JPS63199875A - 耐熱性に優れた絶縁性表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents
耐熱性に優れた絶縁性表面処理鋼板の製造方法Info
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- JPS63199875A JPS63199875A JP3216687A JP3216687A JPS63199875A JP S63199875 A JPS63199875 A JP S63199875A JP 3216687 A JP3216687 A JP 3216687A JP 3216687 A JP3216687 A JP 3216687A JP S63199875 A JPS63199875 A JP S63199875A
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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。
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）
本発明はアルミニウム系やアルミニウム−亜鉛合金系め
っき鋼板のごとき耐熱めつき鋼板表面に金属酸化物皮膜
を形成して、耐熱性、電気絶縁性を付与した表面処理鋼
板の９１ＫＬ方法に関する。
っき鋼板のごとき耐熱めつき鋼板表面に金属酸化物皮膜
を形成して、耐熱性、電気絶縁性を付与した表面処理鋼
板の９１ＫＬ方法に関する。
（従来技術）
アルミニウム系やアルミニウム−亜鉛合金系のめっ終鋼
板は耐熱性に優れているので、従来上り種々の耐熱用途
に使用されている。しかし近年その用途は単なる耐熱的
用途だけではなく、加熱されたり、発熱したりする電気
的用途にも及び、耐熱絶縁性のむのが要求されるように
なってきた。
板は耐熱性に優れているので、従来上り種々の耐熱用途
に使用されている。しかし近年その用途は単なる耐熱的
用途だけではなく、加熱されたり、発熱したりする電気
的用途にも及び、耐熱絶縁性のむのが要求されるように
なってきた。
従来これらのめっき鋼板に耐熱絶縁性を付与する方法と
しては、シリコーンポリマー、シリコーンフェス、７７
素樹脂塗料あるいはポリイミド樹脂塗料を塗布する方法
やホーロー皮膜を形成する方法が適用され、一部使用さ
れている。
しては、シリコーンポリマー、シリコーンフェス、７７
素樹脂塗料あるいはポリイミド樹脂塗料を塗布する方法
やホーロー皮膜を形成する方法が適用され、一部使用さ
れている。
しかしいずれの方法も皮膜厚を加工性の良好な範囲にす
ると、ピンホールが発生し、絶縁性力不十分になり、逆
にピンホールをなくすために皮膜を厚くすると密着力が
低下し、鋼板表面の美粧性や熱反射性などの特性が損な
われるという問題があった。
ると、ピンホールが発生し、絶縁性力不十分になり、逆
にピンホールをなくすために皮膜を厚くすると密着力が
低下し、鋼板表面の美粧性や熱反射性などの特性が損な
われるという問題があった。
このようなことから、鋼板表面に無機酸化物皮膜を形成
して、耐熱性と絶縁性とを付与する方法が検討され、そ
の−環として、金属アルコキシドのアルコール溶液に水
、酸触媒を添加して、加水分解、脱水縮合を起こさせる
ことによりゾル化させて、そのゾルを鋼板に塗布、焼成
して、固有抵抗値の大きい金属酸化物皮膜を形成する、
いわゆるゾル−デル法を利用する方法が考えられている
。
して、耐熱性と絶縁性とを付与する方法が検討され、そ
の−環として、金属アルコキシドのアルコール溶液に水
、酸触媒を添加して、加水分解、脱水縮合を起こさせる
ことによりゾル化させて、そのゾルを鋼板に塗布、焼成
して、固有抵抗値の大きい金属酸化物皮膜を形成する、
いわゆるゾル−デル法を利用する方法が考えられている
。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このゾル−デル法によりＳｉアルコキシ
ドと＾Ｉ、ＴｉまたはＺ「のアルコキシドの混合アルコ
ールｓ？ｌｌｔを用いて、耐熱絶縁性の高い５ｉ（ｈ−
八１□Ｏ１、ＳｉＯ□−ＴｉＯ□、５ｉ０２− ＺｒＯ
□などの５ｉＯｚ系多成分酸化物皮膜をアルミニウム系
めっき鋼板やアルミニウム−亜鉛合金糸めっき鋼板表面
に形成する場合、皮膜組成が均一にならず、また皮膜に
ピンホールが発生してしまうという欠点があった。
ドと＾Ｉ、ＴｉまたはＺ「のアルコキシドの混合アルコ
ールｓ？ｌｌｔを用いて、耐熱絶縁性の高い５ｉ（ｈ−
八１□Ｏ１、ＳｉＯ□−ＴｉＯ□、５ｉ０２− ＺｒＯ
□などの５ｉＯｚ系多成分酸化物皮膜をアルミニウム系
めっき鋼板やアルミニウム−亜鉛合金糸めっき鋼板表面
に形成する場合、皮膜組成が均一にならず、また皮膜に
ピンホールが発生してしまうという欠点があった。
これはＳｉのアルコキシドは加水分解速度が他の金属ア
ルコキシドに比べて着しく遅いため、Ｓｉ以外のフルー
：Ｊ斗シトの加水分解、脱水縮合反応が優先的に起こり
、その結果＾Ｉ２Ｏ３、Ｔｉ０ｚ、ＺｒＯ□の分散が不
均一になり、また未反応の状態で残ったＳｉのアルコキ
シドが加熱時に蒸発してピンホールを発生させるためで
ある。
ルコキシドに比べて着しく遅いため、Ｓｉ以外のフルー
：Ｊ斗シトの加水分解、脱水縮合反応が優先的に起こり
、その結果＾Ｉ２Ｏ３、Ｔｉ０ｚ、ＺｒＯ□の分散が不
均一になり、また未反応の状態で残ったＳｉのアルコキ
シドが加熱時に蒸発してピンホールを発生させるためで
ある。
皮膜組成を均一にするには溶液に酸触媒を添加してＳｉ
アルコキシドの加水分解速度を促進させればよいのであ
るが、酸を添加すると、鋼板がアルミニウム系めっき鋼
板やアルミニウム−亜鉛合金系めっき鋼板のようにめっ
軽層が酸に弱いものの場合、溶液を塗布すると水素が発
生するため、皮膜にピンホールを発生させてしまう。
アルコキシドの加水分解速度を促進させればよいのであ
るが、酸を添加すると、鋼板がアルミニウム系めっき鋼
板やアルミニウム−亜鉛合金系めっき鋼板のようにめっ
軽層が酸に弱いものの場合、溶液を塗布すると水素が発
生するため、皮膜にピンホールを発生させてしまう。
このため鋼板がアルミニウム系めっきやアルミニウム−
亜鉛合金系めっき鋼板でも、ピンホールのない絶縁皮膜
を形成できるようにする必要があった。
亜鉛合金系めっき鋼板でも、ピンホールのない絶縁皮膜
を形成できるようにする必要があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明はアルミニウム系またはアルミニウム−亜鉛合金
系めっき鋼板の表面に（Ａ ）Ｓｉのアルコキシドと、
（Ｂ）＾ｌ、 Ｔｉ、 Ｚｒのアセチルアセトネート塩
の１種または２種以上とを合計で０．１重量％以上含有
し、さらに（Ｃ）水を０．０１重量％以上含有するアル
コール溶液を塗布した後、２００〜４００℃に加熱して
、金属酸化物皮膜を形成する方法により皮膜にピンホー
ルが発生するのを防止するよろにした。
系めっき鋼板の表面に（Ａ ）Ｓｉのアルコキシドと、
（Ｂ）＾ｌ、 Ｔｉ、 Ｚｒのアセチルアセトネート塩
の１種または２種以上とを合計で０．１重量％以上含有
し、さらに（Ｃ）水を０．０１重量％以上含有するアル
コール溶液を塗布した後、２００〜４００℃に加熱して
、金属酸化物皮膜を形成する方法により皮膜にピンホー
ルが発生するのを防止するよろにした。
本発明で従来の＾ｌ、Ｔｉ％Ｚｒのアルコキシドの代わ
りにアセチルアセトネート塩を使用したのは、アセチル
アセトネート塩はアルコキシドに比べて加水分解速度が
遅（、Ｓｉのアルコキシドの加水分解速度とほぼ等しく
なるため、皮膜組成が均一になり、また酸触媒を使用し
なくても水で加水分解でき、アルミニウム系やアルミニ
ウム−亜鉛合金系めっき鋼板に塗布してもＨ２〃ス発生
によるピンホールが生じないためである。
りにアセチルアセトネート塩を使用したのは、アセチル
アセトネート塩はアルコキシドに比べて加水分解速度が
遅（、Ｓｉのアルコキシドの加水分解速度とほぼ等しく
なるため、皮膜組成が均一になり、また酸触媒を使用し
なくても水で加水分解でき、アルミニウム系やアルミニ
ウム−亜鉛合金系めっき鋼板に塗布してもＨ２〃ス発生
によるピンホールが生じないためである。
またこのアセチル７セトネート塩とＳｉのアルコキシド
の合計濃度を０．１重量％以上にしたのは、加熱後の皮
膜厚を０．０５μ−以上にしないと、鋼板に耐熱絶縁性
を付与することができず、そのためには両者の濃度を０
．１重量％以上にする必要があるからである。
の合計濃度を０．１重量％以上にしたのは、加熱後の皮
膜厚を０．０５μ−以上にしないと、鋼板に耐熱絶縁性
を付与することができず、そのためには両者の濃度を０
．１重量％以上にする必要があるからである。
さらに酸触媒の代わりに水を使用するのは、Ｓｉのアル
コキシドや＾Ｉ、Ｔｉ％Ｚｒのアセチルアセトネート塩
はいずれも加水分解速度が非常に遅いため、促進する必
要があり、その促進は水でも可能で、水はめっき層と反
応することがないからである。。
コキシドや＾Ｉ、Ｔｉ％Ｚｒのアセチルアセトネート塩
はいずれも加水分解速度が非常に遅いため、促進する必
要があり、その促進は水でも可能で、水はめっき層と反
応することがないからである。。
この水により加水分解を促進するためには、溶液中に０
，０１ｆｉｆｉ％以上含有させる必要がある。
，０１ｆｉｆｉ％以上含有させる必要がある。
使用するＳｉのアルコキシドとしては、エチルシリケー
トが非常に品質的に安定していて、価格的にも安価であ
るので、好ましい、＊た＾Ｉ、 Ｔｉ％Ｚ「のアセチル
アセトネート塩としては、アルミニウムアセチルアセト
ネート、チタンオキシアセチルアセトネート、ジルコニ
ウムアセチルアセトネートなどが一般的に工業的に容易
に製造でき、安価であるので、好ましい。
トが非常に品質的に安定していて、価格的にも安価であ
るので、好ましい、＊た＾Ｉ、 Ｔｉ％Ｚ「のアセチル
アセトネート塩としては、アルミニウムアセチルアセト
ネート、チタンオキシアセチルアセトネート、ジルコニ
ウムアセチルアセトネートなどが一般的に工業的に容易
に製造でき、安価であるので、好ましい。
これらの化合物の溶媒にはアルコールを使用するが、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、例えばメタノール、エタノー
ル、インプロピルアルコール、ブタノールなどで十分で
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ろ。
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、例えばメタノール、エタノー
ル、インプロピルアルコール、ブタノールなどで十分で
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ろ。
溶液の鋼板への塗布は浸漬引き上げ法、スプレー法、ス
ピン法など均一に塗布できる方法によればよい。塗布祉
は乾燥皮膜厚が０．０５μｍ以上、好ましくは０．０５
〜０．８μ鎗、一般には約０．３μ−になるヨウ１こす
る。 ０．０５μｌ未Ｔｋであるとピンホールが発生し
、耐熱性、絶縁性が損なわれる。皮膜が均一に形成でき
るなら、０．８μ論より厚くしてもよいが、このように
厚（すると皮膜は可撓性が低下し、クラックや剥離が生
じやすくなる。
ピン法など均一に塗布できる方法によればよい。塗布祉
は乾燥皮膜厚が０．０５μｍ以上、好ましくは０．０５
〜０．８μ鎗、一般には約０．３μ−になるヨウ１こす
る。 ０．０５μｌ未Ｔｋであるとピンホールが発生し
、耐熱性、絶縁性が損なわれる。皮膜が均一に形成でき
るなら、０．８μ論より厚くしてもよいが、このように
厚（すると皮膜は可撓性が低下し、クラックや剥離が生
じやすくなる。
加熱は２００〜４００℃で行う。２００℃未満であると
脱水縮合が完全に進行しないため、完全な酸化物皮膜に
ならず、４００℃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。
脱水縮合が完全に進行しないため、完全な酸化物皮膜に
ならず、４００℃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。
（実施例）
実施例１
板厚０．５ｍ＋＊の溶融アルミニウムめっ外鋼板をアセ
トン中で１５分間超音波脱脂後、表１の左側に示す金属
アルコキシドとアセチルアセトネート金属塩ノアルコー
ル溶液に浸漬し、３曽鋤／秒の一定速度で引上げ、溶液
を均一に塗布した。これを３００°Ｃの電気炉中に１０
分間入れ、金属酸化物皮ＩＩ （Ｉａ ＦＬ 約０．１
５μｍ）ヲ形ａ Ｌ ｒ：。
トン中で１５分間超音波脱脂後、表１の左側に示す金属
アルコキシドとアセチルアセトネート金属塩ノアルコー
ル溶液に浸漬し、３曽鋤／秒の一定速度で引上げ、溶液
を均一に塗布した。これを３００°Ｃの電気炉中に１０
分間入れ、金属酸化物皮ＩＩ （Ｉａ ＦＬ 約０．１
５μｍ）ヲ形ａ Ｌ ｒ：。
これらの表面処理鋼板の絶縁性、ピンホール数、耐熱性
は表１の右側に示す通りであった。なお耐熱性は６００
℃に加熱後冷却するサイクルを１０サイクル行った後の
酸化増量を測定する方法で評価した（以下実施例２．３
においても同様に評価した）。
は表１の右側に示す通りであった。なお耐熱性は６００
℃に加熱後冷却するサイクルを１０サイクル行った後の
酸化増量を測定する方法で評価した（以下実施例２．３
においても同様に評価した）。
また外観を観察したところ本発明の鋼板は光沢が保持さ
れ、処理前の銀白色外観を呈していた。
れ、処理前の銀白色外観を呈していた。
＼、
ゝ８、
＼、
゛＼
ゝ＼
゛＼
実施例２
板厚０．３−の蒸着アルミニウムめっき鋼板を実施例１
と同様に脱脂した後、前記衣１の左側に示す溶液に浸漬
して、５１１ｍ／秒の一定速度で引上げ、均一に塗布し
た。これを４００℃の電気炉中に５分間入れ、金属酸化
物皮Ｉ！（膜厚的０．２０μ醜）を形成した。
と同様に脱脂した後、前記衣１の左側に示す溶液に浸漬
して、５１１ｍ／秒の一定速度で引上げ、均一に塗布し
た。これを４００℃の電気炉中に５分間入れ、金属酸化
物皮Ｉ！（膜厚的０．２０μ醜）を形成した。
これらの表面処理鋼板の絶縁性と耐熱性とは表２に示す
通りであった。また本発明の表面処理鋼板の外観は実施
例１のように良好であった。
通りであった。また本発明の表面処理鋼板の外観は実施
例１のように良好であった。
実施例３
板厚０．４ｍｍの（４〜５５％）＾１−Ｚｎ合金めっき
鋼板をトリクロルエタン中で２０分間脱脂した後、下記
溶液に浸漬し、４ ｍｍ７秒の一定速度で引上げ、溶液
を均一に塗布した。
鋼板をトリクロルエタン中で２０分間脱脂した後、下記
溶液に浸漬し、４ ｍｍ７秒の一定速度で引上げ、溶液
を均一に塗布した。
（１）本発明溶液
エタノール３７８９にエチルシリケー）、Ｚｒアセチル
アセトネートお上り＾１アセチルアセトネートの３者を
合計で２８．３９溶解し、これに水を０．３７９添加し
た溶解。
アセトネートお上り＾１アセチルアセトネートの３者を
合計で２８．３９溶解し、これに水を０．３７９添加し
た溶解。
（２）比較例溶液
エタノール３６５９にエチルシリケー）、Ｚｒインプロ
ポキシドお上り＾１イソプロポキシドの３者を合計で２
４．７９溶解し、これに水を０．３８９添加した溶液。
ポキシドお上り＾１イソプロポキシドの３者を合計で２
４．７９溶解し、これに水を０．３８９添加した溶液。
その後この鋼板を３５０℃の電気炉中に１０分間入れ、
金属酸化物皮膜（ＩＩ厚約０．０６μ論）を形成した。
金属酸化物皮膜（ＩＩ厚約０．０６μ論）を形成した。
これらの表面処理鋼板の絶縁性と耐熱性とは表３に示す
通りであっ°た。また本発明の表面処理鋼板の外観は処
理前の状態と同じであった。
通りであっ°た。また本発明の表面処理鋼板の外観は処
理前の状態と同じであった。
（効果）
以上のごとく本発明に使用する溶液は加水分解速度がほ
ぼ等しいＳｉアルコキシドと＾１、Ｔｉ、 Ｚｒのアセ
チルアセトネート塩のアルコール溶液であるので、金属
酸化物皮膜の組成は均一にすることができ、また加水分
解触媒として水を使用するのであるから、鋼板がアルミ
ニウム系やアルミニウム−亜鉛合金系めっき鋼板であっ
ても、１１２〃ス発生によるピンホールは生ぜず、めっ
き層の外観が損なわれることもない。
ぼ等しいＳｉアルコキシドと＾１、Ｔｉ、 Ｚｒのアセ
チルアセトネート塩のアルコール溶液であるので、金属
酸化物皮膜の組成は均一にすることができ、また加水分
解触媒として水を使用するのであるから、鋼板がアルミ
ニウム系やアルミニウム−亜鉛合金系めっき鋼板であっ
ても、１１２〃ス発生によるピンホールは生ぜず、めっ
き層の外観が損なわれることもない。
Claims (1)
- アルミニウム系またはアルミニウム−亜鉛合金系めっき
鋼板の表面に（Ａ）Ｓｉのアルコキシドと、（Ｂ）Ａｌ
、Ｔｉ、Ｚｒのアセチルアセトネート塩の１種または２
種以上とを合計で０．１重量％以上含有し、さらに（Ｃ
）水を０．０１重量％以上含有するアルコール溶液を塗
布した後、２００〜４００℃に加熱して、金属酸化物皮
膜を形成することを特徴とする耐熱性に優れた絶縁性表
面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216687A JPS63199875A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 耐熱性に優れた絶縁性表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216687A JPS63199875A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 耐熱性に優れた絶縁性表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199875A true JPS63199875A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12351357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3216687A Pending JPS63199875A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 耐熱性に優れた絶縁性表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199875A (ja) |
-
1987
- 1987-02-14 JP JP3216687A patent/JPS63199875A/ja active Pending
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