JPH0754170A - ガラス質防錆剤 - Google Patents
ガラス質防錆剤Info
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- JPH0754170A JPH0754170A JP19954193A JP19954193A JPH0754170A JP H0754170 A JPH0754170 A JP H0754170A JP 19954193 A JP19954193 A JP 19954193A JP 19954193 A JP19954193 A JP 19954193A JP H0754170 A JPH0754170 A JP H0754170A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 極く少量の添加でも、鉄系金属、特に鋳鉄に
対して高い防錆効果が継続的に得られ、取扱性に優れる
ガラス質防錆剤を提供する。 【構成】 B2O3 −R2O −SiO2 ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% SiO2: 50 mol%以下、 (SiO2の一部または全部は R'O:30 mol%以下で置換して
もよい。) (R:アルカリ金属、 R': アルカリ土類金属またはZn)で
表される組成体に対して、さらに、下記酸化物の少なく
とも１種を配合して成るガラス質防錆剤。Ti酸化物5.0w
t ％以下、Cr酸化物5.0wt ％以下、Ｖ酸化物5.0wt ％以
下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、Pb酸化物20.0wt％以下、ラ
ンタン系金属酸化物15.0wt％以下。
対して高い防錆効果が継続的に得られ、取扱性に優れる
ガラス質防錆剤を提供する。 【構成】 B2O3 −R2O −SiO2 ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% SiO2: 50 mol%以下、 (SiO2の一部または全部は R'O:30 mol%以下で置換して
もよい。) (R:アルカリ金属、 R': アルカリ土類金属またはZn)で
表される組成体に対して、さらに、下記酸化物の少なく
とも１種を配合して成るガラス質防錆剤。Ti酸化物5.0w
t ％以下、Cr酸化物5.0wt ％以下、Ｖ酸化物5.0wt ％以
下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、Pb酸化物20.0wt％以下、ラ
ンタン系金属酸化物15.0wt％以下。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属、特に鉄系金属(
鋼、鋳鉄) の防錆を主目的とし、水中において徐々にイ
オンを放出する、水に可溶なガラス質防錆剤に関するも
のである。
鋼、鋳鉄) の防錆を主目的とし、水中において徐々にイ
オンを放出する、水に可溶なガラス質防錆剤に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来から使用されている水に可溶な防錆
剤、つまり水溶解性防錆剤の代表例としては燐酸塩溶液
を用いた水溶液タイプのものがある。燐酸塩化合物を溶
解した場合、溶解液のpHは2.5 〜6.0 程度になるが、防
錆および腐食生成物であるスケールの除去が比較的容易
に行えるため、排水管、給水塔の防錆用にまたは金属加
工油の防錆成分等として広く使用されている。これは鉄
等の金属表面に不溶性の燐酸鉄などの燐酸塩被膜を形成
させ、防錆効果を得るものである。しかし、この燐酸塩
被膜は結晶被膜であり、多孔質で表面に凹凸がみられる
ために、このままでは被膜自身に水分や酸素の浸透があ
るので防錆力が低下し易く、さらに溶液中の燐酸塩イオ
ン濃度の制御が困難であるために防錆効果の持続性に劣
るなどの欠点があった。
剤、つまり水溶解性防錆剤の代表例としては燐酸塩溶液
を用いた水溶液タイプのものがある。燐酸塩化合物を溶
解した場合、溶解液のpHは2.5 〜6.0 程度になるが、防
錆および腐食生成物であるスケールの除去が比較的容易
に行えるため、排水管、給水塔の防錆用にまたは金属加
工油の防錆成分等として広く使用されている。これは鉄
等の金属表面に不溶性の燐酸鉄などの燐酸塩被膜を形成
させ、防錆効果を得るものである。しかし、この燐酸塩
被膜は結晶被膜であり、多孔質で表面に凹凸がみられる
ために、このままでは被膜自身に水分や酸素の浸透があ
るので防錆力が低下し易く、さらに溶液中の燐酸塩イオ
ン濃度の制御が困難であるために防錆効果の持続性に劣
るなどの欠点があった。
【０００３】さらに、防錆効果のある物質としては珪酸
アルカリ、硼酸アルカリなどの化合物も知られている
が、いずれもpH10以上とすることによって初めて防錆効
果が発揮されるため実用面ではその用途は非常に制限さ
れたものである。
アルカリ、硼酸アルカリなどの化合物も知られている
が、いずれもpH10以上とすることによって初めて防錆効
果が発揮されるため実用面ではその用途は非常に制限さ
れたものである。
【０００４】ところで、このような水溶解性防錆剤は、
主成分で分類すると有機系と無機系とに大別され、それ
ぞれ防錆原理からは表面改質型、皮膜形成型、インヒビ
ター型があり、使用範囲からは酸性、中性、そしてアル
カリ性でそれぞれ使用されるものとして区分される。し
かし、いずれの防錆剤であっても、実用面からは、次の
ような条件が求められる。
主成分で分類すると有機系と無機系とに大別され、それ
ぞれ防錆原理からは表面改質型、皮膜形成型、インヒビ
ター型があり、使用範囲からは酸性、中性、そしてアル
カリ性でそれぞれ使用されるものとして区分される。し
かし、いずれの防錆剤であっても、実用面からは、次の
ような条件が求められる。
【０００５】(1) 排水基準に抵触しないこと。 (2) 低濃度で効果を発揮すること。 (3) 高温でも効果を示すこと。 (4) 長期間分解しないこと。 (5) 人畜に無害なこと。 しかしながら、これらの諸条件をすべて満足する水溶解
性防錆剤はまだ開発されていない。
性防錆剤はまだ開発されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、かかる
課題に関連して、特願平５−113068号として、B2O3−Si
O2−R2O(R:アルカリ金属) 系、B2O3−R2O −R'O(R:アル
カリ金属、R': アルカリ土類金属またはZn) 、またはB2
O3−SiO2−R2O −R'O(R:アルカリ金属、R': アルカリ土
類金属またはZn) 系酸化物ガラス質防錆剤のうち特定組
成割合のものについて特許出願した。これは、単独の成
分として有する防錆効果以上の著しく優れた防錆効果を
発揮するとともに、かかる本来の優れた防錆効果ばかり
でなく、防錆処理環境がアルカリ液でも酸性液であって
も処理後にはそれを常に中性域に持ち来すという１種の
バッファ効果を発揮するとともに、防錆処理後の金属材
を大気中に放置しても防錆効果が持続するという、全く
予想外の特異的な作用効果を発揮する優れた発明であ
る。
課題に関連して、特願平５−113068号として、B2O3−Si
O2−R2O(R:アルカリ金属) 系、B2O3−R2O −R'O(R:アル
カリ金属、R': アルカリ土類金属またはZn) 、またはB2
O3−SiO2−R2O −R'O(R:アルカリ金属、R': アルカリ土
類金属またはZn) 系酸化物ガラス質防錆剤のうち特定組
成割合のものについて特許出願した。これは、単独の成
分として有する防錆効果以上の著しく優れた防錆効果を
発揮するとともに、かかる本来の優れた防錆効果ばかり
でなく、防錆処理環境がアルカリ液でも酸性液であって
も処理後にはそれを常に中性域に持ち来すという１種の
バッファ効果を発揮するとともに、防錆処理後の金属材
を大気中に放置しても防錆効果が持続するという、全く
予想外の特異的な作用効果を発揮する優れた発明であ
る。
【０００７】しかし、その後の研究開発によって、上記
の基本ガラス組成ではガラス系によっては少量(0.05wt
%) では防錆力が弱く、0.5wt%以上添加しないと防錆力
を発揮しない組成があり、特に鋳鉄に対しては防錆力が
弱いことが判明した。
の基本ガラス組成ではガラス系によっては少量(0.05wt
%) では防錆力が弱く、0.5wt%以上添加しないと防錆力
を発揮しない組成があり、特に鋳鉄に対しては防錆力が
弱いことが判明した。
【０００８】ちなみに、鋳鉄は、鉄鋼の炭素含有量がほ
ぼ1.0 ％以下というのに対して数％と高く、それらは組
織中に黒鉛として析出しており、黒鉛はマトリックスの
鉄に対して貴であるため使用環境によっては電気化学反
応が起こり易く、これによって局部腐食が発生し易いと
いわれており、サビこぶによる孔食の発生がしばしばみ
られる。
ぼ1.0 ％以下というのに対して数％と高く、それらは組
織中に黒鉛として析出しており、黒鉛はマトリックスの
鉄に対して貴であるため使用環境によっては電気化学反
応が起こり易く、これによって局部腐食が発生し易いと
いわれており、サビこぶによる孔食の発生がしばしばみ
られる。
【０００９】このような鋳鉄に対する従来の防錆、防食
処理は、一時的な保管や輸送に際しては、次のようにし
ているのが現状である。
処理は、一時的な保管や輸送に際しては、次のようにし
ているのが現状である。
【００１０】気化性防錆紙で包んで環境中の大気と隔
離する。
離する。
【００１１】表面に油を塗布する。
【００１２】しかし、これらの手段は、余分の工程を要
したり、高価であったり、十分とは言えない。このよう
に鋳鉄の防錆にはまだ完全に防錆、防食を行う手段がな
いのが現状である。
したり、高価であったり、十分とは言えない。このよう
に鋳鉄の防錆にはまだ完全に防錆、防食を行う手段がな
いのが現状である。
【００１３】また、金属加工工程で使用する金属加工切
削液、金属加工冷却液等に浸漬する場合にも、比較的強
アルカリ性 (pH＝10以上) の溶液を使用しているのが現
状である。取扱の困難性、廃液処理の必要性は不可避で
ある。
削液、金属加工冷却液等に浸漬する場合にも、比較的強
アルカリ性 (pH＝10以上) の溶液を使用しているのが現
状である。取扱の困難性、廃液処理の必要性は不可避で
ある。
【００１４】したがって、本発明の目的は、人体に対し
て安全性が高く、長時間分解せず、低濃度、高温でも鉄
系金属、特に鋳鉄に対して優れた防錆力を発揮する、取
扱性に優れる新規な水溶解性防錆剤を提供することであ
る。
て安全性が高く、長時間分解せず、低濃度、高温でも鉄
系金属、特に鋳鉄に対して優れた防錆力を発揮する、取
扱性に優れる新規な水溶解性防錆剤を提供することであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明者らは、
前記特許出願にかかるガラス組成物に対してさらに、い
くつかの金属酸化物のうちの特定のものを少なくとも１
種を配合することで鋳鉄に対する優れた防錆力が発揮さ
れるばかりでなく、極く少量の配合であっても一般の金
属に対して飛躍的に防錆力を発揮でき、なおかつ前述の
バッファ効果をも保持できることを知り、本発明を完成
した。
前記特許出願にかかるガラス組成物に対してさらに、い
くつかの金属酸化物のうちの特定のものを少なくとも１
種を配合することで鋳鉄に対する優れた防錆力が発揮さ
れるばかりでなく、極く少量の配合であっても一般の金
属に対して飛躍的に防錆力を発揮でき、なおかつ前述の
バッファ効果をも保持できることを知り、本発明を完成
した。
【００１６】よって、本発明の要旨とするところは、酸
化物基準として、 B2O3−R2O −SiO2 ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% SiO2: 50 mol%以下、SiO2の全部または１部をR'O: 30
mol%以下で置換してもよい。 (R: アルカリ金属の１種または２種以上、 R': Mg、C
a、Sr、Ba、Znの１種または２種以上)で表される組成体
に対して、さらに、下記金属酸化物の少なくとも１種を
配合して成るガラス質防錆剤である。
化物基準として、 B2O3−R2O −SiO2 ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% SiO2: 50 mol%以下、SiO2の全部または１部をR'O: 30
mol%以下で置換してもよい。 (R: アルカリ金属の１種または２種以上、 R': Mg、C
a、Sr、Ba、Znの１種または２種以上)で表される組成体
に対して、さらに、下記金属酸化物の少なくとも１種を
配合して成るガラス質防錆剤である。
【００１７】Ti酸化物5.0wt ％以下、Cr酸化物5.0wt ％
以下、Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、
Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。
以下、Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、
Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。
【００１８】したがって、広義には、本発明の具体的態
様としては、次の３形態がある。 (1) 酸化物基準で、B2O3−R2O −SiO2系ガラス質であっ
て、B2O3: 40〜80 mol%、R2O : 5〜20 mol% 、SiO2: 5
0 mol% 以下であり、上記金属酸化物の少なくとも１種
を配合して成るガラス質防錆剤。 (2) 酸化物基準で、B2O3−R2O −R'O 系ガラス質であっ
て、B2O3: 40〜80 mol%、R2O : 5〜20 mol% 、R'O: 30
mol%以下であり、上記金属酸化物の少なくとも１種を
配合して成るガラス質防錆剤。 (3) 酸化物基準で、B2O3−R2O −SiO2−R'O 系ガラス質
であって、B2O3: 40〜80mol% 、R2O : 5〜20 mol% 、S
iO2: 50 mol% 以下、R'O: 30 mol%以下であり、上記金
属酸化物の少なくとも１種を配合して成るガラス質防錆
剤。
様としては、次の３形態がある。 (1) 酸化物基準で、B2O3−R2O −SiO2系ガラス質であっ
て、B2O3: 40〜80 mol%、R2O : 5〜20 mol% 、SiO2: 5
0 mol% 以下であり、上記金属酸化物の少なくとも１種
を配合して成るガラス質防錆剤。 (2) 酸化物基準で、B2O3−R2O −R'O 系ガラス質であっ
て、B2O3: 40〜80 mol%、R2O : 5〜20 mol% 、R'O: 30
mol%以下であり、上記金属酸化物の少なくとも１種を
配合して成るガラス質防錆剤。 (3) 酸化物基準で、B2O3−R2O −SiO2−R'O 系ガラス質
であって、B2O3: 40〜80mol% 、R2O : 5〜20 mol% 、S
iO2: 50 mol% 以下、R'O: 30 mol%以下であり、上記金
属酸化物の少なくとも１種を配合して成るガラス質防錆
剤。
【００１９】ここに、R20 はLi2O、Na2O、K2O 等の１種
または２種以上のアルカリ金属酸化物であり、R'O は、
CaO 、MgO 、BaO 、SrO 、ZnO 等の１種または２種以上
の金属酸化物である。
または２種以上のアルカリ金属酸化物であり、R'O は、
CaO 、MgO 、BaO 、SrO 、ZnO 等の１種または２種以上
の金属酸化物である。
【００２０】追加配合される金属酸化物としては、Ti
O2、Cr2O3 、V2O5、WO3 、Pb2O3 等が例示され、さらに
ランタン系金属酸化物としては、La2O3 、Ce2O3 、Pr2O
3 、Nd2O3 、Pm2O3 、Sm2O3 、Eu2O3 、Gd2O3 、Tb
2O3 、Dy2O3 、Er2O3 、Tm2O3 、Yb2O3 、Lu2O3 等が例
示される。
O2、Cr2O3 、V2O5、WO3 、Pb2O3 等が例示され、さらに
ランタン系金属酸化物としては、La2O3 、Ce2O3 、Pr2O
3 、Nd2O3 、Pm2O3 、Sm2O3 、Eu2O3 、Gd2O3 、Tb
2O3 、Dy2O3 、Er2O3 、Tm2O3 、Yb2O3 、Lu2O3 等が例
示される。
【００２１】
【作用】次に、本発明の作用について述べるが、まず、
本発明にあって上述のようにその組成を規定する理由を
説明する。 B2O3:本発明にあってB2O3は、ガラス質の骨格を形成す
るとともに防錆処理時に溶解して酸性を呈する主要成分
であるが、80mol%超と過剰量加えると溶解液のpHが過度
に低下して防錆効果が十分発揮されない。一方、40mol%
未満と余り少ないと、ガラスの溶解速度が低下してしま
い、同じく十分な防錆効果が発揮されない。好ましくは
40〜60mol%配合する。
本発明にあって上述のようにその組成を規定する理由を
説明する。 B2O3:本発明にあってB2O3は、ガラス質の骨格を形成す
るとともに防錆処理時に溶解して酸性を呈する主要成分
であるが、80mol%超と過剰量加えると溶解液のpHが過度
に低下して防錆効果が十分発揮されない。一方、40mol%
未満と余り少ないと、ガラスの溶解速度が低下してしま
い、同じく十分な防錆効果が発揮されない。好ましくは
40〜60mol%配合する。
【００２２】R2O:アルカリ金属の酸化物であるR2O はB2
O3系ガラスにあってイオン溶出して防錆効果を発揮する
が、20mol%超と過剰量含まれるとガラス化が困難とな
り、一方５mol%未満と余り少ないと溶解液のpHが低下
し、防錆効果が十分でなくなる。好ましくは、10〜20mo
l%である。合計量が規定量である限り、アルカリ金属酸
化物は２種以上配合してもよい。
O3系ガラスにあってイオン溶出して防錆効果を発揮する
が、20mol%超と過剰量含まれるとガラス化が困難とな
り、一方５mol%未満と余り少ないと溶解液のpHが低下
し、防錆効果が十分でなくなる。好ましくは、10〜20mo
l%である。合計量が規定量である限り、アルカリ金属酸
化物は２種以上配合してもよい。
【００２３】SiO2:本発明にあっては、B2O3系ガラスの
溶解性の調整のために配合するのであって50mol%超と余
り多量に配合するとガラスの溶解性が低下してしまい、
目的とする防錆効果が発揮されない。なお、SiO2の一部
は５mol%以下までのAl2O3 によって置換してもよい。
溶解性の調整のために配合するのであって50mol%超と余
り多量に配合するとガラスの溶解性が低下してしまい、
目的とする防錆効果が発揮されない。なお、SiO2の一部
は５mol%以下までのAl2O3 によって置換してもよい。
【００２４】R'O:上述のSiO2の一部もしくは全部はR'O
によって置換してもよいが、余り多いとガラス化が困難
となるため、配合量の上限は30mol%である。また、R'O
は同時に溶解液のpHを上昇させる作用があるため、SiO2
の一部または全部の置換によってそれだけ防錆効果をも
高める。合計量が規定量である限り、これらのZnまたは
Mg、Ca、Sr、Baなどの酸化物は２種以上配合してもよ
い。
によって置換してもよいが、余り多いとガラス化が困難
となるため、配合量の上限は30mol%である。また、R'O
は同時に溶解液のpHを上昇させる作用があるため、SiO2
の一部または全部の置換によってそれだけ防錆効果をも
高める。合計量が規定量である限り、これらのZnまたは
Mg、Ca、Sr、Baなどの酸化物は２種以上配合してもよ
い。
【００２５】以上のような組成体に対して、本発明にあ
っては、さらに、Ti、Cr、V 、W 、Pb、およびランタン
系金属の酸化物を配合する。
っては、さらに、Ti、Cr、V 、W 、Pb、およびランタン
系金属の酸化物を配合する。
【００２６】具体的配合割合は次の通りであり、それぞ
れその範囲未満のときには所期の効果を発揮できず、一
方、各上限を超えて配合すると金属成分が未溶融のまま
残留することになり、効果の点でも飽和する。好ましく
は、各金属酸化物について1.0 〜3.0wt%である。
れその範囲未満のときには所期の効果を発揮できず、一
方、各上限を超えて配合すると金属成分が未溶融のまま
残留することになり、効果の点でも飽和する。好ましく
は、各金属酸化物について1.0 〜3.0wt%である。
【００２７】Ti酸化物5.0wt ％以下、Cr酸化物5.0wt ％
以下、Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、
Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。
以下、Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、
Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。
【００２８】このようにして構成される本発明にかかる
水溶解性ガラス質防錆剤は、好ましくは溶解液のpHが7.
5 〜9.5 の範囲内の条件下で使用することによってすぐ
れた作用効果が発揮されるが、より好ましくは、次の関
係式を満たす組成群により、その溶解液のpHが 8.0〜9.
0 となる範囲で使用する場合が最もすぐれた作用効果を
示す。
水溶解性ガラス質防錆剤は、好ましくは溶解液のpHが7.
5 〜9.5 の範囲内の条件下で使用することによってすぐ
れた作用効果が発揮されるが、より好ましくは、次の関
係式を満たす組成群により、その溶解液のpHが 8.0〜9.
0 となる範囲で使用する場合が最もすぐれた作用効果を
示す。
【００２９】関係式： 3.55[R2O]＋1.82[R'O] −42.36≦[B2O3]≦3.55[R2O]＋
1.82[R'O] ＋48.55 ただし、[R2O] 、[R'O] 、[B2O3]は、前述の各酸化物の
mol%を表す。なお、このときのSiO2mol%、つまり [Si
O2] は、[SiO2]＝100 −([R20]＋[R'O] ＋[B2O3]) で示
される。
1.82[R'O] ＋48.55 ただし、[R2O] 、[R'O] 、[B2O3]は、前述の各酸化物の
mol%を表す。なお、このときのSiO2mol%、つまり [Si
O2] は、[SiO2]＝100 −([R20]＋[R'O] ＋[B2O3]) で示
される。
【００３０】本発明にかかる水溶解性ガラス質防錆剤が
すぐれた防錆効果とともに、前述のような特異な作用効
果を発揮する機構についてはまだ十分な解明がなされて
いない。
すぐれた防錆効果とともに、前述のような特異な作用効
果を発揮する機構についてはまだ十分な解明がなされて
いない。
【００３１】すなわち、本発明にかかる防錆剤は、イン
ヒビター( 金属が腐食している環境に少量添加して、そ
の金属の腐食を抑制させるような物質) であって、金属
表面の腐食電位を貴な方向へ移行させ、これを不動態化
させるように作用すると考えられる。しかしながら、本
発明にかかる防錆剤は、pH変化に対するバッファ作用を
発揮するとともに防錆処理後の金属材が大気下でも防錆
効果を持続するという特異な作用を考慮した場合、その
ようなインヒビター以上の機能を発揮しているようであ
る。
ヒビター( 金属が腐食している環境に少量添加して、そ
の金属の腐食を抑制させるような物質) であって、金属
表面の腐食電位を貴な方向へ移行させ、これを不動態化
させるように作用すると考えられる。しかしながら、本
発明にかかる防錆剤は、pH変化に対するバッファ作用を
発揮するとともに防錆処理後の金属材が大気下でも防錆
効果を持続するという特異な作用を考慮した場合、その
ようなインヒビター以上の機能を発揮しているようであ
る。
【００３２】この点、リン酸塩系の水溶解性防錆剤が、
化成皮膜を形成しその安定化をはかることで優れた防錆
効果を発揮しているのとは防錆機構上からは明瞭に区別
される。
化成皮膜を形成しその安定化をはかることで優れた防錆
効果を発揮しているのとは防錆機構上からは明瞭に区別
される。
【００３３】さらに、強力な防錆効果を継続的に発揮さ
せるためには、防錆剤を構成するガラス質からのイオン
の溶解速度を制御する必要がある。この溶解速度は、ガ
ラス質防錆剤の粒径ならびに溶解液の液温によって種々
変動するが、詳述すればガラス質防錆剤の粒径に対して
は粒径が大きい程、溶解速度は反比例的に小さくなり、
溶解液の液温に対しては、液温が高い程、溶解速度は指
数的に大きくなる傾向にあるが、基準となる溶解速度は
平均粒径約500 μm のガラス質防錆剤を、水温20±１℃
の蒸留水に浸漬したとき0.01〜50wt％／hrの範囲にある
ものが好ましい。なお、ガラスの溶解速度の調節は、す
でに述べたように、例えばB2O3の配合割合を変更するこ
とで行ってもよい。
せるためには、防錆剤を構成するガラス質からのイオン
の溶解速度を制御する必要がある。この溶解速度は、ガ
ラス質防錆剤の粒径ならびに溶解液の液温によって種々
変動するが、詳述すればガラス質防錆剤の粒径に対して
は粒径が大きい程、溶解速度は反比例的に小さくなり、
溶解液の液温に対しては、液温が高い程、溶解速度は指
数的に大きくなる傾向にあるが、基準となる溶解速度は
平均粒径約500 μm のガラス質防錆剤を、水温20±１℃
の蒸留水に浸漬したとき0.01〜50wt％／hrの範囲にある
ものが好ましい。なお、ガラスの溶解速度の調節は、す
でに述べたように、例えばB2O3の配合割合を変更するこ
とで行ってもよい。
【００３４】本発明にかかる水溶解性ガラス質防錆剤
は、水分の存在する環境下において鉄系金属の腐食およ
び発錆を防ぐ、防食、防錆用の無機組成物であって、そ
の形態は特定のものに制限されないが、一般的には平均
粒径10〜200 μm の粉末状ガラスないし平均粒径数mmの
粗粒状ガラスの形態であってもよい。
は、水分の存在する環境下において鉄系金属の腐食およ
び発錆を防ぐ、防食、防錆用の無機組成物であって、そ
の形態は特定のものに制限されないが、一般的には平均
粒径10〜200 μm の粉末状ガラスないし平均粒径数mmの
粗粒状ガラスの形態であってもよい。
【００３５】また、その適用対象としては、工業用水、
水道水、クーリングタワー (循環冷却水) 、金属加工用
切削液、金属加工用冷却液、機械部品の搬送、保管のた
めに一時的な防錆処理用、防食塗料の顔料等が考えら
れ、その際には、例えば添加量は0.05〜1.0 ％と広範囲
の添加量で所期の効果が発揮される。
水道水、クーリングタワー (循環冷却水) 、金属加工用
切削液、金属加工用冷却液、機械部品の搬送、保管のた
めに一時的な防錆処理用、防食塗料の顔料等が考えら
れ、その際には、例えば添加量は0.05〜1.0 ％と広範囲
の添加量で所期の効果が発揮される。
【００３６】本発明にあっては特に処理液のpH変化に対
するバッファ効果が見られることから、金属加工用切削
液または金属加工用冷却液用に好ましく、また本発明に
かかる防錆剤を使って一旦防錆処理したものは大気下で
もその効果が持続されるから搬送工程を控えた機械部品
等の一時的な防錆処理用にも適する。さらに、本発明に
あっては、Tiなどの金属の酸化物をさらに配合すること
で、特に鋳鉄の防錆効果が一層強化されることから、上
述のような用途にあっても鋳鉄を対象とする場合には特
に優れた作用効果が発揮される。
するバッファ効果が見られることから、金属加工用切削
液または金属加工用冷却液用に好ましく、また本発明に
かかる防錆剤を使って一旦防錆処理したものは大気下で
もその効果が持続されるから搬送工程を控えた機械部品
等の一時的な防錆処理用にも適する。さらに、本発明に
あっては、Tiなどの金属の酸化物をさらに配合すること
で、特に鋳鉄の防錆効果が一層強化されることから、上
述のような用途にあっても鋳鉄を対象とする場合には特
に優れた作用効果が発揮される。
【００３７】次に、実施例によって本発明の作用につい
てさらに具体的に説明する。
てさらに具体的に説明する。
【００３８】
(実施例１）防錆剤の作成 Ｂ２Ｏ３−R2O −SiO2系の試料を、B2O3:60mol％ 、Na
2O:20mol% 、SiO2:20mol%の組成となるように各原料を
調合し、次いで、重量比で下記微量金属を酸化物換算で
1.0wt%となるように配合し、Ｖ型ミキサーで混合後、ガ
ラス溶融用るつぼを用いて、1200〜1300℃で２時間溶融
した。この溶融物をカーボン板上に流し出し大気中で放
冷し固形状のガラスを得た。得られたガラスは乾式粉砕
し、分級し平均粒径が 75 μｍ程度の粒状ガラスとし、
これを防錆剤とした。配合金属種は次の通りであった。
2O:20mol% 、SiO2:20mol%の組成となるように各原料を
調合し、次いで、重量比で下記微量金属を酸化物換算で
1.0wt%となるように配合し、Ｖ型ミキサーで混合後、ガ
ラス溶融用るつぼを用いて、1200〜1300℃で２時間溶融
した。この溶融物をカーボン板上に流し出し大気中で放
冷し固形状のガラスを得た。得られたガラスは乾式粉砕
し、分級し平均粒径が 75 μｍ程度の粒状ガラスとし、
これを防錆剤とした。配合金属種は次の通りであった。
【００３９】Ti (酸化物としてはTiO2) 、Cr (酸化物と
してはCr2O3)、Ｖ (酸化物としてはV2O5) 、Ｗ (酸化物
としてはWO3)、Pb (Pb2O3)であり、さらにランタン系金
属の酸化物としては、Ce(Ce2O3) 、Nd(Nd2O3) 、Sm(Sm2
O3) 、Eu(Eu2O3) 、Er2O3 であった。
してはCr2O3)、Ｖ (酸化物としてはV2O5) 、Ｗ (酸化物
としてはWO3)、Pb (Pb2O3)であり、さらにランタン系金
属の酸化物としては、Ce(Ce2O3) 、Nd(Nd2O3) 、Sm(Sm2
O3) 、Eu(Eu2O3) 、Er2O3 であった。
【００４０】防錆効果の判定 上述のようにして得られた各ガラス質防錆剤 0.5ｇを室
温(20 〜25℃) に保った蒸留水100 mlに投入した。1 Hr
放置後、この溶液に３cm角、厚さ 0.2cmの鉄片試片(JIS
SK4) を浸漬し、ガラス質防錆剤を添加しない場合をブ
ランクとして、所定日数経過後、溶液中へのFe溶出量を
測定した結果は図１にグラフで示す。
温(20 〜25℃) に保った蒸留水100 mlに投入した。1 Hr
放置後、この溶液に３cm角、厚さ 0.2cmの鉄片試片(JIS
SK4) を浸漬し、ガラス質防錆剤を添加しない場合をブ
ランクとして、所定日数経過後、溶液中へのFe溶出量を
測定した結果は図１にグラフで示す。
【００４１】このとき、微量成分を添加しない基本ガラ
ス組成のサンプルを使用した溶液におけるFe溶出量を比
較基準とした。なお、鉄片試片はあらかじめアセトン中
で10分間超音波洗浄による脱脂処理を施したものを使用
した。
ス組成のサンプルを使用した溶液におけるFe溶出量を比
較基準とした。なお、鉄片試片はあらかじめアセトン中
で10分間超音波洗浄による脱脂処理を施したものを使用
した。
【００４２】７日経過後のFe溶出量の比較では、Ti、
Ｖ、Cr、Ce、Ｗ、Pb成分を含むサンプルを使用したのが
基本ガラス組成を使用した場合のFe溶出量に対して十分
小さかった。
Ｖ、Cr、Ce、Ｗ、Pb成分を含むサンプルを使用したのが
基本ガラス組成を使用した場合のFe溶出量に対して十分
小さかった。
【００４３】本発明によって錆発生を著しく抑えること
ができることが分かる。
ができることが分かる。
【００４４】(実施例２)防錆剤の製造および防錆効果の
判定については実施例１を繰り返し、試料としてＡ組成
(B2O3:60 mol%、SiO2:20 mol%、Na2O:20 mol%) および
Ｂ組成 (B2O3:60 mol%、SiO2:20 mol%、Na2O:10 mol%、
CaO:10mol%）をそれぞれベース材として使用し、それぞ
れ所定の追加金属酸化物成分を添加し、鋼鉄(SK4) およ
び鋳鉄(FCD20) の防錆用に使用した。ただし、ガラス質
防錆剤の添加量は0.05ｇ、0.10ｇ、0.5 ｇ、1.0 ｇであ
った。浸漬時間は３日間であった。
判定については実施例１を繰り返し、試料としてＡ組成
(B2O3:60 mol%、SiO2:20 mol%、Na2O:20 mol%) および
Ｂ組成 (B2O3:60 mol%、SiO2:20 mol%、Na2O:10 mol%、
CaO:10mol%）をそれぞれベース材として使用し、それぞ
れ所定の追加金属酸化物成分を添加し、鋼鉄(SK4) およ
び鋳鉄(FCD20) の防錆用に使用した。ただし、ガラス質
防錆剤の添加量は0.05ｇ、0.10ｇ、0.5 ｇ、1.0 ｇであ
った。浸漬時間は３日間であった。
【００４５】結果は表１〜表４にまとめて示す。
【００４６】これらの結果からも分かるように、ベース
ガラスであるＡ組成 (３成分系) はＢ組成 (４成分系)
よりも防錆力は弱く、鋳鉄に対してもほとんど効果がな
いが、微量成分を加えることによって鋳鉄に対しても防
錆力を発揮する。また、Ｂ組成に対しても防錆力を強化
する作用をする。
ガラスであるＡ組成 (３成分系) はＢ組成 (４成分系)
よりも防錆力は弱く、鋳鉄に対してもほとんど効果がな
いが、微量成分を加えることによって鋳鉄に対しても防
錆力を発揮する。また、Ｂ組成に対しても防錆力を強化
する作用をする。
【００４７】鉄溶出量は、原子吸光法により溶解液中に
存在するFeイオン濃度を測定して求めた。
存在するFeイオン濃度を測定して求めた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】
【表４】
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
0.05％という極く少量の配合でも特に鋳鉄には優れた防
錆効果が発揮され、しかもその組成例からも分かるよう
に、人体に対する害はなく、広範な利用分野が考えられ
る。さらに、処理後の金属材は大気下でも防錆効果を持
続するため、その実用上の意義は大きい。
0.05％という極く少量の配合でも特に鋳鉄には優れた防
錆効果が発揮され、しかもその組成例からも分かるよう
に、人体に対する害はなく、広範な利用分野が考えられ
る。さらに、処理後の金属材は大気下でも防錆効果を持
続するため、その実用上の意義は大きい。
【図１】実施例の結果を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化物基準で、 B2O3−R2O −SiO2 ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% SiO2: 50 mol%以下 (R: アルカリ金属の１種または２種以上)で表される組
成体に対して、さらに、下記金属酸化物の少なくとも１
種を配合して成るガラス質防錆剤。 Ti酸化物5.0wt ％以下、Cr酸化物5.0wt ％以下、 Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、 Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。 - 【請求項２】 酸化物基準で、 B2O3−R2O −R'O ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% R'O: 30 mol%以下 (R: アルカリ金属の１種または２種以上、R': Mg、Ca、
Sr、Ba、Znの１種または２種以上)で表される組成体に
対して、さらに、下記金属酸化物の少なくとも１種を配
合して成るガラス質防錆剤。 Ti酸化物5.0wt ％以下、Cr酸化物5.0wt ％以下、 Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、 Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。 - 【請求項３】 酸化物基準で、 B2O3−R2O −SiO2−R'O ただし、B2O3: 40〜80 mol% R2O : 5〜20 mol% SiO2: 50 mol%以下 R'O : 30 mol% 以下 (R: アルカリ金属の１種または２種以上、 R': Mg、C
a、Sr、Ba、Znの１種または２種以上)で表される組成体
に対して、さらに、下記金属酸化物の少なくとも１種を
配合して成るガラス質防錆剤。 Ti酸化物5.0wt ％以下、Cr酸化物5.0wt ％以下、 Ｖ酸化物5.0wt ％以下、Ｗ酸化物5.0wt ％以下、 Pb酸化物20.0wt％以下、ランタン系金属酸化物15.0wt％
以下。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19954193A JPH0754170A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | ガラス質防錆剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19954193A JPH0754170A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | ガラス質防錆剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754170A true JPH0754170A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16409546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19954193A Withdrawn JPH0754170A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | ガラス質防錆剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754170A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013087327A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Ishizuka Glass Co Ltd | ガラス質防錆剤 |
| JP2014221929A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | 石塚硝子株式会社 | 皮膜形成用溶液 |
-
1993
- 1993-08-11 JP JP19954193A patent/JPH0754170A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013087327A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Ishizuka Glass Co Ltd | ガラス質防錆剤 |
| JP2014221929A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | 石塚硝子株式会社 | 皮膜形成用溶液 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |