WO2021206048A1 - 塗料及び被覆鋼材 - Google Patents

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WO2021206048A1
WO2021206048A1 PCT/JP2021/014479 JP2021014479W WO2021206048A1 WO 2021206048 A1 WO2021206048 A1 WO 2021206048A1 JP 2021014479 W JP2021014479 W JP 2021014479W WO 2021206048 A1 WO2021206048 A1 WO 2021206048A1
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sulfate
powder
mass
metal
binder
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PCT/JP2021/014479
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English (en)
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Inventor
正人 山下
正充 高橋
Original Assignee
株式会社京都マテリアルズ
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/06—Testing, supervising or monitoring using simulated traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W8/00—Network data management
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    • H04W8/08—Mobility data transfer
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities
    • H04W8/24—Transfer of terminal data

Definitions

  • the present invention relates to paints and coated steel materials. More specifically, the present invention is applied to a steel material, a steel material covered with a rust layer due to oxidation / corrosion, or a steel material covered with an organic layer or an inorganic layer (hereinafter, collectively referred to as a steel material). This relates to a paint for enhancing the corrosion resistance of the steel material, and further to a steel material (coated steel material) on which the paint is applied to form a coating film.
  • the weathering steel obtained by adding a small amount of elements such as P, Cu, Cr and Ni is rust that is protective against corrosion (protective rust) as the corrosion progresses when it is placed outdoors. It is a low alloy steel that can improve the corrosion resistance of steel in the atmosphere and reduce the need for subsequent anticorrosion treatment work such as painting. However, it takes a long period of about 10 years or more for such weathering steel to form protective rust, and floating rust such as red rust or yellow rust or flowing rust due to corrosion at the initial stage during the above period. Not only is it unfavorable in appearance, but there is also the problem that significant damage such as a decrease in plate thickness due to corrosion occurs.
  • Patent Document 1 proposes a surface treatment method for forming a phosphate film on a steel material.
  • coating cannot prevent the deterioration of the coating film and the progress of corrosion from coating film defects even in a general corrosive environment, and merely delays the progress of corrosion.
  • coating methods such as zinc rich primer or zinc rich paint that utilize the sacrificial anticorrosive effect of zinc powder, but similarly, the effect can be exhibited only in a relatively short period of time. , Deterioration of the coating film and progress of corrosion from coating film defects cannot be essentially prevented.
  • Patent Document 2 discloses that the corrosion resistance can be improved by applying an inorganic zinc rich paint to a steel material and applying a solution containing an Mg compound to the surface of the coating film.
  • Patent Document 3 and Patent Document 4 also disclose a coating material to be applied on a steel material.
  • the paints disclosed in these are different from the above-mentioned paints which cannot prevent the deterioration of the paint film and the progress of corrosion from the paint film defects.
  • an oxide layer having corrosion resistance is formed at an early stage at the interface between the coating material and the steel material due to the corrosion reaction of the steel material after the coating material is formed, and the steel material is formed by this oxide layer. Corrosion resistance is obtained.
  • Patent Documents 5 and 6 disclose rust preventive paints containing oxides and hydroxides of alkaline earth metals.
  • Patent Document 1 cannot obtain sufficient anticorrosive properties, and although it can cope with a general corrosive environment, it cannot cope with an acidic environment or a severe corrosive environment containing chlorides. ..
  • another pretreatment needs to be performed before the phosphate film is formed, which complicates the treatment process.
  • many rust stabilization auxiliary treatment materials used for the same surface treatment method have been developed, but they essentially assist the anticorrosion function of low alloy steel and are in an acidic environment or a severe corrosion environment containing chlorides. Cannot be supported.
  • the improvement ratio of the improvement of corrosion resistance with respect to no treatment is only about 3 times at most, and even if it can be said that it can cope with a general corrosive environment, it is an acidic environment. Alternatively, it could not be said that sufficient corrosion resistance was imparted in a severe corrosive environment containing chloride.
  • such zinc rich paint is applied to the surface of clean steel materials obtained by performing shot blasting, etc., and is applied to steel materials covered with a rust layer due to oxidation and corrosion to provide high corrosion resistance. It does not indicate.
  • the oxide layer formed at the interface between the coating film and the steel material disclosed in Patent Documents 3 and 4 showed high corrosion resistance and was sufficiently compatible with a general corrosive environment, but was in an acidic environment or It could not be said that it could sufficiently cope with the severe corrosive environment containing chloride.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a coating material capable of imparting high corrosion resistance to a steel material or the like and a coated steel material obtained by using the coating material.
  • the first coating material according to the present invention contains a powder and a binder.
  • the powder is At least one metal sulfuric acid selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • With salt Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the mass ratio of the at least one metal sulfate to the total mass of the powder and the binder is 0.1 to 60.0 mass%.
  • the mass ratio of the at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 1.0 to 95.0 mass%.
  • the first paint can further satisfy either of the following conditions 1 and 2.
  • Condition 1 The mass ratio of the at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 40% by mass or more and less than 70% by mass, and B / A ⁇ 0.4 is satisfied.
  • Condition 2 The mass ratio of the at least one metal to the total mass of the powder and the binder is less than 70% by mass, and B / A ⁇ 0.3 is satisfied.
  • the second coating material according to the present invention contains a powder and a binder.
  • the powder contains nickel sulfate and at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the mass ratio of the nickel sulfate to the total mass of the powder and the binder is 0.1 to 60.0 mass%.
  • the mass ratio of the at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 1.0 to 95.0 mass%.
  • the powder does not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • the third coating material according to the present invention includes a powder and a binder.
  • the powder is at least selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • One kind of metal sulfate and Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the ratio of the at least one kind of metal sulfate is 0.07 mol or more with respect to 100 g of the at least one kind of metal.
  • the powder does not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • the first coated steel material according to the present invention includes a steel material and a coating film formed on the surface of the steel material.
  • the coating film contains a powder and a binder, and the powder is: At least one metal sulfuric acid selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • With salt Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the mass ratio of the at least one metal sulfate to the total mass of the powder and the binder is 0.1 to 60.0 mass%.
  • the mass ratio of the at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 1.0 to 95.0 mass%.
  • the second coated steel material according to the present invention includes a steel material and a coating film formed on the surface of the steel material.
  • the coating film contains a powder and a binder, and the powder contains nickel sulfate and at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the mass ratio of the nickel sulfate to the total mass of the powder and the binder is 0.1 to 60.0 mass%.
  • the mass ratio of the at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 1.0 to 95.0 mass%.
  • the powder does not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • the thickness of the coating film is 10 to 300 ⁇ m.
  • the third coated steel material according to the present invention includes a steel material and a coating film formed on the surface of the steel material.
  • the coating film contains a powder and a binder.
  • the powder is at least selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • One kind of metal sulfate and Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the ratio of the at least one kind of metal sulfate is 0.07 mol or more with respect to 100 g of the at least one kind of metal. It does not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide. Further, the thickness of the coating film is 10 to 300 ⁇ m.
  • each coating steel, the coating film topcoat coating provided can further comprise on top of the topcoat coating film, the dry film thickness 100 ⁇ m, 300g / (m 2 ⁇ 24h) or less permeable Can have humidity.
  • the fourth coated steel material according to the present invention includes a steel material, a coating film formed on the surface of the steel material, and a topcoat coating film provided on the coating film.
  • the coating film contains a powder and a binder.
  • the powder is at least selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • One kind of metal sulfate and Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the topcoat coating film the dry film thickness 100 [mu] m, with a 300g / (m 2 ⁇ 24h) or less moisture permeability.
  • the powder may not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • the present invention it is possible to provide a paint capable of imparting high corrosion resistance to a steel material or the like in an acidic environment or a severe corrosion environment containing chloride, and a coated steel material obtained by using the paint.
  • FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a steel material according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a coated steel material according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (c) is the present invention.
  • the cross-sectional view of the corrosion-resistant steel structure which concerns on one Embodiment is shown.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a plated steel material according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of a coated steel material according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 2C Shows a cross-sectional view of a corrosion resistant steel structure according to another embodiment of the present invention.
  • the coating material according to the first embodiment is a coating material containing a powder and a binder.
  • Powder is At least one metal sulfuric acid selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • With salt Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the metal sulfate is at least selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate. It is one kind, and may include any plurality of kinds among these.
  • each of the above-mentioned metal sulfates has sufficient solubility in water, that is, the amount dissolved in 100 g of water is 0.5 g or more at 5 ° C. It should be noted that calcium sulfate and the like have almost no effect because of their low solubility in water.
  • the metal sulfate preferably contains nickel sulfate and / or aluminum sulfate.
  • the mass ratio of at least one kind of metal sulfate to the total mass of the powder and the binder is 0.1 to 60.0 mass%, and may be 1.0 to 30.0 mass%.
  • the lower limit may be 0.5% by mass, 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, or 4% by mass.
  • the upper limit may be 50% by mass, 40% by mass, 30% by mass, 20% by mass, and 15% by mass.
  • the metal is at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys, and may contain a plurality of types.
  • zinc alloys are zinc aluminum alloys and zinc magnesium alloys.
  • the mass ratio of at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 1.0 to 95.0 mass%.
  • the lower limit may be 3% by mass, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, or 35% by mass.
  • the upper limit may be 90% by mass, 85% by mass, 80% by mass, 75% by mass, 70% by mass, and 65% by mass.
  • the powder may contain components other than the above-mentioned metal sulfate and metal, if necessary.
  • examples of other components are pigments and oxides or hydroxides of alkaline earth metals.
  • pigments are coloring pigments, extender pigments, rust preventive pigments, and special functional pigments.
  • oxides or hydroxides of alkaline earth metals are calcium oxide, calcium hydroxide, barium oxide, barium hydroxide, strontium oxide, and strontium hydroxide.
  • the mass ratio of the pigment to the total mass of the powder and the binder may be 0.10 to 80.0% by mass, 1.0 to 70.0% by mass, or 10.0 to 45. It may be 0% by mass.
  • the mass ratio of the oxide or hydroxide of the alkaline earth metal to the total mass of the powder and the binder may be 0.10 to 50.0% by mass, and 1.0 to 45.0% by mass. It may be 10.0 to 45.0% by mass.
  • the powder may also contain phosphoric acid.
  • the mass ratio of phosphoric acid to the total mass of the powder and the binder may be 10.0% by mass or less, 0.3 to 10.0% by mass, or 0.6 to 10.0% by mass. It may be 1.0 to 10.0% by mass.
  • the powder is usually a mixture of metal sulfate powder, metal powder, and powder of additional components added as needed (eg, pigment powder and alkali earth metal oxide or hydroxide powder). Is. However, some or all of the powder may be particles containing a plurality of constituents. For example, one particle may contain both metal sulfate and metal.
  • the average particle size of the powder can be 1 to 40 ⁇ m and may be 5 to 20 ⁇ m.
  • the average particle size is the average particle size measured as follows unless otherwise defined. First, a paint containing powder is applied to a polished steel sheet so as to form a dry coating film of 100 ⁇ m or more, and then dried. The cross section of the coating film after drying is observed by SEM (Scanning Electron Microscope). A total of 200 fixed-direction maximum diameters are obtained for each particle observed in the image, and the arithmetic mean thereof is taken as the average particle size.
  • the binder according to the present embodiment binds powders to each other and a base material such as a powder and a steel material.
  • a binder is a resin.
  • the resin is not particularly limited, and is not particularly limited, and is vinyl butyral resin (polyvinyl butyral resin, etc.), epoxy resin, modified epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, nitrocellulose resin, vinyl resin (polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl alcohol). Etc.), phthalic acid resin, melamine resin, fluororesin and the like.
  • These resins may be thermoplastic resins or thermosetting resins.
  • the coating material can further contain a curing agent if necessary, and the coating material usually cures during and after drying.
  • the weight average molecular weight of the thermosetting resin is not particularly limited, but is about 200 to 20000.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is about 10,000 to 5,000 thousand.
  • the resin can form a continuous phase in which the powder is dispersed, together with a solvent added as needed.
  • the coating material of the present embodiment satisfies B / A ⁇ 0.5.
  • the lower limit of B / A may be 0.01, 0.02, 0.05, 0.08, and 0.10. If the B / A is too small, the adhesion between the film and the steel material and the continuity of the film may be poor.
  • the paint according to this embodiment may further contain a solvent.
  • the solvent include aromatic solvents such as xylene and toluene, alcohols having 3 or more carbon atoms such as isopropyl alcohol and normal butanol, and non-aqueous solvents such as ester solvents such as ethyl acetate; water, methyl alcohol and ethyl alcohol.
  • non-aqueous solvents such as ester solvents such as ethyl acetate; water, methyl alcohol and ethyl alcohol.
  • water-based solvents can be mentioned.
  • the resin may be a resin that dissolves in the solvent, may be a resin that dissolves in a non-aqueous solvent, or may be a resin that dissolves in an aqueous solvent.
  • the viscosity of the coating material is measured by a B-type viscometer at 20 ° C.
  • the viscosity of the coating material is appropriately selected depending on the coating method, and can be, for example, 200 to 1000 cps.
  • the content of the solvent in the coating material can be adjusted so that the viscosity of the coating material is within the above range.
  • the paint can further include additives such as thixotropic agents, dispersants, coupling agents, and antioxidants.
  • the mass ratio of the additive may be 10.0% by mass or less with respect to the total mass of the powder and the binder.
  • the paint further satisfies either the following condition 1 or condition 2.
  • Condition 1 The mass ratio of the metal to the total mass of the powder and the binder is 40% by mass or more and less than 70% by mass, and B / A ⁇ 0.4 is satisfied.
  • Condition 2 The mass ratio of the metal to the total mass of the powder and the binder is less than 70% by mass, and B / A ⁇ 0.3 is satisfied. Further, it is preferable to satisfy B / A ⁇ 0.2.
  • the upper limit of the mass ratio of the metal may be 65% by mass or less, or 60% by mass or less.
  • a thin iron rust layer mainly composed of iron ions is formed along with the corrosion reaction of steel materials by the sacrificial anticorrosion action and the assistance of the corrosion reaction by metal sulfate.
  • zinc ions including Al and Mg ions in the case of alloy powder
  • sulfate ions are also incorporated into the rust layer, and this rust layer functions as an anticorrosion rust layer.
  • the residual rust layer When the residual rust layer already exists on the surface of the steel material, the residual rust layer is also changed to the anticorrosion rust layer by the effect of the above ions.
  • the iron rust layer formed in this way has high corrosion resistance.
  • a defective portion rack or scratch
  • the coating film has defective parts such as cracks and scratches, the coating film does not exist in the defective parts and the steel material is exposed. Therefore, the corrosion reaction of the steel material is early from the moment the steel material is exposed to the corrosive environment. Starts.
  • the mass B of the binder is larger than the mass A of the powder by a certain amount or more, so that the metal and the powder containing metal sulfate or the like are bound.
  • the agent will be thickly covered and the time required for the metal and metal sulfate to begin to dissolve will be longer.
  • the expression of the function of forming an iron rust layer having high corrosion resistance is particularly delayed. As a result, red rust having low corrosion resistance is generated in the defective portion of the coating film, and corrosion damage tends to proceed until an iron rust layer having high corrosion resistance is formed.
  • the action of the sulfate ion generated by dissolving the metal sulfate is started at an early stage, so that the sulfate ion not only dissolves the metal but also exposes the steel material to the defective portion. Also acts directly, which may promote a certain amount of corrosion damage to the defective part. Therefore, it is not necessary to capture the metal ion generated as a cation by dissolving this sulfate in the defective portion of the coating film, but it is advantageous to capture a certain amount of the sulfate ion generated as an anion in the defective portion of the coating film. In some cases.
  • the coating material and the coating film contain oxides and / or hydroxides of Ca, Sr, Ba, which are alkaline earth metals that form a sparingly soluble salt with sulfate ions, red rust of the defective portion is generated more. It may be possible to suppress it.
  • the paint and the coating film satisfy the above condition 1 or condition 2, the following effects are exhibited.
  • the corrosion of the steel material also progresses between the coating film and the steel material in the part adjacent to the defective part and in close contact with the coating film, and the width of the defective part of the coating film expands. Become.
  • the degree of expansion of the width of the defective portion of the coating film depends on the adhesion of the coating film.
  • the ratio of metal to the total mass of powder and binder is high, the metal ions dissolved around the solid metal form corrosion products and the volume of the solid containing the solid metal expands to the binder. It tends to reduce the bondability of steel materials.
  • the ratio of the metal to the total mass of the powder and the binder is set to less than 70% by mass, which is lower than the lower limit of the amount of zinc in so-called zinc rich paint, which is 70% by mass, the adhesion of the coating film around the defective portion of the coating film is set. The deterioration of the property is suppressed, and the expansion and progress of the defective portion of the coating film can be suppressed.
  • the mass ratio of the zinc-based metal is less than 40% by mass, it is necessary that B / A ⁇ 0.3 from the viewpoint of ensuring the anticorrosion effect of the zinc-based metal, but the zinc-based metal When the mass ratio of is 40% by mass or more, B / A ⁇ 0.4 or less may be sufficient.
  • the coating material according to the second embodiment is a coating material containing a powder and a binder.
  • the powder contains nickel sulfate and at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys (alloy powders containing aluminum, magnesium, etc. in addition to zinc).
  • Nickel sulfate The amount of nickel sulfate dissolved in 100 g of water is 0.5 g or more at 5 ° C.
  • the mass ratio of the nickel sulfate to the total mass of the powder and the binder is 0.1 to 60.0 mass%.
  • the lower limit may be 0.5% by mass, 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, or 4% by mass.
  • the upper limit may be 50% by mass, 40% by mass, 30% by mass, 20% by mass, and 15% by mass.
  • the metal is at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys, and may contain a plurality of types.
  • zinc alloys are zinc aluminum alloys and zinc magnesium alloys.
  • the mass ratio of at least one metal to the total mass of the powder and the binder is 1.0 to 95.0 mass%, may be 10 to 75 mass%, and is 35 to 65 mass%. There may be.
  • the lower limit may be 5% by mass, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, or 35% by mass.
  • the upper limit may be 90% by mass, 85% by mass, 80% by mass, 75% by mass, 70% by mass, and 65% by mass.
  • the powder can contain components other than nickel sulfate and the above-mentioned metals, if necessary.
  • examples of other components are metal sulfates other than nickel sulfate, pigments, and oxides or hydroxides of alkaline earth metals.
  • metal sulfates other than nickel sulfate are selected from the group consisting of aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate. It is at least one kind, and may include a plurality of kinds.
  • Each of the above-mentioned metal sulfates has sufficient solubility in water like nickel sulfate, that is, the amount dissolved in 100 g of water is 0.5 g or more at 5 ° C.
  • pigments are coloring pigments, extender pigments, rust preventive pigments, and special functional pigments.
  • the mass ratio of the other metal sulfate to the total mass of the powder and the binder may be 0.10 to 60.0% by mass, 1.0 to 45.0% by mass, and 10. It may be 0 to 45.0% by mass.
  • the mass ratio of the pigment to the total mass of the powder and the binder may be 0.10 to 80.0% by mass, 1.0 to 70.0% by mass, or 10.0 to 45. It may be 0% by mass.
  • the powder may also contain phosphoric acid.
  • the mass ratio of phosphoric acid to the total mass of the powder and the binder may be 10.0% by mass or less, 0.3 to 10.0% by mass, or 0.6 to 10.0% by mass. It may be 1.0 to 10.0% by mass.
  • the powder (painting) of the second embodiment does not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • the powder is usually a mixture of nickel sulfate powder, metal powder, and powder of additional components added as needed (eg, metal sulfate powder and pigment powder).
  • additional components eg, metal sulfate powder and pigment powder.
  • some or all of the powder may be particles containing a plurality of constituents.
  • one particle may contain both nickel sulphate and metal.
  • the average particle size of the powder can be 1 to 40 ⁇ m and may be 5 to 20 ⁇ m.
  • the binder according to the present embodiment binds powders to each other and a base material such as a powder and a steel material.
  • a binder is a resin.
  • the resin is not particularly limited, and is not particularly limited, and is vinyl butyral resin (polyvinyl butyral resin, etc.), epoxy resin, modified epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, nitrocellulose resin, vinyl resin (polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl alcohol). Etc.), phthalic acid resin, melamine resin, fluororesin and the like.
  • These resins may be thermoplastic resins or thermosetting resins.
  • the coating material can further contain a curing agent if necessary, and the coating material usually cures during and after drying.
  • the weight average molecular weight of the thermosetting resin is not particularly limited, but is about 200 to 20000.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is about 10,000 to 5,000 thousand.
  • the resin can form a continuous phase in which the powder is dispersed, together with a solvent added as needed.
  • the paint of the present embodiment can satisfy B / A ⁇ 0.5 in order to uniformly exert the rust preventive effect, and B. / A ⁇ 0.4 may be satisfied, and B / A ⁇ 0.3 may be satisfied.
  • the lower limit of B / A may be 0.01, 0.02, 0.05, 0.08, and 0.10. If the B / A is too small, the adhesion between the film and the steel material and the continuity of the film may be poor.
  • the paint according to this embodiment may further contain a solvent.
  • the solvent include aromatic solvents such as xylene and toluene, alcohols having 3 or more carbon atoms such as isopropyl alcohol and normal butanol, and non-aqueous solvents such as ester solvents such as ethyl acetate; water, methyl alcohol and ethyl alcohol.
  • non-aqueous solvents such as ester solvents such as ethyl acetate; water, methyl alcohol and ethyl alcohol.
  • water-based solvents can be mentioned.
  • the resin may be a resin that dissolves in the solvent, may be a resin that dissolves in a non-aqueous solvent, or may be a resin that dissolves in an aqueous solvent.
  • the viscosity of the coating material is measured by a B-type viscometer at 20 ° C.
  • the viscosity of the coating material is appropriately selected depending on the coating method, and can be, for example, 200 to 1000 cps.
  • the content of the solvent in the coating material can be adjusted so that the viscosity of the coating material is within the above range.
  • the paint can further include additives such as thixotropic agents, dispersants, coupling agents, and antioxidants.
  • the mass ratio of the additive may be 10.0% by mass or less with respect to the total mass of the powder and the binder.
  • a thin iron rust layer mainly composed of iron ions is formed along with the corrosion reaction of steel materials by the sacrificial anticorrosive action and the assistance of the corrosion reaction by nickel sulfate, but nickel ions are taken into the iron rust layer to make the rust layer anticorrosive.
  • zinc ions including Al and Mg ions in the case of zinc alloy powder
  • sulfate ions are also incorporated into the rust layer, and the obtained iron rust layer functions as an anticorrosion rust layer.
  • the iron rust layer containing nickel ions has particularly high corrosion resistance as compared with the case where it contains metal cations contained in other sulfates.
  • the residual rust layer changes to an anticorrosion rust layer due to the effect of the above ions.
  • the coating film does not contain hydroxides or oxides of alkaline earth metals such as calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide, the dissociated alkaline earth metal
  • alkaline earth metals such as calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide
  • the coating material according to the third embodiment is a coating material containing a powder and a binder.
  • the powder is at least one selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate.
  • Seed metal sulphate and Includes at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys.
  • the metal sulfate is at least selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, cobalt sulfate, chromium sulfate, copper sulfate, titanium sulfate, tin sulfate, zirconium sulfate, vanadium sulfate, and manganese sulfate. It is one kind, and may include any plurality of kinds among these.
  • Each of the above-mentioned metal sulfates has sufficient solubility in water, that is, the amount dissolved in 100 g of water is 0.5 g or more at 5 ° C. It should be noted that calcium sulfate and the like have almost no effect because of their low solubility in water.
  • the metal sulfate preferably contains at least one selected from the group consisting of nickel sulfate, aluminum sulfate, and magnesium sulfate.
  • the ratio of at least one kind of metal sulfate is 0.07 mol or more with respect to 100 g of at least one kind of metal.
  • the upper limit of the proportion of at least one metal sulfate may be 0.5 mol.
  • the mass ratio of at least one metal sulfate to the total mass of the powder and the binder can be 0.1 to 60.0 mass%.
  • the lower limit may be 0.5% by mass, 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, or 4% by mass.
  • the upper limit may be 50% by mass, 40% by mass, 30% by mass, 20% by mass, and 15% by mass.
  • the metal is at least one metal selected from the group consisting of zinc and zinc alloys, and may contain a plurality of types.
  • zinc alloys are zinc aluminum alloys and zinc magnesium alloys.
  • the mass ratio of at least one metal to the total mass of the powder and the binder can be 1.0 to 95.0 mass% and may be 1.0 to 85.0 mass%. ..
  • the lower limit may be 3% by mass, 5% by mass, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, and 35% by mass.
  • the upper limit may be 90% by mass, 85% by mass, 80% by mass, 75% by mass, 70% by mass, and 65% by mass.
  • the powder may contain components other than the above-mentioned metal sulfate and metal, if necessary.
  • An example of another component is a pigment.
  • pigments are coloring pigments, extender pigments, rust preventive pigments, and special functional pigments.
  • the mass ratio of the pigment to the total mass of the powder and the binder may be 0.10 to 80.0% by mass, 1.0 to 70.0% by mass, or 10.0 to 45. It may be 0% by mass.
  • the powder may also contain phosphoric acid.
  • the mass ratio of phosphoric acid to the total mass of the powder and the binder may be 10.0% by mass or less, 0.3 to 10.0% by mass, or 0.6 to 10.0% by mass. It may be 1.0 to 10.0% by mass.
  • the powder (painting) of the third embodiment does not contain any of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • the powder is usually a mixture of metal sulfate powder, metal powder, and powder of additional components (eg, pigment powder) added as needed.
  • additional components eg, pigment powder
  • some or all of the powder may be particles containing a plurality of constituents.
  • one particle may contain both a metal sulfate and a metal.
  • the average particle size of the powder can be 1-40 ⁇ m and may be 5-20 ⁇ m.
  • the binder according to the present embodiment binds powders to each other and a base material such as a powder and a steel material.
  • powder in the binder is an example of a binder, which is a resin.
  • the resin is not particularly limited, and is not particularly limited, and is vinyl butyral resin (polyvinyl butyral resin, etc.), epoxy resin, modified epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, nitrocellulose resin, vinyl resin (polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl alcohol). Etc.), phthalic acid resin, melamine resin, fluororesin and the like.
  • These resins may be thermoplastic resins or thermosetting resins.
  • the coating material can further contain a curing agent if necessary, and the coating material usually cures during and after drying.
  • the weight average molecular weight of the thermosetting resin is not particularly limited, but is about 200 to 20000.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is about 10,000 to 5,000 thousand.
  • the resin can form a continuous phase in which the powder is dispersed, together with a solvent added as needed.
  • the paint of the present embodiment can satisfy B / A ⁇ 0.5 in order to uniformly exert the rust preventive effect, and B. / A ⁇ 0.4 may be satisfied, and B / A ⁇ 0.3 may be satisfied. From the viewpoint of adhesion, the lower limit of B / A may be 0.01, 0.02, 0.05, 0.08, and 0.10. If the B / A is too small, the adhesion between the film and the steel material and the continuity of the film may be poor.
  • the paint according to this embodiment may further contain a solvent.
  • the solvent include aromatic solvents such as xylene and toluene, alcohols having 3 or more carbon atoms such as isopropyl alcohol and normal butanol, and non-aqueous solvents such as ester solvents such as ethyl acetate; water, methyl alcohol and ethyl alcohol.
  • non-aqueous solvents such as ester solvents such as ethyl acetate; water, methyl alcohol and ethyl alcohol.
  • water-based solvents can be mentioned.
  • the resin may be a resin that dissolves in the solvent, may be a resin that dissolves in a non-aqueous solvent, or may be a resin that dissolves in an aqueous solvent.
  • the viscosity of the coating material is measured by a B-type viscometer at 20 ° C.
  • the viscosity of the coating material is appropriately selected depending on the coating method, and can be, for example, 200 to 1000 cps.
  • the content of the solvent in the coating material can be adjusted so that the viscosity of the coating material is within the above range.
  • the paint can further include additives such as thixotropic agents, dispersants, coupling agents, and antioxidants.
  • the mass ratio of the additive may be 10.0% by mass or less with respect to the total mass of the powder and the binder.
  • a thin iron rust layer mainly composed of iron ions is formed along with the corrosion reaction of steel materials by the sacrificial anticorrosion action and the assistance of the corrosion reaction by metal sulfate.
  • zinc ions including Al and Mg ions in the case of alloy powder
  • sulfate ions are also incorporated into the rust layer, and this rust layer functions as an anticorrosion rust layer.
  • the residual rust layer already exists on the surface of the steel material, the residual rust layer is also changed to the anticorrosion rust layer by the effect of the above ions.
  • the anticorrosion rust layer can be further strengthened.
  • the ratio of the resin becomes more than a certain level, so that the adhesion of the coating film to the steel material is improved and the invasion of the coating film in a corrosive environment such as water and salt also occurs. Since it becomes gentle, the anticorrosion effect on the steel material is further enhanced.
  • FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a steel material according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a coated steel material according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (c) is the present invention.
  • the cross-sectional view of the corrosion-resistant steel structure which concerns on one Embodiment is shown.
  • the steel type of the steel material 10 is not particularly limited, and may be an ordinary steel material, a low alloy steel material, a high alloy steel material such as stainless steel, or a special steel material.
  • the steel material does not have to have a rust layer or an organic layer or an inorganic layer on the surface, and may have a rust layer or an organic layer or an inorganic layer.
  • the surface of the steel material 10 may be polished by shot blasting or an electric tool, and if a rust layer is formed on the surface, rust that can be easily removed by a wire brush or the like may be removed. good. Further, when the steel material has a rust layer or an organic layer or an inorganic layer on the surface, it is not necessary to peel off these layers, and a coating film can be provided on the surface of the steel material including these layers.
  • the paint of any of the first to third embodiments is applied to the surface of the steel material 10 of FIG. 1 (a), and the paint is dried or cured.
  • the coating film 20 contains the above-mentioned powder, binder and the like, and the composition of these powder and the binder and the like is the same as that of any of the paints in the above-mentioned first to third embodiments. Can be done.
  • the resin as a binder can form a continuous phase in which powder is dispersed.
  • the above-mentioned paint application method examples include air spray, airless spray, brush coating, roller coating and the like.
  • the coating material is dried, for example, by natural drying in air at normal temperature (25 ° C.) and atmospheric pressure (1 atm).
  • the drying time varies depending on the drying form, but is usually about 30 minutes to 6 hours, and is selected to such an extent that a practical coating film strength can be obtained.
  • the coating film 20 can be formed by applying the paint once, but it may also be formed by applying the coating film a plurality of times. When the coating film 20 is formed by applying the coating film a plurality of times, the composition of the coating film may be the same or different.
  • the thickness of the coating film 20 can be 1 to 1000 ⁇ m. Further, when the thickness of the coating film 20 is 10 ⁇ m or more, each component in the paint is sufficiently retained on the steel material, and when the coated steel material is exposed to a corrosive environment, the anticorrosive compound layer 30 is formed. Only steel corrosion tends not to precede too much. Further, when the thickness of the coating film is 500 ⁇ m or less, it is not only economically advantageous, but also when a bending moment is generated in the coating film due to stress generated by some influence on the underlying steel material, the coating film is applied. It is possible to suppress cracking of the film 20 or peeling from the surface of the steel material.
  • the lower limit of the thickness of the coating film 20 may be 3 ⁇ m, 5 ⁇ m, or 10 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness of the coating film 20 may be 750 ⁇ m, 500 ⁇ m, or 300 ⁇ m.
  • Coating 20 in a dry film thickness of 100 [mu] m preferably has a 300g / (m 2 ⁇ 24h) following moisture permeability, and more preferably has a 200g / (m 2 ⁇ 24h) or less moisture permeability.
  • the moisture permeability of the coating film 20 is too low, the reaction (dissociation, etc.) of the metal and the metal sulfate is slowed down, but this itself is not a problem from the viewpoint of ensuring corrosion resistance in a severe corrosive environment. This is because if the moisture permeability of the coating film is not zero, water or the like invades, albeit slightly, and the formation of the anticorrosive compound layer accompanied by corrosion proceeds. Therefore, even if the moisture permeability of the coating film 20 is low, the effect of the present invention can be obtained if it is not zero.
  • the moisture permeability of the coating film 20 may be a 3g / (m 2 ⁇ 24h) or more, may be 5g / (m 2 ⁇ 24h) or more. Even if the initial moisture permeability is zero, when the coating film is used as an anticorrosion coating film, the coating film begins to deteriorate due to deformation caused by ultraviolet rays and stress acting on the steel material, and the moisture permeability increases with time. Due to the increase, constant moisture permeability is obtained during use.
  • the coated steel material 100 may further include a topcoat coating film provided on the coating film 20.
  • Topcoat coating film, the dry film thickness 100 [mu] m it is preferably a layer having a 300g / (m 2 ⁇ 24h) or less moisture permeability. Topcoat coating film, the dry film thickness 100 [mu] m, and more preferably has a 200g / (m 2 ⁇ 24h) or less moisture permeability.
  • Moisture permeability refers to the amount of water vapor that passes through a unit area of film-like substance in a certain period of time. With the film-like substance as the boundary line, one air is kept at 90% relative humidity and the other air is kept dry by a dehumidifying agent. , The amount of water vapor passing through this boundary line in 24 hours is a value converted per 1 m 2 of the film-like substance.
  • the moisture permeability of the top coating film in a dry film thickness of 100 [mu] m, may be 10g / (m 2 ⁇ 24h) or more.
  • moisture permeability of the topcoat paint film is 10g / (m 2 ⁇ 24h) or more, the water required for the formation of anti-corrosion compound layer easily supply early between the steel 10 and the coating film 20, the corrosion resistance imparted The effect of is easy to be exhibited.
  • the amount of water supplied to the coating film 20 can be controlled regardless of the external environment.
  • the moisture permeability of the top coating film, in a dry film thickness of 100 [mu] m no problem even less than 10g / (m 2 ⁇ 24h) .
  • the moisture permeability of the topcoat coating film When the moisture permeability of the topcoat coating film is small, the supply of water between the steel material 10 and the coating film 20 is reduced, and it becomes difficult for the anticorrosion compound layer to be formed at an early stage. However, at the same time, it is possible to prevent early corrosion, elution and decrease in plate thickness of the steel material 10 due to moisture permeation. This is because when the corrosion of the steel material 10 is sufficiently prevented by the topcoat coating film, the anticorrosion compound layer does not necessarily have to be formed at an early stage.
  • the resin coating material of the top coat may be a polyethylene resin, an epoxy resin, a polyvinyl butyral resin, a polyvinyl alcohol resin, or a mixture thereof.
  • the moisture permeability of the topcoat coating film can be controlled within a desired range by selecting or mixing the resin used for the resin coating film.
  • moisture permeability in the dry film thickness 100 ⁇ m polyethylene resin was about 5 ⁇ 20g / (m 2 ⁇ 24h)
  • moisture permeability of the epoxy resin is about 5 ⁇ 40g / (m 2 ⁇ 24h)
  • polyvinyl butyral resin the moisture permeability is about 100 ⁇ 200g / (m 2 ⁇ 24h)
  • moisture permeability of the polyvinyl alcohol resin is from about 200 ⁇ 400g / (m 2 ⁇ 24h).
  • the thickness of the topcoat coating film is, for example, 10 to 300 ⁇ m, preferably 25 to 200 ⁇ m, and more preferably 25 to 150 ⁇ m. Further, in order to obtain the effect of the topcoat coating film, the thickness of the topcoat coating film is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 15 ⁇ m or more, and particularly preferably 20 ⁇ m or more. It may be 30 ⁇ m or more, or 50 ⁇ m or more.
  • the thickness of the topcoat coating film can be, for example, 1 mm or less, 500 ⁇ m or less, 300 ⁇ m or less, or the like from an economical point of view, but is not particularly limited from the viewpoint of obtaining the effect of the topcoat film. It is also possible to apply two or more layers of different types of topcoat coatings.
  • the corrosion-resistant steel structure 200 includes a steel material 10, a coating film 20, and an anticorrosion compound layer 30 formed between the steel material 10 and the coating film.
  • Corrosion-resistant steel structure is formed by forming an anticorrosion compound layer 30 containing an oxide containing iron ions as a main component, metal ions and sulfate ions derived from a metal sulfate, and zinc ions derived from a zinc-based metal. Body 200 is obtained.
  • the suitable exposure environment of the coated steel material 100 can be a water-containing atmosphere capable of providing water to the coated steel material 100, and the above exposure is, for example, in an outdoor environment or an indoor environment, such as hydrochloric acid. It may be carried out in an acidic environment, a sea salt particle flying environment, or an air pollutant flying environment such as SO x or NO x. Further, as a suitable exposure condition for the coated steel material 100, for example, exposure to the outdoors for about 1 to 30 days can be mentioned.
  • the corrosion-resistant steel structure 200 includes the anticorrosive compound layer 30, it is possible to suppress excessive permeation of water, oxygen and various corrosive substances existing in the external corrosive environment into the steel material (barrier effect). It has excellent corrosion resistance not only in a general corrosive environment but also in an acidic environment or a severe corrosive environment containing chloride.
  • the coating film 20 may be peeled off after the anticorrosion compound layer 30 is formed.
  • the thickness of the anticorrosion compound layer 30 may be about 0.5 to 50 ⁇ m. When the thickness of the anticorrosion compound layer 30 is 0.5 ⁇ m or more, the corrosion resistance effect of the steel material can be easily obtained.
  • This anticorrosive compound layer exerts its effect not only in a general corrosive environment but also in an acidic environment or a severe corrosive environment containing chloride.
  • the acidic environment or severe corrosive environment containing chloride is defined as a low pH environment (for example, pH 4.0 or less) or a natural air corrosive environment (general corrosive environment) in which chloride is constantly present on the surface of various steel materials. ) Is present (for example, on the ground where seawater in the immediate vicinity of the sea directly flies), and an environment where corrosion of steel materials is expected to be significantly accelerated is exemplified.
  • a plated steel material 14 may be used instead of the steel material 10.
  • the plated steel material 14 has a plating layer 12 made of a metal having an anticorrosion effect, for example, aluminum, zinc, or a metal such as an alloy thereof, on the surface of the steel material 10.
  • the coated steel material 100 includes the plated steel material 14 and the coating film 20 formed on the surface of the plated steel material 14. .
  • Examples of the plated steel material 14 include hot-dip galvanized steel material.
  • the corrosion-resistant steel structure 200 includes the plated steel material 14, the coating film 20, the plated steel material 14, and the coating film 20. It is provided with an anticorrosion compound layer 30 formed between the coating film 20 and the coating film 20.
  • the formation of iron ions and iron oxides due to the corrosion of a part of iron or the like in the steel material 10 contributes to the formation of the anticorrosion compound layer 30.
  • the paint is applied onto the plated steel material 14 as shown in FIG. 2
  • the formation of zinc ions and zinc oxide due to the corrosion of a part of iron or the like in the plating layer 12 contributes to the formation of the anticorrosion compound layer 30.
  • the high corrosion resistance of the present invention can be realized even with the coated film.
  • the ratio of at least one kind of metal sulfate in the coating film is 0.07 mol or more with respect to 100 g of at least one kind of metal in the coating film, but the third.
  • the proportion of at least one metal sulfate in the coating film may be less than 0.07 mol. Even in such a case, it is possible to have the corrosion resistance as in the third embodiment.
  • the lower limit of the ratio of at least one metal sulfate can be 0.005 mol.
  • the coating may also contain oxides and / or hydroxides of alkaline earth metals such as calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide.
  • Zinc powder, aluminum sulfate powder, nickel sulfate powder, magnesium sulfate powder, calcium sulfate powder, calcium oxide powder, barium oxide powder, and extender pigment powder were prepared.
  • the average particle size of each powder was about 10 ⁇ m.
  • Each powder, epoxy resin (Mitsubishi Chemical, Epicoat: epoxy equivalent 160 to 170), and solvent were mixed and dispersed in a bead mill to obtain paints of test numbers A1 to A26.
  • As the solvent a mixture of xylene having an amount and ratio such that the viscosity of the coating material was 200 to 1000 cps at 20 ° C. and ethylene glycol monotersial butyl ether was used.
  • Tables 2 to 4 show the mass ratio of the solid content, that is, the powder and the epoxy resin in the coating material. Barium sulfate was used as the extender pigment.
  • a topcoat coating film having a thickness of 100 ⁇ m was prepared in advance with the same epoxy resin, and the measurement was performed in accordance with Condition B (temperature 40 ° C., relative humidity 90%) of JIS Z 0208 (cup method). ..
  • the coated steel material was maintained in a corrosive environment for 240 cycles by adopting the cycle D method (CCT) of the cycle corrosion test method specified in JIS K5600-7-9: 2006.
  • This corrosion test consists of (1) spraying a 50 ⁇ 10 g / L sodium chloride aqueous solution for 30 minutes in an environment of 30 ⁇ 2 ° C., and (2) a wet environment with a temperature of 30 ⁇ 2 ° C. and a humidity of 95 ⁇ 3% RH.
  • the average swelling width in the cut portion was measured and classified into the following three ranks.
  • S has an average bulge width of less than 0.1 mm
  • A has an average bulge width of 0.1 mm or more and less than 1 mm
  • B has an average bulge width of 1 to 1.5 mm
  • the average bulge width exceeds 1.5 mm.
  • C the average bulge width
  • 12 points of swelling width on one side were measured at intervals of 10 mm along the cut, and the average value of the top 10 points was used.
  • test numbers A1 to A11 which contain metal sulfate and zinc powder and have a B / A of 0.5 or less
  • test numbers A14, A15, A18 to A20, and A22 to A29 test numbers A12, A13, Compared with A16, A17, and A21, the occurrence of red rust in the cut portion was suppressed.
  • Condition 1 That is, the mass ratio of the metal to the total mass of the powder and the binder is 40% by mass or more and less than 70% by mass, and B / A ⁇ 0.4 is satisfied
  • Condition 2 Test numbers A3, A4, A6 to A9, A15, A19 in which the mass ratio of at least one metal to the total mass of the powder and the binder is less than 70% by mass and B / A ⁇ 0.3 is satisfied.
  • A22, and A26 to A29 the average swelling width of the cut portion was suppressed to be small.
  • test number A27 satisfying B / A ⁇ 0.2 the average swelling width of the cut portion was extremely small, and the swelling was not measured with the measurement accuracy of the minimum width of 0.1 mm. Therefore, under condition 2, B / It was confirmed that there is a particular effect when A ⁇ 0.2.
  • Zinc powder, aluminum sulfate powder, nickel sulfate powder, magnesium sulfate powder, sodium sulfate powder, and extender pigment powder were prepared. The average particle size of each powder was about 10 ⁇ m.
  • Each powder, epoxy resin (Mitsubishi Chemical, Epicoat: epoxy equivalent 160 to 170), and solvent were mixed and dispersed in a bead mill to obtain paints of test numbers B1 to B39.
  • As the solvent a mixture of xylene and ethylene glycol monotersial butyl ether having an amount and ratio such that the viscosity of the coating material was 200 to 1000 cps at 20 ° C. was used. Tables 4 to 6 show the mass ratio of the solid content, that is, the powder and the epoxy resin in the coating material. Barium sulfate was used as the extender pigment.
  • Test No. B3, B8, B16, B21, the B28, B30, and B34 after the formation of the coating film, further, the epoxy resin was applied and dried as top coating film, the moisture permeability of 100 ⁇ m is 5g / (m 2 ⁇ A film (thickness 20 ⁇ m) of 24 hours) was formed. The measurement of moisture permeability was carried out in the same manner as in Test No. A4.
  • ⁇ Corrosion resistance test> An aqueous solution containing 0.5 mass% NaCl and 0.075% NaHCO 3 was prepared. The following three steps were set as one cycle for the coated steel material, and this was repeated 45 times (45 days). (1) The coated steel material is allowed to stand horizontally for 6 hours in an environment having a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%. (2) Immerse the coated steel material in a test aqueous solution at 25 ° C. for 15 minutes. (3) The coated steel material is allowed to stand horizontally for 17 hours and 45 minutes in an environment having a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 50%.
  • the corrosion current density of the coated steel material after the corrosion test was measured in the test aqueous solution.
  • the polarization test is performed by a three-electrode method in which the coated steel material after the corrosion test is used as the working electrode and the Ag / AgCl electrode and the Pt plate are used as the reference electrode and the counter electrode, respectively, and the Tafel method is used from the anodic polarization curve and the cathode polarization curve.
  • the corrosion current density was determined by Before the polarization test, the side surface and the back surface of the test piece were thickly coated with anticorrosive paint and excluded from the evaluation.
  • the mass ratio of nickel sulfate to the total mass of the powder and the binder, which contains nickel sulfate and a zinc-based metal is 0.1 to 60.0 mass%, and is based on the total mass of the powder and the binder.
  • the mass ratio of the zinc-based metal is 1.0 to 95.0% by mass, and none of calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide is contained.
  • test numbers B14 to B26 which are 0.07 mol or more and do not contain calcium oxide, calcium hydroxide, strontium oxide, strontium hydroxide, barium oxide, or barium hydroxide
  • test numbers B4, B5, B9 The corrosion current density was sufficiently smaller than that of B10, B12, B13, and B27 to B39. It was also found that the formation of the topcoat film also improved the corrosion resistance.

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Abstract

粉体と、結着剤と、を含む。粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む塗料であり、粉体と結着剤の合計質量に対する、少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、粉体と結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、塗料における粉体の質量をＡ、結着剤の質量をＢとしたとき、Ｂ／Ａ≦０．５を満たす。

Description

塗料及び被覆鋼材
　本発明は、塗料及び被覆鋼材に関する。本発明は、より具体的には、鋼材、酸化・腐食による錆層に覆われた鋼材、又は、有機層若しくは無機層に覆われた鋼材（以下、まとめて単に鋼材ということがある）に適用することで、鋼材の耐食性を高めるための塗料に関し、さらに、当該塗料を塗布して塗膜を形成した鋼材（被覆鋼材）に関する。
　一般に鋼の表面に環境遮断性の高い酸化物層を形成すると、その鋼の耐食性が向上することが知られている。例えば、ステンレス鋼は環境遮断性の高い酸化物層である不動態被膜を形成し高い耐食性を示す。しかしながら、ステンレス鋼は高価であるとともに、高合金鋼であることによる孔食発生など耐食性上の問題点を有すること、及び、低合金鋼と比較して強度及び靭性などの機械的性質が劣る面もあることなどから、構造物や機械に用いる際の制約が多い。
　また、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ及びＮｉ等の元素を少量添加して得られる耐候性鋼は、屋外においたときに腐食の進行に伴って、腐食に対して保護性のある錆（保護性錆）を形成し、大気中における鋼の耐食性を向上させることができ、以後の塗装等の防食処理作業必要性を低減させることが可能な低合金鋼である。しかし、このような耐候性鋼には保護性錆が形成されるまでに１０年程度以上の長期間を要し、上記期間中の初期段階で腐食により赤錆若しくは黄錆等の浮き錆又は流れ錆を生じ外見的に好ましくないばかりでなく、腐食による板厚減少など、著しい損傷が生じるという問題があった。特に酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境においては保護性錆の形成すらなされず、十分な耐食性が確保されない場合があった。上記問題を解決するために、例えば、特許文献１では、鋼材上にリン酸塩被膜を形成させる表面処理方法が提案されている。
　一方、鋼材の耐食性を確保するための一般的手段として鋼材表面の塗装が挙げられる。しかしながら、塗装は、一般的な腐食環境においても塗膜の劣化や塗膜欠陥からの腐食の進行を防ぐことはできず、腐食の進行を遅らせているにすぎない。例えば、亜鉛末による犠牲防食作用を利用したジンクリッチプライマー又はジンクリッチペイント等の高防食性を謳う塗装手段があるが、同様に、その効果を発揮できるのは比較的短期間に限られており、塗膜の劣化や塗膜欠陥からの腐食の進行は本質的には防げない。また、犠牲防食効果を高めようとするあまり、亜鉛末の含有量を高めたり塗膜を厚くしたりすると、鋼材との密着性又は施工性が著しく損なわれることに繋がる。このような問題に対し、特許文献２では、鋼材に無機ジンクリッチペイントを塗布し、塗膜の表面にＭｇ化合物を含む溶液を塗布する処理で、耐食性能を向上できることが開示されている。
　また、特許文献３及び特許文献４においても、鋼材上に塗布する塗料が開示されている。これらに開示される塗料は、塗膜の劣化や塗膜欠陥からの腐食の進行を防ぐことができない上述の塗料とは異なる。上記塗料から形成された被膜を表面に備える鋼材では、被膜形成後の鋼材の腐食反応に伴い、被膜と鋼材との界面に耐食性を有する酸化物層が早期に形成され、この酸化物層によって鋼材の耐食性が得られる。
　さらに、特許文献５，６には、アルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物を含む防錆塗料が開示されている。
特開平１－１４２０８８号公報 特開２０１７－３５８７７号公報 特開２００１－２３４３６９号公報 国際公開第２０１４／０２０６６５号 国際公開第２０１９／０６９７２２号 国際公開第２０１９／０６９７２４号
　しかし、特許文献１に開示される表面処理方法では、十分な防食性が得られず、一般の腐食環境には対応できても、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境には対応できなかった。また、リン酸塩被膜を形成させる前に別の前処理を施す必要があって、処理工程が複雑となっていた。また、同様の表面処理方法に用いる錆安定化補助処理材が多数開発されているが、本質的には低合金鋼の防食機能を補助するものであり、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境には対応できない。
　さらに、特許文献２に開示される処理についても、無処理に対する耐食性向上の改善比は大きくても約３倍程度にすぎず、一般的な腐食環境には対応できるといえたとしても、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境において十分な耐食性を付与しているとはいえなかった。
　また、このようなジンクリッチペイントは、ショットブラスト処理を施すなどにより得られた清浄な鋼材表面へ適用するものであり、酸化・腐食による錆層に覆われた鋼材に適用して高い防食性を示すものではない。
　特許文献３及び特許文献４に開示される被膜と鋼材との界面に形成される酸化物層は高い防食性を示し、一般的な腐食環境には十分対応できるものであったが、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境においては十分対応できるとはいえなかった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鋼材等に対して、高い耐食性を付与することができる塗料及びこれを用いて得られる被覆鋼材を提供することを目的とする。
　本発明にかかる第１の塗料は、粉体と、結着剤と、を含む。
　前記粉体は、
　　硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
　前記塗料における前記粉体の質量をＡ、前記結着剤の質量をＢとしたとき、Ｂ／Ａ≦０．５を満たす。
　ここで、第１の塗料は、さらに、以下の条件１又は条件２のいずれかを満たすことができる。
　条件１：前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は４０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たす。
　条件２：前記粉体と前記結着剤との合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合が７０質量％未満であり、Ｂ／Ａ≦０．３を満たす。
　本発明にかかる第２の塗料は、粉体と、結着剤と、を含む。前記粉体は、硫酸ニッケル、及び、亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記硫酸ニッケルの質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない。
　本発明にかかる第３の塗料は、粉体と、結着剤と、を含む。
　前記粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　前記少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は、前記少なくとも１種の金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上であり、
　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び水酸化バリウムのいずれも含まない。
　本発明にかかる第１の被覆鋼材は、鋼材と、該鋼材の表面上に形成された塗膜と、を備える。
　前記塗膜は、粉体と、結着剤と、を含み、前記粉体は、
　硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
　前記塗膜における前記粉体の質量をＡ、前記結着剤の質量をＢとしたとき、Ｂ／Ａ≦０．５を満たし、
　前記塗膜の厚みが１０～３００μｍである。
　本発明にかかる第２の被覆鋼材は、鋼材と、該鋼材の表面上に形成された塗膜と、を備える。前記塗膜は、粉体と結着剤とを含み、前記粉体は、硫酸ニッケル、及び、亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記硫酸ニッケルの質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない。
　さらに、前記塗膜の厚みが１０～３００μｍである。
　本発明にかかる第３の被覆鋼材は、鋼材と、該鋼材の表面上に形成された塗膜と、を備える。前記塗膜は、粉体と、結着剤と、を含む。
　前記粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　前記少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は、前記少なくとも１種の金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上であり、
　酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び水酸化バリウムのいずれも含まない。さらに、前記塗膜の厚みが１０～３００μｍである。
　ここで、各被覆鋼材は、前記塗膜の上に設けられた上塗り塗膜をさらに備えることができ、前記上塗り塗膜は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有することができる。
　本発明にかかる第４の被覆鋼材は、鋼材と、前記鋼材の表面上に形成された塗膜と、前記塗膜の上に設けられた上塗り塗膜を備える。前記塗膜は、粉体と、結着剤とを含む。
　前記粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　前記上塗り塗膜は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有する。
　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まなくてもよい。
　本発明によれば、鋼材等に対して、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境において、高い耐食性を付与することができる塗料及びこれを用いて得られる被覆鋼材を提供することができる。
図１の（ａ）は本発明の一実施形態に係る鋼材の断面図、図１の（ｂ）は本発明の一実施形態に係る被覆鋼材の断面図、図１の（ｃ）は本発明の一実施形態に係る耐食性鋼構造体の断面図を示す。 図２の（ａ）は本発明の別の実施形態に係るめっき鋼材の断面図、図２の（ｂ）は本発明の別の実施形態に係る被覆鋼材の断面図、図２の（ｃ）は本発明の別の実施形態に係る耐食性鋼構造体の断面図を示す。
　１０…鋼材、１２…めっき層、１４…めっき鋼材、２０…塗膜、３０…防食化合物層、１００…被覆鋼材、２００…耐食性鋼構造体。
　以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１実施形態）
　第１実施形態に係る塗料は、粉体と、結着剤と、を含む塗料である。
（粉体）
　粉体は、
　　硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　（金属硫酸塩）
　金属硫酸塩は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種であり、これらの内の任意の複数種を含んでもよい。
　上述の各金属硫酸塩は水に対して十分な溶解度を有する、すなわち、水１００ｇに対する溶解量が５℃において０．５ｇ以上である。なお、硫酸カルシウムなどは水に対する溶解度が低いためほとんど効果を示さない。金属硫酸塩は、これらの中でも、硫酸ニッケルおよび／又は硫酸アルミニウムを含むことが好適である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する、少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、１．０～３０．０質量％であってもよい。下限は０．５質量％、１質量％、２質量％、３質量％、又は、４質量％であってもよい。上限は、５０質量％、４０質量％、３０質量％、２０質量％、１５質量％であってもよい。
　（金属）
　金属は、亜鉛、及び、亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、複数種を含んでもよい。亜鉛合金の例は、亜鉛アルミニウム合金、亜鉛マグネシウム合金である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する、少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％である。下限は３質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、３５質量％であってもよい。上限は、９０質量％、８５質量％、８０質量％、７５質量％、７０質量％、６５質量％であってもよい。
（粉体における他の成分）
　粉体は、必要に応じて、上記金属硫酸塩及び金属以外の成分を含むことができる。
　他の成分の例は、顔料、及び、アルカリ土類金属の酸化物または水酸化物である。
　顔料の例は、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、及び、特殊機能顔料である。
　アルカリ土類金属の酸化物または水酸化物の例は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化バリウム、水酸化バリウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウムである。
　粉体と結着剤の合計質量に対する顔料の質量割合は、０．１０～８０．０質量％であってよく、１．０～７０．０質量％であってよく、１０．０～４５．０質量％であってよい。
　粉体と結着剤の合計質量に対するアルカリ土類金属の酸化物または水酸化物の質量割合は、０．１０～５０．０質量％であってよく、１．０～４５．０質量％であってよく、１０．０～４５．０質量％であってよい。
　粉体は、また、リン酸を含んでもよい。粉体と結着剤の合計質量に対するリン酸の質量割合は、１０．０質量％以下であってよく、０．３～１０．０質量％でもよく、０．６～１０．０質量％でもよく、１．０～１０．０質量％でもよい。
　（粉体の形態）
　粉体は、通常、硫酸金属塩粉、金属粉、及び、必要に応じて加えられる追加成分の粉体（例えば、顔料粉、及び、アルカリ土類金属の酸化物または水酸化物粉）の混合物である。しかしながら、粉体の一部または全部が、複数の構成成分を含む粒子であってもよい。例えば、１つの粒子が金属硫酸塩及び金属を両方含んでもよい。
　粉体の平均粒径は、１～４０μｍであることができ、５～２０μｍであってもよい。
　本明細書において、「平均粒径」とは、特に別の定義をする場合を除いて以下のように測定される平均粒径である。まず、粉体を含む塗料を１００μｍ以上の乾燥塗膜となるように磨き鋼板に塗布し、その後、乾燥させる。乾燥後の塗膜の断面をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察する。画像中に観察される各粒子についての合計２００個の定方向最大径を取得し、その算術平均を平均粒径とする。
　（結着剤）
　本実施形態に係る結着剤は粉体同士及び粉体と鋼材等の基材を結合するものである。結着剤の例は、樹脂である。樹脂としては、特に制限されず、ビニルブチラール樹脂（ポリビニルブチラール樹脂等）、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、及びポリビニルアルコール等）、フタル酸樹脂、メラミン樹脂、及びフッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。上記樹脂が熱硬化性樹脂である場合、塗料は必要に応じて硬化剤をさらに含むことができ、通常、塗料は乾燥中及び乾燥後に硬化する。熱硬化性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、２００～２００００程度である。また、熱可塑性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、１００００～５００００００程度である。
　塗料中において、樹脂は、必要に応じて加えられる溶媒と共に、粉体を分散させる連続相を形成していることができる。
　（粉体と結着剤との配合割合）
　塗料における粉体の質量をＡ、結着剤の質量をＢとしたとき、本実施形態の塗料はＢ／Ａ≦０．５を満たす。
　密着性の観点から、Ｂ／Ａの下限は０．０１、０．０２、０．０５、０．０８、及び、０．１０であってもよい。Ｂ／Ａが小さすぎると、膜と鋼材との密着性、及び、膜の連続性が劣る場合がある。
（溶剤）
　本実施形態に係る塗料は、溶剤をさらに含むことができる。上記溶剤としては、キシレン及びトルエン等の芳香族系、イソプロピルアルコール及びノルマルブタノール等の炭素数３以上のアルコール系、並びに、酢酸エチル等のエステル系等の非水系溶剤；水、メチルアルコール及びエチルアルコール等の水系溶剤が挙げられる。また、上記樹脂は上記溶剤に溶解する樹脂であることができ、非水系溶剤に溶解する樹脂であってもよく、水系溶剤に溶解する樹脂であってもよい。
　本明細書において、上記塗料の粘度は２０℃においてＢ型粘度計によって測定される。上記塗料の粘度は、塗布方法によって適宜選択されるが、例えば２００～１０００ｃｐｓであることができる。塗料中の溶剤の含有量は、塗料の粘度が上記範囲となるように調整することができる。
　（粉体、結着剤、及び溶剤以外の成分）
　塗料は、さらに、チキソ剤、分散剤、カップリング剤、及び酸化防止剤等の添加剤を含むことができる。添加剤の質量割合は、粉体と結着剤の合計質量に対して、１０．０質量％以下であってもよい。
（好適な態様）
　本実施形態においては、塗料は、さらに、以下の条件１又は条件２のいずれかを満たすことが好適である。
　条件１：粉体と結着剤の合計質量に対する、金属の質量割合は、４０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たす。
　条件２：粉体と結着剤との合計質量に対する、金属の質量割合が７０質量％未満であり、Ｂ／Ａ≦０．３を満たす。さらに、Ｂ／Ａ≦０．２を満たすことが好ましい。
　条件１及び条件２において、金属の質量割合の上限は、６５質量％以下であってもよく、６０質量％以下であってもよい。
　（作用）
　金属硫酸塩と金属を含む粉体が塗膜中に共存した状態で被覆鋼材が腐食環境に曝されると、金属硫酸塩が水に溶解し、金属イオンと硫酸イオンに乖離する。硫酸イオンは粉体中の亜鉛系金属を溶解させ亜鉛イオン（亜鉛合金の場合にはＡｌ，Ｍｇイオンなども含む）が生成する。また、腐食環境に置かれている鋼材は腐食反応により溶解し鉄イオンが生成する。なお、鋼材の腐食反応は亜鉛系金属の犠牲防食作用により抑制される傾向があるが、金属硫酸塩の存在により鋼材の腐食反応の進行が補助される。
　犠牲防食作用と金属硫酸塩による腐食反応の補助により、鋼材の腐食反応に伴い鉄イオンを主体とした薄い鉄さび層が形成されるが、金属イオンがさび層中に取り込まれ鉄さび層を防食的にするとともに、亜鉛イオン（合金粉の場合はAl, Mgイオンなども含む）と硫酸イオンもさび層に取り込まれ、このさび層が防食さび層として機能する。
　鋼材表面にすでに残存さび層が存在している場合、上記イオンの効果により残存さび層も防食さび層に変化する。
　このようにして形成される鉄さび層は防食性が高い。特に塗膜に欠陥部（割れやキズ）が存在する際に、欠陥部における赤さびの発生と、欠陥部からの錆汁の流出や、欠陥部の局部腐食を抑制できる。
　特に、塗膜に割れや傷等の欠陥部があると、当該欠陥部では塗膜が存在せず鋼材が露出しているので、鋼材が腐食環境に曝された瞬間から早期に鋼材の腐食反応が開始する。
　ここで、塗料においてＢ／Ａ＞０．５となる場合、結着剤の質量Ｂが粉体の質量Ａより一定以上多くなるため、金属及び金属硫酸塩等を含む粉体の周りを結着剤が厚く覆うことになり、金属と金属硫酸塩が溶解を開始するまでに必要な時間が長くなる。特に金属硫酸塩の溶解が遅くなる場合、耐食性の高い鉄錆層の形成という機能の発現が特に遅くなる。その結果塗膜の欠陥部において防食性の低い赤錆が発生し、防食性の高い鉄錆層が形成されるまで腐食損傷が進行しやすい。
　これに対して、塗料及び塗膜においてＢ／Ａ≦０．５となる場合、金属と金属硫酸塩の周りを覆う結着剤が薄いため、欠陥部における鋼材の腐食反応開始から大きく遅れずに、周りの塗膜において金属と金属硫酸塩の反応及び防食性の鉄錆層の形成が開始され、塗膜の欠陥部においても等用に防食性の高い鉄錆層が早期に形成されることができ、塗膜の欠陥部における防食性を高めることができ、欠陥部の赤さびの発生を抑制できる。
　ところで、塗膜の欠陥部においては、金属硫酸塩が溶解して生成した硫酸イオンの作用が早期に開始されるため、硫酸イオンは金属を溶解させるばかりではなく欠陥部に露出している鋼材にも直接作用することになり、欠陥部の腐食損傷を一定量助長してしまう場合がある。したがって、塗膜欠陥部においてはこの硫酸塩が溶解してカチオンとして生成した金属イオンを捕捉する必要はないが、アニオンとして生成する硫酸イオンの一定量を塗膜の欠陥部において捕捉することが有利な場合がある。したがって、塗料及び塗膜が、硫酸イオンと難溶性の塩を形成するアルカリ土類金属であるＣａ，Ｓｒ，Ｂａの酸化物及び／又は水酸化物を含有すると、より欠陥部の赤さびの発生を抑制できる場合がある。
　また、塗料及び塗膜が上記の条件１又は条件２を満たすと以下の作用を奏する。塗膜の欠陥部で腐食が進行すると、欠陥部に隣接した、塗膜と密着した部分における塗膜と鋼材との間でも鋼材の腐食が進行し塗膜の欠陥部の幅が拡大することになる。塗膜の欠陥部の幅の拡大の程度は塗膜の密着性に依存する。粉体と結着剤の合計質量に対する金属の割合が多い場合は、固体金属の周りで溶解した金属イオンが腐食生成物を形成し、固体金属を含む固体の体積が拡大して結着剤と鋼材の結合性を低下させる傾向がある。粉体と結着剤の合計質量に対する金属の割合を、いわゆるジンクリッチペイントにおける亜鉛の量の下限である７０質量％を下回る７０質量％未満にすると、塗膜の欠陥部周辺の塗膜の密着性低下が抑制され、塗膜の欠陥部の拡大進展を抑制することができる。なお、亜鉛系金属の質量割合が４０質量％未満の場合には、亜鉛系金属による防食性の効果の担保の観点からＢ／Ａ≦０．３であることが必要であるが、亜鉛系金属の質量割合が４０質量％以上の場合にはＢ／Ａ≦０．４以下であればよい。
（第２実施形態）
　第２実施形態に係る塗料は、粉体と、結着剤と、を含む塗料である。
　（粉体）
　粉体は、硫酸ニッケル、及び、亜鉛及び亜鉛合金（亜鉛以外にアルミニウムやマグネシウムなどを含む合金粉）からなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む。
　（硫酸ニッケル）
　硫酸ニッケルは、水１００ｇに対する溶解量が５℃において０．５ｇ以上である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する、前記硫酸ニッケルの質量割合は、０．１～６０．０質量％である。下限は０．５質量％、１質量％、２質量％、３質量％、又は、４質量％であってもよい。上限は、５０質量％、４０質量％、３０質量％、２０質量％、１５質量％であってもよい。
　（金属）
　金属は、亜鉛、及び、亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、複数種を含んでもよい。亜鉛合金の例は、亜鉛アルミニウム合金、亜鉛マグネシウム合金である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する、少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、１０～７５質量％であってもよく、３５～６５質量％であってもよい。下限は５質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、３５質量％であってもよい。上限は、９０質量％、８５質量％、８０質量％、７５質量％、７０質量％、６５質量％であってもよい。
（粉体における他の成分）
　粉体は、必要に応じて、硫酸ニッケル及び上記の金属以外の成分を含むことができる。
　他の成分の例は、硫酸ニッケル以外の金属硫酸塩、顔料、及び、アルカリ土類金属の酸化物または水酸化物である。
　硫酸ニッケル以外の金属硫酸塩の例は、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種であり、複数種を含んでもよい。上述の各金属硫酸塩は、硫酸ニッケルと同様に水に対して十分な溶解度を有する、すなわち、水１００ｇに対する溶解量が５℃において０．５ｇ以上である。
　顔料の例は、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、及び、特殊機能顔料である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する他の金属硫酸塩の質量割合は、０．１０～６０．０質量％であってよく、１．０～４５．０質量％であってよく、１０．０～４５．０質量％であってよい。
　粉体と結着剤の合計質量に対する顔料の質量割合は、０．１０～８０．０質量％であってよく、１．０～７０．０質量％であってよく、１０．０～４５．０質量％であってよい。
　粉体は、また、リン酸を含んでもよい。粉体と結着剤の合計質量に対するリン酸の質量割合は、１０．０質量％以下であってよく、０．３～１０．０質量％でもよく、０．６～１０．０質量％でもよく、１．０～１０．０質量％でもよい。
　ただし、第２実施形態の粉体（塗料）は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない。
　（粉体の態様）
　粉体は、通常、硫酸ニッケル粉、金属粉、及び、必要に応じて加えられる追加成分の粉体（例えば、金属硫酸塩粉、及び、顔料粉）の混合物である。しかしながら、粉体の一部または全部が、複数の構成成分を含む粒子であってもよい。例えば、１つの粒子が硫酸ニッケル及び金属を両方含んでもよい。
　粉体の平均粒径は、１～４０μｍであることができ、５～２０μｍであってもよい。
　（結着剤）
　本実施形態に係る結着剤は粉体同士及び粉体と鋼材等の基材を結合するものである。結着剤の例は、樹脂である。樹脂としては、特に制限されず、ビニルブチラール樹脂（ポリビニルブチラール樹脂等）、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、及びポリビニルアルコール等）、フタル酸樹脂、メラミン樹脂、及びフッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。上記樹脂が熱硬化性樹脂である場合、塗料は必要に応じて硬化剤をさらに含むことができ、通常、塗料は乾燥中及び乾燥後に硬化する。熱硬化性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、２００～２００００程度である。また、熱可塑性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、１００００～５００００００程度である。
　塗料中において、樹脂は、必要に応じて加えられる溶媒と共に、粉体を分散させる連続相を形成していることができる。
　（粉体と結着剤との配合割合）
　塗料における粉体の質量をＡ、結着剤の質量をＢとしたとき、本実施形態の塗料は、均一に防錆効果を発揮させるべくＢ／Ａ≦０．５を満たすことができ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たしてもよく、Ｂ／Ａ≦０．３を満たしてもよい。
　密着性の観点から、Ｂ／Ａの下限は０．０１、０．０２、０．０５、０．０８、及び、０．１０であってもよい。Ｂ／Ａが小さすぎると、膜と鋼材との密着性、及び、膜の連続性が劣る場合がある。
　（溶剤）
　本実施形態に係る塗料は、溶剤をさらに含むことができる。上記溶剤としては、キシレン及びトルエン等の芳香族系、イソプロピルアルコール及びノルマルブタノール等の炭素数３以上のアルコール系、並びに、酢酸エチル等のエステル系等の非水系溶剤；水、メチルアルコール及びエチルアルコール等の水系溶剤が挙げられる。また、上記樹脂は上記溶剤に溶解する樹脂であることができ、非水系溶剤に溶解する樹脂であってもよく、水系溶剤に溶解する樹脂であってもよい。
　本明細書において、上記塗料の粘度は２０℃においてＢ型粘度計によって測定される。上記塗料の粘度は、塗布方法によって適宜選択されるが、例えば２００～１０００ｃｐｓであることができる。塗料中の溶剤の含有量は、塗料の粘度が上記範囲となるように調整することができる。
　（粉体、結着剤、及び溶剤以外の成分）
　塗料は、さらに、チキソ剤、分散剤、カップリング剤、及び酸化防止剤等の添加剤を含むことができる。添加剤の質量割合は、粉体と結着剤の合計質量に対して、１０．０質量％以下であってもよい。
　（作用）
　硫酸ニッケルと金属を両方含む粉体が塗膜中存在した状態で被覆鋼材が腐食環境に曝されると、硫酸ニッケルが水に溶解しニッケルイオンと硫酸イオンに解離する。硫酸イオンは亜鉛系金属を溶解させ亜鉛イオン（亜鉛合金の場合にはＡｌ，Ｍｇイオンなども含む）が生成する。また、腐食環境に置かれている鋼材は腐食反応により溶解し鉄イオンが生成する。なお、鋼材の腐食反応は塗膜中の金属の犠牲防食作用により抑制される傾向があるが、硫酸ニッケルにより鋼材の腐食反応の進行が補助される。
　犠牲防食作用と硫酸ニッケルによる腐食反応の補助により、鋼材の腐食反応に伴い鉄イオンを主体とした薄い鉄さび層が形成されるが、ニッケルイオンが鉄さび層中に取り込まれさび層を防食的にするとともに、亜鉛イオン（亜鉛合金粉の場合はＡｌ，Ｍｇイオンなども含む）と硫酸イオンもさび層に取り込まれ、得られる鉄さび層が防食さび層として機能する。ニッケルイオンを含む鉄錆層は、他の硫酸塩に含まれる金属カチオンを含む場合に比べて、特に、防食性が高い。
　また、硫酸ニッケル以外の金属硫酸塩を硫酸ニッケルと共に添加した場合、それらから溶出する金属イオンも防食さび層の防食性を高める働きをする。
　また、鋼材表面にすでに残存さび層が存在している場合でも、上記イオンの効果により残存さび層が防食さび層に変化する。
　さらに、塗膜が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物や酸化物を含有しないので、解離したアルカリ土類金属イオンが硫酸イオンと反応して難溶性の塩を早期に形成することが阻害され、本発明の作用が妨げられにくい。
（第３実施形態）
　第３実施形態に係る塗料は、粉体と、結着剤と、を含む塗料である。
　（粉体）
　粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含む。
　（金属硫酸塩）
　金属硫酸塩は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種であり、これらの内の任意の複数種を含んでもよい。なお、上述の各金属硫酸塩は水に対して十分な溶解度を有する、すなわち、水１００ｇに対する溶解量が５℃において０．５ｇ以上である。なお、硫酸カルシウムなどは水に対する溶解度が低いためほとんど効果を示さない。
　金属硫酸塩は、これらの中でも、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、及び、硫酸マグネシウムから成る群から選択される少なくとも１つを含むことが好適である。
　少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は、少なくとも１種の金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上である。少なくとも１種の金属硫酸塩の割合の上限は、０．５ｍｏｌであってもよい。
　粉体と結着剤の合計質量に対する、少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であることができる。下限は０．５質量％、１質量％、２質量％、３質量％、又は、４質量％であってもよい。上限は、５０質量％、４０質量％、３０質量％、２０質量％、１５質量％であってもよい。
（金属）
　金属は、亜鉛、及び、亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、複数種を含んでもよい。亜鉛合金の例は、亜鉛アルミニウム合金、亜鉛マグネシウム合金である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する、少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であることができ、１．０～８５．０質量％であってもよい。下限は３質量％、５質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、３５質量％であってもよい。上限は、９０質量％、８５質量％、８０質量％、７５質量％、７０質量％、６５質量％であってもよい。
（粉体における他の成分）
　粉体は、必要に応じて、上記金属硫酸塩及び金属以外の成分を含むことができる。
　他の成分の例は、顔料である。
　顔料の例は、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、及び、特殊機能顔料である。
　粉体と結着剤の合計質量に対する顔料の質量割合は、０．１０～８０．０質量％であってよく、１．０～７０．０質量％であってよく、１０．０～４５．０質量％であってよい。
　粉体は、また、リン酸を含んでもよい。粉体と結着剤の合計質量に対するリン酸の質量割合は、１０．０質量％以下であってよく、０．３～１０．０質量％でもよく、０．６～１０．０質量％でもよく、１．０～１０．０質量％でもよい。
　ただし、第３実施形態の粉体（塗料）は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない。
　（粉体の形態）
　粉体は、通常、硫酸金属塩粉、金属粉、及び、必要に応じて加えられる追加成分の粉体（例えば、顔料粉）の混合物である。しかしながら、粉体の一部または全部が、複数の構成成分を含む粒子であってもよい。例えば、１つの粒子が硫酸金属塩及び金属を両方含んでもよい。
　粉体の平均粒径は、１～４０μｍであることができ、５～２０μｍであってもよい。
（結着剤）
　本実施形態に係る結着剤は粉体同士及び粉体と鋼材等の基材を結合するものである。塗料においては、結着剤中に粉体が結着剤の例は、樹脂である。樹脂としては、特に制限されず、ビニルブチラール樹脂（ポリビニルブチラール樹脂等）、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、及びポリビニルアルコール等）、フタル酸樹脂、メラミン樹脂、及びフッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。上記樹脂が熱硬化性樹脂である場合、塗料は必要に応じて硬化剤をさらに含むことができ、通常、塗料は乾燥中及び乾燥後に硬化する。熱硬化性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、２００～２００００程度である。また、熱可塑性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、１００００～５００００００程度である。
　塗料中において、樹脂は、必要に応じて加えられる溶媒と共に、粉体を分散させる連続相を形成していることができる。
（粉体と結着剤との配合割合）
　塗料における粉体の質量をＡ、結着剤の質量をＢとしたとき、本実施形態の塗料は、均一に防錆効果を発揮させるべくＢ／Ａ≦０．５を満たすことができ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たしてもよく、Ｂ／Ａ≦０．３を満たしてもよい。
　密着性の観点から、Ｂ／Ａの下限は０．０１、０．０２、０．０５、０．０８、及び、０．１０であってもよい。Ｂ／Ａが小さすぎると、膜と鋼材との密着性、及び、膜の連続性が劣る場合がある。
（溶剤）
　本実施形態に係る塗料は、溶剤をさらに含むことができる。上記溶剤としては、キシレン及びトルエン等の芳香族系、イソプロピルアルコール及びノルマルブタノール等の炭素数３以上のアルコール系、並びに、酢酸エチル等のエステル系等の非水系溶剤；水、メチルアルコール及びエチルアルコール等の水系溶剤が挙げられる。また、上記樹脂は上記溶剤に溶解する樹脂であることができ、非水系溶剤に溶解する樹脂であってもよく、水系溶剤に溶解する樹脂であってもよい。
　本明細書において、上記塗料の粘度は２０℃においてＢ型粘度計によって測定される。上記塗料の粘度は、塗布方法によって適宜選択されるが、例えば２００～１０００ｃｐｓであることができる。塗料中の溶剤の含有量は、塗料の粘度が上記範囲となるように調整することができる。
　（粉体、結着剤、及び溶剤以外の成分）
　塗料は、さらに、チキソ剤、分散剤、カップリング剤、及び酸化防止剤等の添加剤を含むことができる。添加剤の質量割合は、粉体と結着剤の合計質量に対して、１０．０質量％以下であってもよい。
　（作用）
　金属硫酸塩と金属を含む粉体が塗膜中に共存した状態で被覆鋼材が腐食環境に曝されると、金属硫酸塩が水に溶解し、金属イオンと硫酸イオンに乖離する。硫酸イオンは粉体中の亜鉛系金属を溶解させ亜鉛イオン（亜鉛合金の場合にはＡｌ，Ｍｇイオンなども含む）が生成する。また、腐食環境に置かれている鋼材は腐食反応により溶解し鉄イオンが生成する。なお、鋼材の腐食反応は亜鉛系金属の犠牲防食作用により抑制される傾向があるが、金属硫酸塩の存在により鋼材の腐食反応の進行が補助される。
　犠牲防食作用と金属硫酸塩による腐食反応の補助により、鋼材の腐食反応に伴い鉄イオンを主体とした薄い鉄さび層が形成されるが、金属イオンがさび層中に取り込まれ鉄さび層を防食的にするとともに、亜鉛イオン（合金粉の場合はAl, Mgイオンなども含む）と硫酸イオンもさび層に取り込まれ、このさび層が防食さび層として機能する。鋼材表面にすでに残存さび層が存在している場合、上記イオンの効果により残存さび層も防食さび層に変化する。
　金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上の金属硫酸塩を添加すると、金属硫酸塩の添加量が金属粉に対して十分多くなるため、金属硫酸塩が金属を溶解させるばかりではなく、鋼材中の鉄の溶解も促進する。したがって、防食さび層を構成する鉄イオンが多く供給されるため、防食さび層をより強固にすることができる。
　さらに、Ｂ／Ａを上述の下限以上にすると、樹脂の割合がある程度以上となるので鋼材への塗膜の密着性が向上するとともに、水や塩分などの腐食環境の塗膜内への侵入も緩やかになるため、鋼材への防食効果がより高まる。
　（第４実施形態）
［第１～第３実施形態に係る塗料に基づく被覆鋼材及び耐食性鋼構造体］
　図１の（ａ）は本発明の一実施形態に係る鋼材の断面図、図１の（ｂ）は本発明の一実施形態に係る被覆鋼材の断面図、図１の（ｃ）は本発明の一実施形態に係る耐食性鋼構造体の断面図を示す。
　鋼材１０の鋼種は特に限定されず、普通鋼材であってもよく、低合金鋼材であってもよく、ステンレス鋼等の高合金鋼材であってもよく、特殊鋼材であってもよい。鋼材は、表面に錆層又は有機層若しくは無機層を有さなくてもよく、錆層又は有機層若しくは無機層を有していてもよい。
　なお、塗料の塗布前に鋼材１０表面をショットブラスト又は電動工具等で研磨してもよく、表面に錆層が形成されている場合にはワイヤーブラシ等で容易に除去できる錆を除去してもよい。また、鋼材が表面に錆層又は有機層若しくは無機層を有している場合、これらの層を剥離しなくともよく、これらの層を含めて鋼材の表面に塗膜を設けることができる。
　図１の（ｂ）の被覆鋼材１００は、図１の（ａ）の鋼材１０の表面に上記の第１～第３実施形態のいずれかの塗料を塗布し、上記塗料を乾燥又は硬化させることにより得ることができる。したがって、塗膜２０は上述の粉体、結着剤等を含み、これらの粉体及び結着剤等の組成は、上述の第１～第３実施形態におけるいずれかの塗料と同一であることができる。
　塗膜２０において、結着剤である樹脂は粉体を分散させる連続相を形成していることができる。
　上記塗料の塗布方法としては、エアスプレー、エアレススプレー、刷毛塗り及びローラー塗り等が挙げられる。また、上記塗料の乾燥は、例えば、常温（２５℃）常圧（１ａｔｍ）の空気中での自然乾燥等により行われる。乾燥時間は、乾燥形態により異なるものの、通常３０分～６時間程度であり、実用的な塗膜強度が得られる程度に選択される。塗膜２０は、塗料を１回塗布することにより形成することもできるが、複数回重ねて塗布することにより形成してもよい。塗膜２０を塗料を複数回重ねて塗布することにより形成する場合、塗料の組成はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
　上記塗膜２０の厚さは１～１０００μｍであることができる。さらに、塗膜２０の厚さが１０μｍ以上であると、塗料中の各成分が鋼材上に十分保持され、被覆鋼材が腐食環境下に曝露された際に、防食化合物層３０の形成に対して鋼材の腐食のみが先行しすぎない傾向がある。また、上記塗膜の厚さが５００μｍ以下であることにより、経済的に有利であるばかりでなく、下地の鋼材に何らかの影響で発生した応力により塗膜に曲げモーメントが発生した場合等の、塗膜２０の割れ又は鋼材表面からの剥離を抑制することができる。塗膜２０の厚さの下限値は、３μｍであってもよく、５μｍであってもよく、１０μｍであってもよい。塗膜２０の厚さの上限値は、７５０μｍであってもよく、５００μｍであってもよく、３００μｍであってもよい。
　塗膜２０は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有することが好ましく、２００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有することがより好ましい。塗膜２０が、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有することにより、腐食環境下における、金属及び金属硫酸塩等の解離の加速を抑制し、これらの外部への流出を抑制することができる。その結果、塗膜２０中の金属及び金属硫酸塩が防食化合物層３０の形成に有効に供されやすくなる。
　なお、塗膜２０の透湿度が低すぎると金属及び金属硫酸塩の反応（解離等）が遅くなるが、そのこと自体は厳しい腐食環境において防食性を確保する観点からは問題がない。塗膜の透湿度がゼロでなければ、僅かながらも水等が侵入し、腐食を伴う防食化合物層の形成が進行するからである。したがって、塗膜２０の透湿度は低くても、ゼロでなければ本発明の効果を得ることができる。例えば、塗膜２０の透湿度は、３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上でもよく、５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上でもよい。なお、たとえ初期の透湿度がゼロであっても、防食塗膜として使用が開始されると、紫外線や鋼材に作用する応力に起因する変形などにより、塗膜の劣化が始まり時間とともに透湿度は増加するため、使用中に一定の透湿度は得られる。
　また、塗膜２０を形成後、該塗膜２０の表面にさらに別の１層又は２層以上の上塗り塗膜を形成してもよい。すなわち、被覆鋼材１００は、塗膜２０の上に設けられた上塗り塗膜をさらに備えていてもよい。
　上塗り塗膜は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有する層であることが好ましい。上塗り塗膜は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、２００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有することがより好ましい。
　透湿度とは一定時間に単位面積の膜状物質を通過する水蒸気の量を示し、膜状物質を境界線として一方の空気を相対湿度９０％、他方の空気を脱湿剤によって乾燥状態に保ち、２４時間にこの境界線を通過する水蒸気の量をその膜状物質１ｍ２当たりに換算した値である。上記のような上塗り塗膜が形成されることにより、鋼材等に意匠性を付与することができるとともに、防食化合物層による防食効果を補助することができ、鋼材の耐食性をさらに向上することが可能となる。また、上塗り塗膜の透湿度は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、１０ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であってもよい。上塗り塗膜の透湿度が１０ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であることにより、防食化合物層の形成に必要な水分を鋼材１０と塗膜２０との間に早期に供給しやすくなり、耐食性付与の効果が発揮されやすくなる。このような上塗り塗膜を有すると、外部環境によらず、塗膜２０に供給される水の量を制御することができる。ただし、上塗り塗膜の透湿度は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、１０ｇ／（ｍ２・２４ｈ）未満であっても差し支えない。上塗り塗膜の透湿度が小さいと、鋼材１０と塗膜２０との間への水分の供給が少なくなり、防食化合物層が早期に形成されにくくなる。しかし、同時に透湿による鋼材１０の早期の腐食、溶出及び板厚減少も防止することができる。上記上塗り塗膜によって、鋼材１０の腐食が十分防止されている場合には、防食化合物層の形成が必ずしも早期になされる必要はないからである。
　上塗り塗膜の樹脂塗料は、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、又はこれらの混合物等であることができる。上塗り塗膜の透湿度は、上記樹脂塗料に用いる樹脂を選択又は混合することにより、所望の範囲内に制御することができる。例えば、ポリエチレン樹脂の乾燥膜厚１００μｍにおける透湿度は約５～２０ｇ／（ｍ２・２４ｈ）であり、エポキシ樹脂の透湿度は約５～４０ｇ／（ｍ２・２４ｈ）であり、ポリビニルブチラール樹脂の透湿度は約１００～２００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）であり、ポリビニルアルコール樹脂の透湿度は約２００～４００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）である。
　上塗り塗膜の厚さは、例えば、１０～３００μｍであり、２５～２００μｍであることが好ましく、２５～１５０μｍであることがより好ましい。また、上塗り塗膜が奏する効果を得るためには、上塗り塗膜の厚さは、好ましくは５μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上であり、さらに好ましくは１５μｍ以上であり、特に好ましくは２０μｍ以上であり、３０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよい。上塗り塗膜の厚さは、経済的な観点から、例えば、１ｍｍ以下、５００μｍ以下、又は３００μｍ以下等であることができるが、上塗り塗膜が奏する効果を得る観点からは特に制限されない。また、異なる種類の上塗り塗膜を２層以上塗り重ねることもできる。
　図１の（ｃ）に示すように、耐食性鋼構造体２００は、鋼材１０と、塗膜２０と、鋼材１０と塗膜との間に形成された防食化合物層３０とを備える。図１の（ｂ）に示される被覆鋼材１００を、水を含む腐食環境下に曝露させることにより、塗膜２０中の各成分と、鋼材１０中の鉄などの金属成分と、が上述した作用を伴って、鉄イオンを主体とし、金属硫酸塩に由来する金属イオン及び硫酸イオン、及び、亜鉛系金属に由来する亜鉛イオンなどを含む酸化物を含む防食化合物層３０を形成し、耐食性鋼構造体２００が得られる。
　防食化合物層３０の形成のために、好適な被覆鋼材１００の曝露環境は被覆鋼材１００に水分を提供可能な含水雰囲気であることができ、上記曝露は例えば屋外環境若しくは屋内環境下、塩酸等の酸性環境下、海塩粒子飛来環境下、又はＳＯｘ若しくはＮＯｘ等の大気汚染物質飛来環境下等で行われてもよい。また、好適な被覆鋼材１００の曝露条件としては、例えば、屋外に１～３０日程度曝すことが挙げられる。
　耐食性鋼構造体２００は、防食化合物層３０を備えることから、外部の腐食環境に存在する水、酸素及び各種腐食性物質が鋼材に過度に透過することを抑制することができ（バリアー効果）、一般的な腐食環境のみならず、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境においても優れた耐食性を有する。防食化合物層３０の形成後に、塗膜２０を剥離してもよい。
　防食化合物層３０の厚さは、０．５～５０μｍ程度であってよい。防食化合物層３０の厚さが０．５μｍ以上であると、鋼材の耐食効果が得られやすくなる。
　この防食化合物層は、一般腐食環境のみならず、酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境においてもその効果を発揮するものである。なお、ここでいう酸性環境又は塩化物を含む厳しい腐食環境とは、低いｐＨ環境（例えば、ｐＨ４．０以下）、又は、塩化物が常時各種鋼材表面に自然大気腐食環境（一般的な腐食環境）を上回る濃度で存在する（例えば海のごく近くの海水が直接飛来する地上）など、鋼材の腐食を著しく加速することが想定される環境などが例示される。
　また、図２の（ａ）～（ｃ）に示すように、鋼材１０に代えて、めっき鋼材１４を用いてもよい。図２の（ａ）に示すように、めっき鋼材１４は、鋼材１０の表面に、防食作用を有する金属、例えば、アルミニウム、亜鉛及びこれらの合金等の金属によるめっき層１２を有するものである。鋼材１０に代えてめっき鋼材１４を用いた場合、図２の（ｂ）に示すように、被覆鋼材１００はめっき鋼材１４と、該めっき鋼材１４の表面上に形成された塗膜２０とを備える。めっき鋼材１４としては、例えば、溶融亜鉛めっき鋼材が挙げられる。
　また、鋼材１０に代えてめっき鋼材１４を用いた場合、図２の（ｃ）に示すように、耐食性鋼構造体２００は、めっき鋼材１４と、塗膜２０と、めっき鋼材１４と塗膜２０との間又は塗膜２０の内部に形成された防食化合物層３０とを備える。なお、図１のように鋼材１０上に上記塗料を塗布したときには、鋼材１０中の一部の鉄等の腐食による鉄イオンや鉄酸化物の生成が防食化合物層３０の形成に寄与するが、図２のようにめっき鋼材１４上に上記塗料を塗布したときには、めっき層１２中の一部の亜鉛等の腐食による亜鉛イオンや亜鉛酸化物の生成が防食化合物層３０の形成に寄与する。
　（特定の上塗り膜を有する場合の変形態様）
　なお、被覆鋼材が乾燥膜厚１００μｍにおいて３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有する上塗り塗膜を有している場合、上述の第１～第３実施形態以外の塗料に基づいて形成された塗膜でも、本発明の高い耐食性を実現できる。
　例えば、第３実施形態の塗料に基づく塗膜では、塗膜における少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は、塗膜における少なくとも１種の金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上であるが、第３実施形態の塗料における組成を基準として、塗膜における少なくとも１種の金属硫酸塩の割合が０．０７ｍｏｌ未満であってもよい。このような場合であっても、第３実施形態のような耐食性を有することができる。なお、少なくとも１種の金属硫酸塩の割合の下限は、０．００５ｍｏｌであることができる。さらに、塗膜は、アルカリ土類金属の酸化物及び／または水酸化物、例えば酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムを含むこともできる。
　以下、本発明の実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
（第１実施形態：試験番号Ａ１～Ａ２９）
＜被覆鋼材の作製＞
　７０×１５０×３ｍｍの寸法を有する、下記表１に示す組成の鋼材を準備した。この鋼材を３年間大気中（小浜市）に暴露し、表面に錆層を自然形成させた後、ワイヤーブラシで表面のケレンを行い、鋼材を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜塗料の調製＞
　亜鉛粉、硫酸アルミニウム粉、硫酸ニッケル粉、硫酸マグネシウム粉、硫酸カルシウム粉、酸化カルシウム粉、酸化バリウム粉、体質顔料粉を準備した。それぞれの粉体の平均粒径は１０μｍ程度であった。各粉体、エポキシ樹脂（三菱化学、エピコート：エポキシ当量１６０～１７０）、及び、溶媒をビーズミル中で混合および分散し、試験番号Ａ１～Ａ２６の塗料を得た。なお、溶媒として、塗料の粘度が２０℃において２００～１０００ｃｐｓとなるような量及び比のキシレン、及び、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテルの混合物を用いた。表２～表４に、塗料における固形分すなわち粉体及びエポキシ樹脂の質量比率を示す。なお、体質顔料として硫酸バリウムを用いた。
＜塗料の塗布＞
　鋼材の表面に、エアスプレー法により、各塗料を塗布した。そして、塗布後の鋼材を常温（２５℃）で、通常の塗膜試験法に従い７日間空気中で乾燥させて各試験番号の被覆鋼材を得た。塗料から形成された塗膜の厚さ（乾燥膜厚）を表に示す。更に、粉体の質量Ａに対する結着剤の質量Ｂの比（Ｂ／Ａ）も表に示す。
　試験番号Ａ４及びＡ１７では、塗膜の形成後、さらに、上塗り塗膜としてエポキシ樹脂を塗布して乾燥させ、１００μｍの透湿度が５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）の膜（厚み２０μｍ）を形成した。
　透湿度の測定は、事前に同一のエポキシ樹脂にて厚さ１００μｍの上塗り塗膜を作製し、ＪＩＳ　Ｚ　０２０８（カップ法）の条件Ｂ（温度４０℃、相対湿度９０％）に準じて測定した。
＜耐食性試験＞
　７０×１５０×３ｍｍの被覆鋼材の主面に、カッターを用いて長さ８０ｍｍ、幅０．１ｍｍで鋼材に達する深さの２本のカットを主面の中央において６０°で２本が交差するように施した。
　ＪＩＳ　Ｋ５６００－７－９：２００６に規定されるサイクル腐食試験方法のサイクルＤ法（ＣＣＴ）を採用して、被覆鋼材を２４０サイクルの間腐食環境下に維持した。この腐食試験は、（１）３０±２℃の環境下で５０±１０ｇ／Ｌの塩化ナトリウム水溶液を３０分間噴霧すること、（２）温度３０±２℃，湿度９５±３％ＲＨの湿潤環境で１．５時間湿潤すること、及び、（３）温度５０±２℃と３０±２℃でそれぞれ２時間乾燥させること、の合計３工程を１サイクルとするサイクル腐食試験方法である。
＜耐食性評価＞
　腐食試験後に、このカット部における赤錆の発生状態を確認し、以下の４つのランクに分類した。Ａは「カット部における赤錆発生無し」、Ｂは「カット部における一部点状の赤錆発生」、Ｃは「カット部における赤錆の部分発生」、Ｄは「カット部長さ全域における赤錆の発生と流出」である。
　さらに、上記カット部における平均膨れ幅を測定し、以下の３つのランクに分類した。Ｓを平均膨れ幅が０．１ｍｍ未満の場合、Ａを平均膨れ幅が０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満の場合、Ｂを平均膨れ幅が１～１．５ｍｍの場合、平均膨れ幅が１．５ｍｍ超の場合をＣとした。なお、膨れ幅は，カットに沿って１０ｍｍ間隔で片側の膨れ幅を１２点測定し，上位１０点の平均値とした。
　試験結果を表２～表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　試験結果から以下のことが明らかとなった。硫酸金属塩及び亜鉛粉を含み、かつ、Ｂ／Ａが０．５以下である試験番号Ａ１～Ａ１１、及び、試験番号Ａ１４，Ａ１５，Ａ１８～Ａ２０，Ａ２２～Ａ２９では、試験番号Ａ１２，Ａ１３、Ａ１６，Ａ１７，Ａ２１に比べて、カット部の赤さび発生が抑制された。
　また、条件１：すなわち粉体と結着剤の合計質量に対する金属の質量割合が、４０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たす、又は、条件２：粉体と結着剤との合計質量に対する少なくとも１種の金属の質量割合が７０質量％未満であり、Ｂ／Ａ≦０．３を満たす、試験番号Ａ３、Ａ４，Ａ６～Ａ９，Ａ１５，Ａ１９，Ａ２２，及び、Ａ２６～Ａ２９では、カット部の平均膨れ幅が小さく抑えられた。
　なお、Ｂ／Ａ≦０．２を満たす試験番号Ａ２７では、カット部の平均膨れ幅が極めて小さく、最小幅０．１ｍｍの測定精度では膨れが計測されなかったことから、条件２において、Ｂ／Ａ≦０．２となれば特に効果があることが確認された。
（第２及び第３実施形態：試験番号Ｂ１～Ｂ３９）
＜被覆鋼材の作製＞
　試験番号Ａ１と同様にして鋼材を得た。
＜塗料の調製＞
　亜鉛粉、硫酸アルミニウム粉、硫酸ニッケル粉、硫酸マグネシウム粉、硫酸ナトリウム粉、体質顔料粉を準備した。それぞれの粉体の平均粒径は１０μｍ程度であった。各粉体、エポキシ樹脂（三菱化学、エピコート：エポキシ当量１６０～１７０）、及び、溶媒をビーズミル中で混合および分散し、試験番号Ｂ１～Ｂ３９の塗料を得た。なお、溶媒として、塗料の粘度が２０℃において２００～１０００ｃｐｓとなるような量及び比のキシレン及びエチレングリコールモノターシャリーブチルエーテルの混合物を用いた。表４～表６に、塗料における固形分すなわち粉体及びエポキシ樹脂の質量比率を示す。なお、体質顔料としては硫酸バリウムを用いた。
＜塗料の塗布＞
　鋼材の表面に、エアスプレー法により、各塗料を塗布し、試験番号Ａ１と同様にして、各試験番号の被覆鋼材を得た。塗料から形成された塗膜の厚さ（乾燥膜厚）を表３～表５に示す。更に、粉体の質量Ａに対する結着剤の質量Ｂの比（Ｂ／Ａ）も表に示す。
　試験番号Ｂ３、Ｂ８、Ｂ１６，Ｂ２１，Ｂ２８，Ｂ３０、及びＢ３４では、塗膜の形成後、さらに、上塗り塗膜としてエポキシ樹脂を塗布して乾燥させ、１００μｍの透湿度が５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）の膜（厚み２０μｍ）を形成した。透湿度の測定は、試験番号Ａ４と同様に行った。
＜耐食性試験＞
　０．５ｍａｓｓ％のＮａＣｌ及び０．０７５％のＮａＨＣＯ３を含む水溶液を調製した。被覆鋼材に対して以下の３つの工程を１サイクルとし、これを４５回（４５日間）繰り返した。
　（１）温度５０℃、相対湿度９５％の環境に６時間、被覆鋼材を水平に静置する。
　（２）２５℃の試験水溶液に１５分間被覆鋼材を浸漬する。
　（３）温度６０℃、相対湿度５０％の環境に１７時間４５分被覆鋼材を水平に静置する。
　＜耐食性評価＞
　腐食試験後の被覆鋼材における腐食電流密度を試験水溶液中で測定した。
　具体的には、腐食試験後の被覆鋼材を作用極とし，Ａｇ／ＡｇＣｌ電極およびＰｔ板をそれぞれ参照電極および対極とした三電極方式により分極試験を行い、アノード分極曲線及びカソード分極曲線からターフェル法により腐食電流密度を決定した。なお、分極試験前に、試験片の側面と裏面は防食塗料を厚く塗布して評価対象外とした。
　組成及び試験結果を表５～表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　試験結果から以下のことが明らかとなった。
　硫酸ニッケル、及び、亜鉛系金属を含み、粉体と結着剤の合計質量に対する硫酸ニッケルの質量割合が、０．１～６０．０質量％であり、粉体と結着剤の合計質量に対する、亜鉛系金属の質量割合が１．０～９５．０質量％であり、かつ、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない、試験番号Ｂ１～Ｂ３，Ｂ６～Ｂ８，Ｂ１１，Ｂ１４～Ｂ１６，Ｂ１９～Ｂ２１，Ｂ２４、及び、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属塩硫酸と、亜鉛系金属と、を含み、少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は亜鉛系金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上であり、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び水酸化バリウムのいずれも含まない試験番号Ｂ１４～Ｂ２６では、試験番号Ｂ４，Ｂ５，Ｂ９，Ｂ１０，Ｂ１２，Ｂ１３，及び、Ｂ２７～Ｂ３９に比して、腐食電流密度が十分に小さくなった。
　また、上塗り膜の形成も、耐食性をより向上させることが判明した。
　上記した本願発明によれば、鋼材等に対して高い耐食性を付与することができる塗料及びこれを用いて得られる被覆鋼材を提供できる。

 

Claims (13)

  1. 　粉体と、結着剤と、を含む塗料であって、
    　前記粉体は、
    　　硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
    　　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含み、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
    　前記塗料における前記粉体の質量をＡ、前記結着剤の質量をＢとしたとき、Ｂ／Ａ≦０．５を満たす、塗料。
  2. 　さらに、以下の条件１又は条件２のいずれかを満たす、請求項１に記載の塗料。
    　条件１：前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、４０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たす。
    　条件２：前記粉体と前記結着剤との合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合が７０質量％未満であり、Ｂ／Ａ≦０．３を満たす。
  3. 　前記粉体は、さらに、アルカリ土類金属の酸化物及び／または水酸化物を含む、請求項１又は２に記載の塗料。
  4. 　粉体と、結着剤と、を含む塗料であって、
    　前記粉体は、
    　　硫酸ニッケル、及び、
    　　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属を含み、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記硫酸ニッケルの質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
    　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない、塗料。
  5. 　粉体と、結着剤と、を含む塗料であって、
    　前記粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
    　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含み、
    　前記少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は、前記少なくとも１種の金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上であり、
    　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び水酸化バリウムのいずれも含まない、塗料。
  6. 　鋼材と、該鋼材の表面上に形成された塗膜と、を備え、
    　前記塗膜は、粉体と、結着剤と、を含み、
    　前記粉体は、
    　硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
    　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含み、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属硫酸塩の質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
    　前記塗膜における前記粉体の質量をＡ、前記結着剤の質量をＢとしたとき、Ｂ／Ａ≦０．５を満たし、
    　前記塗膜の厚みが１０～３００μｍである、被覆鋼材。
  7. 　さらに、以下の条件１又は条件２のいずれかを満たす、請求項６に記載の被覆鋼材。
    　条件１：前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、４０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、Ｂ／Ａ≦０．４を満たす。
    　条件２：前記粉体と前記結着剤との合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合が７０質量％未満であり、Ｂ／Ａ≦０．３を満たす。
  8. 　前記粉体は、さらに、アルカリ土類金属の酸化物及び／または水酸化物を含む、請求項６又は７に記載の被覆鋼材。
  9. 　鋼材と、該鋼材の表面上に形成された塗膜と、を備え、
    　前記塗膜は、粉体と結着剤とを含み、
    　前記粉体は、
    　　硫酸ニッケル、及び、
    　　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属を含み、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記硫酸ニッケルの質量割合は、０．１～６０．０質量％であり、
    　前記粉体と前記結着剤の合計質量に対する、前記少なくとも１種の金属の質量割合は、１．０～９５．０質量％であり、
    　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まず、
    　前記塗膜の厚みが１０～３００μｍである、被覆鋼材。
  10. 　鋼材と、該鋼材の表面上に形成された塗膜と、を備え、
    　前記塗膜は、粉体と、結着剤と、を含み、
    　前記粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
    　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含み、
    　前記少なくとも１種の金属硫酸塩の割合は、前記少なくとも１種の金属１００ｇに対して０．０７ｍｏｌ以上であり、
    　酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び水酸化バリウムのいずれも含まず、
    　前記塗膜の厚みが１０～３００μｍである、被覆鋼材。
  11. 　前記塗膜の上に設けられた上塗り塗膜をさらに備え、
    　前記上塗り塗膜は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有する、請求項６～１０のいずれか１項に記載の被覆鋼材。
  12. 　鋼材と、前記鋼材の表面上に形成された塗膜と、前記塗膜の上に設けられた上塗り塗膜を備え、
    　前記塗膜は、粉体と、結着剤とを含み、
    　前記粉体は、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト、硫酸クロム、硫酸銅、硫酸チタン、硫酸スズ、硫酸ジルコニウム、硫酸バナジウム、及び、硫酸マンガンからなる群から選択される少なくとも１種の金属硫酸塩と、
    　亜鉛及び亜鉛合金からなる群から選択される少なくとも１種の金属と、を含み、
    　前記上塗り塗膜は、乾燥膜厚１００μｍにおいて、３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有する、被覆鋼材。
  13. 　前記粉体は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、及び、水酸化バリウムのいずれも含まない、請求項１２に記載の被覆鋼材。

     
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012183819A (ja) * 2011-02-17 2012-09-27 Jfe Steel Corp レーザ切断性、一次防錆性および視認性に優れた塗装鋼材
WO2014020665A1 (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 株式会社京都マテリアルズ 塗料及び被覆鋼材
JP2016040350A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 新日鐵住金株式会社 補修用下地塗料組成物
JP2017101147A (ja) * 2015-12-01 2017-06-08 新日鐵住金株式会社 Ｓｎイオンを利用した厚膜形無機ジンクリッチペイント塗料組成物
WO2019069724A1 (ja) * 2017-10-06 2019-04-11 株式会社京都マテリアルズ 高い耐食性を付与する鋼材用反応性塗料
WO2019069722A1 (ja) * 2017-10-06 2019-04-11 株式会社京都マテリアルズ 塗料及び被覆鋼材

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012183819A (ja) * 2011-02-17 2012-09-27 Jfe Steel Corp レーザ切断性、一次防錆性および視認性に優れた塗装鋼材
WO2014020665A1 (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 株式会社京都マテリアルズ 塗料及び被覆鋼材
JP2016040350A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 新日鐵住金株式会社 補修用下地塗料組成物
JP2017101147A (ja) * 2015-12-01 2017-06-08 新日鐵住金株式会社 Ｓｎイオンを利用した厚膜形無機ジンクリッチペイント塗料組成物
WO2019069724A1 (ja) * 2017-10-06 2019-04-11 株式会社京都マテリアルズ 高い耐食性を付与する鋼材用反応性塗料
WO2019069478A1 (ja) * 2017-10-06 2019-04-11 株式会社京都マテリアルズ 高い耐食性を付与する鋼材用反応性塗料
WO2019069722A1 (ja) * 2017-10-06 2019-04-11 株式会社京都マテリアルズ 塗料及び被覆鋼材

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