JPS5884977A - ステンレス鋼板の塗覆装前処理方法 - 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】 本発明は従来のリン酸塩処理を施した後、ピロガロール
含有の水溶液で水洗処理することを特徴とするもので、
ステンレス鋼板の塗膜若しくは有機フィルムの付着性の
向上を計ることを目的とするステンレス鋼板の塗覆装前
処理方法に関するものである。

最近のステンレスは建材、機器、厨房用品など多岐に渉
って使用され、ステンレスの持つ高耐食性、美麗さ、清
潔感、高級感などによって好評を得ているが、特に建材
関係では屋根、外装材に多く使用され始め屋根材として
必要な特徴として防げん性、貰い錆防止及び長期の耐久
性が挙げられるが、最近では着色の要求も出て来ている
。

この要求に応えられるものとしてステンレス鋼板上に塗
装を施すか、若しくは有機フィルムをラミネートする方
法が行なわれている。しかし、ステンレスに塗装若しく
は有機フィルムラミネートのための適切表ステンレス表
面調整若しくは前処理方法が無く、塗装若しくはラミネ
ート後のステンレスと塗膜或いはフィ、ルムとの初期付
着力が乏しいばかりでなく経時変化が激しく、例えば外
装建材などでは２〜３年位で塗膜が剥離し美感を損ね、
反って隙間腐食を起こすなど耐食性にも悪影響を及ぼす
など好ましくない。

この様なことからステンレスに対する前処理方法が検討
されている。

現在工業的に行なわれている前処理方法には溶剤洗浄、
アルカリ洗浄及びフッ硝酸処理が最も代表的な方法であ
る。

しかし之等の前処理方法については次の様な問題がある
。

（１）溶剤洗浄は油脂類や汚物を単に除去するだけであ
って、塗装及び有機フィルムラミネートの付着性を根本
的に向上させるものでばなく油脂。

汚物の存在による付着力の低下を阻止するに過ぎガい。

（２）　　アルカリ洗浄も（１）の溶剤による洗浄と同
様。

油脂類、汚物の除去には効果的であるが、アルカリ洗浄
などの処理後のステンレス表面に薬剤が残着し、水洗だ
けでは充分に除去出来ず反って付着性に悪影響を与える
。

特にアルカリ成分は塗膜を劣化させるなど好ましくない
。

（３）　　フッ硝酸処理は塗膜若しくは有機フィルムの
付着力向上には有効な方法であるが、既存の工業的規模
における塗装設備にはフッ硝酸処理設備は無く、新たに
設置するには多大力設備投資が必要となり実用的ではな
い。

またフッ硝酸のみの処理では経時による付着力の低下を
免かれないばかりでなく耐水、耐湿性に乏しく多湿環境
や水に浸漬させた場合に付着力が急激に低下する。

一方、ステンレス鋼板製造時にフッ硝酸による表面酸洗
工程があり、この工程でもフッ硝酸処理は可能であるが
、フッ硝酸による塗膜或いは有機フィルムのための活性
化処理は数日でその効果が減退し塗装若しくは有機フィ
ルムラミネート時に付着力の向上は殆んど期待できない
。

先に本発明者等が提案したステンレス鋼板に予めリン酸
塩処理する方法は前記（１）　、　（２）の従来方法に
比較してステンレスと塗膜との付着力は著しく向上する
が、ステンレス製造時に付着した有機性炭素化合物が除
去されず、そのため塗膜の付着性にバラツキを生じるな
ど品質の安定性に問題がある。

そこで本発明は之等の問題を更に解決し現在の工業的規
模の塗装設備で容易にしかも安価で処理出来る塗装若し
くは有機フィルム付着のためのステンレス鋼板の塗覆装
前処理方法を提供するものである。

本発明では通常のリン酸塩処理を行なった後、ピロガロ
ールを添加した水溶液で水洗処理した後、塗装若しくは
有機フィルムをラミネートするものであり、塗装或いは
有機フィルムとステンレスとの付着をバラツキの無い安
定した状態で初期付着力を向上させると共に今までに見
られなかった耐湿、耐水性などを向上させたものである
。

本発明は前述の問題点を解決するためにステンレス鋼板
に対して塗装または有機フィルムをラミネートするに先
立って亜鉛メッキ鋼板或いは冷延鋼板に打力われている
通常のリン酸塩処理を行なった後、ピロガロール砂含有
する水溶液をスプレー浸漬若しくは塗布などの方法で処
理することを特徴とするものである。

本発明によ−る塗膜若しくはフィルムとステンレス鋼板
との付着性の向上はリン酸塩処理とピロガロールとの相
乗効果によって塗膜或いは有機フィルムとステンレスと
の間の初期付着力をバラツキのない安定した状態で向上
させると共に今までに見られ々い耐湿耐水性の向上を達
成出来たのである。

リン酸塩処理の単独処理でも、その効果は顕著であるが
ステンレス鋼板の製造ロット即ち微妙な製造履歴、製造
条件の相違或いは極表層′の表面の微量汚染状態具体的
には圧延油の種類、酸洗剤の種類力どによって塗膜やフ
ィルムの付着力にＩくラツキを生じ易い。このことはリ
ン酸塩処理のみでは必ずしも工業的には安定した充分な
性能を保証し得ない。

また一方、ＥＳＣＡなどにより極表層分析を行なうとス
テンレス鋼板の極表層の微量汚染物と考えられる有機系
炭素から成る官岬基が残存していて、リン酸塩、処理を
行なっても除去されず強固に付着または吸着したへであ
る。従ってリン酸塩処理は超微視的に観ると付着有機系
カーボン以外の表面部位、即ち分散した状態の活性面の
みにリン酸塩処理が行なわれていることが判る。

このことはステンレスと塗膜若しくは有機フィルムとの
付着力の低下を意味し、リン酸塩処理のみでは品質のバ
ラツキを免かれ難い。

一方、古くから一般に−（，０，−ＣＯＯＨ。

ち結合するとされているから水溶性の有機酸、水溶性の
有機ポリマー、多価アルコール類が付着性向上により大
きな効果を有することは言うまでもない。

しかし、ステンレス鋼の表面を直接之等の有機化合物を
含有する水溶液で処理しても、ステンレス表面で処理液
を撥しき、均一にコーテングまたは付着させることは出
来がい。

例えば界面活性剤などを添加して水溶液の表面張力を下
げても均一に処理することは難かしい。

そこで本発明はステンレス鋼板の表面にリン酸塩処理を
行なって表面改質を行なった後、ピロガロールの水溶液
で処理することによりリン酸塩処理による効果と前述有
機化合物の処理による効果が相乗的に極めて優れた効果
を発揮することを見出したものである。

リン酸塩処理は従来の公知リン酸亜鉛処理及びリン酸鉄
処理の何れの方法でも本発明の効果が妨げられることは
ない。

更に本発明者等が先に開示した特開昭５０−１３０６５
５号によるリン酸塩処理方法が最も効果的である。

この方法はステンレス鋼板を予め６０〜１５０℃の温度
で加熱し、リン酸塩処理液の処理液温度以上に板温を保
持した侭通常のリン酸塩処理をする方法（以下、予熱法
によるリン酸塩処理方法とする）が好ましい。

即ち予熱法によりリン酸塩処理法ではステンレス鋼板の
板温が所定のリン酸塩処理液温度より高いため板と液と
の界面での平衡定数の変化によりリン酸第−亜鉛の溶解
度が減少し、第三リン酸亜鉛がステンレス鋼板の表面に
沈着するもので、リン酸塩処理による効果がより高めら
れる。

す／酸塩処理に引続きピロガロールを含む水溶液によっ
て、リン酸塩処理によって改質されたステンレス表面を
更に処理するものである。

一般にリン酸塩処理はリン酸塩処理後、ロール絞りによ
ってリン酸塩処理液を除去した後、湯洗（または水洗、
）を行々う工程から成り立っているが、この湯洗工程の
湯洗水としてピロガロールを０．００１〜０．５％含む
水溶液を用いて湯洗をするととが望ましい。

また、より望ましいのはリン酸塩処理を打力いロール絞
り後、通常の湯洗処理を行なった後、ピロガロールを添
加した処理液で処理する方法である。

ピロガロールの水溶液でリン酸塩処理後のステンレス鋼
板を処理する方法は表面が均一に同処理液で湿潤または
均一に濡れれば良く、その手段として通常行なわれるス
プレー処理または浸漬処理などの処理を行なえば充分そ
の目的を達成出来る。

従って湯洗処理後、同処理液で処理する場合はロールコ
ータ−による塗布方法でも全く問題は無く、溶液管理の
面から反って好ましい方法である。

本発明杯おいてリン酸塩処理との組合わせで塗膜の付着
性に最も貢献する薬品として種々の水溶性有機化合物か
らピロガロールを見出したものであり、ピロガロールの
濃度は肌００１〜０．５％が最も好ましい。

０．００１１未満では付着性に対する効果が乏しく、リ
ン酸塩処理のみの効果程度に止まり、ステンレス鋼板の
ロットによる付瘤゛性のバラツキを完全に防止すること
は出来ない。

０．５チを超えると有機物層内の凝集破壊を生じて性能
が低下するだけでなく、処理薬品代が高くなる表ど一済
的でない。ピロガロールで処理した後、その仮自然若し
くは強制乾燥を行ない、原則的には溶媒である水分を蒸
発させることが望ましいＯ リン酸塩処理を行なったステンレス鋼板の表面で強固に
ピロガロールが吸着し、一旦吸着した之等の有機酸は水
洗によって簡単に完全除去させることはないが、一部は
遊離するのでピロガロール処理による効果が低減する場
合もある。

実施例 板厚肌４　ｍｍ　、幅２００ｍｍ、長さ３００ｍｍのス
テンレス鋼板〔繰返しを１０とした（η＝１０））を表
１に示した通り、本発明による前処理工程を打力った〇 処理手職は（１）のリン酸塩処理工程、（２）の水洗処
理工程、（３）のピロガロール処理剤工程の各工程の順
で該当する処理を実施し、各工程間でロール絞りを行な
った。

処理後は８０℃の熱風吹付による乾燥を行なった。

乾燥後の試片は塗装確性試験を行なって評価した。

その確性試験結果を表２に示す。試片１０枚のうち。

１０倍の倍率による顕微鏡観察下で全て塗膜の剥離は無
く、異常が認められガかったもｐの試片数を評価値とし
た。

比較例 比較として表１に示した塗装前処理条件でＮＯ，１’〜
Ｎ００７′の試片を作成し、本発明の実施例と同様に塗
装し、塗装確性試験を行なって塗装性能を評価した。そ
の結果を表２に示す。

表２から明らかカ様に本発明による塗装性能は極めて安
定した優れた性能を示し、殆んどバラツキは認められな
い。

之に反し従来から行なわれているアルカリ脱脂処理或い
は無処理ｒは全量塗膜が剥離している。

若干効果が認められるものにフッ硝酸処理が挙げられる
が不良率５０チ以上である。またＮＯ，５’のリン酸塩
処理あるいはＮＯ，６／のピロガロール単独処理はそれ
ぞれ可成り効果が認められるも。

不良率３０〜２０チで可成り高い。また本発明の組成を
逸脱したものについても３０〜１０％の不良率となり工
業的に必ずしも安定した品質とは言い舞い。

この様に本発明は啄めて優れた塗覆装前処理である。

（１）本発明はステンレスと有機塗膜または有機フィル
ムの「付着力不足」と「バラツキ」という問題を一挙に
解決したものである。

（２）また従来の工業的に広く行なわれている着色のコ
イルコーティングをその侭適用出来るな△ ど極めて効果的である。

本発明法は各種鋼種のステンレスを素材とする塗覆装製
品の前処理としても広く応用出来る。

注１）　塗装試験片はアクリル変性ポリエステル系クリ
ヤー塗料をバーコターで乾燥塗膜が７μとなるように塗
布し％２１０℃の温度で４０秒間乾燥し室温まで冷却し
たのちポリエステル系クリヤー上塗り塗料を塗膜厚が同
様に１５μになるように塗布し。

２６０℃で６０秒間の乾燥を行なった。

注２）　−次密着性試験はＪＩＳ３３３１２の着色亜鉛
鉄板の試験法に準じて常態における曲げ試験を行なった
。曲げ試験は曲げ内側間隔板０枚（１８０°密着曲げ）
で行ない。

試験後加工部の塗膜にセロテープを圧着し急激にひきは
がすというセロテープ処理を行なった。

注３）　二次密着性試験は１００℃の沸騰水中に２時開
浸漬後、２４時間、２０℃、６５ＲＨの室内に放置した
後、−次密着性試験同様の確性試験を行なった。

注４）　塗装試片をトリクレン溶液に常温で４８時間浸
漬後、ひき上げ塗膜のふくれ、あるいは剥離の有無につ
いて調べた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ステンレス鋼板を予めリン酸塩処理を行なってから
   ロール絞り、次いでピロガロールの０．００１〜０．５
   重量％水溶液でスプレ法若しくは浸漬法にで処理するこ
   とを特徴とする塗覆装または有機フィルムラミネートに
   対するステンレス鋼板の塗覆装前処理方法。 ２−ステンレス鋼板を予めリン酸塩処理を行ない、ロー
   ル絞りしてから通常の湯洗処理を行ない１次いでピロガ
   ロールの０．００１〜０．５重量％水溶液をスプレ法、
   浸漬法若しくは塗布法による処理を行なうことを特徴と
   する塗装ま７’ｃｔｉ有機フィルムラミネートに対する
   ステンレス鋼板の塗覆装前処理方法。 ３　リン酸塩処理がリン酸亜鉛系のリン酸塩処理である
   特許請求の範囲第１項記載のステンレス鋼板の塗覆装前
   処理方法。 ４　予めステンレス鋼板を６０℃〜１５０℃にまで予熱
   した後１通常のリン酸塩処理を行なう特許請求の範囲第
   １項ないし第６項中の何れか１項に記載のステンレス鋼
   板の塗覆装前処理方法。