(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄鋼表面に、防錆効果に優れ、しかもそのままめっき可能な防錆皮膜を形成できる防錆処理剤を提供すること。【解決手段】水酸化ナトリウム等のアルカリ物質１〜３０重量％、キノリン等の腐食抑制剤０．０５〜２重量％、正リン酸アンモニウム等のリン酸塩１〜３０重量％、タングステン酸アルカリ金属塩等の無機酸化剤０．５〜１０重量％及びフッ素系等の非イオン性界面活性剤０．０００１〜１重量％を含み、残部が水である鉄鋼表面の防錆処理剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ物質、腐食抑制剤、リン酸塩、無機酸化剤及び非イオン性界面活性剤を含み、残部が水である鉄鋼表面の防錆処理剤。
【請求項２】
アルカリ物質が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載の防錆処理剤。
【請求項３】
腐食抑制剤が、キノリン、キノリン誘導体、飽和環状イミン類、アルデヒド類及びブチンジオールからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１又は２に記載の防錆処理剤。
【請求項４】
リン酸塩が、正リン酸アンモニウム塩、正リン酸アルカリ金属塩、第３リン酸アンモニウム塩、第３リン酸アルカリ金属塩、ピロリン酸アンモニウム塩、ピロリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸アンモニウム塩及びトリポリリン酸アルカリ金属塩からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜３のいずれかに記載の防錆処理剤。
【請求項５】
無機酸化剤が、タングステン酸アルカリ金属塩、モリブデン酸アルカリ金属塩及びセリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜４のいずれかに記載の防錆処理剤。
【請求項６】
非イオン性界面活性剤が、フッ素系非イオン性界面活性剤及び脂肪族アルコール系非イオン性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜５のいずれかに記載の防錆処理剤。
【請求項７】
アルカリ物質１〜３０重量％、腐食抑制剤０．０５〜２重量％、リン酸塩１〜３０重量％、無機酸化剤０．５〜１０重量％及び非イオン性界面活性剤０．０００１〜１重量％を含み、残部が水である請求項１〜６のいずれかに記載の防錆処理剤。
【請求項８】
ｐＨが、８〜１２である請求項１〜７のいずれかに記載の防錆処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼表面の防錆処理剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板、鋼管、鋼棒、鋼線等の鉄鋼製品を、めっきする場合、めっき前の該製品を高温、多湿な環境に放置すると、発錆して外観を損ない、又めっき皮膜の密着性を阻害する。特に、鉄鋼製品をめっきするに当たって、湿式研削および湿式研磨を行った場合、研磨面が極めて発錆し易くなるために、室内に放置する場合にも防錆処理が必要になるが、従来公知の亜硝酸系防錆処理剤は、防錆効果が不十分であり、研磨後１日程度の短時間で発錆する。また、アルカノールアミン系研削油剤も防錆効果が不十分であり、又これを表面に塗布したままめっきするとめっき皮膜の密着性が低下する。
【０００３】
そのため、鉄鋼製品、特に研磨後の鉄鋼製品に処理することにより、研磨後少なくとも１週間以上室内に放置しても、実質的に錆が生じず、又そのままめっき処理してもめっき皮膜の密着性が低下しない防錆処理剤が要望されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、鉄鋼表面に、防錆効果に優れ、しかもそのままめっき可能な防錆皮膜を形成できる防錆処理剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、鋭意研究した結果、アルカリ物質、腐食抑制剤、リン酸塩、無機酸化剤及び非イオン性界面活性剤を含む水溶性防錆液により、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明は、以下の鉄鋼表面の防錆処理剤を提供するものである。
【０００７】
１．アルカリ物質、腐食抑制剤、リン酸塩、無機酸化剤及び非イオン性界面活性剤を含み、残部が水である鉄鋼表面の防錆処理剤。
【０００８】
２．アルカリ物質が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である上記項１に記載の防錆処理剤。
【０００９】
３．腐食抑制剤が、キノリン、キノリン誘導体、飽和環状イミン類、アルデヒド類及びブチンジオールからなる群より選ばれる少なくとも一種である上記項１又は２に記載の防錆処理剤。
【００１０】
４．リン酸塩が、正リン酸アンモニウム塩、正リン酸アルカリ金属塩、第３リン酸アンモニウム塩、第３リン酸アルカリ金属塩、ピロリン酸アンモニウム塩、ピロリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸アンモニウム塩及びトリポリリン酸アルカリ金属塩からなる群より選ばれる少なくとも一種である上記項１〜３のいずれかに記載の防錆処理剤。
【００１１】
５．無機酸化剤が、タングステン酸アルカリ金属塩、モリブデン酸アルカリ金属塩及びセリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも一種である上記項１〜４のいずれかに記載の防錆処理剤。
【００１２】
６．非イオン性界面活性剤が、フッ素系非イオン性界面活性剤及び脂肪族アルコール系非イオン性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種である上記１〜５のいずれかに記載の防錆処理剤。
【００１３】
７．アルカリ物質１〜３０重量％、腐食抑制剤０．０５〜２重量％、リン酸塩１〜３０重量％、無機酸化剤０．５〜１０重量％及び非イオン性界面活性剤０．０００１〜１重量％を含み、残部が水である上記項１〜６のいずれかに記載の防錆処理剤。
【００１４】
８．ｐＨが、８〜１２である上記項１〜７のいずれかに記載の防錆処理剤。
【００１５】
以下、本発明の防錆処理剤の各成分について、詳述する。
【００１６】
アルカリ物質は、本発明処理剤のｐＨを調整し、本発明処理剤を鉄鋼表面に吸着し易くする機能を有する。かかるアルカリ物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどを挙げることができ、これらの少なくとも一種を用いる。アルカリ物質の濃度は、１〜３０重量％程度であるのが好ましく、５〜１５重量％程度であるのがより好ましい。
【００１７】
腐食抑制剤は、鉄鋼表面に吸着して、安定な防錆皮膜を形成して鉄鋼表面を腐食から守る機能を有する。かかる腐食抑制剤としては、例えば、キノリン；オキシキノリン等のキノリン誘導体；シクロデカメチレンイミン、ピペラジン等の飽和環状イミン類；ベンツアルデヒド、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類；ブチンジオール等を挙げることができ、これらの少なくとも一種を用いる。腐食抑制剤の濃度は、０．０００１〜１重量％程度であるのが好ましく、０．０１〜０．５重量％程度であるのがより好ましい。
【００１８】
リン酸塩は、鉄鋼表面の鉄と反応してリン酸塩皮膜を形成させ、長期間酸素を遮断する防錆皮膜となる機能を有する。かかるリン酸塩としては、例えば、正リン酸アンモニウム塩、正リン酸アルカリ金属塩、第３リン酸アンモニウム塩、第３リン酸アルカリ金属塩、ピロリン酸アンモニウム塩、ピロリン酸アルカリ金属塩、トリポリリン酸アンモニウム塩及びトリポリリン酸アルカリ金属塩等を挙げることができ、これらの少なくとも一種を用いる。アルカリ金属塩の場合のアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等を挙げることができる。リン酸塩の濃度は、１〜３０重量％程度であるのが好ましく、５〜１０重量％程度であるのがより好ましい。
【００１９】
無機酸化剤は、リン酸塩と鉄鋼表面の鉄との反応を促進してリン酸塩皮膜をより強固にし、又容易にめっきできる防錆皮膜とする機能を有する。かかる無機酸化剤としては、例えば、タングステン酸アルカリ金属塩、モリブデン酸アルカリ金属塩、セリウム塩等を挙げることができ、これらの少なくとも一種を用いる。セリウム塩としては、例えば、硝酸セリウム、硫酸セリウム、塩化セリウム等を挙げることができる。アルカリ金属塩の場合のアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等を挙げることができる。無機酸化剤の濃度は、０．５〜１０重量％程度であるのが好ましく、１〜５重量％程度であるのがより好ましい。
【００２０】
非イオン性界面活性剤は、本発明処理剤の各成分の分散性、溶解性を高め、鉄鋼表面への吸着性を助長して皮膜形成を促進する働きをする。かかる非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリフルオロアルキルアミン等のフッ素系非イオン性界面活性剤；ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル等を挙げることができ、これらの少なくとも一種を用いる。界面活性剤としては、これら以外のものも使用することができ、濃度も特に限定されない。非イオン性界面活性剤の濃度としては、通常、０．０００１〜１重量％程度が好ましく、０．０１〜０．１重量％程度がより好ましい。
【００２１】
本発明の防錆処理剤は、本発明処理剤の特性を損なわない範囲で、必要に応じて、シラン化合物、有機酸、アミン化合物等の公知の添加剤を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明の鉄鋼表面の防錆処理剤は、ｐＨ８〜１２程度であるのが、良好な防錆皮膜が形成される点から好ましい。ｐＨ８未満では、良好な防錆皮膜を形成することが困難となる。ｐＨ調整は、アルカリ物質の濃度により、適宜調整できる。
【００２３】
本発明の防錆処理剤は、アルカリ物質、腐食抑制剤、リン酸塩、無機酸化剤及び非イオン性界面活性剤である必須成分、並びに必要に応じてその他の添加剤を、それぞれ適量、常法に従って、全量が１００重量％となる水中に、溶解又は分散させることにより、容易に調製することができる。
【００２４】
本発明の防錆処理剤を適用する鉄鋼としては、特に限定されないが、例えば、鋼板、鋼管、鋼棒、鋼線等の各種鉄鋼製品を挙げることができる。特に、鉄鋼製品をめっきするに当たって、湿式研削および湿式研磨を行った後、めっき工程前に室内に放置する場合における防錆処理として、極めて好適である。
【００２５】
本発明の防錆処理剤を鉄鋼表面に適用する方法としては、例えば、浸漬、刷毛塗り、スプレー塗装などの一般的な塗布方法を用いることができるが、特に浸漬によるのが好ましい。浸漬により塗布する場合の浸漬時間は、通常、０．１〜１５０分間程度とするのが、好ましい。その塗布量は、乾燥後の膜厚で０．１〜１，０００μｍ程度とするのが、十分な防錆効果を得る点から、好ましく、１〜１００μｍ程度とするのがより好ましい。適用時の温度は、特に限定されず、常温で塗布すればよい。
【００２６】
本発明の防錆処理剤を塗布した後は、通常、１〜３０分間程度、常温乃至５０℃程度の温度で乾燥させるのが、好ましい。
【００２７】
かくして、鉄鋼表面に、本発明防錆処理剤による防錆皮膜が形成され、優れた防錆効果が発揮される。また、この防錆皮膜上には、そのままの状態で、常法による硬質クロムめっき等、又酸処理後、銅めっき、ニッケルめっき等の各種めっき処理を、直接することができ、これにより、密着性に優れためっき皮膜を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の防錆処理剤により、鉄鋼表面に、防錆皮膜を形成することにより、通常の倉庫等の室内に放置した場合に、１週間〜３ヶ月以上という長期間の防錆効果が発揮される。
【００２９】
また、本発明防錆処理剤による防錆皮膜は、その皮膜を形成したままで、各種めっき処理をしても、得られるめっき皮膜の密着性が低下しない。従って、本発明の防錆処理剤は、特に、鉄鋼製品をめっきするに当たって、湿式研削および湿式研磨を行った後、めっきする迄の間、室内に放置する場合における防錆処理用として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。
【００３１】
実施例１
水酸化カリウム１５ｇ／Ｌ、ピロリン酸カリウム１００ｇ／Ｌ、タングステン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、キノリン１．５ｇ／Ｌ及びフッ素系非イオン性界面活性剤（商品名「フタージェント２５１」、（株）ネオス製）０．１ｇ／Ｌを含み、残部が水となるように、各成分を混合して、ｐＨ１１の本発明の防錆処理剤を得た。
【００３２】
実施例２
炭酸ナトリウム３０ｇ／Ｌ、正リン酸アンモニウム８０ｇ／Ｌ、タングステン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、オキシキノリン１．０ｇ／Ｌ及びフッ素系非イオン性界面活性剤（商品名「フタージェント２５１」、（株）ネオス製）０．１ｇ／Ｌを含み、残部が水となるように、各成分を混合して、ｐＨ１０の本発明の防錆処理剤を得た。
【００３３】
実施例３
水酸化ナトリウム１５ｇ／Ｌ、トリポリリン酸ナトリウム１００ｇ／Ｌ、モリブデン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、ブチンジオール０．５ｇ／Ｌ及び非イオン性界面活性剤（ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル）０．１ｇ／Ｌを含み、残部が水となるように、各成分を混合して、ｐＨ１１の本発明の防錆処理剤を得た。
【００３４】
実施例４
水酸化ナトリウム１５ｇ／Ｌ、ピロリン酸ナトリウム１００ｇ／Ｌ、硝酸セリウム１０ｇ／Ｌ、シクロデカメチレンイミン０．３ｇ／Ｌ及びフッ素系非イオン性界面活性剤（商品名「フタージェント２５１」、（株）ネオス製）０．１ｇ／Ｌを含み、残部が水となるように、各成分を混合して、ｐＨ１１の本発明の防錆処理剤を得た。
【００３５】
実施例５
水酸化ナトリウム１５ｇ／Ｌ、第３リン酸ナトリウム１００ｇ／Ｌ、タングステン酸カリウム１０ｇ／Ｌ、ベンツアルデヒド０．３ｇ／Ｌ及び非イオン性界面活性剤（ポリエチレングリコール）０．１ｇ／Ｌを含み、残部が水となるように、各成分を混合して、ｐＨ１１の本発明の防錆処理剤を得た。
【００３６】
比較例１
市販の亜硝酸塩系防錆剤Ａを、水で１０倍希釈して、比較用の防錆処理剤を得た。
【００３７】
比較例２
市販の亜硝酸塩系防錆剤Ｂを、水で３０倍希釈して、比較用の防錆処理剤を得た。
【００３８】
比較例３
市販のアルカノールアミン系水溶性研削油剤を、水で３０倍希釈して、比較用の防錆処理剤を得た。
【００３９】
防錆効果試験
実施例１〜５及び比較例１〜３の各防錆処理剤の防錆効果試験を、次の様にして、行った。即ち、鉄鋼材料であるＳＳ３４材（３０ｍｍφの丸棒、長さ１５０ｍｍ）を、各処理剤に５分間浸漬し、取り出した後３０℃で５分間乾燥して、厚さ約０．１〜１０μｍの防錆皮膜を形成した。
【００４０】
これを室温で、相対湿度４０％の室内に放置し、経日的に、目視により錆の発生の有無を観察し、次の基準で、評価した。◎は錆が全く発生しなかったことを、○は錆が発生したがぬぐうと消えることを、△はわずかに錆が発生したことを、×は錆が発生したことを、それぞれ示す。防錆効果試験の結果を、表１に示す。
【００４１】
【表１】
2007138264.tif 000002
【００４２】
防錆効果試験の結果、実施例１の防錆処理剤中に浸漬した試料は、９０日後も錆の発生が見られず、更に１８０日後でもわずかに変色した程度であった。比較例１〜３の市販防錆処理剤は、いずれも１日後に錆が発生した。腐食抑制剤として、キノリン又はキノリン誘導体を用いた実施例１及び２の防錆処理剤は最も防錆効果が大きかった。腐食抑制剤として、ブチンジオール、シクロデカメチレンイミン又はベンツアルデヒドを用いた実施例３〜５の防錆処理剤は、キノリンを用いた実施例１の防錆処理剤ほどではなかったが、市販品に比して顕著な防錆効果が見られた。
【００４３】
めっき処理試験
実施例１〜５及び比較例１〜３の各防錆処理剤について、前記防錆効果試験と同様にして、ＳＳ３４材上に防錆皮膜を形成した。この防錆皮膜上のめっき処理試験を、次の様にして、行った。即ち、無水クロム酸２００ｇ／Ｌの水溶液中で、防錆皮膜を形成した試験片を陽極にして、２０Ａ／ｄｍ２で、２０秒間、通常のエッチング処理後、５０℃、電流密度５０Ａ／ｄｍ２で、約１時間クロムめっきして、厚さ３０μｍの硬質クロムめっき膜を形成した。
【００４４】
得られためっき皮膜の密着性の判定は、上記で硬質クロムめっきした試験片を、角度９０度に折り曲げて、めっき膜のはく離の有無を確認して、行った。
【００４５】
実施例１〜５及び比較例１の各防錆処理剤では、硬質クロムめっき膜のＳＳ３４材からのはく離は認められなかった。比較例２の防錆処理剤に浸漬した場合は、わずかにＳＳ３４材とクロムめっき膜との間ではく離が見られた。比較例３の防錆処理剤に浸漬した場合は、ＳＳ３４材からのクロムめっき膜のはく離がかなり見られ、めっき膜の密着性が劣悪であった。