(57)【要約】【課題】本発明は、橋梁、各種建築物などに用いられる長期の景観性に優れた耐候性鋼材を提供する。【解決手段】耐候性鋼鋼材の表面に、鉄系顔料、リン酸、ポリビニルブチラール樹脂およびポリビニルブチラール樹脂と相溶性を有する樹脂を含有する樹脂皮膜と、さらにその上に耐候性樹脂皮膜の少なくとも１層を形成してなる樹脂被覆耐候性鋼材であって、最表層に形成された耐候性樹脂皮膜が、少なくとも着色顔料及び無機系紫外線遮断剤を含有してなる皮膜であることを特徴とする長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐候性鋼鋼材の表面に、鉄系顔料、リン酸、ポリビニルブチラール樹脂およびポリビニルブチラール樹脂と相溶性を有する樹脂を含有する樹脂皮膜と、さらにその上に耐候性樹脂皮膜の少なくとも１層を形成してなる樹脂被覆耐候性鋼材であって、最表層に形成された耐候性樹脂皮膜が、少なくとも着色顔料及び無機系紫外線遮断剤を含有してなる皮膜であることを特徴とする長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
【請求項２】
前記無機系紫外線遮断剤が、酸化セリウム含有微粒子である請求項１記載の長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
【請求項３】
前記無機系紫外線遮断剤の含有量が、前記最表層の耐候性樹脂皮膜の樹脂固形分の１〜５質量％である請求項１又は２に記載の長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
【請求項４】
前記無機系紫外線遮断剤の粒径が０．０５〜３μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁、各種建築物などに用いられる耐候性鋼材を用いる分野に関わるものであり、長期の景観性に優れた耐候性鋼材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
耐候性鋼はＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐ、Ｍｏ等の元素が少量含有された低合金鋼であり、大気中で暴露し腐食すると、耐候性鋼表面に腐食要因の透過を抑制する保護性の強い錆層が形成する。保護性の錆が形成された耐候性鋼の腐食速度は著しく遅くなる特徴を有している。さらに、近年では、構造物のライフサイクルコストを抑える材料として注目されている。このような耐候性鋼は、橋梁や鉄塔等の構造物として用いられるが、保護性錆が生成するまでの間に生じる流れ錆が、周囲を汚染する問題があった。
【０００３】
そこで、耐鋼性鋼の表面に錆安定化処理と称される表面処理を行い、上記の問題を解決する技術が開示されている。例えば、特許文献１では、鉄系顔料、リン酸、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐ、Ｚｎ、Ｃｒの単体もしくは化合物の１種以上を含有するポリビニルブチラール樹脂およびポリビニルブチラール樹脂と相溶する樹脂を耐候性鋼の表面に適用する技術が提案されている。これによれば、初期の流れ錆が裸暴露材の１／１０程度に低減されている。さらに、特許文献２には、ポリビニルブチラール樹脂を主体とする錆安定化処理を施し、その上に耐候性の良い樹脂を塗布する耐候性鋼の表面処理方法が提案されている。これによれば、初期の流れ錆が抑制されるとともに、腐食環境が激しい場所でも保護性錆の形成が可能とされる。
【０００４】
近年では、都市内で使用される場合、景観性が重要視され、ポリビニルブチラール樹脂を主体とする錆安定化処理を施し、その上に耐候性の良い樹脂を塗布することに加え、さらにその上に着色された樹脂層を塗布する方法の適用も増加している。しかしながら、錆び安定化処理された耐候性鋼の景観性の寿命は、最上層の樹脂の自然風化による樹脂厚みの減少にともなって着色が色褪せる事によって塗り替え寿命が決定されるため、長寿命化の観点から最上層の耐久性の向上が要望されていた。
【０００５】
【引用文献】
（１）特許文献１（特公昭５３−２２５３０号公報）
（２）特許文献１（特公昭５６−３３９９１号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、長期の景観性に優れた耐候性鋼材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的達成に向けて検討した結果、長期にわたり景観性に優れる本発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は、
（１）耐候性鋼鋼材の表面に、鉄系顔料、リン酸、ポリビニルブチラール樹脂およびポリビニルブチラール樹脂と相溶性を有する樹脂を含有する樹脂皮膜と、さらにその上に耐候性樹脂皮膜の少なくとも１層を形成してなる樹脂被覆耐候性鋼材であって、最表層に形成された耐候性樹脂皮膜が、少なくとも着色顔料及び無機系紫外線遮断剤を含有してなる皮膜であることを特徴とする長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
【０００８】
（２）前記無機系紫外線遮断剤が、酸化セリウム含有微粒子である（１）に記載の長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
（３）前記無機系紫外線遮断剤の含有量が、前記最表層の耐候性樹脂皮膜の樹脂固形分の１〜５質量％である（１）又は（２）に記載の長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材。
（４）前記無機系紫外線遮断剤の粒径が０．０５〜３μｍである（１）〜（３）のいずれかに記載の長期景観性に優れた樹脂被覆耐候性鋼材である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の耐久性および景観性に優れた耐候性鋼材は、鋼材を脱脂、酸洗、電動工具、サンドブラストブラスト、ショットブラスト等の処理によって表面調整した鋼材に、ポリビニルブチラール樹脂、リン酸、鉄系顔料を主体とする塗料を塗布乾燥して耐候性鋼材上に塗膜形成し、さらにその上に少なくとも１層の樹脂皮膜を形成させる塗料のうちの最上層に用いられる耐候性の樹脂皮膜形成に、紫外線遮蔽剤を含有する塗料を用いて塗布乾燥することによって達成される。
【００１０】
ポリビニルブチラール樹脂、リン酸、鉄系顔料を主体とする塗料としては、錆び安定化処理剤として機能するものであり、その他に防錆顔料やその他の顔料を含むものであっても良い。その上に、少なくとも１層の耐候性樹脂皮膜で覆われるが、耐候性の樹脂としては、シリコンアルキド樹脂、塩化ゴム系樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００１１】
耐候性の樹脂に添加される着色顔料としては、ベンガラ、二酸化チタン、カーボンブラック、チタンイエロー、フタロシアニングリーン等が用いられ、その他に体質顔料として、タルク、マイカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等を含有しても本発明を損なわない。さらに、防錆顔料として、リン酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウム等を入れると防食性の寄与できる。その他、レベリング剤、酸化防止剤、分散剤などの添加も含有しても本発明を損なわない。
【００１２】
耐候性の塗料に添加される紫外線遮蔽剤としては、酸化セリウム系の粉末が好ましい。酸化チタンや酸化亜鉛では触媒作用があるので、樹脂の劣化を起こしやすい。添加する酸化セリウム系粉末の濃度は、塗料固形分に対して１〜５質量％が好ましい。１質量％未満では効果が発揮されず、５質量％を超える場合には機能が飽和するだけでコスト増となる。
酸化セリウム系粉末の粒径は０．０５〜３μｍが好ましく、その範囲以外では、塗料への分散性や塗膜の造膜性が悪くなる恐れがある。
【００１３】
ポリビニルブチラール樹脂、リン酸、鉄系顔料を主体とする塗膜の厚みは、５〜１００μｍが好ましいが、本発明では特に限定されない。その最上層に形成される耐候性の塗膜は、一般的に３０〜１５０μｍであるが、本発明は耐候性塗膜の劣化要因の主要因である光劣化を抑制できるため、３０〜５０μｍの厚みに薄くできるという利点がある。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
１５０×７５×１ｍｍの冷延鋼板（ＳＰＣＣ）をアセトンで脱脂し、ポリビニルブチラール樹脂、リン酸を主体とする市販のさび安定化処理液をエアスプレーで塗布乾燥し、３０μｍの皮膜を形成させた。その上に、アクリル樹脂塗料（耐候性鋼用塗料市販品）に、そのアクリル樹脂固形分に対して酸化セリウム系粉末（一次粒径０．０５μｍ）を３質量％入れて混合した樹脂液を塗布乾燥し、約４０μｍの皮膜を形成させた。
【００１５】
（比較例１）
５０×７５×１ｍｍの冷延鋼板（ＳＰＣＣ）をアセトンで脱脂し、ポリビニルブチラール樹脂、リン酸を主体とする市販のさび安定化処理液をエアスプレーで塗布乾燥し、３０μｍの皮膜を形成させた。その上に、アクリル樹脂塗料（耐候性鋼用塗料市販品）を塗布乾燥し、約４０μｍの皮膜を形成させた。
これを次に示す方法で評価を行った
〔促進耐候性試験〕
サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機（ＪＩＳ　Ｂ　７７５３）を用いて所定の時間促進試験を行った後、試料の色差（ΔＥ、ＪＩＳ　Ｚ　８７３０）および６０°光沢率（ＪＩＳ　Ｋ８４００　７．６）を測定した。その結果を図１と図２に示す。なお、サンプル数はｎ＝２で行った。
【００１６】
（実施例２〜１３、比較例２〜３）
実施例１と同様にして、ポリビニルブチラール樹脂、リン酸を主体とする市販のさび安定化処理液をエアスプレーで塗布乾燥して３０μｍの皮膜を形成させた後、表１に示す成分で最上層の樹脂層を形成し、２０００時間後の色差（ΔＥ）を評価した。厚みは４０μｍに統一した。色差（ΔＥ）が１未満以下を○、１以上〜１．５未満を△、１．５以上を×とした。
【００１７】
【表１】
2004136604.tif 000003
【００１８】
このように、本実施例による試験片は長期景観性に優れているのがわかる。特に、酸化セリウム含有微粒子の粒径が０．０５μｍ〜３μｍ、その含有量が耐候性樹脂皮膜樹脂固形分で１〜５質量％の範囲のものが優れている。一方、無機系紫外線遮断剤として酸化セリウムを含まない場合には、耐候性の向上が不十分であることがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の長期景観性に優れた耐候性鋼材は、耐候性鋼の錆び安定化樹脂層の最外層に無機系紫外線遮断剤として酸化セリウム含有微粉末を添加することによって、樹脂厚みの薄膜化および耐久性が向上できるため、長期にわたって景観性を維持できる耐候性鋼材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１、比較例１の各試料の色差（ΔＥ）の経時変化を示す図である。
【図２】実施例１、比較例１の各試料の６０°光沢率の経時変化を示す図である。
【図１】
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【図２】
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