JPH0852414A - 塗装前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は自動車，家電，建材等に使用され、
加工密着性に優れ、高硬度の被覆を有する耐候性・耐熱
性のプレコート鋼板を製造するための塗装前処理方法を
提供する。 【構成】 無機成分となるアルコキシドもしくはその誘
導体と、有機成分となるジアルキルジアルコキシシラン
とを加えて加水分解した溶液を鋼板に塗布したのち熱処
理し、無機・有機融合体被覆鋼板を製造する方法におい
て、前記融合体を被覆する前に、鋼板の表面にニッケル
めっきで０．０１μｍ以上の被覆層を形成する塗装前処
理方法である。 【効果】 衛生上の問題が生ずることもなく、クロメー
ト処理と同等以上の性能を示し、無公害型プレコート鋼
板として優れた被覆鋼板が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車，家電，建材等
に使用される鋼板に、加工密着性に優れかつ高硬度の被
覆を施した耐候性・耐熱性の無機・有機融合体被覆鋼板
の塗装前処理方法に関する。

【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。その塗装を行う目的は、素地の鋼板を保護する
と同時に耐久性を増し、美麗さを保つことにある。

【０００３】近年、塗装鋼板の分野ではプレコート化が
急速に進んでいる。その理由の一つは、例えば「プレコ
ート鋼板の特性とその動向」（塗装技術，１９８２年１
２月号，Ｐ．６７）に紹介されているように、従来まで
鉄鋼メーカーがめっき鋼板を製造・供給し、自動車，家
電，建材等のユーザーがそれぞれの分野で製品に加工し
た後に、様々な塗装を施すいわゆるポストコートが採用
されてきた。

【０００４】しかし、塗装に係わる公害対策や作業環境
改善の要求の高まりによって、ポストコートが困難にな
ってきたことがあげられる。他の理由は、省力化による
製品コストの削減の要求があげられる。

【０００５】このプレコート鋼板には、従来以上に厳し
い塗料密着性能が要求されている。例えば家電用のプレ
コート鋼板として要求される代表的性能には、塗膜が硬
いこと（傷つきにくい），加工性がよいこと（加工によ
り塗膜にクラックが入ったり、剥離したりしない），耐
汚染性がよいこと（マジックインキ〔登録商標〕などに
よる汚れが落ちやすい）などが挙げられる。

【０００６】これらの要求性能の中では、硬さと加工性
という相反する性質を両方とも向上させるのが大きな課
題となっている。これらの性能はポストコートでは問題
にならなかった事象であるが、プレコート鋼板にとって
は厳しい課題である。

【０００７】一方プレコート鋼板は、トースターやオー
ブンレンジ等の耐熱材料としても適用されており、耐熱
性塗装鋼板としては、例えば特開昭６１−８７８７７号
公報や特開昭６３−２１６９８１号公報に、アルコキシ
ドを用いた耐高温酸化性被覆鋼板が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記に開示されたよう
な耐熱用途のプレコート鋼板には、基板としてステンレ
ス鋼板やアルミニウムめっき鋼板が使用される。このよ
うな鋼板に塗装被覆を形成させる場合には、塗料の密着
性を向上させるために、塗装前処理方法としてりん酸塩
処理やクロメート処理を施すことがある（例えば、特公
昭６３−６６３９３号公報参照）。

【０００９】しかしながら、上記のりん酸塩処理やクロ
メート処理では、ともに、耐熱用途の２００〜６００℃
における熱安定性に問題がある。さらにはりん酸塩処理
は反応性に乏しく、クロメート処理は作業環境が悪く、
廃液処理が難しいなどの問題もある。

【００１０】本発明の目的はこれらの問題を解決し、加
工密着性に優れ、高硬度の被覆を有する耐候性・耐熱性
のプレコート鋼板を製造するための塗装前処理方法を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、無機成分とな
るアルコキシドもしくはその誘導体と、有機成分となる
ジアルキルジアルコキシシランとを加えて加水分解した
溶液を鋼板に塗布したのち熱処理し、無機・有機融合体
被覆鋼板を製造する方法において、前記融合体を被覆す
る前に、鋼板の表面にニッケルめっきで０．０１μｍ以
上の被覆層を形成することを特徴とする塗装前処理方法
である。

【００１２】

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１３】まず本発明においては、加工密着性に優
れ、高硬度の被覆を有する耐候性・耐熱性プレコート鋼
板として、無機・有機融合体を被覆した鋼板を対象とす
る。

【００１４】上記の無機・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
合した材料と定義し、Ｍ−Ｏ−Ｍ結合（Ｍは金属，半金
属原子）からなる無機ポリマーの骨格を、−Ｏ−Ｓｉ
（Ｒ）₂ −Ｏ−基（Ｒはアルキル基）で置換したことを
特徴とする。ここでＭが無機成分、−Ｓｉ（Ｒ）₂ −が
有機成分である。

【００１５】本発明においては、無機成分となるアルコ
キシドもしくはその誘導体と、有機成分となるジアルキ
ルジアルコキシシランとを加えて加水分解した溶液を鋼
板に塗布した被覆鋼板の塗装前処理方法について検討し
た。

【００１６】前述したように、基板としてステンレス鋼
板やアルミニウムめっき鋼板を使用した耐熱用途のプレ
コート鋼板にりん酸塩処理やクロメート処理を施すと、
耐熱用途の２００〜６００℃における熱安定性に問題が
ある。そこで熱安定性がよく、塗布された皮膜との耐熱
密着性に優れた塗装前処理方法を種々検討した結果、ニ
ッケルめっきが好ましいとの知見を得た。

【００１７】ニッケルめっきの厚さは０．０１μｍ以上
とする。鋼板の表面を覆うためには最小厚みとして０．
０１μｍを必要とする。一方上限については、ニッケル
めっき厚みが大きくなるほどめっきの効果は確実である
が、経済性も考慮して任意に設定すればよい。

【００１８】なおニッケルめっきが優れる理由について
は、ニッケルの水溶液系の電極反応及び標準電極電位
（熱力学データからの計算値、２５℃、水素基準）は、
化１

【００１９】

【化１】Ｎｉ²⁺＋２ｅ^- ＝Ｎｉ（Ｓｏｌｉｄ）、−０．
２３６ Ｅ⁰ ／Ｖ

【００２０】鉄は、化２

【００２１】

【化２】Ｆｅ²⁺＋２ｅ^- ＝Ｆｅ（Ｓｏｌｉｄ）、−０．
４４０ Ｅ⁰ ／Ｖ

【００２２】クロムは、化３

【００２３】

【化３】Ｃｒ²⁺＋２ｅ^- ＝Ｃｒ（Ｓｏｌｉｄ）、−０．
７９ Ｅ⁰ ／Ｖ

【００２４】アルミニウムは、化４

【００２５】

【化４】Ａｌ³⁺＋３ｅ^- ＝Ａｌ（Ｓｏｌｉｄ）、−１．
６８ Ｅ⁰ ／Ｖ

【００２６】（電気化学便覧 第４版（電気化学協会
編、丸善）、より）であることから、ニッケルは他の金
属に比べて貴であるため、腐食による界面剥離を起こし
難いと推察される。

【００２７】ニッケルめっき方法は、電気めっき，無電
解めっき等の方法によって、ニッケルまたはニッケル−
りん合金を析出させるとよい。

【００２８】なお本発明の基板として使用する鋼板と
は、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定された冷延鋼板，ＪＩＳ
Ｇ４３０４〜７に規定されたステンレス薄鋼板，ＪＩ
Ｓ Ｇ３３１４に規定されたアルミニウムめっき鋼板等
をいう。

【００２９】

【実施例】本発明の塗装前処理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、この実施例
のみに限定されるものではない。

【００３０】フェライト系ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３
０光沢仕上げ，板厚０．５ｍｍ）の表面を、アルカリ脱
脂，酸洗いして活性化処理を施した。次に、鋼板の表面
に前処理として、下記表１に示す浴組成を用いて、ｐＨ
２．７４，浴温２０℃で厚さ０．１４μｍのニッケルめ
っきの被覆層を形成した。

【００３１】

【表１】

【００３２】引き続き、水洗い，乾燥して、アルコキシ
ドとしてテトラエトキシシラン，ジアルキルジアルコキ
シドとしてジメチルジエトキシシランとを加えて加水分
解した溶液を鋼板に塗布し、加熱硬化した。作製した無
機・有機融合体被覆鋼板に対して、下記表２に示す試験
性能を評価した。これらの結果を、同じく表２にまとめ
て示す。得られた各種試験の評価値は、前処理方法とし
てクロメート被覆層を形成した従来型のものと比べて同
等以上の性能であった。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、従来の塗装前処理
としてのクロメート処理は、環境衛生や廃液処理の問題
をかかえ、このような見地から社会的批判も高まりつつ
あるのに比べて、本発明による塗装前処理方法はニッケ
ルめっきであるから、上記の衛生上の問題が生ずること
もなく、またその性能もクロメート処理と同等以上の性
能を示し、自動車，家電，建材等に使用する無公害型プ
レコート鋼板として、優れた無機・有機融合体被覆鋼板
が製造できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 真吾 神奈川県川崎市中原区井田1618 新日本製 鐵株式会社先端技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機成分となるアルコキシドもしくはそ
   の誘導体と、有機成分となるジアルキルジアルコキシシ
   ランとを加えて加水分解した溶液を鋼板に塗布したのち
   熱処理し、無機・有機融合体被覆鋼板を製造する方法に
   おいて、前記融合体を被覆する前に、鋼板の表面にニッ
   ケルめっきで０．０１μｍ以上の被覆層を形成すること
   を特徴とする塗装前処理方法。