JP3046198B2 - 耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents
耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に優れた表面処理鋼板Info
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使用される耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に優れた
表面処理鋼板に関する。
や溶融亜鉛めっきまたは各種合金めっきが使用されてい
る。これらは、無塗装の状態で長時間にわたって放置さ
れるために、その間に錆が発生したり、種々のゴミ,油
などが吸着,付着して塗料の密着性が劣ってしまう。従
って、一般的に耐食性を改善するために電解クロメート
処理あるいは塗布型クロメート処理が施される。しか
し、これらの耐食性では長期の過酷な腐食環境化では不
十分である。
るいは需要家でシヤー作業や折曲げ作業などをする場合
にめっき表面が摩耗して傷がつくために、外観が劣り、
しかもそこから錆が発生しやすくなる。
造する際に、作業者のハンドリングなどによってめっき
鋼板の表面に指紋などの汚れが付着し、非常に外観が劣
り、しかも耐食性が低下する。
指紋性を向上させるためにクロメート上に無機,有機あ
るいは無機有機複合皮膜を形成させる方法が開発され、
一部市販されている。
86号,特開昭45−5130号等がある。これらは、
珪酸または珪酸塩と水酸化リチウムから形成される水溶
性または水分散性の珪酸リチウムを被覆する方法であ
り、耐食性,耐指紋性ともに優れ、特に皮膜がガラス質
であるために皮膜硬度が高く耐摩耗性に優れる。しか
し、皮膜中のリチウムが空気中の水あるいは炭酸ガスと
反応して炭酸リチウムを形成し、皮膜が白化するという
欠点がある。
性が劣るために膜厚を厚くしなければならない。一方、
2μm以上の厚膜にした場合、溶接性が非常に劣るとい
う欠点がある。
−36587号,特公平3−74144号等がある。こ
れらは、有機樹脂にSiO2等のコロイドを含有させたもの
であり、未加工部の耐食性は良好であるが加工部の耐食
性が劣り、皮膜の硬度が低いために膜厚を厚くしないと
耐摩耗性に劣る欠点がある。また、本発明と類似したも
のとして特願平5−98313号がある。この処理液
は、5から20重量パーセントのフッ化エチレン樹脂の
粒子を種にしてエチレン−不飽和カルボン酸共重合体
に、アクリルなどを吸収させた後、重合し変性した水溶
液に20から60重量パーセントの二酸化ケイ素,アル
ミナの1種以上を添加したもので、二酸化ケイ素および
アルミナの添加量が少なく、潤滑性およびプレス加工性
を重視したものである。そのため、皮膜の硬度が低く耐
摩耗性に劣る欠点がある。
解消し、すなわち耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に
優れる表面処理鋼板を安価に提供することにある。
指紋性および耐白化性を付与する目的で、乾燥皮膜中の
配合量が1から10重量パーセントのフッ化エチレン樹
脂の粒子を種にして5から35重量パーセントのエチレ
ン−不飽和カルボン酸共重合体を保護コロイドとして吸
着させ、そこにアクリルなどを吸収させた後、重合し変
性した水溶液に、60から90重量パーセントの二酸化
ケイ素,アルミナの1種以上を添加、さらに1から4重
量パーセントのクロム酸ナトリウム,ポリリン酸アルミ
ニウム,メタホウ酸バリウムなどの中性あるいはアルカ
リ性を示す防錆顔料を追加した水系エチレン−不飽和カ
ルボン酸共重合体のエマルジョンをめっき鋼板の表面に
塗布,乾燥することにより作製される表面処理鋼板であ
る。
べた特開昭44−19686号,特開昭45−5130
号の珪酸塩と水酸化リチウムで形成される皮膜で問題と
なっているリチウムの経時変化による白化を改善するた
めに、リチウムの代わりにエチレン−カルボン酸共重合
体で成膜させたものである。
和カルボン酸共重合体とは、アクリル酸あるいはその誘
導体とエチレンとを共重合させたものであり、非常に耐
溶剤性に優れた特性を有する。その配合量は、皮膜中に
5から35重量パーセント含まれるよう調整する。すな
わち、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体とフッ化エ
チレン樹脂と二酸化ケイ素,アルミナの1種以上および
クロム酸ナトリウム,ポリリン酸アルミニウム,メタホ
ウ酸バリウムなどの防錆顔料の1種又は2種以上を混合
して得られる処理液のエチレン−不飽和カルボン酸共重
合体の固形分濃度が5から35重量パーセントとなるよ
うに混合を行う。皮膜中のエチレン−不飽和カルボン酸
共重合体の濃度が5重量パーセント未満では十分な成膜
性が得られず耐白化性にも劣り、35重量パーセントを
越えては皮膜硬度が低くなり耐摩耗性に劣る。
強度を確保するためには、共重合させるエチレンと不飽
和カルボン酸との重量比を4:6〜2:8とすることが
好ましい。エチレンの重量比が多くなると樹脂の性状が
低密度ポリエチレンに似た性状を示し、めっき鋼板との
密着性が低下する。一方、不飽和カルボン酸が多くなる
とめっき鋼板との密着性は改善されるが、ゴム状の柔軟
透明な性状を示し、皮膜の硬度が著しく低下する。
市販のものを使用しても差し支えない。例えば、住友化
学の「ボンダイン」あるいはCdFシミー社(仏)の
「LOTADER」などがある。
付与させるために添加するものであるが、この発明の場
合、添加量が皮膜中の1から10重量パーセントと少な
いために、動摩擦係数は0.20から0.30であり潤
滑効果は小さく、深絞りなどの潤滑鋼板としての用途に
は適さない。しかし、この添加量でも表層にフッ化エチ
レン樹脂が均一に分散しているために、表面に汚れが付
きにくく、非常に耐指紋性が良好である特性を有してい
る。また、フッ化エチレン樹脂は、四フッ化エチレン樹
脂(PTFE),四フッ化エチレン−六フッ化プロピレ
ン共重合樹脂(FEP)のいずれも使用できる。特に耐
熱性を要する場合には四フッ化エチレン樹脂を使用す
る。その配合量は、皮膜中に1から10重量パーセント
含まれるよう調整する。すなわち、エチレン−不飽和カ
ルボン酸共重合体とフッ化エチレン樹脂と二酸化ケイ
素,アルミナの1種以上およびクロム酸ナトリウム,ポ
リリン酸アルミニウム,メタホウ酸バリウムなどの防錆
顔料の1種又は2種以上を混合して得られる処理液のフ
ッ化エチレン樹脂の固形分濃度が、1から10重量パー
セントとなるように混合を行う。皮膜中のフッ化エチレ
ンの濃度が1重量パーセント未満では十分な耐指紋性の
効果が得られないし、10重量パーセントを越えては、
耐指紋性の効果が飽和し、しかも高コストになる。
ら0.5μmのものが好ましい。粒径が0.5μmを越え
ると、処理液の安定性が低下するとともに、鋼板に塗布
して得られる塗膜の平滑性が失われる原因となる。一
方、粒径が0.05μm未満の場合、フッ化エチレン樹
脂の製造が困難である。
の粒子を種にしてエチレン-不飽和カルボン酸共重合体
を保護コロイドとして吸着させているために、部分的に
フッ素とエチレン-不飽和カルボン酸共重合体とのグラ
フト反応が起こり、皮膜がほぼ均質となりフッ素が均一
に分散する。
加される二酸化ケイ素あるいは/およびアルミナの配合
量は、皮膜中に60から90重量パーセント含まれるよ
う調整する。すなわち、エチレン−不飽和カルボン酸共
重合体とフッ化エチレン樹脂と二酸化ケイ素,アルミナ
の1種以上およびクロム酸ナトリウム,ポリリン酸アル
ミニウム,メタホウ酸バリウムなどの防錆顔料の1種又
は2種以上を混合して得られる処理液の二酸化ケイ素あ
るいは/およびアルミナの固形分濃度が、60から90
重量パーセントとなるように混合を行う。一般に、無機
有機複合皮膜を作製する場合、加工性を重視して無機よ
りも有機樹脂の添加量の割合が多い。しかし、本発明の
場合は、無機の添加量が有機よりも多いために加工性に
は若干劣るが、皮膜の硬度が高く耐摩耗性が非常に良好
となる。二酸化ケイ素あるいは/およびアルミナの濃度
が60重量パーセント未満では、皮膜硬度が低いために
耐摩耗性に関して十分な効果が得られず、90重量パー
セントを越えては、耐摩耗性の効果が飽和し経済的でな
く、塗膜が十分に成膜しないために微細なクラックが発
生し、白っぽくなり表面外観が劣る。
で混入することも可能であるが、市販のコロイダルシリ
カあるいはアルミナゾルなどの分散液を用いることによ
り、取扱いを簡便にすることができる。
トリウム,ポリリン酸アルミニウム,メタホウ酸バリウ
ムなどの中性あるいはアルカリ性を示す防錆顔料を、1
から4重量パーセント処理液中に添加する。1重量パー
セント未満では、耐食性向上の効果がなく、4重量パー
セントを越えると液中のカチオンあるいはアニオンによ
り、エマルジョンの分散粒子の沈降あるいはゲル化を誘
発する恐れがある。また、ゲル化を抑制するためにシラ
ンカップリング剤を添加しても差し支えない。シランカ
ップリング剤は限定するものではないが、水との反応が
遅く、しかもエチレン−不飽和カルボン酸共重合体との
相性が良好であるエポキシ系のシランカップリング剤が
望ましい。
てエチレン−不飽和カルボン酸共重合体を保護コロイド
として吸着させ、そこにアクリルなどを吸収させた後、
重合し変性した水溶液に、二酸化ケイ素,アルミナの1
種以上を添加し、さらにクロム酸ナトリウム,ポリリン
酸アルミニウム,メタホウ酸バリウムなどの中性あるい
はアルカリ性を示す防錆顔料を追加した処理溶液を、め
っき鋼板の少なくとも片面に塗布する。塗布する方法
は、浸漬,ロールコート,カーテンフローコート,スプ
レーコートなど、特に問われるものではない。しかし、
両面塗布を行う場合、本処理液が水系である点を活かし
て、連続めっきラインにおいて、浸漬・絞りによる塗布
を行う方法が容易で経済的である。
なるように塗布する。皮膜の厚みが0.3g/m2未満の
場合、十分な耐摩耗性,耐指紋性が得られないばかりで
なく、耐食性が著しく劣る。2g/m2を越えては、溶
接性や塗膜密着性が劣る。皮膜厚の管理は、塗布する方
法に準じて行う。処理液の粘度によって膜厚を管理する
場合、ポリエーテル系の増粘剤を処理液に0.5から2
%程度加えて粘度調整を行うことができる。
140℃の温度で加熱,乾燥する。鋼板を加熱すること
により、水分が蒸発し、フッ化エチレン樹脂の粒子を種
にしてエチレン−不飽和カルボン酸共重合体が鋼板に融
着し、均一な皮膜を形成する。また、それに伴ってフッ
化エチレン樹脂も均一に分散する。
はない。溶融めっき,電気めっき何れの手法を用いて
も、十分な効果を呈することができる。また、スズめっ
き,亜鉛めっき,合金亜鉛めっき,複合亜鉛めっきな
ど、鋼板上に施すめっきの種類も用途に応じて選択して
よい。めっき表面にクロム酸塩処理,リン酸塩処理など
の化成処理が施されていても差し支えない。いずれにせ
よ、使用目的,コストにみあっためっき鋼板を使用する
とよい。なお、本発明の処理液の塗布にさきだちめっき
の表面に、クロメート皮膜を形成させることにより、耐
食性をさらに向上させることが可能であり、また、皮膜
とめっき鋼板との密着性も併せて向上させることができ
る。
化性に優れた表面処理鋼板を得ることができる。
m)をめっき原板として、アルカリ脱脂および硫酸酸洗
による清浄化処理を行った後、電気亜鉛,電気亜鉛合金
あるいはニッケルめっきをそれぞれ15g/m2、また
はスズめっきを5.6g/m2施した。さらに、電気亜鉛
および電気亜鉛合金めっきについては電解クロメート処
理(Crとして40mg/m2)を施した。これらのめ
っき板上に浸漬・絞りにより処理液を塗布した後、90
℃の温度で乾燥し、これを供試材とした。表1には、試
料作成の条件を示し、表2にはその評価結果を示した。
なお、評価は以下の項目について行った。 1)皮膜硬度:JIS K 5401に基づいた鉛筆引っ
かき試験機を使用して、鉛筆(JIS S 6006)の
しんの硬さを変えたときの皮膜の破れにより評価した。 2)耐摩耗性:消しゴムに100gの重りを乗せ、皮膜
表面を100回ラビング試験し、次の基準で評価した。 ◎…樹脂皮膜に全く傷がつかないもの ○…わずかに樹脂皮膜に傷がついたもの △…かなり樹脂皮膜に傷がついたもの ×…著しく樹脂皮膜に傷がついたもの 3)耐指紋性:JIS K 2246に基づき人工汗(p
H:3.3)を皮膜表面に押さえつけて指紋の付着の程
度を評価した。また、指紋を付けた表面処理鋼板を恒温
恒湿(60℃,RH95%)で、500時間経時後の外
観を観察し、変色の程度で評価した。 ◎…指紋の付着全くなし、変色なし ○…わずかに指紋が付着、わずかに変色 △…かなり指紋が付着、かなり変色 ×…指紋の付着顕著、全面変色 4)耐溶剤性:アセトンを含んだガーゼで皮膜表面を1
0回ラビング試験し、次の基準で評価した。 ◎…樹脂皮膜が全く溶解しないもの ○…わずかに樹脂皮膜が溶解するもの △…かなり樹脂皮膜が溶解するもの ×…著しく樹脂皮膜が溶解するもの 5)耐白化性:表面処理鋼板をクラフト紙で包装し、恒
温恒湿(60℃,RH95%)で、 1000時間経
時後の外観を観察し、評価した。 6)塗装性:アクリル塗料(関西ペイント(株)製,ア
ミラック#1000)、塗膜厚25μm、乾燥130
℃,20分 7)塗膜密着性:上記塗料を塗装した鋼板をエリクセン
試験機で6mm張り出し、凸部をテープ剥離し、次の基
準で評価した。 ◎…樹脂皮膜が全く剥離しないもの ○…わずかに樹脂皮膜が剥離したもの △…かなり樹脂皮膜が剥離したもの ×…著しく樹脂皮膜が剥離したもの 表2に示すように本発明によるものは、皮膜硬度,耐摩
耗性,耐指紋性,耐溶剤性,耐白化性,塗装性,塗膜密
着性の全ての項目において良好な性状を示した。一方、
比較例のように、本発明の範囲を大きく逸脱した場合、
いずれかの項目において、性能が劣った。
Li2Oを添加したものであ
る。
H以上と硬く,耐摩耗性,耐指紋性,耐溶剤性および耐
白化性に優れるために、家電,建材用途として未塗装で
使用でき、しかも塗装性および塗膜密着性にも優れるた
め塗装下地鋼板としても使用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 乾燥皮膜中の配合量が5〜35重量パー
セントのエチレン−不飽和カルボン酸共重合体と1から
10重量パーセントのフッ化エチレン樹脂と60から9
0重量パーセントの二酸化ケイ素,アルミナの1種以上
および1から4重量パーセントのクロム酸ナトリウム,
ポリリン酸アルミニウム,メタホウ酸バリウムなどの防
錆顔料からなる樹脂皮膜を片面当たり乾燥重量で0.3
から2g/m2,めっき鋼板の少なくとも片面に被覆し
たことを特徴とする耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性
に優れた表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6054380A JP3046198B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に優れた表面処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6054380A JP3046198B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に優れた表面処理鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07241954A JPH07241954A (ja) | 1995-09-19 |
JP3046198B2 true JP3046198B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=12969084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6054380A Expired - Lifetime JP3046198B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 耐摩耗性,耐指紋性および耐白化性に優れた表面処理鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3046198B2 (ja) |
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JP2002226637A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Wakoo Jushi Kk | オレフィン系樹脂組成物 |
KR100543292B1 (ko) * | 2001-12-19 | 2006-01-20 | 주식회사 포스코 | 경제성이 높으며, 환경 친화성이 우수한 내지문 강판의제조방법 |
BRPI0403713B1 (pt) | 2004-08-30 | 2021-01-12 | Universidade Estadual De Campinas - Unicamp | processo de fabricação de um pigmento branco baseado na síntese de partículas ocas de ortofosfato ou polifosfato de alumínio |
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-
1994
- 1994-03-01 JP JP6054380A patent/JP3046198B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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