原鉄メールマガジンVol.36「塗料の錆止め効果|どうして塗るだけで錆を防げるの?」|原田鉄工

原鉄メールマガジンVol.36「塗料の錆止め効果|どうして塗るだけで錆を防げるの?」|原田鉄工

鉄でつなぐ未来 原田鉄工株式会社




■────────────────────────|

「原鉄メールマガジン」|Vol.36  発行責任者:垰

  公式ホームページ:https://harada-tekkou.co.jp/

■────────────────────────

鉄でつなぐ未来 原田鉄工株式会社
いつもお世話になっております。
原田鉄工株式会社 垰です。

2023年9月より始めました原鉄メールマガジン
月に1度「原田鉄工について」や「お役立ち情報」「豆知識」など お届けするため、Vol.36を配信させていただきます。
よろしくお願いします!
前回配信「鉄を「磨く」のと「叩く」のは違う?ブラストとその他工具の決定的な差」
また過去配信した原鉄メールマガジンは
こちらから読み返せます。
リニューアルし、分かりやすくまとめたつもりですので、是非ご覧ください!
お時間がありましたら、最後までご一読いただけると幸いです。
配信停止希望の場合はお手数ですが、こちらをクリックしてください。

塗装の前工程である素地調整では「1種ケレン|ブラスト」「2種ケレン|電動工具」
「3~4種ケレン|手工具」など様々な方法によって行われます。
これら作業の目的は金属表面の錆や汚れなどを除去し、密着性を高めることです。

しかし、ブラスト処理とその他工具では加工の方法と加工後の表面に大きな違いが生まれます。
【表面を磨く】
電動工具や手工具は回転するワイヤーや砥石で表面を磨き、付着物を除去します。
メリット
・誰でも簡単に作業できる
・場所を選ばず作業できる
・設備が最小限となる
デメリット
・深く根付いたサビは取り除けない(膜下腐食のリスク)
・滑らかな表面に仕上がる(密着不良のリスク)
【表面を叩く】
ブラストは研削材を高速で衝突させ表面を叩き、付着物を除去します。
メリット
・完璧に付着物を除去する
・叩くことでデコボコな表面に仕上がる
・どんな形状での均一に仕上げる
デメリット
・大掛かりな設備が必要
・防音や研削材の飛散防止など周辺環境への配慮が必要

表面を「叩く」ことで加工するか?「磨く」ことで加工するか?
この加工に対するアプローチ方法が異なるため、効果に大きな差が生まれています!

数年後の塗装剥離やサビの再発、膜下腐食などのリスクをゼロにするためには、ブラストによる確実な下地作りが欠かせません。
「品質と耐久性を優先したい」そんな製品は原田鉄工にお任せください。
今回の原鉄メールマガジンVol.36は「塗料の錆止め効果|どうして塗るだけで錆を防げるの?」です!

金属を「サビから守る」「美しくする」ために塗装は行われます。
なんで塗料を塗るだけでサビを防げるか?ご存じですか。
『塗膜(塗料の膜)で覆い空気や水分を遮断しているだけ』と思われがちですが、実はそれだけではありません!

塗料はただの物理的な防壁だけではなく、3つの効果によって金属をサビから守っているのです。
あまり知られていない
塗料が持つ3つの錆止め効果について分かりやすく紹介します!

目次

塗料の錆止め効果|錆が防げる理由について

塗料の主要成分について

以前のメルマガ「Vol.5 塗料の種類と樹脂の特徴について」でも紹介しましたが、まずは簡単に一般的な塗料を構成している4つの主要成分について説明します。

塗料の主要成分たち

①顔料(がんりょう)
塗料の色を付ける成分であり、隠ぺい力や防錆効果などの機能をもつ
②樹脂(バインダー)
塗料の骨組みとなる成分で、耐久性・密着性、特徴などを左右する
③溶剤(シンナーなど)
溶かす・薄めることで液状に保ち、塗りやすくする成分
④添加剤(てんかざい)
乾燥を早める、気泡を防止する、表面を滑らかにするなど特定の性能を付与する

サビを防ぐためには①顔料、②樹脂に秘密があります。
錆止め塗料は通常の顔料ではなく防錆顔料(防錆効果を持つ特殊な顔料)を使用しているため、錆の発生を防ぐ効果を持っています。
? 補足:防錆顔料の歴史と環境配慮

「錆止め塗料」とか「下塗り塗料」は 赤茶色をイメージしませんか?

これはかつて主流だった鉛系錆止め塗料の原料(鉛丹や亜酸化鉛、塩基性クロム酸鉛など)が赤色だったため、その名残から現在でも多くの錆止め塗料に「赤茶色」がラインナップされています。

しかし、鉛は環境への悪影響(特に海洋汚染)を引き起こし、六価クロムは発がん性が指摘されるなど人体へのリスクもあるため、現在ではこれらの有害物質を含まない 「鉛・クロムフリー」の錆止め塗料の開発と利用が急速に進んでいます。

環境保護や安全性への配慮が強く求められる現代においては、このような無害で高性能な「鉛・クロムフリー」の新しい錆止め塗料の選択が推奨されています。

塗料がサビを防ぐ仕組み

塗料は「物理的」「化学的」「電気的」とそれぞれ異なる3つの要素を上手く作用させることでサビを防いでいます。
①皮膜防食
まずは最初の防衛線、イメージしやすい被膜防食(ひまくぼうしょく)機能です。
これはシンプルにサビの原因となる「水」と「酸素」を物理的に遮断することでサビを防ぐ機能になります。
この皮膜防食は樹脂がメインとなる防御システムです。
鉄の表面を緻密で分厚い樹脂が覆い隠すことで、サビの原因となる物質をブロック。
塗膜の厚さ、樹脂の種類によって防御性能は変化します。しかし水や酸素は諦めません。
実は目に見えないほど微細な塗膜の隙間を通り、少しずつ徐々に浸食していきます。
②顔料防食
続いては万が一、水分が塗膜をすり抜けてきた場合に備える第二防衛線です。
皮膜防食をすり抜けてきた水分を化学的に無害化させることで、サビを防ぎます。
顔料防食(がんりょうぼうしょく)は顔料による防御システムです。
塗料に含まれた防食機能を持った顔料が水に溶け出し、鉄表面と化学反応を起こすことで、サビを防ぐ皮膜を生み出す機能です。
この顔料防食が形成する皮膜は「不動態皮膜」といい、表面保護の効果を持ってます。
しかし防錆顔料も徐々に減少・消耗され、海水や潮風に含まれる塩化物(塩分)は不動態皮膜を壊してしまうので注意が必要です。
③犠牲防食
最後は塗膜が傷付いた、破壊され鉄がむき出しになった場合の最後の砦。
鉄の身代わりとなることでサビを防ぐ犠牲防食(ぎせいぼうしょく)機能です。
犠牲防食は塗料に含まれる亜鉛の粉末による防御システムです。
亜鉛(Zn)は
イオン化傾向が鉄(Fe)より大きいため、サビやすい性質があります。
そのため鉄がサビるよりも先に亜鉛が自ら進んで溶け出す(サビる)ことで、鉄自体にサビが発生することを防いでくれます。
亜鉛自身が鉄の身代わり(犠牲)となってくれます。

効果的にサビを防ぐためには?

鉄素地との距離を作り物理的にサビを防ぐ①皮膜防食
皮膜防食をすり抜けてきた水分を無害化し化学的にサビを防ぐ②顔料防食
鉄素地が露出しても身代わりとなり鉄のサビを電気的に防ぐ③犠牲防食
この
3つの機能を最大限引き出すことが、最も重要となります。
効果的にサビを防ぐためには、大きく2つのポイントがあります。

①膜厚
皮膜防食の厚さ(膜厚の厚さ)は耐久性と直結しています。
防食・遮断性能や寿命(腐食誘導期間)は膜厚の2乗に比例するとも言われます。
例えば膜厚が2倍になれば、理論上の耐久性は4倍になるとされます。
そのため膜厚を徹底的に管理し、バラつきが少ないことが非常に重要となります。
周辺と比較し1/2倍の膜厚しかない部分などは耐久性が1/4倍になってしまうからです。
ただ膜厚を厚くするだけでなく、均一な膜厚に仕上げることが必要となります。
②塗り重ね
様々な防食機能(皮膜防食・顔料防食・犠牲防食)を有した役割が塗料を複数塗り重ねることにより、それぞれの防食性を掛け合わせて発揮することが可能です。
〈塗り重ね塗装例〉
下塗り[犠牲防食]:亜鉛粉末を多く含む「ジンクリッチペイント」
中塗り[皮膜防食]:厚い塗膜を形成する「エポキシ樹脂塗料」
上塗り[皮膜防食]:高い耐候性をもつ塗膜「フッ素樹脂塗料」
周辺の環境や耐用年数などを考えて、塗り重ねを選定することが重要となります。
? 補足:なぜ現代では防錆顔料が主流ではないのか?

① エポキシ樹脂の遮断性能(バリア機能)の飛躍的向上

現代の超厚膜エポキシ樹脂などは水や酸素の透過率が極めて低く、塗膜そのものが非常に強固な「壁」となります。樹脂自体の皮膜防食性が飛躍的に高まったことで、化学的にサビを抑える顔料が必要なくなりました。

② 環境規制による強力な防錆顔料(鉛・クロム系)の規制

かつて高い防食性能を発揮していた鉛丹や六価クロム等の防錆顔料は、海洋汚染や人体へのリスクから世界的に使用が強く規制されました。その結果、有害な防錆顔料に頼らない「高性能樹脂によるバリア防食(皮膜防食)」へのシフトが決定的なものとなりました。

【結論】

現代の重防食は、「環境に優しい『犠牲防食(ジンクリッチ)』と『高遮断皮膜(エポキシ・フッ素)』を組み合わせる仕様が、最も安全で高防食性を持つ主流となっています。

まとめ

塗装はサビの発生を防ぐために皮膜防食、顔料防食、犠牲防食といった機能をもつ塗料を組み合わせる(塗り重ねる)ことで耐久性を高めています。

確かな耐久性を得るためには「ただ塗り重ねる」「ただ厚く塗る」だけではなく、「適切な役割を持つ塗料」を「完璧に管理された膜厚」にて塗り重ねる必要があります。

また当然ですが、どんなに高性能な塗料を管理した膜厚で塗装しようと下地処理を怠れば本来の性能を発揮することはできません。
「鉄表面の汚れやサビを完全に落とす素地調整」ブラスト処理と組み合わせることで鉄をサビさせない最高の塗装が実現します。

「うちの製品にはどんな塗装仕様が良いんだろう?」といった素朴な疑問やご相談も大歓迎です。お気軽に原田鉄工にご相談ください。

サビへの耐久性を極限まで追求したシステムーーそれが『重防食塗装』です!
今回解説した「3つの防食機能の組み合わせ」「厳格な膜厚管理」「高度な素地調整(ブラスト処理)」。
これらの全ての要素を最高レベルで融合させ、海上や臨海部などの過酷な環境下でも鋼材資産を30年守り抜く
最強の塗装システム。
それが「
重防食塗装(じゅうぼうしょくとそう)」です。
重防食塗装では技術も必要ではありますが何より素地調整の規格及び除錆度の遵守、膜厚、塗装環境などの管理が最も重要となります。
原田鉄工では素地調整・塗装どちらも国際規格に基づく徹底した環境・管理体制のもとで重防食塗装を行っています。

「腐食性の高い環境で製品を使っているため、メンテナンスが大変」
「製品寿命を延ばすことで、トータルコストや作業工数を削減したい」
「自社製品に最適となる重防食塗装の仕様が知りたい」
「過酷な環境に耐える塗装の品質保証体制を確認したい」
などの関心やお悩みがありましたら、以下のページにて重防食塗装を詳しく紹介しています。
【
重防食塗装とは?一般塗装との違いや耐用年数を延ばすブラスト処理の重要性】

高品質塗装、高耐久性塗装のことは原田鉄工へお任せください。
YouTube リンク

溶融亜鉛めっきとは高温で溶かした亜鉛が入った槽へ製品を浸漬することで、表面に付着させる処理です。
亜鉛めっきは「亜鉛」が主成分となる分厚い皮膜を表面に形成します。
そのため亜鉛めっきは「皮膜防食」「犠牲防食」2つも機能を有している、優秀な防食皮膜となります。
しかし、その亜鉛めっきにもデメリットはあります。
①塩分量の多いなど特殊環境下への耐性
②質感や色彩の選択肢が少ない
③劣化した場合の補修が困難

そんなデメリットが全て改善するのが亜鉛めっきの上に塗装を塗り重ねる方法です!
亜鉛めっきは滑らかな表面で密着性が悪く、亜鉛の高い活性により一般的には塗装が困難とされています。
しかし十分な脱脂洗浄、ブラスト処理、専用の下塗塗料の3つの工程を行うことで、亜鉛めっき面への塗装は可能となります。

亜鉛めっきと塗装はお互いの特性を打ち消すことなく、より高い効果を発揮します。
その耐久性は亜鉛めっきのみ処理したものと比較し、耐用年数は2倍程度に延長することが可能となります!

特殊環境下で使用される製品の塗装は原田鉄工にお任せください!
ご相談、御見積りなどお気軽にお問い合わせください。 担当:垰
ブラスト・塗装だけでなく製缶加工も承っております。
原田鉄工の営業日
最後まで読んでいただき、ありがとうございました。
今月のたお

───・───・───・───・───・───・───・───・───・───・───・

あつい。
最近この言葉以外ほぼ喋っていない気がします…
今年の梅雨はイメージ通りの雨ばかりの梅雨が明けたと思ったら、急に真夏!
当たり前に最高気温35℃越えの猛暑日が続いて、屋外での活動に危機感を感じます。

あまり聞きたくはないかも知れませんが、8月に入ってもほぼ毎日最高気温は35℃を超える日が続くようです…
お盆明けには涼しくなっていると思いたい!
まだまだ暑い日が続きますがお盆休みまでの我慢!と信じ、熱中症に気を付けながら頑張っていきましょう。
あと最近聞く酷暑日(こくしょび)は今年の4月から気象庁が追加した予報用語らしく最高気温が40℃を超える日に使われるようです。

7月もめちゃくちゃ暑い日ばかりでしたが息子のお友達たちと花火や海、屋内遊園地に行ったり、キャンプや公園での虫取りなどいっぱい遊びました!
中でも長男が最も楽しみにしていたのが長男含めた保育園の仲良し3人組のお泊り会!
お友達のけんとくん、ゆうとくんは2歳?3歳?とかからずっと仲良し3人組。
3家族全て2人兄弟なので全員で12人。
長男たち3人組は全員年長さん、お友達の弟と妹が2つ下の年少さん、次男が更に2つ下の2歳児って構成です。
長男は今までカレンダーや日にちの概念がかなりアバウトでしたが、「お泊り会を25日にやるよ」と伝えた1ヵ月前ぐらいから日付を認識するように進化!
朝起きるとまずは磁石製のカレンダーへ直行!
今日を識別する印を貼り付け、「あと何回寝たらお泊り会」と指折り待ち望んでいました笑
そしてお泊り会当日。
スケジュールはお昼にショッピングモールへ集合、みんなでご飯。
そのまま買い出しを済ませ、宿泊する貸別荘へ15:00にチェックインって感じです。
朝早く起きる必要は全くありませんが、長男は7時ぐらいには起床。
すぐに自分で服を着替え、お出かけ用のリュックへみんなに見せると言っていた保育園で作った工作、タブレットを詰め込み準備万端!
8時前には朝ごはんも食べ終わり、リュックを背負い出発する気満々です。笑
「はやくせんと置いていくよ!もうさっくん一人で行ってくるけ!」と、どこに向かうつもりか知りませんが、もはや一人でも出発しようとする長男を宥め続けました。

色々準備やらしながら、やっと出発。予定通りお昼ちょうどに全員集合!
フードコートで昼食。興奮してご飯どころじゃないかな?と心配でしたが、じゃれ合いながらも意外とみんなちゃんとご飯を食べていました。
みんなおりこう!
ご飯を食べ終わり暇を持て余すと自分に倒そうとみんなで戦いを挑んでくるので、全員での買い出しは諦め、買い出しと子守りの2グループに分けることに。
ショッピングモールによくある子供用のスペースで1時間ぐらいみんなで戦いごっこ、かくれんぼなどして遊びました。
自由なうちの次男はふと気が付くと一人で別の場所へ遊びに行っていて、となりの駄菓子屋さんのお菓子を勝手に抱えて帰ってきてたり、知らない家族がやっているゲームセンターのゲームに乱入したりと無茶苦茶でお友達ママが振り回されてました笑

買い出しも終わり、長男や自分は汗もかいて既に疲れていますがやっと別荘へ出発!
今回宿泊するのは廿日市にある
貸別荘オールブルーと言うところです。
平屋の古民家を改装しており、広くて綺麗!
子ども達はいっぱいある部屋に大興奮!
すぐさま「かくれんぼしよー」と誰かが言い出し、かくれんぼが始まりました。
下の子たちは我慢できずにすぐ出てきたり、そもそも隠れてなかったりと簡単ですが、上の子たちは隠れるのも上手で布団の隙間に隠れていたり、家具の隙間に入ってたり見つけるのも大変。
見つけた子にも手伝ってもらい、部屋中探検と捜索して遊びました。

またすぐ裏というか周りは山!
お友達パパがお酒でバナナを発酵させたカブトムシトラップを作ったとのこと。
カブトムシを捕まえるべく、みんなで森へ出発!
みんなで山道を探検! 
なにも捕まえてないけど満足気な長男
全員虫かごと虫取り網をしっかり装備。
アリやクモとか虫を見つけるたびにみんなで大興奮しながら山の中を進み、大きな木にバナナトラップを仕掛けます。
まだ夕方だけど日差しも強く、めっちゃ暑いけど子ども達は全く気にせず、「明日カブトムシ来るかね」とみんなドキドキわくわく大喜びしてました。

少し日も落ちてきたので晩御飯のBBQへ。
パパ達で屋外でお肉などを焼いて、屋内にいるママや子ども達へ。
めちゃくちゃ暑いですが子ども達も喜んで食べてくれているとのこと。
パパ達はひたすら飲みながら肉焼き続けてました。
暗くなってきたのでみんなで花火!
手持ち花火にちっちゃい拭き上げ式花火みたいなのも沢山用意しています。
子ども達も大喜び!
暗くて誰が誰かも良く分かんなかったけど、次男の写真だけなかった…
みんな一斉に花火に群がり、楽しんでいました。
あれやりたい、これやりたいとひたすら火をつけていましたが、花火に飽きた子もいるみたいで気が付くと花火している子は全然いない。
みんな家の中でタブレットやゲームしてくつろいでる!!
夜でも普通に暑くて汗かきながらだし時間もそろそろ遅くなっているので、花火はほどほどで終了にしてみんなでお風呂に入ることに。
お風呂は普通の家よりは広いかな位の感じですが、男の子5人はみんなで一緒にお風呂に入るだけでも面白いらしく大喜び!
ジャバジャバ遊んでいるとなりで一人捕まえては頭・体を洗うをひたすら繰り返し、何とかお風呂タイムが終了。

パジャマに着替えたらパパ達で企画していた次回のイベント『卒業旅行』の行先を長男たちに決めてもらいます。
神戸どうぶつ王国、須磨シーワールド、レオマワールド、姫路セントラルパーク、海遊館の5つの候補地の資料を渡し、部屋に年長組3人だけの状態へ。
卒業旅行では候補地の中から2つ決めてもらい、そこに遊びに行くことを伝えました。
ちょっとすると、パパママがいるリビングへ長男たちが「どうぶつえんとすいぞくかんにする!」と叫びながら走ってきました。
選ばれたのは神戸どうぶつ王国と須磨シーワールド。
立地関係的にもちょうど良い距離感でした。

旅行の行先も決まったし、一番大きな部屋で子ども達はまとめて寝てもらう事に。
3人のパパと子ども達でおねんねタイム。
自分的にはこれからが本番なので絶対寝るつもりはありませんでしたが、次男の次に自分が寝落ちていたそうです。笑
広いのにみんなめっちゃ固まって寝てる。次男はなぜか半裸笑
その後自分は何とか嫁に起こしてもらい、復活。
まずはみんなで卒業旅行の話し合いを隠し撮りしてた、映像を見ることに。
お友達パパが簡単に全ての候補地を説明し、部屋を出ると長男「どうぶつえんにしよ!おねがい!」
けんとくん「すいぞくかんがいい!」
長男「どうぶつえん!」
けんとくん「きいて、ぼくしゃちみたことない。」
長男「えーどうぶつえん、いこーやー」
ゆうとくん「うん。」
少しの間平行線でしたが誰かが行先は2カ所行けることを思い出し、話はすぐにまとまってました。
みんなの前ではどっちかと言えば引っ込み思案っぽいイメージの長男がぐいぐい動物園を押していたのはちょっと意外でした。
でもなんかバランスの取れた良い3人組だなぁってみんなで納得しました。

その後は信じられないぐらい質問数の多い性格診断の占い?みたいなのやったり、ボードゲームをやったりとお酒を飲みながら、気が付くと夜中3時過ぎまで楽しく満喫
しました。
翌朝7時から昨日遊びまくったお片付けを全員で必死にやり、なんとかチェックアウト。
ちなみに子ども達はみんな忘れていましたが、カブトムシトラップは全て不発でした。
難しいんですね…
広島市植物公園で夏休み中は噴水や水遊びができるサマーフェアというイベントをしているようなので、みんなで出発!
到着するなり、とにかく暑い!ただただ暑い!
子ども達のテンションがめっちゃ上がっているのが信じられない…
パパママ達は入園したところにあるテントの下でまず休憩。
飽きてきた子ども等は「コイにエサをあげる」とのことなので、コイがいる池へ

みんなコイにエサを少しずつ投げて楽しんでいますが、気分的にはもう袋の中身全部ジャーっとぶちまけてさっさと日陰に移動したい。笑
コイにエサをあげ終わった後は芝生広場へ移動。
水が出るのは1日6回、各10分とのことでした。思ったより短い、少ない。
水出てないと普通に照り返しが凄い、普通より暑い広場…
元気な長男たちはどうしてもおにごっごがしたいとのことなので、逃げまくる長男たちを走って追いかけまわし、わき腹が痛くなるまで遊びました。
いつもなら捕まえそうで捕まえられないみたいなことしますが、しんどすぎて大人気なく瞬殺してました。笑
ほんと子ども達の体力は無限ですね!
最後まで水遊びはしないまま、お昼過ぎまで公園で汗だくになりながら遊びました。
帰り際は子ども達も疲れたのか、だれも文句を言わず素直に駐車場へ。
みんなでまた遊ぼうねと約束して解散しました。
涼しくなった頃に卒業旅行に行ってくる予定です!
長男にこのことを話すと「いつ次のお泊り会?あした?」と毎日訪ねてきています。
次のお泊り会も楽しみです!

お盆休みの予定は決めましたか?
今のところお墓参りとお友達と川遊びぐらいしか予定を立てていません。
お盆休みでおすすめのあそび場やイベントなどありましたら、是非教えてください!

───・───・───・───・───・───・───・───・───・───・───・
設計から塗装まで なんでもお任せ下さい。
発行:原田鉄工株式会社
〒733-0036
広島県広島市西区観音新町3丁目10-11
TEL:082-232-2445
MAIL:bousei@harada-tekkou.co.jp
担当:垰
携帯:090-3742-9768

◆本メール内容の無断複製・転載はご遠慮ください。
◆本メールは送信専用アドレスより配信しており、ご返信いただいてもお答えできません。
 お問合せボタン(原田鉄工コンタクトページ) 又は 垰までメール(bousei@harada-tekkou.co.jp)お願いいたします。
◆配信先の登録変更はこちら
◆メールの配信停止をご希望の方はこちら
※PDFファイルの閲覧には、 Adobe Reader のインストールが必要です。くわしくは Adobe Reader のダウンロードページ(外部リンク)をご覧ください。
原田鉄工株式会社
〒733-0036
広島県広島市西区観音新町3丁目10番11号
TEL.082-232-2445
FAX.082-293-0286

・工業用機械装置の設計、製作
・各種製缶加工
・サンドブラスト施工
・グリットブラスト施工
・重防食塗装施工
・各種表面処理
TOPへ戻る