JPH09268383A - 無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法 - Google Patents

無機・有機融合体被覆鋼板およびその製造方法

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JPH09268383A
JPH09268383A JP8177296A JP8177296A JPH09268383A JP H09268383 A JPH09268383 A JP H09268383A JP 8177296 A JP8177296 A JP 8177296A JP 8177296 A JP8177296 A JP 8177296A JP H09268383 A JPH09268383 A JP H09268383A
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metal alkoxide
steel sheet
organic
organic fusion
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Ikuko Yoshinaga
郁子 吉永
Shingo Katayama
真吾 片山
Noriko Yamada
紀子 山田
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、色むらのない無機・有機融合体被
覆鋼板およびその製造方法を提供するものである。 【解決手段】 金属アルコキシドまたは金属アルコキシ
ド誘導体または加水分解した金属アルコキシドまたは加
水分解した金属アルコキシド誘導体と、末端が水酸基で
あるポリシロキサンから構成される無機・有機融合体を
用いて、無機・有機融合体被覆鋼板を作製する。末端水
酸基ポリシロキサンを用いることにより、酸触媒を用い
ずに無機・有機融合体が合成でき、その結果、酸による
メッキ金属あるいは鉄の溶解が生じず、イオンによる着
色が生じなくなったものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓性(加工性)
を有した耐候性・耐熱性鋼板およびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】鋼板は塗装されて使用されるのが一般的
である。塗装の目的は、大きくは素地の鋼板を保護する
と同時に耐久力を増加し、これを美装するものである。
塗装された鋼板は建築物、船舶、橋梁等の大きなものか
ら各種機械・自動車、家具、電気製品の小物や生活用品
まで使用されている。これら鋼板の塗装は加工・組立の
後に行うのが一般的であったが、近年、加工・組立をす
る前に塗装を行うプレコートが盛んになってきた。これ
は、加工・組立ラインで塗装工程を省略できる利点を持
つ。プレコート鋼板は加工・組立に供されるため、従来
の防食等の機能に加えて加工性が要求される。そのた
め、ポリエステル系樹脂等の有機高分子が塗料として使
用されていた。
【0003】しかし、ポリエステル系有機高分子では表
面硬度、耐熱性、耐候性に限界があり、プレコート鋼板
は高硬度、高耐熱性、高耐候性等の用途には用いること
が出来なかった。そこで本発明者らは、M−O−M結合
(Mは金属)から成る無機ポリマーの骨格を−O−Si
(R)2 −O−基(Rはアルキル基)で置換した無機・
有機融合体をプレコート用の塗料として開発した(特願
平6−32003号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の無機・有機融合
体の合成は、金属アルコキシドまたは金属アルコキシド
誘導体または加水分解した金属アルコキシド誘導体とジ
アルキルアルコキシシランの加水分解によって得られる
が、このジアルキルジアルコキシシランの反応性は低
く、合成に際しては触媒として塩酸や酢酸のような酸を
用いる必要があった。合成に用いた酸はゾル中に残存す
るために、塗布から熱処理の工程で酸によってめっき金
属や鉄は溶解し、イオンとして被膜中に残る。残存した
金属イオンによって、クリヤー膜であれば膜が黒ずみ、
顔料の入った着色膜であれば色むらになり美麗さを損ね
ることとなった。従って、酸を含まない無機・有機融合
体、つまり酸触媒を使わずに合成できる無機・有機融合
体を開発し、それを被覆した鋼板がプレコート鋼板とし
て必要であった。
【0005】出発原料の反応性が低すぎたため触媒が必
要となったが、逆に、その反応性が高すぎると反応の制
御ができずコポリマー等が形成されるために、他成分と
の融合は(つまり無機と有機成分の融合は)不可能とな
る。従って、酸触媒を用いずに無機・有機融合体を合成
するには、出発原料が適度な反応性を持つ必要がある。
【0006】反応端としてはアルコキシ基よりも水酸基
の方が反応性は高く、また、分子量を増大すると安定性
が増し反応性は低くなる。そこで、ジアルキルアルコキ
シシランの反応性を上げるため、末端をアルコキシ基か
ら水酸基に置換したところ、反応性が高すぎてテトラマ
ーのようなコポリマーを形成したため、結果として反応
性が低くなってしまった。そこで分子量の大きな末端水
酸基ポリシロキサンを用いることにより、無機・有機融
合体の合成に適する反応性が得られることが分かった。
【0007】従って、本発明においては、末端水酸基ポ
リシロキサンを用いることにより、酸触媒を用いずに無
機・有機融合体を合成することが可能であり、その結
果、酸を含まない無機・有機融合体被覆鋼板の入手が可
能となり、上記課題を解決するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の無機・有機融合
体被覆鋼板は、M−O−M結合(Mは金属)から成る無
機ポリマーの骨格を−O−(−Si(R)2 −O−)n
−基(Rはアルキル基またはフェニル基)で置換した無
機・有機融合体を被覆したことを特徴とする無機・有機
融合体被覆鋼板である。また、本発明の無機・有機融合
体被覆鋼板は、金属アルコキシドまたは金属アルコキシ
ド誘導体または加水分解した金属アルコキシドまたは加
水分解した金属アルコキシド誘導体を用い、末端が水酸
基であるポリシロキサンを加え環流または加水分解した
溶液を鋼板に塗布した後、熱処理することにより製造さ
れることを特徴とする。ここで無機ポリマーとは一次元
(直鎖状)ポリマーのみならず、二次元および三次元の
無機ネットワークを示す。
【0009】なお、無機・有機融合体とは、炭素、水
素、酸素、窒素等からなる有機物に、金属、半金属が化
学結合して重合することにより、原子・分子レベルで融
合した高分子であり、M−O−M結合は無機成分を表す
ものである。そして、−O−(−Si(R)2 −O−)
n−基におけるアルキル基、フェニル基とは、例えば、
−CH3 、−C2 5 、−C3 7 、−C4 9 −C6
5 等の有機成分を表すものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の無機・有機融合体被覆鋼
板では、高硬度、高耐熱性を持つM−O−M結合からな
る無機ポリマーの骨格に−O−(−Si(R)2 −O
−)n−という有機基を導入しているため、有機高分子
に比べ高硬度、高耐熱性を発揮できる。すなわち、基本
結合はM−O−Mの無機骨格であるために、有機結合C
−Cに比べて耐熱性や硬度等が高くなる。さらに、この
系においては反応性の高い末端水酸基ポリシロキサンを
用いているため合成時に酸触媒を用いる必要がなく、酸
を含まない無機・有機融合体を被膜とした鋼板を得るこ
とができる。
【0011】本発明で使用する金属アルコキシドは特に
限定しないが、例えば、メトキシド、エトキシド、プロ
ポキシド、ブトキシド等が挙げられる。また金属アルコ
キシド誘導体はアルコキシ基の一部をβ−ジケトン、β
−ケトエステル、アルカノールアミン、アルキルアルカ
ノールアミン、有機酸等で置換したものである。従っ
て、本発明において無機成分を構成する金属はアルコキ
シドを形成することができるものに限定される。例え
ば、Al、Ti、Zr、Ta、Nb、Y、Co等であ
る。
【0012】有機成分となる末端水酸基ポリシロキサン
(I)と無機成分となる金属アルコキシドまたは金属ア
ルコキシド誘導体または加水分解した金属アルコキシド
または加水分解した金属アルコキシド誘導体(II)のモ
ル比をbとしたとき、有機成分と無機成分の比aはa=
b×nで表される。このaが0.5以上、1000未満
の範囲となるのが好ましい。0.5未満になると加工性
が損なわれるために加工時に被覆が剥離したり、クラッ
クが生じる。一方、1000を超えると、加工性には問
題ないが、表面硬度や耐熱性が著しく低下する。
【0013】本発明において金属アルコキシド、金属ア
ルコキシド誘導体の加水分解とは、金属アルコキシド誘
導体に対して10モル倍までの水を添加して加水分解す
ることである。添加する水はアルコール等の有機溶媒で
希釈してもよい。10モル倍以上の水を使用するとすぐ
にゲル化するため好ましくない。
【0014】本発明で使用するポリシロキサンとは、例
えば、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサ
ン、ポリジプロポキシルシロキサン、ポリヘキシルシロ
キサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメチルフェニ
ルシロキサン等が挙げられる。ただし、nが500を超
えると粘性が高くなり取り扱いが困難となるため、好ま
しくない。
【0015】本発明の加水分解では、未加水分解のアル
コキシ基に対して、0.1〜10モル倍の水を添加す
る。添加する水はアルコール等の有機溶媒で希釈しても
よい。0.1モル倍未満の水では重合度が低く、熱処理
の際に揮発するために塗布できない。一方、10モル倍
を超えると、すぐにゲル化して塗布ができない。
【0016】環流または加水分解においては、ポリシロ
キサンおよび金属アルコキシドあるいは金属アルコキシ
ド誘導体を均一に分散、溶解できる有機溶媒を使用す
る。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール等のアルコール、アセトン、トルエン、キシ
レン等である。環流後または加水分解後、溶媒、加水分
解で生成したアルコール等を常圧あるいは減圧下で留去
して塗布してもよい。
【0017】本発明で使用する鋼板は限定しないが、例
えば、ステンレス鋼板、アルミ、亜鉛等の各種メッキ用
鋼板およびこれらのメッキを施した鋼板等があげられ
る。鋼板への塗布は、スプレーコート法、ディップコー
ト法、スプレーコート法、ロールコート法、スピンコー
ト法等で行う。
【0018】塗布後の熱処理は、100〜600℃で行
う。100℃未満であると、溶媒等が十分蒸発せず、硬
度、耐熱性が得られない。600℃を超えると溶媒等が
急激に蒸発して、被膜にピンホールやクラックが発生す
る。
【0019】
【実施例】本発明の無機・有機融合体被覆鋼板およびそ
の製造方法を以下の実施例によって具体的に説明する。
ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【0020】表1および表2に示す条件で、鋼板に無機
・有機融合体を塗布し、熱処理した。作製した無機・有
機融合体被覆鋼板の加工性、表面硬度、耐食性、耐熱性
を評価した。同表にこれらの結果をまとめて示す。加工
性はJIS G 3312180°折り曲げ後の塗膜ク
ラックの限界で評価した。表面硬度は、鉛筆硬度試験法
で評価した。耐食性は、塩水噴霧試験240時間後の錆
の発生程度を、○:錆の発生なし、△:わずかな錆の発
生、×:著しい錆の発生、という基準で評価した。色む
らは耐食試験後に肉眼にて観察し、○:色むらなし、
△:わずかに色むらあり、×:色むらあり、という基準
で観察した。
【0021】実施例は加工性もよく(0〜1T)、表面
硬度も高く(3〜6H)、耐食性および加工後の耐食性
も良かった。一方、比較例ではすべての特性を兼ね備え
たものは得られなかった。例えば、比較例11、12、
13は酸触媒を用いたため色むらがり、14は反応が進
まなかったため溶液の粘度がコーティングできる程に上
がらず、コーティングできなかった。15は無機成分が
多すぎるために、硬度、耐熱性は高いが、加工性が非常
に劣った。16は有機成分が多すぎるために、硬度およ
び耐食性が不十分であった。17は水が少なすぎるため
にゾルが蒸発し塗布できなかった。18は水が多すぎる
ためにゲル化が起こり塗布できなかった。19は熱処理
温度が低すぎるために塗布したゾルが固化しなかった。
20は熱処理温度が高すぎるために、被膜にクラックや
ピンホールが発生し、耐食性が劣った。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【発明の効果】本発明の無機・有機融合体被覆鋼板は従
来の無機・有機融合体被膜鋼板の表面硬度や可撓性(加
工性)等の特性を損ねることなく、黒ずみや色むら等を
なくし美麗さを向上したものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 M−O−M結合(Mは金属)から成る無
    機ポリマーの骨格を−O−(−Si(R)2 −O−)n
    −基(Rはアルキル基またはフェニル基、nは500以
    下)で置換した無機・有機融合体を被覆したことを特徴
    とする無機・有機融合体被覆鋼板。
  2. 【請求項2】 金属アルコキシドまたは金属アルコキシ
    ド誘導体または加水分解した金属アルコキシドまたは加
    水分解した金属アルコキシド誘導体と末端が水酸基であ
    るポリシロキサンを環流によって脱アルコ−ル反応させ
    た溶液を鋼板に塗布した後、熱処理することを特徴とす
    る無機・有機融合体被覆鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 金属アルコキシドまたは金属アルコキシ
    ド誘導体または加水分解した金属アルコキシドまたは加
    水分解した金属アルコキシド誘導体に末端が水酸基であ
    るポリシロキサンを加えた後、水を加え加水分解した溶
    液を鋼板に塗布した後、熱処理することを特徴とする無
    機・有機融合体被覆鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】 有機成分となる末端水酸基ポリシロキサ
    ン(I)と無機成分となる金属アルコキシドまたは金属
    アルコキシド誘導体または加水分解した金属アルコキシ
    ドまたは加水分解した金属アルコキシド誘導体(II)の
    モル比をbとし、有機成分と無機成分の比aをa=b×
    nと表したとき、このaが0.5以上、1000未満と
    なるように前記(I)および(II)を投入することを特
    徴とする請求項2あるいは3記載の無機・有機融合体被
    覆鋼板の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記熱処理温度が100℃〜600℃で
    あることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の
    無機・有機融合体被覆鋼板の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432647B1 (ko) * 2001-04-19 2004-05-22 삼성에스디아이 주식회사 투명 도전막의 보호막 형성용 조성물 및 이로부터 보호막을 제조하는 방법
KR100509588B1 (ko) * 1998-09-28 2005-11-25 삼성에스디아이 주식회사 유기-무기 하이브리드 필름 및 그것을 구비하고 있는 표시소자
JP2007002331A (ja) * 2005-05-23 2007-01-11 Toyo Kohan Co Ltd 成形加工用マグネシウム合金材、マグネシウム合金成形加工体、およびマグネシウム合金成形加工体の製造方法
JPWO2019017073A1 (ja) * 2017-07-19 2019-12-12 奥野製薬工業株式会社 皮膜形成用処理液
CN118085808A (zh) * 2024-03-19 2024-05-28 佛山市元通胶粘实业有限公司 一种耐高温硅酮胶及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509588B1 (ko) * 1998-09-28 2005-11-25 삼성에스디아이 주식회사 유기-무기 하이브리드 필름 및 그것을 구비하고 있는 표시소자
KR100432647B1 (ko) * 2001-04-19 2004-05-22 삼성에스디아이 주식회사 투명 도전막의 보호막 형성용 조성물 및 이로부터 보호막을 제조하는 방법
JP2007002331A (ja) * 2005-05-23 2007-01-11 Toyo Kohan Co Ltd 成形加工用マグネシウム合金材、マグネシウム合金成形加工体、およびマグネシウム合金成形加工体の製造方法
JPWO2019017073A1 (ja) * 2017-07-19 2019-12-12 奥野製薬工業株式会社 皮膜形成用処理液
US12258488B2 (en) 2017-07-19 2025-03-25 Okuno Chemical Industries Co., Ltd. Film-forming treatment liquid
CN118085808A (zh) * 2024-03-19 2024-05-28 佛山市元通胶粘实业有限公司 一种耐高温硅酮胶及其制备方法

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