JPS633953B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアルミめつき鋼板の表面処理に関する
もので、溶融アルミめつき鋼板の有する美麗な銀
白色光沢を損なうことなく苛酷な環境下でも、優
れた耐食性を保持し且つ、耐滑り性を併用させる
ことを目的とした処理方法に関するものである。 溶融アルミめつき鋼板の特長は銀白色の光沢を
有する美しい表面と優れた耐食性とにある。しか
し、この耐食性は高塩分水が結露する様な環境下
やNO₃イオンなどが蓄積して行く自動車マフラ
材の底部などにおいては必ずしも満足すべき状態
ではない。そこで従来からクロム系或るいはりん
酸クロム系のクロメート処理が施されているが、
之等の処理条件では上記の様な苛酷な環境下では
充分な耐食性が得られない。そのため、通常の処
理条件によつて得られるクロメート皮膜よりも多
量のクロメート皮膜を付与すると耐食性は良好と
なるが、一定以上のクロメート皮膜を付与する
と、耐食性は逆に低下して来て、クロメート皮膜
のみで高度の耐食性を得ることは困難である。 このことは反応型クロメート処理で多量のクロ
メート皮膜を付与しようとする場合、原板の有し
ているミクロ的に観て元素の不均一分布などのた
め、化成処理反応が生じ易い部分と生じ難い部分
とが存在し、之等の部位でのクロメート皮膜付着
量の差が大となり、電位差を生じ、孔食的な腐食
を起こし易くなるためと考えられる。 また、多量のクロメート皮膜を付与すると、ク
ロム系であれば黄色系、りん酸クロム系であれば
緑色系の干渉色を呈し、アルミめつき表面の銀白
色の美麗な表面は損なわれる。その上、光沢が著
しく低下する。またクロメート処理時間も非常に
長い時間を要するなどの問題点がある。 そこで先に掲げたアルミめつき鋼板の特長の一
つである美麗な銀白色を損なうことなく、優れた
耐食性を有する表面処理について検討を行なつ
た。 その結果、クロメート処理を実施した後、シリ
カゾルを添加した有機系撥水剤を塗布、乾燥すれ
ば、目的に適うことが判明した。本発明による処
理方法によるとクロメート処理を施すことによつ
て、その後のシリカゾルを添加した有機ケイ素撥
水剤塗布を均一、ムラなく行なわせると共に密着
性を良好とすることが出来る。このクロメート皮
膜の存在が無いと、塗布ムラを生じ、塗布されな
い部分の腐食を促進することとなり好ましくな
い。また塗布された皮膜にも僅かながら透水、透
湿性があるため、クロメート皮膜が無い場合はア
ルミが腐食され、耐食性上好ましくない。 本発明者等は先に特願昭56−103166号にて提案
した様に有機ケイ素撥水剤を用いると滑り性の向
上と共に加工部の応力を緩和させ、加工部の耐食
性を向上させることが出来ることに成功したが、
過度に滑り性を持たせると運送時の荷崩れが起こ
るし、建材として特に屋根などでは施工時に材料
の共滑りによる材料の落下、作業者の足滑りなど
作業性に問題がある。そこで、各種検討の結果、
シリカゾルの添加により、滑り過ぎを防止出来る
ことを見出したものである。シリカゾル自体は水
分その他の環境要因に対して安定で耐食性に対し
て悪影響を与えることはない利点を有している。 本発明は溶融アルミめつき鋼板表面にクロメー
ト皮膜中のクロム量が５〜40mg/m²であるクロメ
ート皮膜を形成させた後、スプレ法、浸漬法、ロ
ールコート法の何れかの方法でシリカゾルを添加
した有機ケイ素撥水剤で処理し、水洗することな
く乾燥することを特徴とする表面処理方法であ
る。 本発明を構成するクロメート処理は亜鉛、アル
ミまたはそれらの金属めつき製品に従来から広く
行なわれているクロメート処理であり、特に限定
するものではなく、クロメート皮膜中のクロムと
して５〜40mg/m²を含むクロメート皮膜を形成さ
せるものであれば本発明のクロメート処理の対象
となる。 例えば基本的にはクロム酸、クロム酸―フツ化
物、クロム酸―鉱酸、クロム酸―有機酸などの組
成物の反応型クロメート処理液が挙げられる。ま
た市販の処理液では商品名「アロジン＃1000」
（日本ペイント社製）、「アロジン407―47）（日本
ペイント社製）なども挙げられる。 更には最近、アルミ板、冷延鋼板、亜鉛めつき
鋼板を対象とし、前述の反応型クロメート処理或
るいはりん酸塩処理に代わり得る新しい無公害の
「ノーリンス クロメート処理」として普及して
いる所謂塗切方式のクロメート処理液即ち塗布型
クロメート処理も本発明を構成するものであり代
表的な例として市販の処理剤では、商品名「アコ
メツトＣ」（関西ペイント社製）、「アロジンNR
―３」（日本ペイント社製）などを挙げることが
出来る。本発明で最も重要なことはクロメート皮
膜中のクロム量を５〜40mg/m²に特定することで
あり、５mg/m²未満では耐食性が不充分であり、
特にシリカゾルを添加した有機ケイ素撥水剤との
相乗効果は余り期待出来ない。一方、40mg/m²を
超えると耐食性に及ぼす影響は本発明による撥水
剤塗布を行なつた場合には影響は小さいが、黄緑
色の干渉色を呈し、外観が損なわれる。またクロ
メート処理費の増大にも繋がり経済的でない。 本発明を構成する有機系撥水剤はシリコンオイ
ルエマルジヨン型、シリコンワニスエマルジヨン
型、シリコンワニス水溶性型などであり、シリコ
ンオイルエマルジヨン型として商品名FZ315（日
本ユニカ社製）、FZ343（日本ユニカ社製）、
FZ350（日本ユニカ社製）、SM8701（東レシリコー
ン社製）、シリコンワニスエマルジヨン型として
商品名MF40（信越化学社製）、SM8702（東レシリ
コーン社製）、SZ7706（東レシリコーン社製）、シ
リコンワニス水溶性型として商品名polon Ｃ（信
越化学社製）などが挙げられる。本発明における
シリカゾルは無水硅酸の超微粒子を水中に分散せ
しめた膠質溶液であつて粒子径としては７〜
50mμのものであり、市販品としては商品名スノ
ーテツクス（日産化学工業社製）が挙げられる。
有機系撥水剤にシリカゾルを混合する割合として
は30％未満では滑りに対する効果が発揮されず、
180％を超えると撥水剤の効果が減少し好ましく
ないため30〜180％の範囲にすることが好ましい。 本発明におけるシリカゾルを添加した有機系撥
水剤は均一な皮膜を形成させる必要があり、乾燥
皮膜厚みが0.01μ〜20μであれば本発明の目的を達
成することが出来る。 0.01μ未満では効果が乏しくなり、均一な皮膜
形成が難しくスポツト的な皮膜となり好ましくな
い。20μを超えた場合でも耐食性の向上、光沢保
持など、本発明の目的を達成することは出来るが
必要以上の過剰品質でもありコスト的にメリツト
が無い。本発明の目的とする溶融アルミめつき鋼
板の後処理として工業的規模で最も効果のあるの
は皮膜厚みが0.01〜20μの場合である。 本発明の撥水剤皮膜形成方法としてはロールコ
ート法、浸漬法、スプレ法など従来公知の方法で
形成させることが出来る。 本発明はZn―Al合金めつき鋼板、アルミ板、
アルミ製品にも応用することが出来る。 以下、本発明について実施例により詳細に説明
する。 板厚0.8mm、アルミめつき付着量120g/m²の溶融
アルミめつき鋼板に第１表の条件でクロメート皮
膜を形成させた後、りん酸クロム系の場合は水洗
を行なうが、その他の場合は水洗することなく風
乾または熱風による強制乾燥をさせた後、シリカ
ゾルを添加した有機系撥水剤で処理し、皮膜を形
成させ、風乾あるいは熱風による乾燥後、耐食性
を評価するため、肉眼による外観観察、光沢測
定、塩水噴霧試験、静摩擦係数の測定を行なつ
た。 更に本発明の効果を明確にするため第１表の条
件で本発明以外の処理を比較例として行なつた。

【表】

【表】 本発明の実施例の試験結果を第２表に纒めて示
す。

【表】 実施例の仕上り外観について観ると本発明の例
は何れも良好であるのに対して、比較例No.1′、No.
9′の様にクロム付着量が多いとその外観は不良と
なる。またNo.3′の様に多量のシリカゾルを添加す
ると光沢が低下し、外観不良となる。 参考として図にシリカゾル添加量と光沢の関係
を示した。45゜反射による光沢40以下を不良と判
定した。比較例No.4′、No.6′の様にシリカゾルを添
加しない場合、またNo.5′、No.8′、No.9′の様に添加
してもその添加量が少ない場合は摩擦係数は
0.15μ以下で、本発明の目的を達成出来ない。本
発明の実施例は何れも良好な耐滑り性を有してい
る。 耐食性について観ると、本発明は何れも良好で
あるが比較例No.1′、No.7′の様にシリカゾル添加の
有機ケイ素撥水剤の塗布を行なわない場合、また
行なつても比較例No.2′、No.8′の様にクロメート皮
膜量が少ない場合また比較例No.3′の様に乾燥皮膜
厚が0.01μ未満の場合は充分な耐食性を有してい
るとは言えず、相乗的効果は顕著ではない。この
ことは餘り、クロメート皮膜量が少ない場合には
クロメート皮膜が施されない部分が生じ、その上
に有機皮膜を付与しても、その皮膜は薄く、若干
の透湿性を有するため、水分が極く僅か宛透過
し、遂には下のアルミ表面に達し、クロメート皮
膜の無い部分で腐食が生ずるものと考えられる。
そのクロメート皮膜の下限量は全Crとして５mg/
m²であることが実施例から判る。上限は実用上か
らTotal Crで40mg/m²未満が望ましい。

【図面の簡単な説明】

図はシリカゾル添加量（SiO₂分）と光沢の変
化との関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融アルミめつき鋼板にクロメート皮膜を形
   成させた後、更にその表面をシリカゾルを添加し
   た有機ケイ素撥水剤で処理することを特徴とする
   溶融アルミめつき鋼板の表面処理方法。 ２ クロメート処理によつて形成されたクロメー
   ト皮膜中の全クロム量が５〜40mg/m²である特許
   請求の範囲第１項記載の表面処理方法。 ３ 有機ケイ素撥水剤がシリコンオイルエマルジ
   ヨン型である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の表面処理方法。 ４ 有機ケイ素撥水剤がシリコンワニスエマルジ
   ヨン型である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の表面処理方法。 ５ 有機ケイ素撥水剤が水溶性シリコンワニス型
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   表面処理方法。 ６ シリカゾルの添加量が有機ケイ素撥水剤のSi
   樹脂量に対してSiO₂量が30〜180％である特許請
   求の範囲第１項ないし第５項中の何れか１項に記
   載の表面処理方法。 ７ シリカゾル添加による有機ケイ素撥水剤処理
   で形成された有機ケイ素皮膜の厚さが0.01〜20μ
   である特許請求の範囲第１項ないし第６項中の何
   れか１項に記載の表面処理方法。