JP3371099B2 - 耐食性及び耐汚染性に優れた無機塗装金属板及びその製造方法 - Google Patents
耐食性及び耐汚染性に優れた無機塗装金属板及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3371099B2 JP3371099B2 JP36031199A JP36031199A JP3371099B2 JP 3371099 B2 JP3371099 B2 JP 3371099B2 JP 36031199 A JP36031199 A JP 36031199A JP 36031199 A JP36031199 A JP 36031199A JP 3371099 B2 JP3371099 B2 JP 3371099B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating film
- inorganic
- pigment
- corrosion resistance
- coated metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 32
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 27
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 39
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 33
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 claims description 3
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 33
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- -1 aluminum alkoxide Chemical class 0.000 description 2
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- NVKTUNLPFJHLCG-UHFFFAOYSA-N strontium chromate Chemical compound [Sr+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O NVKTUNLPFJHLCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N barium chromate Chemical compound [Ba+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940083898 barium chromate Drugs 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- BIOOACNPATUQFW-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Ca+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O BIOOACNPATUQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical group O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B titanium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- NDKWCCLKSWNDBG-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(dioxo)chromium Chemical compound [Zn+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O NDKWCCLKSWNDBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAEWLETZEZXLHR-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Zn+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O XAEWLETZEZXLHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長期にわたって優れた
耐食性を維持し、耐汚染性も良好な無機塗装金属板及び
その製造方法に関する。
耐食性を維持し、耐汚染性も良好な無機塗装金属板及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】意匠性,耐候性,耐食性を改善するた
め,合成樹脂を主成分とする塗料組成物で外装建材の表
面を被覆することが知られている。なかでも、フッ素樹
脂,アクリルウレタン樹脂,メラミン樹脂,アクリルシ
リコン樹脂等の架橋構造をもつ樹脂は,優れた耐候性を
呈する塗膜を形成することから高耐候性樹脂として使用
されている。他方,汚れが比較的付着しがたく,付着し
ても洗い落としやすくするため、無機酸化物を主成分と
する塗料組成物で外装建材を被覆する方法も採用されて
いる。無機酸化物の塗膜は、親水性表面をもち、雨水と
共に汚れを容易に洗い流す作用を呈する。しかし,親水
性であることから、塗膜を浸透した雨水が基材表面に達
し、錆が発生しやすくなることが欠点である。
め,合成樹脂を主成分とする塗料組成物で外装建材の表
面を被覆することが知られている。なかでも、フッ素樹
脂,アクリルウレタン樹脂,メラミン樹脂,アクリルシ
リコン樹脂等の架橋構造をもつ樹脂は,優れた耐候性を
呈する塗膜を形成することから高耐候性樹脂として使用
されている。他方,汚れが比較的付着しがたく,付着し
ても洗い落としやすくするため、無機酸化物を主成分と
する塗料組成物で外装建材を被覆する方法も採用されて
いる。無機酸化物の塗膜は、親水性表面をもち、雨水と
共に汚れを容易に洗い流す作用を呈する。しかし,親水
性であることから、塗膜を浸透した雨水が基材表面に達
し、錆が発生しやすくなることが欠点である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】基材の腐食を防止する
ため、一般にはクロム酸塩系,リン酸塩系等の防錆顔料
をプライマー層に添加している。防錆顔料を添加した無
機塗膜で被覆された建材は,防錆顔料無添加の塗装建材
に比較して耐食性が改善されているものの、普通鋼やめ
っき鋼板を基材に使用した場合には赤錆が発生しやす
く、基材と塗膜との界面でフクレの発生もあることから
長期間の耐食性が望めない。本発明は、このような問題
を解消すべく案出されたものであり、防錆顔料と光触媒
とを無機塗膜に複合添加することにより、基板からのF
eの溶出に起因する赤錆発生に対して強い抑制作用を呈
し、長期間にわたって赤錆発生のない耐食性に優れた無
機塗装金属板を提供することを目的とする。
ため、一般にはクロム酸塩系,リン酸塩系等の防錆顔料
をプライマー層に添加している。防錆顔料を添加した無
機塗膜で被覆された建材は,防錆顔料無添加の塗装建材
に比較して耐食性が改善されているものの、普通鋼やめ
っき鋼板を基材に使用した場合には赤錆が発生しやす
く、基材と塗膜との界面でフクレの発生もあることから
長期間の耐食性が望めない。本発明は、このような問題
を解消すべく案出されたものであり、防錆顔料と光触媒
とを無機塗膜に複合添加することにより、基板からのF
eの溶出に起因する赤錆発生に対して強い抑制作用を呈
し、長期間にわたって赤錆発生のない耐食性に優れた無
機塗装金属板を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の無機塗装金属板
は、その目的を達成するため、シリカ系又はアルミナ系
のプライマー層を介し、シリカ系又はアルミナ系のバイ
ンダーを含み、光触媒粒子及び防錆顔料が分散された塗
膜が金属基板の表面に形成されていることを特徴とす
る。防錆顔料には、リン酸塩,モリブデン酸塩,クロム
酸塩,シリケートから選ばれた1種又は2種以上が使用
される。光触媒粒子は、単独の配合量で5質量%以上,
光触媒粒子との合計配合量で10〜80質量%の割合で
無機系塗膜に分散させることが好ましい。金属基板に
は、普通鋼板,めっき鋼板,ステンレス鋼板,アルミ
板,アルミ合金板等がある。この無機塗装金属板は、無
機顔料を含むシリカゾル及び/又はアルミナゾルを金属
基板に塗布し、SiO2及び/又はAl2O3前躯体から
なるプライマー層を形成する熱処理を施した後、光触媒
及び防錆顔料を含むシリカゾル及び/又はアルミナゾル
を塗布し、無機塗膜を形成する熱処理を施すことにより
製造される。
は、その目的を達成するため、シリカ系又はアルミナ系
のプライマー層を介し、シリカ系又はアルミナ系のバイ
ンダーを含み、光触媒粒子及び防錆顔料が分散された塗
膜が金属基板の表面に形成されていることを特徴とす
る。防錆顔料には、リン酸塩,モリブデン酸塩,クロム
酸塩,シリケートから選ばれた1種又は2種以上が使用
される。光触媒粒子は、単独の配合量で5質量%以上,
光触媒粒子との合計配合量で10〜80質量%の割合で
無機系塗膜に分散させることが好ましい。金属基板に
は、普通鋼板,めっき鋼板,ステンレス鋼板,アルミ
板,アルミ合金板等がある。この無機塗装金属板は、無
機顔料を含むシリカゾル及び/又はアルミナゾルを金属
基板に塗布し、SiO2及び/又はAl2O3前躯体から
なるプライマー層を形成する熱処理を施した後、光触媒
及び防錆顔料を含むシリカゾル及び/又はアルミナゾル
を塗布し、無機塗膜を形成する熱処理を施すことにより
製造される。
【0005】
【作用】光触媒活性を呈するTiO2薄膜をゾル−ゲル
法やスパッタリング法で金属基板の表面に形成すると、
光照射下における耐食性が向上することが見出されてい
る。光触媒による耐食性の向上は、光照射で励起された
光触媒の表面で酸化反応が生じ、還元反応が金属基板側
で生じる結果としてのカソード防食によるものと考えら
れる。この場合、電子の界面移動を可能にするため光触
媒と金属基板が接触していることが必要である。他方、
絶縁材料であるシリカやアルミナをバインダーとする塗
膜に光触媒を分散させても、金属基板と塗膜との界面が
シリカ又はアルミナで絶縁されているため、光触媒反応
によるカソード防食は期待できない。ところが、シリカ
及び/又はアルミナ系バインダーを含む塗膜に光触媒及
び防錆顔料を複合添加すると耐食性が飛躍的に向上す
る。
法やスパッタリング法で金属基板の表面に形成すると、
光照射下における耐食性が向上することが見出されてい
る。光触媒による耐食性の向上は、光照射で励起された
光触媒の表面で酸化反応が生じ、還元反応が金属基板側
で生じる結果としてのカソード防食によるものと考えら
れる。この場合、電子の界面移動を可能にするため光触
媒と金属基板が接触していることが必要である。他方、
絶縁材料であるシリカやアルミナをバインダーとする塗
膜に光触媒を分散させても、金属基板と塗膜との界面が
シリカ又はアルミナで絶縁されているため、光触媒反応
によるカソード防食は期待できない。ところが、シリカ
及び/又はアルミナ系バインダーを含む塗膜に光触媒及
び防錆顔料を複合添加すると耐食性が飛躍的に向上す
る。
【0006】本発明者等は、光触媒及び防錆顔料の複合
添加が耐食性の向上に及ぼす影響を次のように考察し
た。たとえば、普通鋼板を金属基板に用い、防錆顔料を
配合した塗膜を形成した場合、水や腐食性イオンによっ
て金属基板が腐食されFeイオンが溶出し、ある程度の
Feイオンが防錆顔料で捕捉される。Feイオン量が防
錆顔料の捕捉能以下であれば、換言するとFeイオンの
溶出が始まる初期段階ではFe2O3の発生、すなわち赤
錆の発生がみられない。しかし、Feイオン量が防錆顔
料の捕捉能を超える長期になると、溶出したFeイオン
がFe2O3となり、赤錆が発生する。ここで、塗膜に光
触媒が共存すると、防錆顔料に捕捉されたFeイオン
は、光触媒反応で還元され、Fe2O3にはなりがたい。
その結果、赤錆に至らない安定錆となり、耐食性が大幅
に向上する。
添加が耐食性の向上に及ぼす影響を次のように考察し
た。たとえば、普通鋼板を金属基板に用い、防錆顔料を
配合した塗膜を形成した場合、水や腐食性イオンによっ
て金属基板が腐食されFeイオンが溶出し、ある程度の
Feイオンが防錆顔料で捕捉される。Feイオン量が防
錆顔料の捕捉能以下であれば、換言するとFeイオンの
溶出が始まる初期段階ではFe2O3の発生、すなわち赤
錆の発生がみられない。しかし、Feイオン量が防錆顔
料の捕捉能を超える長期になると、溶出したFeイオン
がFe2O3となり、赤錆が発生する。ここで、塗膜に光
触媒が共存すると、防錆顔料に捕捉されたFeイオン
は、光触媒反応で還元され、Fe2O3にはなりがたい。
その結果、赤錆に至らない安定錆となり、耐食性が大幅
に向上する。
【0007】
【実施の形態】金属基板:金属基板としては、普通鋼
板,亜鉛めっき鋼板,アルミめっき鋼板等の各種めっき
鋼板,ステンレス鋼板,アルミ板,アルミ合金板などが
使用される。金属基板には、必要に応じてアルカリ脱
脂,クロメート処理,リン酸塩処理等の前処理が施され
る。また、めっき鋼板を金属基板に使用する場合、溶接
部からの発錆を防止するため、後工程で溶接個所となる
部分にジンク塗料,アルミ塗料等を予め施しておくこと
が好ましい。
板,亜鉛めっき鋼板,アルミめっき鋼板等の各種めっき
鋼板,ステンレス鋼板,アルミ板,アルミ合金板などが
使用される。金属基板には、必要に応じてアルカリ脱
脂,クロメート処理,リン酸塩処理等の前処理が施され
る。また、めっき鋼板を金属基板に使用する場合、溶接
部からの発錆を防止するため、後工程で溶接個所となる
部分にジンク塗料,アルミ塗料等を予め施しておくこと
が好ましい。
【0008】プライマー層:無機系顔料や防錆顔料を含
むオルガノシリカゾル及び/又はアルミナゾルを金属基
板に塗布し熱処理すると、隠蔽性のあるSiO2及び/
又はAl2O3前躯体からなるプライマー層が形成され
る。オルガノシリカゾルとしては、R1Si(OR2)3
(R1,R2:アルキル基)の構造をもつオルガノシリケ
ートを有機溶媒及び水に溶解させたものが使用される。
アルキル基は,特に制約するものではないが、熱処理後
に残留する有機成分を少なくする上で炭素数の少ないも
のほど好ましく、なかでもメチル基が好適である。アル
ミナゾルには、アルミニウムアルコキシドの加水分解生
成物やベーマイト構造をもつ微粒子を分散させたものが
使用される。
むオルガノシリカゾル及び/又はアルミナゾルを金属基
板に塗布し熱処理すると、隠蔽性のあるSiO2及び/
又はAl2O3前躯体からなるプライマー層が形成され
る。オルガノシリカゾルとしては、R1Si(OR2)3
(R1,R2:アルキル基)の構造をもつオルガノシリケ
ートを有機溶媒及び水に溶解させたものが使用される。
アルキル基は,特に制約するものではないが、熱処理後
に残留する有機成分を少なくする上で炭素数の少ないも
のほど好ましく、なかでもメチル基が好適である。アル
ミナゾルには、アルミニウムアルコキシドの加水分解生
成物やベーマイト構造をもつ微粒子を分散させたものが
使用される。
【0009】プライマー層用の塗料には、隠蔽性及びあ
る程度の耐食性をもたせるため、プライマー層の質量基
準で5〜80質量%(好ましくは30〜75質量%)の
顔料を配合することが好ましい。顔料の配合量が5質量
%に満たないと十分な隠蔽性が得られず、逆に80質量
%を超える配合量では金属基板に対するプライマー層の
密着性が低下する。プライマー層形成時の熱処理温度
は、60〜350℃の範囲で選定される。60℃未満の
熱処理温度では、乾燥が不充分となり、トップ層を形成
する際にムラが発生しやすくなる。逆に350℃を超え
る熱処理温度では、プライマー層にクラックが発生し、
金属基板からプライマー層が剥離しやすくなる。
る程度の耐食性をもたせるため、プライマー層の質量基
準で5〜80質量%(好ましくは30〜75質量%)の
顔料を配合することが好ましい。顔料の配合量が5質量
%に満たないと十分な隠蔽性が得られず、逆に80質量
%を超える配合量では金属基板に対するプライマー層の
密着性が低下する。プライマー層形成時の熱処理温度
は、60〜350℃の範囲で選定される。60℃未満の
熱処理温度では、乾燥が不充分となり、トップ層を形成
する際にムラが発生しやすくなる。逆に350℃を超え
る熱処理温度では、プライマー層にクラックが発生し、
金属基板からプライマー層が剥離しやすくなる。
【0010】トップ層:金属基板に形成されたプライマ
ー層の上に、光触媒及び防錆顔料を含むオルガノシリカ
ゾル及び/又はアルミナゾルを塗布して熱処理すること
により、耐食性に優れたトップ層を形成する。トップ層
用のオルガノシリカゾル及びアルミナゾルとしては、プ
ライマー層と同様なものが使用される。オルガノシリカ
ゾル及び/又はアルミナゾルには、単独の配合量で5質
量%以上,防錆顔料との合計配合量で10〜80質量%
(好ましくは20〜50質量%)の光触媒が配合され
る。光触媒の配合量が5質量%に満たないと十分な耐食
性が得られないが、防錆顔料との合計配合量が80質量
%を超えるとトップ層の密着性が低下する。
ー層の上に、光触媒及び防錆顔料を含むオルガノシリカ
ゾル及び/又はアルミナゾルを塗布して熱処理すること
により、耐食性に優れたトップ層を形成する。トップ層
用のオルガノシリカゾル及びアルミナゾルとしては、プ
ライマー層と同様なものが使用される。オルガノシリカ
ゾル及び/又はアルミナゾルには、単独の配合量で5質
量%以上,防錆顔料との合計配合量で10〜80質量%
(好ましくは20〜50質量%)の光触媒が配合され
る。光触媒の配合量が5質量%に満たないと十分な耐食
性が得られないが、防錆顔料との合計配合量が80質量
%を超えるとトップ層の密着性が低下する。
【0011】光触媒としては、TiO2,ZnO,W
O3,FeTiO3,SrTiO3等の1種又は2種以上
が使用される。なかでも,化学的に安定であり、安価で
活性度の高い微粒子が得られることから、アナターゼ型
のTiO2が好ましい。防錆顔料には、クロム酸ストロ
ンチウム,クロム酸バリウム,クロム酸亜鉛等のクロム
酸塩,モリブデン酸カルシウム,モリブデン酸亜鉛,モ
リブデン酸ストロンチウム等のモリブデン酸塩,リン酸
チタニウム,リン酸カルシウム,リン酸亜鉛,リン酸ア
ルミニウム等のリン酸塩,カルシウムシリケート等のシ
リケートの1種又は2種以上が使用される。
O3,FeTiO3,SrTiO3等の1種又は2種以上
が使用される。なかでも,化学的に安定であり、安価で
活性度の高い微粒子が得られることから、アナターゼ型
のTiO2が好ましい。防錆顔料には、クロム酸ストロ
ンチウム,クロム酸バリウム,クロム酸亜鉛等のクロム
酸塩,モリブデン酸カルシウム,モリブデン酸亜鉛,モ
リブデン酸ストロンチウム等のモリブデン酸塩,リン酸
チタニウム,リン酸カルシウム,リン酸亜鉛,リン酸ア
ルミニウム等のリン酸塩,カルシウムシリケート等のシ
リケートの1種又は2種以上が使用される。
【0012】トップ層形成時の熱処理温度は、150〜
400℃の範囲で選定される。150℃未満の熱処理温
度では、シリカ系又はアルミナ系塗膜の縮重合が不充分
で、密着不良を引き起こしやすい。クラックは、400
℃を超える熱処理温度でも発生しやすくなる。このとき
の熱処理温度は、プライマー層形成時の熱処理温度より
も高く設定することが好ましい。好適には、塗膜の乾燥
を促進させるためプライマー層形成時の熱処理温度を8
0〜140℃に設定し、トップ層形成時の熱処理温度を
150〜300℃に設定する。この温度設定により、プ
ライマー層とトップ層との間に強固な結合が得られ、ト
ップ層形成時の熱処理でプライマー層に対するトップ層
の密着性が向上する。その結果、金属基板に対する密着
性が良好で、優れた耐食性を呈するクラックのない塗膜
が形成される。また、トップ層に配合されている光触媒
の光触媒反応によって塗膜に付着している汚れ,油等の
有機成分が分解され、塗膜表面が親水性であることと相
俟って、雨水等によって汚れ,油等を洗い流すセルフク
リーニング作用が発現される。このようにして得られる
無機塗装鋼板は、優れた耐食性及び耐汚染性を活用し、
長期にわたって戸外に曝される外装建材や外置きの家電
機器筐体等として使用される。
400℃の範囲で選定される。150℃未満の熱処理温
度では、シリカ系又はアルミナ系塗膜の縮重合が不充分
で、密着不良を引き起こしやすい。クラックは、400
℃を超える熱処理温度でも発生しやすくなる。このとき
の熱処理温度は、プライマー層形成時の熱処理温度より
も高く設定することが好ましい。好適には、塗膜の乾燥
を促進させるためプライマー層形成時の熱処理温度を8
0〜140℃に設定し、トップ層形成時の熱処理温度を
150〜300℃に設定する。この温度設定により、プ
ライマー層とトップ層との間に強固な結合が得られ、ト
ップ層形成時の熱処理でプライマー層に対するトップ層
の密着性が向上する。その結果、金属基板に対する密着
性が良好で、優れた耐食性を呈するクラックのない塗膜
が形成される。また、トップ層に配合されている光触媒
の光触媒反応によって塗膜に付着している汚れ,油等の
有機成分が分解され、塗膜表面が親水性であることと相
俟って、雨水等によって汚れ,油等を洗い流すセルフク
リーニング作用が発現される。このようにして得られる
無機塗装鋼板は、優れた耐食性及び耐汚染性を活用し、
長期にわたって戸外に曝される外装建材や外置きの家電
機器筐体等として使用される。
【0013】
【実施例】無機塗装鋼板の製造
製造法1(本発明例):板厚0.5mmの亜鉛めっき鋼
板にアルカリ脱脂及びリン酸亜鉛処理を施した後、水
洗,乾燥した。次いで、ジルコニアで表面処理されたル
チル型酸化チタン(白色顔料)及びクロム酸ストロンチ
ウム(防錆顔料)を分散させたシリカゾルを塗布し、1
40℃で20分間焼成することによりプライマー層を形
成した。更に、粒径20nmのアナターゼ型TiO2及
び防錆顔料を分散させたシリカゾルをプライマー層の上
に塗布し、200℃で20分間焼成することによりトッ
プ層を形成した。 製造法2(本発明例):アルミめっき鋼板を金属基板に
使用し、シリカゾルをアルミナゾルに代えた以外は、製
造例1と同様に塗膜を形成した。
板にアルカリ脱脂及びリン酸亜鉛処理を施した後、水
洗,乾燥した。次いで、ジルコニアで表面処理されたル
チル型酸化チタン(白色顔料)及びクロム酸ストロンチ
ウム(防錆顔料)を分散させたシリカゾルを塗布し、1
40℃で20分間焼成することによりプライマー層を形
成した。更に、粒径20nmのアナターゼ型TiO2及
び防錆顔料を分散させたシリカゾルをプライマー層の上
に塗布し、200℃で20分間焼成することによりトッ
プ層を形成した。 製造法2(本発明例):アルミめっき鋼板を金属基板に
使用し、シリカゾルをアルミナゾルに代えた以外は、製
造例1と同様に塗膜を形成した。
【0014】製造法3(比較例):トップ層に防錆顔料
を配合しない以外は、製造法1と同様に塗膜を形成し
た。 製造法4(比較例):トップ層にTiO2を配合しない
以外は、製造法1と同様に塗膜を形成した。 製造法5(比較例):トップ層に防錆顔料を配合しない
以外は、製造法2と同様に塗膜を形成した。 製造法6(比較例):トップ層にTiO2を配合しない
以外は、製造法2と同様に塗膜を形成した。
を配合しない以外は、製造法1と同様に塗膜を形成し
た。 製造法4(比較例):トップ層にTiO2を配合しない
以外は、製造法1と同様に塗膜を形成した。 製造法5(比較例):トップ層に防錆顔料を配合しない
以外は、製造法2と同様に塗膜を形成した。 製造法6(比較例):トップ層にTiO2を配合しない
以外は、製造法2と同様に塗膜を形成した。
【0015】無機塗装鋼板の性能評価
得られた各無機塗装鋼板から試験片を切り出し、次の塗
膜密着性試験,耐食性試験及び耐汚染性試験に供した。 塗膜密着性試験:試験片を沸騰水に2時間浸漬して冷却
した後、碁盤目部として1mm間隔で縦・横直角に11
本の線を交差させるようにカッターで塗膜に切れ目を入
れ、感圧接着テープで剥離した。テープ剥離後に試験片
の表面を観察し、塗膜剥離が検出されなかったものを
○,碁盤目が1個でも剥離したものを×として塗膜密着
性を評価した。 耐食性試験:試験片に5%塩水を噴霧し、噴霧3000
時間後でも試験片表面に赤錆が発生しなかったものを
○,1000〜3000時間の噴霧で赤錆が発生したも
のを△,1000時間に達しない塩水噴霧で赤錆が発生
したものを×として耐食性を評価した。 耐汚染性試験:無機塗装鋼板に雨筋が垂れるように波板
を取り付けた無機塗装鋼板を地面に対し90度で設置し
た暴露試験で評価し、取付け直後と3ヶ月経過後の明度
差ΔL値が±1以内のものを○,±1を超えるものを×
として耐汚染性を評価した。
膜密着性試験,耐食性試験及び耐汚染性試験に供した。 塗膜密着性試験:試験片を沸騰水に2時間浸漬して冷却
した後、碁盤目部として1mm間隔で縦・横直角に11
本の線を交差させるようにカッターで塗膜に切れ目を入
れ、感圧接着テープで剥離した。テープ剥離後に試験片
の表面を観察し、塗膜剥離が検出されなかったものを
○,碁盤目が1個でも剥離したものを×として塗膜密着
性を評価した。 耐食性試験:試験片に5%塩水を噴霧し、噴霧3000
時間後でも試験片表面に赤錆が発生しなかったものを
○,1000〜3000時間の噴霧で赤錆が発生したも
のを△,1000時間に達しない塩水噴霧で赤錆が発生
したものを×として耐食性を評価した。 耐汚染性試験:無機塗装鋼板に雨筋が垂れるように波板
を取り付けた無機塗装鋼板を地面に対し90度で設置し
た暴露試験で評価し、取付け直後と3ヶ月経過後の明度
差ΔL値が±1以内のものを○,±1を超えるものを×
として耐汚染性を評価した。
【0016】表1及び表2の調査結果に見られるよう
に、トップ層にTiO2粒子を単独で分散させた塗膜
(製造法3,5)ではトップ層の耐食性はほとんどな
く、トップ層に防錆顔料を単独で分散させた塗膜(製造
法4,6)では耐食性の向上が若干窺われるものの不充
分であり、耐汚染性も不足している。これに対し、Ti
O2及び防錆顔料を複合分散させた塗膜(製造法1,
2)では、耐食性が大幅に向上しており、耐汚染性も良
好であった。
に、トップ層にTiO2粒子を単独で分散させた塗膜
(製造法3,5)ではトップ層の耐食性はほとんどな
く、トップ層に防錆顔料を単独で分散させた塗膜(製造
法4,6)では耐食性の向上が若干窺われるものの不充
分であり、耐汚染性も不足している。これに対し、Ti
O2及び防錆顔料を複合分散させた塗膜(製造法1,
2)では、耐食性が大幅に向上しており、耐汚染性も良
好であった。
【0017】
【0018】
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の無機塗
装鋼板は、光触媒及び防錆顔料を複合分散させたシリカ
系又はアルミナ系塗膜を設けているので、光触媒及び防
錆顔料の相互作用によって著しく高い耐食性を示す。塗
膜に含まれている光触媒は、有機物を分解する作用があ
るため、通常の汚れは勿論、雨筋汚れも防止される。し
たがって、この無機塗装鋼板は、長期にわたって美麗な
表面を維持し、長寿命が要求される外装建材や外置きの
家電製品用筐体等として使用される。
装鋼板は、光触媒及び防錆顔料を複合分散させたシリカ
系又はアルミナ系塗膜を設けているので、光触媒及び防
錆顔料の相互作用によって著しく高い耐食性を示す。塗
膜に含まれている光触媒は、有機物を分解する作用があ
るため、通常の汚れは勿論、雨筋汚れも防止される。し
たがって、この無機塗装鋼板は、長期にわたって美麗な
表面を維持し、長寿命が要求される外装建材や外置きの
家電製品用筐体等として使用される。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B32B 1/00 - 35/00
C09D 1/00 - 201/10
B01J 21/00 - 35/02
Claims (5)
- 【請求項1】 シリカ系又はアルミナ系のプライマー層
を介し、シリカ系又はアルミナ系のバインダーを含み、
光触媒粒子及び防錆顔料が分散された塗膜が金属基板の
表面に形成されている耐食性及び耐汚染性に優れた無機
塗装金属板。 - 【請求項2】 防錆顔料がリン酸塩,モリブデン酸塩,
クロム酸塩,シリケートから選ばれた1種又は2種以上
である請求項1記載の無機塗装金属板。 - 【請求項3】 光触媒粒子が単独の配合量で5質量%以
上,光触媒粒子と防錆顔料との合計配合量で10〜80
質量%の割合で塗膜に分散している請求項1記載の無機
塗装金属板。 - 【請求項4】 金属基板が普通鋼板,めっき鋼板,ステ
ンレス鋼板,アルミ板又はアルミ合金板である請求項1
記載の無機塗装金属板。 - 【請求項5】 無機顔料を含むシリカゾル及び/又はア
ルミナゾルを金属基板に塗布し、SiO2及び/又はA
l2O3前躯体からなるプライマー層を形成する熱処理を
施した後、光触媒及び防錆顔料を含むシリカゾル及び/
又はアルミナゾルを塗布し,無機塗膜を形成する熱処理
を施すことを特徴とする耐食性及び耐汚染性に優れた無
機塗装金属板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36031199A JP3371099B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 耐食性及び耐汚染性に優れた無機塗装金属板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36031199A JP3371099B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 耐食性及び耐汚染性に優れた無機塗装金属板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001170553A JP2001170553A (ja) | 2001-06-26 |
JP3371099B2 true JP3371099B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=18468857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36031199A Expired - Fee Related JP3371099B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 耐食性及び耐汚染性に優れた無機塗装金属板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3371099B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7241500B2 (en) | 2003-10-06 | 2007-07-10 | Certainteed Corporation | Colored roofing granules with increased solar heat reflectance, solar heat-reflective shingles, and process for producing same |
JP4648742B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2011-03-09 | 新日本製鐵株式会社 | 表面処理鋼材 |
FR2884111B1 (fr) | 2005-04-07 | 2007-05-18 | Saint Gobain Mat Constr Sas | Granule biocide, notamment pour la fabrication de bardeau d'asphalte |
JP2007261192A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Kobe Steel Ltd | 光反射性塗装金属板 |
KR101104262B1 (ko) * | 2008-12-31 | 2012-01-11 | 주식회사 노루홀딩스 | 자기세정성 부재 및 그 제조방법 |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36031199A patent/JP3371099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001170553A (ja) | 2001-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101014740B1 (ko) | 비크롬 금속 표면처리제 | |
JP6502905B2 (ja) | 腐食防止コーティング | |
JP4799862B2 (ja) | プレス成形性に優れるプレコート金属板及びその製造方法 | |
JP2011508089A (ja) | 炭素ナノチューブを含有する鋼板の表面処理組成物、これを用いた金属の表面処理方法及びこれを用いて表面処理された電気伝導性に優れた鋼板 | |
WO2010095756A1 (ja) | 表面処理プレコート金属板およびその製造方法ならびに表面処理液 | |
JP2010528176A (ja) | 金属用防食構造及び防食構造用顔料 | |
JP2013023542A (ja) | 防錆塗料、塗膜形成方法、及び塗装物品 | |
JP4970773B2 (ja) | 金属表面処理剤、金属材の表面処理方法及び表面処理金属材 | |
JP3371099B2 (ja) | 耐食性及び耐汚染性に優れた無機塗装金属板及びその製造方法 | |
JP2013023544A (ja) | 防錆塗料、塗膜形成方法、及び塗装物品 | |
JP5380033B2 (ja) | 耐食性と塗料密着性に優れた塗装金属材 | |
JP4024129B2 (ja) | アルミニウム・亜鉛系合金メッキ鋼板用表面処理剤及び該処理剤で表面処理したアルミニウム・亜鉛系合金メッキ鋼板 | |
JP2002115084A (ja) | 表面処理剤、表面処理膜、表面改質金属材料 | |
JP4223138B2 (ja) | 加工性,耐候性及び光触媒活性に優れたプレコート鋼板及びその製造方法 | |
JP2004307957A (ja) | 無機・有機複層塗装金属板 | |
JP4598703B2 (ja) | クロムフリープレコート鋼板 | |
JP4777705B2 (ja) | 耐熱プレコート鋼板 | |
JPH10264299A (ja) | 耐汚染性に優れた塗装金属板及びその製造方法 | |
JP4128969B2 (ja) | 亜鉛めっき製品用非クロム表面処理剤 | |
JP3962123B2 (ja) | 有機系表面処理金属板および有機系金属表面処理液 | |
JP2013023543A (ja) | 防錆塗料、塗膜形成方法、及び塗装物品 | |
JP3866147B2 (ja) | 加工性,隠蔽性,光触媒活性に優れた塗装金属板及びその製造方法 | |
JP3371107B2 (ja) | 耐食性及び耐汚染性に優れた塗装鋼板 | |
JP4502477B2 (ja) | 鋼板用下地処理剤、それを使用した被覆鋼板及びその製造方法 | |
JP2003320614A (ja) | 加工性,塗膜密着性,光触媒活性に優れたプレコート金属板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021105 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |