JPH06238817A

JPH06238817A - 耐傷付き性に優れたシリコン樹脂被覆鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH06238817A
Application number: JP5020993A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Minami; 直孝南; Masaji Hiraoka; 正司平岡; Keiji Izumi; 圭二和泉; Yukio Uchida; 幸夫内田
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】耐傷付き性に優れたシリコン樹脂被覆鋼板お
よびその製造方法を提供する。【構成】モノメチルトリアルコキシシランを１モル当
たり３モルの水で加水分解して、ゾル化した後、イソシ
アネ−トと５〜２０mass％のフッ素樹脂および５〜２０
mass％の平均粒径０.０１〜５μｍの顔料を添加した溶
液を鋼板の少なくとも片面に乾燥塗膜厚で５〜１０μｍ
になるように塗布して、１００〜３００℃に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐傷付き性、加工性に
優れたシリコン樹脂被覆鋼板およびその製造方法に関す
る。

【００２】

【従来技術】セラミックス被覆鋼板は、耐熱性、耐摩耗
性に優れているが、加工性が劣るので、鋼板にセラミッ
クス加工を施す場合は、鋼板を加工した後施す方法が採
用されている。しかし、これは繁雑であるので、最近、
セラミックスより耐熱性、耐摩耗性は劣るが、加工性が
良好なモノメチルシリコン樹脂被覆鋼板が注目されてい
る。

【００３】しかし、この鋼板でも１８０度折り曲げ加工
のような厳しい加工を施すと、加工部にクラックや皮膜
剥離が発生するので、極めて限定された用途にしか使用
できない。この鋼板の加工性は、モノメチルシリコン樹
脂皮膜をイソシアネ−ト変性すれば、改善できる。これ
は、イソシアネ−ト変性すると、モノメチルシリコン樹
脂におけるシロキンサン結合の一部がウレタン架橋され
るため、モノメチルシリコン樹脂に伸びが生じるためと
考えられる。

【００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イソシ
アネ−ト変性モノメチルシリコン樹脂被覆鋼板は、加工
性がすぐれているものの、製造時や成形加工時に表面に
傷が付き易く、用途としては、目に触れないような部分
に限定しなければならなかった。このため、さらに、耐
傷付き性、加工性の両特性を備えたシリコン樹脂被覆鋼
板が望まれていた。

【００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる要望を
充たすプレコ−ト鋼板を提供するもので、平均粒径０.
０１〜５μｍの顔料を５〜２０mass％含有し、イソシア
ネ−ト変性量が１０〜５０mass％で、フッ素樹脂含有量
が５〜２０mass％であるイソシアネ−ト変性モノメチル
シリコン樹脂−フッ素樹脂複合皮膜を鋼板の少なくとも
片面に５〜１０μｍ形成した。このプレコ−ト鋼板は、
モノメチルトリアルコキシシランを１モル当たり３モル
の水で加水分解して、ゾル化した後、イソシアネ−トと
５〜２０mass％のフッ素樹脂および５〜２０mass％の平
均粒径０.０１〜５μｍの顔料を添加した溶液を鋼板の
少なくとも片面に乾燥塗膜厚で５〜１０μｍになるよう
に塗布して、１００〜３００℃に加熱すれば、製造でき
ることを見いだした。

【００６】

【作用】本発明者らは、モノメチルシリコン樹脂皮膜の
耐傷付き性を改善すべく、種々検討した結果、イソシア
ネ−ト変性モノメチルシリコン樹脂にフッ素樹脂を混合
すればよいことを見いだした。これは、フッ素樹脂が皮
膜の摩擦力を減少させるためと考えられる。

【００７】イソシアネ−ト変性量は、１０mass％未満で
あると、変性効果があまりなく、５０mass％を越える
と、柔軟で伸びはあるが、強度のない脆弱な皮膜になっ
てしまうので、１０〜５０mass％、好ましくは１５〜４
５mass％、さらに好ましくは２０〜４０mass％にするの
が適している。

【００８】フッ素樹脂の添加量としては、５mass％未満
であると、添加効果があまりなく、２０mass％を越える
と、加工性が低下するので、５〜２０mass％、好ましく
は１０〜１５mass％にするのが適している。

【００９】顔料は、鋼板に意匠性を付与するために添加
するものであるが、この顔料は平均粒径０.０１〜５μ
ｍのものを５〜２０mass％添加する。平均粒径が０.０
１μｍ未満の微粒子にすると、高価になり、５μｍを越
えるものにすると、皮膜中に分散しにくく、加工性が低
下する。また、添加量が５mass％未満であると、隠蔽力
が不充分なため、意匠性を付与できず、２０mass％を越
えると、皮膜の加工性が低下する。

【０１０】顔料としては、例えば、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌなどの酸化物、複合酸化
物のような無機系顔料、あるいは銅フタロシアニン、キ
ナクリドンのような有機系顔料を使用すればよい。

【０１１】皮膜厚は、５μｍ未満であると、耐傷付き性
が不十分であり、１０μｍを越えると、皮膜の加工性が
低下するので、５〜１０μｍにする。

【０１２】鋼板にイソシアネ−ト変性モノメチルシリコ
ン樹脂−フッ素樹脂複合皮膜を形成するには、まず、モ
ノメチルトリアルコキシシランをアルコ−ルに溶解し
て、シランを加水分解によりシラノ−ルにすることによ
りゾル化し、次に、このゾル液にイソシアネ−トを添加
して、イソシアネ−ト変性し、その後、フッ素樹脂およ
び顔料を添加して、それを鋼板に塗布し、乾燥すること
により行えばよい。

【０１３】すなわち、モノメチルトリアルコキシシラン
のアルコ−ル溶液にシラン１モル当たり３モルの水を添
加して、シランを加水分解する。ここで、シラン１モル
当たり３モルの水を添加するのは、加水分解後水分が残
っていると、後にイソシアネ−トを添加した場合、反応
してしまうので、すべてのアルコキシ基を水酸化できる
だけの量の水を添加して、アルコキシ基をすべてモノメ
チルトリシラノ−ルにするためである。

【０１４】シラノ−ルに加水分解後は、イソシアネ−ト
を常温で１０〜５０mass％添加して、イソシアネ−ト変
性し、その後、５〜２０mass％のフッ素樹脂と５〜２０
mass％の平均粒径０.０１〜５μｍの顔料とを添加す
る。イソシアネ−ト変性の際、イソシアネ−トは、常温
ではシラノ−ルと反応せず、アルコ−ルと反応して、ブ
ロックイソシアネ−トを生成する。しかし、この生成物
は、加熱によりアルコ−ルが離脱して、イソシアネ−ト
になり、後に鋼板を１００〜３００℃に加熱して、シラ
ノ−ル同志を脱水縮合させる際、シラノ−ル基と反応
し、ウレタン架橋する。イソシアネ−ト変性量は、モノ
メチルトリアルコキシシランに対するイソシアネ−ト添
加量を調整することにより行う。なお、ブロックイソシ
アネ−トの解離により生成したアルコ−ルは加熱の際に
蒸発する。

【０１５】イソシアネ−トとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアネ−ト（ＨＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシ
アネ−ト（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネ−ト（ＴＤ
Ｉ）、イソホロンジイソシアネ−ト（ＩＰＩＤ）のよう
なジイソシアネ−ト、ポリイソシアネ−ト、ブロックイ
ソシアネ−ト、イソシアネ−ト基を有するポリオ−ル、
ポリエ−テルまたはポリエステルなどを使用すればよ
い。

【０１６】フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、四
フッ素エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などを
使用すればよい。

【０１７】鋼板への溶液塗布は、公知の方法により乾燥
塗膜厚で５〜１０μｍになるように行う。塗布後の加熱
は、板温が１００℃未満であると、シラノ−ルの脱水縮
合とイソシアネ−ト化が完全に進行せず、３００℃を越
えると、皮膜が硬化し過ぎて加工性が低下するので、板
温で１００〜３００℃に加熱する。特に優れた加工部密
着性の得られる加熱温度は１５０〜２００℃である。

【０１８】鋼板としては、特に限定はなく、用途に応じ
て、普通鋼鋼板、各種めっき鋼板（例えば、Ａｌめっき
鋼板、Ｃｕめっき鋼板、Ｚｎめっき鋼板など）あるいは
ステンレス鋼板であってもよい。鋼板にはクロメート処
理などの前処理を施してもよい。

【０１９】

【実施例】

（１）溶液の調製モノメチルトリアルコキシシランを２０mass％含有する
２−ブトキシエタノ−ル溶液にシラン１モル当たり３モ
ルの水を添加して、加水分解することによりゾル化し、
このゾル液に常温でイソシアネ−トを添加した。そし
て、その後、フッ素樹脂と顔料とを添加した。

【０２０】（２）鋼板への皮膜形成ＳＵＳ４３０ステンレス鋼板（板厚０.４ｍｍ、ＢＡ仕
上げ）に溶液をバ−コ−ト法で塗布し、加熱した。得ら
れた鋼板の樹脂皮膜組成、皮膜厚および加熱温度を第１
表に示す。

【０２１】

【第１表】

【０２２】

【第１表（続き）】（注１）顔料種類のＡは、シリカ、Ｂは銅フタロシアニ
ン、Ｃはアルミナ、Ｄはチタニア、Ｅはキナクリドンで
ある。（注２）イソシアネ−ト種類のＡは、ヘキサメチレンジ
イソシアネ−ト、Ｂはジフェニルメタンジイソシアネ−
ト、Ｃはトリレンジイソシアネ−ト、Ｄはトリレンジイ
ソシアネ−トとジブチルエ−テル混合物である。（注３）フッ素樹脂種類のＡは、ポリフッ化ビニリデン
樹脂、Ｂはポリ四フッ化エチレン樹脂、Ｃは四フッ化エ
チレン−エチレン共重合樹脂である。

【０２３】（３）性能試験前記（２）で得られた鋼板に（Ａ）エリクセン張出し試
験（６ｍｍ張出し）、（Ｂ）１８０度折り曲げ試験（６
ｔ曲げ）、（Ｃ）ゴバン目エリクセン張出し試験（４ｍ
ｍ張出し）を施し、試験部にセロハンテ−プの貼付−剥
離のテ−ピング試験を行い、皮膜の剥離程度を、全く剥
離なし○、一部剥離発生△、全面剥離×で評価した。ま
た、（Ｄ）鋼板皮膜を＃１２００、＃１０００および＃
６００のサンドペ−パ−を用いて、１０Ｎの加圧力で鋼
板を擦り、試験部の皮膜傷付き程度を、良好○、やや傷
が付く△、大幅に傷が付く×で評価した。この結果を第
２表に示す。

【０２４】

【第２表】

【０２５】

【第２表（続き）】

【０２６】

【発明の効果】以上のように、本発明のシリコン樹脂被
覆鋼板は、従来のものに比べて耐傷付き性が優れてい
る。

フロントページの続き (72)発明者内田幸夫大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社鉄鋼研究所表面処理研究部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径０.０１〜５μｍの顔料を５〜
２０mass％含有し、イソシアネ−ト変性量が１０〜５０
mass％で、フッ素樹脂含有量が５〜２０mass％であるイ
ソシアネ−ト変性モノメチルシリコン樹脂−フッ素樹脂
複合皮膜を鋼板の少なくとも片面に５〜１０μｍ形成し
たことを特徴とする耐傷付き性に優れたシリコン樹脂被
覆鋼板。
【請求項２】モノメチルトリアルコキシシランを１モ
ル当たり３モルの水で加水分解して、ゾル化した後、イ
ソシアネ−トと５〜２０mass％のフッ素樹脂および５〜
２０mass％の平均粒径０.０１〜５μｍの顔料を添加し
た溶液を鋼板の少なくとも片面に乾燥塗膜厚で５〜１０
μｍになるように塗布して、１００〜３００℃に加熱す
ることを特徴とする耐傷付き性に優れたシリコン樹脂被
覆鋼板の製造方法。