JP2002226978A - Stainless steel sheet for gasket, and gasket made of the same - Google Patents

Stainless steel sheet for gasket, and gasket made of the same

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JP2002226978A
JP2002226978A JP2001026452A JP2001026452A JP2002226978A JP 2002226978 A JP2002226978 A JP 2002226978A JP 2001026452 A JP2001026452 A JP 2001026452A JP 2001026452 A JP2001026452 A JP 2001026452A JP 2002226978 A JP2002226978 A JP 2002226978A
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JP
Japan
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stainless steel
gasket
chromate film
rubber
total
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Withdrawn
Application number
JP2001026452A
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Japanese (ja)
Inventor
Shingo Yonezawa
信吾 米澤
Toshie Taomoto
敏江 垰本
Tetsuo Sakai
哲男 坂井
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stainless steel sheet for a gasket suppressing the reduction of adhesion between the stainless steel and a rubber layer over a long period, and a gasket made of the rubber-covered stainless steel sheet which has excellent sealability and durability. SOLUTION: In the gasket made of a stainless steel for a gasket, a chromate film in which the weight ratio of (Cr6+)/(the total Cr) is 0 to 0.2, and the total coating weight of Cr is 20 to 100 mg/m2 is formed at least on a part of the surface of a stainless steel base material. The chromate film can contain one or more kinds selected from phosphate, silica and acrylic resin. A rubber-covered layer is formed on the chromate film, so that the steel sheet is used as a gasket.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンのシ
リンダヘッドに組み込まれ、ゴム被覆層に対して優れた
密着性を呈するガスケット用ステンレス鋼板及びステン
レス鋼板製ガスケットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stainless steel plate for a gasket and a gasket made of the stainless steel plate, which are incorporated in a cylinder head of an automobile engine and exhibit excellent adhesion to a rubber coating layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車エンジンのガスケット材として、
ゴム被覆金属板の使用が一般的になってきている。シリ
ンダヘッド用のゴム被覆金属板は、高温・高圧で且つ過
酷な腐食雰囲気に曝されることから、耐熱・耐食性に優
れたステンレス鋼が基材に使用されている。シリンダヘ
ッドのガスケットとしての用途から、シール性,耐久性
もガスケット材に要求される重要特性である。シール性
を改善するためにゴム被覆層をガスケット基材に設けて
いるが、単純にゴム被覆層を設けただけではガスケット
基材との間に界面剥離が生じ、シール性が低下する。そ
こで、ゴム被覆層の形成に先立って,ガスケット基材に
粗面化,亜鉛めっき,クロメート被覆等の表面処理が施
されている。表面処理のなかでも、塗布型クロメート処
理は、反応型クロメート処理や電解処理に比較して操業
性に優れており、特開平3−227622号公報,特公
平7−92149号等でもクロメート被覆を介してゴム
被覆層を設けたガスケット材が紹介されている。
2. Description of the Related Art As a gasket material for an automobile engine,
The use of rubber-coated metal sheets has become common. Since rubber-coated metal plates for cylinder heads are exposed to high temperature, high pressure and severe corrosive atmosphere, stainless steel excellent in heat resistance and corrosion resistance is used as a base material. For use as a gasket for a cylinder head, sealing properties and durability are also important characteristics required for a gasket material. Although a rubber coating layer is provided on the gasket base material in order to improve the sealing property, simply providing the rubber coating layer causes interfacial peeling between the gasket base material and the sealing property, thereby deteriorating. Therefore, prior to the formation of the rubber coating layer, the gasket substrate is subjected to surface treatment such as roughening, galvanizing, and chromate coating. Among the surface treatments, the coating type chromate treatment is more excellent in operability than the reaction type chromate treatment and the electrolytic treatment, and is disclosed in JP-A-3-227622, JP-B-7-92149, etc. via the chromate coating. A gasket material provided with a rubber coating layer is introduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、クロメート処
理条件の如何によっては、環境劣化に伴ってゴム/ステ
ンレス鋼界面の密着力が不充分となってゴム被覆層が剥
離し、ガスケットに要求されるシール性等の性能が安定
しない事態も発生している。シール性能の低下は、次の
ように推察される。ガスケットは、120〜150℃程
度の温度でエチレングリコール及び水の混合物を主成分
とするエンジン冷却液に常時接触する雰囲気で使用され
ており、エチレングリコールによって膨潤したゴム表層
から内部に水分が浸透する。浸透水は、ゴム/ステンレ
ス鋼界面に存在するクロメート皮膜中のCr6+イオンと
水和反応し又は吸着され、剥離の起点となるフクレが生
じる。
However, depending on the conditions of the chromate treatment, the adhesion at the rubber / stainless steel interface becomes insufficient due to environmental degradation, and the rubber coating layer is peeled off, which is required for gaskets. In some cases, performance such as sealing performance is not stable. The decrease in the sealing performance is presumed as follows. The gasket is used in an atmosphere that is constantly in contact with an engine coolant mainly containing a mixture of ethylene glycol and water at a temperature of about 120 to 150 ° C., and water permeates into the inside from a rubber surface layer swollen by ethylene glycol. . The permeated water undergoes a hydration reaction or is adsorbed with Cr 6+ ions in the chromate film present at the rubber / stainless steel interface, and blisters serving as a starting point of peeling are generated.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、浸透水の吸着
又はCr6+イオンとの水和反応がシール性能低下の原因
であるとの前提に立って、基材のステンレス鋼表面に形
成されるクロメート皮膜を改質することにより、長期に
わたってステンレス鋼/ゴム被覆層の密着性を高位に維
持し、シール性,耐久性に優れたガスケット用ステンレ
ス鋼板及びゴム被覆ステンレス鋼板製ガスケットを提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the premise that the adsorption of permeated water or the hydration reaction with Cr 6+ ions is the cause of the deterioration of the sealing performance. Provide a stainless steel / rubber coated stainless steel plate gasket and a gasket made of rubber-coated stainless steel plate, which maintain the adhesion of the stainless steel / rubber coating layer at a high level for a long period of time by modifying the chromate film to be used. The purpose is to:

【0005】本発明のガスケット用ステンレス鋼板は、
その目的を達成するため、(Cr6+)/(全Cr)重量
比が0〜0.2で全Cr付着量が20〜100mg/m
2のクロメート皮膜がステンレス鋼基材の少なくとも表
面一部に形成されている。ガスケットとして使用するに
際しては、クロメート皮膜の上にゴム被覆層が形成され
る。クロメート皮膜は、燐酸塩,シリカ,アクリル樹脂
の1種又は2種以上を含むことができる。
[0005] The stainless steel sheet for a gasket of the present invention comprises:
In order to achieve the object, the weight ratio of (Cr 6+ ) / (total Cr) is 0 to 0.2 and the total amount of deposited Cr is 20 to 100 mg / m 2.
The second chromate film is formed on at least a part of the surface of the stainless steel substrate. When used as a gasket, a rubber coating layer is formed on a chromate film. The chromate film may include one or more of phosphate, silica, and acrylic resin.

【0006】[0006]

【作用】ガスケットの使用環境を考慮すると,ゴム被覆
層の密着性低下は、エンジン冷却水に含まれているエチ
レングリコールの影響が大きい。エチレングリコールの
影響は、溶解性パラメータを用いて説明できる。たとえ
ば、ガスケット用ゴムに使用されているNBRの溶解性
パラメータは8.7〜10.3であり、フッ素ゴムの溶
解性パラメータは8〜10である。他方、エチレングリ
コールの溶解性パラメータは14.2,水の溶解性パラ
メータは23.4である。ゴム成分の溶解性パラメータ
が溶液の溶解性パラメータに近いほど相溶性が大きくな
る。エチレングリコールを含むエンジン冷却液を使用す
る環境では、水単独の環境に比較して溶解性パラメータ
がゴム成分の溶解性パラメータに接近することから、ゴ
ム被覆層へのエチレングリコールの浸透,ゴム被覆層の
膨潤,水分の浸透が生じやすいといえる。
In consideration of the use environment of the gasket, the decrease in the adhesion of the rubber coating layer is largely affected by ethylene glycol contained in the engine cooling water. The effect of ethylene glycol can be explained using solubility parameters. For example, the solubility parameter of NBR used for gasket rubber is 8.7 to 10.3, and the solubility parameter of fluororubber is 8 to 10. On the other hand, the solubility parameter of ethylene glycol is 14.2 and the solubility parameter of water is 23.4. As the solubility parameter of the rubber component approaches the solubility parameter of the solution, the compatibility increases. In an environment where an engine coolant containing ethylene glycol is used, the solubility parameter approaches the solubility parameter of the rubber component as compared with the environment of water alone, so that ethylene glycol permeates the rubber coating layer and the rubber coating layer. Swelling and moisture penetration easily occur.

【0007】他方、エンジン運転中にゴム被覆層の表面
は120〜150℃程度に加熱される。加熱されたゴム
被覆層は,エチレングリコールによる膨潤作用を一層受
けやすくなる。このような状況では、水分がゴム被覆層
に浸透・透過しやすくなっており、ゴム/ステンレス鋼
界面に存在するクロメート皮膜中のCr6+イオンと浸透
水との水和反応及び浸透水の吸着が生じる。その結果、
ゴム/ステンレス鋼界面の浸透圧が上昇し、微小な浸透
圧フクレが発生しやすくなる。浸透圧フクレは、剥離の
起点として作用し、ゴム被覆層の剥離を進行させる。
On the other hand, the surface of the rubber coating layer is heated to about 120 to 150 ° C. during operation of the engine. The heated rubber coating layer is more susceptible to the swelling action of ethylene glycol. In such a situation, moisture easily penetrates and permeates the rubber coating layer, and the hydration reaction between Cr 6+ ions in the chromate film present at the rubber / stainless steel interface and the permeate water and the permeate water adsorption Occurs. as a result,
The osmotic pressure at the rubber / stainless steel interface increases, and minute osmotic pressure blisters easily occur. The osmotic blister acts as a starting point of peeling, and promotes peeling of the rubber coating layer.

【0008】エンジン冷却液に含まれているエチレング
リコール及びステンレス鋼基材表面に形成されているク
ロメート皮膜のCr6+がゴム被覆層の密着性低下に影響
を及ぼしているとの前提に立って、密着性低下の影響が
少ないクロメート皮膜を種々調査検討した。その結果、
六価クロム成分を減少させたクロメート皮膜が密着性低
下抑制に有効なことを見出し、特に全クロム成分に対す
る6価クロム成分の重量比(Cr6+)/(全Cr)を0
〜0.2とするとき、ゴム密着性及び耐久性に優れたス
テンレス鋼板製ガスケットが得られることを解明した。
[0008] On the premise that ethylene glycol contained in the engine coolant and Cr 6+ of the chromate film formed on the surface of the stainless steel base material affect the decrease in adhesion of the rubber coating layer. Various investigations and examinations were made on chromate films which are less affected by the decrease in adhesion. as a result,
Found chromate film having reduced hexavalent chromium component to be effective adhesion suppressing reduction, especially the weight ratio of hexavalent chromium component to all the chromium component (Cr 6+) / (total Cr) 0
It has been clarified that a gasket made of a stainless steel sheet having excellent rubber adhesion and durability can be obtained when it is set to 0.2.

【0009】重量比(Cr6+)/(全Cr)が0〜0.
2の範囲に調整されたクロメート皮膜は、クロメート皮
膜の高温乾燥及び/又はメタノール,ホルマリン,リン
酸等を用いたCr6+の還元処理によって形成される。た
とえば、100〜150℃でクロメート皮膜を乾燥する
と、重量比(Cr6+)/(全Cr)が0.2〜0.3と
なるが、乾燥温度を180〜250℃に設定し、或いは
メタノール,ホルマリン,リン酸等を用いた還元処理と
の組合せによって重量比(Cr6+)/(全Cr)を0〜
0.2の範囲に調整できる。高温乾燥は、三価クロム水
酸化物のオール化又はオキソール化を進行させ、より高
分子量の安定皮膜を形成する上でも有効である。クロメ
ート皮膜は、全Cr付着量が20〜100mg/m2
なるように形成する。全Cr付着量が20mg/m2
満では、ゴム密着性向上作用が不充分である。逆に10
0mg/m2を超える全Cr付着量では、加工によって
クロメート皮膜にクラックやパウダリングが発生しやす
くなり、結果としてゴム被覆層の密着性を低下させる。
The weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) is from 0 to 0.
The chromate film adjusted to the range of 2 is formed by drying the chromate film at a high temperature and / or reducing the Cr 6+ using methanol, formalin, phosphoric acid or the like. For example, when the chromate film is dried at 100 to 150 ° C., the weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) becomes 0.2 to 0.3, but the drying temperature is set to 180 to 250 ° C. The weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) is reduced to 0 by combination with the reduction treatment using chromium, formalin, phosphoric acid, etc.
It can be adjusted to the range of 0.2. High-temperature drying is effective in promoting all- or oxol-forming of the trivalent chromium hydroxide and forming a stable film having a higher molecular weight. The chromate film is formed such that the total amount of deposited Cr is 20 to 100 mg / m 2 . If the total amount of Cr adhered is less than 20 mg / m 2 , the effect of improving rubber adhesion is insufficient. Conversely 10
If the total amount of Cr exceeds 0 mg / m 2 , cracking or powdering is likely to occur in the chromate film due to processing, and as a result, the adhesion of the rubber coating layer is reduced.

【0010】使用されるクロメート処理液は、全Cr濃
度:10〜60g/l,重量比(Cr6+)/(全C
r):0.3〜0.7,pH:1〜4の処理液が好まし
い。クロメート処理液は、通常採用されているロールコ
ート等によってステンレス鋼板に塗布される。塗布に際
しクロメート処理液を特に加熱する必要はなく、室温の
クロメート処理液を塗布できる。クロメート処理液に
は、適量のリン酸塩,シリカ,アクリル樹脂等を含ませ
ることができる。クロメート処理液中のリン酸塩,シリ
カ,アクリル樹脂等は、クロメート皮膜に移行する。リ
ン酸塩やシリカの添加によってCrの溶出が抑えられ、
長期の耐食性が付与される。アクリル樹脂は、ゴム被覆
層の密着性を改善する作用を呈する。
The chromate treatment solution used has a total Cr concentration of 10 to 60 g / l and a weight ratio of (Cr6 +) / (total C
r): a processing solution having a pH of 0.3 to 0.7 and a pH of 1 to 4 is preferable. The chromate treatment liquid is applied to a stainless steel plate by a commonly employed roll coat or the like. It is not necessary to particularly heat the chromate treatment liquid at the time of application, and a chromate treatment liquid at room temperature can be applied. The chromate treatment solution can contain an appropriate amount of phosphate, silica, acrylic resin, or the like. Phosphate, silica, acrylic resin and the like in the chromate treatment liquid migrate to the chromate film. Elution of Cr is suppressed by the addition of phosphate or silica,
Long-term corrosion resistance is provided. The acrylic resin has an effect of improving the adhesion of the rubber coating layer.

【0011】ガスケット基材に使用されるステンレス鋼
板は、アルカリ系洗浄液及び/又は燐酸,フッ酸,硝
酸,塩酸等の酸性水溶液を用いて予め洗浄することが好
ましい。この洗浄によってステンレス鋼表面から油や表
面酸化物等が除去され、クロメート処理液に対する親和
性が高い表面に調質される。したがって、洗浄されたス
テンレス鋼をクロメート処理すると、均一なクロメート
皮膜で被覆されたガスケット基材が得られる。クロメー
ト皮膜を介してゴム被覆層が形成されるため、ガスケッ
ト基材に対するゴム被覆層の密着性が良好である。ゴム
被覆層としては、通常使用されているNBR,水添加N
BR,フッ素ゴム,シリコーンゴム,アクリルゴム,エ
ピクロルヒドリンゴム,EPDM,塩素化ゴム,クロロ
スルホン化ポリエチレン等が使用される。また、Cr6+
と浸透水との水和反応や浸透水の吸着に起因したフクレ
が抑制されるため、長期にわたって良好な密着性が維持
される。しかも、ステンレス鋼をガスケット基材に使用
していることから、耐食性に関しても要求レベルを満足
したガスケットとなる。
The stainless steel sheet used for the gasket base material is preferably cleaned in advance using an alkaline cleaning liquid and / or an acidic aqueous solution of phosphoric acid, hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid or the like. This cleaning removes oil, surface oxides, and the like from the surface of the stainless steel, and refines the surface to have a high affinity for the chromate treatment solution. Therefore, when the washed stainless steel is subjected to chromate treatment, a gasket substrate coated with a uniform chromate film is obtained. Since the rubber coating layer is formed via the chromate film, the adhesion of the rubber coating layer to the gasket substrate is good. As the rubber coating layer, commonly used NBR, water-added N
BR, fluorine rubber, silicone rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, EPDM, chlorinated rubber, chlorosulfonated polyethylene and the like are used. In addition, Cr 6+
Swelling due to the hydration reaction between water and permeated water or the adsorption of permeated water is suppressed, so that good adhesion is maintained over a long period of time. Moreover, since stainless steel is used for the gasket base material, the gasket satisfies the required level with respect to corrosion resistance.

【0012】[0012]

【実施例】〔本発明例1〕板厚0.25mmのSUS3
01Hステンレス鋼板の圧延材をリン酸塩処理液で処理
した後、クロメート処理液を塗布し、200℃で1分乾
燥することによりクロメート皮膜を形成した。クロメー
ト処理液としては、Cr6+:20g/l,Cr3+:20
g/l,H3PO4:40g/l,SiO2:80g/
l,ポリメタクリル酸メチル:40g/lの組成をも
ち、pH2.5に調整した処理液を使用した。液温23
℃のクロメート処理液をステンレス鋼板に塗布し、20
0℃×1分の乾燥によって全Cr付着量:40mg/m
2のクロメート皮膜を形成した。クロメート処理された
ステンレス鋼板から35mm×35mmの試験片を切り
出し、クロメート皮膜をXRFで分析した。また、同じ
試験片を沸騰純水に10分間浸漬した後、溶出成分をC
6+としてICPで濃度分析した。分析値から重量比
(Cr6+)/(全Cr)を算出したところ、0.1であ
った。
[Example 1] SUS3 having a thickness of 0.25 mm
After the rolled material of the 01H stainless steel plate was treated with the phosphating solution, the chromating solution was applied and dried at 200 ° C. for 1 minute to form a chromate film. As the chromate treatment liquid, Cr 6+ : 20 g / l, Cr 3+ : 20
g / l, H 3 PO 4 : 40 g / l, SiO 2 : 80 g /
1, polymethyl methacrylate: a treatment solution having a composition of 40 g / l and adjusted to pH 2.5 was used. Liquid temperature 23
Chromate treatment solution at ℃ 20
By drying at 0 ° C. for 1 minute, the total amount of deposited Cr: 40 mg / m
A chromate film of No. 2 was formed. A 35 mm × 35 mm test piece was cut out from the chromate-treated stainless steel plate, and the chromate film was analyzed by XRF. After immersing the same test piece in boiling pure water for 10 minutes,
The concentration was analyzed by ICP as r 6+ . The weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) calculated from the analysis value was 0.1.

【0013】〔本発明例2〕乾燥温度を230℃,全C
r付着量を25mg/m2に変更した以外は、本発明例
1と同じ条件下でクロメート皮膜を形成した。このクロ
メート皮膜の重量比(Cr6+)/(全Cr)は0.05
であった。 〔本発明例3〕乾燥温度を180℃,全Cr付着量を1
00mg/m2に変更した以外は、本発明例1と同じ条
件下でクロメート皮膜を形成した。このクロメート皮膜
の重量比(Cr6+)/(全Cr)は0.13であった。 〔本発明例4〕メタノールで還元処理したクロメート処
理液をステンレス鋼板に塗布し、150℃×1分で乾燥
することにより、全Cr付着量70mg/m2のクロメ
ート皮膜を形成した。生成したクロメート皮膜の重量比
(Cr6+)/(全Cr)は0.15であった。
[Invention Example 2] The drying temperature was 230 ° C.
A chromate film was formed under the same conditions as in Inventive Example 1 except that the amount of r was changed to 25 mg / m 2 . The weight ratio of this chromate film (Cr 6+ ) / (total Cr) is 0.05
Met. [Invention Example 3] The drying temperature was 180 ° C. and the total amount of Cr deposited was 1
A chromate film was formed under the same conditions as in Inventive Example 1 except that the amount was changed to 00 mg / m 2 . The weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) of this chromate film was 0.13. [Invention Example 4] A chromate treatment solution reduced with methanol was applied to a stainless steel plate and dried at 150 ° C for 1 minute to form a chromate film having a total Cr adhesion of 70 mg / m 2 . The weight ratio of the resulting chromate film (Cr 6+) / (total Cr) was 0.15.

【0014】〔従来例〕クロメート皮膜の乾燥温度を1
00℃に変更した以外は、本発明例1と同じ条件下でク
ロメート皮膜を形成した。このクロメート皮膜の重量比
(Cr6+)/(全Cr)は0.3であった。 〔比較例1〕クロメート皮膜を150℃で乾燥した以外
は、本発明例1と同じ条件下でクロメート皮膜を形成し
た。このクロメート皮膜の重量比(Cr6+)/(全C
r)は0.3であった。 〔比較例2〕全Cr付着量を10mg/m2に変更した
以外は、本発明例1と同じ条件下でクロメート皮膜を形
成した。このクロメート皮膜の重量比(Cr6+)/(全
Cr)は0.1であった。 〔比較例3〕全Cr付着量を120mg/m2に変更し
た以外は、本発明例1と同じ条件下でクロメート皮膜を
形成した。このクロメート皮膜の重量比(Cr6+)/
(全Cr)は0.1であった。
[Conventional example] The drying temperature of the chromate film is set to 1
A chromate film was formed under the same conditions as in Inventive Example 1 except that the temperature was changed to 00 ° C. The weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) of this chromate film was 0.3. Comparative Example 1 A chromate film was formed under the same conditions as in Example 1 of the present invention except that the chromate film was dried at 150 ° C. Weight ratio of this chromate film (Cr 6+ ) / (total C
r) was 0.3. Comparative Example 2 A chromate film was formed under the same conditions as in Example 1 of the present invention except that the total amount of deposited Cr was changed to 10 mg / m 2 . The weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) of this chromate film was 0.1. Comparative Example 3 A chromate film was formed under the same conditions as in Example 1 of the present invention, except that the total amount of deposited Cr was changed to 120 mg / m 2 . Weight ratio of this chromate film (Cr 6+ ) /
(Total Cr) was 0.1.

【0015】クロメート皮膜が形成されたステンレス鋼
板にシランカップリング剤を含む接着剤を塗布し、18
0℃×10分の熱処理を施した後、ゴム被覆層を設け
た。ゴム被覆層の形成にはフッ化ビニリデン−フルオロ
プロペン共重合体を溶液化したポリオール加硫型の塗料
(ダイエルDPA−351 ダイキン工業株式会社製)を用
い、加硫後の膜厚が20μmとなるように塗布し、20
0℃×1時間の加硫処理によってフッ素ゴム皮膜を形成
した。自動車エンジン用不凍液(トヨタ純正ロングライ
フクーラント)を50%含有する水溶液を120℃に加
熱し、各ゴム被覆ステンレス鋼板を浸漬した。浸漬時間
が500時間に達した時点で水溶液からゴム被覆ステン
レス鋼板を引き上げ、24時間後にゴム被覆層の密着性
試験を実施した。
An adhesive containing a silane coupling agent is applied to the stainless steel plate on which the chromate film has been formed, and 18
After heat treatment at 0 ° C. × 10 minutes, a rubber coating layer was provided. For the formation of the rubber coating layer, a polyol vulcanization type paint (Daiel DPA-351 manufactured by Daikin Industries, Ltd.) in which a vinylidene fluoride-fluoropropene copolymer is made into a solution is used, and the film thickness after vulcanization becomes 20 μm. And apply 20
A fluororubber film was formed by vulcanization at 0 ° C. × 1 hour. An aqueous solution containing 50% of antifreeze for automobile engines (Toyota genuine long life coolant) was heated to 120 ° C., and each rubber-coated stainless steel plate was immersed. When the immersion time reached 500 hours, the rubber-coated stainless steel plate was pulled up from the aqueous solution, and after 24 hours, the adhesion test of the rubber-coated layer was performed.

【0016】密着性試験では、カッターナイフにより下
地鋼に達する間隔1mm,桝目100個の碁盤目状切込
みを入れ、感圧接着テープを貼り付けた後,感圧接着テ
ープを強制的に剥離した。感圧接着テープ剥離後にゴム
被覆層の剥離状況を観察し、剥離個数を剥離度(%)と
してカウントした。
In the adhesion test, a 100 mm square cut was made with a cutter knife at an interval of 1 mm to reach the base steel, a pressure-sensitive adhesive tape was attached, and then the pressure-sensitive adhesive tape was forcibly peeled off. After peeling off the pressure-sensitive adhesive tape, the state of peeling of the rubber coating layer was observed, and the number of peeled was counted as the peeling degree (%).

【0017】加工性試験では、発明例1と同様の手順で
クロメート皮膜を形成した後、加硫後の膜厚が5μmと
なるようにフッ素ゴム皮膜を形成した試験片を用いた。
また、フッ素ゴムで被覆されたクロメート皮膜の外観を
直接観察できないため、密着曲げ加工した際に皮膜に発
生するクラックやパウダリングに起因するゴムとの密着
性低下現象を加工性の指標とした。ゴム被覆層が外側に
なるように試験片を0t密着曲げ加工し、加工部に感圧
接着テープを貼り付けた後、感圧接着テープを強制的に
剥離した。感圧接着テープ剥離後にゴム被覆層の剥離の
有無を確認し、ゴム被覆層に剥離が全く観察されなかっ
たものを○,一部でも剥離が生じたものを×として加工
性を評価した。
In the workability test, a test piece was used in which a chromate film was formed in the same procedure as in Invention Example 1 and then a fluororubber film was formed so that the film thickness after vulcanization was 5 μm.
In addition, since the appearance of the chromate film coated with fluororubber cannot be directly observed, the phenomenon of adhesion to rubber due to cracking or powdering that occurs in the film during close contact bending was used as an index of workability. The test piece was tightly bent to 0 t so that the rubber coating layer was on the outside, and a pressure-sensitive adhesive tape was attached to the processed portion, and then the pressure-sensitive adhesive tape was forcibly peeled off. After peeling of the pressure-sensitive adhesive tape, the presence or absence of peeling of the rubber coating layer was confirmed. The workability was evaluated as ○ when no peeling was observed in the rubber coating layer, and as × when partial peeling occurred.

【0018】表1の試験結果にみられるように、重量比
(Cr6+)/(全Cr)が0.2以下のクロメート皮膜
を形成した本発明例では、剥離度が5%以下になってお
り、従来例や比較例1に比較してゴム被覆層の密着性が
大幅に改善されていることが判る。重量比(Cr6+)/
(全Cr)が0.2以下であっても全Cr付着量が10
mg/m2と少ない比較例2では、密着性の改善に及ぼ
すクロメート皮膜の影響が十分でなかった。他方、重量
比(Cr6+)/(全Cr)を0.2以下に規制したクロ
メート皮膜を多量に付着させた比較例3では、密着加工
時にクロメート皮膜にクラックが発生しており、加工性
が不良であった。
As can be seen from the test results in Table 1, in the example of the present invention in which a chromate film having a weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) of 0.2 or less was formed, the degree of peeling was 5% or less. This indicates that the adhesion of the rubber coating layer is significantly improved as compared with the conventional example and Comparative Example 1. Weight ratio (Cr 6+ ) /
Even if (total Cr) is 0.2 or less, the total amount of deposited Cr is 10
In Comparative Example 2 as low as mg / m 2 , the effect of the chromate film on the improvement in adhesion was not sufficient. On the other hand, in Comparative Example 3 in which a large amount of a chromate film having a weight ratio (Cr 6+ ) / (total Cr) of 0.2 or less was adhered, cracks occurred in the chromate film during close contact processing. Was bad.

【0019】 [0019]

【0020】[0020]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、ステンレス鋼板を基材とし、従来の塗装鋼板に設け
られているクロメート皮膜に比較して三価クロム成分の
比率を高くし、六価クロム成分の比率を相対的に抑える
ことにより、エンジン冷却液に接触しているゴム被覆層
のガスケット基材に対する密着性を長期にわたって高位
に維持している。そのため、ステンレス鋼本来の優れた
耐食性を活用しながら、シール性,耐久性に優れた自動
車エンジンのシリンダヘッド用ガスケットとして使用さ
れる。
As described above, in the present invention, a stainless steel plate is used as a base material, and the ratio of a trivalent chromium component is increased as compared with a chromate film provided on a conventional coated steel plate. By relatively suppressing the ratio of the valent chromium component, the adhesion of the rubber coating layer in contact with the engine coolant to the gasket substrate is maintained at a high level for a long time. Therefore, it is used as a gasket for a cylinder head of an automobile engine having excellent sealing properties and durability while utilizing the excellent corrosion resistance inherent in stainless steel.

フロントページの続き (72)発明者 坂井 哲男 千葉県市川市高谷新町7番1号 日新製鋼 株式会社市川製造所内 Fターム(参考) 3J040 BA07 EA25 EA27 EA43 EA46 FA02 FA05 HA06 HA07 HA17 4K026 AA04 AA21 BA03 BA06 BA07 BA12 BB08 BB10 CA13 CA17 CA18 CA20 CA23 CA39 DA02 DA03 DA11 EA08 Continued on the front page (72) Inventor Tetsuo Sakai 7-1 Takaya Shinmachi, Ichikawa-shi, Chiba F-term (reference) in Nisshin Steel Ichikawa Works 3J040 BA07 EA25 EA27 EA43 EA46 FA02 FA05 HA06 HA07 HA17 4K026 AA04 AA21 BA03 BA06 BA07 BA12 BB08 BB10 CA13 CA17 CA18 CA20 CA23 CA39 DA02 DA03 DA11 EA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (Cr6+)/(全Cr)重量比が0〜
0.2で全Cr付着量が20〜100mg/m2のクロ
メート皮膜がステンレス鋼基材の少なくとも表面一部に
形成され、ゴム被覆層の密着性低下防止作用に優れたガ
スケット用ステンレス鋼板。
(1) The weight ratio of (Cr 6+ ) / (total Cr) is 0 to 1.
A gasket stainless steel sheet having a chromate film having a total Cr adhesion amount of 20 to 100 mg / m 2 at 0.2 on at least a part of the surface of a stainless steel base material and having an excellent effect of preventing the rubber coating layer from lowering adhesion.
【請求項2】 クロメート皮膜が燐酸塩,シリカ,アク
リル樹脂の1種又は2種以上を含む請求項1記載のガス
ケット用ステンレス鋼板。
2. The stainless steel plate for a gasket according to claim 1, wherein the chromate film contains at least one of phosphate, silica, and acrylic resin.
【請求項3】 (Cr6+)/(全Cr)重量比が0〜
0.2で全Cr付着量が20〜100mg/m2のクロ
メート皮膜がステンレス鋼基材の少なくとも表面一部に
形成され、該クロメート皮膜を介してゴム被覆層が形成
されていることを特徴とするステンレス鋼板製ガスケッ
ト。
3. The weight ratio of (Cr 6+ ) / (total Cr) is from 0 to 3.
A chromate film having a total Cr adhesion of 20 to 100 mg / m 2 at 0.2 is formed on at least a part of the surface of the stainless steel base material, and a rubber coating layer is formed via the chromate film. Stainless steel gasket.
【請求項4】 クロメート皮膜が燐酸塩,シリカ,アク
リル樹脂の1種又は2種以上を含む請求項3記載のステ
ンレス鋼板製ガスケット。
4. The gasket made of a stainless steel sheet according to claim 3, wherein the chromate film contains one or more of phosphate, silica and acrylic resin.
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