JPH04128376A - 高耐食性金属 - Google Patents
高耐食性金属Info
- Publication number
- JPH04128376A JPH04128376A JP25099990A JP25099990A JPH04128376A JP H04128376 A JPH04128376 A JP H04128376A JP 25099990 A JP25099990 A JP 25099990A JP 25099990 A JP25099990 A JP 25099990A JP H04128376 A JPH04128376 A JP H04128376A
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- JP
- Japan
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- surface layer
- film
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- Pending
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- Laminated Bodies (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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〕
本発明はプラズマ重合被膜を有する高耐食性金属に関し
、詳細には上記プラズマ重合被膜が優れた密着性を発揮
する高耐食性金属に関するものである。従って本発明を
金属板に適用した場合は曲げ加工に対して優れた耐剥離
性を示すプラズマ重合被膜が得られる。
、詳細には上記プラズマ重合被膜が優れた密着性を発揮
する高耐食性金属に関するものである。従って本発明を
金属板に適用した場合は曲げ加工に対して優れた耐剥離
性を示すプラズマ重合被膜が得られる。
［従来の技術］
従来の有機コーティング法にはウェットプロセスとドラ
イプロセスがあり、ウェットプロセスであるデイツプ法
、ロールコート法、スプレー塗装法等は、乾燥工程を含
むため、該乾燥工程における溶媒除去に伴ない被膜にピ
ンホールが生じ易く、錆発生の原因となっている。
イプロセスがあり、ウェットプロセスであるデイツプ法
、ロールコート法、スプレー塗装法等は、乾燥工程を含
むため、該乾燥工程における溶媒除去に伴ない被膜にピ
ンホールが生じ易く、錆発生の原因となっている。
−１ドライプロセスであるプラズマ重合法は、比較的薄
い被膜であってもピンホールが形成されず、しかも乾燥
工程等を必要としないので、ウェットプロセスに比べて
少ない工程で済むといった利点を有している。
い被膜であってもピンホールが形成されず、しかも乾燥
工程等を必要としないので、ウェットプロセスに比べて
少ない工程で済むといった利点を有している。
上記プラズマ重合を用いて金属に耐食性を付与する技術
としては、下記■〜■の様に有機シリコーン系モノマー
やＳｉ０２を用いたもの等が知られている。
としては、下記■〜■の様に有機シリコーン系モノマー
やＳｉ０２を用いたもの等が知られている。
■Ｈ，Ｐ、５ｃｈｒｅｉｂｅｒら（Ｔｈｉｎ ５ｏｌｉ
ｄ Ｆｉｌｍｓ ７２（１９８０）Ｐ４８７〜４９３］
は、ヘキサメチルジシロキサンのプラズマ重合膜で被覆
した鋼板であって、該膜厚が２μｍ以上である場合には
、４％ＮａＣ１水溶液中に２８日間漫潰した後でも腐食
が観察されないことを報告している。
ｄ Ｆｉｌｍｓ ７２（１９８０）Ｐ４８７〜４９３］
は、ヘキサメチルジシロキサンのプラズマ重合膜で被覆
した鋼板であって、該膜厚が２μｍ以上である場合には
、４％ＮａＣ１水溶液中に２８日間漫潰した後でも腐食
が観察されないことを報告している。
■に、Ｗ、Ｂｉｅｇら［５ｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍ
ａｔｅｒｉａｌｓ ３（１９８０）Ｐ３０１〜３１６］
は、アルミニウム反射鏡上にメチルトリメトキシシラン
のプラズマ重合膜をコーティングしたものが６か月にわ
たる耐候性試験において優れた耐久性を示したと報告し
ている。
ａｔｅｒｉａｌｓ ３（１９８０）Ｐ３０１〜３１６］
は、アルミニウム反射鏡上にメチルトリメトキシシラン
のプラズマ重合膜をコーティングしたものが６か月にわ
たる耐候性試験において優れた耐久性を示したと報告し
ている。
■伊藤渉ら［プラズマ材料科学第１５３委員会、第５回
研究会資料（１９８９）Ｐ９〜１８］は、プラズマＣＶ
Ｄによりステンレス鋼板上にＳｉｎ２膜を形成して耐食
性を付与する技術を開示している。
研究会資料（１９８９）Ｐ９〜１８］は、プラズマＣＶ
Ｄによりステンレス鋼板上にＳｉｎ２膜を形成して耐食
性を付与する技術を開示している。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながらこれらの有機シリコーン系プラズマ重合被
膜やＳｉ０２被膜を有する被覆金属板であっても、曲げ
加工を行うと、前者では金属との密着性が低いため簡単
に剥離するという問題があり、一方後者では靭性が低い
ことから被膜中にミクロクランクが発生し、耐食性が低
下するという問題を有している。
膜やＳｉ０２被膜を有する被覆金属板であっても、曲げ
加工を行うと、前者では金属との密着性が低いため簡単
に剥離するという問題があり、一方後者では靭性が低い
ことから被膜中にミクロクランクが発生し、耐食性が低
下するという問題を有している。
本発明は上記事情に着目してなされたものであって、被
膜にミクロクラックが発生せず、しかも曲げ加工に対し
てもプラズマ重合被膜が優れた密着性を示す高耐食性金
属を提供しようとするものである。
膜にミクロクラックが発生せず、しかも曲げ加工に対し
てもプラズマ重合被膜が優れた密着性を示す高耐食性金
属を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成した本発明とは、プラズマ重合被膜を内
層、中間層１表面層からなる多層構造とし、該内層は赤
外分光分析においてＳｉ−０−Ｓｉの振動に基づく１１
００〜１０００ｃｌ’の吸収ピークの強さに対するＳｉ
−ＣＨ３の振動に基づく８７０〜７５０ ｃｌｎ−’の
吸収ピークの強さの比が０．５以下で、且つ膜厚が５０
Ａ以上５０００Ａ以下となる様に形成し、上記表面層は
酸素濃度を２０原子％以下として、前記中間層を上記内
層の組成から該表面層の組成へ移る傾斜組成膜として１
００Ａ以上１５０００Ａ以下形成すると共に、上記中間
層と上記表面層の合計膜厚を５００Ａ以上５μｍ以下と
してなるこ゛とを要旨とするものである。
層、中間層１表面層からなる多層構造とし、該内層は赤
外分光分析においてＳｉ−０−Ｓｉの振動に基づく１１
００〜１０００ｃｌ’の吸収ピークの強さに対するＳｉ
−ＣＨ３の振動に基づく８７０〜７５０ ｃｌｎ−’の
吸収ピークの強さの比が０．５以下で、且つ膜厚が５０
Ａ以上５０００Ａ以下となる様に形成し、上記表面層は
酸素濃度を２０原子％以下として、前記中間層を上記内
層の組成から該表面層の組成へ移る傾斜組成膜として１
００Ａ以上１５０００Ａ以下形成すると共に、上記中間
層と上記表面層の合計膜厚を５００Ａ以上５μｍ以下と
してなるこ゛とを要旨とするものである。
［作用］
本発明者らは鋭意研究の結果、プラズマ重合膜を多層に
することにより、例えば板材においては曲げ加工後も膜
の密着性が良く、しかも耐食性も曲げ加工をしない時と
同等の性能を示すプラズマ重合膜被覆金属を開発した。
することにより、例えば板材においては曲げ加工後も膜
の密着性が良く、しかも耐食性も曲げ加工をしない時と
同等の性能を示すプラズマ重合膜被覆金属を開発した。
即ち内層を特定構成とすることにより金属との密着性を
良好にし、且つ仮に該内層にミクロクランクが生じても
割れが表層部まで伝播しない様な表面層を設けることに
より高耐食性を発揮させる様にしたものである。
良好にし、且つ仮に該内層にミクロクランクが生じても
割れが表層部まで伝播しない様な表面層を設けることに
より高耐食性を発揮させる様にしたものである。
本発明に係る各条件の限定理由は以下の通りである。
内層の赤外分光分析において、Ｓｉ−０−Ｓｉの振動に
よる１１００〜１０００ｃｍ−の吸収ピークとＳ １−
ＣＨ，（Ｄ振動による８７０〜７５゜ｃｌ’の吸収ピー
クとの強さの比を０．５以下と規定したのは、０．５を
超えると内層側が相対的に炭素成分が多くなり有機化合
物としての特性が強まって金属基材との密着性が低下す
るからである。
よる１１００〜１０００ｃｍ−の吸収ピークとＳ １−
ＣＨ，（Ｄ振動による８７０〜７５゜ｃｌ’の吸収ピー
クとの強さの比を０．５以下と規定したのは、０．５を
超えると内層側が相対的に炭素成分が多くなり有機化合
物としての特性が強まって金属基材との密着性が低下す
るからである。
また内層における膜厚が５０Ａ未満の場合は、ピンホー
ルが多くなり、その上に中間層２表面層を重ねても良好
な密着性が得られず、一方５０００Ａを超えると曲げ加
工時に内層が金属より剥離し易くなる。従って内層にお
ける膜厚は５０Ａ以上５０００Ａ以下とした。
ルが多くなり、その上に中間層２表面層を重ねても良好
な密着性が得られず、一方５０００Ａを超えると曲げ加
工時に内層が金属より剥離し易くなる。従って内層にお
ける膜厚は５０Ａ以上５０００Ａ以下とした。
中間層を設けたのは、内層と表面層の密着性を上げるた
めであり、中間層厚さがｔ ＯＯＡ未満だと曲げ加工時
の密着性が良くなく、テープ剥離試験を行うと内層と表
面層界面から剥離する。一方厚過ぎも効果が飽和し、成
膜に時間を要するだけなので１５０００Ａを上限とした
。
めであり、中間層厚さがｔ ＯＯＡ未満だと曲げ加工時
の密着性が良くなく、テープ剥離試験を行うと内層と表
面層界面から剥離する。一方厚過ぎも効果が飽和し、成
膜に時間を要するだけなので１５０００Ａを上限とした
。
表面層の酸素濃度を２０原子％以下としたのは、表面層
の靭性を高めるためであり、曲げ加工により内層にマイ
クロクランクが発生しても表面層は曲げ変形に追随して
耐食性を確保することができる。
の靭性を高めるためであり、曲げ加工により内層にマイ
クロクランクが発生しても表面層は曲げ変形に追随して
耐食性を確保することができる。
また表面層と中間層の厚さ合計を５００Ａ〜５μＩとし
たのは、５０ｏ八未満の場合ピンホールが形成されて耐
食性が劣化し、一方５μｍを超えて厚くしても耐食性は
それ稚内上せず、成膜に時間を要するだけであるからで
ある。
たのは、５０ｏ八未満の場合ピンホールが形成されて耐
食性が劣化し、一方５μｍを超えて厚くしても耐食性は
それ稚内上せず、成膜に時間を要するだけであるからで
ある。
本発明に通用できる有機シリコーンモノマーは、Ｓｔと
Ｃを含む化合物であって通常の蒸着条件で蒸気圧を有す
るものであればよく、テトラメチルシラン、ビニルトリ
メチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルトリメト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ヘキサメチル
ジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチ
ルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン等が例
示できる。
Ｃを含む化合物であって通常の蒸着条件で蒸気圧を有す
るものであればよく、テトラメチルシラン、ビニルトリ
メチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルトリメト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ヘキサメチル
ジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチ
ルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン等が例
示できる。
尚本発明に係るプラズマ重合被膜は、便宜上内層、中間
層９表面層という表現を用いてその多層構造を説明した
が、前記の条件を満たす範囲であれば、内層及び表面層
は必ずしも均一な組成で形成されている必要はなく、本
発明の趣旨に徴して金属との接着面から最表面へ向かっ
てその組成が適宜変化しておればよい。
層９表面層という表現を用いてその多層構造を説明した
が、前記の条件を満たす範囲であれば、内層及び表面層
は必ずしも均一な組成で形成されている必要はなく、本
発明の趣旨に徴して金属との接着面から最表面へ向かっ
てその組成が適宜変化しておればよい。
［実施例］
第１図は本発明に係るプラズマ重合膜の多層構造を示す
断面説明図であり、金属基材１の上に内層２．中間層３
２表面層４を以下の様にして順次形成した。まず常法に
より脱脂された炭素鋼を金属基材１として用い、これを
プラズマ重合装置のチャンバー内に置き、アルゴンによ
りプラズマエツチング処理を行なった。上記プラズマ重
合装置としては内部平行平板電極型のものを用い、１３
．５６ＭＨｚの高周波電源によりプラズマを発生させた
。尚出力は１００Ｗ、処理時間は１０分であり、基板温
度は３５℃であった。
断面説明図であり、金属基材１の上に内層２．中間層３
２表面層４を以下の様にして順次形成した。まず常法に
より脱脂された炭素鋼を金属基材１として用い、これを
プラズマ重合装置のチャンバー内に置き、アルゴンによ
りプラズマエツチング処理を行なった。上記プラズマ重
合装置としては内部平行平板電極型のものを用い、１３
．５６ＭＨｚの高周波電源によりプラズマを発生させた
。尚出力は１００Ｗ、処理時間は１０分であり、基板温
度は３５℃であった。
上記プラズマエツチング処理後、ヘキサメチルジシロキ
サンと酸素をプラズマ重合装置のチャンバー内に導入し
てプラズマ重合により内層を形成した。該内層の重合条
件は出力ｉｏｏｗ、酸素供ｉ量１００ ｓｃｃｍ、モノ
マー流量１０ ｓｃｃｍ、チャンバー内圧力０．ＩＴｏ
ｒｒ 、基板温度２００℃であった。
サンと酸素をプラズマ重合装置のチャンバー内に導入し
てプラズマ重合により内層を形成した。該内層の重合条
件は出力ｉｏｏｗ、酸素供ｉ量１００ ｓｃｃｍ、モノ
マー流量１０ ｓｃｃｍ、チャンバー内圧力０．ＩＴｏ
ｒｒ 、基板温度２００℃であった。
上記内層について赤外分光分析した結果を第２図に示す
。Ｓｉ−０−３ｔの吸収スペクトル（１１ｏ ｏ 〜ｔ
ｏ ｏ ｏｃｍ−’）におけるピークの高さａに対す
るＳｉ−ＣＨｓの吸収スペクトル（８７０〜７５０ｃｌ
’）におけるピークの高さｂとの比（ｂ／ａ”）は０．
２２であった。
。Ｓｉ−０−３ｔの吸収スペクトル（１１ｏ ｏ 〜ｔ
ｏ ｏ ｏｃｍ−’）におけるピークの高さａに対す
るＳｉ−ＣＨｓの吸収スペクトル（８７０〜７５０ｃｌ
’）におけるピークの高さｂとの比（ｂ／ａ”）は０．
２２であった。
引き続き酸素流量を徐々に減少させて中間層を形成し、
最終的に酸素流量を０にして表面層を形成した。この様
にして得た積層コーテイング膜の内層、中間層及び表面
層の厚さを第１表に示す。
最終的に酸素流量を０にして表面層を形成した。この様
にして得た積層コーテイング膜の内層、中間層及び表面
層の厚さを第１表に示す。
上記積層コーテイング膜が形成された炭素鋼について耐
食性評価試験、重合膜密着性評価試験を行った。耐食性
評価試験は、エリクセン試験機で６ｍｍ押し出した後、
３ｗｔ％ＮａＣ１水溶液に浸し、赤錆発生までの時間を
測定することによって行なった。また密着性評価試験は
重合膜をカッターナイフで１ ｍｍＸ １ ｍｍのゴバ
ン目状にけがぎ、エリクセン試験機で６ｍｍ押し出した
後、テープを付着して剥離し、テープ剥離後の膜残存率
で膜密着性を評価した。結果は第１表に併記する。
食性評価試験、重合膜密着性評価試験を行った。耐食性
評価試験は、エリクセン試験機で６ｍｍ押し出した後、
３ｗｔ％ＮａＣ１水溶液に浸し、赤錆発生までの時間を
測定することによって行なった。また密着性評価試験は
重合膜をカッターナイフで１ ｍｍＸ １ ｍｍのゴバ
ン目状にけがぎ、エリクセン試験機で６ｍｍ押し出した
後、テープを付着して剥離し、テープ剥離後の膜残存率
で膜密着性を評価した。結果は第１表に併記する。
弗
表
Ｎｏ、１〜４は本発明に係る実施例であって、いずれも
本発明の条件を満たしているので、赤錆発生時間は３０
０時間以上且つゴバン目残存率は１００％であり、耐食
性及び膜密着性に優れている。
本発明の条件を満たしているので、赤錆発生時間は３０
０時間以上且つゴバン目残存率は１００％であり、耐食
性及び膜密着性に優れている。
Ｎｏ、５〜１１は本発明の条件のうち１つ以上を満たし
ていない場合の比較例であり、耐食性および／または膜
密着性が劣る。Ｎｏ、５．６は内層が形成されていない
場合と、内層の膜厚が薄過ぎる場合の比較例であり、耐
食性に劣ると共に膜密着性も悪い。Ｎｏ、７は内層の膜
厚が厚過ぎる場合の比較例であり、耐食性、膜密着性共
に不十分である。Ｎ０１８〜１０は中間層及び表面層が
形成されていないか薄過ぎる場合の比較例であり、耐食
性が劣悪である。Ｎｏ、１１は中間層の膜厚が薄過ぎる
場合の比較例であり、内層と表面層の間で剥離してしま
い、耐食性とｍ密着性が共に悪い。
ていない場合の比較例であり、耐食性および／または膜
密着性が劣る。Ｎｏ、５．６は内層が形成されていない
場合と、内層の膜厚が薄過ぎる場合の比較例であり、耐
食性に劣ると共に膜密着性も悪い。Ｎｏ、７は内層の膜
厚が厚過ぎる場合の比較例であり、耐食性、膜密着性共
に不十分である。Ｎ０１８〜１０は中間層及び表面層が
形成されていないか薄過ぎる場合の比較例であり、耐食
性が劣悪である。Ｎｏ、１１は中間層の膜厚が薄過ぎる
場合の比較例であり、内層と表面層の間で剥離してしま
い、耐食性とｍ密着性が共に悪い。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されているので、耐食性及び＠
密着性に優れけたプラズマ重合膜被覆金属が提供できる
こととなった。
密着性に優れけたプラズマ重合膜被覆金属が提供できる
こととなった。
第１図は本発明に係るプラズマ重合膜を示す断面説明図
、第２図は本発明に係る内層の赤外線分光分析結果を示
すグラフ、第３図は表面層及び中間層の合計膜厚と耐食
性の関係を示すグラフ、第４図は内層の膜厚と膜密着性
との関係を示すグラフである。
、第２図は本発明に係る内層の赤外線分光分析結果を示
すグラフ、第３図は表面層及び中間層の合計膜厚と耐食
性の関係を示すグラフ、第４図は内層の膜厚と膜密着性
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 金属基材の表面にプラズマ重合によって有機シリコー
ンの重合被膜が形成されてなる高耐食性金属において、
上記重合被膜を内層、中間層、表面層からなる多層構造
とし、該内層は赤外分光分析においてＳｉ−Ｏ−Ｓｉの
振動に基づく１１００〜１０００ｃｍ＾−＾１の吸収ピ
ークの強さに対するＳｉ−ＣＨ＿３の振動に基づく８７
０〜７５０ｃｍ＾−＾１の吸収ピークの強さの比が０．
５以下で、且つ膜厚が５０Å以上５０００Å以下となる
様に形成し、上記表面層は酸素濃度を２０原子％以下と
して、前記中間層を上記内層の組成から該表面層の組成
へ移る傾斜組成膜として１００Å以上１５０００Å以下
形成すると共に、上記中間層と上記表面層の合計膜厚を
５００Å以上５μｍ以下としてなることを特徴とする高
耐食性金属。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25099990A JPH04128376A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 高耐食性金属 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25099990A JPH04128376A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 高耐食性金属 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128376A true JPH04128376A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17216146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25099990A Pending JPH04128376A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 高耐食性金属 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04128376A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995018249A1 (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-06 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for processing surface with plasma under atmospheric pressure, method of producing semiconductor device and method of producing ink-jet printing head |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP25099990A patent/JPH04128376A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995018249A1 (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-06 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for processing surface with plasma under atmospheric pressure, method of producing semiconductor device and method of producing ink-jet printing head |
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