JP2019049021A - 皮膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12の表面に珪酸アルカリ金属塩溶液を塗布S12し乾燥S14させる工程と、前記乾燥させた前記亜鉛皮膜または前記亜鉛合金皮膜12の表面にオルガノシロキサン、アルコキシシランオリゴマーまたはコロイダルシリカを含む溶液を塗布S16し乾燥S18させることで、シリカ皮膜16を形成する工程と、を含む皮膜形成方法である。
【選択図】図1
Description
図1(a)は、実施形態1に係る皮膜形成方法を示すフローチャート、図1(b)は皮膜を形成した金属の断面図である。なお、皮膜14はシリカ皮膜16形成後にはほぼ消失しているが説明を容易にするため図示している。以下の図も同様である。図1(a)および図1(b)に示すように、下地材10に亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12を形成する(ステップS10)。下地材10は、例えば鉄等の金属であり例えばボルトである。亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12の膜厚は、例えば1μmから10μmである。なお、ステップS10を行わず、予め表面に亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12が形成された下地材10を用いることとしてもよい。
図2(a)は、実施形態2に係る皮膜形成方法を示すフローチャート、図2(b)は皮膜を形成した金属の断面図である。図2(a)および図2(b)に示すように、ステップS10の後、亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12の表面にOH基を付加する(ステップS20)。これにより、亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12の表面に皮膜13が形成される。皮膜13は、亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜12の表面が直接OH基で修飾されたものでもよいし、OH基を含む化合物の膜でもよい。ステップS20としては、例えば実施形態1のステップS12およびS14を行ってもよいし、他の工程を行ってもよい。
図3(a)は、実施形態3に係る皮膜形成方法を示すフローチャート、図3(b)は皮膜を形成した金属の断面図である。図3(a)および図3(b)に示すように、金属11の表面に珪酸アルカリ金属塩溶液を塗布する(ステップS26)。珪酸アルカリ金属塩溶液は、実施形態1と同じである、金属11の表面を乾燥させる(ステップS28)。
[実施例1]
下地材10:M10ボルト 炭素鋼(SWCH10R)
図1(a)のステップS10として、溶融亜鉛メッキ膜を形成した。溶融亜鉛メッキ条件は、JIS−H8641のHDZ35に準拠する。
溶液:奥野製薬工業株式会社製トップアノコート
主に珪酸ソーダ3号が含まれている。
塗布方法:溶液に浸漬
溶液温度:100℃
浸漬時間:10分
乾燥温度:120℃
乾燥時間:30分
溶液:株式会社放電精密加工研究所製ZEC−W
主に、珪素化合物、チタン化合物、イソプロピルアルコール、シランカップリング剤、樹脂および水が含まれている。
塗布方法:溶液に浸漬
溶液温度:常温
乾燥温度:100℃
乾燥時間:20分
[比較例1]
溶融亜鉛メッキのみでステップS12以降は行わない。
[比較例2]
ステップS12およびS14は行わず、ステップS16およびS18として以下を行った。
溶液:株式会社放電精密加工研究所製ZEC−888
主に、珪素化合物、チタン化合物、イソプロピルアルコール、シランカップリング剤および樹脂が含まれている。
塗布方法:溶液に浸漬
溶液温度:常温
乾燥温度:100℃
乾燥時間:20分
[比較例3]
ステップS12およびS14は行わず、実施例1と同じ工程のステップS16およびS18を行った。
JIS−Z2371に準拠
試験室温度:35±2℃
噴霧液:5%塩化ナトリウム溶液
噴霧量:1.5±0.5ml/時間
実施例1:408時間後に白錆が発生した。
比較例1:72時間後に白錆が発生した。
比較例2:192時間後に白錆が発生した。
比較例3:192時間後に白錆が発生した。
11 金属
12 亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜
13、14 皮膜
15、16 シリカ皮膜
Claims (10)
- 亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜の表面に珪酸アルカリ金属塩溶液を塗布し乾燥させる工程と、
前記乾燥させた前記亜鉛皮膜または前記亜鉛合金皮膜の表面にオルガノシロキサン、アルコキシシランオリゴマーまたはコロイダルシリカを含む溶液を塗布し乾燥させることで、シリカ皮膜を形成する工程と、
を含む皮膜形成方法。 - 前記珪酸アルカリ金属塩溶液は珪酸ソーダ溶液である請求項1に記載の皮膜形成方法。
- 前記亜鉛皮膜または前記亜鉛合金皮膜は溶融亜鉛メッキ膜である請求項1または2に記載の皮膜形成方法。
- 前記オルガノシロキサン、アルコキシシランオリゴマーまたはコロイダルシリカを含む溶液は、前記オルガノシロキサンもしくはアルコキシシランオリゴマーを含む有機溶液または水性コロイダルシリカを含む水性溶液である請求項1から3のいずれか一項記載の皮膜形成方法。
- 前記亜鉛皮膜または前記亜鉛合金皮膜は溶融亜鉛メッキ膜であり、
前記珪酸アルカリ金属塩溶液は珪酸ソーダ溶液であり、
前記オルガノシロキサン、アルコキシシランオリゴマーまたはコロイダルシリカを含む溶液は、水性コロイダルシリカを含む水性溶液である請求項1記載の皮膜形成方法。 - シリカ皮膜を形成する工程における乾燥は加熱処理である請求項1から5のいずれか一項記載の皮膜形成方法。
- 亜鉛皮膜または亜鉛合金皮膜の表面にOH基を付加する工程と、
前記OH基を付加した前記亜鉛皮膜または前記亜鉛合金皮膜の表面に、Si−O結合を含む材料の溶液を塗布し乾燥させることで、シリカ皮膜を形成する工程と、
を含む皮膜形成方法。 - 前記OH基を付加する工程は、前記亜鉛皮膜または前記亜鉛合金皮膜の表面に珪酸アルカリ金属塩溶液を塗布する工程を含む請求項7に記載の皮膜形成方法。
- 前記Si−O結合を有する材料は、オルガノシロキサン、アルコキシシランオリゴマーまたはコロイダルシリカを含む請求項7または8に記載の皮膜形成方法。
- 金属表面に珪酸アルカリ金属塩溶液を塗布し乾燥させる工程と、
前記乾燥させた前記金属表面にオルガノシロキサン、アルコキシシランオリゴマーまたはコロイダルシリカを含む溶液を塗布し乾燥させることで、シリカ皮膜を形成する工程と、
を含む皮膜形成方法。
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