JPH10310722A - 防錆剤及びそれを用いた防錆方法 - Google Patents

防錆剤及びそれを用いた防錆方法

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JPH10310722A
JPH10310722A JP11985897A JP11985897A JPH10310722A JP H10310722 A JPH10310722 A JP H10310722A JP 11985897 A JP11985897 A JP 11985897A JP 11985897 A JP11985897 A JP 11985897A JP H10310722 A JPH10310722 A JP H10310722A
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Akira Yamauchi
昌 山内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】防錆処理工程が簡単であって、塗布後の皮膜厚
さが薄く、鉄素地への錆発生を確実に防止することので
きる防錆剤及びそれを用いた防錆方法を提供すること。 【解決手段】ケイ素イオンを含む水溶液からなる防錆
剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は防錆剤及びそれを用
いた防錆方法に関し、より詳細には、比較的簡単な作業
工程にて防錆効果を発揮することが可能な防錆剤及びそ
れを用いた防錆方法に関する。
【0002】
【従来の技術】錆とは金属の水和酸化物、塩基性水酸化
物等の微小な結晶が凝集したものであるが、特に鉄素地
に発生する錆は一般には自己保護性に乏しく、放置する
と表面の錆による材料の劣化が進行する。もっとも錆び
るという化学反応は水と酸素を必要とし、金属と酸素と
の化学反応の自由エネルギー変化は常温では負であるた
め、酸化はごく自然に起こる反応である。このため、鉄
等の金属素地には通常様々な方法により防錆処理が施さ
れる。従来の防錆方法のうちのいくつかを下記に説明す
る。
【0003】防錆方法の一つとしては、まず油性の物質
を鉄素地に塗布することによって鉄と酸素の結合を防ぐ
方法が上げられる。しかしながらこの方法では、鉄素地
に塗布した前記油性物質が酸化されて変質する可能性が
あり、又、他の物体との接触によって塗布後の前記油性
物質が前記他の物体に転写されてしまうおそれもある。
これに対し、前記油性物質に適度な粘性を加えると共に
乾燥によって転写されにくい状態とすることができるペ
ンキ等を鉄素地に塗布する方法もとられているが、ペン
キと鉄素地との間に少しでも空隙が生じるとそこから錆
が発生、進行してしまう。
【0004】そこで、現在では亜鉛や錫等を例えば溶融
メッキ法によってメッキする方法が採用されている場合
も多い。これら亜鉛や錫をメッキすれば、鉄素地よりも
先に亜鉛や錫が酸化されるため、酸素が鉄素地にまで達
するのを防ぐことができる。特に錫は体内への有害性が
低いとされているため、缶詰缶の内側等へのメッキに採
用されている。しかしながらこの方法では、亜鉛や錫を
溶融してメッキ処理を行う必要があるため、作業工程が
複雑化し、溶融物を安全な状態で廃棄するためには更な
る工程を必要とするといった課題がある。また、ペンキ
による方法にしてもメッキによる方法にしても、鉄素地
とペンキ或いはメッキ金属との密着性を高めるためにサ
ンドペーパやグラインダ等で鉄素地表面に細かい凹凸を
形成することが必要な場合が多く、手間がかかる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題に鑑
み発明されたものであり、防錆処理工程が簡単であっ
て、塗布後の皮膜厚さが薄く、鉄素地への錆発生を確実
に防止することのできる防錆剤及びそれを用いた防錆方
法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意研究を重ねた結果、ケイ素イオンを含
む水溶液、特にケイ酸カリウム又はケイ酸ナトリウムの
水溶液を鉄素地に塗布することにより鉄素地の錆発生を
防ぎ得ることを発見し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち本発明に係る防錆剤は、ケイ素イ
オンを含む水溶液からなることを特徴としており、特
に、ケイ酸カリウム又はケイ酸ナトリウムのうちの少な
くとも1種からなるケイ酸塩水溶液からなることを特徴
としている。
【0008】また、本発明に係る防錆方法はこのような
防錆剤を鉄素地に塗布し、塗布表面温度を70℃以上と
し、その状態を1分間以上保持して前記鉄素地に前記ケ
イ酸塩の皮膜を形成することを特徴としている。また、
予め鉄素地温度が70℃以上になるよう昇温させてお
き、前記防錆剤を鉄素地に塗布し、塗布表面温度を70
℃以上とした状態を1分間以上保持して前記鉄素地に前
記ケイ酸塩の皮膜を形成してもよい。鉄素地への防錆剤
の塗布方法としては、噴霧、塗り付け、浸漬のうちの何
れの方法をとってもよい。さらに、沸騰させた防錆剤中
に鉄素地を浸漬し、鉄素地表面温度を70℃以上で1分
間以上保持する方法を採用すれば、ベルトコンベア等に
よる流れ作業が可能となり、前記鉄素地表面に前記ケイ
酸塩による皮膜を形成する作業を極めて容易なものとす
ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る防錆剤及びそ
れを防錆方法の実施の形態について説明する。実施の形
態に係る防錆剤は、ケイ素イオンを含む水溶液、特にケ
イ酸カリウム又はケイ酸ナトリウムのうちの少なくとも
1種からなるケイ酸塩水溶液からなる。ケイ酸カリウム
としては、メタケイ酸カリウム(K2 SiO3 )や二ケ
イ酸水素カリウム(KHSi2 5 又はK2 Si4 9
・H2 O)等が挙げられ、ケイ酸ナトリウムとしては、
メタケイ酸ナトリウム(Na2 SiO3 )及びその様々
の割合の水化物、オルトケイ酸ナトリウム(Na4 Si
4 )、二ケイ酸ナトリウム(Na2 Si2 5 )、四
ケイ酸ナトリウム(Na2 Si4 9 )等が挙げられる
が、実際には水ガラスとして汎用されているものを使用
すればよい。この水ガラスは一般にmK2 O・nSiO
2 やmNa2 O・nSiO2 で表されるが、mを1とし
てnは0.5〜4の範囲であり、工業的に入手し易く、
安価であることからn=2〜4のものが好ましい。これ
らケイ酸カリウム又はケイ酸ナトリウムの結晶は、水に
可溶であるため1%以上の濃度の水溶液を作成するのは
容易である。
【0010】ここで、ケイ酸塩の水溶液中濃度は1%以
上であるのが好ましい。水溶液中濃度が1%より低くて
もある程度の防錆効果は得られるが、十分な防錆効果を
発揮させ得るケイ酸塩皮膜を形成するには、前記した低
濃度の防錆剤では、塗布、乾燥を繰り返し行ってケイ酸
塩による皮膜を積層する必要が生じるため作業時間が長
くなる。また、ケイ酸塩の水溶液中濃度は1%程度で十
分であり、濃度が高まるとコストが高くなる。よって、
これらを考慮して前記水溶液中濃度を決定するのが好ま
しい。
【0011】このような防錆剤を用いて鉄素地表面を防
錆するには、例えば以下のような工程をとる。まず、ケ
イ酸カリウム又はケイ酸ナトリウムのうちの少なくとも
1種からなるケイ酸塩の水溶液である防錆剤を鉄素地に
塗布する。この塗布方法は、噴霧でも、刷毛塗り等によ
る塗り付けでも、水溶液中に浸漬した後引き上げるドリ
ッピングでもよい。この時の水溶液温度は何ら限定され
るものではないが、その後、バーナ等の加熱装置を用い
て塗布表面温度を70℃以上とし、1分間以上その温度
を保持する。こうすることにより、前記水溶液中のケイ
酸カリウム成分又はケイ酸ナトリウム成分からなるケイ
酸塩が鉄素地表面に均一に付着し、乾燥した被膜が形成
される。よって、空気中の酸素が鉄素地と接触するのを
防ぐことができ、水の介在によって鉄素地から遊離した
鉄イオンが空気中の酸素と結びついて酸化鉄となり、鉄
素地に錆が発生するといった現象を発生させないように
することができる。
【0012】なお、鉄素地を予め湯浴するのではなく、
通常の切削作業時に、本発明に係る防錆剤を一般に使用
される切削油の代わりとして用いても前記した効果を得
ることができる。この場合、切削作業によって必然的に
鉄素地表面温度が上昇することを利用し、防錆剤を吹き
付けても前記表面温度が70℃を下回らないよう、防錆
剤の吹き付け量を加減して温度制御した状態を1分間以
上維持することにより、何ら特別な作業工程を付加する
ことなく防錆剤の塗布作業を完了することができる。ま
た、沸騰させた防錆剤中に鉄素地を浸漬し、鉄素地表面
温度が70℃以上の状態を1分間以上保持することによ
り防錆剤の塗布作業を行ってもよく、この場合、特別な
器具を用いる必要がないため、より簡単に防錆作業を行
うことができる。鉄素地表面を防錆するのには、いずれ
の方法を用いる場合も鉄素地表面に油膜が存在しないの
が好ましく、希塩酸等にて脱脂処理を行った後に前記し
た防錆剤による防錆処理を行うのがよい。
【0013】本発明に係る防錆方法によれば、従来のペ
ンキ塗布やメッキ処理のように、鉄素地とペンキ或いは
メッキ金属との結合を強力にするために行われていたサ
ンディング等の鉄素地表面への凹凸形成処理を行う必要
がなく、また、防錆剤によって形成される皮膜はペンキ
塗布やメッキ処理の場合よりも格段に薄くすることがで
きるため、鉄製精密部品の防錆方法としても優れた方法
であると言える。
【0014】また、従来のペンキ塗布やメッキ処理によ
って形成される皮膜は時間の経過によって次第にクラッ
クが入る場合が多く、このクラック部から錆が発生する
ことが多かったが、本発明に係るケイ酸塩による皮膜
は、時間の経過によってもクラックが入りにくい。さら
に、前記ケイ酸塩による皮膜上にペンキ等を塗布した場
合は、仮にペンキ等の塗布膜にクラックやピンホールが
発生したとしても、そこから錆が進行するのを防ぐこと
ができる。
【0015】
【実施例】次に、さらに具体的な実施例により、本発明
の詳細を説明する。実施例では、以下の方法により防錆
剤を製造した。まず、ケイ酸カリウムとしてmK2 O・
nSiO2 (m:n=1:3.4)と表示された市販の
水溶液を用いて約1%濃度のケイ酸塩水溶液を作成し、
本発明に係る防錆剤を作製した。ここで、用意しておい
た厚さ0.1mm程度の防錆対象の鉄板表面を、切削油
の代わりに前記防錆剤を吹き付けつつグラインダ等の切
削機で研磨する。研磨時に鉄素地表面温度が上昇する
が、防錆剤の吹き付け量を加減しつつ鉄素地表面温度を
70〜90℃程度に1〜5分程度保持する。これにより
鉄素地表面には防錆剤が塗布され、乾燥した鉄素地表面
はケイ酸塩の結晶で被覆された状態となる。
【0016】このようにして防錆処理を施した鉄素地を
実施例1とし、この鉄素地にクギ等により引っかき傷を
付けたものを実施例2とし、前記防錆処理を行わなかっ
たものを比較例1として、18〜25℃程度の室温で1
年間放置し、鉄素地上に錆が発生するか否かを観察し
た。
【0017】この結果、実施例1、実施例2のいずれの
鉄素地上にも錆の発生が見られず、実施例2にあっては
引っかき傷の部分にも錆の発生は見られなかった。これ
に対し、比較例1に係る鉄素地は赤錆で覆われ、人力で
容易に崩れる程度に腐食してしまった。
【0018】次に、実施例3として、表面が赤錆で覆わ
れた鉄板を、沸騰させた前記防錆剤中に浸漬し、鉄板表
面温度が70℃以上の状態を1分間以上存続させて、鉄
板表面にケイ酸塩による皮膜を形成した結果、それ以上
の錆の進行は見られなかった。
【0019】以上の結果から明らかなように、実施例に
係る防錆剤を用いれば、錆の発生を確実に防止すること
ができる。しかも防錆剤塗布後の皮膜厚さはペンキやメ
ッキの場合よりも格段に薄く、精密部品への防錆効果に
特に適していると思われる。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項1に係る防
錆剤は、ケイ素イオンを含む水溶液からなり、特に請求
項2に係る防錆剤はケイ酸カリウム又はケイ酸ナトリウ
ムのうちの少なくとも1種からなるケイ酸塩水溶液から
なるため、鉄素地に塗布、乾燥すれば鉄素地表面にケイ
酸塩による皮膜が形成され、この皮膜が鉄素地と水分、
及び酸素との接触を防ぐので、鉄イオンの発生は勿論、
鉄イオンと酸素との結合が起こることもなく、錆が発生
するのを防止することができる。またこの場合、水溶液
濃度が1%程度と低濃度であっても十分な効果が得ら
れ、コスト的にも安価であり、鉄素地上に形成される皮
膜厚さは非常に薄く、厚さや大きさに精密さが要求され
る部品等への防錆処理として特に適当である。
【0021】また、請求項3に係る防錆方法は、請求項
1又は請求項2に記載の防錆剤を鉄素地上に塗布した
後、塗布表面温度が70℃以上の状態を1分間以上保持
して前記鉄素地上に前記ケイ酸塩による皮膜を形成する
ため、従来のペンキ塗布やメッキ処理の場合と違って塗
布用液体を作製するのにメッキ金属を溶融処理する必要
がない。また、ペンキやメッキ金属の付着を促進するた
めにサンドペーパ等により予め鉄素地表面に凹凸を形成
するといった従来の作業工程が必要なく、処理工程を格
段に簡略化することができる。この他、請求項4に係る
防錆方法のように、鉄素地温度が70℃以上になるよう
予め昇温させた後、請求項1又は請求項2に記載の防錆
剤を鉄素地に塗布し、塗布表面温度を70℃以上の状態
で1分間以上保持して前記鉄素地に前記ケイ酸塩による
皮膜を形成する方法も考えられ、用途に応じて適宜方法
を選択することができる。鉄素地への防錆剤の塗布方法
としては、噴霧、塗り付け、浸漬の何れの方法をとって
もよく、これも用途に応じて適宜選択することができ
る。
【0022】さらに、請求項6に係る防錆方法のよう
に、沸騰させた防錆剤中に鉄素地を浸漬し、鉄素地表面
温度を70℃以上の状態で1分間以上保持してもよく、
この場合は、特別な器具等を必要とせず、ベルトコンベ
ア等による流れ作業も可能となるため、より簡単にケイ
酸塩による皮膜形成を実行することができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケイ素イオンを含む水溶液からなる防錆
    剤。
  2. 【請求項2】ケイ酸カリウム又はケイ酸ナトリウムのう
    ちの少なくとも1種からなるケイ酸塩水溶液からなる請
    求項1記載の防錆剤。
  3. 【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の防錆剤を鉄
    素地上に塗布した後、塗布表面温度を70℃以上とし、
    その状態を1分間以上保持して前記鉄素地上に前記ケイ
    酸塩による皮膜を形成する前記鉄素地の防錆方法。
  4. 【請求項4】鉄素地温度が70℃以上になるよう昇温さ
    せた後、請求項1又は請求項2に記載の防錆剤を鉄素地
    に塗布し、塗布表面温度を70℃以上で1分間以上保持
    して前記鉄素地に前記ケイ酸塩による皮膜を形成する前
    記鉄素地の防錆方法。
  5. 【請求項5】鉄素地への防錆剤の塗布方法として、噴
    霧、塗り付け、浸漬の何れかの方法をとる請求項3又は
    請求項4記載の防錆方法。
  6. 【請求項6】沸騰させた請求項1又は請求項2に記載の
    防錆剤中に鉄素地を浸漬し、鉄素地表面温度を70℃以
    上で1分間以上保持して前記鉄素地表面に前記ケイ酸塩
    による皮膜を形成する前記鉄素地の防錆方法。
JP11985897A 1997-05-09 1997-05-09 防錆剤及びそれを用いた防錆方法 Pending JPH10310722A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322687B1 (en) 1997-01-31 2001-11-27 Elisha Technologies Co Llc Electrolytic process for forming a mineral
CN104032305A (zh) * 2014-06-27 2014-09-10 施文康 钢铁板材防锈剂

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322687B1 (en) 1997-01-31 2001-11-27 Elisha Technologies Co Llc Electrolytic process for forming a mineral
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