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水溶性防錆剤
ここでは水で希釈するだけで防錆効果を発揮できる水溶性防錆剤の特徴やメリット・デメリットについて解説しています。また特性を生かしたおすすめの用途や作業上で注意すべきポイントなども紹介しています。
水溶性防錆剤の特徴
希釈水溶液が皮膜を形成する防錆剤
水で希釈して使用し乾燥後はそのまま金属加工できるのが水溶性防錆剤です。塗布すると金属表面に被膜を形成して錆を防ぐというメカニズムです。水溶性防錆剤は大きく分けると無機系と有機系のものがあります。
また皮膜形成の仕方によって、酸化型、沈殿型、吸着型といった種類もあります。酸化型は素地金属との密着性は高く、沈殿型は素地金属の密着性が低い代わりに厚い被膜を形成。吸着型は溶液中で良好な皮膜を形成するという特性を持っています。
水溶性防錆剤のメリット・デメリット
メリット
鉄から合金まで幅広く対応し、水で希釈するため作業コストがかからず、人体・環境面にもやさしいことがメリットです。引火などによる火災発生の心配がなく、基本的には防錆油のような使用後拭き取ることなく金属加工に移れます。
デメリット
水溶性のため金属表面に油が付着していると弾いてしまうことがあります。また飛散しやすい性質があるので作業内容によってはマスクやメガネなど保護具が必要になるケースがあります。なお防錆油のような長期保管のための防錆には向きません。
水溶性防錆剤の成分
脂溶性防錆剤では、酸化皮膜型、沈殿皮膜型、吸着皮膜型で成分が異なります。酸化皮膜型ではクロム酸塩やモリブデン酸塩。沈殿型皮膜型は、水中イオン型の重合リン酸塩や亜鉛塩、金属イオン型のメルカトベンゾチアゾール、吸着皮膜型はアルカノールアミンや脂肪酸塩があります。
クロム酸塩
クロム酸塩は代表的な防腐剤のひとつで、緻密な酸化皮膜型の防錆皮膜を形成します。金属との密着性がよく、防錆性も良好です。
モリブデン酸塩
クロム酸塩と同じく、酸化皮膜型の水溶性防錆剤に採用される成分。防錆性や素地金属との密着性が高いのがメリットです。
重合リン酸塩
沈殿皮膜型の水中イオン型に含まれる成分です。多孔質という特徴を持っており、厚い被膜を作ります。素地金属との密着性は多少不良です。
亜鉛塩
重合リン酸塩と同じく水中イオン型の成分です。多孔質、被膜の厚さが特徴で、素地金属との密着性は比較的悪いのがデメリットです。
メルカプトベンゾチアゾール
沈殿皮膜型に含まれ、金属イオン型の皮膜を形成します。緻密で薄い被膜を形成する点が特徴的です。
ベンソトリアゾール
メルカプトベンゾチアゾールと同じ金属イオン型の皮膜を形成するタイプです。動揺に、緻密な薄い皮膜を形成して錆を防ぎます。
アルカノールアミン
吸着皮膜型で、似た成分に脂肪酸塩やアルキリン酸エステル酸などがあります。酸液や水溶液中で良好な皮膜を作りますが、洗浄していない面では吸着性が悪くなります。
水溶性防錆剤の原理
水溶性防錆剤は水にとける防錆剤を用いています。水といえば金属の錆の発生原因ですが、水溶性防錆剤は塗布することで金属に被膜をつくって錆を防止します。
また、被膜をつくる構造によって3種類に分かれ、「酸化被膜型」「沈殿被膜型」「吸着被膜型」に分類されます。
- 酸化被膜型
3nm～20nmと非常に薄い膜をつくって金属を錆から守ります。不動態化剤とも呼ばれ、金属の表面を酸化させることで被膜をつくるのが特徴。金属との密着性が良く、防錆効果が高い特徴があります。
- 沈殿被膜型
金属表面に防錆効果のある層をつくって錆を防止します。沈殿被膜型はさらに2つに分類でき、カルシウムイオンなどと防錆剤が結合する水中イオン型、金属イオンと防錆剤が結合する金属イオン型があります。水中イオン型は比較的厚い被膜をつくり、金属イオン型では薄い被膜をつくるのが特徴です。
- 吸着被膜型
金属の表面に吸着して分子の膜をつくり、防錆効果を発揮します。酸液や水溶液中で優れた被膜をつくるものの、清浄でない表面には被膜をつくりづらい特徴があります。
水溶性防錆剤はこんな方・こんな用途におすすめ
屋内の短期錆止めに向いています。水で流すことで容易に除去できるので、工程間での防錆目的のために使用するのがおすすめです。
- 金属の錆止め(一般的な使い方)
- 機械加工時の洗浄水に混ぜたり貯水プールに添加して錆防止（特性を考えた使い方）
水溶性防錆剤取り扱いの注意事項
用いられている成分は人体に有害な場合もありますので、防錆作業時には吸い込まないようにマスクやメガネをしたほうが安全です。皮膜形成にタイプの違いがあるため使用する防錆剤の性質を理解しておくことが重要。中間防錆では次工程で被膜が邪魔になることがあるため洗浄が必要かどうかも要チェックです。
水溶性防錆材を取り扱っている防錆剤メーカー
