涂料以及包覆钢材制造技术

本发明专利技术提供一种包含选自由氧化钙、氢氧化钙、氧化锶以及氢氧化锶构成的组中的至少一种化合物的粒子及金属硫酸盐的粒子的涂料。在上述涂料中，上述金属硫酸盐相对于100g水的溶解量在5℃为0.5g以上，上述化合物的粒子的平均粒径为17μm以下，上述金属硫酸盐的粒子的平均粒径为17μm以下，上述化合物的粒子的含量以上述涂料的总固体成分为基准为0.10～50.0质量％，上述金属硫酸盐的粒子的含量以上述涂料的总固体成分为基准为0.05～30.0质量％。

Coating and clad steel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂料以及包覆钢材
本专利技术涉及涂料以及包覆钢材。更具体地，本专利技术涉及一种涂料，通过应用于钢材、被氧化或腐蚀形成的锈层覆盖的钢材、或者被有机层或无机层覆盖的钢材(以下，有时统一简称为钢材),从而用于提高钢材的耐腐蚀性，还涉及涂布该涂料而形成涂膜的钢材(包覆钢材)。
技术介绍
已知通常若在钢的表面形成环境阻断性高的氧化物层，则该钢的耐腐蚀性提高。例如，不锈钢形成有环境阻断性高的氧化物层即钝化覆膜而示出高耐腐蚀性。然而，由于不锈钢的价格高，并且具有由于为高合金钢而产生点蚀等耐腐蚀性方面的问题点，以及与低合金钢相比强度及韧性等机械性质差等方面，因此在用于结构体或机械时的限制较多。此外，少量添加P、Cu、Cr以及Ni等元素而得到的耐候性钢为低合金钢，在置于室外时随着腐蚀的推进，能够形成对腐蚀有保护性的锈(保护性锈)从而提高钢在大气中的耐腐蚀性，并能够降低之后的涂装等防腐蚀处理作业的必要性。但是，直到在这样的耐候性钢形成保护性锈需要10年左右以上的长期间，且在上述期间中的初期阶段因腐蚀而产生红锈或黄锈等浮锈或者流锈，不仅外观上不理想，而且存在因腐蚀而板厚减少等产生显著的损伤这样的问题。特别是在酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境中，存在甚至没有形成保护性锈而无法确保充分的耐腐蚀性的情况。为了解决上述问题，例如，在专利文献1中提出有在钢材上形成磷酸盐覆膜的表面处理方法。另一方面，可例举钢材表面的涂装作为用于确保钢材的耐腐蚀性的通常的方式。但是，即使在一般的腐蚀环境下，涂装也不能防止涂膜的劣化或涂膜缺陷引起的腐蚀的推进，而只能延缓腐蚀的推进。例如，存在利用锌粉末的牺牲防腐蚀作用的富锌底漆或者富锌涂料等强调高防腐蚀性的涂装方式，但同样地，只能在较短的期间内发挥该效果，不能在本质上防止涂膜的劣化或涂膜缺陷引起的腐蚀的推进。此外，若一味地为了提高牺牲防腐蚀效果而提高锌粉末的含量或使涂膜增厚，则会导致与钢材的密合性或者可加工性显著受损。对于这样的问题，在专利文献2中公开有通过在钢材上涂布无机富锌涂料，在涂膜的表面涂布包含Mg化合物的溶液的处理，能够提高耐腐蚀性能。此外，在专利文献3以及专利文献4中，也公开有涂布于钢材上的涂料。在这些专利文献中公开的涂料与不能防止涂膜的劣化或涂膜缺陷引起的腐蚀的推进的上述涂料不同。在表面具备由上述涂料形成的覆膜的钢材中，随着覆膜形成后的钢材的腐蚀反应，在覆膜与钢材之间的界面处早期形成了具有耐腐蚀性的氧化物层，并通过该氧化物层得到钢材的耐腐蚀性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平1-142088号公报专利文献2：日本特开2017-35877号公报专利文献3：日本特开2001-234369号公报专利文献4：国际公开第2014/020665号
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，在专利文献1中所公开的表面处理方法中，无法得到充分的防腐蚀性，即使能够应对一般的腐蚀环境，也无法应对酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境。此外，需要在形成磷酸盐覆膜前实施其他的前处理，处理工序变得复杂。此外，虽然开发了许多用于相同的表面处理方法的锈稳定化辅助处理材料，但本质上是辅助低合金钢的防腐蚀功能的材料，不能应对酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境。进而，对于专利文献2中所公开的处理，相对于未处理的耐腐蚀性提高的改善比最大也仅为约三倍左右，即使可以称得上能够应对一般的腐蚀环境，也不能够在酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境中赋予充分的耐腐蚀性。此外，这样的富锌涂料是应用于通过施加抛丸处理等而得到的清洁的钢材表面的材料，并非应用于由氧化、腐蚀产生的锈层所覆盖的钢材并示出较高的防腐蚀性的材料。虽然在专利文献3以及专利文献4中公开的、在覆膜与钢材之间的界面处形成的氧化物层示出高防腐蚀性，可以充分应对一般的腐蚀环境，但是称不上在酸性环境或者含有氯化物的严酷的腐蚀环境中也能够充分应对。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种涂料及使用该涂料得到的包覆钢材，该涂料能够在酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境中对钢材等赋予较高的耐腐蚀性。用于解决上述技术问题的方案本专利技术提供一种包含选自由氧化钙、氢氧化钙、氧化锶以及氢氧化锶构成的组中的至少一种化合物的粒子及金属硫酸盐的粒子的涂料。在上述涂料中，上述金属硫酸盐相对于100g水的溶解量在5℃为0.5g以上。此外，上述化合物的粒子的平均粒径为17μm以下，上述金属硫酸盐的粒子的平均粒径为17μm以下。此外，以上述涂料的总固体成分为基准，上述化合物的粒子的含量为0.10～50.0质量％，以上述涂料的总固体成分为基准，上述金属硫酸盐的粒子的含量为0.05～30.0质量％。涂布有上述涂料的钢材等在酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境中，通过使涂料成分与钢材以及腐蚀环境中的物质反应并形成防腐蚀化合物层，从而具有高耐腐蚀性。优选上述涂料进一步包含偶联剂，以上述涂料的总固体成分为基准，上述偶联剂的含量优选为10.0质量％以下。通过使上述涂料包含上述偶联剂，提高构成防腐蚀化合物层的化合物粒子间的密合性，变得容易得到更高的防腐蚀性。优选上述涂料进一步包含磷酸，以上述涂料的总固体成分为基准，上述磷酸的含量优选为10.0质量％以下。通过使上述涂料包含上述磷酸，能够提高涂膜与钢材的密合性。优选上述涂料进一步包含选自由铝粉、锌粉、含有铝以及锌的合金粉构成的组中的至少一种金属粉，以上述涂料的总固体成分为基准，上述金属粉的含量优选为80.0质量％以下。通过使上述涂料包含上述金属粉，在因腐蚀等使镀敷金属已经损耗的镀敷钢材等中，涂膜中的金属粉能够辅助镀敷金属的牺牲防腐蚀作用。优选上述涂料进一步包含纤维素纳米纤维，以上述涂料的总固体成分为基准，上述纤维素纳米纤维的含量优选为5.0质量％以下。通过使上述涂料包含纤维素纳米纤维，从而使构成防腐蚀化合物层的晶体粒子微细化并提高凝聚性，能够进一步提高钢材的耐腐蚀性。本专利技术还提供一种具备钢材与形成于该钢材的表面上的涂膜的包覆钢材。在上述包覆钢材中，上述涂膜包含选自由氧化钙、氢氧化钙、氧化锶以及氢氧化锶构成的组中的至少一种化合物的粒子及金属硫酸盐的粒子。上述金属硫酸盐相对于100g水的溶解量在5℃为0.5g以上，上述化合物的粒子的平均粒径为17μm以下，上述金属硫酸盐的粒子的平均粒径为17μm以下。以上述涂膜的总量为基准，上述化合物的粒子的含量为0.10～50.0质量％，以上述涂膜的总量为基准，上述金属硫酸盐的粒子的含量为0.05～30.0质量％。上述包覆钢材在酸性环境或者包含氯化物的严酷的腐蚀环境中具有高耐腐蚀性。在上述包覆钢材中，优选为上述涂膜在干燥膜厚为100μm时具有300g/(m2·24h)以下的透湿度。通过使涂膜具有上述透湿度，在腐蚀环境下，氧化钙、氢氧化钙、氧化锶、氢氧化锶以及金属硫酸盐等变得难以向外部流出，易于有效地用于防腐蚀化合物层的形成。优选上述包覆钢材进一步具备设置在上述涂膜之上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料，包含选自由氧化钙、氢氧化钙、氧化锶以及氢氧化锶构成的组中的至少一种化合物的粒子及金属硫酸盐的粒子，/n所述金属硫酸盐相对于100g水的溶解量在5℃为0.5g以上，/n所述化合物的粒子的平均粒径为17μm以下，所述金属硫酸盐的粒子的平均粒径为17μm以下，/n以所述涂料的总固体成分为基准，所述化合物的粒子的含量为0.10～50.0质量％，/n以所述涂料的总固体成分为基准，所述金属硫酸盐的粒子的含量为0.05～30.0质量％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 JP 2017-196292;20180413 JP PCT/JP2018/0151.一种涂料，包含选自由氧化钙、氢氧化钙、氧化锶以及氢氧化锶构成的组中的至少一种化合物的粒子及金属硫酸盐的粒子，
所述金属硫酸盐相对于100g水的溶解量在5℃为0.5g以上，
所述化合物的粒子的平均粒径为17μm以下，所述金属硫酸盐的粒子的平均粒径为17μm以下，
以所述涂料的总固体成分为基准，所述化合物的粒子的含量为0.10～50.0质量％，
以所述涂料的总固体成分为基准，所述金属硫酸盐的粒子的含量为0.05～30.0质量％。


2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，
进一步包含偶联剂，
以所述涂料的总固体成分为基准，所述偶联剂的含量为10.0质量％以下。


3.如权利要求1或者2所述的涂料，其特征在于，
进一步包含磷酸，
以所述涂料的总固体成分为基准，所述磷酸的含量为10.0质量％以下。


4.如权利要求1～3的任一项所述的涂料，其特征在于，
进一步包含选自由铝粉、锌粉、含有铝以及锌的合金粉构成的组中的至少一种金属粉，
以所述涂料的总固体成分为基准，所述金属粉的含量为80.0质量％以下。


5.如权利要求1～4的任一项所述的涂料，其特征在于，
进一步包含纤维素纳米纤维，
以所述涂料的总固体成分为基准，所述纤维素纳米纤维的含量为5.0质量％以下。


6.一种包覆钢材，其特征在于，
具备钢材与形成在该钢材的表面上的涂膜，
所述涂膜包含：
选自由氧化钙、氢氧化钙、氧化锶以及氢氧化锶构成的组中的至少一种化合物的粒子；及
金属硫酸盐的粒子，
所述金属硫酸盐相对于100g水的溶解量在5℃为0.5g以上，
所述化合物的粒子的平均粒径为17μm以下，所述金属硫酸盐的粒子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下正人，
申请(专利权)人：株式会社京都材料，长濑产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP