傾向にある。

被覆層の目付量を２〜５０ｇ／ｒｒｆとしたのは、目付
量が低いと、層厚が薄いので耐食性に劣り、逆に目付量
が５０　ｇ／ｒｒｒを起えると、被膜形成作業に長時間
要し実用的でない。

上記鉄−亜鉛被覆層上には、７０重量％以上の平均粒径
が０．１〜５μｍ程度の亜鉛粉を含有するシリケート層
が形成される。亜鉛粉が７０％未満では、耐食性に劣る
。シリケート層の厚さは、それが２μｍ未満では塗膜の
密着性が悪く、逆に５０μｍを超えると、本発明に係る
鋼材を溶断・溶接したとき、ブローホールを発生し易く
、接合部の強度低下を招き易い。

上記被覆鋼材は、そのまま使用してもよいが、通常は塗
装される。この塗装材料としては限定されないが、たと
えば建築物、鉄塔、橋梁、船舶、タンクなどに使用され
るものとして、■短３ＩＩＩ暴露用としてアルキッド系
ペイント（たとえば「ＳＰマリンペイント」神東塗料社
製）、■中！ｔＩＩ暴露用として塩化ゴム系ペイント（
たとえば「ラバール」神東塗料社製）、■長期暴露用と
してウレタン系ペイント（たとえばｒＮＹボリンＫ」神
東塗料社製）、など対象物および要求寿命に応じて選定
される。

一方、上記鉄−亜鉛被覆層の下で鋼材表面上に、Ｆｅ　
−Ｚｎ以外のＺｎ、　Ｚｎ−Ａｊ２．　Ｚｎ−Ｎｉ等の
亜鉛系メッキ層を設けると、より一層耐食性が向上する
。

すなわち、多孔質の鉄−亜鉛被覆層の厚みはそれほど厚
くすることができないので、施工時等にその被覆層が損
傷した場合、前記メッキ層によって赤錆発生を防止でき
る。

第１図および第２図に本発明の被覆鋼材の層構成を示す
。１は鋼材、２は鉄−亜鉛被覆層、３は亜鉛粉含有シリ
ケート層、４は亜鉛系メッキ層である。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

供試鋼材として、３．２　ｍ厚×７５ｆｉ巾×１５０Ｉ
Ｉ長の低炭素熱延鋼板を用い、これをまずプラスト処理
により黒皮を除去し、次いで鉄−亜鉛被覆層、および亜
鉛粉含有シリケート層を形成した後、３コート塗装し、
その耐食性、密着性および溶接性を評価した。

ここで、鉄−亜鉛被覆層は、前記公報記載の投射材料を
投射することにより、亜鉛粉含有シリケート層の形成は
、神東塗料社製「シントーウエルド１００ＯＪを使用す
ることにより行った。

また、塗装は、各々神東塗料社製の塩化ゴム系塗料を用
いた。この銘柄および膜厚は次の通りである。

下塗　「ラバール１００ＰＪ　　３０μｍ厚中塗　［ラ
バール１００ＰＪ　　３０μｍ厚上塗　「ラバール１０
０Ｊ　　　３０＃ｍ厚結果を比較例と共に第１表に示す
。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、特に塗料後の耐食性に優
れた被覆鋼材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る被覆鋼材の層構成の断
面図である。 １・・・鋼材、２・・・鉄−亜鉛被覆層、３・・・亜鉛
粉含有シリケート層、４・・・メッキ層。 特許出願人　　住友金属工業株式会社 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼材表面上に、下層として多孔質の実質的に鉄−
   亜鉛の被覆層が２〜５０ｇ／ｍ＾２、上層として７０重
   量％以上の亜鉛粉を含有するシリケート層で被覆されて
   いることを特徴とする塗装後耐食性に優れた被覆鋼材。
2. （２）鋼材表面上に、下地層として亜鉛系メッキ層を有
   し、この下地層の上に位置して下層として多孔質の実質
   的に鉄−亜鉛の被覆層が２〜５０ｇ／ｍ＾２、上層とし
   て７０重量％以上の亜鉛粉を含有するシリケート層で被
   覆されていることを特徴とする塗装後耐食性に優れた被
   覆鋼材。