JP2009262402A - 表面処理金属およびその製造方法と金属表面処理液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る表面処理金属は、基材表面に、20℃における水の接触角が85°以上の被覆層を有し、該被覆層が、シロキサン結合を主骨格とし、メチル基、エチル基、フェニル基のうちから選ばれる少なくとも1種の有機基を側鎖に含む架橋樹脂と、平板状の添加物と、を含有する。これにより、加熱時に発生する被覆層のひび割れが抑制され、加えて耐食性が改善されるため、耐熱性、皮膜密着性および耐食性の向上した表面処理金属を容易に得ることができる。
【選択図】なし
Description
(2)前記架橋樹脂が、主骨格と側鎖のどちらか一方、又は双方に、Si−O−M結合、M−O−M結合(ここで、MはSi以外の2価以上の金属元素)、エーテル結合又はアミノ結合から選ばれる少なくとも1種の結合を含むことを特徴とする(1)に記載の表面処理金属。
(3)前記平板状の添加物の含有量が、被覆層全体に対する質量%で、0.05〜40%である(1)又は(2)に記載の表面処理金属。
(4)前記平板状の添加物がマイカ粒子であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の表面処理金属。
(5)前記表面処理金属を300℃に加熱後の20℃における水の接触角が、80°以上であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の表面処理金属。
(6)前記基材が、めっき鋼材、ステンレス鋼材、チタン材、チタン合金材、アルミニウム材又はアルミニウム合金材である(1)〜(5)のいずれかに記載の表面処理金属。
(7)メチル基、エチル基、フェニル基のうちから選ばれる少なくとも1種の有機基を有するアルコキシシラン又はこれらの加水分解物と、平板状の添加物と、を含有することを特徴とする、金属表面処理液。
(8)さらにテトラアルコキシシラン又はその加水分解物を含有する(7)に記載の金属表面処理液。
(9)さらにアルコキシシラン以外の金属アルコキシド又はその加水分解物を含有する(7)または(8)に記載の金属表面処理液。
(10)前記平板状の添加物がマイカ粒子であることを特徴とする(7)〜(9)のいずれかに記載の金属表面処理液。
(11)基材表面に、(7)〜(10)のいずれかに記載の金属表面処理液を塗布した後、150〜300℃の温度で焼き付けることを特徴とする表面処理金属の製造方法。
メチルトリエトキシシラン(MTES)、フェニルトリエトキシシラン(PhTES)、ジメチルジエトキシシラン(DMDES)、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES)を第1表に示した割合で混合し、十分に撹拌を行った後、エタノールで希釈した蒸留水を用いて酢酸酸性下で加水分解を行った。ここに、アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)を加え、さらに蒸留水/エタノール混合溶液を用いて加水分解を行い、シロキサン結合と有機基を含む樹脂溶液を調製した。加水分解には十分な量の水を使用し、処理液は150℃で乾燥させたときの残分(固形分)濃度が20質量%になるように調整した。この処理液に第1表に示した量の平薄板形状の添加物を添加し、添加物を含有する表面処理液を作製した。
メチルトリエトキシシラン(MTES)、フェニルトリエトキシシラン(PhTES)、ジメチルジエトキシシラン(DMDES)、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES)を第4表に示した割合で混合し、ここにチタニウムテトラエトキシド0.2モルを加え十分に撹拌を行った後、エタノールで希釈した蒸留水を用いて酢酸酸性下で加水分解を行った。ここに、アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)を加え、さらに蒸留水/エタノール混合溶液を用いて加水分解を行い、シロキサン結合と有機基を含む樹脂溶液を調製した。加水分解には十分な量の水を使用し、処理液は150℃で乾燥させたときの残分(固形分)濃度が20質量%になるように調整した。この処理液に第4表に示した量の平薄板形状の添加物を添加し、添加物を含有する表面処理液を作製した。
実施例2で示した8水準の実施例及び2水準の比較例と同じ表面処理液を作製した。この表面処理液を、CT−E300N化成処理(日本パーカライジング社製)を行った溶融亜鉛めっき鋼板(めっき付着量:片面90g/m2、板厚0.6mm)にバーコータで塗布後、50秒後に板温が250℃となるような昇温条件により最高温度250℃で乾燥、焼付けを行うことで、添加物を含む被覆層を形成した表面処理金属板を得た。断面観察によって被覆層の密度を計算し、それに基づいて付着量から計算した被覆層の厚さは、いずれも約8μmであった。
Claims (11)
- 基材表面に、20℃における水の接触角が85°以上の被覆層を有する表面処理金属であって、
該被覆層が、
シロキサン結合を主骨格とし、メチル基、エチル基、フェニル基のうちから選ばれる少なくとも1種の有機基を側鎖に含む架橋樹脂と、
平板状の添加物と、
を含有することを特徴とする、表面処理金属。 - 前記架橋樹脂が、主骨格と側鎖のどちらか一方、又は双方に、Si−O−M結合、M−O−M結合(ここで、MはSi以外の2価以上の金属元素である。)、エーテル結合又はアミノ結合から選ばれる少なくとも1種の結合を含むことを特徴とする、請求項1に記載の表面処理金属。
- 前記平板状の添加物の含有量が、被覆層全体に対する質量%で、0.05〜40%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の表面処理金属。
- 前記平板状の添加物がマイカ粒子であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理金属。
- 前記表面処理金属を300℃に加熱後の20℃における水の接触角が、80°以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の表面処理金属。
- 前記基材が、めっき鋼材、ステンレス鋼材、チタン材、チタン合金材、アルミニウム材又はアルミニウム合金材であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の表面処理金属。
- メチル基、エチル基、フェニル基のうちから選ばれる少なくとも1種の有機基を有するアルコキシシラン又はこれらの加水分解物と、
平板状の添加物と、
を含有することを特徴とする、金属表面処理液。 - テトラアルコキシシラン又はその加水分解物を含有することを特徴とする、請求項7に記載の金属表面処理液。
- アルコキシシラン以外の金属アルコキシド又はその加水分解物を含有することを特徴とする、請求項7又は8に記載の金属表面処理液。
- 前記平板状の添加物がマイカ粒子であることを特徴とする、請求項7〜9のいずれかに記載の金属表面処理液。
- 基材表面に、請求項7〜10のいずれかに記載の金属表面処理液を塗布した後、150〜300℃の温度で焼き付けることを特徴とする、表面処理金属の製造方法。
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