JPH02102038A

JPH02102038A - 耐食性金属板

Info

Publication number: JPH02102038A
Application number: JP25478788A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yoshida; 吉田　敏裕
Original assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Current assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複合皮膜を表面に有する耐食性に優れた金属
板に関するものである。

（従来の技術）従来、金属板の耐食性を改善するため表面に皮膜を形成
することが行われており、例えばアルミニウム又はアル
ミニウム合金板（以下単にアルミニウム板という）表面
に、アルマイト皮膜、ベーマイト皮膜やリン酸クロメー
ト皮膜等の無機系皮膜又は有機塗料皮膜の有機系皮膜、
あるいは無機系と有機系皮膜から成る複合皮膜を形成す
ることが行われている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、これらの皮膜中には、アルミニウム板表面に
介在している不純物や、塗料の乾燥時の溶剤の蒸散等に
起因するピンホールが数多く含まれており、所望する耐
食性の効果が得にくい、また、これらの皮膜は、アルカ
リや酸により溶解あるいはふくれを生じやすく、これら
の雰囲気中での従来のアルミニウム板材の活用は困難で
あった。

本発明はかかる問題点を解決すべく、金属板表面に緻密
でピンホールをほとんど含まず、アルカリ及び酸に安定
な皮膜を形成させた。耐食性に優れた金属板を提供する
ものである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記の目的を達成するため種々検討を重
ねた結果、有機モノマーガスを電界中又は不活性ガス等
のプラズマ中にさらすことにより得られる有機モノマー
の活性種が固体表面で重合反応することにより形成され
るプラズマ重合膜が、高度に架橋した緻密な分子構造を
有しており、ピンホールをほとんど含まず化学的に安定
であり、その成膜速度が極めて遅（（＜０．ＩＩＬｍ／
ｍ１ｎ）、プラズマ重合膜単独で外傷に耐える厚さとす
るのは経済的でないが、金属板表面にある程度の厚さの
無機もしくは有機皮膜又は無機・有機複合皮膜を形成さ
せ、その上に緻密なプラズマ重合膜を薄く形成させるこ
とにより、金属板上に、外傷に耐え、かつ、防食効果の
優れた複合皮膜を形成しうることを見出し、この知見に
基づき本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、（１）金属板表面に無機もしくは有
機皮膜又は無機・有機複合皮膜を設け、その上にプラズ
マ重合膜を設けてなることを特徴とする耐食性金属板、
（２）プラズマ重合膜の膜質が断面方向に変化してなる
前記（１）記載の耐食性金属板、及び（３）金属板がア
ルミニウム又はアルミニウム合金板である前記（１）又
は（２）記載の耐食性金属板を提供するものである。

本発明の金属板とは、鋼板、銅板、アルミニウム板、マ
グネシウム板、ステンレス板、これらの合金板などであ
り、これらはその合金板を包含し腐食性を有する金属な
らば全てのものを包含する。また金属板の厚さ、形態は
特に制限されるものではない。

また、本発明において、金属板表面に形成される無機皮
膜としては、例えばアルマイト皮膜。

ベーマイト皮膜、リン酸クロメート皮膜等であり、また
有機皮膜としては、例えばアクリル系、エポキシ系、ポ
リエステル系、ウレタン系等の熱硬化型有機塗料により
得られる塗膜である。これらの膜厚はベーマイト皮膜及
びリン酸クロメート皮膜を除いて０．５〜１０ＩＬｍ、
特に１〜５ｐｍの範囲が好ましい、この膜厚が薄すぎる
と皮膜の機械強度が乏しく、傷が付きやすく、また厚す
ぎると経済的でなくなるのと同時にプラズマ重合膜の形
成が困難となる。ベーマイト皮膜及びリン酸クロメート
皮膜の場合は０．０１〜０．５ＪＬｍの範囲が好ましい
。

また、無機・有機複合皮膜とする場合には、上記にあげ
た無機、有機膜を任意に組合わせればよい。

また、プラズマ重合膜は１例えば真空容器中を排気後、
この中に有機モノマーガス、あるいはキャリアガスと有
機モノマーガスを導入し、容器中に設けである平行平板
型の電極に高周波を印加してこの電極間にプラズマを発
生させ形成することができる。このとき無機、有機又は
無機・有機複合皮膜を表面に有した金属板の位置は、ガ
ス導入口の位置により変化するが、多くの場合は対向電
極板間又は電極板上とする。

プラズマ重合膜の形成に使用する有機モノマーとしては
、常温で気体、液体、固体のいずれでもよく、液体及び
固体の場合はこれらを気化させて行うことはもちろんで
ある。有機モノマーとしては例えば、メタン、エタン、
プロパン、エチレン、アセチレン、プロピレン、ＣＦ４
．Ｃ２Ｆ４、Ｃ３Ｆ８、Ｃ２Ｆ４、Ｃ３Ｆ４等の気体状
モノマー、ベンゼン、ヘキサン、トルエン、スチレン、
キシレン、メタアクリル酸メチル等の液体状モノマー、
ナフタレン、アントラセン、ジベンジル等の固体状モノ
マー等のいずれを用いてもよい、また、キャリアーガス
としては１例えばアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを
好ましく用いることができる。なお真空容器内の圧力は
、ガス導入前で０．００１〜０．５Ｔｏｒｒ、好ましく
は０−００１〜０．　　ＩＴｏｒｒ、有機モノマーガス
あるいはキャリアーガスと有機モノマーガス導入時で０
．００５〜１Ｔｏｒｒ、好ましくは０．Ｏ１〜０．５Ｔ
ｏｒｒである。

また対向平板電極に高周波を印加してプラズマ重合膜を
形成する場合、高周波電源出力及び電極表面のエネルギ
ー密度は好ましくは、それぞれ１０〜５００Ｗ、０　、
１〜２Ｗ／　ｃｒｎ”、より好ましくはそれぞれ５０〜
２００Ｗ、０．２〜ＩＷ　／　ｃ　ｍ″の範囲に調整す
る。

金属板上に無機、有機又は無機・有機複合皮膜を形成し
、その上にプラズマ重合膜を形成する場合、そのプラズ
マ重合膜の厚さは０．０５〜２ＩＬｍ、好ましくは０．
１〜１１Ｌｍとするのがよい、プラズマ重合膜の厚さが
薄すぎると均一な膜が得にくく、また厚すぎると成膜時
間が長くなり経済性が悪く、膜の密着性も悪化する。

ところで、プラズマ重合膜の形成においである範囲のｍ
漂出力と有機モノマーガスあるいはキャリアーガスと有
機モノマーガス圧（ガス導入時）の条件で形成されたプ
ラズマ重合膜は被処理材表面との密着性が良好となる。

すなわち密着性が良好となる電源出力と有機子ツマーガ
スあるいはキャリアーガスと有機モノマーガスの混合ガ
ス圧の範囲は両方ともに０．００５〜ＩＴｏｒｒである
。

この範囲より高出力、あるいは低ガス圧で形成した場合
、密着性は悪化するが膜はさらに緻密となり防食性が良
好となる。よって被処理材表面との密着性及び防食性を
同時に満足させるために下層で密着性が良好で、上層で
緻密で防食性良好なプラズマ重合膜を、成膜条件を連続
的あるいは断続的に変化させて形成する方法が有効であ
る。このような変化させる条件は、電源出力とガス圧が
ある。

（実施例）次に実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１弱エツチング脱脂した厚さ０．５ｍｍ、直径１３０ｍｍ
の１０５０１１合金円板表面に、ロール式テストコータ
ーを用いてポリエステル系塗料（商品名　関西ペイント
製ＫＰ９４０１　）を塗布、焼付けし、厚さ２ＩＬｍの
塗膜を形成した。これを直径的２５０ｍｍの真空容器内
の対向平板型電極上に固定し、真空ポンプにより０．０
ＩＴｏｒｒとした。この容器内にアルゴンガス及びスチ
レンモノマーガスを導入して０．２Ｔｏｒｒとした。そ
の後、電極に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波を電源出
力で１００Ｗ印加し、プラズマを発生させ塗膜上に厚さ
０．５１Ｌｍのスチレンプラズマ重合膜を形成した。こ
のようにして得られたポリエステル系塗膜とスチレンプ
ラズマ重合膜の複合皮膜つきＡ見合金円板についてＣＡ
ＳＳ　（Ｊ　Ｉ　５Ｈ８６８１）試験を行った結果をＷ
Ｓ１表に示す、なお比較例として、表面に脱脂後、ポリ
エステル系塗膜を厚さ２ＩＬｍで形成した１０５０合金
円板（比較例１）、また、同塗膜を厚さ４１Ｌｍとした
１０５０Ａ１合金円板（比較例２）を用いた。

第１表の結果から明らかなように実施例１ではＣＡＳＳ
試験（１００ｈｒ）後でも試料表面は変化していなかっ
たが、比較例１及び２は試料全面に大きな腐食ビットが
多数発生していた。

実施例２弱エツチング、脱脂した厚さ０．５ｍｍ、直径１３０ｍ
ｍの１０５０Ａ１合金円板表面に、電解液：１５％Ｈ２
ＳＯ４、電解電流密度ＩＡ／ｄゴにて厚さＩｇｍの硫酸
アルマイト皮膜を形成し。

その上に実施例１と同様にしてポリエステル系塗ＩＩ！
（厚さ２ｇｍ）、スチレンプラズマ重合膜（厚さ０．５
１Ｌｍ）を形成した。このようにして得られた、硫酸ア
ルマイト皮膜、ポリエステル系塗膜及びスチレンプラズ
マ重合膜の複合皮膜つきＡ５Ｌ合金円板についてＣＡＳ
Ｓ試験を行った結果を第２表に示す、なお比較例として
表面に脱脂後、硫酸アルマイト皮膜を２．ｐｍ形成し、
さらにその上にポリエステル系塗膜を２１Ｌｍ形成した
１０５０Ａ！Ｌ合金同板（比較例３）を用いた。

第２表の結果から明らかなように実施例２ではＣＡＳＳ
試験（１００ｈｒ）後でも試料表面が変化していなかっ
たが、比較例３の試料表面には腐食ビットが発生してい
た。

（発明の効果）本発明の金属板は、耐食性に極めて優れ、酸又はアルカ
リの存在する雰囲気中でも腐食することがなく、また、
その皮膜は外傷にも耐えるという優れた効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属板表面に無機もしくは有機皮膜又は無機・有
機複合皮膜を設け、その上にプラズマ重合膜を設けてな
ることを特徴とする耐食性金属板。
（２）プラズマ重合膜の膜質が断面方向に変化してなる
請求項１記載の耐食性金属板。
（３）金属板がアルミニウム又はアルミニウム合金板で
ある請求項１又は２記載の耐食性金属板。