(57)【要約】【課題】従来の防食被覆鋼材に比べ、耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材を提供する。【解決手段】素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【請求項２】
素地鋼材と、該素地鋼材上に中間層を介して積層され、硫黄と、珪素を含んだ無機資材とを含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する前記中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【請求項３】
素地鋼材と、該素地鋼材上に積層され、硫黄と、珪素を含んだ無機資材とを含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、該防食被覆層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【請求項４】
素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、有機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【請求項５】
前記ｐＨ緩衝作用のある物質は、フタル酸水素カリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素カルシウム、トリポリリン酸アルミニウム及び五酸化バナジウムの中から選択される１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の防食被覆鋼材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として土木・建築用の資材に適用される耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材に関する。
【背景技術】
【０００２】
防食被覆鋼材において、被覆層の傷等により鋼材が環境に露出した場合、露出した部分の鋼材がアノード、被覆層と鋼材の界面がカソードとなり、例えば、アルカリ環境下では、カソード反応（還元反応）によって水酸化物イオン（ＯＨ−）が生成しやすく、この生成した水酸化物イオンと防食被覆層が反応することで防食被覆層が剥離しやすくなることが知られている。そのため、海洋鋼構造物などにおいてカソード防食法を防食被覆鋼材に用いた場合、素地鋼材の腐食が減少するのが通常であるが、上記と同様に生成した水酸化物イオン（ＯＨ−）と、防食被覆層が反応することで防食被覆層が剥離（カソード剥離）しやすくなるといった問題がある。
【０００３】
また、珪素や硫黄を主成分とする無機化合物は、有機被覆に比べて耐候性や、硬度が高いことによる耐傷つき性などに優れ、防食被覆として注目されており、無機ジンクリッチペイントのバインダーなど、一部は鋼材の防食被覆層として適用されている。
【０００４】
また、耐酸性、強度に優れる硫黄を利用した土木・建築用資材が提案されており、例えば特許文献１では改質された硫黄と珪素を含んだ無機資材からなる耐酸性、強度に優れる材料が提案されており、防食被覆材料に適すると考えられる。しかし、これらの材料についても、耐酸性は有するが、アルカリ（ＯＨ−）には溶解するという欠点がある。
【０００５】
カソード剥離を抑制するための手段としては、例えば特許文献２に示すように、鋼材の下地処理としてクロメート処理を実施する方法や、また特許文献３に示すように、生成する水酸化物イオンを捕捉する目的でマイナスの固定電荷を持つ樹脂を含有する樹脂を用いた塗料を被覆する方法が提示されている。
【０００６】
上記方法は、いずれもカソード剥離を抑制するための方法であるが、特にアルカリ環境下でのカソード剥離を意図したものではなく、アルカリ環境下におけるカソード剥離を十分に抑制できないという問題があった。加えて、特許文献１の方法は、環境上の観点から好ましくない。
【０００７】
そのため、上記問題点を解決できるような耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材が望まれている。
【特許文献１】特開２００１−１６３６４９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８５８８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４７５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決して耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材を得るために検討を重ねた結果、素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆層または有機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることで、アルカリ雰囲気にて腐食などにより被覆下の鋼材面に水酸化物イオンが生成した際に、被覆下の鋼材面のｐＨを常に中性域に保持できる結果、耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材が得られることを見出した。
【００１０】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
【００１１】
（１）素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【００１２】
（２）素地鋼材と、該素地鋼材上に中間層を介して積層され、硫黄と、珪素を含んだ無機資材とを含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する前記中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【００１３】
（３）素地鋼材と、該素地鋼材上に積層され、硫黄と、珪素を含んだ無機資材とを含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、該防食被覆層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【００１４】
（４）素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、有機化合物ベースの防食被覆層とを有し、前記素地鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材。
【００１５】
（５）前記（１）〜（４）において、ｐＨ緩衝作用のある物質は、フタル酸水素カリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素カルシウム、トリポリリン酸アルミニウム及び五酸化バナジウムの中から選択される１種または２種以上であることを特徴とする防食被覆鋼材。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースまたは有機化合物ベースの防食被覆層とを有し、鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層にｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることで、耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の構成と限定理由を説明する。
【００１８】
この発明の防食被覆鋼材は、素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースまたは有機化合物ベースの防食被覆層とを有し、鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層にｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることを特徴とする防食被覆鋼材である。
【００１９】
本発明の防食被覆鋼材の被覆層の構成例を図１および図２に示す。図１は、鋼材１１の表面に、直接防食被覆層１３を積層したものである。図２は、鋼材１１の表面に中間層１２、防食被覆層１３を順次積層したものである。
【００２０】
（素地鋼材）
本発明の防食被覆鋼材の母材となる素地鋼材としては、例えば、炭素鋼、低合金鋼及びステンレス鋼等が挙げられる。用途について特に限定はないが、土木建築資材に適用できるのもの、例えば、鉄筋、鋼管、鋳鉄管、鋼板（厚板など）、形鋼等が好ましい。また、素地鋼材に予め表面処理を施していてもよく、必要に応じて、ブラスト、ケレン、酸洗等を施してもよい。
【００２１】
（防食被覆層、中間層）
本発明の防食被覆層は、前記素地鋼材の上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースまたは有機化合物ベースの被覆層として形成する。
【００２２】
中間層は、主として鋼材と防食被覆層との密着性向上のために形成され、例えば、エポキシ樹脂又はポリウレタン等の熱硬化性樹脂からなるプライマー、リン酸塩被膜、クロメート被膜などの化成被膜、シランカップリング剤の接着層等が挙げられる。密着性を向上するものであればどのようなものでも支障はないが、密着性だけでなく耐食性を向上できるものが好ましい。
【００２３】
密着性と耐食性の点からエポキシ樹脂及び／又はポリウレタン等の熱硬化性樹脂からなるプライマーがより好ましい。このプライマーは、例えばエポキシ樹脂系では、主剤／硬化剤の組み合わせとして、ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ  ８２８／ｊＥＲ  Ｔ、ｊＥＲ  ８２８／ｊＥＲ  ＬＶ１１、ｊＥＲ  ８２８／ｊＥＲ  ＤＣ１１等を用いることができる。またポリウレタン系としては第一工業製薬社製パーマガード３３１  主剤／硬化剤等を用いることが出来る。
【００２４】
中間層が前述のプライマーの場合は、前述の樹脂を鋼材上に塗布したのち、指触乾燥前に防食被覆層を被覆し、防食被覆層とともに固化させることで形成できる。
【００２５】
中間層の膜厚は、耐アルカリ性を向上させる観点から５０μｍ以上が好ましく、経済性の観点から５００μｍ以下が好ましい。
【００２６】
硫黄を含有する無機化合物ベースの防食被覆としては、硫黄を溶融させ、必要に応じてジシクロペンタジエン等のジエン系炭化水素、ヒドロ芳香族炭化水素化合物等を加え改質し、必要に応じて無機資材と共に混練したもの（以下、硫黄の混練物とも呼ぶ）などを用いることができる。
【００２７】
硫黄を含有する無機化合物ベースの防食被覆層は、先ず、上記硫黄の混練物を１３０〜１５０℃に加熱溶融し、無機資材を含有していれば当該無機資材をよく分散させるため混練し、この混練物を直接鋼材表面、または中間層を塗布した表面に塗布し、冷却固化させることで形成する。塗布の方法については、型枠を用いた流し込み法、スプレーを用いた吹付け法など、公知の方法を用いることができる。また直接鋼材に被覆する場合は加熱された防食被覆層が、鋼材にふれ急激に冷却固化し、密着不良が発生するのを防ぐため、あらかじめ鋼材を１３０〜１５０℃に加熱しておくことが好ましい。一方、プライマーを中間層として塗布する場合は防食被覆層の熱によりプライマーが固化し、防食被覆層と良好な密着性を示すため鋼材の加熱を行わなくてもよい。冷却方法は特に限定されるものではないが、空冷などの除冷が防食被覆層の急激な収縮を防ぐために好ましい。硫黄の改質方法については特許文献１に記載されている通りで、例えば硫黄を溶融させ、ジエン系炭化水素を加えて混練するときは、硫黄と、ジエン系炭化水素の混合割合は、硫黄１００質量部に対して、ジエン系炭化水素は２〜２０量部が好ましい。
【００２８】
無機資材とは、防食被覆層に強度、難燃性を付与する無機系微粉末、防食被覆層に強度を付与する骨材等である。無機系微粉末は、石炭灰、シリカヒューム、ガラス粉末、アルミナ等の公知の無機系微粉末を使用でき、骨材は硅砂、シリカ、製鋼スラグ、砕石、砂利等の公知の骨材を使用できる。無機系微粉末は粒度分布が均一なものを大量に入手し易い点で石炭灰がより好ましく、骨材は珪砂、砕石等がより好ましい。特に珪砂を使用した場合は、珪素の純度が高く、耐酸性に優れるという利点がある。無機資材は、無機系微粉末の１種以上又は骨材の１種以上を使用するだけでもよいが、無機系微粉末の１種以上と骨材の１種以上を使用すると優れた耐衝撃性が発現されるのでより好ましい。
【００２９】
無機系微粉末と骨材の両方を含む無機資材を加えて共に混練する場合、配合割合については、防食被覆層全体に対し、改質された硫黄と無機系微粉末との混合物が２０〜７０質量％、骨材が３０〜８０質量％であることが強度、耐酸性を向上させる観点から好ましい。さらに、改質された硫黄と無機系微粉末との混合割合は、改質された硫黄１００質量部に対して無機系微粉末は２０〜１００質量部であることが、同様の観点から好ましい。
【００３０】
硫黄を含有する無機化合物ベースの防食被覆の膜厚は、防食性の観点から２ｍｍ以上が好ましく耐衝撃性の観点から１０ｍｍ以上がより好ましい。また経済性の観点から５０ｍｍ以下が好ましい。膜厚が５０ｍｍを超えても有益な防食性向上は望めず経済的でないためである。
【００３１】
珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆としてはアルキルシリケート樹脂やポリシラザンなどを塗布した後に、空気中の水分と反応させて珪素を含む被覆を形成させることができる。
【００３２】
硫黄または珪素を材料として用いると、有機樹脂による被覆層に比べ、耐傷付き性に優れ、かつ低コストであるものの、珪素、硫黄はアルカリに弱い性質を有するため、本発明では、前記素地鋼材と接触する防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層に、ｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることにより、さらに耐アルカリ性にも優れた防食被覆鋼材を得ることができる。
【００３３】
珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆の膜厚は、防食性の観点から０．５μｍ以上が好ましく、また耐熱サイクル性の観点から１０μｍ以下が好ましい。
【００３４】
有機化合物ベースの防食被覆層は特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂やウレタンエラストマーやエポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂を被覆しても良い。またポリウレタン、乾性油、エポキシ樹脂などからなる有機溶剤系、水系、無溶剤系の如何を問わず塗装による被膜でもかまわない。市販品を用いる場合は、例えばプライマ−としてジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ  ８２８／ｊＥＲ  Ｔを鋼材に塗装し、接着性ポリエチレンとして三井化学社製ＮＥ０６０、高密度ポリエチレンとして三井化学社製ＨｉＺＥＸ５１００Ｅをホットプレスにより被覆することで用いることができる。
【００３５】
有機樹脂からなる防食被覆層は、無機化合物からなる防食被覆層に比べ、柔軟性に優れるため、輸送、施工時などに鋼材が衝撃や曲げ変形を受けるような環境下において、防食被覆層のひび割れの発生が抑制され、鋼材から剥離し難い点で有利である。
【００３６】
有機樹脂からなる防食被覆層の膜厚は、防食性の観点から０．５ｍｍ以上が好ましく耐衝撃性の観点から２ｍｍ以上がより好ましい。また経済性の観点から６ｍｍ以下が好ましい。膜厚が６ｍｍを超えても有益な防食性向上は望めず経済的でないためである。
【００３７】
本発明者らは、鋼材面の腐食やカソード反応により発生した水酸化物イオン（ＯＨ−）が、防食被覆層の剥離及び劣化・分解の原因であることに着目し、アルカリ環境下において防食被覆層の剥離等を抑制できる方法について鋭意研究を行った。
【００３８】
その結果、鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層にｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることで、鋼材の表面近傍に水酸化物イオンが発生した場合であっても、ｐＨ緩衝物質の作用によりＯＨ−によるｐＨ変化を最小限に止め、防食被覆層の剥離及び劣化・分解を抑制できることを見出した。
【００３９】
前記ｐＨ緩衝作用のある物質とは、水酸化物イオンが生成された場合でも、ｐＨが変動しない緩衝作用を有する物質であれば特に限定されるものではないが、水酸化物イオンの濃度上昇を抑制しｐＨを中性域に保つ作用に優れる点から、フタル酸水素カリウム（Ｃ６Ｈ４（ＣＯＯＫ）（ＣＯＯＨ））、クエン酸ナトリウム、（Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７・２Ｈ２Ｏ）、リン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）、リン酸水素カルシウム（ＣａＨＰＯ４）、トリポリリン酸アルミニウム（ＡｌＨ２ＰＯ１０）及び五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）の中から選択される１種または２種以上の混合物であることが好ましく、リン酸二水素カリウム、リン酸水素カルシウム、トリポリリン酸アルミニウム及び五酸化バナジウムの中から選択される１種または２種以上がより好ましい。
【００４０】
前記ｐＨ緩衝作用のある物質は、鋼材面に直接接触している部分の防食被覆層または中間層に含有する必要がある。具体的には、鋼材面に接触している防食被覆層または中間層中にｐＨ緩衝物質を含有させる方法か、防食被覆層中のｐＨ緩衝物質が鋼材面側に偏在するように含有する方法がある。
【００４１】
上記防食被覆層中のｐＨ緩衝物質を鋼材面側に偏在させる方法としては、例えば、改質された硫黄と無機資材からなる被覆層の場合、鋼材への被覆時に鋼材を加熱し、改質された硫黄の溶融時間が長くなるため、硫黄よりも密度の大きいｐＨ緩衝物質を用いれば被覆層中を沈降するため鋼材面近傍に偏在させることができる。
【００４２】
前記ｐＨ緩衝作用のある物質の添加量は特に限定されるものではないが、防食被覆層に添加するときは、防食被覆層中の含有量は防食被覆層中の１〜５０質量％の範囲内が好ましく、中間層に添加するときは、中間層中の含有量は中間層中の１〜５０質量％の範囲内が好ましい。１質量％未満では、緩衝作用の効果が十分ではなく、５０質量％を超えて添加しても緩衝作用の効果は変わらないためである。
【００４３】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４４】
本発明の実施例について以下に説明する。
【実施例１】
【００４５】
（実施例１）
実施例１は、スチールグリッドブラストにより表面を十点平均粗さで５０μｍ程度にしたサイズ１００ｍｍ×ｌ００ｍｍ×６ｍｍの熱延鋼板（素地鋼材）（ＪＩＳ  ＳＳ４００）を、型枠中に設置した。硫黄２６質量部とジシクロペンタジエン１質量部を１５０℃にて溶融し、該溶融物２７質量部と石炭灰１３質量部を混錬し、該混練物４０質量部と硅砂３号６０質量部を混練した。該混練物９０質量部に対してフタル酸水素カリウム１０質量部を加え（フタル酸水素カリウムが防食被覆中の１０質量％）混練したものを鋼板上に１０ｍｍ厚さの防食被覆層となるように注入し、室温まで冷却して防食被覆鋼板を得た。
【００４６】
（実施例２）
実施例２は、フタル酸水素カリウムが防食被覆中の５質量％であること以外は、実施例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００４７】
（実施例３）
実施例３は、サイズ１００ｍｍ×ｌ００ｍｍ×６ｍｍの熱延鋼板の表面を希硫酸により酸洗・中和した後、その鋼板上に、パーヒドロキシポリシラザン（クラリアント社製アクアミカ）が溶液中の５質量％となるキシレン溶液とフタル酸水素カリウムが溶液中で１質量％となるようにを混合したものをスプレー塗装した後、２週間大気中に放置して、平均膜厚２μｍの防食被覆層を形成し、シリカガラスで被覆した防食被覆鋼板を得た。
【００４８】
（実施例４）
実施例４は、スチールグリッドブラストにより表面を十点平均粗さで５０μｍ程度にしたサイズ１００ｍｍ×ｌ００ｍｍ×６ｍｍの熱延鋼板上に、フタル酸水素カリウムを１質量％添加したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ  ８２８／ｊＥＲ  Ｔ）を平均膜厚は７０μｍの中間層として鋼板の表面にスプレー塗装し、室温にて２４時間放置して硬化させた。その上に酸変性ポリエチレンを接着層（三井化学社製ＮＥ０６０）として高密度ポリエチレン（三井化学社製ＨｉＺＥＸ５１００Ｅ）を平均２ｍｍ厚さの防食被覆層になるように、ホットプレス機を用いて２００℃のプレスを行い、防食被覆鋼板を得た。
【００４９】
（実施例５）
実施例５は、フタル酸水素カリウムを含有せず、クエン酸ナトリウムを１質量％含有すること以外は、実施例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５０】
（実施例６）
実施例６は、フタル酸水素カリウムを含有せず、クエン酸ナトリウムを４質量％含有すること以外は、実施例２と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５１】
（実施例７）
実施例７は、フタル酸水素カリウムを含有せず、クエン酸ナトリウムを２質量％含有すること以外は、実施例３と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５２】
（実施例８）
実施例８は、フタル酸水素カリウムを含有せず、クエン酸ナトリウムを２質量％含有すること以外は、実施例４と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５３】
（実施例９）
実施例９は、フタル酸水素カリウムを含有せず、リン酸二水素カリウムを５質量％含有すること以外は、実施例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５４】
（実施例１０）
実施例１０は、フタル酸水素カリウムを含有せず、リン酸二水素カリウムを７質量％含有すること以外は、実施例２と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５５】
（実施例１１）
実施例１１は、フタル酸水素カリウムを含有せず、リン酸二水素カリウムを２質量％含有すること以外は、実施例３と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５６】
（実施例１２）
実施例１２は、フタル酸水素カリウムを含有せず、リン酸二水素カリウムを２質量％含有すること以外は、実施例４と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５７】
（比較例１）
比較例１は、表１に示すｐＨ緩衝作用を有する物質を防食被覆層に含有しないこと以外は、実施例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５８】
（比較例２）
比較例２は、表１に示すｐＨ緩衝作用を有する物質を防食被覆層に含有しないこと以外は、実施例３と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００５９】
（比較例３）
比較例３は、表１に示すｐＨ緩衝作用を有する物質を中間層に含有しないこと以外は、実施例４と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００６０】
以上のようにして得られた各防食被覆鋼板について各種試験を行った。本実施例で行った試験の評価方法を以下に示す。
【００６１】
（評価方法）
（１）耐アルカリ性
上記で作製した各防食被覆鋼板を、図３に示すように、一つの端部を残して鋼材面が露出しないようにシリコンシーラントによりシールし、３質量％のＮａＣｌ水溶液（６０℃）中に２１日間浸漬した後、被覆を鋼板から剥離して被膜の剥離長さを測定した。
【００６２】
（２）耐候性
作製した各防食被覆鋼板を、スガ試験機（株）製サンシャインウエザオメーター（カーボンアーク）に２０００時間暴露させ、暴露前後の６０度鏡面光沢を測定し、その光沢保持率により耐候性を評価した。６０度鏡面光沢の測定は日本電色工業（株）製の光沢計ＶＧ−２０００により実施した。
【００６３】
（３）表面硬度
作製した各防食被覆鋼板の表面硬度をＪＩＳ  Ｋ７２１５に基づくデュロメーター硬さ（Ｄ）（上島製作所（株））により評価した。
【００６４】
上記各試験の評価結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2008274400.tif 000002
【００６６】
これによれば、実施例１〜１２の防食被覆鋼材は、比較例１〜３に比べて、いずれも被覆層の剥離長さが小さく、耐候性及び硬度については、同程度の値であった。結果、従来の防食被覆鋼材と同程度の耐候性及び硬度を有しつつ、従来のものより優れた耐アルカリ性を有していることがわかる。
【実施例２】
【００６７】
（発明例１）
発明例１は、スチールグリッドブラストにより表面を十点平均粗さで５０μｍ程度にしたサイズ１００ｍｍ×ｌ００ｍｍ×６ｍｍの熱延鋼板（素地鋼材）（ＪＩＳ  ＳＳ４００）上に、中間層として、リン酸水素カルシウムを１０質量％添加したビスフェノールＡ型エポキシプライマ−（ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ  ８２８／ｊＥＲ  ＤＣ１１）を２００μｍ塗布し、この鋼板を１５０℃のホットプレートで４分加熱後、型枠中に設置した。硫黄２６質量部とジシクロペンタジエン１質量部を１５０℃にて溶融し、該溶融物２７質量部と石炭灰１３質量部を混練した。該混練物４０質量部と硅砂３号３０質量部と硅砂７号３０質量部とを混練したものを鋼板上に３０ｍｍ厚さの防食被覆層となるように注入し、室温まで冷却して防食被覆鋼板を得た。
【００６８】
（発明例２）
発明例２は、中間層の厚さを１００μｍ、防食被覆層の厚さを１５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００６９】
（発明例３）
発明例３は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを３００μｍ、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７０】
（発明例４）
発明例４は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを４００μｍ、防食被覆層の厚さを３０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７１】
（発明例５）
発明例５は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを６０μｍ、防食被覆層の厚さを１２ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７２】
（発明例６）
発明例６は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを２００μｍ、防食被覆層の厚さを４５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７３】
（発明例７）
発明例７には、中間層の厚さを１００μｍ、防食被覆層の厚さを３０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７４】
（発明例８）
発明例８比較例２には、中間層の厚さを１５０μｍ、防食被覆層の厚さを１５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７５】
（発明例９）
発明例９は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを１５０μｍ、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７６】
（発明例１０）
発明例１０比較例４は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを１８０μｍ、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７７】
（発明例１１）
発明例１１は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを１００μｍ、防食被覆層の厚さを３０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７８】
（発明例１２）
発明例１２比較例６は、中間層にリン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウムを１０質量％含有し、その中間層の厚さを２００μｍ、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００７９】
（比較例１）
比較例１は、中間層にｐＨ緩衝物質を含有せず、その中間層の厚さを２００μｍ、防食被覆層の厚さを５０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００８０】
（比較例２）
比較例２は、中間層を設けず、防食被覆層の厚さを５０ｍｍとしたこと以外は発明例１と同様の工程により防食被覆層を設け、防食被覆鋼板を得た。
【００８１】
（比較例３）
比較例３は、中間層を設けず、防食被覆層の厚さを５ｍｍとしたこと以外は発明例１と同様の工程により防食被覆層を設け、防食被覆鋼板を得た。
【００８２】
（評価方法）
（１）耐アルカリ性
上記で作製した各防食被覆鋼板を、一つの端部を残して鋼材面が露出しないようにシリコンシーラントによりシールし、３質量％のＮａＣｌ水溶液（６０℃）中に２８日間浸漬した後、被覆を鋼板から剥離して被膜の剥離長さを測定した。
【００８３】
（２）表面硬度
作製した各防食被覆鋼板の表面硬度をＪＩＳ  Ｋ７２１５に基づくデュロメーター硬さ（Ｄ）（上島製作所（株））により評価した。
【００８４】
（３）耐衝撃性
ＡＳＴＭ  Ｇ１４に準拠し、先端径１５．９ｍｍ、重量５ｋｇｆの落錘を用いた−２０℃での落錘衝撃試験を行った。防食被覆層の破壊は目視、および２０ｋＶの通電試験で確認し、破壊の生じない限界高さから衝撃強度を求めた。
【００８５】
上記各試験の評価結果を表２に示す。
【００８６】
【表２】
2008274400.tif 000003
【００８７】
これによれば、発明例１〜１２の防食被覆鋼材は、比較例１、２の防食被覆鋼材に比べて、いずれも防食被覆層の剥離長さが小さく、耐アルカリ性に優れる。
【実施例３】
【００８８】
（発明例１）
発明例１は、スチールグリッドブラストにより表面を十点平均粗さで５０μｍ程度にしたサイズ１００ｍｍ×ｌ００ｍｍ×６ｍｍの熱延鋼板（素地鋼材）（ＪＩＳ  ＳＳ４００）を１５０℃のホットプレートで４分加熱後、型枠中に設置し、硫黄２４．２質量部とジシクロペンタジエン０．８質量部を１５０℃にて溶融し、該溶融物２５質量部と硅砂３号２９質量部と硅砂７号２９質量部と石炭灰１２質量部とリン酸水素カルシウム５質量部とを混練した混練物（リン酸水素カルシウム含有量５質量％）を鋼板上に１０ｍｍ厚さの防食被覆層となるように注入し、室温まで冷却して防食被覆鋼板を得た。
【００８９】
（発明例２）
発明例２は、防食被覆層の厚さを３０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９０】
（発明例３）
発明例３は、リン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウムを５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを１５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９１】
（発明例４）
発明例４は、リン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを４０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９２】
（発明例５）
発明例５は、リン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９３】
（発明例６）
発明例５は、リン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを３５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９４】
（発明例７）
発明例７は、防食被覆層の厚さを１５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９５】
（発明例８）
発明例８は、防食被覆層の厚さを６０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９６】
（発明例９）
発明例９は、リン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９７】
（発明例１０）
発明例１０は、リン酸水素カルシウムを含有せず、トリポリリン酸アルミニウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを６０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９８】
（発明例１１）
発明例１１は、リン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを２０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【００９９】
（発明例１２）
発明例１２は、リン酸水素カルシウムを含有せず、五酸化バナジウム５質量％を含有し、防食被覆層の厚さを１５ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【０１００】
（比較例１）
比較例１は、防食被覆層にｐＨ緩衝物質を含有せず、その防食被覆層の厚さを５０ｍｍとしたこと以外は、発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【０１０１】
（比較例２）
比較例２は、防食被覆層にｐＨ緩衝物質を含有せず、防食被覆層の厚さを５ｍｍとしたこと以外は発明例１と同様の工程により防食被覆鋼板を得た。
【０１０２】
以上のようにして得られた各防食被覆鋼板について各種試験を行った。本実施例で行った試験の評価方法を以下に示す。
（評価方法）
（１）耐アルカリ性
上記で作製した各防食被覆鋼板を、一つの端部を残して鋼材面が露出しないようにシリコンシーラントによりシールし、３質量％のＮａＣｌ水溶液（６０℃）中に１４日間浸漬した後、被覆を鋼板から剥離して被膜の剥離長さを測定した。
【０１０３】
（２）表面硬度
作製した各防食被覆鋼板の表面硬度をＪＩＳ  Ｋ７２１５に基づくデュロメーター硬さ（Ｄ）（上島製作所（株））により評価した。
【０１０４】
（３）耐衝撃性
ＡＳＴＭ  Ｇ１４に準拠し、先端径１５．９ｍｍ、重量５ｋｇｆの落錘を用いた−２０℃での落錘衝撃試験で衝撃性の評価を行った。防食被覆層の破壊は目視、および２０ｋＶの通電試験で確認し、破壊の生じない限界高さから衝撃強度を求めた。
【０１０５】
上記各試験の評価結果を表３に示す。
【０１０６】
【表３】
2008274400.tif 000004
【０１０７】
これによれば、発明例１〜１２の防食被覆鋼材は、比較例１の防食被覆鋼材に比べて、いずれも防食被覆層の剥離長さが小さく、耐アルカリ性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明によれば、素地鋼材と、該素地鋼材上に、直接または中間層を介して積層され、硫黄または珪素を含有する無機化合物ベースの防食被覆層とを有し、鋼材と接触する、防食被覆層の少なくとも鋼材側部分または中間層にｐＨ緩衝作用のある物質を含有させることで、耐アルカリ性に優れた防食被覆鋼材を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の防食被覆鋼材の被覆層の構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の防食被覆鋼材の被覆層の別の構成例を示す断面図である。
【図３】各実施例において作製した防食被覆鋼板の耐アルカリ性についての評価方法を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１    鋼材
１２    中間層
１３    防食被覆層
【図１】
2008274400.tif 000005
【図２】
2008274400.tif 000006
【図３】
2008274400.tif 000007