(57)【要約】耐食性及び耐摩耗性に優れたベアリングシール用表面処理鋼板及びそれを用いたベアリングシールを提供することを目的とする。ベアリングシール用表面処理鋼板は、珪酸または珪酸塩：水酸化リチウムのモル比が２０：１〜１：１の範囲にある水溶性または水分散性の珪酸リチウム５〜６００ｇ／Ｌからなる水溶液を塗布することにより、乾燥後の膜厚がＳｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２になるような皮膜を形成する。また、この表面処理鋼板を用いて作成したベアリングシール。【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪酸または珪酸塩：水酸化リチウムのモル比が２０：１〜１：１の範囲にある水溶性または水分散性の珪酸リチウム５〜６００ｇ／Ｌからなるる水溶液を塗布することにより、乾燥後の膜厚がＳｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２になるような皮膜を形成したベアリングシール用表面処理鋼板
【請求項２】
請求項１に記載のベアリングシール用表面処理鋼板を用いて作成したベアリングシール
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は表面処理鋼板に珪酸または珪酸塩と水酸化リチウムから形成される水溶性または水分散性の珪酸リチウムを含む水溶液で処理することにより、耐食性、耐摩耗性に優れたベアリングシール用表面処理鋼板、およびそれを用いて作成したベアリングシールに関する。
背景技術
一般に、ブリキまたは亜鉛鉄板には耐食性向上のためにリン酸塩処理やクロメート処理を施すことは昔から行われているが、これらの耐摩耗性は十分ではない。
鋼板に珪酸塩を含む溶液による処理法としては、特公昭３８−２０９５２に見られるように珪酸ソーダを含む液で亜鉛鉄板を処理する方法があるが、この耐食性は十分でない。また、特公昭４２−１１６４に見られる酸化クロムと珪醸塩を主成分とする液で処理する方法は、その目的は高温腐食の防止にあり、したがつて酸化クロムの含有量が多く、これで処理すると加工塗膜密着性は非常に悪い。更に、珪酸リチウムを含まないために常温での耐食性が劣る。
また、特公昭４２−１４０５０の珪酸ゾルにクロム酸を添加した処理液を塗布する方法は温度４０℃、相対湿度９０％のような高温高湿の雰囲気では耐食性は十分でなく錆が発生し易く屋外暴露では加工部の耐食性が著しく悪い。
更に、特公昭４４−１９６８６号に見られるように、珪酸塩に、高分子を添加すると耐食性が低下する場合がある。特公昭４５−５１３０号に見られるように珪酸塩に、リン酸塩あるいはクロム酸を添加すると耐食性は向上するが、処理液が分離するなどして処理液の安定性に問題がある。
このように、耐摩耗性が良く、かつ耐食性が優れたベアリングシール用表面処理鋼板およびこれを用いたベアリングシールはいまだ見出されていない。
本発明はこれらの欠点を解消し、耐食性及び耐摩耗性に優れたベアリングシール用表面処理鋼板及びそれを用いたベアリングシールを提供することを目的とする。
発明の開示
本発明のベアリングシール用表面処理鋼板は、珪酸または珪酸塩：水酸化リチウムのモル比が２０：１〜１：１の範囲にある水溶性または水分散性の珪酸リチウム５〜６００ｇ／Ｌからなる水溶液を塗布することにより、乾燥後の膜厚がＳｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２になるような皮膜を形成することを特徴とする。
また、本発明のベアリングシールは、前記ベアリングシール用表面処理鋼板を用いて作成することを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明は、板厚が０．１〜０．６ｍｍの亜鉛めっき、亜鉛を主成分としたＺｎ−Ｎｉ、Ｚｎ−Ｆｅなどからなる亜鉛合金めっき、Ｚｎ−Ｃｏ−Ｍｏめっき、光沢亜鉛めっきあるいは光沢亜鉛合金めっきを施した公知の表面処理鋼板に適用できる。特に、外観が黄金色の光沢Ｚｎ−Ｃｏ−Ｍｏめっきは、恒温恒湿等の耐食性の促進試験では外観変化が少なく、望ましい。Ｚｎめっき量としては５〜３０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。５ｇ／ｍ２未満では、耐食性が不十分であり、３０ｇ／ｍ２を超えても特性上問題ないが、コストアップになり不経済である。
これらの鋼板に珪酸塩と水酸化リチウムからなる処理液で処理すると、耐食性は著しく向上するとともに、耐摩耗性に優れた皮膜が形成される。
本発明において使用される珪酸リチウムは水溶性または水分散性であつて、珪酸リチウムを実際に作るには、珪酸または珪酸塩として珪酸ゾルあるいは珪酸ナトリウム、珪酸カリウムなどと、水酸化リチウムを所要のモル比になるように、それそれ重量を計り混合して作る。
これらの組成として前記の珪酸リチウムは５〜６００ｇ／Ｌの濃度範囲が好ましい。その濃度が５ｇ／Ｌ未満であると耐食性や耐摩耗性に向上の効果が認められず６００ｇ／Ｌを超えると、液の安定性が劣り好ましくない。また珪酸あるいは珪酸塩の混合の割合はモル比で珪酸（または珪酸塩）：水酸化リチウム＝２０：１〜１：１の範囲内が処理として効果的である。この割合よりも水酸化リチウムが少ないときは特に耐食性が劣る傾向があり、また、処理皮膜の硬化が遅く、乾燥時間が長くなるので適当でない。また、この範囲よりも多い場合は耐摩耗性が不十分となる。
処理液の温度としては２０〜７０℃が最適である。２０℃以下でもさしつかえないが乾燥に長時時間を要する。一方７０℃以上では水の蒸発が激しく濃度調整（粘度調整）上の問題が出てくる。処理方法として、浸漬後、ロールによるしぼり法、ロールコート法あるいはスプレイ法など公知の方法が適用できる。
また、乾燥は常温乾燥でさしつかえないが形成した皮膜が厚い複合は強制乾燥する方が好ましい。膜厚は使用する溶液の珪酸リチウム濃度調整あるいは処理される鋼板とロールコート用のロール間のスペースを調整して行う。
本発明の方法によって得られる皮膜量は、主成分である珪酸または珪酸塩中のＳｉを蛍光Ｘ線分析で求めることによって皮膜厚みを管理することができる。
形成される乾燥皮膜厚みとして望ましい範囲はＳｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２であり耐食性、耐摩耗性の何れをも満足させる。１０ｍｇ／ｍ２未満の膜厚では庇つきやすく特に耐食性が劣る、一方、８００ｍｇ／ｍ２を超えても良いが、不経済である。
以上本発明の処理方法の最適条件の範囲をまとめてみると次のようになる。
（１）処理液の組成
（イ）珪酸または珪酸塩と水酸化リチウムから成る水溶性または水分散性の珪酸リチウム５〜６００ｇ／Ｌ
（ロ）イ）の珪酸または珪酸塩：水酸化リチウムのモル比２０：１〜１：１（２）処理液の温度２０〜７０℃
（３）形成される乾燥皮膜厚み、Ｓｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２
本発明の処理によつて得られる処理皮膜は、耐食性に優れ、かつ公知のクロム酸処理に比べて耐摩耗性に優れる。
本発明の方法によって得られた保護皮膜の構造は明らかでないが乾燥することによって、金属板表面に強固な珪酸リチウムからなる不溶性の保護皮膜が形成されるものと考えられる。
実施例
次に実施例をあげて本発明の効果を詳述する。
（実施例１）
光沢Ｚｎ−１％Ｃｏ−０．１％Ｍｏめっき鋼板（板厚：０．２ｍｍ、Ｚｎめっき量：５ｇ／ｍ２）を常法の脱脂を行ない、水洗後、下記の珪酸塩を含んだ処理液に、このめっき鋼板を浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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【００１３】
（実施例２）
実施例１と同様に、光沢Ｚｎ−１％Ｃｏ−０．１％Ｍｏめっき鋼板（板厚：０．２ｍｍ、Ｚｎめっき量：１０ｇ／ｍ２）を脱脂したのち、下記の珪酸塩を含んだ処理液に、このめっき鋼板を浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（実施例３）
光沢電気亜鉛メッキ鋼板（板厚：０．２ｍｍ、Ｚｎめっき量３０ｇ／ｄｍ２）を下記の条件の処理液に浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（実施例４）
Ｚｎ−１１％Ｎｉめっき鋼板（板厚：０．６ｍｍ、Ｚｎめっき量：２０ｇ／ｍ２）を下記の条件の処理液に浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（実施例５）
光沢亜鉛メッキ鋼板（板厚：０．２ｍｍ、Ｚｎめっき量：３０ｇ／ｍ２）を下記の条件の処理液に浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（実施例６）
光沢Ｚｎ−１％Ｃｏ−０．０２％Ｍｏめっき鋼板（板厚：０．１ｍｍ、Ｚｎめっき量：１０ｇ／ｍ２）を水洗後、下記の条件の処理液に浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（実施例７）
Ｚｎ−２０％Ｆｅめっき鋼板（板厚：０．５ｍｍ、Ｚｎめっき量：１０ｇ／ｍ２）を下記の条件の処理液に浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（実施例８）
光沢Ｚｎめっき鋼板（板厚：０．２ｍｍ、Ｚｎめっき量：５ｇ／ｍ２）を下記の条件の処理液に浸漬し、ロールコートを行い、乾燥した。
本発明の処理条件
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（比較例１）
実施例８と同じ光沢Ｚｎめっき鋼板（板厚：０．２ｍｍ、Ｚｎめっき量：５ｇ／ｍ２）を用いて、公知の電解クロム酸処理を行い、Ｃｒとして１０ｍｇ／ｍ２付着した。
上記のように、作製した試料を下記に示す試験条件で耐食性、耐摩耗性を評価した。評価結果を表１に示す。
［耐食性］
ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に基づいて、２４時間試験を行い、赤錆の発生程度と白錆の発生程度をＲａｔｉｎｇ  Ｎｏで評価した。
［耐摩耗性］
５００ｇのおもりを載せた上質紙（圧力：５ｇ／ｃｍ２）で、試料表面を５００回滑らせた後の試料表面の疵の有無で評価した。疵がない場合を○、疵がある場合を×として評価した。○のみ実用上問題なしと評価した。
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表１に示すように、従来のクロム酸系による後処理に比べて、本発明は耐食性、耐摩耗性に優れていることが判明した。また、ベアリングシールに加工し、実機試験を行ったが、実用上問題なく使用できた。
産業上の利用可能性
本発明処理をした表面処理鋼板は、従来の電解クロム酸処理に比べて、耐食性及び耐摩耗性に優れる。また、ベアリングシールに加工しても、実用上問題なく使用可能であった。
【国際調査報告】
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