JPH04247862A - カラー金属板の製法 - Google Patents

カラー金属板の製法

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JPH04247862A
JPH04247862A JP3022986A JP2298691A JPH04247862A JP H04247862 A JPH04247862 A JP H04247862A JP 3022986 A JP3022986 A JP 3022986A JP 2298691 A JP2298691 A JP 2298691A JP H04247862 A JPH04247862 A JP H04247862A
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/80After-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー金属板の製法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車のシヤーシ,カラートタン
等の屋根板,物置の壁板等様々なものにカラー金属板,
特にカラー鉄板が用いられている。このようなカラー鉄
板の製造に際しては、圧延工程等を経て成形された鉄板
に対し、最終工程である塗装工程において、脱脂洗浄,
錆落とし等の前処理を行つたのちに電着塗装,ローラ塗
り等の塗装を行つている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、塗装工程での前処理において、鉄板の表面の
酸化皮膜(Fe O,Fe 2 O3 ,Si O2 
等の酸化物からなる)をその表面から完全に取り除くこ
とができず、上記酸化皮膜が鉄板の表面に残存すること
になる。このため、上記鉄板の表面に塗装を施しても、
酸化皮膜が残存する箇所では塗料が付着しにくく、その
箇所から塗膜が剥離するという問題を有する。
【0004】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、金属板の被塗装面を浄化・活性化し、後続の
塗装工程において上記被塗装面に塗料を付着しやすくし
て塗膜の剥離をなくすことのできるカラー金属板の製法
の提供をその目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明のカラー金属板の製法は、金属板の被塗装
面をフツ素系ガス雰囲気下において加熱状態で保持して
上記被塗装面にフツ化膜を生成し、塗装直前に上記被塗
装面に生成されたフツ化膜を除去して金属素地を露呈さ
せ、この露呈面に塗装を施すという構成をとる。
【0006】
【作用】すなわち、この発明のカラー金属板の製法は、
塗装前に、金属板の被塗装面をフツ素系ガス雰囲気下で
加熱状態で保持させて、活性化したフツ素原子により上
記被塗装面に付着していた加工助剤等の異物を破壊等し
て除去して上記被塗装面を浄化すると同時に、上記被塗
装面の酸化皮膜のような不働態膜をフツ化膜に変化させ
て上記被塗装面をフツ化膜で保護している。このフツ化
膜はH2 ,H2 Oの存在がなければ300〜600
℃程度の温度下において安定であり、後続のフツ化膜除
去までの間、金属素地への酸化皮膜の形成やO2 の吸
着が防止される。そして、塗装の直前に上記被塗装面に
、例えばH2 ガスまたは微量の水分を吹き付けて上記
フツ化膜を分解除去し、金属素地を露呈させる。この露
呈面は浄化・活性化されており、後続の塗装工程におい
て塗料が付着しやすく、上記被塗装面からの塗膜の剥離
がなくなる。
【0007】つぎに、この発明について詳しく説明する
【0008】この発明の製法に使用するフツ素系ガスと
は、NF3 ,BF3 ,CF4 ,HF,SF6 ,
F2 から選ばれた少なくとも一つのフツ素源成分をN
2 等の不活性ガス中に含有させたもののことをいう。 これらフツ素源成分の中でも、反応性,取扱い性等の面
でNF3 が最も優れており実用的である。
【0009】この発明の対象となる金属板を構成する金
属材としては、鋼材,アルミニウム材,チタン材,ニツ
ケル材等があげられる。また、このような単体材料だけ
ではなく、上記の材料を適宜に配合した合金ないしは上
記の材料を主要成分とし、これに上記以外の他の金属材
料を配合した合金も含まれる。
【0010】この発明の製法は、先に述べたように、上
記フツ素系ガスの雰囲気下で金属板の被塗装面を、例え
ばNF3 の場合、250〜400℃の温度に加熱保持
して上記被塗装面をフツ化処理する。そして、このフツ
化処理ののち、塗装の直前にH2 ガスまたは微量の水
分を吹き付けて上記被塗装面からフツ化膜を除去し金属
素地を露呈させ、この露呈面に塗装を施して目的とする
カラー金属板を得ることができる。このようなフツ素系
ガスにおけるNF3 等のフツ素源成分の濃度は、例え
ば1000〜100000ppmであり、好ましくは2
0000〜70000ppm、より好ましいのは300
00〜50000ppmである。このようなフツ素系ガ
スとの保持時間は、金属材の種類、加熱温度等に応じて
適当な時間を選べばよく、通常は数分ないし数十分であ
る。
【0011】この発明の製法をより具体的に説明すると
、図1に示す熱処理炉1内に金属板10を装入する。 この炉1は、外殻2内に設けたヒータ3の内側に内容器
4を入れたピツト炉で、ガス導入管5と排気管6が内容
器4内に挿入されている。ガス導入管5にはボンベ14
から流量計15,バルブ16等を経由してガスが供給さ
れる。内部の雰囲気はモータ7で回転するフアン8によ
つて攪拌される。上記金属板10は金属製のコンテナ1
1に入れて炉内に装入される。図1中、9は金属板10
の受台、12は真空ポンプ、13は除害装置である。こ
の炉1の内容器4内ににフツ素系ガス、例えばNF3 
とN2 ガスの混合ガスをボンベ14から流量計15,
バルブ16およびガス導入管5を介して導入し、ヒータ
3による加熱で所定の反応温度に加熱する。NF3 ガ
スは250〜400℃の温度で活性基のフツ素を発生し
、これにより上記金属板10の表面に付着していた加工
助剤や有機,無機系の汚染等が除去されると同時に、上
記金属板10の表面のFe O,Fe2 O3 ,Si
 O2 等の酸化物と次式に示すように反応し、上記金
属板10の表面に、Fe F2 ,Fe F3 ,Si
F4 等の化合物を組織中に含むごく薄いフツ化膜を形
成する。
【0012】 Fe O+2F→Fe F2 +1/2O2  Si 
O2 +4F→Si F4 +O2
【0013】この反
応により、上記金属板10の表面の酸化皮膜はフツ化膜
に変換され、表面に吸着されていたO2 も除去される
。そして、このようなフツ化膜は、H2 ,H2 Oが
存在しない場合、300〜600℃以下の温度で安定で
あつて、後続のフツ化膜除去までの間における上記金属
板10の表面への酸化皮膜の形成やO2の吸着を防止す
る。また、このようなフツ化処理では、その第1段階で
炉材表面に対してフツ化膜が形成されることとなること
から、その膜によつて、以後の炉材表面に対するNF3
ガスに基づく損傷が防止されるようになる。
【0014】上記のフツ化処理された金属板10は、塗
装の直前で、H2 ガスまたは微量の水分を吹き付けら
れる。これにより、上記フツ化膜が例えば次式のように
還元あるいは破壊され、それによつて上記金属板10の
表面に活性な金属素地が露呈する。
【0015】 2Fe F3 +3H2 →2Fe +6HFSi F
4 +2H2 →Si +4HF
【0016】その状態
で、直ちに上記金属板10の表面を塗装すると、所望の
カラー金属板を得ることができる。
【0017】このように、この発明の製法によれば、塗
装前に、金属板10の表面をフツ素系ガス雰囲気下で加
熱状態で保持させて、活性化したフツ素原子により金属
板10の表面に付着していた加工助剤等の異物を破壊等
して除去して金属板10の表面を浄化すると同時に、金
属板10の表面の酸化皮膜のような不働態膜をフツ化膜
に変化させて金属板10の表面をフツ化膜で保護してい
る。そして、塗装の直前に金属板10の表面に、例えば
H2 ガスまたは微量の水分を吹き付けて上記フツ化膜
を分解除去し、金属素地を露呈させるようにしている。 このため、後続の塗装工程において塗料が付着しやすく
、金属板10の表面からの塗膜の剥離がなくなる。
【0018】なお、上記の説明では、塗装の直前に、H
2 ガスまたは微量の水分の吹き付けのみを行つている
が、これに限定するものではなく、上記吹き付け後すぐ
に金属素地にリン酸塩皮膜化成処理を施して、金属素地
に対する塗膜の付着力強化、防食性向上を図るようにし
てもよい。この場合、さらにクロム酸水溶液による後処
理を行うことで、上記リン酸塩皮膜を補強し、防食性を
さらに向上させるようにしてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上のように、この発明のカラー金属板
の製法は、金属板の被塗装面を塗装するに先立つて、上
記被塗装面をフツ素系ガスに加熱状態で保持させている
。これにより、上記被塗装面に付着していた加工助剤等
の異物が除去されて上記被塗装面が浄化されると同時に
、上記被塗装面の酸化皮膜等の不働態膜がフツ化膜に変
化して上記被塗装面が保護される。したがつて、フツ化
膜の形成からその除去までの間に時間的な経過があつて
も、上記被塗装面に形成されたフツ化膜は良好な状態で
上記被塗装面の保護を行う結果、上記被塗装面に対する
再度の酸化皮膜の形成が防止される。そして、このフツ
化膜は塗装の直前に分解除去され、それによつて上記被
塗装面に金属素地が露呈する。したがつて、この露呈面
に塗装を施すことにより、上記被塗装面に塗料が付着し
易くなり、塗膜の剥離が生じないカラー金属板が得られ
る。
【0020】
【実施例1】鉄板10を、図1に示すような熱処理炉1
でNF3 を5000ppm含有するN2 ガス雰囲気
下で300℃で15分間保持させる。そして、塗装の直
前にH2ガスを均一に吹き付けてから塗装した。得られ
たカラー鉄板には、一定期間が経過しても塗膜の剥離は
生じなかつた。
【0021】
【実施例2】鉄板10を、図1に示すような熱処理炉1
でNF3 を5000ppm含有するN2 ガス雰囲気
で300℃で15分間保持させる。そして、塗装の直前
に、H2ガスを均一に吹き付けたのちにリン酸塩皮膜化
成処理をし、かつクロム酸水溶液による後処理を行い、
それから塗装した。得られたカラー鉄板には、一定期間
が経過しても塗膜の剥離は生じなかつた。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に用いる熱処理炉の断面図
である。
【符号の説明】
1  熱処理炉 10  金属板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  金属板の被塗装面をフツ素系ガス雰囲
    気下において加熱状態で保持して上記被塗装面にフツ化
    膜を生成し、塗装直前に上記被塗装面に生成されたフツ
    化膜を除去して金属素地を露呈させ、この露呈面に塗装
    を施すことを特徴とするカラー金属板の製法。
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