JPH04190878A - プレコート方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、塗膜密着性と耐久性に優れたプレコート板を
生産するためのプレコート方法に関する。

本発明のプレコート方法は特に接着によりパネルを接合
してなる自動車車体用のプレコート板の製造に有用であ
る。

（従来の技術） 一般にプレコート方法は亜鉛めっき鋼板、−冷延鋼板、
アルミニウム板等の金属板に予め塗料を塗装するもので
あり、これにより生産されるプレコート板は任意の形状
に成形加工され最終の用途に供されるものである。この
様なプレコート板は従来例えば冷蔵庫、洗濯機、電気ス
トーブなどの家電製品、自動販売機や事務機器等の什器
類などにおもに用いられてきた。この様なプレコート方
式にあっては、金属板を先に成形加工して所望の形状に
した後に塗装を行うポストコート方式に比べて、塗装工
程が合理化されること、品質が均一になること、塗料の
消費量が節約されること等の他に、特に大型構造物であ
る自動車車体等においては、塗装ブース、焼付はオーブ
ン等に費やされる草大なエネルギーの節約も見込まれ、
省エネルギー、環境保全といった面でも大きなメリット
となる。

プレコート板に要求される性能としては、塗膜形成後に
成形加工されるため、その塗膜が折り曲げ、絞り加工等
に耐えられる十分な伸張性と金属面に対する密着性を保
持することがあげられる。

一方、近年の環境保全、省エネルギー等の社会的要求に
対しての自動車の取り組みとして、燃費の改善、車両重
量の軽減などが行われており、その材料としてアルミニ
ウムの多量採用の傾向がみられる。アルミニウムが自動
車車体に採用されるには、冷延鋼板や亜鉛めっき鋼板と
比較するといくつかの解決すべき課題がある。たとえば
、鉄と接触すると電食が起こることからその隙間を絶縁
すべきこと、スポット溶接に大電流を要することなどの
対処すべき課題が出現する。これらの課題を解決する手
法としてプレコートしたアルミニウム板を用い、接着剤
により他の部材と接合するという車の製造法は大きなメ
リットを有する。

従来よりアルミニウム板等にプレコート１１するにあた
っては化成処理を行うのが通常であり、−船釣にはクロ
メート処理が採用され、クロム酸クロメート１、リン酸
クロメートが目的に応じて使い分けられる。しかしなが
ら、化成処理を介したアルミニウムと塗膜との密着は、
成形加工による化成処理被膜の伸長が期待できないこと
から、全表面積に占める密着している部分の割合が城し
られ塗膜の密着性が低下することになり、接合する部位
に大きな剥離強度が要求される自動車車体用には従来の
方法によるプレコート板の適用は困難であった。

さらに従来のクロメート処理の欠点としては熱に弱いこ
とがあり、クロメート処理後の乾燥は通常６０°Ｃ以下
の温度で行われる。そのため、後工程で塗膜の焼付は等
の熱処理が必要な自動車車体に対しては、クロメート皮
膜の耐食性が低下するために塗膜の耐久性が不十分とな
る。

かかる問題に対応する技術としては、以下の様な技術が
開示されている。例えば、水溶性有機高分子化合物を含
有させたクロメート処理液で金属表面を処理する方法（
特開昭６０−２６６７２号公報）がある。この場合、か
かる水溶性有機高分子化合物は多量のクロム酸、重クロ
ム酸の存在下では凝集現象を起こすことが知られており
、クロム酸や重クロム酸の高濃度な処理液を補給できな
い等、液管理の面で困難を伴う。さらに、別の技術とし
てクロメート処理後に塗布する塗料中にクロム酸ストロ
ンチウム等を配合し、耐食性等を向上させる技術（特開
平２−３６３８４号公報）があるが処理の対象となる金
属板はアルミニウム亜鉛合金めっき鋼板のみであり、ア
ルミニウム板等に対し塗膜密着性、耐久性とも十分なプ
レコートを提供する方法ではない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記の問題を解決し、塗膜の密着性に優れ、か
つ耐久性も格段に向上したプレコート板を住産するだめ
のプレコート方法を提供すること、特にアルミニウム、
アルミニウム合金へのプレコート方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った
結果、クロム酸クロメート処理やリン酸クロメート処理
による化成処理を施した金属または金属合金表面に、有
機官能基を有するシリル化合物を被覆量で１０〜５００
ｍｇ／ｍ”塗布、乾燥することにより付着させてプレコ
ート塗装を行うことを特徴とするプレコート方法が著し
い効果をもたらすことを見出し本発明を完成させた。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明のプレコート方法においては、金属または金属合
金に化成処理であるクロム酸クロメート処理、リン酸ク
ロメート処理を施した後、有機官能基を有するシリル化
合物を表面に１０〜５００ｍｇ／ｍ２被覆させてプレコ
ート用塗料を塗布する。かかる有機官能基を有するシリ
ル化合物としては、下記構造式で表される化合物を用い
ることができる。

但し　Ｘは有機官能基 Ｙ１〜３はシラノール基または加水分解性反応基 この有機官能基としては、ビニル基、メタクリロイル基
、メタクリロキシプロピル基などの不飽和基を有する官
能基、グリシドキシプロビル基、（３，４エポキシシク
ロへキシル）エチル基などのエポキシ基を有する官能基
、アミノプロピル基、Ｎ−フェニルアミノプロピル基、
Ｎ−（アミノエチル）アミノプロピル基などのアミノ基
を有する官能基、その他の官能基としてメルカプトプロ
ピル基、クロロプロピル基などが挙げられるが、これに
限定されるものではない。さらに、加水分解性反応基と
しては、ハロゲン原子、メトキシ基、呈トキシ基、その
他のアルコキシ基などが挙げられる。

さらに、本発明における有機官能基を有するシリル化合
物としては、上記構造式で表される化合物と他のシリル
化物との縮合反応によって得られる化合物を用いること
ができる。ここで他のシリル化物とはケイ酸、水ガラス
などのケイ酸塩、さらにはトリメチルクロロシラン、ヘ
キサメチルジシロキサンなどのトリメチルシリル化剤な
どをいうが、上記構造式で表される化合物と縮合反応し
得るシリル化物であれば本発明で用いることができる。

なお、かかる縮合反応によって生成する化合物の分子量
や分子構造等については特に制限されない。また、かか
る有機官能基を有するシリル化物は直接あるいは有機溶
剤等で希釈して被処理材に被覆でき、被覆方法としては
浸漬、スプレー、ハケ塗り等より幅広く選択可能である
。

本発明において対象とする金属または金属合金としては
、アルミニウム、アルミニウム合金が用いられる。具体
的には、自動車車体用等に供される圧延アルミニウム板
やアルミニウム合金板等である。また、プレコート塗料
はアルキドメラミン系、ポリエステル系、アクリル系、
ウレタン系、エポキシフェノール系等通常用いられるも
のであればいずれでもよい。

（作用） 本発明においては、アルミニウム板等をプレコートする
にあたり、クロム酸クロメートやリン酸クロメートなど
の化成処理を施した後、表面に有機官能基を有するシリ
ル化物または他のシリル化物を被覆し、その上にプレコ
ート塗膜を塗布する。

かかる有機官能基を有するシリル化合物中の水酸基や加
水分解性反応基はアルミニウムあるいはクロメート皮膜
との間に強い結合力を生じ、一方、有機官能基はプレヨ
ー１−１膜との間に強い結合力を生じる。そのため塗膜
の密着力を向上させる。

さらに、かかる有機官能基を有するシリル化合物にはク
ロメート皮膜の封孔作用および加熱の際のクロメート皮
膜の保護作用が有る。従って、クロメート皮膜の耐食性
が良好となり塗膜の耐久性を向上させる。

（実施例） 以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説
明する。

１〜４、　７１〜３ 被処理材は２００　Ｘ２００　Ｘｏ、８皿アルミニウム
合金板（５０５２合金）を用い、表面処理はアルクロム
７１３（日本パーカライジング製、クロム酸−クロム酸
塩系処理液）を５５゛ｃで２分間スプレーし、約４５°
Ｃで乾燥させＣｒ量にして約５０ｍｇ／ｍ２を付着させ
た。つぎに、構造式が式（１）で表される有機官能基を
有するシリル化合物であるＴ−グリシドキシプロビルメ
トキシシランの１０重量％エーテル溶液に被処理板を浸
漬、引き上げた後、約５０°Ｃで乾燥させた。第１表に
示す被覆量（乾燥状態）になる様に浸漬、乾燥を繰り返
した。次いで、プレコート塗料（オイルフリーポリエス
テル塗料二関西ペイント社製、製品番号３３１−１５０
０）をアプリケータで２５μｍ　（乾燥膜厚）になるよ
うに塗布し、電気オープンで２２０°Ｃ２分間焼付は硬
化させ、プレコート板を作成した。

Ｘ　　５〜７、　六１４〜７ 構造式が弐（１）で表される有機官能基を有するシリル
化物としてＴＴ（メタクリロキシプロピル）トリメトキ
シシラン、Ｎ−β（アミノエチル）Ｔ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、Ｔ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、エチルトリエトキシシランのなかから１種
を用い、各々を実施例１の場合と同様に第１表に示す被
覆量（乾燥状態）になる様に被処理板に付着させた。そ
の後、実施例１と同様にしてプレコート塗料を塗布しプ
レコート板を作成した。

８〜９、　六１８ 有機官能基を有するシリル化物は以下のように合成した
。三ツロフラスコにジオキサン５０ｍ　ｌを入れ、ヘキ
サメチルジシロキサン６．４８ｇおよび１１．５Ｎ　−
ＨＣ１を８．７２ｍｆｆ１注入し１時間撹拌し、撹拌を
続けながら水ガラス３号の２０．９ｇと蒸留水１００＋
＋＋４２の？容液を滴下した。次いで、構造式が弐（１
）で表される有機官能基を有するシリル化合物としてｒ
−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン２．
８ｇを加える５時間線合反応を行った。

下層粘性物をデカンテーションやエバポレーション等の
操作で分離、精製して有機官能基を有するシリル化物Ｎ
）を得た。なお、この化合物の数平均分子量は１７００
であった。この有機官能基を有するシリル化物（１）の
１０重量％メチルイソブチルケトン溶液を調製した後、
第１表に示す被覆量（乾燥状態）になる様に他は実施例
１と同様にして付着させ、プレコート板を作成した。

１０〜１１、　　　　　六　　　９ 構造式が式（１）で表される有機官能基を有するシリル
化物としてＴ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンを用い実施例８と同様の方法で縮合反応を行い有機官
能基を有するシリル化物（ＩＩ）を得た。（数平均分子
量は１０００）　この化合物の１０重量％エーテル溶液
を調整し、表１に示す被覆量（乾燥状態）になる様に他
は実施例１と同様にして付着させ、プレコート板を作成
した。

上記実施例１〜１１および比較例１〜９で作製したプレ
コート板につき、以下に示す方法で性能評価を行い得た
結果を第１表に併記する。

鼓伍亙史 （プレコート板の耐食性） 実施例および比較例で作成したプレコート板を電気オー
ブン中１７５°Ｃで３０分間加熱した。各仮にクロスカ
ットを塗膜から下地に至るまでカッターで切込み塩水噴
霧試験機（ＪＩＳ　Ｋ−５４００７，８）に１０００時
間投入した後、クロス力・ント部の錆の有無および塗膜
のふくれ幅を評価した。

（塗膜密着性） 実施例および比較例で作成したプレコート板を第１図お
よび第２図に示すドアヘム部を模擬した形状（ｆ、　＝
１５０口、ｄ−３０胴、ｆｆ１ｚ’＝１２５賦、４２３
　＝８０ｍｍ、　ｈ　＝３０ｍｍ）にプレス成形し、×
印の部位より切り出して密着性評価用テストピース２５
Ｘ８０ｍｍとした。このテストピース２枚を接着剤（住
友スリーエム製　５Ｗ２２１４）を介して貼り合わせた
。なお接着層のラップ長は１２．５ｍｍ、厚さは０、１
５ｍｍとし、焼付けは１７０°Ｃで３０分行った。次い
で、インストロンを用いて引っ張り速度５ｍｍ／ｍｉｎ
で剪断強度を測定した。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明においては、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金に化成処理を施した後、有
機官能基を有するシリル化合物または他のシリル化物と
の縮合体を規定膜厚で付着させた後、プレコート用塗料
を塗布する構成としたことにより、第１表からプレコー
ト板の耐食性は有機官能基を有するシリル化合物が被覆
されると良好になり、プレコート板の塗膜密着性はかか
るシリル化合物の被覆量によって変化し、良好な密着性
を得るには被覆量１０〜５００ｍｇ／ｍ２の範囲がよく
比較例１〜３．５〜９のものにあっては密着性が十分で
なく、また、有機官能基を含有しないシリル化合物を用
いたもの（比較例４）にあっては密着性が十分でないこ
とが明らかである。一方、実施例にあっては耐食性、塗
膜密着性ともに満足しているものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図はドアヘム部の模擬成形品の平面図、第２図は第
１図に示す成形品の断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルミニウムまたはアルミニウム合金に化成処理を
   施した後、有機官能基を有するシリル化合物または他の
   シリル化合物との縮合体を被覆量１０〜５００ｍｇ／ｍ
   ＾２の範囲で付着させてプレコート用塗料を塗布するこ
   とを特徴とするプレコート方法。