JP3302817B2 - 無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法、無機・有機融合体被膜、ならびに、無機・有機融合体被膜を形成する塗布液およびその製造方法 - Google Patents
無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法、無機・有機融合体被膜、ならびに、無機・有機融合体被膜を形成する塗布液およびその製造方法Info
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- JP3302817B2 JP3302817B2 JP06444094A JP6444094A JP3302817B2 JP 3302817 B2 JP3302817 B2 JP 3302817B2 JP 06444094 A JP06444094 A JP 06444094A JP 6444094 A JP6444094 A JP 6444094A JP 3302817 B2 JP3302817 B2 JP 3302817B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性（加工性）を有
しかつ高硬度の被覆を施した耐熱性鋼板およびその製造
方法、被膜、ならびに、塗布液およびその製造方法に関
する。
しかつ高硬度の被覆を施した耐熱性鋼板およびその製造
方法、被膜、ならびに、塗布液およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板は塗装されて使用されるのが一般的
である。塗装を行う目的は、大きくは素地の鋼板を保護
すると同時に耐久力を増加し、これを美化することであ
る。塗装された鋼板は、建築物、船舶、橋梁等の大きな
ものから各種機械・自動車、家具、電気製品の小物や生
活用品まで使用されている。
である。塗装を行う目的は、大きくは素地の鋼板を保護
すると同時に耐久力を増加し、これを美化することであ
る。塗装された鋼板は、建築物、船舶、橋梁等の大きな
ものから各種機械・自動車、家具、電気製品の小物や生
活用品まで使用されている。
【０００３】これら鋼板の塗装は、一般にポストコート
といって加工・組立後に行われている。しかしながら、
近年、特に家電分野などでは既に塗装されているプレコ
ート鋼板をそのまま加工・組立する方式に移行しつつあ
る。プレコート鋼板には、従来の防食等の機能に加えて
加工性が要求される。そして、前記機能を満たすため
に、ポリエステル系樹脂等の有機高分子が塗料として使
用されている。
といって加工・組立後に行われている。しかしながら、
近年、特に家電分野などでは既に塗装されているプレコ
ート鋼板をそのまま加工・組立する方式に移行しつつあ
る。プレコート鋼板には、従来の防食等の機能に加えて
加工性が要求される。そして、前記機能を満たすため
に、ポリエステル系樹脂等の有機高分子が塗料として使
用されている。
【０００４】一方、耐熱性、耐食性等に優れた被覆とし
ては、鋼板にガラスを被覆した琺瑯がある。琺瑯は、所
望の形状に鋼板を加工した後ガラスをコーティングする
ポストコートで製造されている。
ては、鋼板にガラスを被覆した琺瑯がある。琺瑯は、所
望の形状に鋼板を加工した後ガラスをコーティングする
ポストコートで製造されている。
【０００５】プレコート鋼板は加工・組立ラインから塗
装工程を省略できるため、現在ポストコートに頼ってい
る例えば、高硬度、高耐熱性等の分野にもプレコート化
が要求されるようになってきた。しかしながら、従来の
プレコート鋼板は基本的には有機高分子で塗装されてい
るために、表面硬度、耐熱性等には限界があった。これ
に対して、ガラスやセラミックスをコーティングして鋼
板の表面硬度、耐熱性を向上させることは可能である
が、加工性が損なわれ、プレコート鋼板としては使用で
きない。例えばガラスを鋼板に被覆した琺瑯は加工出来
ず、もし折り曲げ等の加工を行えば、コーティングされ
たガラスは簡単に剥がれてしまう。
装工程を省略できるため、現在ポストコートに頼ってい
る例えば、高硬度、高耐熱性等の分野にもプレコート化
が要求されるようになってきた。しかしながら、従来の
プレコート鋼板は基本的には有機高分子で塗装されてい
るために、表面硬度、耐熱性等には限界があった。これ
に対して、ガラスやセラミックスをコーティングして鋼
板の表面硬度、耐熱性を向上させることは可能である
が、加工性が損なわれ、プレコート鋼板としては使用で
きない。例えばガラスを鋼板に被覆した琺瑯は加工出来
ず、もし折り曲げ等の加工を行えば、コーティングされ
たガラスは簡単に剥がれてしまう。
【０００６】近年、可撓性を有しかつ高硬度・耐熱性の
塗装鋼板として、無機ポリマー骨格の一部を有機基で置
換した無機・有機融合体を被覆した鋼板が考えられてき
た。この被覆鋼板は有機塗装鋼板に比べて硬度、耐熱性
が高く、琺瑯等の無機塗装鋼板に比べて加工性が高い。
塗装鋼板として、無機ポリマー骨格の一部を有機基で置
換した無機・有機融合体を被覆した鋼板が考えられてき
た。この被覆鋼板は有機塗装鋼板に比べて硬度、耐熱性
が高く、琺瑯等の無機塗装鋼板に比べて加工性が高い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、無機・有機融
合体被覆鋼板は有機塗装鋼板に比べれば硬度、耐熱性が
改善されるが、ガラス・セラミックス等の無機塗装鋼板
と比べるとはかるかに劣る。そして、有機成分の割合を
減少し硬度、耐熱性を上げていくと、曲げ等の加工性が
急激に失われる。
合体被覆鋼板は有機塗装鋼板に比べれば硬度、耐熱性が
改善されるが、ガラス・セラミックス等の無機塗装鋼板
と比べるとはかるかに劣る。そして、有機成分の割合を
減少し硬度、耐熱性を上げていくと、曲げ等の加工性が
急激に失われる。
【０００８】そこで本発明は、上記課題を解決するため
に、加工性を有しかつ高硬度の被覆を施した高耐熱性鋼
板およびその製造方法、被膜、ならびに、塗布液および
その製造方法を提供することを目的とする。
に、加工性を有しかつ高硬度の被覆を施した高耐熱性鋼
板およびその製造方法、被膜、ならびに、塗布液および
その製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の無機・有機融合
体被覆鋼板は、Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属、半金属原
子）から成る無機ポリマーの骨格の一部を−Ｏ−Ｓｉ
（Ｒ）2−Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換した無機・
有機融合体中に無機粒子を５〜９５体積％の割合で分散
した膜を被覆したことを特徴とする。−Ｓｉ（Ｒ）2−
（有機成分）とアルキル基の結合していないＭ（無機成
分）の割合は有機成分／無機成分のモル比で８．０〜
０．１とすること、分散した無機粒子のサイズは０．０
５〜２０μｍとすること、膜厚は０．５〜１００μｍと
することが好ましい。また、本発明の無機・有機融合体
被膜は、Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属、半金属原子）から
成る無機ポリマーの骨格の一部を−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ） 2 −
Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換した無機・有機融合体
中に無機粒子を５〜９５体積％の割合で分散した膜であ
ることを特徴とする。−Ｓｉ（Ｒ） 2 −（有機成分）と
アルキル基の結合していないＭ（無機成分）の割合は有
機成分／無機成分のモル比で８．０〜０．１とするこ
と、分散した無機粒子のサイズは０．０５〜２０μｍと
すること、膜厚は０．５〜１００μｍとすることが好ま
しい。 本発明の塗布液は、アルコキシドもしくはアルコ
キシド誘導体とジアルキルジアルコキシシランの加水分
解溶液に無機粒子が分散していることを特徴とする無機
・有機融合体被膜を形成する塗布液である。ジアルキル
ジアルコキシシラン（Ａ）とアルコキシド、アルコキシ
ド誘導体（Ｂ）との割合はＡ／Ｂのモル比で８．０〜
０．１の範囲とすることが好ましい。
体被覆鋼板は、Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属、半金属原
子）から成る無機ポリマーの骨格の一部を−Ｏ−Ｓｉ
（Ｒ）2−Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換した無機・
有機融合体中に無機粒子を５〜９５体積％の割合で分散
した膜を被覆したことを特徴とする。−Ｓｉ（Ｒ）2−
（有機成分）とアルキル基の結合していないＭ（無機成
分）の割合は有機成分／無機成分のモル比で８．０〜
０．１とすること、分散した無機粒子のサイズは０．０
５〜２０μｍとすること、膜厚は０．５〜１００μｍと
することが好ましい。また、本発明の無機・有機融合体
被膜は、Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属、半金属原子）から
成る無機ポリマーの骨格の一部を−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ） 2 −
Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換した無機・有機融合体
中に無機粒子を５〜９５体積％の割合で分散した膜であ
ることを特徴とする。−Ｓｉ（Ｒ） 2 −（有機成分）と
アルキル基の結合していないＭ（無機成分）の割合は有
機成分／無機成分のモル比で８．０〜０．１とするこ
と、分散した無機粒子のサイズは０．０５〜２０μｍと
すること、膜厚は０．５〜１００μｍとすることが好ま
しい。 本発明の塗布液は、アルコキシドもしくはアルコ
キシド誘導体とジアルキルジアルコキシシランの加水分
解溶液に無機粒子が分散していることを特徴とする無機
・有機融合体被膜を形成する塗布液である。ジアルキル
ジアルコキシシラン（Ａ）とアルコキシド、アルコキシ
ド誘導体（Ｂ）との割合はＡ／Ｂのモル比で８．０〜
０．１の範囲とすることが好ましい。
【００１０】また、本発明の無機・有機融合体被覆鋼板
の製造方法は、アルコキシドもしくはアルコキシド誘導
体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキシ
ド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第１
工程、加水分解した溶液に無機粒子を分散するか、
アルコキシド溶液に無機粒子を分散し、加水分解する
か、または、アルコキシド溶液に含水無機粒子を分散
し、分散溶液を加熱して無機粒子から放出される水、も
しくは、分散溶液を加熱して無機粒子から放出される水
と追添加した水で加水分解する第２工程、溶液を鋼板に
塗布する第３工程、および１００〜６００℃で熱処理す
る第４工程を含むことを特徴とする前記無機・有機融合
体被覆鋼板の製造方法である。この際、ジアルキルジア
ルコキシシラン（Ａ）とアルコキシド、アルコキシド誘
導体（Ｂ）との割合はＡ／Ｂのモル比で８．０〜０．１
とすることが好ましい。本発明の塗布液の製造方法は、
アルコキシドもしくはアルコキシド誘導体または加水分
解したアルコキシドもしくはアルコキシド誘導体にジア
ルキルジアルコキシシランを加える第１工程、加水分
解した溶液に無機粒子を分散するか、アルコキシド溶
液に無機粒子を分散し、加水分解するか、または、ア
ルコキシド溶液に含水無機粒子を分散し、分散溶液を加
熱して無機粒子から放出される水、もしくは、分散溶液
を加熱して無機粒子から放出される水と追添加した水で
加水分解する第２工程を含むことを特徴とする。この
際、ジアルキルジアルコキシシラン（Ａ）とアルコキシ
ド、アルコキシド誘導体（Ｂ）との割合はＡ／Ｂのモル
比で８．０〜０．１とすることが好ましい。
の製造方法は、アルコキシドもしくはアルコキシド誘導
体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキシ
ド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第１
工程、加水分解した溶液に無機粒子を分散するか、
アルコキシド溶液に無機粒子を分散し、加水分解する
か、または、アルコキシド溶液に含水無機粒子を分散
し、分散溶液を加熱して無機粒子から放出される水、も
しくは、分散溶液を加熱して無機粒子から放出される水
と追添加した水で加水分解する第２工程、溶液を鋼板に
塗布する第３工程、および１００〜６００℃で熱処理す
る第４工程を含むことを特徴とする前記無機・有機融合
体被覆鋼板の製造方法である。この際、ジアルキルジア
ルコキシシラン（Ａ）とアルコキシド、アルコキシド誘
導体（Ｂ）との割合はＡ／Ｂのモル比で８．０〜０．１
とすることが好ましい。本発明の塗布液の製造方法は、
アルコキシドもしくはアルコキシド誘導体または加水分
解したアルコキシドもしくはアルコキシド誘導体にジア
ルキルジアルコキシシランを加える第１工程、加水分
解した溶液に無機粒子を分散するか、アルコキシド溶
液に無機粒子を分散し、加水分解するか、または、ア
ルコキシド溶液に含水無機粒子を分散し、分散溶液を加
熱して無機粒子から放出される水、もしくは、分散溶液
を加熱して無機粒子から放出される水と追添加した水で
加水分解する第２工程を含むことを特徴とする。この
際、ジアルキルジアルコキシシラン（Ａ）とアルコキシ
ド、アルコキシド誘導体（Ｂ）との割合はＡ／Ｂのモル
比で８．０〜０．１とすることが好ましい。
【００１１】なお、無機・有機融合体とは、炭素、水
素、酸素、窒素等からなる有機物に、金属、半金属が化
学結合して重合することにより、原子・分子レベルで融
合した材料である。また、無機ポリマーとは、Ｍ−Ｏ−
Ｍ結合を骨格として重合した高分子であり、Ｍ−Ｏ−Ｍ
結合は無機成分を表すものである。そして、−Ｏ−Ｓｉ
（Ｒ）２−Ｏ−基におけるアルキル基（Ｒ）とは、例え
ば、−ＣＨ3 、−Ｃ2 Ｈ5 、−Ｃ3 Ｈ7 、−Ｃ4 Ｈ9 、
−Ｃ6 Ｈ5 等の有機成分を表すものである。
素、酸素、窒素等からなる有機物に、金属、半金属が化
学結合して重合することにより、原子・分子レベルで融
合した材料である。また、無機ポリマーとは、Ｍ−Ｏ−
Ｍ結合を骨格として重合した高分子であり、Ｍ−Ｏ−Ｍ
結合は無機成分を表すものである。そして、−Ｏ−Ｓｉ
（Ｒ）２−Ｏ−基におけるアルキル基（Ｒ）とは、例え
ば、−ＣＨ3 、−Ｃ2 Ｈ5 、−Ｃ3 Ｈ7 、−Ｃ4 Ｈ9 、
−Ｃ6 Ｈ5 等の有機成分を表すものである。
【００１２】
【作用】本発明の無機・有機融合体被覆鋼板は、耐熱性
の高い無機・有機融合体中に硬度・耐熱性の高い無機粒
子を分散させた膜を塗布しているため、加工性・耐熱性
を有し、かつ硬度をさらに上げることができる。すなわ
ち、無機・有機融合体の部分が加工時に発生する応力を
緩和し、高硬度の無機粒子部分が耐傷性を発揮する。
の高い無機・有機融合体中に硬度・耐熱性の高い無機粒
子を分散させた膜を塗布しているため、加工性・耐熱性
を有し、かつ硬度をさらに上げることができる。すなわ
ち、無機・有機融合体の部分が加工時に発生する応力を
緩和し、高硬度の無機粒子部分が耐傷性を発揮する。
【００１３】この無機・有機融合体は、０．５〜１００
μｍの厚さで被覆するのが好ましい。被覆の厚さが０．
５μｍ未満では、充分な耐熱性や耐食性が得られない。
一方、１００μｍを越える厚さになると塗装過程の熱処
理時にクラック等が発生する。
μｍの厚さで被覆するのが好ましい。被覆の厚さが０．
５μｍ未満では、充分な耐熱性や耐食性が得られない。
一方、１００μｍを越える厚さになると塗装過程の熱処
理時にクラック等が発生する。
【００１４】無機粒子としては、例えば、シリカ、アル
ミナ、珪酸塩、チタニア、マグネシア、フェライト、粘
土鉱物、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化マンガン、イット
リア等の酸化物、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミ等の
窒化物、炭化珪素等の炭化物などのセラミックスが採用
できる。これらは１種類あるいは２種類以上使用でき
る。
ミナ、珪酸塩、チタニア、マグネシア、フェライト、粘
土鉱物、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化マンガン、イット
リア等の酸化物、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミ等の
窒化物、炭化珪素等の炭化物などのセラミックスが採用
できる。これらは１種類あるいは２種類以上使用でき
る。
【００１５】無機粒子は、無機・有機融合体中に５〜９
５体積％の割合で含ませる。５％未満では鋼板被膜に十
分な硬度をもたせることができない。一方、９５％を越
えるとすべての無機粒子間に十分な無機・有機融合体を
含ませることが困難になり、鋼板被膜の強度が大きく低
下する。
５体積％の割合で含ませる。５％未満では鋼板被膜に十
分な硬度をもたせることができない。一方、９５％を越
えるとすべての無機粒子間に十分な無機・有機融合体を
含ませることが困難になり、鋼板被膜の強度が大きく低
下する。
【００１６】分散する無機粒子のサイズは０．０５〜２
０μｍの範囲が好ましい。０．０５μｍ未満の粒子は非
常に微細であるために均一に分散するのが困難である。
２０μｍを越える粒子は溶液中での沈降がはやいため、
被膜中に均一に分散するように塗布するのが困難であ
る。
０μｍの範囲が好ましい。０．０５μｍ未満の粒子は非
常に微細であるために均一に分散するのが困難である。
２０μｍを越える粒子は溶液中での沈降がはやいため、
被膜中に均一に分散するように塗布するのが困難であ
る。
【００１７】本発明の無機・有機融合体被覆鋼板は、前
記４つの工程からなる製造方法で製造することができ
る。ここで、含水無機粒子とは、多孔性あるいは高比表
面積の粒子に水を吸着させたもの、ゼオライトや層状化
合物の層間に水をインターカレートしたものである。
記４つの工程からなる製造方法で製造することができ
る。ここで、含水無機粒子とは、多孔性あるいは高比表
面積の粒子に水を吸着させたもの、ゼオライトや層状化
合物の層間に水をインターカレートしたものである。
【００１８】本発明で使用するアルコキシドは特に限定
しないが、例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキ
シド、ブトキシド等が挙げられる。また、アルコキシド
誘導体とは、アルコキシ基の一部をβ−ジケトン、β−
ケトエステル、アルカノールアミン、アルキルアルカノ
ールアミン、有機酸等で置換したものである。したがっ
て、本発明において無機成分を構成する金属、半金属
は、アルコキシドを形成することができるものに限定さ
れる。例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、
Ｙ、Ｃｏ等である。
しないが、例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキ
シド、ブトキシド等が挙げられる。また、アルコキシド
誘導体とは、アルコキシ基の一部をβ−ジケトン、β−
ケトエステル、アルカノールアミン、アルキルアルカノ
ールアミン、有機酸等で置換したものである。したがっ
て、本発明において無機成分を構成する金属、半金属
は、アルコキシドを形成することができるものに限定さ
れる。例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、
Ｙ、Ｃｏ等である。
【００１９】本発明においてアルコキシド、アルコキシ
ド誘導体の加水分解とは、アルコキシド、アルコキシド
誘導体に対して１０モル倍までの水を添加して加水分解
することである。この際、無機酸、有機酸あるいはそれ
らの両方を触媒として使用してもよい。添加する水は、
アルコール等の有機溶媒で希釈してもよい。１０モル倍
以上の水を使用するとすぐにゲル化するために、好まし
くない。
ド誘導体の加水分解とは、アルコキシド、アルコキシド
誘導体に対して１０モル倍までの水を添加して加水分解
することである。この際、無機酸、有機酸あるいはそれ
らの両方を触媒として使用してもよい。添加する水は、
アルコール等の有機溶媒で希釈してもよい。１０モル倍
以上の水を使用するとすぐにゲル化するために、好まし
くない。
【００２０】本発明で使用するジアルキルジアルコキシ
シランとしては、例えば、ジメチルジモトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラ
ン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシ
ラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキ
シシラン、ジエチルジブトキシシラン、ジプロピルジメ
トキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピ
ルジプロポキシシラン、ジプロピルジブトキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシ
ラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジブ
トキシシラン等が挙げられる。
シランとしては、例えば、ジメチルジモトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラ
ン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシ
ラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキ
シシラン、ジエチルジブトキシシラン、ジプロピルジメ
トキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピ
ルジプロポキシシラン、ジプロピルジブトキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシ
ラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジブ
トキシシラン等が挙げられる。
【００２１】本発明法における加水分解では、未加水分
解のアルコキシ基に対して０．５〜１０．０モル倍の水
を添加する。この際、無機酸、有機酸あるいはそれらの
両方を触媒として使用してもよい。添加する水は、アル
コール等の有機溶媒で希釈してもよい。０．５モル倍未
満の水では重合度が低く、熱処理の際に揮発するために
塗布できない。一方、１０．０モル倍を越えると、すぐ
にゲル化して塗布できない。
解のアルコキシ基に対して０．５〜１０．０モル倍の水
を添加する。この際、無機酸、有機酸あるいはそれらの
両方を触媒として使用してもよい。添加する水は、アル
コール等の有機溶媒で希釈してもよい。０．５モル倍未
満の水では重合度が低く、熱処理の際に揮発するために
塗布できない。一方、１０．０モル倍を越えると、すぐ
にゲル化して塗布できない。
【００２２】部分加水分解、加水分解においては、ジア
ルキルジアルコキシシランおよびアルコキシドを均一に
分散、溶解できる有機溶媒を使用する。例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の各種
アルコール、アセトン、トルエン、キシレン等である。
ルキルジアルコキシシランおよびアルコキシドを均一に
分散、溶解できる有機溶媒を使用する。例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の各種
アルコール、アセトン、トルエン、キシレン等である。
【００２３】無機成分となるアルコキシド、アルコキシ
ド誘導体と有機成分となるジアルキルジアルコキシシラ
ンの割合は、有機成分／無機成分のモル比で８．０〜
０．１の範囲とするのが好ましい。０．１未満になる
と、加工性が損なわれるために加工時に皮膜が剥離した
り、クラックが生じる。一方、８．０を越えると、加工
性には問題ないが、耐熱性が著しく低下する。
ド誘導体と有機成分となるジアルキルジアルコキシシラ
ンの割合は、有機成分／無機成分のモル比で８．０〜
０．１の範囲とするのが好ましい。０．１未満になる
と、加工性が損なわれるために加工時に皮膜が剥離した
り、クラックが生じる。一方、８．０を越えると、加工
性には問題ないが、耐熱性が著しく低下する。
【００２４】加水分解後、溶媒、加水分解で生成したア
ルコール等を常圧あるいは減圧下で留去して塗布しても
よい。
ルコール等を常圧あるいは減圧下で留去して塗布しても
よい。
【００２５】本発明で使用する鋼板は特に限定しない
が、例えば、ステンレス鋼板、アルミ・亜鉛等の各種メ
ッキ用鋼板およびこれらのメッキを施した鋼板等が挙げ
られる。
が、例えば、ステンレス鋼板、アルミ・亜鉛等の各種メ
ッキ用鋼板およびこれらのメッキを施した鋼板等が挙げ
られる。
【００２６】鋼板への塗布は、スプレーコート法、ディ
ップコート法、ロールコート法、スピンコート法等で行
う。
ップコート法、ロールコート法、スピンコート法等で行
う。
【００２７】塗布後の熱処理は１００〜６００℃で行
う。１００℃未満であると、溶媒等が十分蒸発せず、固
化できない。６００℃を越えると、溶媒等が急激に蒸発
して、皮膜にピンホールやクラックが発生する。
う。１００℃未満であると、溶媒等が十分蒸発せず、固
化できない。６００℃を越えると、溶媒等が急激に蒸発
して、皮膜にピンホールやクラックが発生する。
【００２８】
【実施例】本発明の無機・有機融合体被覆鋼板およびそ
の製造方法を以下の実施例によって具体的に説明する。
ただし、本発明は、これらの実施例のみに限定されるも
のではない。
の製造方法を以下の実施例によって具体的に説明する。
ただし、本発明は、これらの実施例のみに限定されるも
のではない。
【００２９】表１および表２に示す条件で、鋼板に無機
・有機融合体を塗布し、熱処理した。作製した無機・有
機融合体被覆鋼板の加工性、表面硬度、耐熱性を評価し
た。表３にこれらの結果をまとめて示す。加工性は、Ｊ
ＩＳ Ｇ ３３１２ １８０°折り曲げ後の塗膜クラッ
クの限界で評価した。表面硬度は、鉛筆硬度試験法で評
価した。耐熱性は、２００℃〜９００℃で４８時間加熱
した後、塩水噴霧試験で錆が発生しない温度を調べた。
・有機融合体を塗布し、熱処理した。作製した無機・有
機融合体被覆鋼板の加工性、表面硬度、耐熱性を評価し
た。表３にこれらの結果をまとめて示す。加工性は、Ｊ
ＩＳ Ｇ ３３１２ １８０°折り曲げ後の塗膜クラッ
クの限界で評価した。表面硬度は、鉛筆硬度試験法で評
価した。耐熱性は、２００℃〜９００℃で４８時間加熱
した後、塩水噴霧試験で錆が発生しない温度を調べた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】実施例は加工性（０〜１Ｔ）、耐熱性（７
００〜９００℃）を有し、かつ高い硬度（８〜９Ｈ）の
塗装鋼板が得られた。一方、比較例ではすべての特性を
兼ね備えたものは得られなかった。例えば、Ｎｏ．８は
無機粒子の割合が少ないために表面硬度が低かった。Ｎ
ｏ．９は無機粒子の割合が多すぎ、無機・有機融合体が
少ないために、膜の密着性が弱く、容易に剥がれた。Ｎ
ｏ．１０は熱処理温度が低すぎるために膜が固化せず、
塗布できなかった。Ｎｏ．１１は熱処理温度が高すぎる
ために被膜にクラックが発生した。Ｎｏ．１２は有機成
分が多い（Ａ／Ｂ比が大きい）ために耐熱性が不十分で
あった。Ｎｏ．１３は無機成分が多い（Ａ／Ｂ比が小さ
い）ために、熱処理時にクラックが発生した。
００〜９００℃）を有し、かつ高い硬度（８〜９Ｈ）の
塗装鋼板が得られた。一方、比較例ではすべての特性を
兼ね備えたものは得られなかった。例えば、Ｎｏ．８は
無機粒子の割合が少ないために表面硬度が低かった。Ｎ
ｏ．９は無機粒子の割合が多すぎ、無機・有機融合体が
少ないために、膜の密着性が弱く、容易に剥がれた。Ｎ
ｏ．１０は熱処理温度が低すぎるために膜が固化せず、
塗布できなかった。Ｎｏ．１１は熱処理温度が高すぎる
ために被膜にクラックが発生した。Ｎｏ．１２は有機成
分が多い（Ａ／Ｂ比が大きい）ために耐熱性が不十分で
あった。Ｎｏ．１３は無機成分が多い（Ａ／Ｂ比が小さ
い）ために、熱処理時にクラックが発生した。
【００３４】
【発明の効果】本発明の無機・有機融合体被覆鋼板は塗
膜の無機・有機融合体中に硬度耐熱性の高い無機粒子を
分散しているために、可撓性、耐熱性を有し、かつ高い
硬度を持つ。したがって、従来の有機高分子を塗布した
プレコート鋼板では対応できないためにポストコートさ
れている用途にも使用できる。本発明の無機・有機融合
体被覆鋼板は、従来の有機高分子塗布のプレコート鋼板
に比べ、高い硬度を有するため、傷が着きにくく取り扱
いが容易である。
膜の無機・有機融合体中に硬度耐熱性の高い無機粒子を
分散しているために、可撓性、耐熱性を有し、かつ高い
硬度を持つ。したがって、従来の有機高分子を塗布した
プレコート鋼板では対応できないためにポストコートさ
れている用途にも使用できる。本発明の無機・有機融合
体被覆鋼板は、従来の有機高分子塗布のプレコート鋼板
に比べ、高い硬度を有するため、傷が着きにくく取り扱
いが容易である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 183/04 Ｃ０９Ｄ 183/04 (56)参考文献 特開 昭47−8786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−165963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−2871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−36447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−113309（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05D 1/00 - 7/26 C09D 183/04
Claims (14)
- 【請求項１】 Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属、半金属原
子）から成る無機ポリマーの骨格を−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ）2
−Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換した無機・有機融合
体中に、無機粒子を５〜９５体積％の割合で分散した膜
を被覆したことを特徴とする無機・有機融合体被覆鋼
板。 - 【請求項２】 −Ｓｉ（Ｒ）2−（有機成分）とアルキ
ル基の結合していないＭ（無機成分）の割合が有機成分
／無機成分のモル比で８．０〜０．１であり、分散した
無機粒子のサイズが０．０５〜２０μｍであり、被膜厚
が０．５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１
記載の無機・有機融合体被覆鋼板。 - 【請求項３】 Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属、半金属原
子）から成る無機ポリマーの骨格を−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ） 2
−Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換した無機・有機融合
体中に無機粒子を５〜９５体積％の割合で分散したこと
を特徴とする無機・有機融合体被膜。 - 【請求項４】 −Ｓｉ（Ｒ） 2 −（有機成分）とアルキ
ル基の結合していないＭ（無機成分）の割合が有機成分
／無機成分のモル比で８．０〜０．１であり、分散した
無機粒子のサイズが０．０５〜２０μｍであり、膜厚が
０．５〜１００μｍであることを特徴とする請求項３記
載の無機・有機融合体被膜。 - 【請求項５】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘導
体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキシ
ド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第１
工程、加水分解した溶液に無機粒子を分散する第２工
程、溶液を鋼板に塗布する第３工程、１００〜６００℃
で熱処理する第４工程を含むことを特徴とする無機・有
機融合体被覆鋼板の製造方法。 - 【請求項６】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘導
体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキシ
ド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第１
工程、アルコキシド溶液に無機粒子を分散し、加水分解
する第２工程、溶液を鋼板に塗布する第３工程、１００
〜６００℃で熱処理する第４工程を含むことを特徴とす
る無機・有機融合体被覆鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘導
体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキシ
ド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを 加える第１
工程、アルコキシド溶液に含水無機粒子を分散し、分散
溶液を加熱して無機粒子から放出される水または分散溶
液を加熱して無機粒子から放出される水と追添加した水
で加水分解する第２工程、溶液を鋼板に塗布する第３工
程、１００〜６００℃で熱処理する第４工程を含むこと
を特徴とする無機・有機融合体被覆鋼板の製造方法。 - 【請求項８】 ジアルキルジアルコキシシラン（Ａ）と
アルコキシド、アルコキシド誘導体（Ｂ）との割合がＡ
／Ｂのモル比で８．０〜０．１の範囲であることを特徴
とする請求項５〜７のいずれかに記載の無機・有機融合
体被覆鋼板の製造方法。 - 【請求項９】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘導
体とジアルキルジアルコキシシランの加水分解溶液に無
機粒子が分散していることを特徴とする無機・有機融合
体被膜を形成する塗布液。 - 【請求項１０】 ジアルキルジアルコキシシラン（Ａ）
とアルコキシド、アルコキシド誘導体（Ｂ）の割合が、
Ａ／Ｂのモル比で８．０〜０．１の範囲であることを特
徴とする請求項９記載の無機・有機融合体被膜を形成す
る塗布液。 - 【請求項１１】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘
導体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキ
シド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第
１工程、加水分解した溶液に無機粒子を分散する第２工
程を含むことを特徴とする塗布液の製造方法。 - 【請求項１２】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘
導体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキ
シド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第
１工程、アルコキシド溶液に無機粒子を分散し、加水分
解する第２工程を含むことを特徴とする塗布液の製造方
法。 - 【請求項１３】 アルコキシドもしくはアルコキシド誘
導体または加水分解したアルコキシドもしくはアルコキ
シド誘導体にジアルキルジアルコキシシランを加える第
１工程、アルコキシド溶液に含水無機粒子を分散し、分
散溶液を加熱して無機粒子から放出される水、または分
散溶液を加熱して無機粒子から放出される水と追添加し
た水で加水分解する第２工程を含むことを特徴とする塗
布液の製造方法。 - 【請求項１４】 ジアルキルジアルコキシシラン（Ａ）
とアルコキシド、アルコキシド誘導体（Ｂ）の割合が、
Ａ／Ｂのモル比で８．０〜０．１の範囲であることを特
徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の塗布液の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06444094A JP3302817B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法、無機・有機融合体被膜、ならびに、無機・有機融合体被膜を形成する塗布液およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06444094A JP3302817B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法、無機・有機融合体被膜、ならびに、無機・有機融合体被膜を形成する塗布液およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246364A JPH07246364A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3302817B2 true JP3302817B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=13258348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06444094A Expired - Lifetime JP3302817B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法、無機・有機融合体被膜、ならびに、無機・有機融合体被膜を形成する塗布液およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302817B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006063427A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Takasago Tekko Kk | 耐テンパーカラー性の優れたステンレス鋼 |
| US20090123291A1 (en) * | 2005-08-11 | 2009-05-14 | Rudolf Gensler | Coatings for Use in the Field of Power Generation |
| JP2007314763A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-12-06 | Chugoku Marine Paints Ltd | エッジカバー塗料とそれを用いた鋼材エッジへの厚膜塗膜形成方法 |
| JP5172499B2 (ja) * | 2008-06-28 | 2013-03-27 | マツモトファインケミカル株式会社 | 無機粒子バインダー組成物 |
| WO2014203951A1 (ja) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | 日産化学工業株式会社 | 金属酸化物膜形成用組成物及び金属酸化物膜 |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP06444094A patent/JP3302817B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07246364A (ja) | 1995-09-26 |
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