JPH0452285A - 建材用ステンレス表面処理鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐食性に優れた建材用ステンレス表面処理鋼板
およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

ステンレス鋼板は優れた耐食性およびステンレス鋼板独
特の肌、色調を生かして、ビルの内外装、エレベータ内
壁、手摺等の建材用途に幅広く使用されている。

建材用ステンレス鋼板の表面処理方法として従来行われ
ている方法は、鏡面仕上げ、ヘアライン仕上げ等の機械
研磨仕上げおよび化学エツチング仕上げである。

一方、近年のファツショナブル化の動きに伴い、建材用
ステンレス鋼板にも意匠性が求められるようになり、鋼
板表面に着色被膜を化学的に施した化学発色ステンレス
鋼板や塗装ステンレス鋼板が開発され、市販されている
。ところが、化学発色ステンレス鋼板は化学的活性度の
不均一性に起因する仏座が発生し易く、しかも着色被膜
の膜厚が薄いので耐摩耗性が悪く、ブラシ等の摩擦で容
易に退色する欠点を有している。また、塗装ステンレス
鋼板は塗膜厚みが２０μｍ程度と厚いため、鏡面仕上げ
、ヘアライン仕上げ等の表面肌が失われる欠点を有して
いる。

これら化学発色ステンレス鋼板および塗装ステンレス鋼
板の欠点に鑑みて、最近スパッタリング、イオンブレー
ティング、プラズマＣＶＤ等のプラズマコーティングに
よりステンレス鋼板の表面にセラミックス被膜を形成し
、意匠性を高めようとする試みが盛んに行われている。

セラミックス膜は例えば、ＴｉＮは金色、ＴｉＡＱＮは
ブロンズ色のように生成物質に基づく一定の色を呈する
ため、化学発色ステンレス鋼板のような包理は生じ難く
、かつ膜硬度はＨｖ２０００と非常に硬いため耐摩耗性
は良好である。また、膜厚は０．２μ＋１〜５μｍと比
較的薄いため被膜後も鏡面仕上げ、ヘアライン仕上げ等
の表面肌は変化しない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

プラズマコーティングにより形成されたセラミックス被
膜は前述の利点を有するものの、セラミックス被膜中で
のピンホールの存在が避けられず、腐食環境中に晒され
ると該ピンホール部からステンレス鋼板の腐食が進行す
る問題がある。

このような不都合を解消すべく種々の検討がなされ１例
えば特開平１−１７２５５７号公報にはセラミックス被
膜のピンホール部にクロムおよびクロム酸化物の複合物
を埋設することによって耐食性を向上する方法が開示さ
れている。しかし、この方法は塩水噴霧試験のように試
験片表面がたえず塩水によって洗われているような環境
においては良好な耐食性を示すが、金属粉等の塵埃が存
在する実環境では、塵埃によって誘発される錆から腐食
が進行する欠点を有している。

〔問題解決の手段〕

本発明者等は、ステンレス鋼板表面の被膜を２層構造と
し、下側の第１層としてプラズマコーテングによるセラ
ミック層を設け、上側の第２ＭとしてＡｌ、Ｚｒ、Ｔｉ
、Ｓｉの酸化物被膜を設けることにより、実環境におい
ても優れた耐食性を有するステンレス鋼板を製造できる
ことを見出した。

本発明は、上記知見に基づき従来の上記問題を解決した
建材用ステンレス表面処理鋼板とその製造方法を提供す
る。

〔発明の構成〕

本発明によりば、表面に被膜を有するステンレス鋼板で
あって、該被膜の第１層がプラズマコーティングにより
形成されたセラミックス被膜であり、その上側の第２層
がＡｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、　Ｓｉの１種または２種以上の酸
化物被膜であることを特徴とする建材用ステンレス表面
処理鋼板が提供される。

また本発明によれば、ステンレス鋼板の表面上にプラズ
マコーティングによりセラミックス被膜を形成した後、
その被膜上にＡｌ、　２ｒ、Ｔｉ、　Ｓｉのアルコキシ
ドまたはアセチルアセトナト錯塩の１種または２種以上
を０．００５重量％以上含有するアルコール溶液を塗布
して、２００〜６００℃に加熱し、Ａρ、Ｚｒ、　Ｔｉ
、　Ｓｉの１種または２種以上の酸化物被膜を設けるこ
とを特徴とする建材用ステンレス表面処理鋼板の製造方
法が提供される。

本発明において、金属酸化物被膜は、０．０１μ−以上
、好ましくは０．０５〜０．２μｍ、一般には約０．１
μｍの膜厚を有する。ここで下限を０．０１μｍにした
のは、０．０１μｍ未満であると、金属酸化物被膜に生
じたピンホールが埋め尽くされずに残留し、耐食性向上
効果を期待できないためである。上限は、被膜を均一に
形成できるのであれば、０．２μｍ以上でもよいが、膜
厚が厚過ぎると被膜の可撓性が低下し、クランクや剥離
が生じ易くなる。

上記金属酸化物被膜としては、Ａｌ、　Ｚｒ、　Ｔｉ、
　Ｓｉの１種または２種以上の酸化物が用いられる。

上記金属酸化物被膜を形成するには、Ａρ、　Ｚｒ、Ｔ
ｉ、　Ｓｉのアルコキシドまたはアセチルアセトナト錯
塩の１種または２種以上を０．００５重量％以上含有す
るアルコール溶液を塗布して、２００〜６００℃に加熱
すればよい。これらの金属アルコキシドやアセチルアセ
トナト金属錯塩は、水や酸の存在下に加水分解して脱水
縮合し、加熱すると金属酸化物のポリマー被膜になり、
前述のような極めて薄い被膜を均一に形成することがで
きる。

加熱を２００〜６００℃で行うのは、Ｚｏｏ　’Ｃ未満
てあると脱水縮合が完全に進行しないため、完全な酸化
物被膜にならず、６００℃を越えると溶媒のアルコール
が急激に蒸発し、ピンホールが発生する。

塗布するＡｆｌ、　Ｚｒ−Ｔｉ、　Ｓｉのアルコキシド
の好適な具体例は、ＡＱエトキシド、ＡΩイソプロポキ
シド、Ｚｒテトラエトキシド、Ｔ１イソプロポキシド、
Ｔ１イソブトキシド、エチルシリケート、メチルシリケ
ートなどである。またアセチルアセトナト金属錯塩の好
適な具体例は、アセチルアセトナトシルコニウム、アセ
チルアセトナトチタニウム、アセチルアセトナドアルミ
ニウム、オクチル酸ジルコニウムなどである。

これらの化合物を塗布するには、アルコールに上記化合
物の１種または２種以上を０．００５重量％以上溶解さ
せて行うが、使用するアルコールは上記化合物を均一に
分散できるものであれば特に制限はなく、低級アルコー
ルで十分である。なお。

アルコール以外にもトルエンやキシレンのような低沸点
溶媒を使用することもできる。

溶媒のステンレス鋼板への塗布方法は、浸漬引上げ法、
スプレー法、ロールコート法、スピン法など均一に塗布
できる方法であればよい。

上記金属酸化物被膜の下側には、プラズマコーティング
によりセラッミクス被膜が予め形成される。プラズマコ
ーティングとしてはスパッタリング、イオンブレーティ
ング、プラズマＣＶＤの何れも適用できる。セラミック
ス被膜としてＴ１、Ａｌ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｂ、Ｎｂ、Ｔａ
　　Ｃｒ、Ｍｏ　　Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ　　ν及びＳ
ｌの１種もしくは２種以上の窒化物、炭化物、炭窒化物
または酸化物が適用できる。

なお、上記セラミックス被膜の下地コーティングとして
金属および半金属の被膜があってもかまわない。

〔実施例〕

板厚ｌｌｌＩｎの５ＵＳ３０４鋼板（ヘアライン仕上げ
）をアルカリ系洗浄液中で１分間陽極電解処理したのち
、スパッタリング（マグネトロンスパッタリング）およ
びイオンブレーティング（ＲＦイオンブレーティング）
により、ＴｉＮおよびＴｉＡＲＮおよびＡＱ２０．を被
膜した。被膜厚みはスパッタリングは０．３μｍとし、
イオンブレーティングは１．０μｍとした。そして、一
部のサンプルに表１に示す条件で金属酸化物を被覆した
。その後、海岸に近い工業地帯に１年間暴露を行い耐食
性を調査した。

結果を表１に示す。比較例のサンプルには全で発錆が認
められるが、セラミックス被覆上に金属酸化物を被覆し
た本発明の実施例のサンプルには発錆は認められない。

〔発明の効果〕

本発明の表面被覆ステンレス鋼板は、鋼板表面にプラズ
マコーティングにより形成した第１層が設けられるので
鋼板表面との密着性に優れ剥離強度が大きい。更に、第
１層のセラミックス被膜が第２層の金属酸化物被膜によ
って完全に覆われるためピンホール等が発生せず、優れ
た耐蝕性を発揮し、金属粉等の塵埃が存在する実環境に
おいても腐食が確実に防止される。また被膜全体の膜厚
が薄いので被膜形成後も鋼板表面の鏡面仕上げ、ヘアラ
イン仕上げ等の表面肌を損なうことがない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に被膜を有するステンレス鋼板であって、該
   被膜の第１層がプラズマコーティングにより形成された
   セラミックス被膜であり、その上側の第２層がＡｌ、Ｚ
   ｒ、Ｔｉ、Ｓｉの１種または２種以上の酸化物被膜であ
   ることを特徴とする建材用ステンレス表面処理鋼板。
2. （２）ステンレス鋼板の表面上にプラズマコーティング
   によりセラミックス被膜を形成した後、その被膜上にＡ
   ｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｉのアルコキシドまたはアセチルア
   セトナト錯塩の１種または２種以上を０．００５重量％
   以上含有するアルコール溶液を塗布して、２００〜６０
   ０℃に加熱し、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｉの１種または２
   種以上の酸化物被膜を設けることを特徴とする建材用ス
   テンレス表面処理鋼板の製造方法。