JPS63183971A

JPS63183971A - 鋼材の防錆方法

Info

Publication number: JPS63183971A
Application number: JP1711587A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kabetani; 壁谷　英雄; Takeyuki Tanaka; 丈之田中
Original assignee: AICHI JUTAKU KOGYO KK; Misawa Homes Co Ltd; Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: AICHI JUTAKU KOGYO KK; Misawa Homes Co Ltd; NOF Corp
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1988-07-29
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0818003B2

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、樹脂組成物からなる防錆剤を用いる鋼材の防
錆方法に関するものである。

〔背景技術とその問題点〕

従来、オートクレーブ養生軽量気泡コンクリートを補強
するため等に用いられている鋼材の防錆方法には、ポル
トランドセメントを主成分とし、これに結合成分として
天然ゴムや合成ゴムラテンクス、さらには、腐食抑制剤
や凝結遅延剤等の微量成分を加えたセメント系スラリー
による方法、を機溶剤中に樹脂を溶解し、防錆顔料等を
添加した塗料による方法、さらには、セメント系スラリ
ーと合成樹脂エマルジョンとの併用による方法等がある
。

しかしながら、これらの従来方法では以下のような欠点
がある。

防錆剤がセメント系の場合は、次の欠点がある。

（１）ポルトランドセメントの水和物が多孔質であるこ
と、皮膜自体にピンホールが生しること等によって、防
錆皮膜は透水性や通気性を有する。

従って、経時的には、防錆皮膜の中性化が進行し、さら
には海岸からの離岸距離が２ｂ以内の塩害の発生しやす
い地域においては、塩分の侵入によって、補強鋼材表面
の不動態化された層が破壊され、腐食する危険性が大き
い。

このため、防錆性を完全ならしめる手段として、防錆皮
膜の膜厚を相当厚くするか、合成樹脂エマルシヨンとの
併用によって防錆皮膜の透水性や通気性をなくするかの
いずれかの対策を講じなくてはならない。

（２）防錆剤のポ・ントライフに限界がある。

水とセメントが主成分であることから、セメントの水和
反応は、経時的に進行する。従って、この水和反応を可
能な限り遅くすることを目的として、いわゆる凝結遅延
剤を添加しなくてはならないが、凝結遅延剤の添加量が
多すぎるとセメントは硬化不良を起こし、防錆剤として
の役割を果たし得な（なるため、必然的にポットライフ
が制限される。

（３）補強鋼材との付着性が不十分である。

セメント系防錆剤による皮膜にはもろさがあり、衝撃を
受けると剥がれてしまう。

（４）防錆処理の行程時間が長い。

所定の防錆性能を確保するため、防錆剤の塗布と乾燥と
を交互に行う必要がある。

また、乾燥の際、急激な乾燥を行うと防錆皮膜にクラッ
クが入り、防錆上の欠陥部になるため、１回の乾燥に３
０分以上（湿度は８０％以下）の時間を要する。

さらに、これらの行程は、２回もしくは３回繰り返さな
くてはならず、そのため、防錆に関する工程は、長時間
を要し、生産性を損なう要因となる。

一方、塗料系の防錆剤の場合は、次の欠点がある。

（１）コスト（材料費・設備費とも）が高い。

（２）軽量気泡コンクリートとの付着性が悪い。

補強鋼材との付着性より軽量気泡コンクリート面との付
着性が小さく、軽量気泡コンクリートの補強効果が低減
する。

（３）オートクレーブ養生により樹脂が劣化し防錆性能
が低下する。

オートクレーブ養生条件である、１８０°Ｃ，ＰＨ＝１
２．５、かつ、高圧水蒸気雰囲気に対して、樹脂が劣化
し防錆性能が低下する場合がある。

−また、セメント系と合成…脂エマルジョンとの併用は
、防錆性能の向上は望めるものの、防錆剤の管理や防錆
工程等に手間が係り、生産性を１員なう。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の目
的は、以上のようなセメント系、塗料系、あるいはこれ
らを併用した防錆剤の欠点を克服し、例えば、オートク
レーブ養生軽量気泡コンクリート等の被補強材の耐久性
と生産性の向上とを主眼とする鋼材の新しい防錆方法を
提供することにある。

そのため、本発明者等は生産性の観点からは塗料タイプ
が優れていると判断し、また、塗料タイプがセメント系
の防錆性能上の大きな欠点である透水性や通気性をなく
して均一で繊密な連続皮膜も形成しやすいことから、オ
ートクレーブ養生条件に耐える樹脂とその塗装方法に関
して鋭意研究開発の結果、フェノキシ樹脂およびブロッ
クドイソシアネート化合物を主成分とする防錆剤を見出
した。

すなわち、本発明は、例えば、１８０土２０°Ｃの高温
、１０±５気圧の高圧、ＰＨ１０以上の強アルカリ性と
いった条件下で製造される軽量気泡コンクリート等にお
いて、その補強材として用いる鋼材（鉄骨および鉄筋）
にフェノキシ樹脂系塗料を塗装して防錆するものである
。

フェノキシ樹脂は熱に、強く、２００℃では３〜４時間
は熱分解せず、鉄に対して優れた付着性をもつ樹脂であ
る。しかし、フェノキシ樹脂そのものだけでは熱膨張が
大きいため、オートクレーブ中において軽量気泡コンク
リートのひび割れの原因になる。

そのため、ブロックドイソシアネート基を有する硬化剤
を加えて、焼き付けにより、三次元網目構造を形成させ
、オートクレーブ中における防錆剤の熱膨張率を低減す
る。ここで、ブロックドイソシアネート基を有する硬化
剤は、ポリイソシアネ−ト化合物と活性水素を有する化
合物とを反応させることにより得られる。

ポリイソシアネート化合物は１分子中に２個以上のイソ
シアネート基を有する化合物で次のようなものがある。

すなわち、−脂肪族化合物としてはエチレン、プロピレ
ン、テトラメチレン、リジン等のジイソシアネートが、
脂環式化合物としては１・３−シクロペンタン、１・２
−シクロヘキサン、ｌ・４−シクロヘキサン等のジイソ
シアネートが、また芳香族化合物としては、２・４−ト
リレン、４・４−ジフェニレンメタン、４・４−トルイ
ジン、１・４−キシリレン等のジイソシアネートがある
。

この他上記のジイソシアネートの２量体、３Ｎ体および
ポリオール付加誘導体等も使用することができる。

活性水素を有する化合物としては、アルコール類として
は例えばメタノール、エタノール、プロパツール、ブタ
ノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジル
アルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテル等が、フェノー
ル性水素酸基を有する化合物として例えばフェノール、
クレゾール等が、オキムシ類として例えばアセトオキシ
ム、メチルエチルケトンオキシム等が、またラクタム顛
として例えばε−カプロラクタム、γ−カプロラクタム
、ζ−バレロラクタム等が挙げられる。

ブロックドイソシアネート基を有する硬化剤が５重量％
より少なくなると塗膜の軟化度は大きくなり、軽量気泡
、コンクリート成分に対する付着は良くなるが、熱膨張
率が大きくなり、軽量気泡コンクリートを破壊して防錆
性が悪くなる。そのため、ブロックドイソシアネート基
を有する硬化剤は５重量％以上が望ましい、また、硬化
剤が４０重重景を越えると塗膜の軟化度が少なくなり、
軽量気泡コンクリートとの付着性が悪くなり、防錆性が
低下する。そこで、熱膨張性、付着性ともにバランスす
る硬化剤量は５〜４０重量％の範囲が良く、特に、７〜
２０重量％混合するのが好ましい。

すなわち、鋼材に有機質皮膜を形成させる材料として開
発したフェノキシ樹脂６０〜９５！ｉｆ％およびブロッ
クドイソシアネート化合物５〜４０重量％を主成分とす
る防錆剤は、軽量気泡コンクリート製造条件内において
は分解せず、鋼材に対して優れた付着性を有することを
見出した。さらに、防錆剤の皮膜厚を増す方法として、
１〜３ｍ／Ｓの微風によるエアプローが有効なことも見
出した。ここで、微風を１〜３ｍ／ｓとしたのは、膜厚
は乾燥速度に左右され、速度の速い方が膜厚を厚くでき
る一方、風速が３　ｍ　／　ｓを越えると塗膜の乾燥を
早める以上に塗膜を吹き飛ばす効果が大きくなって、逆
に膜厚が減少するからである。

ところで、鋼材表面には１μｍ〜２ｍｍぐらいの微小な
くぼみがある。この微小なくぼみの中にまで防錆剤を浸
透させ、鋼材表面を樹脂で隙間なく覆いつくし、かつ、
鋼材と樹脂との密着力を向上させ、腐食因子の侵入を防
ぐことにより防錆力向上が可能になるが、このためには
前記配合割合が適当である。さらに樹脂を使用すること
によって防錆剤の脆さがなくなると同時に鋼材との強固
な付着性によってハンドリングが容易になることも見出
して本発明を完成するに至ったものである。

以下に、その防錆方法の詳細を示す。

鋼材表面には、油状物や粉状物をはしめ、種々の物質が
付着している。従って、これら付着物を除去するための
洗浄剤としてトリクロルエタン、トルエン、キシレン、
セロソルブアセタート等の有機溶剤浴の中に鋼材を浸漬
して洗浄する。

次に、鋼材表面の微小な窪みの中に防錆剤を確実にいれ
るためには、低濃度（５〜１５重量％）の防錆剤浴中に
浸し塗りすることによって実現できる。この際の膜厚は
硬化乾燥状態において３〜８μｍと薄いため、軽量気泡
コンクリート成分との付着性に難点がある。

防錆剤の濃度が５重量％未満の場合には、膜厚は硬化乾
燥状態において３μｍ未満となり、軽量気泡コンクリー
ト成分との付着力および防錆力が劣る。

防錆剤の濃度が１５重量％を越える場合には、鋼材表面
の微小な窪みの中に防錆剤が入らず、５重量％未満のも
のと同様に付着力および防錆力が劣る。

そこで、さらに防錆剤の濃度が１５〜２５重量％の溶液
中に一度または、それ以上被塗物を浸し塗りする。

この浸し塗りの回数によって１０〜２００　μｍの皮膜
を形成し、所定の性能（防錆力、付着力）を得ることが
できる。

防錆剤の濃度が２５重債％を越える場合には、被塗物か
らの防錆剤の切れが悪く、作業性に劣る。

〔実施例〕

次に、実施例、比較例によって本発明をさらに詳細に説
明する。なお、％は重量％を表す。

実施例１； −直径が５．５（４）の鉄筋と３０ｍ×３０１１１ｆｆ
＋×３１１Ｉ＋１の等通出形鋼を所定の長さに切断した
鋼材とをトリクロルエタン浴中に２５°Ｃで３分間浸漬
し、脱脂・洗浄した。

次に、フェノキシ樹脂溶液（商品名ＰＲＯ）ｌ、ユニオ
ンカーバイド社製を酢酸エチレングリコールモノエチル
エーテルに溶解した固形分３０％の溶液）　９５．６％
とブロックドイソシアネート化合物（商品名コロネート
ＡＰ−６０、日本ポリウレタン工業社製をｎ酢酸ブチル
に溶解した固形分６０％の溶液）４．４％とを混合し、
酢酸エチレングリコールモノエチルエーテルを加え、固
形分濃度が１５％および２０％の防錆剤をそれぞれ調整
した。

トリクロルエタンにて脱脂・洗浄処理した鋼材を、１５
％濃度の防錆剤浴中に２５°Ｃで５秒間浸し塗りした後
、被塗物を２５°Ｃで３分間放置した。

次いで、２０％濃度の防錆剤浴中に被塗物を２５°Ｃで
５秒間浸し塗りして被塗物を２５°Ｃで３分間放置し、
さらに、２０％濃度の防錆剤浴中に被塗物を２５°Ｃで
５秒間浸し塗りして被塗物を２５°Ｃで３分間放置した
後、１７０’Ｃで２０分間乾燥して厚さ４５μｍの皮膜
を形成した。

実施例２；実施例１と同様にして製造したフェノキシ樹脂／８＞ｆ
Ｗ９５．６％とブロックドイソシアネート化合物溶液４
．４％との合計（３１００％に酢酸エチレングリコール
モノエチルエーテルを加え、固形分濃度をそれぞれ１０
％および２５％としたものを防錆剤として用意した。

脱脂・洗浄処理した鋼材を１０％濃度の防錆剤浴中に２
５°Ｃで５秒間浸し塗りした後、被塗物を２５°Ｃで３
分間放置し、さらに２５％濃度の防錆剤浴中に２５°Ｃ
で５秒間浸し塗りした後、被塗物を２５°Ｃで３分間放
置した後、１７０°Ｃで２０分間乾燥し、厚さ３０μｍ
の皮膜を形成した。

実施例３；実施例２と同様の方法により１０％および２５％濃度の
防錆剤を浸し塗りした後、さらに、２５％濃度の防錆剤
浴中に２５°Ｃで５秒間浸し塗りして被塗物を２５°Ｃ
で３分間放置した後、１７０″Ｃで２０分間乾燥し、厚
さ５０μｍの皮膜を形成した。

実施例４；実施例１と同様に防錆剤を浸し塗りするが、防錆剤を浸
し塗りした後の３分間の放置時に被塗物に１〜３ｍ／ｓ
の微風を送り、１７０°Ｃで２０分間乾燥し、厚さ６０
μｍの皮膜を形成した。

実施例５；実施例２と同様に防錆剤を浸し塗りした後の３分間の放
置時に被塗物に１〜３　ｍ　／　ｓの微風を送り、１７
０°Ｃで２０分間乾燥し、厚さ４０μｍの皮膜を形成し
た。

実施例６；実施例３と同様に防錆剤を浸し塗りするが、防錆剤を浸
し塗りした後の３分間の放置時に被塗物に１〜３ｍ／ｓ
の微風を送り、１７０’ｃで２０分間乾燥し、厚さ８０
μｍの皮膜を形成した。

比較例１；実施例１と同様にして製造したフェノキシ樹脂溶液９５
．６％とブロックドイソシアネート化合物溶？＆　４　
、４％との合計量１００％に酢酸エチレングリコールモ
ノエチルエーテルを加え、固形分濃度を３％および２５
％に調整した防錆剤を用意した。

脱脂・洗浄処理した鋼材を３％濃度の防錆剤浴中に２５
°Ｃで５秒間浸し塗りした後、３分間１〜３　ｍ　／　
ｓの微風を送り、次いで２５％濃度の防錆剤浴中に２５
°Ｃで５秒間浸し塗りした後、３分間１〜３　ｍ　／　
ｓの微風を送る。さらに２５％濃度の防錆剤中に被塗物
を２５°Ｃで５秒間浸し塗りして被塗物に２５゛Ｃで３
分間１〜３　ｍ　／　ｓの微風を送った後、１７０°Ｃ
で２０分間乾燥して厚さ５０１■ｍの皮膜を形成した比較例２；比較例１と同様にして製造したフェノキシ樹脂ン容ン夜
９５．６％とフ゛ロックドイソシアネート化合物？容液
４．４％との合計量１００％に酢酸エチレングリコール
モノエチルエーテルを加え、固形分濃度を２０％に調整
した防錆剤を用意した。

脱脂・洗浄処理した鋼材を２０％濃度の防錆剤浴中に２
５°Ｃで５秒間浸し塗りした後、３分間１〜３　ｍ　／
　ｓの微風を送る。さらに２０％濃度の防錆剤浴中に２
５°Ｃで５秒間浸し塗りした後、３分間１〜３ｍ／Ｓの
微風を送り、１７０°Ｃで２０分間乾燥して厚さ４０μ
ｍの皮膜を形成した。

比較例３；比較例１と同様にして製造したフェノキシ樹脂溶Ｍ９５
．６％とブロックドイソシアネート化合物溶液４．４％
との合計ｉｔ　１００％に酢酸エチレングリコールモノ
エチルエーテルを加え、固形分濃度を１５％および３０
％に調整した防錆剤を用意した。

脱脂・洗浄処理した鋼材を１５％濃度の防錆剤浴中に２
５°Ｃで５秒間浸し塗りした後、被塗物を２５°Ｃで３
分間放置した０次いで３０％濃度の防錆剤浴中に被塗物
を２５゛Ｃで５秒間浸し塗りして２５°Ｃで３分間放置
し、さらに、３０％濃度の防錆剤浴中に被塗物を２５°
Ｃで５秒間浸し塗りして被塗物を２５°Ｃで３分間放置
した後、１７０°Ｃで２０分間乾燥して厚さ８０μｍの
皮膜を形成した。

比較例４；ポルトランドセメント１００重量部、高分子ラテックス
（商品名：小野田ＣＸ−８、小野田社製）５重量部、凝
結遅延剤（グルコン酸）１重量部、亜ばｊ酸ソーダ１重
量部、水４０重量部を混合したセメント系防錆剤に脱脂
・洗浄処理した鋼材を５秒間浸し塗りし、７０°Ｃで３
０分間乾燥する。

これを３回繰り返して２ｍの皮膜を形成した。

比較例５：比較例４と同様の防錆剤に脱脂・洗浄処理した鋼材を５
秒間浸し塗りし、７０°Ｃで３０分間乾燥する。

これを２回繰り返して１．２　ｃｍの皮膜を形成した。

以上の各防錆剤を塗布した鋼材（直径５．５　ｔｍの鉄
筋と３０×３０×３１！１Ｉ１１の等追出形鋼）を各々
の型枠に設置し、ポルトランドセメント４０重量部、珪
石粉末６０重量部、水５０重量部、起泡剤（商品名：フ
ォーミックスＣ■、ハマノ工業社製）１重量部からなる
軽量気泡コンクリートスラリーを打設する。スラリーが
凝固した後脱型し、１８０℃１０気圧のオートクレーブ
中に８時間養生して付着力試験および防錆試験に供する
軽量気泡コンクリートの試験体を作製した。

試験体の形状は、付着力試験用として、直径１００　ｍ
ｍ、高さ２００■の円柱形の中心に直径５．５ｍｍ。

長さ３５０　ｖｍの鉄筋を埋設（２００ｍｍを埋設、１
５０　ｗａを露出）したものを用いた。

防錆試験用として、縦４０閣、横４０Ｍ、長さ１６０Ｉ
ＩＩＩＩ＋の角柱の中心部に直径５．５Ｍ、長さ１２０
　ｍｍの鉄筋を埋設したもの、および縦１００ｍｔａ、
横１００ｍｌ１１．高さ１００　ｍの立方体の中心部に
３０Ｘ３０Ｘ３　ｎｕｓの等通出形１ｉｉＩ（長さ６０
Ｍ）を埋設したものを用い、下記の方法に基づいて試験
を行った。なお、当該鋼材に付着した各防錆皮膜の厚さ
は、実施例１〜６および比較例１〜３については、ｌＩ
９厚計により測定し、比較例４，５については付着物重
量を表面積で除して求めたものである。

（１）付着力試験法軽量気泡コンクリートは、補強鋼材と一体化することに
よって性能を発揮する。従って、相互の付着力は防錆剤
への要求性能として極めて重要なものである。

付着力試験は鉄筋の引き抜き用治具により、インストロ
ン万能試験機によって鉄筋を引き抜き、その最大荷重を
鉄筋の表面積で除して求め、ｎ−１２の平均値を付着力
とした。

（２）防錆試験方法防錆試験は、次の２通りの試験を行った。

ａ　）　ＪＩＳ　Ａ　５４１６の防錆剤の防錆性能試験
に準拠し、４週間（１１２サイクル）続けるところを、
８．５週間（２４０サイクル）続けた。

ｂ）ソイマール建材研究所短期テスト法に準拠し、３％
食塩水中へ３時間浸漬した後、４０°Ｃで２１時間乾燥
する。これを１サイクルとし、９０サイクル続けた。

以上の試験により、発錆面積が１％以下をもって合格と
判定した。

（３）塗装作業性試験方法塗装作業性は、鋼材に防錆剤を浸し塗りし、被す物を引
き上げたときの防錆剤のタレ切れの程度を目視にて観察
し、１、タレ切れが良好な場合　：０２）多少タレ切れが残る場合：Δ ３、タレ切れが悪い場合　　：×゛の３段階に分けて判定した。

試験結果を下表に示す。

以上の結果から明らかなように実施例１から６に示され
た性能は、いずれの場合にも塗装作業性、付着力に優れ
、主目的である防錆性能においては、ａ法、ｂ法双方の
試験方法においても良好な結果が得られている。

これに対して、比較例１および２は、塗装作業性、付着
力は良好であるが、防錆性能は、劣っている。比較例３
は、付着力、防錆性能は良好であるものの、塗装作業性
に劣っている。また、比較例４および５は、鉄筋との付
着性および防錆性能に劣っている。

〔発明の効果〕

本発明のフェノキシ樹脂６０〜９５重量％およびブロッ
クドイソシアネート化合物５〜４０重世％を主成分とす
る防錆剤の濃度が５〜１５重量％の）容液中に浸し塗り
した後、被塗物を引き上げ、次いで防錆剤の濃度が１５
〜２５重景％の重量中に浸し塗りして被塗物を引き上げ
て乾燥する防錆方法は、優れた塗装作業性、付着性およ
び防錆性能を有し、優れた防錆皮膜が得られる。また、
防錆剤で浸し塗りしたのちに被塗物を引き上げた際に、
１〜３　ｍ　／　ｓの微風を送風することによって、被
塗物に付着する皮膜の厚さを増し、より防錆性能を向上
させることが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼材を洗浄後、フェノキシ樹脂６０〜９５重量％
およびブロックドイソシアネート化合物５〜４０重量％
を主成分とする防錆剤の５〜１５重量％濃度の溶液中に
浸し塗りした後、被塗物を引き上げ、次いで防錆剤の濃
度が１５〜２５重量％の溶液中に浸し塗りした後、被塗
物を引き上げて乾燥することを特徴とする鋼材の防錆方
法。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記鋼材を防錆
剤溶液中に浸し塗りした後、被塗物の引き上げ時に１〜
３ｍ／秒の微風を送風することを特徴とする鋼材の防錆
方法。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記防錆剤の濃度が１５〜２５重量％の溶液中への浸し塗
りは、２度以上行われることを特徴とする鋼材の防錆方
法。