液状シリカゲル被覆メッキ製品

ステンレスメッキ後に液状シリカゲル被覆を行う場合、付着力は通常大きな課題に直面するが、合理的な表面処理技術により顕著に改善できる。以下に具体的な分析を示します。

1.メッキステンレス鋼の表面特性が付着力に与える影響

表面が滑らかで化学的に不活性である

ステンレスメッキ後、表面は緻密な金属金層で覆われている。金の化学的安定性は極めて高く（不活性表面）、表面エネルギーは比較的低く（約30〜50 mN／m）、通常は比較的滑らかであり、液体シリカゲルが濡れにくく、効果的な結合を形成する原因となる。

機械アンカー点の欠如

メッキ層は粗化処理（例えばサンドブラスト、エッチング）を経ていなければ、表面は滑らかで、液体シリカゲルは「機械的インターロック」によって強い付着を実現することができない。

界面汚染リスク

金メッキプロセスに残った離型剤、油脂または酸化物はさらに付着力を低下させる可能性があり、厳格に洗浄する必要がある。

2.接着力を改善するための重要な方法

（1）表面前処理

機械的粗化

メッキ層にミクロン級サンドブラストまたはレーザーテクスチャ処理を行い、表面粗さを増加させ（Ra値は0.5〜2.0μmを推奨）、シリカゲルにアンカー構造を提供する。

注意：過度の粗さはメッキ層を損傷する可能性があり、プロセスパラメータをバランスさせる必要がある。

かがくかっせい

希塩酸などの弱酸性溶液またはアルカリ性溶液を用いて金メッキ層を軽くエッチングし、基板ステンレス鋼の腐食を回避しながら、より活性部位を暴露した。

プラズマ処理

低温プラズマ（酸素プラズマなど）による表面衝撃により、汚染物質を除去し、極性基（−OH、−COOH）を導入し、表面エネルギーと化学結合能力を向上させる。

（2）カップリング剤又は下塗り剤の使用

シランカップリング剤（例えばKH−550、KH−560）

金めっき表面にアミノ基またはエポキシ基含有シランを塗布し、金表面と配位結合を形成するとともに、シリカゲルのSi−O構造と共有結合する。

操作要点：カップリング剤濃度と硬化条件（例えば120°C/30 min）を制御する必要がある。

せんようプライマ

貴金属（金）に対して設計された付着促進剤（例えばチオールまたはホスホン酸基含有プライマー）を選択し、化学吸着により界面結合を強化する。

3.メッキ層品質の最適化

めっき層の緻密性

メッキ層に隙間、ひび割れ、またははがれがないことを確保し、シリカゲル硬化時に欠陥領域に侵入して応力集中を招くことを回避する。

提案：電気めっき技術（例えば硬金めっき層）を用いて化学めっきではなく、めっき層の結合力と緻密性を高める。

めっき層厚制御

薄すぎる（<0.5μm）と摩耗しやすく、厚すぎる（>5μm）と内部応力により付着力が低下する可能性があります。推奨厚さ：1～3μm。

4.液状シリカゲル配合物の適合

増粘成分を添加

シリカゲル配合物に少量の粘着付与樹脂（例えばMQシリコーン樹脂）またはナノフィラー（例えばシリカ）を添加し、低表面エネルギー材料への浸潤性を向上させる。

硬化プロセスの最適化

セグメント硬化：低温予備硬化（例えば80°C/10 min）を用いてシリカゲルを十分に流動させ、表面に貼り合わせ、再高温で徹底硬化（150°C/30 min）する。

5.実際の効果検証

テスト方法

はく離強度試験（ASTM D 903）：シリカゲルとメッキ層の界面結合力を評価し、目標値は＞1.5 N/mmである必要がある。

湿熱老化試験（85°C/85%RH、1000 h）：長期付着力安定性を検証する。

冷熱衝撃試験（-40°C↔125°C、100サイクル）：熱膨張係数の違いにより界面が割れていないかどうかを検査する。