JPS6136994B2 - - Google Patents
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- JPS6136994B2 JPS6136994B2 JP7783678A JP7783678A JPS6136994B2 JP S6136994 B2 JPS6136994 B2 JP S6136994B2 JP 7783678 A JP7783678 A JP 7783678A JP 7783678 A JP7783678 A JP 7783678A JP S6136994 B2 JPS6136994 B2 JP S6136994B2
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Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明は、カラフル且つ耐熱性、耐食性の優れ
た熔融アルミメツキ鋼板の調整法に係り、就中無
機質塗料を用い、特定の前処理を行つた後、熔融
アルミメツキ鋼板に塗装することを特徴とするも
のである。 近年、鋼板の防食性並びに耐熱性の向上のため
に熔融アルミメツキ鋼板、即ち熔融下でアルミニ
ウム単独もしくは、補助成分としてシリコンや鉄
などを有するアルミニウムをメツキした鋼板が
種々開発され盛んに用いられている。その一例と
して、マフラー、コンバーター、シヤ熱板等の自
動車部品、ストーブ、風呂釜、煙突、ガスレンジ
等の燃焼機器、各種家庭用器物に応用され、その
範囲も漸次拡大している。しかしながら、このよ
うなアルミメツキ鋼板の表面は、単一の色しか持
たず、このため一般に有機質塗料により各色の塗
装仕上げがなされている。係る塗装により熔融ア
ルミメツキ鋼板の耐候性や防食性は少なからず向
上するものの、熔融アルミメツキ鋼板の耐熱性が
著しく低下し、関る技術分野では熔融アルミメツ
キ鋼板を着色するのに手をこまねいている状態で
ある。 然るに、本発明者らは該熔融アルミメツキ鋼板
を無機質の材料で処理する方法を種々検討した結
果、リン酸塩系の結合剤にせよ、珪酸塩系の結合
剤にせよ、該鋼板の表面に直接塗付すると、表面
で化学反応を生じ水素ガスを発生してピンホール
やふくれ等の塗膜欠陥を起こし、芳しい処理とは
いえなかつた。拠つて本発明者らは、偶々特定の
温度下で熔融アルミメツキ鋼板を処理し、該鋼板
表面を不活性化した後、珪酸塩系の無機質塗料を
塗装することによつて本発明を完成するに至つた
ものである。 即ち、本発明は熔融アルミメツキ鋼板を、予め
200〜700℃の温度で加熱表面処理した後、一般式
M2O・SiO2（式中Ｍはアルカリ金属、−Ｎ
（ROH）4または−NH4）で表わされるアルカリ珪酸
塩を結合剤とし、リン系化合物を硬化剤としてな
る無機質塗料を塗装することを特徴とする無機質
塗料の塗装方法を完成したものである。熔融アル
ミメツキ鋼板表面は、金属の中でも特に低融点で
あるアルミニウムが主成分となつており、通常
400℃を越えると一種の合金（アルミニウムとシ
リコン、鉄などの金属でできている）を形成し
て、この層がもろくなり且つ防食性は著しく低下
する。そこで本発明者らは該メツキ層を合金化さ
せず、しかも不活性化する方法として200℃から
700℃の温度で一定時間加熱することにより不活
性化できることを発見した。加熱方法は、熱風、
電気加熱等、何れの方法でも酸性ないし、中性の
雰囲気であれば、メツキアルミニウム層の不活性
化をはかることができる。次に重要なことは加熱
時間であり、本発明者らが種々加熱条件を検討し
た結果、ほぼ次の範囲でできることが明らかにな
つた。 Ｔ３／２×ｔ＝2.5〜15×104（℃〓・min） 式中Ｔは温度（℃）であり、ｔは時間（分）で
表わす。この式からみると、例えば200℃の場合
の加熱時間は、９〜50分間、500℃の場合の加熱
時間は、2.5〜14分間、700℃の場合は1.5〜８分
間になることがわかる。温度が低く、時間が短か
いときは、加熱処理の結果は得られず、時間が長
いと合金化の兆がみえ層が脆くなる。また温度が
高く、時間が短かいときは加熱処理の結果は得ら
れず、時間が長くなると不活性化した表面が逆に
活性化し、防食性が著しく低下する。何れにせ
よ、係る処理によつて形態は明らかではないけれ
ど、特定下の加熱によつて熔融メツキアルミニウ
ム表面層が不活性化を進行し、いわゆる或る種の
「プライマー層」を形成してメツキ層の安定化を
はかるものと推定される。 次に、加熱処理後できるだけ早く珪酸塩系の無
機質塗料を塗装するのであるが、該塗料は一般式
M2O・SiO2で表わされるアルカリ金属珪酸塩も
しくは、第四級アンモニウム珪酸塩を結合剤と
し、リン酸塩、縮合リン酸塩などのごとき、リン
系化合物を硬化剤としてなる無機質塗料を塗付
し、150〜250℃で焼付硬化させて無機質塗膜を熔
融アルミメツキ鋼板上に形成させる。前述のごと
く被塗装物体である該鋼板は不活性になつている
ため無機質塗料を塗付した際に化学反応を生じ難
く且つ焼付中においても比較的高温であるという
悪条件にもかかわらず化学反応を伴わないので、
塗膜のピンホール、ブリスター、ふくれ、つやぼ
け等の障害を生じなく、非常に緻密に該鋼板上に
付着して密着性の高い、堅ろう且つ光沢のある無
機質塗膜が形成される。無論、当該無機質塗料は
各種顔料を混合することによつて自由に着色がで
き、塗装によつて色並びに光沢の優れた着色熔融
アルミメツキ鋼板を得ることができる。 本発明方法によつて得られる着色熔融アルミメ
ツキ鋼板は、本質的に全て無機材質で形成されて
おり完全な不燃性で且つ耐炎性、耐熱性が従来の
ものに比し抜群に秀れているばかりでなく、通常
着色鋼板に要求される諸品質、即ち密着性、耐屈
曲性、耐衝撃性、耐曲げ性などの物理的性能の他
耐薬品性、耐汚染性、耐ふつとう水性、耐候性に
も優れている。特筆すべきは、予想外なことであ
るが、防食性が熔融アルミメツキ鋼板単独の場合
に比し非常に向上しているという点である。これ
は、たぶん無機質塗料自体の防食機能と熔融アル
ミニウムメツキ層の防食機能がやや違つた形態を
示し且つ、その中間に本発明前処理によつて形成
されていると考えられる一種の強固な不活性化層
が介在しており、これら３種の防食因子が相剰的
に効果を強めているからと推定されるのである。
付加するまでもなく、これらの品質向上により着
色熔融アルミメツキ鋼板の耐久性は飛躍的に向上
する。 以下、本発明実施例を記述する。 実施例 １ メツキ層がアルミニウム81％、シリコン５％及
び鉄14％で形成されている熔融アルミメツキ鋼板
を用いて本発明方法を次の手順に従い実施した。 まず、上記鋼板を300℃に調整した遠赤外線加
熱炉中で10分間加熱前処理し、すぐに下記無機質
塗料の基剤と硬化剤をよく混合した後、スプレー
方式により200ｇ／m2の塗付量で塗付する。 （無機質塗料の配合） ＝基 剤＝ 珪酸ソーダ２号水溶液 1000重量部 酸化チタン（ルチル型） 100重量部 無機質顔料 100重量部 ＝硬化剤＝ リン酸アルミニウム 200重量部 水 300重量部 塗付後200℃の遠赤外線加熱炉内に入れ、30分
間焼付硬化せしめ、着色熔融アルミメツキ鋼板を
得た。この着色塗膜層の表面状態を観察すると、
ふくれ、ブリスター、ピンホール等の欠陥がなく
光沢のある堅ろうな膜を形成していることが観察
された。また、この着色鋼板を試験板を試験板と
して次の試験方法により試験し、第１表のごとき
結果を得た。 (1) 耐薬品性試験 １ 耐酸性 35％HCl １mlを試験板上に滴下し、24時
間後水洗して乾燥後、塗膜の状態を観察す
る。 ２ 耐アルカリ性 30％NaOH １mlを試験板上に滴下し24時
間後水洗して乾燥後、塗膜の状態を観察す
る。 (2) エリクセン試験 試験板をクロスカツトし、JIS Z2247の試験を
行い、塗膜の状態を観察する。 (3) 鉛筆硬度試験 JIS Ｇ 3312 8.8の試験方法に準じ、試験板の
塗膜に引つかき傷が認められる直前の硬さの鉛
筆で表わす。 (4) 防食性試験 １ 塩水噴霧試験 試験板の塗膜をクロスカツトし、JIS
Z2371に定められる試験を500時間行い、
錆の発生状態を観察する。 ２ 塩水浸漬試験 試験板の塗膜をクロスカツトし、塩水中に
30日間浸漬して錆の発生状態を観察する。 (5) 耐熱性試験 試験板を600℃に設定した電気炉中に20時間常
温下に、４時間放置する操作を１サイクルと
し、これを10サイクル行つた後、塗膜の状態を
観察する。 (6) 耐炎性試験 試験板表面にガスバーナーの火炎先端部（約
1100℃）を５分間当てた後、塗膜の状態を観察
する。 実施例 ２ 実施例１において前処理を次の方法にした他は
実施例１と全く同様に試験を行い、第１表の結果
を得た。 前処理の方法：500℃に加熱した熱風乾燥炉中
で、５分間加熱前処理をする。 実施例 ３〜７ 実施例２における前処理において前処理を第２
表に示す処理条件に変えた以外は、実施例２と全
く同様に試験を行い、第１表の結果を得た。 比較例 １〜３ 実施例２において前処理を第３表に示す処理条
件にした他は実施例２と全く同様に試験を行い、
第１表の結果を得た。塗膜には細かいふくれが見
られた。
た熔融アルミメツキ鋼板の調整法に係り、就中無
機質塗料を用い、特定の前処理を行つた後、熔融
アルミメツキ鋼板に塗装することを特徴とするも
のである。 近年、鋼板の防食性並びに耐熱性の向上のため
に熔融アルミメツキ鋼板、即ち熔融下でアルミニ
ウム単独もしくは、補助成分としてシリコンや鉄
などを有するアルミニウムをメツキした鋼板が
種々開発され盛んに用いられている。その一例と
して、マフラー、コンバーター、シヤ熱板等の自
動車部品、ストーブ、風呂釜、煙突、ガスレンジ
等の燃焼機器、各種家庭用器物に応用され、その
範囲も漸次拡大している。しかしながら、このよ
うなアルミメツキ鋼板の表面は、単一の色しか持
たず、このため一般に有機質塗料により各色の塗
装仕上げがなされている。係る塗装により熔融ア
ルミメツキ鋼板の耐候性や防食性は少なからず向
上するものの、熔融アルミメツキ鋼板の耐熱性が
著しく低下し、関る技術分野では熔融アルミメツ
キ鋼板を着色するのに手をこまねいている状態で
ある。 然るに、本発明者らは該熔融アルミメツキ鋼板
を無機質の材料で処理する方法を種々検討した結
果、リン酸塩系の結合剤にせよ、珪酸塩系の結合
剤にせよ、該鋼板の表面に直接塗付すると、表面
で化学反応を生じ水素ガスを発生してピンホール
やふくれ等の塗膜欠陥を起こし、芳しい処理とは
いえなかつた。拠つて本発明者らは、偶々特定の
温度下で熔融アルミメツキ鋼板を処理し、該鋼板
表面を不活性化した後、珪酸塩系の無機質塗料を
塗装することによつて本発明を完成するに至つた
ものである。 即ち、本発明は熔融アルミメツキ鋼板を、予め
200〜700℃の温度で加熱表面処理した後、一般式
M2O・SiO2（式中Ｍはアルカリ金属、−Ｎ
（ROH）4または−NH4）で表わされるアルカリ珪酸
塩を結合剤とし、リン系化合物を硬化剤としてな
る無機質塗料を塗装することを特徴とする無機質
塗料の塗装方法を完成したものである。熔融アル
ミメツキ鋼板表面は、金属の中でも特に低融点で
あるアルミニウムが主成分となつており、通常
400℃を越えると一種の合金（アルミニウムとシ
リコン、鉄などの金属でできている）を形成し
て、この層がもろくなり且つ防食性は著しく低下
する。そこで本発明者らは該メツキ層を合金化さ
せず、しかも不活性化する方法として200℃から
700℃の温度で一定時間加熱することにより不活
性化できることを発見した。加熱方法は、熱風、
電気加熱等、何れの方法でも酸性ないし、中性の
雰囲気であれば、メツキアルミニウム層の不活性
化をはかることができる。次に重要なことは加熱
時間であり、本発明者らが種々加熱条件を検討し
た結果、ほぼ次の範囲でできることが明らかにな
つた。 Ｔ３／２×ｔ＝2.5〜15×104（℃〓・min） 式中Ｔは温度（℃）であり、ｔは時間（分）で
表わす。この式からみると、例えば200℃の場合
の加熱時間は、９〜50分間、500℃の場合の加熱
時間は、2.5〜14分間、700℃の場合は1.5〜８分
間になることがわかる。温度が低く、時間が短か
いときは、加熱処理の結果は得られず、時間が長
いと合金化の兆がみえ層が脆くなる。また温度が
高く、時間が短かいときは加熱処理の結果は得ら
れず、時間が長くなると不活性化した表面が逆に
活性化し、防食性が著しく低下する。何れにせ
よ、係る処理によつて形態は明らかではないけれ
ど、特定下の加熱によつて熔融メツキアルミニウ
ム表面層が不活性化を進行し、いわゆる或る種の
「プライマー層」を形成してメツキ層の安定化を
はかるものと推定される。 次に、加熱処理後できるだけ早く珪酸塩系の無
機質塗料を塗装するのであるが、該塗料は一般式
M2O・SiO2で表わされるアルカリ金属珪酸塩も
しくは、第四級アンモニウム珪酸塩を結合剤と
し、リン酸塩、縮合リン酸塩などのごとき、リン
系化合物を硬化剤としてなる無機質塗料を塗付
し、150〜250℃で焼付硬化させて無機質塗膜を熔
融アルミメツキ鋼板上に形成させる。前述のごと
く被塗装物体である該鋼板は不活性になつている
ため無機質塗料を塗付した際に化学反応を生じ難
く且つ焼付中においても比較的高温であるという
悪条件にもかかわらず化学反応を伴わないので、
塗膜のピンホール、ブリスター、ふくれ、つやぼ
け等の障害を生じなく、非常に緻密に該鋼板上に
付着して密着性の高い、堅ろう且つ光沢のある無
機質塗膜が形成される。無論、当該無機質塗料は
各種顔料を混合することによつて自由に着色がで
き、塗装によつて色並びに光沢の優れた着色熔融
アルミメツキ鋼板を得ることができる。 本発明方法によつて得られる着色熔融アルミメ
ツキ鋼板は、本質的に全て無機材質で形成されて
おり完全な不燃性で且つ耐炎性、耐熱性が従来の
ものに比し抜群に秀れているばかりでなく、通常
着色鋼板に要求される諸品質、即ち密着性、耐屈
曲性、耐衝撃性、耐曲げ性などの物理的性能の他
耐薬品性、耐汚染性、耐ふつとう水性、耐候性に
も優れている。特筆すべきは、予想外なことであ
るが、防食性が熔融アルミメツキ鋼板単独の場合
に比し非常に向上しているという点である。これ
は、たぶん無機質塗料自体の防食機能と熔融アル
ミニウムメツキ層の防食機能がやや違つた形態を
示し且つ、その中間に本発明前処理によつて形成
されていると考えられる一種の強固な不活性化層
が介在しており、これら３種の防食因子が相剰的
に効果を強めているからと推定されるのである。
付加するまでもなく、これらの品質向上により着
色熔融アルミメツキ鋼板の耐久性は飛躍的に向上
する。 以下、本発明実施例を記述する。 実施例 １ メツキ層がアルミニウム81％、シリコン５％及
び鉄14％で形成されている熔融アルミメツキ鋼板
を用いて本発明方法を次の手順に従い実施した。 まず、上記鋼板を300℃に調整した遠赤外線加
熱炉中で10分間加熱前処理し、すぐに下記無機質
塗料の基剤と硬化剤をよく混合した後、スプレー
方式により200ｇ／m2の塗付量で塗付する。 （無機質塗料の配合） ＝基 剤＝ 珪酸ソーダ２号水溶液 1000重量部 酸化チタン（ルチル型） 100重量部 無機質顔料 100重量部 ＝硬化剤＝ リン酸アルミニウム 200重量部 水 300重量部 塗付後200℃の遠赤外線加熱炉内に入れ、30分
間焼付硬化せしめ、着色熔融アルミメツキ鋼板を
得た。この着色塗膜層の表面状態を観察すると、
ふくれ、ブリスター、ピンホール等の欠陥がなく
光沢のある堅ろうな膜を形成していることが観察
された。また、この着色鋼板を試験板を試験板と
して次の試験方法により試験し、第１表のごとき
結果を得た。 (1) 耐薬品性試験 １ 耐酸性 35％HCl １mlを試験板上に滴下し、24時
間後水洗して乾燥後、塗膜の状態を観察す
る。 ２ 耐アルカリ性 30％NaOH １mlを試験板上に滴下し24時
間後水洗して乾燥後、塗膜の状態を観察す
る。 (2) エリクセン試験 試験板をクロスカツトし、JIS Z2247の試験を
行い、塗膜の状態を観察する。 (3) 鉛筆硬度試験 JIS Ｇ 3312 8.8の試験方法に準じ、試験板の
塗膜に引つかき傷が認められる直前の硬さの鉛
筆で表わす。 (4) 防食性試験 １ 塩水噴霧試験 試験板の塗膜をクロスカツトし、JIS
Z2371に定められる試験を500時間行い、
錆の発生状態を観察する。 ２ 塩水浸漬試験 試験板の塗膜をクロスカツトし、塩水中に
30日間浸漬して錆の発生状態を観察する。 (5) 耐熱性試験 試験板を600℃に設定した電気炉中に20時間常
温下に、４時間放置する操作を１サイクルと
し、これを10サイクル行つた後、塗膜の状態を
観察する。 (6) 耐炎性試験 試験板表面にガスバーナーの火炎先端部（約
1100℃）を５分間当てた後、塗膜の状態を観察
する。 実施例 ２ 実施例１において前処理を次の方法にした他は
実施例１と全く同様に試験を行い、第１表の結果
を得た。 前処理の方法：500℃に加熱した熱風乾燥炉中
で、５分間加熱前処理をする。 実施例 ３〜７ 実施例２における前処理において前処理を第２
表に示す処理条件に変えた以外は、実施例２と全
く同様に試験を行い、第１表の結果を得た。 比較例 １〜３ 実施例２において前処理を第３表に示す処理条
件にした他は実施例２と全く同様に試験を行い、
第１表の結果を得た。塗膜には細かいふくれが見
られた。
【表】
【表】
Claims (1)
- １ 熔融アルミメツキ鋼板を、予め200〜700℃の
温度で加熱表面処理した後、一般式M2O・SiO2
（式中Ｍはアルカリ金属、−Ｎ（ROH）4または−
NH4）で表わされるアルカリ珪酸塩を結合剤と
し、リン系化合物を硬化剤としてなる無機質塗料
を塗装することを特徴とする無機質塗料の塗装方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7783678A JPS553874A (en) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Painting method of inorganic paint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7783678A JPS553874A (en) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Painting method of inorganic paint |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS553874A JPS553874A (en) | 1980-01-11 |
| JPS6136994B2 true JPS6136994B2 (ja) | 1986-08-21 |
Family
ID=13645118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7783678A Granted JPS553874A (en) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Painting method of inorganic paint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS553874A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4648902A (en) * | 1983-09-12 | 1987-03-10 | American Cyanamid Company | Reinforced metal substrate |
| EP1136527A4 (en) * | 1998-10-19 | 2003-07-09 | Toto Ltd | Stain-resistant material and method for producing the same, coating composition and device therefor |
| ES2390028B1 (es) * | 2011-04-08 | 2013-10-21 | BSH Electrodomésticos España S.A. | Procedimiento para recubrir una superficie de aluminio de un elemento de aluminio, elemento de aluminio y suela de plancha de aluminio |
-
1978
- 1978-06-24 JP JP7783678A patent/JPS553874A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS553874A (en) | 1980-01-11 |
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