JPH0448080A

JPH0448080A - 錆付け耐候性鋼板

Info

Publication number: JPH0448080A
Application number: JP15788490A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Sugimoto; 克久杉本; Naoki Yamagishi; 直樹山岸
Original assignee: YAMAKI KOGYO KK
Current assignee: YAMAKI KOGYO KK
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-02-18
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH0737672B2

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〕この発明は金属質材料の化学的表面処理の分骨に属し、
錆付は処理を施ざｎた耐候性鋼に関する。

（従来の技術］合金元素としてＯｕ、０ｒＳＰを小量含む低合金高張力
鋼（以下、耐候性鋼という。）はその表面に大気暴露に
より高い保護性をもつ緻密な安定錆層を形成して自ら腐
食反応を抑制するため、適当な条件下では塗装等の防食
法を講じないで探使用されていたのであるが、安定錆層
の形成に３〜５年の長期を要するため大気腐食の初期段
階において鉄鋼が流出してＷＩＦＭを汚染するおそれが
あること、′ｆ：た、鉄鋼の形成には環境条件が大さく
影響するため使用できる環境が制限されることがある等
の問題がある。そのため、表面に安定錆層が早期に形成
された耐候性鋼が求められている。

そこで、本願出願人は先に塩酸系処理液によつて天然錆
に近い外観を呈する錆層を確保したが、塩酸系処理液に
よる錆層はａｔ−イオンを含んでいるため、多湿雰囲気
中では錆層の局部的破壊と新たな腐食発生が生ずる欠点
があった。

（発明が解決しようとする課題〉上記に鑑みてこの発明が解決しようとする課題は、塩酸
系処理液によらないで錆層を確保し、それによって大気
暴露時の腐食が抑制され、かつ、銅皮膜の耐食性がより
有効に向上した耐候性鋼を提供しようとするものである
。

（課題を解決するための手段）上記の課題を解決するためにこの発明が講じた第１の発
明は純水と硫酸と硝酸とアンモニア水とＦｅｚ　（５Ｏ
４）　３　＠　２Ｈ２Ｏの組成から成る錆付は処理液で
処理して成る人工錆付は耐候性鋼板であり、第２の発明
は第１の発明の錆付は処理液に０ｔｚ８０４　＠５Ｈ，
２Ｏ、（！１Ｈ４）　２　ＨＰＯ４の添加物の少なくと
も１つを添加して成る鋳付は処理液で処理して成る人工
錆付は耐候性鋼板であり、第３の発明は第２の発明によ
る耐候性鋼板をけい酸ナトリウム溶液で処理して成る人
工錆付は耐候性鋼板である。

（作　用り上記第１の発明によるものは腐食増量が小さく地鉄の腐
食を有効に抑制しており、第２の発明によるものは腐食
増量低下に有効であり、第３の発明によるものは錆層中
に生じたクラックを被覆して耐候性を強化する。

（実施例〉実施に供さｉｔたテストピースは耐候性ｆ１９ＸｓｓＰ
ム−０（ＯＯＲ−テＥＭＯンで、寸法が１．０×１００
×１００−のものである。該テストピースはアセトンに
よる除染、エメリー紙ｉＧ、　１Ｆの研磨、アセトンに
よる脱脂の順で前処理さｎたちのである。上記の前処理
されたテストピースは別表１中の溶液の組成欄に示すよ
うに、純水１０００ｖａｔに対して濃硫酸４ｗａｌ、濃
硝酸１２．５　ｍｌ、濃アンモニア水１０　ｍｌ　ｓ　
Ｌｅ２　（８０４）３　ｍ　２Ｈ２Ｏ１００５層ｇの組
成から成る耐候性鋼における錆付は処理ｔ＆　Ｃ以下、
単に処理ｔ＆という。】によって以下に示す手順で錆付
は処理された。

（１）　　処理液＆を刷毛を用いてテストピースの表面
に塗布し、直ちに７０°Ｃ〜８０°０に加熱し、余分の
処理液ａを揮発させる０テストピースの表面が冷えた後
、再度、処理液＆を塗布し同様の加熱を行う。この操作
を３回行なってからテストピースを２Ｏ６ａＳｉｌｉ度
８８幡に保った恒温恒湿輪中で１２時間熟成し、鋳を発
生させる。

（２）２回目以降の錆付は処理は、恒温恒湿輪中で生成
した浮き鋳をブラシを用いて除去し、内層の密着した錆
層だけを表面に残してから（１）と同様の操作を行う。

（３）　　上記の操作を１日２回ずつ、３日間行う。

この処理が終了したらテストピースを流水中で洗浄し、
浮き錆を完全に除去した後、乾燥させる。

（４）以上の操作の後、テストピースの錆付は処理面を
残して裏面及び切断面を塩化ビニール樹脂塗料で完全に
被覆し、耐食性を評価するための腐食試験に供した。

上記の手順で錆付は処理したテストピースと未処理のテ
ストピースとのその耐候性を調べるため、６力月間大気
暴露試験に供され、その結果は第１図に示すように、い
ずｎのテストピースも暴霧開始後２〜３カ月間は腐食増
量が時間と井に大きくなるが、その後最大値を経て減少
する０すなわち、最初の２力月間は両者に明確な差異は
見られないが、その後は錆付は処理したテＸ）ピースの
方が重量増加が夕な（なる◎このことは錆付は処理によ
り地鉄の腐食が抑制されることを示している。大気暴露
試験において、いずｎのテストピースも初期に腐食増量
を示すことは、この期間に地鉄の溶解が活発に行われ、
新たな錆が形成されることを示している。

したがって、人工的に錆付は処理したテストピースでは
、この期間の腐食増量の小ざいものほど耐食性の良い人
工錆を有していることになると考えられる。

次に腐食増量は先の基礎試験において確認したことであ
るが、第２図に示すように塩酸系溶液より処理渡島で処
理した場合の方が腐食増量が小ざ＜、シかも被錆付は処
理材（耐候性鋼λの成分元素の添加状態によっても大き
く変化するものであるから、前記の処理液ａに耐候性鋼
の成分元素であるＯｕ、Ｏｒ　、　Ｐの溶出イオン形態
に相当するＯｎ！”、Ｏ’ｒ”　、Ｐ　Ｏ４’−ヲ１！
　独アＺ）いは複合添加した溶液を用いて、前述の（１
）〜（４）までの要領による錆付は処理をしたテストピ
ースにより大気暴露試験に準じた促進腐食試験（腐食環
境を一定に保ち、かつ、短時間で腐食量【評価できる恒
温恒温促進試験２を行ない１腐食重量変化を確認した。

先ずＯｕ２＋、Ｏｕ２”　＋〇　ｒ３”、Ｏｎ！”＋Ｐ
Ｏ４３−を添加した処理液ａによる錆付は処理を確認す
るものであるが１第３図に示すとおり、０猛２を単独添
加した場合（Ｏｕｌ３、Ｃｕ２８で表示）は処理液ａの
みで処理した場合と比較すると腐食増量は大きくなって
いる。また、Ｏｕ２＋とＣｒ３＋を同時添加（Ｃｕ１３
−Ｃｒ５０〜０ｕ２８−Ｃｒ７８０で表示２したものも
同様に腐食増量は大きくなっている。

こｎに対してＯｎ！”　とＰＯ４３−を複合添加（０１
１１３−Ｐ　８〜０ｕ２８−　ＰＩ３２　で表示）した
溶液を用いた場合には、腐食増量が低下しており、特に
０ｔＬ１３−Ｐ８．０ｕ２８−　ＰＩ３２　（添加量は
！！１に示す。以下同じ。ンの組合わせによる複合添加
が有効であることがわかる。処理液ａにａｕｇ”、Ｃｒ
３＋・ＰＯ４３−を同時添加した溶液で錆付は処理した
テストピースの促進腐食試験の結果は第４図に示すとお
りであり、この場合は、第６図に示した１イオン種また
は２イオン種添加溶液を用いたときに比べ、処理溶液の
組成の違いによる腐食増量の違いは更に大きくなってい
る。すなわち、Ｃｕ２８−Ｏｒ！５ｏ−ＰＩ３２や０ｕ
２８−Ｏｒ　７８０−ｐＢの組合わせは有効ではな（５
Ｏｎ−１３−０ｒ５０−ＰＩ３２や０ｎ−１３０ｒ５Ｑ
−ｐＢ　のような０ｔＩ２＋量の少ない組合わせが有効
であることがわかる。しかし、０ｕ１３−Ｃｒ５０−　
ＰＩ３２及びＯｕ　１３−Ｏｒ５　Ｑ　−ｐＢの組合わ
せも、第３図に示した０ｕ１３−ＰＩ３２及び０ｕ１３
−ＰＩ３の組合わせと効果はほとんど同じである。した
がって、Ｃｒの添加は腐食の抑制にはほとんど効果がな
いものと判断される。

また、耐食性を左右すると見らｎる錆付は処理時の温度
と湿度の影響を確認するためのテストピースとして、処
理液ａにＯｕｌ　３−　ＰＩ３２を複合添加した溶液で
錆付は処理されたものが用いらｎ１処理回数と錆付着量
の関係が調べられた。

結果は第５図に示すように、該テストピースの錆付は処
理直後の重量と所定の温度と湿度で１２時間熟成した後
の重量の差（重量増加］は６回の処理の平均から明ら？
なように、湿度が高（なる程重量増加は大きくなり、し
たがって、銅皮膜もこれに応じてより厚くなっていると
考えられる。このことから腐食に対しては温度６５０ｃ
１湿度１００％がもつとも悪い条件であるので、該条件
下で、第５図に示した種々の熟成条件で錆付は処理した
テストピースについて促進腐食試験を行ったところ、第
６図に示すような結果が得らｎたちのであり、熟成時の
湿度が高いほど・言い換えると厚い皮膜が生成する場合
はど腐食増量が寺ないということであり、すなわち、錆
付は処理によって厚い皮膜を形成させるほど腐食を抑制
できるということである０ことに１３５°Ｃ１湿度８０
％の熟成が腐食抑制に有効であることがわかる。

次に１上記第１と第２の発明による錆層にクラックが生
ずることがある。クラックが存在すると耐久性を低下さ
せ、地鉄まで水分が浸透しやすいために流れ鋳が完全に
防止できなくなる。

そこで錆層の安定性を高めることを目的とする第３の発
明を説明する。こｎは人工錆層中にけい酸ナトリウムを
含浸処理したものであって、第２の発明による耐候性鋼
板の浮き銅除去のもの及び浮き錆付きのものに、１１０
ｚ　３５−３８≦、Ｈ＆２Ｏ１７〜１８％、Ｈ２Ｏ４３
〜４３襲の溶液を塗布して乾燥したものについて促進腐
食による重量変化試験と大気暴露試験並びに、塗布に代
えて同上溶液に浸漬して乾燥したものについて促進腐食
による重量変化試験と大気暴露試験をした。その結果、
後者の溶液に浸漬する場合の方か良好な結果を示した。

また、上記の硫酸系処理溶液に耐候性鋼を浸漬してＰＨ
の経時変化を調べた結果では繰り返し使用によって劣化
した硫酸系処理溶液は酸を加えてＰＨを調節することに
よって再使用が可能であった。

（発明の効果）以上のようにこの発明に係る耐候性鋼における錆付は処
理液によれば１（１）　　耐候性鋼の大気暴露時の腐食は早期に抑制さ
れ１（２）塩酸系溶液による処理ようも腐食抑制効果が大き
く、（３）　　該錆付は処理液へのＯｎ　２＋、Ｐ　Ｏ４’
−の複合添加は銅皮膜の耐食性向上に有効であり、特に
１５　ｐｐｗｒ　Ｏｎ”＋と１３２　ｐＰＩＩ　ＰＯ４
’−の複合添加は効果的であり、（４）　　付帯的には錆付は処理中の湿度を高くしてや
れば骸錆付は処理液の腐食効果はざらに大となり、（５）　　けい酸ナトリウム溶液に浸漬することにより
錆の４つ質感を損なうことなく耐候性を向上させる等の
特徴を呈するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る処理液ａで錆付は処理されたテ
ストピースと未処理テストピースの大気暴露試験による
腐食重量変化図ＳＮ２図は処理液ａ及び塩酸系溶液で錆
付は処理したテストピースの促進腐食試験（３５０％湿
度１００襲］における重量変化図、第３図は処理液ａと
該処理液ａにＯｘ２”、（Ｏｎ２”、’　！”　”　）
Ｓ（Ｏｎ２Ｚ　ＰＯ４５−）をそｎぞれ添加した溶液で
錆付は処理したテストピースの促進腐食試験（３５０Ｓ
ｆｆｉ度１００≦］での重量変化図、第４図は処理ｆｉ
ａにＯｎ２”、Ｏｒ３＋、ＰＯ４３−を複合添加した溶
液とで錆付は処理したテストピースの促進腐食試験（３
５°０１湿度１００％２での重量変化図、第５図は処理
液龜による錆付は処理時の熟成条件（温度と湿度ンを変
えたときのテストピースの重量変化図１第６図は処理液
ａによる錆付は処理時の熟成条件を変えた場合の促進腐
食試験（６５ｏ　ｓ湿度１００％）での腐食重量変化図
、表１は錆付は処理ｆｉａと添加溶液の組成を示したも
のである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　純水と硫酸と硝酸とアンモニア水とＦｅ＿２（
ＳＯ＿４）＿３・２Ｈ＿２Ｏの組成から成る錆付け処理
液で処理して成る錆付け耐候性鋼板。
（２）　純水と硫酸と硝酸とアンモニア水とＦｅ＿２（
ＳＯ＿４）＿３・２Ｈ＿２Ｏの組成液に対してＣｕＳＯ
＿４・５Ｈ＿２Ｏ、（ＮＨ＿４）＿２ＨＰＯ＿４の添加
物の少なくとも１つを添加して成る錆付け処理液で処理
して成る錆付け耐候性鋼板。
（３）　純水と硫酸と硝酸とアンモニア水とＦｅ＿２（
ＳＯ＿４）＿３・２Ｈ＿２Ｏの組成液に対してＣｕＳＯ
＿４・５Ｈ＿２Ｏ、（ＮＨ＿４）＿２ＨＰＯ＿４の添加
物の少なくとも１つを添加して成る錆付け処理液で処理
して、次にけい酸ナトリウム溶液で処理して成る錆付け
耐候性鋼板。