JPH09302479A - 耐食性に優れた表面処理鋼材およびその表面処理方法 - Google Patents
耐食性に優れた表面処理鋼材およびその表面処理方法Info
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- JPH09302479A JPH09302479A JP11992096A JP11992096A JPH09302479A JP H09302479 A JPH09302479 A JP H09302479A JP 11992096 A JP11992096 A JP 11992096A JP 11992096 A JP11992096 A JP 11992096A JP H09302479 A JPH09302479 A JP H09302479A
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- steel material
- titanium oxide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴｉＯ2 系皮膜を有する表面処理鋼材の耐食
性を高める。 【解決手段】 鋼材の表面に、下層としてα−Ｆｅ2 Ｏ
3 を皮膜固形分中８〜１００重量％含有する第１の皮膜
層を設け、その上に酸化チタンを１２〜１００重量％含
有する第２の皮膜を設ける。
性を高める。 【解決手段】 鋼材の表面に、下層としてα−Ｆｅ2 Ｏ
3 を皮膜固形分中８〜１００重量％含有する第１の皮膜
層を設け、その上に酸化チタンを１２〜１００重量％含
有する第２の皮膜を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性に優れた表面処
理鋼材および鋼材の表面処理方法に関するものであり、
詳しく述べるならば、鋼材の表面に下層としてα−Ｆｅ
2 Ｏ3 を含有する第１の皮膜層を有し、その上層に酸化
チタンを含有する第２の皮膜層を有し、耐食性に優れた
鋼材を得る表面処理方法に関するものである。より詳し
く述べるならば、本発明は、建築材料及び構造材料用な
どの該表面処理鋼材の表面に光が照射された後には、酸
化チタンの光半導体作用が発揮されて、鋼材の耐食性を
飛躍的に向上させることが可能な表面処理方法に関する
ものである。
理鋼材および鋼材の表面処理方法に関するものであり、
詳しく述べるならば、鋼材の表面に下層としてα−Ｆｅ
2 Ｏ3 を含有する第１の皮膜層を有し、その上層に酸化
チタンを含有する第２の皮膜層を有し、耐食性に優れた
鋼材を得る表面処理方法に関するものである。より詳し
く述べるならば、本発明は、建築材料及び構造材料用な
どの該表面処理鋼材の表面に光が照射された後には、酸
化チタンの光半導体作用が発揮されて、鋼材の耐食性を
飛躍的に向上させることが可能な表面処理方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタンを鋼材など金属の防食に適用
する技術は、現在までほとんどなく、僅かに次の２つが
あげられる。第１に、「材料と環境」第４４巻、ｐ．５
３９、１９９５年に記載された、炭素鋼を５００℃以上
に加熱し不特定な酸化皮膜を形成させ、上層にゾルゲル
法で酸化チタンを形成させ、電気化学的な方法により耐
食性向上を確認したものである。また第２は、特開平０
６−０１０１５３号公報にステンレス鋼からなる基材の
表面に、チタン含有量に換算して１ｍｇ／ｍ2 以上のチ
タン酸化物を含有する皮膜層を形成して、光照射下にお
いて高い耐食性を有するステンレス鋼板を提供すること
が開示されている。しかしながら、従来の第１の技術
は、炭素鋼を高温で加熱焼成して酸化鉄皮膜を得ている
ため、酸化鉄皮膜層の形成効率が極端に悪いこと、並び
に酸化鉄皮膜層の組成中にα−Ｆｅ2 Ｏ3 が少ないため
に、耐食性が十分に得られていなかった。また、第２の
技術は、防食効果が得られるのは、実際にはステンレス
鋼材のみに限定されており、他の材料には適用できなか
った。また、酸化チタンのみの１層構造であることか
ら、防食効果が低いという問題点を有していた。
する技術は、現在までほとんどなく、僅かに次の２つが
あげられる。第１に、「材料と環境」第４４巻、ｐ．５
３９、１９９５年に記載された、炭素鋼を５００℃以上
に加熱し不特定な酸化皮膜を形成させ、上層にゾルゲル
法で酸化チタンを形成させ、電気化学的な方法により耐
食性向上を確認したものである。また第２は、特開平０
６−０１０１５３号公報にステンレス鋼からなる基材の
表面に、チタン含有量に換算して１ｍｇ／ｍ2 以上のチ
タン酸化物を含有する皮膜層を形成して、光照射下にお
いて高い耐食性を有するステンレス鋼板を提供すること
が開示されている。しかしながら、従来の第１の技術
は、炭素鋼を高温で加熱焼成して酸化鉄皮膜を得ている
ため、酸化鉄皮膜層の形成効率が極端に悪いこと、並び
に酸化鉄皮膜層の組成中にα−Ｆｅ2 Ｏ3 が少ないため
に、耐食性が十分に得られていなかった。また、第２の
技術は、防食効果が得られるのは、実際にはステンレス
鋼材のみに限定されており、他の材料には適用できなか
った。また、酸化チタンのみの１層構造であることか
ら、防食効果が低いという問題点を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
抱える問題点を解決し、ステンレス鋼以外の材料に対し
ても高い耐食性を有するような表面処理鋼材および鋼材
の表面処理法を提供することを目的とするものである。
抱える問題点を解決し、ステンレス鋼以外の材料に対し
ても高い耐食性を有するような表面処理鋼材および鋼材
の表面処理法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決するための手段について鋭意検討した結果、表面
に酸化チタン皮膜を含有する皮膜を形成させた鋼材の特
性を調べる過程において、鋼材表面にα−Ｆｅ2 Ｏ3 を
含有する酸化物皮膜層を下層として形成させた後に、酸
化チタンを含有する皮膜を上層として形成させた２層構
造皮膜に、光を照射すると、該鋼材の耐食性が飛躍的に
向上することを新たに見い出し、本発明を完成するに至
った。
を解決するための手段について鋭意検討した結果、表面
に酸化チタン皮膜を含有する皮膜を形成させた鋼材の特
性を調べる過程において、鋼材表面にα−Ｆｅ2 Ｏ3 を
含有する酸化物皮膜層を下層として形成させた後に、酸
化チタンを含有する皮膜を上層として形成させた２層構
造皮膜に、光を照射すると、該鋼材の耐食性が飛躍的に
向上することを新たに見い出し、本発明を完成するに至
った。
【０００５】すなわち本発明の第一は、鋼材の表面に、
下層としてα−Ｆｅ2 Ｏ3 を皮膜固形分中８〜１００重
量％含有する第１の皮膜層を有し、その上に酸化チタン
を１２〜１００重量％含有する第２の皮膜を有すること
を特徴とする耐食性に優れた表面処理鋼材であり、本発
明の第二は、鋼材表面に、酸化鉄またはオキシ水酸化鉄
を付着させた後、５２５〜９５０℃に加熱して、α−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 含有皮膜を形成させ、その上に酸化チタン皮膜
を形成させることを特徴とする鋼材の表面処理方法あ
り、また本発明の第三は、鋼材表面に、α−Ｆｅ2 Ｏ3
含量を８％以上含有する有機もしくは無機塗料を塗布
し、その上に酸化チタンを１２〜１００重量％含有する
酸化チタン含有皮膜を形成することを特徴とする鋼材の
表面処理方法である。
下層としてα−Ｆｅ2 Ｏ3 を皮膜固形分中８〜１００重
量％含有する第１の皮膜層を有し、その上に酸化チタン
を１２〜１００重量％含有する第２の皮膜を有すること
を特徴とする耐食性に優れた表面処理鋼材であり、本発
明の第二は、鋼材表面に、酸化鉄またはオキシ水酸化鉄
を付着させた後、５２５〜９５０℃に加熱して、α−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 含有皮膜を形成させ、その上に酸化チタン皮膜
を形成させることを特徴とする鋼材の表面処理方法あ
り、また本発明の第三は、鋼材表面に、α−Ｆｅ2 Ｏ3
含量を８％以上含有する有機もしくは無機塗料を塗布
し、その上に酸化チタンを１２〜１００重量％含有する
酸化チタン含有皮膜を形成することを特徴とする鋼材の
表面処理方法である。
【０００６】以下に本発明の内容を詳しく説明する。本
発明では、鋼材の表面に下層として形成されるα−Ｆｅ
2 Ｏ3 含有皮膜もしくは塗膜中の固形分に対してα−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 の含有量が８重量％未満であると、防食性の向
上効果が低いので８重量％以上が必要である。本発明の
第一および第二のにおいてはα−Ｆｅ2 Ｏ3 の含有量は
１００重量％であることが最も好ましい。
発明では、鋼材の表面に下層として形成されるα−Ｆｅ
2 Ｏ3 含有皮膜もしくは塗膜中の固形分に対してα−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 の含有量が８重量％未満であると、防食性の向
上効果が低いので８重量％以上が必要である。本発明の
第一および第二のにおいてはα−Ｆｅ2 Ｏ3 の含有量は
１００重量％であることが最も好ましい。
【０００７】次に、本発明の第一から第三において第２
層目の皮膜層には酸化チタンの含有量が１２重量％未満
であると、防食性の向上効果が低くなるので好ましくな
く、防食性の向上効果を最大に引き出すには１００重量
％が最も好ましい。
層目の皮膜層には酸化チタンの含有量が１２重量％未満
であると、防食性の向上効果が低くなるので好ましくな
く、防食性の向上効果を最大に引き出すには１００重量
％が最も好ましい。
【０００８】本発明の第二においてα−Ｆｅ2 Ｏ3 を８
〜１００重量％含有する下層皮膜の形成方法について
は、熱延鋼板に付着している酸化鉄（スケール、黒皮）
を利用して、これを５２５〜９５０℃に加熱することに
より、α−Ｆｅ2 Ｏ3 を効率良く生成させることができ
る。また、既に腐食した発錆鋼材を用いる場合でも、後
工程で５２５〜９５０℃に加熱すれば良い。さらに、電
解法などにより酸化鉄やオキシ酸化鉄を付着させた鋼材
を５２５〜９５０℃に加熱してもα−Ｆｅ2 Ｏ3 含有皮
膜を得ることが可能である。電解法以外にも強アルカ
リ、高温浴中に鋼材を浸漬する黒染め法をはじめとし
て、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法などいかなる方法で酸化鉄やオ
キシ酸化鉄を鋼材表面に付着させても良い。
〜１００重量％含有する下層皮膜の形成方法について
は、熱延鋼板に付着している酸化鉄（スケール、黒皮）
を利用して、これを５２５〜９５０℃に加熱することに
より、α−Ｆｅ2 Ｏ3 を効率良く生成させることができ
る。また、既に腐食した発錆鋼材を用いる場合でも、後
工程で５２５〜９５０℃に加熱すれば良い。さらに、電
解法などにより酸化鉄やオキシ酸化鉄を付着させた鋼材
を５２５〜９５０℃に加熱してもα−Ｆｅ2 Ｏ3 含有皮
膜を得ることが可能である。電解法以外にも強アルカ
リ、高温浴中に鋼材を浸漬する黒染め法をはじめとし
て、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法などいかなる方法で酸化鉄やオ
キシ酸化鉄を鋼材表面に付着させても良い。
【０００９】また本発明の第二では、酸化鉄またはオキ
シ水酸化鉄を付着させた鋼材を５２５〜９５０℃に加熱
することを特徴としているが、これは、発明者らによる
分析の結果、通常の酸化鉄やオキシ水酸化鉄は、５２５
〜９５０℃に加熱することにより、一部がα−Ｆｅ2 Ｏ
3 に変化するためである。効率よくα−Ｆｅ2 Ｏ3 を得
るための加熱温度として５２５〜９５０℃以上が望まし
く、５２５℃以下であるとほとんどα−Ｆｅ2 Ｏ3 を得
られず、９５０℃以上では鋼材の変質を引き起こすこと
や、大量の加熱エネルギーが必要で、経済的に不利であ
る。
シ水酸化鉄を付着させた鋼材を５２５〜９５０℃に加熱
することを特徴としているが、これは、発明者らによる
分析の結果、通常の酸化鉄やオキシ水酸化鉄は、５２５
〜９５０℃に加熱することにより、一部がα−Ｆｅ2 Ｏ
3 に変化するためである。効率よくα−Ｆｅ2 Ｏ3 を得
るための加熱温度として５２５〜９５０℃以上が望まし
く、５２５℃以下であるとほとんどα−Ｆｅ2 Ｏ3 を得
られず、９５０℃以上では鋼材の変質を引き起こすこと
や、大量の加熱エネルギーが必要で、経済的に不利であ
る。
【００１０】本発明の第三においてはα−Ｆｅ2 Ｏ3 顔
料を８重量％以上含有する有機樹脂あるいは無機バイン
ダー塗料などを塗布して下層皮膜を形成する。
料を８重量％以上含有する有機樹脂あるいは無機バイン
ダー塗料などを塗布して下層皮膜を形成する。
【００１１】次に、上層の酸化チタン含有皮膜の形成方
法については、特定するものではなく、例えばＰＶＤ法
やＣＶＤ法などいかなる方法によるものでも良い。また
チタン酸化物の粉末を含有する有機あるいは無機の樹脂
塗料や、チタン酸化物ゾルを塗布乾燥して用いても良
い。
法については、特定するものではなく、例えばＰＶＤ法
やＣＶＤ法などいかなる方法によるものでも良い。また
チタン酸化物の粉末を含有する有機あるいは無機の樹脂
塗料や、チタン酸化物ゾルを塗布乾燥して用いても良
い。
【００１２】本発明が対象とする鋼材としては特に限定
はなく、炭素鋼、ステンレス鋼の他に、亜鉛めっき、亜
鉛合金めっき鋼などのめっき鋼材などに対しても有効で
ある。本発明により処理されたステンレス鋼は直接酸化
チタン系被膜を形成したものよりも防食性が一層向上す
る。さらに本発明は銅、アルミニウム、チタン、マグネ
シウムなどの金属にも適用できる。さらにＴｉＯ2 の量
は鋼板表面積当たり１．０〜６ｇ／ｍ2 の範囲において
優れた防食性が達成される。
はなく、炭素鋼、ステンレス鋼の他に、亜鉛めっき、亜
鉛合金めっき鋼などのめっき鋼材などに対しても有効で
ある。本発明により処理されたステンレス鋼は直接酸化
チタン系被膜を形成したものよりも防食性が一層向上す
る。さらに本発明は銅、アルミニウム、チタン、マグネ
シウムなどの金属にも適用できる。さらにＴｉＯ2 の量
は鋼板表面積当たり１．０〜６ｇ／ｍ2 の範囲において
優れた防食性が達成される。
【００１３】本発明の防食表面処理鋼材は、光の照射後
にその防食性が向上するが、特に波長が４００ｎｍ以下
の紫外線を多く含む５００ルクス以上の照射時において
耐食性の向上効果をもたらすものである。
にその防食性が向上するが、特に波長が４００ｎｍ以下
の紫外線を多く含む５００ルクス以上の照射時において
耐食性の向上効果をもたらすものである。
【００１４】
【作用】本発明による表面処理鋼の耐食性が格段に向上
するのは、酸化チタンのｎ型半導体電極としての光電気
化学的性質によるものと考えられる。すなわち、チタン
酸化物は光照射を受けると光電気化学的性質により、素
材の鋼材がカソード、チタン酸化物（例えばＴｉＯ2 ）
がアノードになり、鋼材をカソード防食することによ
り、耐食性を向上させるのである。さらに、この際のア
ノード反応はチタン酸化物表面で起こる、 ２Ｈ2 Ｏ→Ｏ2 ＋４Ｈ+ ＋４ｅ- で示される水の電気分解反応であるために、チタン酸化
物は全く消費されず、劣化しない。このことから本発明
による効果は光の存在下で半永久的に持続する。また、
この光電気化学反応は、一時的に光が照射された後であ
れば、記憶効果により、光照射の無い暗い環境でもカソ
ード防食能を維持することができる。これらの作用は、
（上層）皮膜中に酸化チタンを１２〜１００重量％含有
する場合にその防食作用が著しく向上する。下層のα−
Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する皮膜の作用については、現在、詳
細は不明であり、発明者らは鋭意検討中であるが、素材
金属と上層チタン酸化物皮膜の中間層として、α−Ｆｅ
2 Ｏ3 を含有する皮膜を設けると、この中間層が無いも
のと比較して、飛躍的に向上する現象は確認されてい
る。
するのは、酸化チタンのｎ型半導体電極としての光電気
化学的性質によるものと考えられる。すなわち、チタン
酸化物は光照射を受けると光電気化学的性質により、素
材の鋼材がカソード、チタン酸化物（例えばＴｉＯ2 ）
がアノードになり、鋼材をカソード防食することによ
り、耐食性を向上させるのである。さらに、この際のア
ノード反応はチタン酸化物表面で起こる、 ２Ｈ2 Ｏ→Ｏ2 ＋４Ｈ+ ＋４ｅ- で示される水の電気分解反応であるために、チタン酸化
物は全く消費されず、劣化しない。このことから本発明
による効果は光の存在下で半永久的に持続する。また、
この光電気化学反応は、一時的に光が照射された後であ
れば、記憶効果により、光照射の無い暗い環境でもカソ
ード防食能を維持することができる。これらの作用は、
（上層）皮膜中に酸化チタンを１２〜１００重量％含有
する場合にその防食作用が著しく向上する。下層のα−
Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する皮膜の作用については、現在、詳
細は不明であり、発明者らは鋭意検討中であるが、素材
金属と上層チタン酸化物皮膜の中間層として、α−Ｆｅ
2 Ｏ3 を含有する皮膜を設けると、この中間層が無いも
のと比較して、飛躍的に向上する現象は確認されてい
る。
【００１５】
【実施例】本発明をより詳しく説明するために、実施例
を比較例とともに挙げて具体的に説明する。さらに、そ
の耐食性の評価結果を表１に示す。
を比較例とともに挙げて具体的に説明する。さらに、そ
の耐食性の評価結果を表１に示す。
【００１６】実施例１ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．１ｃｍサイズのＳＰＣ
Ｃ鋼材を、第１層の下層として、Metal Finishing Guid
e Book, Nathanial Hall,p.474（1961）記載の黒染め法
により酸化鉄皮膜を形成させた後に、加熱炉で５３０℃
で２０分間加熱したところ、下層中のα−Ｆｅ2 Ｏ3 含
有量は１２重量％以上であった。次に、上層として、日
本金属学会報、第２８巻、第３号、ｐ．１７６に開示さ
れたゾル- ゲル法により酸化チタン皮膜を約１５０ｍｇ
／ｍ2 塗布し、３２０℃で５分乾燥して成膜した。上層
中の酸化チタン含有量は９７重量％であった。この試片
を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供
し、腐食外観を観察した。
Ｃ鋼材を、第１層の下層として、Metal Finishing Guid
e Book, Nathanial Hall,p.474（1961）記載の黒染め法
により酸化鉄皮膜を形成させた後に、加熱炉で５３０℃
で２０分間加熱したところ、下層中のα−Ｆｅ2 Ｏ3 含
有量は１２重量％以上であった。次に、上層として、日
本金属学会報、第２８巻、第３号、ｐ．１７６に開示さ
れたゾル- ゲル法により酸化チタン皮膜を約１５０ｍｇ
／ｍ2 塗布し、３２０℃で５分乾燥して成膜した。上層
中の酸化チタン含有量は９７重量％であった。この試片
を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供
し、腐食外観を観察した。
【００１７】実施例２ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．１ｃｍサイズの熱延鋼
材に元々付着していたスケール（黒皮、酸化鉄皮膜）を
下層として、これを加熱炉で６００℃で１５分間加熱し
たところ、下層スケール皮膜中のα−Ｆｅ2 Ｏ3 含有量
は１４重量％以上であった。上層は実施例１同様とし
た。この試片を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外
曝露試験に供し、腐食外観を観察した。
材に元々付着していたスケール（黒皮、酸化鉄皮膜）を
下層として、これを加熱炉で６００℃で１５分間加熱し
たところ、下層スケール皮膜中のα−Ｆｅ2 Ｏ3 含有量
は１４重量％以上であった。上層は実施例１同様とし
た。この試片を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外
曝露試験に供し、腐食外観を観察した。
【００１８】実施例３ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．０７ｃｍサイズの電気
亜鉛めっき鋼板に、下層として、和光純薬製の一級試薬
α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂
の固形分に対し、３５重量％添加した塗料を塗布した。
次に、上層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔料を、旭
電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂の固形分に対し、４０
重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈川県平
塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、腐食外観
を観察した。
亜鉛めっき鋼板に、下層として、和光純薬製の一級試薬
α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂
の固形分に対し、３５重量％添加した塗料を塗布した。
次に、上層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔料を、旭
電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂の固形分に対し、４０
重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈川県平
塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、腐食外観
を観察した。
【００１９】実施例４ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．０７ｃｍサイズのＳＰ
ＣＣ鋼材に、第１層の下層として、和光純薬製の一級試
薬α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹
脂の固形分に対して２５重量％添加した塗料を塗布し
た。次に、上層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔料
を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂の固形分に対し
て３５重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈
川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、腐
食外観を観察した。
ＣＣ鋼材に、第１層の下層として、和光純薬製の一級試
薬α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹
脂の固形分に対して２５重量％添加した塗料を塗布し
た。次に、上層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔料
を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂の固形分に対し
て３５重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈
川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、腐
食外観を観察した。
【００２０】比較例１ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．１ｃｍサイズのＳＰＣ
Ｃ鋼材を、第１層の下層として、Metal Finishing Guid
e Book, Nathanial Hall,p.474（1961）記載の黒染め法
により酸化鉄皮膜を形成させた後に、加熱炉で４５０℃
で２０分間加熱した。これにより、下層中のα−Ｆｅ2
Ｏ3 含有量は５重量％であった。次に、上層として、日
本金属学会報、第２８巻、第３号、ｐ．１７６に記載さ
れたゾル- ゲル法により酸化チタン皮膜を１５０ｍｇ／
ｍ2 塗布し、３２０℃で５分乾燥して成膜した。上層中
の酸化チタン含有量は約９７重量％であった。この試片
を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供
し、腐食外観を観察した。
Ｃ鋼材を、第１層の下層として、Metal Finishing Guid
e Book, Nathanial Hall,p.474（1961）記載の黒染め法
により酸化鉄皮膜を形成させた後に、加熱炉で４５０℃
で２０分間加熱した。これにより、下層中のα−Ｆｅ2
Ｏ3 含有量は５重量％であった。次に、上層として、日
本金属学会報、第２８巻、第３号、ｐ．１７６に記載さ
れたゾル- ゲル法により酸化チタン皮膜を１５０ｍｇ／
ｍ2 塗布し、３２０℃で５分乾燥して成膜した。上層中
の酸化チタン含有量は約９７重量％であった。この試片
を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供
し、腐食外観を観察した。
【００２１】比較例２ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．１ｃｍサイズの熱延鋼
材に元々付着していたスケール（黒皮、酸化鉄皮膜）を
下層として、これを加熱炉で４２０℃で１５分間加熱し
た。下層スケール皮膜中のα−Ｆｅ2 Ｏ3 含有量は４重
量％以上であった。上層は実施例１と同様とした。この
試片を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験
に供し、腐食外観を観察した。
材に元々付着していたスケール（黒皮、酸化鉄皮膜）を
下層として、これを加熱炉で４２０℃で１５分間加熱し
た。下層スケール皮膜中のα−Ｆｅ2 Ｏ3 含有量は４重
量％以上であった。上層は実施例１と同様とした。この
試片を神奈川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験
に供し、腐食外観を観察した。
【００２２】比較例３ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．０７ｃｍサイズの電気
亜鉛めっき鋼板に、第１層の下層として、和光純薬製の
一級試薬α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポ
キシ樹脂に固形分に対して５重量％添加した塗料を塗布
した。次に、下層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔料
を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂に固形分に対し
て７重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈川
県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、腐食
外観を観察した。
亜鉛めっき鋼板に、第１層の下層として、和光純薬製の
一級試薬α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポ
キシ樹脂に固形分に対して５重量％添加した塗料を塗布
した。次に、下層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔料
を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂に固形分に対し
て７重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈川
県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、腐食
外観を観察した。
【００２３】比較例４ 縦１５ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ０．０７ｃｍサイズのＳＰ
ＣＣ鋼材に、第１層の下層として、和光純薬製の一級試
薬α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹
脂の固形分に対して５重量％添加した塗料を塗布した。
続く、第２層の下層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔
料を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂に固形分に対
して７重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈
川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、目
視により腐食外観を観察した。 （以下余白）
ＣＣ鋼材に、第１層の下層として、和光純薬製の一級試
薬α−Ｆｅ2 Ｏ3 を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹
脂の固形分に対して５重量％添加した塗料を塗布した。
続く、第２層の下層として、石原産業社製のＴｉＯ2 顔
料を、旭電化工業社製溶剤系エポキシ樹脂に固形分に対
して７重量％添加した塗料を塗布した。この試片を神奈
川県平塚市の工業地帯に１年間屋外曝露試験に供し、目
視により腐食外観を観察した。 （以下余白）
【００２４】
【表１】
【００２５】表１の結果から明らかなように、本発明の
表面処理鋼材を用いた実施例１〜４については腐食がわ
ずかであるが、本発明の範囲外である比較例１〜４は腐
食面積が大きいことがわかる。
表面処理鋼材を用いた実施例１〜４については腐食がわ
ずかであるが、本発明の範囲外である比較例１〜４は腐
食面積が大きいことがわかる。
【００２６】
【発明の効果】従来、重防食用塗料を厚く塗装していた
鋼材などに対して本発明を適用することにより、塗料の
使用量を大幅に減らすことが可能になった。また、従
来、スケールの付着した鋼材は、酸洗などにより、その
スケール皮膜を除去した後に使用していたが、本発明に
より、スケール付着鋼材をそのまま利用することが可能
となり、実用上の価値がかなり大きくなったのである。
鋼材などに対して本発明を適用することにより、塗料の
使用量を大幅に減らすことが可能になった。また、従
来、スケールの付着した鋼材は、酸洗などにより、その
スケール皮膜を除去した後に使用していたが、本発明に
より、スケール付着鋼材をそのまま利用することが可能
となり、実用上の価値がかなり大きくなったのである。
Claims (7)
- 【請求項１】 鋼材の表面に、下層としてα−Ｆｅ2 Ｏ
3 を皮膜固形分中８〜１００重量％含有する第１の皮膜
層を有し、その上に酸化チタンを１２〜１００重量％含
有する第２の皮膜を有することを特徴とする耐食性に優
れた表面処理鋼材。 - 【請求項２】 鋼材表面に、酸化鉄またはオキシ水酸化
鉄を付着させた後、５２５〜９５０℃に加熱して、α−
Ｆｅ2 Ｏ3 含有皮膜を形成させ、その上に酸化チタン皮
膜を形成させることを特徴とする鋼材の表面処理方法。 - 【請求項３】 前記鋼材が表面にスケールを有する熱間
圧延鋼材である請求項２記載の鋼材の表面処理方法。 - 【請求項４】 前記酸化鉄またはオキシ水酸化鉄を鋼材
の表面に電解法で付着させる請求項２記載の鋼材の表面
処理方法。 - 【請求項５】 前記酸化鉄またはオキシ水酸化鉄が鋼材
の表面に生成した腐食生成物である請求項２記載の鋼材
の表面処理方法。 - 【請求項６】 鋼材表面に、α−Ｆｅ2 Ｏ3 含量を８％
以上含有する有機もしくは無機塗料を塗布し、その上に
酸化チタンを１２〜１００重量％含有する酸化チタン含
有皮膜を形成することを特徴とする鋼材の表面処理方
法。 - 【請求項７】 前記鋼材がステンレス鋼以外の鋼材であ
る請求項２から６までのいずれか１項記載の鋼材の表面
処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11992096A JP3686472B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 耐食性に優れた表面処理鋼材およびその表面処理方法 |
| TW085113720A TW338070B (en) | 1996-05-15 | 1996-11-09 | A surface-treated steel having improved corrosion resistance and surface treating method of steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11992096A JP3686472B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 耐食性に優れた表面処理鋼材およびその表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09302479A true JPH09302479A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3686472B2 JP3686472B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=14773458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11992096A Expired - Fee Related JP3686472B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 耐食性に優れた表面処理鋼材およびその表面処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3686472B2 (ja) |
| TW (1) | TW338070B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003066934A1 (fr) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Structure a base de matiere metallique resistant a la corrosion et procede de traitement en surface de cette matiere metallique |
| US6882459B2 (en) | 2000-09-01 | 2005-04-19 | Akira Fujishima | Photoreactive devices, translucent members, ornaments, anticorrosive devices, devices for reducing oxygen and devices for controlling growth of microorganisms |
| JP2015223736A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 株式会社デンソー | 金属構造体およびその製造方法 |
| CN112310428A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 罗伯特·博世有限公司 | 耐腐蚀氧化物膜和用于燃料电池的双极板的应用 |
| CN115612973A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-01-17 | 上海大陆天瑞激光表面工程有限公司 | 钢铁材料表面氧化膜的激光高温闪速形成方法 |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP11992096A patent/JP3686472B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-09 TW TW085113720A patent/TW338070B/zh active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6882459B2 (en) | 2000-09-01 | 2005-04-19 | Akira Fujishima | Photoreactive devices, translucent members, ornaments, anticorrosive devices, devices for reducing oxygen and devices for controlling growth of microorganisms |
| WO2003066934A1 (fr) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Structure a base de matiere metallique resistant a la corrosion et procede de traitement en surface de cette matiere metallique |
| JP2015223736A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 株式会社デンソー | 金属構造体およびその製造方法 |
| CN112310428A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 罗伯特·博世有限公司 | 耐腐蚀氧化物膜和用于燃料电池的双极板的应用 |
| CN115612973A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-01-17 | 上海大陆天瑞激光表面工程有限公司 | 钢铁材料表面氧化膜的激光高温闪速形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW338070B (en) | 1998-08-11 |
| JP3686472B2 (ja) | 2005-08-24 |
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