JPH0657872B2 - ステンレス鋼の表面処理方法 - Google Patents

ステンレス鋼の表面処理方法

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JPH0657872B2
JPH0657872B2 JP61014669A JP1466986A JPH0657872B2 JP H0657872 B2 JPH0657872 B2 JP H0657872B2 JP 61014669 A JP61014669 A JP 61014669A JP 1466986 A JP1466986 A JP 1466986A JP H0657872 B2 JPH0657872 B2 JP H0657872B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステンレス鋼の金属表面にフッ素系樹脂塗膜
を形成する際の塗膜の密着性を向上せしめる金属の表面
処理方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、ステンレス鋼はそれ自体耐蝕性並びに意匠外観が
良好であり、一方ステンレス鋼に対しては塗膜の密着性
が良くないために、ステンレス鋼表面にはほとんど塗装
が施されていなかった。しかしながらステンレス鋼の使
用分野の拡大と共に、更に耐蝕性の向上、意匠外観の向
上並びに他の機能を目的に塗膜を施すことが近年要求さ
れる様になって来た。これらの要求に対して、ステンレ
ス鋼の塗装としてはフッ素系樹脂塗膜の適用が特に注目
されている。例えばフッ素系樹脂塗膜の高耐候性並びに
耐汚染性などから建築物の外壁材に、又摩擦係数が低い
点から積雪地帯の屋根材として利用が検討されつつあ
る。しかしながらステンレス鋼の金属表面は化学的に極
めて安定であるために、塗膜の密着性は劣り、特にフッ
素系樹脂塗膜の密着性は悪い。ステンレス鋼の金属表面
に対する塗膜密着性を向上せしめる方法としては、ショ
ットブラストやヘアライン加工などの、物理的に金属表
面を粗くする方法が行われているが、これでは塗膜密着
性は十分ではない。又クロム酸塩を主体とした被膜も塗
装下地剤として知られているが、クロム酸塩の毒性によ
る作業衛生上の問題を鑑みると、好ましい処理方法とは
いえない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は前記の欠点を解決して、ステンレス鋼の金属表
面の密着性の優れた塗膜を形成させる方法に関する。更
に詳しくはステンレス鋼の表面外観をほとんど変えるこ
となく、塗膜の密着性、特にフッ素系樹脂塗膜の密着性
を向上せしめ、フッ素系樹脂塗膜が有する高耐候性、防
汚性、滑り性およびその他の機能を有する塗膜をステン
レス鋼の金属表面に形成させることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はステンレス鋼の金属表面にフッ素系樹脂塗膜を
形成するに際し、ステンレス鋼の金属表面にアミノ基を
有するシランカプリング剤を1〜500mg/m2、好ま
しくは3〜50mg/m2塗布することによって、フッ素
系樹脂塗膜の密着性を向上せしめることを特徴とするス
テンレス鋼の表面処理方法である。以下本発明を詳述す
る。
本発明を適用するステンレス鋼は特に鋼種を限定するも
のではなく、クロムを約10重量%以上含有する各種の
マルテンサイト系,フェライト系,及びオーステナイト
系のステンレス鋼に適用できる。本発明で用いるアミノ
基を有するシランカプリング剤としては、 H2NC2H4NHC3H6Si(OCH3)3 H2NC2H4NHC3H6Si(CH3)(OCH3)2 H2NC3H6Si(OC2H5)3 などを用いることが出来る。他のビニルシラン,メタク
リロシラン,エポキシシランなどのシランカプリング剤
も塗膜の密着性の向上には寄与するが、フッ素系樹脂塗
膜のステンレス鋼への密着性向上にはアミノ基を有する
シランカプリング剤が最適である。アミノ基を有するシ
ランカプリング剤の塗布方法は、浸漬、スプレー、静
電、ロール、刷毛などによって塗布することが出来る。
アミノ基を有するシランカプリング剤の塗布量は1〜5
00mg/m2好ましくは3〜50mg/m2である。1mg/
m2以下、および500mg/m2以上では、塗膜の密着性
の効果が十分発揮出来ない。500mg/m2以上ではか
えって塗膜の密着性を低減せしめる場合もある。1〜5
00mg/m2の塗布量を均一に塗布するためには、溶媒
で希釈して塗布するが、希釈の程度としては、溶媒希釈
液として1〜5g/m2以上塗布し、その後乾燥するこ
とによって所定の量の均一な皮膜を形成させればよい。
アミノ基を有するシランカプリング剤を含有する塗布溶
液の乾燥は、溶媒が除去されれば良く、溶媒の種類によ
っては自然乾燥でも良いが、通常80〜200℃で10
秒〜3分保つのが作業上有利である。アミノ基を有する
シランカプリング剤を塗布するステンレス鋼の金属表面
は、予じめ脱脂洗浄した清浄なものを用いる必要があ
る。本発明に適用するフッ素系樹脂塗膜は、市販されて
いる種々の目的に適した塗料を用いることが出来、特に
限定するものではない。又予じめフィルム状にしたフッ
素系樹脂被膜の貼着の場合にも適用が可能である。尚ア
ミノ基を有するシランカプリング剤はフッ素系樹脂塗料
以外の汎用塗料の場合に適用することも可能である。
〔作用 実施例〕
1.第1表の1〜5は、ステンレス鋼の表面にフッ素系
樹脂塗膜を形成するに際して、本発明のアミノ基を有す
るシランカプリング剤を使用した場合の塗膜密着性を示
したものである。ステンレス鋼にはヘアライン表面加工
を施したJIS.SUS 304を強アルカリシリケート系脱脂剤
にて表面を清浄にし水洗乾燥したものを用いた。アミノ
基を有するシランカプリング剤としては、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン{H2NC3H6Si(OC2H5)3}1重
量部を、エタノール1重量%含有する水99重量部に溶
解した溶液を用いた。ステンレス鋼は該溶液に浸漬し、
該溶液を約1.5g/m2表面に塗布し熱風循環式オーブン
にて130℃で3分間乾燥し約15mg/m2のγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランをステンレス鋼の金属表
面に均一に塗布した後、第1表のA〜Eに示す市販フッ
素系樹脂塗料を用いて塗装を行った。市販フッ素系樹脂
塗料A〜Eは、商品名(含登録商標)デュラナー,フロ
ロポン,デュフナー,Vフロン,ニューガーメット(以
上はA〜Eとの対応順序はない)の樹脂である。フッ素
系樹脂塗料の塗装はバーコート法で行ない、塗膜形成条
件は各々の塗料の仕様にもとずく標準条件にて行った。
第1表の〜は比較例で、本発明のアミノ基を有する
シランカプリング剤を使用することなく、その他の条件
は第1表の1〜5と同一に保ち、ステンレス鋼の表面に
フッ素系樹脂塗膜を形成した際の塗膜密着性を示したも
のである。第1表から明かな如く、比較例〜に比
べ、本発明のアミノ基を有するシランカプリング剤を使
用することにより、1〜5に示す如く、同一塗料ではそ
れぞれ塗膜密着性の優れたフッ素系樹脂塗膜をステンレ
ス鋼の表面に形成することができた。
第1表で、初期塗膜密着性とは、塗装板を作成後室内に
1週間放置した後で塗膜密着性試験を行ったもので、沸
水浸漬後の密着性とは、塗装板を沸騰脱イオン水に1時
間浸漬後直ちに密着性試験を行ったもので、温水浸漬後
の密着性とは、40℃の脱イオン水に20日間浸漬後直
ちに密着性試験を行ったものである。又第1表で碁盤目
とは、塗装板に1mm角の碁盤目を100個,カッターナ
イフで素地に達する迄の傷を入れた後にセロテープを塗
面に貼着後剥離し、(剥離後も残存した塗膜碁盤目の
数)/(100個)で表示した塗膜密着性であり、碁盤
目エリクセンとは、碁盤目と同じ方法で碁盤目傷を入れ
た塗装板を、エリクセン試験機にて5mm押出した試験片
につて、上記の碁盤目と同じ方法でセロテープを貼着、
剥離し(剥離後も残存した塗膜碁盤目の数)/(100
個)で表示した塗膜密着性である。
2.第1表のは、第1表の1〜5で用いたγ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン溶液を更に希釈して、1〜
5と同じ方法で、約0.5mg/m2のγ−アミノプロピルト
リエトキシシランがステンレス鋼表面に均一に塗布され
るように塗布し、その他の条件は第1表の4と同一に保
ち、ステンレス鋼の表面にフッ素系樹脂塗膜Dを形成さ
せた後、密着性試験を行ったものである。この場合の塗
膜密着性は第1表のとほぼ同じレベルであり、従って
1mg/m2以下のγ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ンの塗布量では、塗膜密着性を改善する効果は小さい。
3.第1表のは、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランの溶液を用いて、約600mg/m2のγ−アミノプ
ロピルトリエトキシシランをステンレス鋼の表面に均一
に塗布し、その他の条件は第1表の4と同一に保ち、ス
テンレス鋼の表面にフッ素系樹脂塗膜Dを形成させた
後、密着性試験を行った結果であるが、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランの塗布量が500mg/m2を超
えると、よりも若干性能が低い結果を示し塗膜密着性
を改善する効果は小さい。
4.第1表の1〜5で用いたと同じ清浄にしたステンレ
ス鋼の表面に、シリカ含有クロメート皮膜処理剤(登録
商標ボンデライト1415A、日本パーカライジング)
を100g/の割合で水に希釈した溶液を塗布し、熱
風循環式オーブンにて130℃,2分間乾燥し、クロム
付着量が30mg/m2の皮膜を得た。更に第1表の4で
用いたD塗料を用い、第1表の4と同じ方法で塗膜を形
成させた後、密着性試験を行った結果を第1表ので示
した。第1表に示す如く、第1表の4は、クロム系処理
剤を用いた第1表のとほぼ同様の性能であった。
〔効果〕 以上説明した如く、ステンレス鋼の金属表面にフッ素樹
脂塗膜を形成するに際し、アミノ基を有するシランカプ
リング剤を適量使用する事により、塗膜の密着強度を大
巾に高める事ができ、これによりステンレス鋼の表面外
観をほとんど変えることなく、フッ素系樹脂塗膜が有す
る優れた耐候性、防汚性、滑り性の塗膜が、強い密着性
で形成された塗装ステンレス鋼板を製造する事が可能と
なった。尚実施例ではヘアライン仕上のステンレス鋼の
例を示したが、本発明はヘアライン仕上に限定されるも
のではなく、光輝焼鈍仕上のステンレス鋼等でも塗装密
着性を大巾に改善するものであり、従って光沢の優れた
着色塗装ステンレス鋼の製造も可能であり、ステンレス
鋼の適用される意匠の範囲の拡大にも極めて有益であ
る。又本発明の方法によると、従来塗装密着性を高める
ために行っていたステンレス鋼の表面を研磨やショット
ブラストで粗くする作業も軽減又は省略化できるため
に、建築物の外壁や屋根材等の製造工程を合理化する事
ができる。本発明の方法は又クロム酸塩等を使用しない
ため、作業衛生上の格別の配慮を要しないために簡易に
実施することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステンレス鋼の金属表面にフッ素系樹脂塗
    膜を形成するに際し、ステンレス鋼の金属表面にアミノ
    基を有するシランカプリング剤を1〜500mg/m2塗
    布することによって、フッ素系樹脂塗膜の密着性を向上
    せしめることを特徴とするステンレス鋼の表面処理方
    法。
  2. 【請求項2】アミノ基を有するシランカプリング剤の塗
    布量が3〜50mg/m2である特許請求の範囲第1項記
    載のステンレス鋼の表面処理方法。
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