JP2000176374A - 金属板に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を形成する方法 - Google Patents
金属板に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を形成する方法Info
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- JP2000176374A JP2000176374A JP10361200A JP36120098A JP2000176374A JP 2000176374 A JP2000176374 A JP 2000176374A JP 10361200 A JP10361200 A JP 10361200A JP 36120098 A JP36120098 A JP 36120098A JP 2000176374 A JP2000176374 A JP 2000176374A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属板上に外観品位の良好な水ガラス系皮膜
を安定に、かつ工業規模で経済的に形成する方法を提供
する。 【解決手段】 連続通板する金属板上にケイ酸アルカリ
塩水溶液またはケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水
溶液を塗布して水ガラス系の皮膜を形成するに際し、該
水溶液中にノニオン性の水性樹脂およびノニオン性の界
面活性剤を共存させ、ノニオン性水性樹脂濃度を１％以
上、かつノニオン性界面活性剤の濃度を０．１％以上と
した液を塗布乾燥することを特徴とする外観品位の良好
な水ガラス系皮膜形成方法。水ガラス系皮膜を形成する
に際し、リバース回転のロールコータを用い、アプリケ
ーターロール下面が常に塗布液に接触するようにする。
アプリケーターロール下面を液受けパン内の液レベルよ
りも低くするか、または、アプリケーターロール下面に
スプレーによって塗布液を吹きかける。
を安定に、かつ工業規模で経済的に形成する方法を提供
する。 【解決手段】 連続通板する金属板上にケイ酸アルカリ
塩水溶液またはケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水
溶液を塗布して水ガラス系の皮膜を形成するに際し、該
水溶液中にノニオン性の水性樹脂およびノニオン性の界
面活性剤を共存させ、ノニオン性水性樹脂濃度を１％以
上、かつノニオン性界面活性剤の濃度を０．１％以上と
した液を塗布乾燥することを特徴とする外観品位の良好
な水ガラス系皮膜形成方法。水ガラス系皮膜を形成する
に際し、リバース回転のロールコータを用い、アプリケ
ーターロール下面が常に塗布液に接触するようにする。
アプリケーターロール下面を液受けパン内の液レベルよ
りも低くするか、または、アプリケーターロール下面に
スプレーによって塗布液を吹きかける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板上に外観品
位の優れる水ガラス系皮膜を安定に、かつ工業規模で経
済的に形成する方法に関する。
位の優れる水ガラス系皮膜を安定に、かつ工業規模で経
済的に形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メッキ鋼板をはじめとした金属板上に有
機樹脂被膜を形成し機能性を高めた商品が各種開発され
ている。一方無機系皮膜である水ガラス系皮膜は、耐熱
性、導電性、加工後の耐黒化性等で有機樹脂皮膜に優っ
ており、例えば、特公平６−２３８９号公報や、特開平
８−１９６９８９号公報等でその皮膜内容が開示されて
いる。これら皮膜は、その性能は優れるものの、良好な
外観品位を維持することは必ずしも容易ではなく、ま
た、工業機規模で高生産性で製造しようとすると、塗布
液の安定性や、外観の安定性に問題が生じやすい。特に
家庭電化製品用途で用いられる場合には、外観品位は極
めて重要な特性の一つであり、これを十分満足した良好
な外観品位の水ガラス系皮膜を形成することは容易では
ない。
機樹脂被膜を形成し機能性を高めた商品が各種開発され
ている。一方無機系皮膜である水ガラス系皮膜は、耐熱
性、導電性、加工後の耐黒化性等で有機樹脂皮膜に優っ
ており、例えば、特公平６−２３８９号公報や、特開平
８−１９６９８９号公報等でその皮膜内容が開示されて
いる。これら皮膜は、その性能は優れるものの、良好な
外観品位を維持することは必ずしも容易ではなく、ま
た、工業機規模で高生産性で製造しようとすると、塗布
液の安定性や、外観の安定性に問題が生じやすい。特に
家庭電化製品用途で用いられる場合には、外観品位は極
めて重要な特性の一つであり、これを十分満足した良好
な外観品位の水ガラス系皮膜を形成することは容易では
ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記問題に鑑み、本発
明では、金属板上に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を
安定に、かつ工業規模で経済的に形成する方法を提供す
ることを目的とする。
明では、金属板上に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を
安定に、かつ工業規模で経済的に形成する方法を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
連続通板する金属板上にケイ酸アルカリ塩水溶液または
ケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水溶液を塗布して
水ガラス系の皮膜を形成するに際し、該水溶液中にノニ
オン性の水性樹脂およびノニオン性の界面活性剤を共存
させ、ノニオン性水性樹脂濃度を１％以上、かつノニオ
ン性界面活性剤の濃度を０．１％以上とした液を塗布乾
燥することを特徴とする外観品位の良好な水ガラス系皮
膜形成方法、（２）前項の塗布液を用い、連続通板する
金属板上に連続的に水ガラス系皮膜を形成するに際し、
リバース回転のロールコータを用い、アプリケーターロ
ール下面が常に塗布液に接触するようにしたことを特徴
とする外観品位の良好な水ガラス系皮膜形成方法、
（３）アプリケーターロール下面を常に塗布液に接触さ
せる方法として、アプリケーターロール下面を液受けパ
ン内の液レベルよりも低くするか、または、アプリケー
ターロール下面にスプレーによって塗布液を吹きかける
ことを特徴とする前項に記載の水ガラス系皮膜形成方
法、である。
連続通板する金属板上にケイ酸アルカリ塩水溶液または
ケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水溶液を塗布して
水ガラス系の皮膜を形成するに際し、該水溶液中にノニ
オン性の水性樹脂およびノニオン性の界面活性剤を共存
させ、ノニオン性水性樹脂濃度を１％以上、かつノニオ
ン性界面活性剤の濃度を０．１％以上とした液を塗布乾
燥することを特徴とする外観品位の良好な水ガラス系皮
膜形成方法、（２）前項の塗布液を用い、連続通板する
金属板上に連続的に水ガラス系皮膜を形成するに際し、
リバース回転のロールコータを用い、アプリケーターロ
ール下面が常に塗布液に接触するようにしたことを特徴
とする外観品位の良好な水ガラス系皮膜形成方法、
（３）アプリケーターロール下面を常に塗布液に接触さ
せる方法として、アプリケーターロール下面を液受けパ
ン内の液レベルよりも低くするか、または、アプリケー
ターロール下面にスプレーによって塗布液を吹きかける
ことを特徴とする前項に記載の水ガラス系皮膜形成方
法、である。
【０００５】
【発明の実施の形態】ケイ酸アルカリ塩水溶液またはケ
イ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水溶液を金属板上に
塗布して水ガラス系皮膜を形成するに際し、家電用鋼板
に要求されるような良好な外観品位を確保することは、
容易ではない。我々の知見によれば、この原因は、塗布
液の表面張力が高く、粘度が低く、またレベリング性に
劣ることであり、溶剤、増粘剤、界面活性剤等を添加す
れば、ある程度の外観改善効果は生むものの、その場合
には液の安定性が極端に低下し、経時的に外観も悪化す
るという問題が生じる。また、場合によっては、目視上
での異常はないものの、ＳＥＭ等で微視的に観察する
と、ケイ酸アルカリ塩が部分的に異常析出した不均一な
皮膜が得られることもあり、性能劣化に結びつく場合も
ある。これに対して、ノニオン性の水性樹脂とノニオン
性の界面活性剤の両者をケイ酸アルカリ塩水溶液または
ケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水溶液に共存させ
れば、液の安定性を悪化させることなく、かつ良好な外
観品位も得ることができる。ここでケイ酸アルカリ塩と
は、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、
ケイ酸アンモニウム等を指す。水性樹脂として、イオン
性のものを用いると、良好な外観品位と液の安定性を両
立することが出来ないが、これはケイ酸アルカリ塩によ
る高いイオン強度が、イオン性の樹脂の安定性を低下さ
せると推定される。樹脂の種類は特に限定されるもので
はないが、変性ポリオレフィン等が好適に用いられる。
水性樹脂の添加のみでは、良好な外観品位と液の安定性
の両立に関して十分でなく、更にノニオン性の界面活性
剤も共存させる必要がある。ノニオン性の界面活性剤と
しては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ソル
ビタン高級脂肪酸エステル類、等が好適に用いられる。
水性樹脂の添加量は、形成される水ガラス系皮膜の本来
の性能を失わないように、５０％未満に抑えることが望
ましく、また塗布液中に１％以上存在しないと、良好な
塗布外観は得られがたい。ノニオン性の界面活性剤につ
いては、塗布液中に０．１％以上存在することが本発明
では必須である。上限については水性樹脂固形分に対し
て２０％程度の量が好ましいが、特に限定されるもので
はない。ノニオン性の水性樹脂は、通常必然的にノニオ
ン性の界面活性剤（乳化剤）を含むが、この界面活性剤
の量が前記の必要量を満たすのであれば、更に界面活性
剤単身を追加する必要がないことは言うまでもない。な
お、ノニオン性の水性樹脂が、ノニオン性の界面活性剤
とノニオン性以外の界面活性剤を併用したものであって
も、前記の条件を満たすものであれば特に支障はない。
イ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水溶液を金属板上に
塗布して水ガラス系皮膜を形成するに際し、家電用鋼板
に要求されるような良好な外観品位を確保することは、
容易ではない。我々の知見によれば、この原因は、塗布
液の表面張力が高く、粘度が低く、またレベリング性に
劣ることであり、溶剤、増粘剤、界面活性剤等を添加す
れば、ある程度の外観改善効果は生むものの、その場合
には液の安定性が極端に低下し、経時的に外観も悪化す
るという問題が生じる。また、場合によっては、目視上
での異常はないものの、ＳＥＭ等で微視的に観察する
と、ケイ酸アルカリ塩が部分的に異常析出した不均一な
皮膜が得られることもあり、性能劣化に結びつく場合も
ある。これに対して、ノニオン性の水性樹脂とノニオン
性の界面活性剤の両者をケイ酸アルカリ塩水溶液または
ケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水溶液に共存させ
れば、液の安定性を悪化させることなく、かつ良好な外
観品位も得ることができる。ここでケイ酸アルカリ塩と
は、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、
ケイ酸アンモニウム等を指す。水性樹脂として、イオン
性のものを用いると、良好な外観品位と液の安定性を両
立することが出来ないが、これはケイ酸アルカリ塩によ
る高いイオン強度が、イオン性の樹脂の安定性を低下さ
せると推定される。樹脂の種類は特に限定されるもので
はないが、変性ポリオレフィン等が好適に用いられる。
水性樹脂の添加のみでは、良好な外観品位と液の安定性
の両立に関して十分でなく、更にノニオン性の界面活性
剤も共存させる必要がある。ノニオン性の界面活性剤と
しては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ソル
ビタン高級脂肪酸エステル類、等が好適に用いられる。
水性樹脂の添加量は、形成される水ガラス系皮膜の本来
の性能を失わないように、５０％未満に抑えることが望
ましく、また塗布液中に１％以上存在しないと、良好な
塗布外観は得られがたい。ノニオン性の界面活性剤につ
いては、塗布液中に０．１％以上存在することが本発明
では必須である。上限については水性樹脂固形分に対し
て２０％程度の量が好ましいが、特に限定されるもので
はない。ノニオン性の水性樹脂は、通常必然的にノニオ
ン性の界面活性剤（乳化剤）を含むが、この界面活性剤
の量が前記の必要量を満たすのであれば、更に界面活性
剤単身を追加する必要がないことは言うまでもない。な
お、ノニオン性の水性樹脂が、ノニオン性の界面活性剤
とノニオン性以外の界面活性剤を併用したものであって
も、前記の条件を満たすものであれば特に支障はない。
【０００６】以上のような塗布液によって、どのような
塗布設備を用いても良好な外観を得ることができ、例え
ば、スプレー３／リンガーロール絞り（図１）、エアナ
イフ１０（図２）、リバース回転のロールコーター（図
３または４）等が挙げられる。中でも特に厳しい外観品
位要求に耐え得る外観を安定して得るには、リバース回
転のロールコーターが最も望ましく、かつ、リバース回
転のロールコーターを使用する場合にはアプリケーター
ロール２の下部が常に液に接している必要がある。具体
的には、アプリケーターロール２下面を液受けパン５内
の塗布液４レベルよりも下げる（図５または図６）、ま
たは、アプリケーターロール２下面に塗布液４をスプレ
ーする（図７または図８）ことが必要である。そうでな
い場合には、アプリケーターロール／鋼板間のリバース
回転による機械的応力の発生と濡れ／半乾きの繰り返し
によって、塗布液成分がロール上に析出（ビルドアッ
プ）し、長期的に安定な操業をすることは望めなくな
る。
塗布設備を用いても良好な外観を得ることができ、例え
ば、スプレー３／リンガーロール絞り（図１）、エアナ
イフ１０（図２）、リバース回転のロールコーター（図
３または４）等が挙げられる。中でも特に厳しい外観品
位要求に耐え得る外観を安定して得るには、リバース回
転のロールコーターが最も望ましく、かつ、リバース回
転のロールコーターを使用する場合にはアプリケーター
ロール２の下部が常に液に接している必要がある。具体
的には、アプリケーターロール２下面を液受けパン５内
の塗布液４レベルよりも下げる（図５または図６）、ま
たは、アプリケーターロール２下面に塗布液４をスプレ
ーする（図７または図８）ことが必要である。そうでな
い場合には、アプリケーターロール／鋼板間のリバース
回転による機械的応力の発生と濡れ／半乾きの繰り返し
によって、塗布液成分がロール上に析出（ビルドアッ
プ）し、長期的に安定な操業をすることは望めなくな
る。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。
【０００８】（実施例１）電気亜鉛メッキライン（ＥＧ
Ｌ）にて連続的にＺｎメッキ（２０ｇ／ｍ2）、電解ク
ロメート処理（Ｃｒ４０ｍｇ／ｍ2）、水ガラス系水溶
液塗布を行い、水ガラス系被覆（厚み１μ）亜鉛メッキ
鋼板を製造し、その外観品位について評価した。評価方
法は目視および、ＳＥＭ観察により皮膜の均一性を評価
した（完全に均一なものを◎、目視上は均一であるが、
染色試験をした場合に僅かなムラが認められるものを
○、目視にて僅かなムラが認められるか、またはＳＥＭ
観察によって不均一が観察されるものを△、目視でも完
全に不均一のものを×）。ここで染色試験とは、メチル
レッド５％メタノール液に浸漬し、皮膜を染色する方法
で行った。また液の安定性は、目視にてゲル化有無を評
価した（ゲル化なしを○、ゲル化まではしないものの、
濁り等の変化があるものを△、ゲル化するものを×）。
なお、塗布設備は、図１に示すスプレー／リンガーロー
ル絞りタイプを使用した。結果を表１に示すが本発明例
から外れるものは、液安定性、塗布外観のいずれかが不
良であった。
Ｌ）にて連続的にＺｎメッキ（２０ｇ／ｍ2）、電解ク
ロメート処理（Ｃｒ４０ｍｇ／ｍ2）、水ガラス系水溶
液塗布を行い、水ガラス系被覆（厚み１μ）亜鉛メッキ
鋼板を製造し、その外観品位について評価した。評価方
法は目視および、ＳＥＭ観察により皮膜の均一性を評価
した（完全に均一なものを◎、目視上は均一であるが、
染色試験をした場合に僅かなムラが認められるものを
○、目視にて僅かなムラが認められるか、またはＳＥＭ
観察によって不均一が観察されるものを△、目視でも完
全に不均一のものを×）。ここで染色試験とは、メチル
レッド５％メタノール液に浸漬し、皮膜を染色する方法
で行った。また液の安定性は、目視にてゲル化有無を評
価した（ゲル化なしを○、ゲル化まではしないものの、
濁り等の変化があるものを△、ゲル化するものを×）。
なお、塗布設備は、図１に示すスプレー／リンガーロー
ル絞りタイプを使用した。結果を表１に示すが本発明例
から外れるものは、液安定性、塗布外観のいずれかが不
良であった。
【０００９】
【表１】
【００１０】なお、図２に示すエアナイフタイプの塗布
設備を用いて同様の試験を実施したところ、表１と同じ
結果が得られた。
設備を用いて同様の試験を実施したところ、表１と同じ
結果が得られた。
【００１１】（実施例２）塗布設備として、図５〜図８
に示すリバースコーターを使用し、実施例１と同様に、
水ガラス系被覆亜鉛メッキ鋼板を製造した。ここでの塗
布液は、１号ケイ酸ソーダ５％＋シリカゾル１０％＋変
性ポリエチレン樹脂（ノニオン性）３％＋ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル０．２％に固定した。ここで
は、実施例１と同様の方法で８時間操業後の、塗布外観
と、塗布ロールへの皮膜成分のビルドアップ有無を評価
した（ビルドアップなしを○、ありを×）。結果を表２
に示すが、本発明例から外れるものは、ビルドアップ性
が不良であった。
に示すリバースコーターを使用し、実施例１と同様に、
水ガラス系被覆亜鉛メッキ鋼板を製造した。ここでの塗
布液は、１号ケイ酸ソーダ５％＋シリカゾル１０％＋変
性ポリエチレン樹脂（ノニオン性）３％＋ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル０．２％に固定した。ここで
は、実施例１と同様の方法で８時間操業後の、塗布外観
と、塗布ロールへの皮膜成分のビルドアップ有無を評価
した（ビルドアップなしを○、ありを×）。結果を表２
に示すが、本発明例から外れるものは、ビルドアップ性
が不良であった。
【００１２】
【表２】
【００１３】
【発明の効果】本発明によって、耐熱性、導電性、加工
後の耐黒化性等に優れた水ガラス系皮膜を、極めて良好
な塗布外観で、かつ安定的に得ることが可能になる。
後の耐黒化性等に優れた水ガラス系皮膜を、極めて良好
な塗布外観で、かつ安定的に得ることが可能になる。
【図１】塗布設備の説明図である。
【図２】塗布設備の説明図である。
【図３】塗布設備の説明図である。
【図４】塗布設備の説明図である。
【図５】望ましい塗布設備の説明図である。
【図６】望ましい塗布設備の説明図である。
【図７】望ましい塗布設備の説明図である。
【図８】望ましい塗布設備の説明図である。
１連続通板する金属板 ２アプリケーターロール ３液スプレー ４塗布液 ５液受けパン ６ピックアップロール ７デフレクターロール ８ドクターロール ９ドクターバー １０ エアーナイフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AC26 AC91 DA03 DA06 DB01 DB02 EA06 EB05 EB56 EC35 4F100 AA40B AB01A AB03 AB18 AK01B BA02 BA07 CA18B EH46 EH46B EJ86 EJ86B GB90 JB09B JL02
Claims (3)
- 【請求項１】 連続通板する金属板上にケイ酸アルカリ
塩水溶液またはケイ酸アルカリ塩とシリカゾルの混合水
溶液を塗布して水ガラス系の皮膜を形成するに際し、該
水溶液中にノニオン性の水性樹脂およびノニオン性の界
面活性剤を共存させ、ノニオン性水性樹脂濃度を１％以
上、かつノニオン性界面活性剤の濃度を０．１％以上と
した液を塗布乾燥することを特徴とする外観品位の良好
な水ガラス系皮膜形成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の塗布液を用い、連続通
板する金属板上に連続的に水ガラス系皮膜を形成するに
際し、リバース回転のロールコータを用い、アプリケー
ターロール下面が常に塗布液に接触するようにしたこと
を特徴とする外観品位の良好な水ガラス系皮膜形成方
法。 - 【請求項３】 アプリケーターロール下面を常に塗布液
に接触させる方法として、アプリケーターロール下面を
液受けパン内の液レベルよりも低くするか、または、ア
プリケーターロール下面にスプレーによって塗布液を吹
きかけることを特徴とする請求項２に記載の水ガラス系
皮膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361200A JP2000176374A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 金属板に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361200A JP2000176374A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 金属板に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を形成する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176374A true JP2000176374A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18472604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10361200A Pending JP2000176374A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 金属板に外観品位の良好な水ガラス系皮膜を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000176374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777455B2 (en) | 2000-06-13 | 2004-08-17 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Process for producing polyurethane foam |
| JP2009028991A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 導電性プレコートアルミニウム合金板 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP10361200A patent/JP2000176374A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777455B2 (en) | 2000-06-13 | 2004-08-17 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Process for producing polyurethane foam |
| JP2009028991A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 導電性プレコートアルミニウム合金板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050308 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050422 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050524 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050620 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071113 |