JPS637877A - 塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法 - Google Patents
塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法Info
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- JPS637877A JPS637877A JP15210886A JP15210886A JPS637877A JP S637877 A JPS637877 A JP S637877A JP 15210886 A JP15210886 A JP 15210886A JP 15210886 A JP15210886 A JP 15210886A JP S637877 A JPS637877 A JP S637877A
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- paint adhesion
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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）
本発明はステンレス鋼の塗装に当たって塗料の密着性を
向上せしめるためにステンレス鋼表面にアルキルシリケ
ート処理によるシリカ（ＳｉＯ２）皮膜を形成させた上
にシランカップリング剤の皮膜を形成させる表面処理方
法に関するものである。
向上せしめるためにステンレス鋼表面にアルキルシリケ
ート処理によるシリカ（ＳｉＯ２）皮膜を形成させた上
にシランカップリング剤の皮膜を形成させる表面処理方
法に関するものである。
（従来の技術）
ステンレス鋼は本来無塗装で使用されるものであるが、
最近、自動車、建材、耐久消費材などでは、多様化を求
めてカラー化とともに耐食性のよク一層の向上をはかる
ため、ステンレス鋼にショットプラストや研磨を施し、
または硝フッ酸や塩化第二鉄などの腐食液によシ粗面を
形成させ塗料の密着性のよい表面にする方法がとられて
いる。
最近、自動車、建材、耐久消費材などでは、多様化を求
めてカラー化とともに耐食性のよク一層の向上をはかる
ため、ステンレス鋼にショットプラストや研磨を施し、
または硝フッ酸や塩化第二鉄などの腐食液によシ粗面を
形成させ塗料の密着性のよい表面にする方法がとられて
いる。
また、さらに特公昭６０−５８８１９号の発明のように
塩化ナトリウム溶液中で電解処理して間口よシ奥の方が
広い孔食を発生せしめて、塗料の密着性のよい表面を形
成する方法が提案されている。一般には金属の塗装下地
処理としてクロム酸塩、リン酸塩およびシリケート系薬
剤を用いる化成処理が知られているが、ステンレス鋼へ
の適用に当タっては不働態皮膜を除去するための活性化
処理が前もって必要となる。
塩化ナトリウム溶液中で電解処理して間口よシ奥の方が
広い孔食を発生せしめて、塗料の密着性のよい表面を形
成する方法が提案されている。一般には金属の塗装下地
処理としてクロム酸塩、リン酸塩およびシリケート系薬
剤を用いる化成処理が知られているが、ステンレス鋼へ
の適用に当タっては不働態皮膜を除去するための活性化
処理が前もって必要となる。
（発明が解決しようとする問題点）
ステンレス鋼の耐食性を保持しているのは表面の不働態
皮膜であシ、また光輝焼鈍仕上材には特有の酸化皮膜（
ＢＡ皮膜）が形成されて耐食性向上に役立っている。こ
れらの皮膜は腐食性物質に対して抵抗を示すと同時に塗
料や化成処理剤に対しても密着性を阻害する因子となる
ので、前述のように皮膜除去の処理を行っているのが現
状である。しかしながら塗膜はある程度の水や空気を通
し、さらに紫外線によシ劣化するので、素地の耐食性が
良好であることが望まれる。したがって、素地のステン
レス鋼の耐食性を損なわないために、不働態皮膜やＢＡ
皮膜を除去せずに、そのままの表面に密着性のよい塗装
をすることが耐久性保持の上から必要となる。
皮膜であシ、また光輝焼鈍仕上材には特有の酸化皮膜（
ＢＡ皮膜）が形成されて耐食性向上に役立っている。こ
れらの皮膜は腐食性物質に対して抵抗を示すと同時に塗
料や化成処理剤に対しても密着性を阻害する因子となる
ので、前述のように皮膜除去の処理を行っているのが現
状である。しかしながら塗膜はある程度の水や空気を通
し、さらに紫外線によシ劣化するので、素地の耐食性が
良好であることが望まれる。したがって、素地のステン
レス鋼の耐食性を損なわないために、不働態皮膜やＢＡ
皮膜を除去せずに、そのままの表面に密着性のよい塗装
をすることが耐久性保持の上から必要となる。
本発明は塗料の密着性に劣るステンレス鋼の表面皮膜に
良好な塗装を施すという問題点を解決するためになされ
たものである。
良好な塗装を施すという問題点を解決するためになされ
たものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の要旨はアルキルシリケートをステンレス鋼表面
に塗布して乾燥後、分子中に２個以上の異なった反応基
をもつ有機ケイ素単量体のシランカップリング剤を含有
するアルコール溶液を塗布して乾燥させることを特徴と
する塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法
である。即ち本発明は、ステンレス鋼の表面皮膜を除去
して粗面にすることなしに密着性の良好な塗装を施すた
めにまず、表面皮膜に親和性のある有機ケイ素化合物で
あるアルキルシリケートを塗布して乾燥し、シリカ（
Ｓｉｎ２）皮膜を形成させて表面を改質するが、とのシ
リカ皮膜だけでは塗料の密着性に劣るので、本発明はさ
らにシリカ皮膜と塗料の両者に親和性のある皮膜を形成
させるものである。
に塗布して乾燥後、分子中に２個以上の異なった反応基
をもつ有機ケイ素単量体のシランカップリング剤を含有
するアルコール溶液を塗布して乾燥させることを特徴と
する塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法
である。即ち本発明は、ステンレス鋼の表面皮膜を除去
して粗面にすることなしに密着性の良好な塗装を施すた
めにまず、表面皮膜に親和性のある有機ケイ素化合物で
あるアルキルシリケートを塗布して乾燥し、シリカ（
Ｓｉｎ２）皮膜を形成させて表面を改質するが、とのシ
リカ皮膜だけでは塗料の密着性に劣るので、本発明はさ
らにシリカ皮膜と塗料の両者に親和性のある皮膜を形成
させるものである。
（作用）
まず第一段階のシリカ皮膜形成の方法について述べる。
従来から知られているように、アルキルシリケートとし
て代表的なエチルシリケートは加水分解によってシリカ
とエチルアルコールニ分離して金属などの表面に耐熱性
や耐食性にすぐれた密着性のよいシリカ皮膜を形成する
。この薬剤としては通常はシリカの収率をよくするため
に，Ｓｉ０２４０％のエチルシリケート４ｏが使用され
てぃる〇本覧明では薄く均一に形成させる必要から、こ
れを加水分解加工したものをアルコール（エチルアルコ
ールまたはインプロビルアルコール）テ稀釈して滴下ロ
ール絞シで光輝焼鈍仕上のステンレス鋼板に塗布し、乾
燥した。以上の処理によってステンレス鋼の表面は極め
て薄いシリヵ皮膜で均一に被覆される。本発明における
アルキルシリヶート処理液には一般にエチルシリケート
が用いられるが、その他のメチルシリケートやプロビル
シリケートも使用可能である。ただし、アルキル基が長
鎖になるほど加水分解反応性が低下するので、本発明で
は処理皮膜は均一で薄い方がよいので、上述の条件が最
適である。
て代表的なエチルシリケートは加水分解によってシリカ
とエチルアルコールニ分離して金属などの表面に耐熱性
や耐食性にすぐれた密着性のよいシリカ皮膜を形成する
。この薬剤としては通常はシリカの収率をよくするため
に，Ｓｉ０２４０％のエチルシリケート４ｏが使用され
てぃる〇本覧明では薄く均一に形成させる必要から、こ
れを加水分解加工したものをアルコール（エチルアルコ
ールまたはインプロビルアルコール）テ稀釈して滴下ロ
ール絞シで光輝焼鈍仕上のステンレス鋼板に塗布し、乾
燥した。以上の処理によってステンレス鋼の表面は極め
て薄いシリヵ皮膜で均一に被覆される。本発明における
アルキルシリヶート処理液には一般にエチルシリケート
が用いられるが、その他のメチルシリケートやプロビル
シリケートも使用可能である。ただし、アルキル基が長
鎖になるほど加水分解反応性が低下するので、本発明で
は処理皮膜は均一で薄い方がよいので、上述の条件が最
適である。
次いで第二段階では、シランカップリング剤を用いて塗
料の密着性にすぐれた表面の形成を行う。
料の密着性にすぐれた表面の形成を行う。
シランカッフリング剤は無機質材料と化学結合する反応
基（メトキシ基，エトキシ基，シラノール基など）と、
有機質材料と化学結合する反応基（ビニル基，エポキシ
基，メタアクリル基．アミン基など）の２種の異なる反
応基をもつ有機ケイ素単量体であシ、トリメチルメトキ
シシラン，ビニルトリエトキシシラン，Ｎ一β（アミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，γ−
アミノプロビルトリエトキシシラン，γ−メタアクリロ
キシプロビルトリメトキシシラン，γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシランなどが市販されている。これ
らは従来から接着性向上のための処理剤として広く利用
されておシ、この関係の公知技術には特公昭５５−４１
７１１号，％公昭５５−４ １ ７ １ ２号，特公昭
５５−４１７１３号，特公昭６０−２２０６７号などが
ある。これらの発明における処理液はシランカップリン
グ剤の水溶液またはアルコール水溶液に水溶性のＴｉ，
Ｚｒ， Ｍｏなどの化合物を添加して性能向上をはか
ったものである。これらの処理対象となるものは鉄，非
鉄金属，メッキ鋼板，化成処理鋼板などであるが、ステ
ンレス鋼とくに光輝焼鈍仕上のＢＡ皮膜で被覆されたス
テンレス銅帯に対しては水溶液や水分散液はぬれ性に問
題があるので，本発明者らはその適用条件確立のため検
討を行った。以下その結果について述べる。
基（メトキシ基，エトキシ基，シラノール基など）と、
有機質材料と化学結合する反応基（ビニル基，エポキシ
基，メタアクリル基．アミン基など）の２種の異なる反
応基をもつ有機ケイ素単量体であシ、トリメチルメトキ
シシラン，ビニルトリエトキシシラン，Ｎ一β（アミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，γ−
アミノプロビルトリエトキシシラン，γ−メタアクリロ
キシプロビルトリメトキシシラン，γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシランなどが市販されている。これ
らは従来から接着性向上のための処理剤として広く利用
されておシ、この関係の公知技術には特公昭５５−４１
７１１号，％公昭５５−４ １ ７ １ ２号，特公昭
５５−４１７１３号，特公昭６０−２２０６７号などが
ある。これらの発明における処理液はシランカップリン
グ剤の水溶液またはアルコール水溶液に水溶性のＴｉ，
Ｚｒ， Ｍｏなどの化合物を添加して性能向上をはか
ったものである。これらの処理対象となるものは鉄，非
鉄金属，メッキ鋼板，化成処理鋼板などであるが、ステ
ンレス鋼とくに光輝焼鈍仕上のＢＡ皮膜で被覆されたス
テンレス銅帯に対しては水溶液や水分散液はぬれ性に問
題があるので，本発明者らはその適用条件確立のため検
討を行った。以下その結果について述べる。
供試材にはＯ、４ ｍｍ厚さのＳＵＳ ４ ３ ０ステ
ンレス冷延鋼板の光輝焼鈍仕上材を用い、これにエチル
シリケート薬剤をイソプロビルアルコールで稀釈シて滴
下ロール絞シで塗布し、乾燥して表面にシリ力皮膜を形
成させた。この処理をしたものと、光輝焼鈍仕上のまま
の無処理のものの両者に対し、シランカップリング剤で
あるＮ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン８０ｇ／ｌ’のイソプロビルアルコール溶
液とその水溶液をそれぞれ滴下ロール絞シで塗布して、
１００〜１２０℃で乾燥した。以上の処理材について、
エチルシリケート処理のままのものと、無処理の光輝焼
鈍のままのものとともに塗装を施し、塗膜の密着性試験
に供した。塗装にはアクリル系カチオン塗料を用いて電
着塗装（２６℃， １２０Ｖ， ２ｍｉｎ） を行い
、１８０℃で２５分焼付して２０〜２３μの膜厚を得た
。
ンレス冷延鋼板の光輝焼鈍仕上材を用い、これにエチル
シリケート薬剤をイソプロビルアルコールで稀釈シて滴
下ロール絞シで塗布し、乾燥して表面にシリ力皮膜を形
成させた。この処理をしたものと、光輝焼鈍仕上のまま
の無処理のものの両者に対し、シランカップリング剤で
あるＮ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン８０ｇ／ｌ’のイソプロビルアルコール溶
液とその水溶液をそれぞれ滴下ロール絞シで塗布して、
１００〜１２０℃で乾燥した。以上の処理材について、
エチルシリケート処理のままのものと、無処理の光輝焼
鈍のままのものとともに塗装を施し、塗膜の密着性試験
に供した。塗装にはアクリル系カチオン塗料を用いて電
着塗装（２６℃， １２０Ｖ， ２ｍｉｎ） を行い
、１８０℃で２５分焼付して２０〜２３μの膜厚を得た
。
これを４０℃温水に２ ４ ０ ｈｒ浸漬後、２ ｍｍ
ゴバン目試験で塗膜の密着性を評価した。この場合
、塗膜の剥離なしを０１わずかでも剥離したものを×と
して、試験結果を第１表に示した。
ゴバン目試験で塗膜の密着性を評価した。この場合
、塗膜の剥離なしを０１わずかでも剥離したものを×と
して、試験結果を第１表に示した。
第 １ 表
第１表に見られるように、光輝焼鈍のままのものやエチ
ルシリケート処理のみのものでは塗料の密着性が劣シ、
シランカップリング剤の処理を施す場合も水溶液では付
着が困難であシ、アルコール溶液が最適であることが分
かる。シランカップリング剤の無機質材料と結合する反
応基はステンレス鋼表面皮膜（ＢＡ皮膜や不働態皮膜）
ではなく、シリカ皮膜と結合し、その結果、有機質材料
と結合する反応基が最外表面に形成されて塗料と結合す
ることになる。
ルシリケート処理のみのものでは塗料の密着性が劣シ、
シランカップリング剤の処理を施す場合も水溶液では付
着が困難であシ、アルコール溶液が最適であることが分
かる。シランカップリング剤の無機質材料と結合する反
応基はステンレス鋼表面皮膜（ＢＡ皮膜や不働態皮膜）
ではなく、シリカ皮膜と結合し、その結果、有機質材料
と結合する反応基が最外表面に形成されて塗料と結合す
ることになる。
本発明でのシランカップリング剤処理液には先述のもの
がすべて使用可能であシ、それぞれに稀釈可能溶媒とし
て各種アルコール，アセトン，トルエン，エーテルなど
が使用できるが、作業性，安全性，経済性の面からエチ
ルアルコールまたはイソプロビルアルコールが最適であ
る。シランヵップリング剤の濃度としては０．５〜２
０ ０ ｇ／ノが適当である。すなわち、塗料密着性に
効果のあるのは０．５ｇ／ｌ 以上であるが、この形
成された皮膜が厚くなると塗装した際の塗膜の色調が不
均一となるので、上限を２ ０ ０ ｇ／４とした。
がすべて使用可能であシ、それぞれに稀釈可能溶媒とし
て各種アルコール，アセトン，トルエン，エーテルなど
が使用できるが、作業性，安全性，経済性の面からエチ
ルアルコールまたはイソプロビルアルコールが最適であ
る。シランヵップリング剤の濃度としては０．５〜２
０ ０ ｇ／ノが適当である。すなわち、塗料密着性に
効果のあるのは０．５ｇ／ｌ 以上であるが、この形
成された皮膜が厚くなると塗装した際の塗膜の色調が不
均一となるので、上限を２ ０ ０ ｇ／４とした。
本発明における表面処理液の塗布は従来の方法でよいが
、塗装の下地としてはできるだけ薄く均一にする方がよ
いのでロール絞シで仕上げるのがもっともよい。塗布後
の乾燥も通常の方法でよく、６０〜３００℃で行えばよ
い。次に実施例により本発明の効゛果を具体的に示す。
、塗装の下地としてはできるだけ薄く均一にする方がよ
いのでロール絞シで仕上げるのがもっともよい。塗布後
の乾燥も通常の方法でよく、６０〜３００℃で行えばよ
い。次に実施例により本発明の効゛果を具体的に示す。
（実施例）
０． ４ ｍｍ厚さのＳＯＳ ４ ３ ０ステンレス冷
延鋼板の光輝焼鈍仕上材にエチルシリケート薬剤をイン
グロビルアルコールで稀釈したものを滴下ロール絞シで
塗布し、乾燥して表面にシリカ皮膜を形成させた。つい
でシランカップリング剤処理液にはＮ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランのイソプロ
ビルアルコールｉ液ｏ．ｔ，０．８， ０．５， １，
１０， ５０， １００， ２００ｇ／１濃度のもの
、およびγ−アミノプロビルトリエトキシシランのエチ
ルアルコール溶液０．１， ０．３， ０．５， １，
１０，５０，１００， ２００ｇ／ノ濃度のものを用
意し、この処理液をそれぞれ滴下ロール絞りで塗布し、
１００〜１２０℃で乾燥した◎これらにアクリル系カチ
オン塗料を用いて電着塗装（２６℃， １２０Ｖ， ２
ｍｉｎ）を行い、１８０℃で２５分焼付した。これを４
０℃温水に２ ４ ０ ｈｒ浸漬後、２伽ゴバン目試験
で塗膜の密着性を評価した。試験結果を第２表に示す。
延鋼板の光輝焼鈍仕上材にエチルシリケート薬剤をイン
グロビルアルコールで稀釈したものを滴下ロール絞シで
塗布し、乾燥して表面にシリカ皮膜を形成させた。つい
でシランカップリング剤処理液にはＮ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランのイソプロ
ビルアルコールｉ液ｏ．ｔ，０．８， ０．５， １，
１０， ５０， １００， ２００ｇ／１濃度のもの
、およびγ−アミノプロビルトリエトキシシランのエチ
ルアルコール溶液０．１， ０．３， ０．５， １，
１０，５０，１００， ２００ｇ／ノ濃度のものを用
意し、この処理液をそれぞれ滴下ロール絞りで塗布し、
１００〜１２０℃で乾燥した◎これらにアクリル系カチ
オン塗料を用いて電着塗装（２６℃， １２０Ｖ， ２
ｍｉｎ）を行い、１８０℃で２５分焼付した。これを４
０℃温水に２ ４ ０ ｈｒ浸漬後、２伽ゴバン目試験
で塗膜の密着性を評価した。試験結果を第２表に示す。
なお、塗料密着性の評価において、塗膜の剥離なしを○
、わずかでも剥離したものを×とした。以上の結果、塗
料の密着性に効果のあるシランカップリング剤の濃度は
０．５ｇ／λ以上であることが判る。
、わずかでも剥離したものを×とした。以上の結果、塗
料の密着性に効果のあるシランカップリング剤の濃度は
０．５ｇ／λ以上であることが判る。
第 ２ 表
（発明の効果）
塗料の密着性に劣るステンレス鋼の光輝焼鈍仕上材に本
発明の処理を施すことにょシ、耐食性のより一層の向上
をはかったカラーステンレス製品を作ることが可能とな
シ、ステンレス鋼の利用分野が拡大される。また、本発
明の処理液はケイ素化合物であるので、クロム酸とは異
なシ、無公害であシ、作業性から見ても有利である。
発明の処理を施すことにょシ、耐食性のより一層の向上
をはかったカラーステンレス製品を作ることが可能とな
シ、ステンレス鋼の利用分野が拡大される。また、本発
明の処理液はケイ素化合物であるので、クロム酸とは異
なシ、無公害であシ、作業性から見ても有利である。
Claims (1)
- アルキルシリケートをステンレス鋼表面に塗布して乾燥
後、分子中に２個以上の異なった反応基をもつ有機ケイ
素単量体のシランカップリング剤を含有するアルコール
溶液を塗布して乾燥させることを特徴とする塗料密着性
にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15210886A JPS637877A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | 塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15210886A JPS637877A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | 塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637877A true JPS637877A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15533228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15210886A Pending JPS637877A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | 塗料密着性にすぐれたステンレス鋼の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS637877A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02305993A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-19 | Takasago Tekko Kk | 塗料密着性に優れたステンレス鋼の表面処理方法 |
| US5326594A (en) * | 1992-12-02 | 1994-07-05 | Armco Inc. | Metal pretreated with an inorganic/organic composite coating with enhanced paint adhesion |
| JPH0899061A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Tonen Corp | ＳｉＯ２ 系セラミック被膜の形成方法 |
| WO2008111535A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Kazufumi Ogawa | 絶縁性微粒子膜およびその製造方法ならびに絶縁性微粒子膜を用いたコンデンサー |
-
1986
- 1986-06-28 JP JP15210886A patent/JPS637877A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02305993A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-19 | Takasago Tekko Kk | 塗料密着性に優れたステンレス鋼の表面処理方法 |
| US5326594A (en) * | 1992-12-02 | 1994-07-05 | Armco Inc. | Metal pretreated with an inorganic/organic composite coating with enhanced paint adhesion |
| US5478655A (en) * | 1992-12-02 | 1995-12-26 | Armco Inc. | Metal pretreated with an inorganic/organic composite coating with enhanced paint adhesion |
| JPH0899061A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Tonen Corp | ＳｉＯ２ 系セラミック被膜の形成方法 |
| WO2008111535A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Kazufumi Ogawa | 絶縁性微粒子膜およびその製造方法ならびに絶縁性微粒子膜を用いたコンデンサー |
| JP2008226545A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Kagawa Univ | 絶縁性微粒子膜およびその製造方法ならびに絶縁性微粒子膜を用いたコンデンサー |
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