JP2008133510A - 表面処理金属材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、金属材表面に、分子中にアミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)と、分子中にグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)を固形分質量比〔(A)/(B)〕で0.5〜1.7の割合で配合して得られる有機ケイ素化合物(W)と、チタン弗化水素酸またはジルコニウム弗化水素酸から選ばれる少なくとも1種のフルオロ化合物(X)と、リン酸(Y)と、バナジウム化合物(Z)と、光触媒(L)からなる水系金属表面処理剤を塗布し乾燥することにより、各成分を含有する複合皮膜を形成しているクロメートフリー表面処理金属材である。
【選択図】なし
Description
(1)試験素材
金属材としては、下記に示した市販の素材を用いた。
・電気亜鉛めっき鋼板(EG)
:板厚=0.8mm、目付量=20/20(g/m2)
・溶融亜鉛めっき鋼板(GI)
:板厚=0.8mm、目付量=90/90(g/m2)
・電気亜鉛−12%ニッケルめっき(ZL)
:板厚=0.8mm、目付量=20/20(g/m2)
・溶融亜鉛−11%アルミニウム−3%マグネシウム−0.2%シリコンめっき(SD)
:板厚=0.8mm、目付量=60/60(g/m2)
(2)脱脂処理
上記試験素材を、シリケート系アルカリ脱脂剤のファインクリーナー4336(登録商標:日本パーカライジング(株)製)を用いて、濃度20g/L、温度60℃の条件で2分間スプレー処理し、純水で30秒間水洗したのちに乾燥したものを試験板とした。
(3)表面処理剤の調製
シランカップリング剤(A)とシランカップリング剤(B)を加えて混錬し、有機ケイ素化合物(W)を作製した後、フルオロ化合物(X)、リン酸(Y)、バナジウム化合物(Z)、潤滑剤(J)の順に添加し、常温で充分に攪拌することにより表面処理剤を調製した。
(4)表面処理金属材の作製(表面処理剤の塗布方法)
表面処理剤をロールコーターにて試験板に塗布し、到達板温度を変えながら焼付けを行い、空冷することにより表面処理金属材を作製した。
1.SST平面部試験
JIS−Z−2371による塩水噴霧試験を120時間行い、白錆発生状況を観察することにより表面処理金属材の平面部の耐食性を評価した。
<評価基準>
◎=錆発生が全面積の3%未満
○=錆発生が全面積の3%以上10%未満
△=錆発生が全面積の10%以上30%未満
×=錆発生が全面積の30%以上
エリクセン試験(7mm押し出し)を行った後、JIS Z 2371による塩水噴霧試験を72時間行い、白錆発生状況を観察することにより表面処理金属材の加工部の耐食性を評価した。
<評価基準>
◎=錆発生が全面積の10%未満
○=錆発生が全面積の10%以上20%未満
△=錆発生が全面積の20%以上30%未満
×=錆発生が全面積の30%以上
オーブンにて200℃で2時間加熱後、平面部耐食性JIS−Z−2371による塩水噴霧試験を48時間行い、白錆発生状況を観察することにより表面処理金属材の耐熱性を評価した。
<評価基準>
◎=錆発生が全面積の3%未満
○=錆発生が全面積の3%以上10%未満
△=錆発生が全面積の10%以上30%未満
×=錆発生が全面積の30%以上
色差計にて、ワセリン塗布前後のL値増減(△L)を測定することにより表面処理金属材の耐指紋性を評価した。
<評価基準>
◎=△Lが0.5未満
○=△Lが0.5以上1.0未満
△=△Lが1.0以上2.0未満
×=△Lが2.0以上
層間抵抗測定機により、層間抵抗を測定することにより表面処理金属材の導電性を評価した。
<評価基準>
◎=層間抵抗が1.0Ω未満
○=層間抵抗が1.0Ω以上2.0Ω未満
△=層間抵抗が2.0Ω以上3.0Ω未満
×=層間抵抗が3.0Ω未満
メラミンアルキッド系塗料を焼付け乾燥後の膜厚が25μmとなるようにバーコートで塗布し、120℃で20分焼付けた後、1mm碁盤目にカットし、密着性の評価を残個数割合(残個数/カット数:100個)にて行うことにより、表面処理金属材の塗装性を評価した。
<評価基準>
◎=100%
○=95%以上
△=90%以上95%未満
×=90%未満
高速深絞り試験にて、絞り比2.0で加工した場合の黒カス発生度合いを、試験前後のL値増減にて評価した。
<評価基準>
◎=△Lが0.5未満
○=△Lが0.5以上1.0未満
△=△Lが1.0以上2.0未満
×=△Lが2.0以上
試験片にサラダ油を1mg/cm2付着させ、波長365nmで3mW/cm2の紫外線強度をもつブラックライトを24時間照射した後の重量変化から油分解率を求め、下記評点にて耐汚染性を評価した。
<評価基準>
○=油分解率が40%以上
×=油分解率が40%未満
Claims (4)
- 金属材表面に、
分子内に式−SiR1R2R3(式中、R1、R2及びR3は互いに独立に、アルコキシ基又は水酸基を表し、少なくとも1つはアルコキシ基を表す)で表される官能基(a)2個以上と、水酸基(官能基(a)に含まれ得るものとは別個のもの)およびアミノ基から選ばれる少なくとも1種の親水性官能基(b)1個以上とを有し、平均の分子量が1000〜10000である有機ケイ素化合物(W)と、
チタンフッ化水素酸またはジルコニウムフッ化水素酸から選ばれる少なくとも1種のフルオロ化合物(X)と、
リン酸(Y)と、
バナジウム化合物(Z)と、
光触媒(L)と、
を含有する複合皮膜を有し、
前記有機ケイ素化合物(W)は、分子中にアミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)と、分子中にグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)とを固形分質量比〔(A)/(B)〕で0.5〜1.7の割合で配合して得られるものであり、
前記複合皮膜中の各成分の比率は、下記(1)〜(5)の条件を満たすことを特徴とする、表面処理金属材。
(1)前記有機ケイ素化合物(W)と前記フルオロ化合物(X)との固形分質量比を〔(X)/(W)〕としたとき、0.02≦〔(X)/(W)〕≦0.07
(2)前記有機ケイ素化合物(W)と前記リン酸(Y)との固形分質量比を〔(Y)/(W)〕としたとき、0.03≦〔(Y)/(W)〕≦0.12
(3)前記有機ケイ素化合物(W)と前記バナジウム化合物(Z)との固形分質量比を〔(Z)/(W)〕としたとき、0.05≦〔(Z)/(W)〕≦0.17
(4)前記フルオロ化合物(X)と前記バナジウム化合物(Z)との固形分質量比を〔(Z)/(X)〕としたとき、1.3≦〔(Z)/(X)〕≦6.0
(5)前記光触媒(L)の全固形分質量比を〔(L)/((W)+(X)+(Y)+(Z)+(L)〕としたとき、0.02≦〔(L)/((W)+(X)+(Y)+(Z)+(L)〕≦0.5 - 皮膜中に硫酸コバルト、硝酸コバルトおよび炭酸コバルトからなる群から選ばれる少なくとも1種のコバルト化合物(C)を、前記有機ケイ素化合物(W)とコバルト化合物(C)との固形分質量比〔(C)/(W)〕が0.01〜0.1の割合でさらに含有することを特徴とする、請求項1記載の表面処理金属材。
- 前記金属材の表面に、請求項1又は2記載の水系金属表面処理剤を塗布し、50℃より高く250℃未満の到達温度で乾燥を行うことにより得られ、乾燥後の皮膜重量が0.05〜2.0g/m2であることを特徴とする、表面処理金属材。
- 前記金属材は、亜鉛系めっき鋼板であることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の表面処理金属材。
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