(57)【要約】【課題】鉄製品を工場や敷地等で短期間保管または稼働させない場合、さびの発生を抑制し、製品出荷前又は製品稼働前のさび取り作業の負荷を下げる手段を提供する。【解決手段】亜鉛粉末が固着され可撓性又は柔軟性を有する防錆シートを鉄製品に対して、少なくとも一部が接触した状態で前記鉄製品を覆う。犠牲防食作用のある亜鉛が鉄と部分的に接触することで、電気化学的に鉄さびの発生を抑制し、鉄製品の短期間の防錆が可能となる。防錆シートは、吸水性を備えていてもよく、また吸水性を備えていなくてもよい。【選択図】図７
2020041213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄製品の錆の発生を防止し又は抑制するための防錆シートであって、
亜鉛粉末が固着され可撓性又は柔軟性を有することを特徴とする防錆シート。
【請求項２】
請求項１に記載の防錆シートを鉄製品に対して、少なくとも一部が接触した状態で覆い、前記鉄製品の錆の発生を防止し又は抑制することを特徴とする防錆方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄製品を工場や敷地等で短期間保管し又は稼働させない場合におけるさびの発生を抑制し、製品出荷前又は製品稼働前のさび取り作業の負荷を軽減する防錆シート及び防錆方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄製の金型や小物の金属加工部品には休日は使用せず工場等で保管され、休日明けに使用される場合がある。この場合、保管場所の環境次第では、空気中の酸素や水分、腐食性物質等により鉄さびが発生し、これが原因で、金型等で製作された製品に不具合が生じる場合があった。
【０００３】
そこで金型等を使用する直前に、鉄さびのない状態にすべく機械的除去（サンダー掛け等）や化学的除去による鉄さび落とし作業が生じるが、この作業は手間がかかるため、生産面でのコストアップの原因となっていた。発電プラント、化学プラント等の大型プラントでも、多くの鉄製の製品が使用されており、製品出荷までに工場等で保管される場合が多く、この場合も短期間といえども、何らかの防錆対策が求められていた。
【０００４】
このような背景の下、鉄さび発生防止では、既に気化性防錆剤等の技術が確立されている。非特許文献１に示す日本工業規格では、錆び止め包装方法として、さび止め油、さび止め剤、さび止め紙、さび止めフィルム、可剥性プラスチック、乾燥剤、脱酸素剤、インヒビター、キレート化合物が記載されており、気化防錆剤も含まれている。非特許文献２にも、これら防錆剤の特徴が記載されている。また非特許文献３や非特許文献４には、さび止め紙やさび止めフィルムについて記載されている。
【０００５】
鉄の防錆方法には、前述の気化性防錆剤のような化学的手法の他に、犠牲防食という電気化学的手法もある。犠牲防食は、鉄よりもさびやすい金属を接触させることで鉄のさび発生を抑制する技術として知られている。トタンに含まれる亜鉛が典型例で、特許文献１では、犠牲防食効果の大きい亜鉛粉末入りの防食材料の基本組成が記載されており、亜鉛粉末の粒径を規定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−９６０９２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本工業規格、ＪＩＳ  Ｚ０３０３、「錆び止め包装方法通則（２００９）」
【非特許文献２】気化性防錆フィルムの特長とその適用防錆ガイド|ジュンツウネット２１、https://www.juntsu.co.jp/rust/rust_kaisetsu03.php
【非特許文献３】スリーボンド・テクニカルニュース、昭和６２年７月１日発行、「気化性防錆材（ＶＣＩ）」
【非特許文献４】伊藤忠プラスチックス株式会社、コーテック「さび止め包装・システム防錆事例集」http://www.itc-ps.co.jp/cortec/pdf/case.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献１及び非特許文献２のいずれの方法も次のような欠点があった。さび止め油は、大気中の酸素や水分を遮断する効果はあるが、使用にあたっては油の除去作業が必要な場合があり、短期間での保管では、逆にコストアップの要因となる。
【０００９】
非特許文献３や非特許文献４に記載のある、さび止め紙やさび止めフィルムは気化性防錆剤を使用するため、環境面での不安があり、また効果を維持するため、完全密閉する必要があり、製品形状によっては適用できない場合があった。可塑性プラスチックも製品を直接被覆する必要があり、製品形状によっては、適用できない。乾燥剤や脱酸素剤も気化防錆剤と同様、製品を密封する必要があり、適用できない製品もある。インヒビターは鉄製品の表面に吸着して疎水性の膜を形成するため、残存すると製品性能に悪影響を与える場合があり、キレート化合物も同様で、特殊な錯塩が形成されるため、製品への影響が無視できなかった。
【００１０】
特許文献１に記載の方法は、亜鉛粉末を合成樹脂に分散させ、これを金属表面に付着させるものである。特許文献１には、金属表面と亜鉛粉末の接触抵抗を下げる粒径範囲が示されているが、亜鉛粉末が接触していることが前提であり、複雑形状を有する製品等、製品形態によっては、亜鉛粉末が接触していない部位はさびが発生する可能性が高く、適用できない。
【００１１】
従って、数日から数週間程度の短期間の保管を前提にした場合、後処理が不要で、安全で手間がかからず、より簡易に施工できる防錆技術が生産現場では求められており、生産コストの低減のための重要な課題となっている。
【００１２】
本発明は、鉄製品の短期間の保管に対し、安全で手間がかからずより簡易に施工できる防錆シート及び防錆方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、鉄製品の錆の発生を防止し又は抑制するための防錆シートであって、亜鉛粉末が固着され可撓性又は柔軟性を有することを特徴とする防錆シートである。
【００１４】
本発明は、前記防錆シートを鉄製品に対して、少なくとも一部が接触した状態で覆い、前記鉄製品の錆の発生を防止し又は抑制することを特徴とする防錆方法である。
【発明の効果】
【００１５】
前述のように、鉄製品は空気中の酸素や水分等と反応し、鉄さびが発生する。本発明は犠牲防食作用のある亜鉛が鉄と部分的に接触することで、電気化学的に鉄さびの発生を抑制し、鉄製品への水分や腐食性物質の付着を抑制する効果で、鉄製品の短期間の防錆が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の比較例であり、平板状の試験体に防錆用塗料を塗布していないネットで完全に被覆し、１週間放置した後の試験体の表面の観察結果である。
【図２】本発明の実施例であり、平板状の試験体を防錆シートで完全に被覆し、１週間放置した後の試験体の表面の観察結果である。
【図３】本発明の比較例であり、三角柱状の試験体に防錆用塗料を塗布していないネットで完全に被覆し、２週間放置した後の試験体の表面の観察結果である。
【図４】本発明の実施例であり、三角柱状の試験体を防錆シートで完全に被覆し、２週間放置した後の試験体の表面の観察結果である。
【図５】本発明の実施例であり、フェライト系ステンレス（SUS430）および鉄製釘（また釘）を用いて防錆シートの効果を確認する試験要領を示す図である。
【図６】図５の防錆シートの効果を確認する試験における暴露試験５時間後の観察結果である。
【図７】図５の防錆シートの効果を確認する試験における暴露試験７２時間後の観察結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の防錆シートは、亜鉛粉末が固着され可撓性又は柔軟性を有することを特徴とする。
【００１８】
防錆シートの基材（シート本体）には、可撓性又は柔軟性を有するシート状の部材を使用することができる。基材は、特に限定されるものではなく、空隙を有する可撓性又は柔軟性を備えるフィルム、シート、ネット、メッシュ状の部材、不織布等を使用することができる。非多孔性の素材であっても可撓性又は柔軟性を有するものであれば基材として使用することができる。シートには、天然若しくは合成繊維よりなる織布もしくは不織布、紙またはポリエチレンやポリプロピレンなどよりなるプラスチック製シートが用いられる。
【００１９】
基材の素材は、特に限定されるものではなく、プラスチック、綿、ゴム、その他の複合材料などを使用することができる。金属製のネット等も使用することができるが、この場合、鉄よりも貴側の金属、例えば銅、ニッケルである必要がある。
【００２０】
基材の外観形状、大きさ、厚さも特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択すればよい。防錆シートの使用方法は後述するが、大型の鉄製品に対しては、複数枚の防錆シートを使用することができるので、大型の鉄製品を一枚の防錆シートで覆う必要はない。厚さは、通常の使用状態で容易に破損しない強度があれば薄い方がよい。薄くすることで可撓性又は柔軟性を確保し易く、また軽くなり取扱い易い。
【００２１】
本発明の防錆シートは、吸水性を備えていてもよく、また吸水性を備えていなくてもよい。亜鉛粉末の固着は、防錆シートの片面または両方でもよいが、犠牲防食作用を効果的に発現するためには、鉄製品に接触する面には該粉末を固着させておくことが有効である。
【００２２】
亜鉛粉末は、基材に対して容易に離脱しないようにバインダを介して固着される。亜鉛粉末には、３〜１０μｍの粒径のものを使用することができる。亜鉛粉末は、天然若しくは合成樹脂などを粘結材とする有機亜鉛塗料やケイ酸ソーダを粘結材とする無機性亜鉛塗料や、その他蒸着法なども用いられ、特に、有機系亜鉛塗料が好適であった。
【００２３】
バインダは、犠牲防食作用のある亜鉛粉末の犠牲防食作用を阻害しなければ、特に種類に制約はない。一方で、バインダは、基材から容易に離脱せず、また使用の際にバインダ自体が鉄製品に付着しないことが必要である。さらに防錆シートは、基材に亜鉛粉末を固着させた後においても可撓性又は柔軟性を有する必要がある。
【００２４】
バインダには、後述の実施例に示すように基材に塗布し、乾燥させることで硬化する塗料を使用することができる。塗料は、乾燥前は液状であり亜鉛粉末を分散させ易くこの点からも好ましい。塗料に対する亜鉛粉末の含有割合は、２５〜７５重量％とすることができる。
【００２５】
本発明の防錆シートの製造要領の一例を以下に示す。以下の製造要領は、本発明の防錆シートの製造要領の一例であり、本発明の防錆シートの製造要領がこれに限定されるものではない。
【００２６】
本発明の防錆シートは、基材である、可撓性又は柔軟性を有するネットに対して、亜鉛粉末を分散させた塗料を塗布し、乾燥させることで得られる。このとき塗料の塗布量が多くなり過ぎると、防錆シートの可撓性又は柔軟性が損なわれるので注意が必要である。乾燥は、塗料が他の物に付着しない程度まで乾燥させる。
【００２７】
本発明の防錆シートの使用方法を説明する。鉄製品に対して、少なくとも一部が接触するように防錆シートで鉄製品を覆う。鉄製品全体が防錆シートに接するように防錆シートで鉄製品を覆ってもよい。これにより犠牲防食作用のある亜鉛が鉄と部分的に接触することで、電気化学的に鉄さびの発生を抑制する。さらに防錆シートが空気中の水分や腐食性物質を適度に吸着し、鉄製品の錆発生を抑制する物理化学的な効果を示す。これらの作用で、鉄製品の短期間の防錆が可能となる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例によって具体的に示す。
【００２９】
＜実施例１＞
対象とする鉄製品の試験体は、一般構造用圧延鋼材（SS400）で、形状は平板と三角柱形状の２種類である。三角柱の形状は、実製品で完全被覆が難しい場合を想定したものである。平板の試験体は、長さ150mm、幅100mm、厚み1mmである。三角柱形状の試験体は、前述の平板の試験体を三角柱になるようテープで接着したものである。何れの試験体も、試験前にアセトンで脱脂洗浄を行い、水洗後、ドライヤーで完全に表面の水分を除去した。
【００３０】
この試験体を覆う材料は、繊維径が約130μmで、約500μm程度の空隙を有するポリエステル製の風呂敷型のネットである。このネットに対し、亜鉛粉末とブチルゴムを含む防錆用塗料をスプレー塗布し、含有するイソプロピルアルコールを室温で１日蒸発させ、乾燥させ防錆シートを得た。実体顕微鏡で観察した結果、亜鉛粉末を含む成分はネットの繊維の周りに固着しており、ネットの空隙を狭めるようなことはなかった。
【００３１】
図１及び図２は、平板状の試験体に、防錆用塗料を塗布していないネットで完全に被覆した場合（比較例）と、防錆シートで完全に被覆した場合（実施例）の試験体の表面状態を示す図である。放置雰囲気は気温25℃で湿度75％の状態で、１週間後の状態を比較したものである。
【００３２】
図１に示す通り、防錆用塗料を塗布していないネットで被覆した場合は、周辺部を中心に赤さびが発生している。一方、防錆シートで被覆した場合は、図２に示す通り、全く赤さびが発生していない。
【００３３】
図３及び図４は三角柱形状の試験体に、防錆用塗料を塗布していないネットで軽く被覆した場合と、防錆シートで軽く被覆した結果を示す。なお、図３及び図４において、試験体の上下端は接着用のテープである。放置雰囲気は前述の平板試験体と同じであり、放置期間は2週間である。
【００３４】
図３に示す通り、防錆用塗料を塗布していないネットで軽く被覆した場合では、赤さびの発生が多く認められた。なお、梅雨時の湿度が90％近くの雰囲気では、1日で赤さびが発生した。一方、防錆シートで軽く被覆した場合は、図４に示す通り、全く赤さびが発生しておらず、防錆効果が顕著に認められた。また、梅雨時の雰囲気でも、図２ほどではないが、赤さびの発生はかなり抑制できることがわかった。
【００３５】
＜実施例２＞
図５は、フェライト系ステンレス（SUS430）および鉄製釘（また釘）を用いて防錆シートの効果を確認する試験要領を示す図である。フェライト系ステンレス（SUS430）および鉄製釘（又くぎ）を、塩酸を含む酸性ベーパーに満たされた密閉容器内に静置、暴露し、発錆現象を加速させてその状況を観察した。上が評価サンプルの全体図、下が実施例１と同じ要領で製作した防錆シートで左半分を覆った状態である。
【００３６】
図５に示す通り、防錆用塗料を塗布した布（防錆シート）の効果をはっきり捉えるために、サンプルの左半分を本発明の防錆シートで覆い、右半分はそのまま酸性ベーパーに直接曝される状態とし、経時変化を観察した。結果を図６及び図７に示した。
【００３７】
図６は、暴露試験開始後５時間の状態である。本発明の防錆シートで覆った左半分は、全く錆が発生していないのに対し、右半分は酸性ベーパーに侵されすでに錆の発生が認められる。図７は、当該暴露試験をさらに継続し７２時間経過した状態である。この時点でも左半分は完全に防錆されているのに対し、右半分は酸性ベーパーによる浸食が進展し厳しい錆が発生していることが分かる。特に、鉄製の釘サンプルは著しい錆の発生と腐食が認められる。このような厳しい環境においても、本発明に基づく防錆シートは明確な防錆効果を有することがわかった。
【００３８】
上記実施例は、本発明に基づく防錆機能付与処理をポリエチレン製布に施した場合のものであるが、防錆シートの素材として、天然繊維、化学繊維、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシートなど各種素材を用いた場合でも同様の効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上述の如く、本発明は、鉄製品を短期間保管する場合、安全で手間がかからず、より簡易に防錆できるため、産業上大きく貢献するところ大である。
【図１】
2020041213.tif 000003
【図２】
2020041213.tif 000004
【図３】
2020041213.tif 000005
【図４】
2020041213.tif 000006
【図５】
2020041213.tif 000007
【図６】
2020041213.tif 000008
【図７】
2020041213.tif 000009