JP2002254555A - 耐食性に優れる表面処理金属材 - Google Patents
耐食性に優れる表面処理金属材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れる表面処理金属材を提供する。
【解決手段】 Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図
のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ
以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定
に存在できる化合物の１種または２種以上を、防錆剤と
して含有する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴と
する耐食性に優れる表面処理金属材。
のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ
以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定
に存在できる化合物の１種または２種以上を、防錆剤と
して含有する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴と
する耐食性に優れる表面処理金属材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性に優れた表
面処理金属材に関するものであり、詳しくは、家電用、
建材用、土木用、機械用、自動車用、家具用、容器用な
どにおいて、有毒とされている６価クロムを含有しない
耐食性に優れた表面処理金属材に関するものである
面処理金属材に関するものであり、詳しくは、家電用、
建材用、土木用、機械用、自動車用、家具用、容器用な
どにおいて、有毒とされている６価クロムを含有しない
耐食性に優れた表面処理金属材に関するものである
【０００２】
【従来の技術】防錆剤を含む皮膜層を金属表面に被覆す
ることで、金属材の腐食を防止する技術が従来ある。こ
れら防錆材には多くの種類のものがあるが、代表的なも
のとして、クロム系防錆顔料が広く知られている。クロ
ム系防錆剤に含まれる６価のクロムは水溶性であり、こ
れが溶出することによって、被膜に発生した皮膜の傷を
補修する性質がある。従って、耐食性付与として今日ま
で使用されてきている。
ることで、金属材の腐食を防止する技術が従来ある。こ
れら防錆材には多くの種類のものがあるが、代表的なも
のとして、クロム系防錆顔料が広く知られている。クロ
ム系防錆剤に含まれる６価のクロムは水溶性であり、こ
れが溶出することによって、被膜に発生した皮膜の傷を
補修する性質がある。従って、耐食性付与として今日ま
で使用されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロム
系防錆剤を含む皮膜層から溶出する可能性のある６価の
クロムの毒性問題から、最近ではノンクロム防錆剤に対
する要望が高まっている。そこで、本発明においては、
このような要望に答え、ノンクロム系防錆剤を被覆した
耐食性に優れる表面処理金属材を提供することを目的と
する。
系防錆剤を含む皮膜層から溶出する可能性のある６価の
クロムの毒性問題から、最近ではノンクロム防錆剤に対
する要望が高まっている。そこで、本発明においては、
このような要望に答え、ノンクロム系防錆剤を被覆した
耐食性に優れる表面処理金属材を提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】発明者らは、種々の化合
物もしくは金属について調査した結果、ＳｉもしくはＳ
ｉ化合物を含む防錆皮膜層を被覆した金属化合物は耐食
性に優れることを知見した。ここで、塗料などを被覆し
た金属材の塗膜下腐食の場合、腐食先端部がｐＨ１２程
度のアルカリ領域になることが知られている。更なる調
査を進めた結果、Ｓｉは、ｐＨ１２前後のアルカリ領域
で溶解し、安定な酸化物イオンもしくは水酸化物イオン
となることが判明し、これらのイオンが防触の役割を果
たす一因であることを知見した。
物もしくは金属について調査した結果、ＳｉもしくはＳ
ｉ化合物を含む防錆皮膜層を被覆した金属化合物は耐食
性に優れることを知見した。ここで、塗料などを被覆し
た金属材の塗膜下腐食の場合、腐食先端部がｐＨ１２程
度のアルカリ領域になることが知られている。更なる調
査を進めた結果、Ｓｉは、ｐＨ１２前後のアルカリ領域
で溶解し、安定な酸化物イオンもしくは水酸化物イオン
となることが判明し、これらのイオンが防触の役割を果
たす一因であることを知見した。
【０００５】本発明は、かかる知見に基づき完成された
ものであって、その要旨とするところは以下の通りであ
る。 （１）Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１
１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸
化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存在で
きる化合物の１種または２種以上を、防錆剤として含有
する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴とする耐食
性に優れる表面処理金属材。 （２）前記Ｓｉ化合物が、Ｓｉを含有する金属、合金、
金属間化合物もしくはそれら２種以上の混合物であるこ
とを特徴とする前記（１）に記載の耐食性に優れる表面
処理金属材。
ものであって、その要旨とするところは以下の通りであ
る。 （１）Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１
１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸
化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存在で
きる化合物の１種または２種以上を、防錆剤として含有
する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴とする耐食
性に優れる表面処理金属材。 （２）前記Ｓｉ化合物が、Ｓｉを含有する金属、合金、
金属間化合物もしくはそれら２種以上の混合物であるこ
とを特徴とする前記（１）に記載の耐食性に優れる表面
処理金属材。
【０００６】（３）前記Ｓｉ化合物におけるＳｉ含有量
が、４０質量％以上であることを特徴とする前記（１）
または（２）に記載の耐食性に優れる表面処理金属材。 （４）前記Ｓｉ化合物が、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１
１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸
化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存在で
きる化合物であることを特徴とする前記（１）乃至
（３）のいずれか１項に記載の耐食性に優れる表面処理
金属材。 （５）前記Ｓｉ化合物が、フェロシリコンであることを
特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれか１項に記載
の耐食性に優れる表面処理金属材にある。
が、４０質量％以上であることを特徴とする前記（１）
または（２）に記載の耐食性に優れる表面処理金属材。 （４）前記Ｓｉ化合物が、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１
１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸
化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存在で
きる化合物であることを特徴とする前記（１）乃至
（３）のいずれか１項に記載の耐食性に優れる表面処理
金属材。 （５）前記Ｓｉ化合物が、フェロシリコンであることを
特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれか１項に記載
の耐食性に優れる表面処理金属材にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の耐食性に優れる表面処理
金属材は、Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図のｐ
Ｈ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上
で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存
在できる化合物の１種または２種以上を、防錆剤として
含有する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴とす
る。Ｓｉ化合物は、Ｓｉを含む金属もしくは合金もしく
は金属間化合物であることが望ましい。また、Ｓｉ化合
物中のＳｉ含有量は高いほど耐食性がより向上するた
め、Ｓｉ化合物中のＳｉ含有量は４０重量％以上である
ことが耐食性の点好適である。ここで、Ｓｉ化合物中の
Ｓｉ含有量は、公知の分析方法によって求めることもで
きるし、化合物の分子式より計算により求めることもで
きる。
金属材は、Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図のｐ
Ｈ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上
で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存
在できる化合物の１種または２種以上を、防錆剤として
含有する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴とす
る。Ｓｉ化合物は、Ｓｉを含む金属もしくは合金もしく
は金属間化合物であることが望ましい。また、Ｓｉ化合
物中のＳｉ含有量は高いほど耐食性がより向上するた
め、Ｓｉ化合物中のＳｉ含有量は４０重量％以上である
ことが耐食性の点好適である。ここで、Ｓｉ化合物中の
Ｓｉ含有量は、公知の分析方法によって求めることもで
きるし、化合物の分子式より計算により求めることもで
きる。
【０００８】また、耐食性に対して好適な防錆皮膜中の
Ｓｉ化合物の添加量やＳｉ化合物を含む防錆皮膜層の厚
みは、添加する化合物のＳｉ含有量によっても異なるた
め規定することはできないが、添加量が少ないもしくは
防錆皮膜層の膜厚が薄いと耐食性に効果が少なく、添加
量が多いもしくは防錆皮膜層の膜厚が厚いとより効果が
発揮される。そのため、Ｓｉ化合物の添加量もしくは防
錆皮膜層の膜厚は必要に応じて適宜選定することができ
る。
Ｓｉ化合物の添加量やＳｉ化合物を含む防錆皮膜層の厚
みは、添加する化合物のＳｉ含有量によっても異なるた
め規定することはできないが、添加量が少ないもしくは
防錆皮膜層の膜厚が薄いと耐食性に効果が少なく、添加
量が多いもしくは防錆皮膜層の膜厚が厚いとより効果が
発揮される。そのため、Ｓｉ化合物の添加量もしくは防
錆皮膜層の膜厚は必要に応じて適宜選定することができ
る。
【０００９】ここで、塗料などを被覆した金属材の塗膜
下腐食の場合、腐食先端部がｐＨ１２程度のアルカリ領
域になることが知られている。発明者らは、さらなる調
査を進めた結果、ＳｉはｐＨ１２前後のアルカリ領域で
溶解し、安定な酸化物イオンもしくは水酸化物イオンと
なることが判明し、これらのイオンが防触の役割を果た
す一因であることを知見した。
下腐食の場合、腐食先端部がｐＨ１２程度のアルカリ領
域になることが知られている。発明者らは、さらなる調
査を進めた結果、ＳｉはｐＨ１２前後のアルカリ領域で
溶解し、安定な酸化物イオンもしくは水酸化物イオンと
なることが判明し、これらのイオンが防触の役割を果た
す一因であることを知見した。
【００１０】この知見に基づけば、本発明の表面処理金
属板の防錆処理層は、Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平
衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏ
ｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとし
て安定に存在できる化合物の１種または２種以上を含有
することにより耐食性を発揮でき、また、ｐＨ−電位平
衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏ
ｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとし
て安定に存在できるＳｉ化合物は耐食性のうえで非常に
好ましいといえる。
属板の防錆処理層は、Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平
衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏ
ｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとし
て安定に存在できる化合物の１種または２種以上を含有
することにより耐食性を発揮でき、また、ｐＨ−電位平
衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏ
ｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとし
て安定に存在できるＳｉ化合物は耐食性のうえで非常に
好ましいといえる。
【００１１】Ｓｉ化合物のなかでも、フェロシリコン
は、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶
解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水
酸化物イオンとして安定に存在できるＳｉ化合物である
場合が多く、発明者らの現在までの調査では、本発明の
防錆剤として最も適したものであるといえる。上記防錆
剤の粒径は、化合物の性質にもよるが、平均粒径１０〜
３０μｍ、最大粒径５０μｍ以下が塗料への分散性や粉
末としての取扱い易さの観点から好ましく、３２５ｍｅ
ｓｈフィルターにてふるいをかけることにより、平均粒
径２０μｍ、最大粒径４０μｍ程度のものが得られる。
は、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶
解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水
酸化物イオンとして安定に存在できるＳｉ化合物である
場合が多く、発明者らの現在までの調査では、本発明の
防錆剤として最も適したものであるといえる。上記防錆
剤の粒径は、化合物の性質にもよるが、平均粒径１０〜
３０μｍ、最大粒径５０μｍ以下が塗料への分散性や粉
末としての取扱い易さの観点から好ましく、３２５ｍｅ
ｓｈフィルターにてふるいをかけることにより、平均粒
径２０μｍ、最大粒径４０μｍ程度のものが得られる。
【００１２】本発明の防錆皮膜層は有機被膜層でも無機
皮膜層でも良い。ただし、予め塗料中に、本発明の防錆
剤を含ませ、これを金属材料表面に被覆させると取り扱
いや塗布が容易であり好適である。ここで、塗料とは塗
布物が水や有機溶剤中に溶解もしくは分散しているもの
で、塗布後に乾燥もしくは焼付を行うことで被膜を形成
するものを指す。これらの例としては有機溶剤系塗料、
水系塗料、電着塗料、常温乾燥型塗料、熱硬化型塗料、
無機系塗料、１液型塗料、２液型塗料などがが挙げら
れ、いずれの塗料形態であってもこられに本発明の化合
物が含まれると耐食性の効果を発揮する。
皮膜層でも良い。ただし、予め塗料中に、本発明の防錆
剤を含ませ、これを金属材料表面に被覆させると取り扱
いや塗布が容易であり好適である。ここで、塗料とは塗
布物が水や有機溶剤中に溶解もしくは分散しているもの
で、塗布後に乾燥もしくは焼付を行うことで被膜を形成
するものを指す。これらの例としては有機溶剤系塗料、
水系塗料、電着塗料、常温乾燥型塗料、熱硬化型塗料、
無機系塗料、１液型塗料、２液型塗料などがが挙げら
れ、いずれの塗料形態であってもこられに本発明の化合
物が含まれると耐食性の効果を発揮する。
【００１３】また、一般的には塗料とは呼ばれなくても
同様の方法によって塗布し皮膜を形成する処理剤もしく
は表面処理剤も塗料の範疇に含まれ、これに本発明のＳ
ｉ化合物が含まれると耐食性の効果を発揮する。更に、
粉体塗料やＵＶ効果型塗料、フィルム型塗料の様に塗布
物が水や有機溶剤中に溶解もしくは分散していなくて
も、一般的に塗料と見なされているものも塗料の範疇に
含まれ、これに本発明の防錆剤が含まれると耐食性の効
果を発揮する。
同様の方法によって塗布し皮膜を形成する処理剤もしく
は表面処理剤も塗料の範疇に含まれ、これに本発明のＳ
ｉ化合物が含まれると耐食性の効果を発揮する。更に、
粉体塗料やＵＶ効果型塗料、フィルム型塗料の様に塗布
物が水や有機溶剤中に溶解もしくは分散していなくて
も、一般的に塗料と見なされているものも塗料の範疇に
含まれ、これに本発明の防錆剤が含まれると耐食性の効
果を発揮する。
【００１４】塗料の組成についても特に規定するもので
はなく、一般的に公知の組成の塗料組成物、例えば、ポ
リエステル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料、
メラミン系塗料、アクリル系塗料、フッ素系塗料などが
使用できる。塗料の乾燥、硬化形式も一般に公知のも
の、例えば、メラミン硬化、イソシアネート硬化、ラジ
カル重合型、などが使用できる。また、硬化させずに単
に乾燥させるタイプの塗料でも良い。更に、塗料中には
必要に応じて一般に公知の着色剤やその他の一般に公知
の防錆剤を含んでも良い。必要に応じて一般に公知の添
加剤を添加することもできる。
はなく、一般的に公知の組成の塗料組成物、例えば、ポ
リエステル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料、
メラミン系塗料、アクリル系塗料、フッ素系塗料などが
使用できる。塗料の乾燥、硬化形式も一般に公知のも
の、例えば、メラミン硬化、イソシアネート硬化、ラジ
カル重合型、などが使用できる。また、硬化させずに単
に乾燥させるタイプの塗料でも良い。更に、塗料中には
必要に応じて一般に公知の着色剤やその他の一般に公知
の防錆剤を含んでも良い。必要に応じて一般に公知の添
加剤を添加することもできる。
【００１５】本発明の防錆皮膜層の被覆方法は一般に公
知の被覆方法を用いることができる。例えば、浸漬、刷
毛塗り、スプレー塗装、ロールコーター塗装、カーテン
フローコーター塗装、ローラーカーテンコーター塗装、
バーコーター塗装、電着塗装、静電塗装などが挙げられ
る。また、被覆した防錆皮膜層を乾燥もしくは硬化させ
ることを目的として、被覆後に熱を加えることもでき
る。熱を加える場合、一般に公知の方法、例えば熱風加
熱炉、遠赤外線炉、誘導加熱炉、直下炉などを用いるこ
とができる。加熱時の温度条件は、防錆皮膜層の種類に
よっても異なるため、必要に応じて適宜決める必要があ
る。熱を使用せずに常温で乾燥させる方法や、紫外線や
電子線による硬化方法を使用することもできる。
知の被覆方法を用いることができる。例えば、浸漬、刷
毛塗り、スプレー塗装、ロールコーター塗装、カーテン
フローコーター塗装、ローラーカーテンコーター塗装、
バーコーター塗装、電着塗装、静電塗装などが挙げられ
る。また、被覆した防錆皮膜層を乾燥もしくは硬化させ
ることを目的として、被覆後に熱を加えることもでき
る。熱を加える場合、一般に公知の方法、例えば熱風加
熱炉、遠赤外線炉、誘導加熱炉、直下炉などを用いるこ
とができる。加熱時の温度条件は、防錆皮膜層の種類に
よっても異なるため、必要に応じて適宜決める必要があ
る。熱を使用せずに常温で乾燥させる方法や、紫外線や
電子線による硬化方法を使用することもできる。
【００１６】本発明の耐食性に優れた表面処理金属材の
母材に用いる金属材は、特に限定するものではなく一般
に公知の金属材を用いることができる。本金属材中は合
金でも良い。一般に広く使用されている公知の金属材と
しては鋼が挙げられるが、鋼の場合、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｂ等
を添加したＩＦ鋼、Ａｌ−ｋ鋼、Ｃｒ含有鋼、ステンレ
ス鋼、ハイテン等など一般に公知の鋼を使用することが
できる。また、金属材に他の金属をめっきしたものを母
材として用いても良く、一般に公知のものとしては溶融
亜鉛めっき鋼材、亜鉛−鉄合金化溶融亜鉛めっき鋼材、
電気亜鉛めっき鋼材、アルミ−亜鉛合金化めっき鋼材、
亜鉛−マグネシウム合金めっき鋼材、亜鉛−アルミ−マ
グネシウム合金めっき材、アルミめっき材、錫めっき
材、ティンフリースチールなどが挙げられる。
母材に用いる金属材は、特に限定するものではなく一般
に公知の金属材を用いることができる。本金属材中は合
金でも良い。一般に広く使用されている公知の金属材と
しては鋼が挙げられるが、鋼の場合、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｂ等
を添加したＩＦ鋼、Ａｌ−ｋ鋼、Ｃｒ含有鋼、ステンレ
ス鋼、ハイテン等など一般に公知の鋼を使用することが
できる。また、金属材に他の金属をめっきしたものを母
材として用いても良く、一般に公知のものとしては溶融
亜鉛めっき鋼材、亜鉛−鉄合金化溶融亜鉛めっき鋼材、
電気亜鉛めっき鋼材、アルミ−亜鉛合金化めっき鋼材、
亜鉛−マグネシウム合金めっき鋼材、亜鉛−アルミ−マ
グネシウム合金めっき材、アルミめっき材、錫めっき
材、ティンフリースチールなどが挙げられる。
【００１７】本発明の表面処理金属材の母材表面には、
防錆皮膜層の前処理としてクロメート処理、リン酸亜鉛
処理などの化成処理皮膜を必要に応じて被覆することも
できる。近年、開発が進んでいるノンクロメート処理を
防錆皮膜の前処理として用いると人体に対する有毒性も
少なく好適である。鋼材の形状は特に限定するものでは
なく、型材、線材、管材、帯材など一般に公知のものを
用いることができる。帯材においては本発明の防錆皮膜
層が少なくとも片面に被覆されていれば効果を発揮する
が、両面に被覆されているほうが耐食性の効果が大きく
好適である。また、本発明の表面処理金属材は、塗装端
面で金属地が露出するプレコート金属材に用いると大い
に効果的である。本発明の表面処理金属材上には、さら
に着色塗料などの一般に公知の皮膜層を被覆しても良
い。
防錆皮膜層の前処理としてクロメート処理、リン酸亜鉛
処理などの化成処理皮膜を必要に応じて被覆することも
できる。近年、開発が進んでいるノンクロメート処理を
防錆皮膜の前処理として用いると人体に対する有毒性も
少なく好適である。鋼材の形状は特に限定するものでは
なく、型材、線材、管材、帯材など一般に公知のものを
用いることができる。帯材においては本発明の防錆皮膜
層が少なくとも片面に被覆されていれば効果を発揮する
が、両面に被覆されているほうが耐食性の効果が大きく
好適である。また、本発明の表面処理金属材は、塗装端
面で金属地が露出するプレコート金属材に用いると大い
に効果的である。本発明の表面処理金属材上には、さら
に着色塗料などの一般に公知の皮膜層を被覆しても良
い。
【００１８】
【実施例】防錆剤として表１記載のものを準備した。こ
れらの防錆剤を粉砕機で粉砕し、粉砕したものを３２５
ｍｅｓｈフィルターにてふるいをかけ、平均粒径２０μ
ｍ、最大粒径４０μｍの粉末にした。また、比較には一
般に公知で防錆顔料として市販されているストロンチウ
ムクロメートを用いた。なお、Ｓｉ，Ｍｏ，ＡｌはｐＨ
−電位平衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１
０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イ
オンとして安定に存在できる化合物の条件を満たすもの
であり、Ｎｉはこの条件を満たさない。
れらの防錆剤を粉砕機で粉砕し、粉砕したものを３２５
ｍｅｓｈフィルターにてふるいをかけ、平均粒径２０μ
ｍ、最大粒径４０μｍの粉末にした。また、比較には一
般に公知で防錆顔料として市販されているストロンチウ
ムクロメートを用いた。なお、Ｓｉ，Ｍｏ，ＡｌはｐＨ
−電位平衡線図のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１
０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イ
オンとして安定に存在できる化合物の条件を満たすもの
であり、Ｎｉはこの条件を満たさない。
【００１９】次に、市販の有機溶剤系のクリヤー塗料
に、表１に示す防錆剤を添加し、分散機にて防錆顔料を
塗料中に分散させることで防錆塗料を作製した。防錆剤
の添加量は、クリヤー塗料中の固形分１００重量部に対
して１００重量部とした。また、防錆剤を全く含まない
クリヤー塗料も比較として用いた。なお、防錆塗料に用
いたクリヤー塗料はエポキシ系塗料、ポリエステル系塗
料、ウレタン系塗料の３種を用いた。
に、表１に示す防錆剤を添加し、分散機にて防錆顔料を
塗料中に分散させることで防錆塗料を作製した。防錆剤
の添加量は、クリヤー塗料中の固形分１００重量部に対
して１００重量部とした。また、防錆剤を全く含まない
クリヤー塗料も比較として用いた。なお、防錆塗料に用
いたクリヤー塗料はエポキシ系塗料、ポリエステル系塗
料、ウレタン系塗料の３種を用いた。
【００２０】
【表１】
【００２１】０．５ｍｍの冷延鋼板、電気亜鉛めっき鋼
板、溶融亜鉛めっき鋼板の両面に、前処理としてクロム
を含まない樹脂ベースのノンクロメート処理もしくはク
ロメート処理を施した後、これら前処理を施した鋼板上
に先に作成した防錆塗料をバーコーターにて塗装し、熱
風炉にて到達板温が２１０℃となる条件で焼き付けるこ
とで乾燥、硬化させ、その後、水冷することで表面処理
金属材を得た。被覆した防錆皮膜層の膜厚は表２中に記
載する。また、防錆皮膜層は、鋼板の片面もしくは両面
に被覆された。
板、溶融亜鉛めっき鋼板の両面に、前処理としてクロム
を含まない樹脂ベースのノンクロメート処理もしくはク
ロメート処理を施した後、これら前処理を施した鋼板上
に先に作成した防錆塗料をバーコーターにて塗装し、熱
風炉にて到達板温が２１０℃となる条件で焼き付けるこ
とで乾燥、硬化させ、その後、水冷することで表面処理
金属材を得た。被覆した防錆皮膜層の膜厚は表２中に記
載する。また、防錆皮膜層は、鋼板の片面もしくは両面
に被覆された。
【００２２】作成した表面処理金属材上には、必要に応
じて、市販のポリエステル系白色塗料を被覆した。ポリ
エステル系白色塗料はバーコーターにて、乾燥後膜厚に
して１５μｍ塗装され、熱風炉にて到達板温が２３０℃
となる条件で焼き付けることで乾燥、硬化させ、その
後、水冷した。ポリエステル系白色塗料も、鋼板の片面
と両面に被覆された。このようにして作製した表面処理
金属板についてＪＩＳ−Ｋ５４００．９．１記載の方法
で塩水噴霧試験を実施した。本試験では防錆皮膜層を被
覆した面を評価面とし、この面に塩水を吹き付けた。試
験時間は冷延鋼板の場合には７２ｈ、電気亜鉛めっき鋼
板の場合には１２０ｈ、溶融亜鉛めっき鋼板の場合には
２４０ｈとした。
じて、市販のポリエステル系白色塗料を被覆した。ポリ
エステル系白色塗料はバーコーターにて、乾燥後膜厚に
して１５μｍ塗装され、熱風炉にて到達板温が２３０℃
となる条件で焼き付けることで乾燥、硬化させ、その
後、水冷した。ポリエステル系白色塗料も、鋼板の片面
と両面に被覆された。このようにして作製した表面処理
金属板についてＪＩＳ−Ｋ５４００．９．１記載の方法
で塩水噴霧試験を実施した。本試験では防錆皮膜層を被
覆した面を評価面とし、この面に塩水を吹き付けた。試
験時間は冷延鋼板の場合には７２ｈ、電気亜鉛めっき鋼
板の場合には１２０ｈ、溶融亜鉛めっき鋼板の場合には
２４０ｈとした。
【００２３】試験後は、塩水を噴霧した平面部の錆の発
生度を目視にて評価した。平面部で全く錆が発生してい
ない場合に◎、平面の一部に点状の錆が発生している場
合○、平面部の錆発生面積率が全平面の５０％以下の場
合△、平面部の全面が錆で覆われている場合×と評価し
た。また、塩水噴霧試験を行う際、塗装鋼材のＡ面に
は、カッターナイフにて塗膜を貫通して素地である金属
に達するクロス状の切傷（以降クロスカットと称する）
を設けてクロスカットからの塗膜の膨れ幅も観察し評価
した。クロスカット部の評価方法は、評価面であるＡ面
の塗膜のクロスカット片側の最大膨れ幅が１ｍｍ未満の
場合に◎、１ｍｍ以上３ｍｍ未満の場合に○、３ｍｍ以
上５ｍｍ未満の場合に△、５ｍｍ以上の場合に×と評価
した。
生度を目視にて評価した。平面部で全く錆が発生してい
ない場合に◎、平面の一部に点状の錆が発生している場
合○、平面部の錆発生面積率が全平面の５０％以下の場
合△、平面部の全面が錆で覆われている場合×と評価し
た。また、塩水噴霧試験を行う際、塗装鋼材のＡ面に
は、カッターナイフにて塗膜を貫通して素地である金属
に達するクロス状の切傷（以降クロスカットと称する）
を設けてクロスカットからの塗膜の膨れ幅も観察し評価
した。クロスカット部の評価方法は、評価面であるＡ面
の塗膜のクロスカット片側の最大膨れ幅が１ｍｍ未満の
場合に◎、１ｍｍ以上３ｍｍ未満の場合に○、３ｍｍ以
上５ｍｍ未満の場合に△、５ｍｍ以上の場合に×と評価
した。
【００２４】また、本発明の塗装金属板を端面部で金属
部が露出するプレコート鋼板に適用した時を考慮し、切
断機にて塗装金属板を切断し、金属が露出した切断端面
部を設け、切断端面部からの塗膜の膨れ幅を観察し評価
した。端面部の評価方法は評価面であるＡ面の端面から
の塗膜最大膨れ幅が１ｍｍ未満の場合に◎、１ｍｍ以上
３ｍｍ未満の場合に○、３ｍｍ以上５ｍｍ未満の場合に
△、５ｍｍ以上の場合に×と評価した。
部が露出するプレコート鋼板に適用した時を考慮し、切
断機にて塗装金属板を切断し、金属が露出した切断端面
部を設け、切断端面部からの塗膜の膨れ幅を観察し評価
した。端面部の評価方法は評価面であるＡ面の端面から
の塗膜最大膨れ幅が１ｍｍ未満の場合に◎、１ｍｍ以上
３ｍｍ未満の場合に○、３ｍｍ以上５ｍｍ未満の場合に
△、５ｍｍ以上の場合に×と評価した。
【００２５】
【表２】
【００２６】以下、評価結果の詳細を説明する。本発明
の表面処理金属材（本発明例−１〜２３）は、防錆皮膜
層を被覆しない金属材（比較例−２４〜２６）と比べる
と耐食性に優れることがわかる。また、同じ皮膜構成で
もＳｉ，Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１１〜
１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸化物
イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存在できる
化合物を含む皮膜層を有する表面処理金属材は、これを
含まない表面処理金属材（比較例−３２〜３５）より耐
食性が優れる。
の表面処理金属材（本発明例−１〜２３）は、防錆皮膜
層を被覆しない金属材（比較例−２４〜２６）と比べる
と耐食性に優れることがわかる。また、同じ皮膜構成で
もＳｉ，Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図のｐＨ１１〜
１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ以上で酸化物
イオンもしくは水酸化物イオンとして安定に存在できる
化合物を含む皮膜層を有する表面処理金属材は、これを
含まない表面処理金属材（比較例−３２〜３５）より耐
食性が優れる。
【００２７】更には、同じ皮膜構成でＣｒを含む皮膜層
を有する表面処理金属材（比較例−２７〜３１）と同等
の耐食性を有することがわかった。本発明の表面処理金
属材は、防錆皮膜層に含まれるＳｉ化合物中のＳｉの含
有率が高いもの（例えば、本発明例−５，７，８，９を
比較する）ほど耐食性に優れ、Ｓｉ含有率が４０％以上
のものが好適であることがわかる。
を有する表面処理金属材（比較例−２７〜３１）と同等
の耐食性を有することがわかった。本発明の表面処理金
属材は、防錆皮膜層に含まれるＳｉ化合物中のＳｉの含
有率が高いもの（例えば、本発明例−５，７，８，９を
比較する）ほど耐食性に優れ、Ｓｉ含有率が４０％以上
のものが好適であることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、環境上有毒である６価ク
ロムを使用せずに、耐食性に優れた表面処理鋼材を提供
することが可能となった。従って、本発明は工業的価値
の極めて高い発明であるといえる。
ロムを使用せずに、耐食性に優れた表面処理鋼材を提供
することが可能となった。従って、本発明は工業的価値
の極めて高い発明であるといえる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 CA33 DB01 DB02 DB05 DB07 EB16 EB22 EB32 EB33 EB35 EB38 EC08 EC10 4F100 AB01A AB02B AB03 AB11B AK41 AK51 AK53 BA02 BA07 EH46 GB07 GB32 GB41 GB90 JB02 JB02B 4K044 AA02 AB02 BA10 BA14 BA21 BB03 BC02 CA11 CA18 CA53
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｓｉ、Ｓｉ化合物、ｐＨ−電位平衡線図
のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ
以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定
に存在できる化合物の１種または２種以上を、防錆剤と
して含有する防錆皮膜層を、表面に有することを特徴と
する耐食性に優れる表面処理金属材。 - 【請求項２】 前記Ｓｉ化合物が、Ｓｉを含有する金
属、合金、金属間化合物もしくはそれら２種以上の混合
物であることを特徴とする請求項１に記載の耐食性に優
れる表面処理金属材。 - 【請求項３】 前記Ｓｉ化合物におけるＳｉ含有量が、
４０重量％以上であることを特徴とする請求項１または
２に記載の耐食性に優れる表面処理金属材。 - 【請求項４】 前記Ｓｉ化合物が、ｐＨ−電位平衡線図
のｐＨ１１〜１３の領域での溶解度が１０-4ｍｏｌ／ｌ
以上で酸化物イオンもしくは水酸化物イオンとして安定
に存在できる化合物であることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか１項に記載の耐食性に優れる表面処理金
属材。 - 【請求項５】 前記Ｓｉ化合物が、フェロシリコンであ
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記
載の耐食性に優れる表面処理金属材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056671A JP2002254555A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 耐食性に優れる表面処理金属材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056671A JP2002254555A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 耐食性に優れる表面処理金属材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002254555A true JP2002254555A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18916660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001056671A Pending JP2002254555A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 耐食性に優れる表面処理金属材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002254555A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005015834A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Nippon Steel Corp | 耐食性に優れ溶接可能な高耐食性塗装鋼板 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000129461A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-05-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 燃料容器用Ｚｎ系めっき表面処理鋼板 |
| JP2000319790A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 燃料容器用表面処理鋼板とそのための塗料組成物 |
| JP2001003000A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-01-09 | Nippon Steel Corp | 防錆塗料及び耐食性に優れる塗装金属板 |
| JP2002053808A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-19 | Nippon Steel Corp | 防錆塗料および耐食性に優れる塗装鋼材 |
| JP2002080979A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Nkk Corp | 環境調和性と加工部密着性及び加工部耐食性に優れたユズ肌プレコート鋼板及びその製造方法 |
| JP2002172363A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-06-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 有機被覆表面処理鋼板 |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001056671A patent/JP2002254555A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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