JP2016198934A - 下地化成処理を行ったポリオレフィン被覆鋼材 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一つの実施態様を示す有機樹脂被覆鋼材の被覆構成断面図である。本発明に使用する鋼材1の形態としては鋼管、鋼管杭を用いる。鋼材の成分種類としては普通鋼、あるいは高合金鋼などどのような鋼種でも適用可能である。
次に粉体エポキシ樹脂を塗布して溶融硬化させてプライマー層3を形成し、変性ポリオレフィン接着剤層4,ポリオレフィン樹脂層5を順次積層する。
本発明のポリオレフィン被覆鋼材は化成処理を行う前に、鋼材表面の錆や汚れを除去するだけでなく、接着に必要な粗度を確保するためにブラスト処理を行う。ブラスト処理に用いる研掃材としては、鋼製の場合、高粗度が得られるグリッド粒が好ましい。更に清浄な表面が要求される場合には、アルミナ等のセラミック素材を用いても良い。また、サンドを用いることも出来る。ブラスト処理後に汚れが付着している場合、ブラシ、吸引、液体による洗浄等の処理を行っても良い。化成処理被膜の形成には、化成処理液を鋼材に塗布して乾燥する。その場合に、化成処理液を塗布した後の水洗は必要ない。以下に本発明で用いる化成処理について詳細に説明する。
・実施例1〜6の化成処理液
本発明の化成処理液のpHは、反応性を高めるために1.5以下となるよう調整した。リン酸としては市販の85%リン酸、シュウ酸としては市販の0.5モル/lのシュウ酸溶液を用いた。シリカ微粒子として気相法で合成された日本アエロジル社製のAEROSIL 200を、蒸留水に分散させて20%溶液を作製した後、これらを調合した。実施例1〜3では、リン酸の添加量を調整してシリカ微粒子のリン酸に対するモル比を変更し、本発明の0.6〜2.0の範囲が良好であることを確認した。実施例4〜6では、シュウ酸添加量を変えて、シュウ酸はリン酸に対するモル比で0.1〜1.0の範囲が良好であることを確認した。この時の塗布時の処理液のpHはいずれも1.5以下である。
実施例と同成分を用い、同様の方法で化成処理液を調整した。比較例1及び2は、シリカ微粒子のリン酸に対するモル比が本発明の範囲である0.6〜2.0を外れる。比較例3及び4は、シュウ酸のリン酸に対するモル比が本発明の範囲である0.1〜1.0の範囲を外れる。比較例5は本発明の実施例1の処理液に、リン酸金属として重リン酸カルシウムを添加した場合である。シュウ酸を使用する場合は、従来の化成処理で用いられてきた金属塩を添加するとシュウ酸金属沈殿が容易に生じる。本発明の処理液に対しては、有効量の金属成分添加は難しい。
本発明の実施例1の処理液からシュウ酸を除いた比較例4の処理液組成をベースとして、重リン酸カルシウムを特許文献2に用いられている重リン酸カルシウムを、リン酸金属化合物に対するシリカの重量比として、比較例13では4.0、比較例14では1.0となるように添加した。比較例15では比較例14の成分に硝酸銀をシリカに対する重量比で0.5の割合で添加して、特許文献3に相当する化成処理液とした。比較例6〜8の処理液の塗布液のpHは1.5以上となった。
クロメート処理剤としては、特許文献1と同等の部分還元クロム酸とシリカの混合溶液を用いた日本パーカーライジング(株)製のパルクロム100を用いた。
鋼材には9×100×150mmの熱延鋼板を用いて、IKK社製のTGD−70番のグリッド粒を、インペラー方式を用いてブラスト処理を行って除錆した。鋼板を50℃に加温後、本発明の実施例1〜6及び比較例1〜8の化成処理液を塗布し、適量な付着量となるようにゴムべらでしごいて液量を調整した。付着量は蛍光X線装置を用いて測定した結果、シリカ付着量は400〜600mg/m2の範囲であった。
特許文献2に相当する比較例6〜8では、処理液のpHが上昇することもあって、密着に寄与しないリン酸金属化合物が増えるため、冷熱サイクルでの剥離が増加する。特に、シュウ酸によるリン酸の不溶解化作用が無いことから、常温での陰極剥離試験での剥離が5mmを超えて大きくなる。
特許文献1に相当する従来のクロメート処理液を用いた場合でも、従来の液体エポキシ樹脂をプライマーに用いた場合には良好な陰極剥離性能を得ることは難しく、本発明の化成処理液と粉体エポキシ樹脂の組み合わせによる実施例1〜6によって始めて良好な性能が得られる。
2 本発明のリン酸とシュウ酸、微粒子シリカを処理液主成分とする化成処理被膜
3 粉体エポキシ樹脂を塗装したプライマー層
4 変性ポリオレフィン接着剤層
5 ポリオレフィン樹脂層
Claims (2)
- ブラスト処理を施した鋼材の上に、順に化成処理被膜、粉体エポキシ樹脂を塗装したプライマー層、変性ポリオレフィン接着剤層、及びポリオレフィン樹脂層を有し、
前記化成処理被膜が、リン酸、シュウ酸と、シリカ微粒子を主成分とする化成処理液を塗布、乾燥することによって形成されたポリオレフィン被覆鋼材。 - 前記化成処理液のシュウ酸添加量としてはリン酸に対するモル比として0.1〜1.0、シリカ微粒子の添加量がリン酸に対して0.6〜2.0のモル比で添加したことを特徴とする請求項1に記載のポリオレフィン被覆鋼材。
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