JPH0810700A - ゴムコーティングステンレス鋼板 - Google Patents

ゴムコーティングステンレス鋼板

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JPH0810700A
JPH0810700A JP15204694A JP15204694A JPH0810700A JP H0810700 A JPH0810700 A JP H0810700A JP 15204694 A JP15204694 A JP 15204694A JP 15204694 A JP15204694 A JP 15204694A JP H0810700 A JPH0810700 A JP H0810700A
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JP
Japan
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stainless steel
rubber
steel plate
coating
layer
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Withdrawn
Application number
JP15204694A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhide Yoshida
安秀 吉田
Toshihiko Okada
敏彦 岡田
Kenji Osawa
健次 大沢
Hiroshi Hatano
浩 秦野
Masaki Omura
雅紀 大村
Saburo Ito
三郎 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 低コストで環境を汚染せず、しかもステンレス鋼板とゴ
ム層の密着性に優れたゴムコーティングステンレス鋼板
を提供する。 【目的】 表面に化成処理被膜層、耐熱性塗膜層、耐熱
性ゴム層を順次形成させたステンレス鋼板において、前
記耐熱性塗膜層がポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフ
ェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ
ソ素系樹脂のうち少なくとも1種類以上からなるゴムコ
ーティングステンレス鋼板。なお前記化成処理液中のリ
ン酸とシリカの重量比が1/10以上5以下であり、か
つその被膜付着量が2mg/m2 以上200mg/m2
以下であることがより好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車エンジン
などのシリンダーガスケットに使用されるゴムコーティ
ングステンレス鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車エンジンなどのシリン
ダーガスケット材としては、アスベストをニトリルゴム
やフェノール樹脂などで固めた積層板が用いられていた
が、アスベスト公害が明らかになるにつれて、金属を素
材としたガスケットに置き換えられるようになってき
た。金属素材としては主にステンレス鋼板が使用されて
いるが、ステンレス鋼板をそのままガスケットに用いる
とシリンダーヘッドやシリンダーブロックとの気密性が
確保できないため、その表面を耐熱性ゴムで被覆したゴ
ムコーティングステンレス鋼板が使用されている。
【0003】一般にステンレス鋼板と耐熱性ゴムとの密
着性はよくないが、シリンダーガスケットに使用される
場合は、200〜300℃に加熱されたり冷却水(不凍
液)に曝されることから、その密着性の劣化が著しくシ
リンダーガスケット用ゴムコーティングステンレス鋼板
の大きな問題となっている。
【0004】そこで、その密着性を改善するために以下
に示すような技術が提案されている。
【0005】従来技術1:ステンレス鋼板表面に機械的
に凹凸を形成する方法。(特開昭63ー264201号
公報など) 従来技術2:ステンレス鋼板表面に薄い硅酸塩の被覆を
形成する方法。(特開平1ー120483号公報) 従来技術3:ステンレス鋼板表面に亜鉛メッキ層を設け
る方法。(特開平1ー182669号公報) 従来技術4:ステンレス鋼板表面に亜鉛メッキ層および
リン酸亜鉛結晶被膜を順次形成する方法。(特開平1ー
203763号公報) 従来技術5:ステンレス鋼板表面にクロメート被膜を形
成する方法。(特開平3ー227622号公報、特開平
3ー265764号公報など)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術1の方法では、塗装後にも凹凸が残存しシリンダー内
の気密性が保ち難いことや凹凸の深さや大きさの制御が
難しいという問題がある。従来技術2の方法では、ステ
ンレス鋼板と硅酸塩被膜との間で密着不良が生じる。従
来技術3、4の方法では、メッキ工程が必要なため製造
コストが著しく高くなる。従来技術5の方法では、密着
性は改善されるが、クロメートが不凍液などに溶出した
り、排気ガスとして大気中に飛散して環境上の問題とな
る。
【0007】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、低コストで環境を汚染せず、しかもス
テンレス鋼板とゴム層の密着性に優れたゴムコーティン
グステンレス鋼板を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は、表面に化成
処理被膜層、耐熱性塗膜層、耐熱性ゴム層を順次形成さ
せたステンレス鋼板において、前記耐熱性塗膜層がポリ
エーテルサルフォン樹脂(PES)、ポリフェニレンス
ルフィド樹脂(PPS)、ポリアミドイミド樹脂(PA
I)、フッ素系樹脂のうち少なくとも1種類以上からな
るゴムコーティングステンレス鋼板によって解決され
る。また前記化成処理被膜層が、リン酸とシリカからな
り、そのリン酸とシリカの重量比が1/10以上5以下
である化成処理液を塗布、乾燥して形成させた被膜であ
り、かつその被膜付着量が2mg/m2 以上200mg
/m2 以下である場合は、より優れたステンレス鋼板と
ゴム層の密着性が得られる。
【0009】
【作用】ステンレス鋼板とゴム層の間にPES樹脂、P
PS樹脂、PAI樹脂、フッ素系樹脂のうち少なくとも
1種類以上からなる耐熱性塗膜層を設けることにより、
ゴム層と塗膜層の間の良好な密着性を確保でき、また前
記塗膜層は適切な化成処理を施したステンレス鋼板表面
とも良好な密着性を示すので、塗膜層を介してステンレ
ス鋼板とゴム層の間に極めて良好な密着性が得られる。
耐熱性塗膜層を構成する樹脂とゴムの密着性が優れてい
る理由は明らかではないが、樹脂とゴム中の分子極性が
近いことや分子構造が似ていることに起因すると考えら
れる。
【0010】化成処理としては、クロメート処理やシリ
カカップリング剤処理、リン酸塩処理などの処理方法が
適用可能であるが、クロメート処理については、前記し
たように、クロメートが不凍液などに溶出したり、排気
ガスとして大気中に飛散して、環境汚染の原因となる恐
れがあるので使用を控えた方が望ましい。またシリカカ
ップリング剤処理やリン酸塩処理は、密着性においてや
や劣るため、リン酸とシリカからなる化成処理が最も好
ましい。またリン酸とシリカからなる化成処理液を塗布
して形成させた被膜層がステンレス鋼板と耐熱性塗膜層
との密着性を向上させるのは、リン酸によりステンレス
鋼板表面がエッチングされ微細な凹凸が生じることによ
るアンカー効果と、析出するリン酸塩とステンレス鋼板
表面の間に結合が生じる化学的効果の両方の効果による
と考えられる。さらに化成処理被膜層に含まれるシリカ
は化成処理被膜層を強化するとともに、シリカ中のシラ
ノール基(SiーOH)はステンレス鋼板と耐熱性塗膜
層の両方に化学結合するため、ステンレス鋼板と塗膜層
との間の密着性をより向上させると考えられる。
【0011】リン酸とシリカからなる化成処理液中のリ
ン酸とシリカの重量比は、5を越えるとリン酸含有量が
多過ぎて安定な化成処理被膜層ができ難くなり、1/1
0未満とリン酸含有量が少な過ぎると化成処理被膜層の
ステンレス鋼板表面に対する密着性が確保できなくなる
場合もあるため、1/10以上5以下であることが望ま
しい。
【0012】また化成処理被膜層の塗布量は、2mg/
2 未満であると被膜が不均一になりやすいため被膜が
付着しない部分が生じる場合があり、200mg/m2
を越えると被膜内部で凝集破壊が起こりやすくなり密着
性を損なう場合もあるので、2mg/m2 以上200m
g/m2 以下の範囲内であることが望ましい。
【0013】
【実施例】
(実施例1)厚さ0.25mmのSUS301ステンレ
ス鋼板表面に、表1に示す種々の液組成の化成処理液
を、その付着量が表1に示すようになるように塗布し、
板温が80℃になる条件で乾燥した後、その上に表1に
示すように組成を変えた層厚5μmの耐熱性塗膜層を設
け、それぞれの塗膜に適した条件で焼き付けた。さらに
その上にフッ素ゴム(大平化成( 株) 製エイトシールF
ー20ーN)を、膜厚10μmになるように塗装し、1
80℃30分間の条件で焼付を行い、本発明例であるゴ
ムコーティングステンレス鋼板の試料(No.1〜1
6)を作成した。また比較例として、表1に示す種々の
液組成の化成処理液を、その付着量が表1に示すように
なるように塗布し、板温が80℃になる条件で乾燥した
後、その上に耐熱性塗膜層を設けることなく上記フッ素
ゴム層を上記の条件で塗装、焼付した試料(No.17
〜24)および化成処理被膜を形成し、その上に表1に
示す本発明範囲外の樹脂からなる塗膜層を設けた後フッ
素ゴム層を設けた試料(No.25〜27)を作成し
た。
【0014】これらの試料についてゴム密着性と加熱密
着性を調査した。それらの試験条件は以下の通りであ
る。 (1)ゴム密着性 各試料について、鋭利なカッターでゴム層にステンレス
鋼板表面まで達する1mm角10×10マスの碁盤目傷
をつけ、130℃に加熱した自動車ラジエーター用クー
ラント液(トヨタ純正ロングライフクーラント)に20
0時間浸漬した後、前記傷部に粘着テープで強制剥離を
行い、ゴム層の剥離の程度で評価した。評価基準は、碁
盤目部の残存数が100の時◎、90から99を○、6
0〜89を△、59以下を×とした。 (2)加工部密着性 各試料について、密着曲げ(0T曲げ、ただしTは試料
の板厚)を行った後に、150℃、100時間加熱し、
曲げ加工部に粘着テープで強制剥離を行い、ゴム層の剥
離の程度で評価した。評価基準は、ゴム層の残存面積率
100%の時◎、90〜99%を○、60〜89%を
△、59%以下を×とした。
【0015】調査の結果を表1に示す。本発明例である
ステンレス鋼板とゴム層との間に耐熱性塗膜層を介在さ
せた試料No.1〜16においては、化成処理液の組成
やその被膜付着量によらず優れたステンレス鋼板とゴム
層の密着性が得られることがわかる。一方、耐熱性塗膜
層を設けてない試料No.17〜24は、いずれの化成
処理被膜層を用いても劣悪な密着性しか得られない。ま
た本発明範囲外の塗膜層を設けた試料No.25〜27
おいても、良好な密着性は得られない。
【0016】なおクロメート系化成処理液を塗布した試
料の一部に、高温の純水中や食塩水中でクロメートの溶
出が起こり環境上の問題が生じるものがあった。
【0017】
【表1】
【0018】(実施例2)表1に示す実施例1の結果を
見ると、リン酸とシリカからなる化成処理液を用いた場
合は他の化成処理液を用いた場合より密着性に優れる傾
向が認められる。そこで表2に示すようなリン酸とシリ
カからなる化成処理液のリン酸とシリカの重量比および
その被膜付着量変えて、それぞれの最適範囲を調査し
た。なおいずれの試料においても密着性が著しく劣化し
ないように表2に示すような耐熱性塗膜層を設けてあ
る。用いたステンレス鋼板、ゴム層の種類や作成条件お
よび密着性の試験方法はすべて実施例1の場合と同じで
ある。
【0019】調査結果を表2に示す。いずれの試料もス
テンレス鋼板とゴム層の密着性に問題はないが、リン酸
とシリカからなる化成処理液のリン酸とシリカの重量比
が1/10以上5以下であり、かつその被膜付着量が2
mg/m2 以上200mg/m2 以下の場合は、特に優
れた密着性を示すことがわかる。
【0020】
【表2】
【0021】なお化成処理液中のリン酸は、正リン酸、
無水リン酸あるいはこれらの水溶液のいずれでもよい。
またシリカは市販されているものでよく、好ましくは平
均粒径5〜100nmのシリカゾルが適当で、その製法
は乾式法でも湿式法でもよい。化成処理液は、化成処理
被膜の付着量に応じて濃度を調節されたリン酸水溶液と
所定量のシリカとを混合、攪拌し、均一な溶液とするこ
とにより調製することができる。化成処理に際しては、
アルカリや溶剤による原板表面の脱脂後、必要に応じて
アルカリや酸によるエッチングなどの前処理を施せばよ
い。なお化成処理液の塗布には、スプレーの他にロール
コート、カーテンフローコート、浸漬、静電塗布などの
いずれの方法を用いてもよい。その乾燥は水分を蒸発さ
せればよく、その温度は50〜150℃が適当である。
【0022】耐熱性塗膜層としては、上記の耐熱樹脂を
単独あるいは混合して主成分とし、これに顔料、充填
材、界面活性剤や消泡剤等の添加剤、溶剤、分散媒等を
要求性能、塗装作業性などを考慮して適宜調合してもよ
い。また塗膜中のフッ素系樹脂としては、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)、四フッ化エチレン・パ
ーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)
の他に、四フッ化エチレン共重合樹脂(ETFE)など
の樹脂を用いてもよい。塗装方法には、スプレーの他に
ロールコート、カーテンフローコート、静電塗布などの
方法を用いてもよい。乾燥焼付には熱風加熱炉や赤外線
加熱炉、誘導加熱炉などを用いることができる。塗膜厚
は、0.1〜50μmの範囲にあるのが好ましい。
【0023】ゴム層を構成する主成分としては、フッ素
ゴム、シリコンゴムさらにはアクリロニトリルブタジエ
ンゴムなどを用いることができる。フッ素ゴムとは、含
フッ素オレフィンを単独または共重合させて得られるゴ
ム状物質であり、耐熱性、耐薬品性、耐寒性に優れ、
油、燃料などに強い抵抗力を有する特殊用途のゴムであ
る。具体的には、含フッ素アクリル酸エステル重合体、
フッ化ビニリデン共重合体、含フッ素ケイ素ゴム、含フ
ッ素ポリエステルゴム、含フッ素ジエン共重合体などで
ある。コーティング法は、何ら制限を要するものではな
く、例えばラテックス化して塗布する方法や高極性溶媒
に溶解した塗料として塗布する方法などを用いることが
できる。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、低コストで環境を汚染せず、しかもステンレ
ス鋼板とゴム層の密着性に優れたゴムコーティングステ
ンレス鋼板を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B05D 7/24 X 7415−4F L 7415−4F B32B 15/06 Z (72)発明者 秦野 浩 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大村 雅紀 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 伊藤 三郎 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に化成処理被膜層、耐熱性塗膜層、
    耐熱性ゴム層を順次形成させたステンレス鋼板におい
    て、前記耐熱性塗膜層がポリエーテルサルフォン樹脂、
    ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹
    脂、フッ素系樹脂のうち少なくとも1種類以上からなる
    ことを特徴とするゴムコーティングステンレス鋼板。
  2. 【請求項2】 前記化成処理被膜層が、リン酸とシリカ
    からなり、そのリン酸とシリカの重量比が1/10以上
    5以下である化成処理液を塗布、乾燥して形成させた被
    膜であり、かつその被膜付着量が2mg/m2 以上20
    0mg/m2以下である請求項1に記載のゴムコーティ
    ングステンレス鋼板。
JP15204694A 1994-07-04 1994-07-04 ゴムコーティングステンレス鋼板 Withdrawn JPH0810700A (ja)

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JP15204694A JPH0810700A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 ゴムコーティングステンレス鋼板

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JP15204694A JPH0810700A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 ゴムコーティングステンレス鋼板

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JPH0810700A true JPH0810700A (ja) 1996-01-16

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ID=15531876

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JP15204694A Withdrawn JPH0810700A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 ゴムコーティングステンレス鋼板

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265708A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Nichias Corp 化成処理膜被覆鋼板及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265708A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Nichias Corp 化成処理膜被覆鋼板及びその製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010904