JPH0920983A - 撥水性に優れた鋼板 - Google Patents

撥水性に優れた鋼板

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JPH0920983A
JPH0920983A JP16584795A JP16584795A JPH0920983A JP H0920983 A JPH0920983 A JP H0920983A JP 16584795 A JP16584795 A JP 16584795A JP 16584795 A JP16584795 A JP 16584795A JP H0920983 A JPH0920983 A JP H0920983A
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JP
Japan
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steel sheet
layer
coating layer
water
water repellency
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JP16584795A
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Shiro Fujii
史朗 藤井
Hiroshi Kanai
洋 金井
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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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
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板表面に水が接しても流れ落ち、水との接
触がなくなり、腐食を防止した撥水性に優れた鋼板を提
供すること。 【構成】 めっき鋼板、又はめっき鋼板に化成処理被膜
層、更にはめっき鋼板に化成処理被膜層その上に有機被
膜層のいずれかに金属カップリング処理した撥水処理層
を形成せしめたことを特徴とする撥水性に優れた鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築材料、家電、自動
車等の分野の使用される撥水性に優れた鋼板に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に鋼板は強度、加工性及び軽量化に
優れ、かつ価格が安い等の長所をもつが、一方、水に接
触すると腐食し易い欠点があるため、木材、プラスチッ
ク、ステンレス、アルミ等の他素材に比較して水に接触
し易い部位に使用する場合は注意が必要である。そこ
で、この対策として、電着塗装、シーリング等の防水後
処理が行われるが、コスト高であり、かつ複雑な構造や
袋構造などの構造上、防水後処理が全く出来ない場合が
ある。また、鋼板表面の撥水性が悪いと、表面が水濡れ
状態に維持される時間が長くなり、塵、ごみ等が吸着し
表面が汚れ易いという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、木材
等の他素材に比較して、強度、加工性及び軽量化に優
れ、かつ、価格が安い等の優れた特性を有することから
も建材、家電等に使用されているが、一方でこれら鋼板
は水に接触すると腐食に易い欠点がある。そのために、
特に建材としての屋根、浴室用及び台所用鋼板、また、
家電分野での洗濯機、食器洗い器用鋼板並びに自動車分
野でのドアヘム部、足廻り部用鋼板等の水に接触する機
会の多い部位に適用される薄板鋼板の場合には、鋼板に
水が接触し腐食するという問題が生ずる。この対策とし
てフッ素系のプレコート鋼板が使用されるがコストが高
いという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解消する
べく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、めっき鋼板の
表面に金属カップリング処理による撥水処理層を形成す
ることにより鋼板表面に水が接しても流れ落ち、水との
接触がなくなり、腐食を防止した撥水性に優れた鋼板を
提供するものである。その発明の要旨とするところは、 (1)めっき鋼板の表面に金属カップリング処理化合物
の被膜層を有することを特徴とする撥水性に優れた鋼
板。 (2)めっき鋼板の表面の第1層にクロメート系もしく
はりん酸塩系の化成処理被膜層、第2層に金属カップリ
ング処理化合物の被膜層を有することを特徴とする撥水
性に優れた鋼板。
【0005】(3)めっき鋼板の表面の第1層にクロメ
ート系もしくはりん酸塩系の化成処理被膜層、第2層に
有機被膜層、第3層に金属カップリング処理化合物の被
膜層を有することを特徴とする撥水性に優れた鋼板。 (4)(1)、(2)及び(3)に記載の金属カップリ
ング処理化合物の化学一般式が下記で示されることを特
徴とする撥水性に優れた鋼板にある。
【0006】
【化2】
【0007】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図1はめっき鋼板上に撥水処理層を形成した鋼板
の断面図である。図1に示すように、めっき鋼板1の表
面に金属カップリング処理した撥水処理層2を形成せし
めたもので、金属カップリング処理とは金属カップリン
グ剤であるビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(α
メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、β−(3、4エボキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチ
ル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、ジシクロペンタジエニル
チタニウム(II)ジクロリドジシクロペンタジエニル
ジルコニウム(II)ジクロリドジエチルアルミニウム
エトキシド等でこれらを水またはアルコール溶媒に希釈
溶解した液に鋼板を浸漬或いは吹き付けした後乾燥させ
て撥水処理層2を形成させる。
【0008】また、上記金属カップリング剤を樹脂に混
合して使用しても良い。この場合は、例えば熱可塑性樹
脂であるポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ
スチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ナイロン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂
や熱硬化性樹脂であるメラミン樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリサルファイ
ド樹脂等に1〜3wt%混合して使用する。めっき鋼板
は溶融亜鉛めっき鋼板、Zn−Al合金めっき鋼板、A
lめっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板及びZn−Ni、Z
n−Ni−Co、Zn−Fe、Zn−Cr合金めっき鋼
板等をいう。
【0009】図2はめっき鋼板に化成処理被膜層をその
上に撥水処理層を形成した鋼板の断面図である。図2に
示すように、めっき鋼板1の表面にクロメート系もしく
はりん酸塩系化成処理被膜層3を形成せしめ、その化成
処理被膜層3の上に金属カップリング処理した撥水処理
層2を形成せしめたもので、クロメート系もしくはりん
酸塩系化成処理被膜層としては、公知の塗布型クロメー
ト及び電解型クロメートのいずれでもよく、塗布型クロ
メートであれば3価クロムを主成分とする水溶性クロム
化合物を含有する酸性水溶液を塗布する。また、電解型
クロメートであれば例えばクロム酸を主成分とし、他に
硫酸を添加したもの等各種陰イオンを添加した浴を用い
て、鋼板を陰極電解処理する。さらに、りん酸塩として
はりん酸亜鉛系化成処理等が使用される。これら溶液を
スプレーすることにより、金属カップリング処理の前処
理として行われる。
【0010】図3はめっき鋼板に化成処理被膜層その上
に有機被膜層更に撥水処理層を形成した鋼板の断面図で
ある。図3に示すように、めっき鋼板1の表面にクロメ
ート系もしくはりん酸塩系化成処理被膜層3を形成せし
め、その化成処理被膜層3の上に更に有機被膜層4を形
成した後、その上に金属カップリング処理した撥水処理
層2を形成せしめたもので、有機被膜層としては、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノールエポキシ樹脂、ウ
レタン化エポキシエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アク
リルポリマー、エポキシエステル−エポキシアクリレー
ト樹脂等に必要に応じて、これらの樹脂にSiO2 のコ
ロイド(ゾル)あるいは粉末を添加して塗布する。
【0011】金属カップリング処理の化学一般式におい
て、Mは金属であり具体的には、Si,Ti,Zr,A
l等である。Aは有機材料と結合する置換基を持つ有機
官能基であり具体的には、ビニル、エポキシ、アミノ、
グリシドキシ、メタクリル、メルカプト等の置換基を構
造中に1種又は2種以上含む有機官能基である。Bはア
ルキル基であり、メチル、エチル基等である。Xは加水
分解性基であり具体的には、クロル、アルコキシ、アセ
トキシ、アルキルアミノ等の加水分解しやすい官能基で
あり、鋼板表面との結合に関与する。nは金属の配位数
であり、Si,Ti,Zrは4、Alは3である。aは
AのMへの結合数であり、0≦a<nとする。bはBの
Mへの結合数であり、0≦b<nとする。n-(a+b)
はXのMへの結合数であり、0<n-(a+b)≦nとす
る。
【0012】
【実施例】亜鉛めっき鋼板の表面に塗布型クロメート層
としてCr付着量で40mg/m 2 形成せしめ、その上
層に有機溶剤系ウレタン化エポキシエステル樹脂とSi
2 とポリアミド樹脂からなる有機被膜1μmとさらに
その表面にビニルトリクロルシランからなる金属カップ
リング剤を処理した撥水処理層を形成した鋼板を、塩水
噴霧→湿潤→乾燥のサイクル腐蝕試験を1サイクル/8
hrsとして4000サイクル後のめっき腐蝕減量にて
評価した。その結果1g/m2 と極めて少ないことが確
認された。このように、最上層に金属カップリング剤で
処理した撥水処理層を形成することにより、鋼板表面の
撥水性が良く、表面の水濡れ状態に維持される時間が短
く耐蝕性が良く、しかも塵、埃等が吸着して表面が汚れ
ることもない鋼板を得ることが出来た。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による最上層
部に金属カップリング剤で処理した撥水処理層を形成す
ることにより、鋼板表面に水が接しても流れ落ち、水と
の接触がなくなり、撥水性が良く、従って、耐蝕性が極
めて優れ、しかも塵、埃等が吸着して表面の汚れること
のない表面処理鋼板として建材分野等への用途拡大を図
ることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】めっき鋼板上に撥水処理層を形成した鋼板の断
面図、
【図2】めっき鋼板に化成処理被膜層をその上に撥水処
理層を形成した鋼板の断面図、
【図3】めっき鋼板に化成処理被膜層その上に有機被膜
層更に撥水処理層を形成した鋼板の断面図である。
【符号の説明】
1 めっき鋼板 2 撥水処理層 3 化成処理被膜層 4 有機被膜層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 めっき鋼板の表面に金属カップリング処
    理化合物の被膜層を有することを特徴とする撥水性に優
    れた鋼板。
  2. 【請求項2】 めっき鋼板の表面の第1層にクロメート
    系もしくはりん酸塩系の化成処理被膜層、第2層に金属
    カップリング処理化合物の被膜層を有することを特徴と
    する撥水性に優れた鋼板。
  3. 【請求項3】 めっき鋼板の表面の第1層にクロメート
    系もしくはりん酸塩系の化成処理被膜層、第2層に有機
    被膜層、第3層に金属カップリング処理化合物の被膜層
    を有することを特徴とする撥水性に優れた鋼板。
  4. 【請求項4】 請求項1、2及び3に記載の金属カップ
    リング処理化合物の化学一般式が下記で示されることを
    特徴とする撥水性に優れた鋼板。 【化1】
JP16584795A 1995-06-30 1995-06-30 撥水性に優れた鋼板 Withdrawn JPH0920983A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006028597A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Dipsol Chem Co Ltd 防錆処理剤及び防錆処理方法
WO2013125657A1 (ja) 2012-02-24 2013-08-29 Jfeスチール株式会社 金属材料の表面処理方法、および金属材料
JP2016056394A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 Jfeスチール株式会社 亜鉛系めっき鋼板

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Effective date: 20020903