JP3395826B2 - ホーロー鋼板 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/343—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one DLC or an amorphous carbon based layer, the layer being doped or not
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマーカーボード、チ
ョークボード、トンネル内装材、建築用内装材、建築用
外装材として特にホーロー密着性に優れたホーロー鋼板
を提供するものである。特に建築用内装材として予めホ
ーロー被覆した後に、簡単な加工成形して使用すること
ができる曲げ加工密着性に優れたホーロー鋼板を提供す
るものである。
ョークボード、トンネル内装材、建築用内装材、建築用
外装材として特にホーロー密着性に優れたホーロー鋼板
を提供するものである。特に建築用内装材として予めホ
ーロー被覆した後に、簡単な加工成形して使用すること
ができる曲げ加工密着性に優れたホーロー鋼板を提供す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板に耐食性、耐薬品性、耐候性、意匠
性などの機能を付与し、基材の寿命を向上させる方法に
塗装やホーロー被覆法がある。ホーロー鋼板は塗装鋼板
に比べ、硬度、耐候性、洗浄回復性、耐熱性、不燃性な
どの点で優れた性質を有するが、価格が高く加工すると
剥がれるといった欠点がある。即ちホーロー鋼板を用い
た塑性加工製品は母材の金属を塑性加工後にホーロー被
覆されるといった手順で製造されるいわゆるポストコー
ト品が一般的であって、連続的にコイルコートされるい
わゆるプレコート品に比べ、製造コストは著しく高価な
ものとなってしまう。一方塗装鋼板はある程度塗膜が加
工に追随するため、軽度の加工製品であれば連続的にコ
イルコートにより塗装された後に加工されるプレコート
での製造が可能なため製造コストが低く低価格であるた
め、多種用途へ適用されている。つまりこの価格差がホ
ーローの用途拡大を妨げている。しかし例えば病院内な
どではホーローの優れた洗浄回復性による汚染防止効果
が好まれ、ホーロー製品が多く用いられている。そこで
特に例えば病院に代表される衛生を重視する建物の内装
材としてホーロー被覆後に曲げ加工してもホーローが剥
がれないホーロー鋼板が要求されてきた。
性などの機能を付与し、基材の寿命を向上させる方法に
塗装やホーロー被覆法がある。ホーロー鋼板は塗装鋼板
に比べ、硬度、耐候性、洗浄回復性、耐熱性、不燃性な
どの点で優れた性質を有するが、価格が高く加工すると
剥がれるといった欠点がある。即ちホーロー鋼板を用い
た塑性加工製品は母材の金属を塑性加工後にホーロー被
覆されるといった手順で製造されるいわゆるポストコー
ト品が一般的であって、連続的にコイルコートされるい
わゆるプレコート品に比べ、製造コストは著しく高価な
ものとなってしまう。一方塗装鋼板はある程度塗膜が加
工に追随するため、軽度の加工製品であれば連続的にコ
イルコートにより塗装された後に加工されるプレコート
での製造が可能なため製造コストが低く低価格であるた
め、多種用途へ適用されている。つまりこの価格差がホ
ーローの用途拡大を妨げている。しかし例えば病院内な
どではホーローの優れた洗浄回復性による汚染防止効果
が好まれ、ホーロー製品が多く用いられている。そこで
特に例えば病院に代表される衛生を重視する建物の内装
材としてホーロー被覆後に曲げ加工してもホーローが剥
がれないホーロー鋼板が要求されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなホーロー被
覆後に曲げ加工されるホーロー鋼板としては特公平６−
４３２５７号公報の技術が提案されている。これは表面
部がアルミから成る金属板の表面に組成、厚みを限定し
たホーロー層を設けたものであるが、塗装鋼板に適用さ
れるような、曲げ加工部において厳しい曲げ加工がされ
る場合には、ホーロー層は脱落しないまでもホーロー層
に入ったホーロークラックが下地アルミニウムめっきに
まで侵入し、めっきにクラックが入る。アルミニウムは
それ自体の防錆性は良好であるが、一般的な大気中では
鉄に対する犠牲防食作用が無いためにめっきにクラック
が入った場合には赤錆の発生は免れないという問題点が
あった。またホーロー被覆鋼に加工されたホーロー鋼板
の場合には必ず端面に鋼素地が露出するが、下地めっき
がアルミニウムの場合には端面からの赤錆発生を免れな
いという問題もあった。
覆後に曲げ加工されるホーロー鋼板としては特公平６−
４３２５７号公報の技術が提案されている。これは表面
部がアルミから成る金属板の表面に組成、厚みを限定し
たホーロー層を設けたものであるが、塗装鋼板に適用さ
れるような、曲げ加工部において厳しい曲げ加工がされ
る場合には、ホーロー層は脱落しないまでもホーロー層
に入ったホーロークラックが下地アルミニウムめっきに
まで侵入し、めっきにクラックが入る。アルミニウムは
それ自体の防錆性は良好であるが、一般的な大気中では
鉄に対する犠牲防食作用が無いためにめっきにクラック
が入った場合には赤錆の発生は免れないという問題点が
あった。またホーロー被覆鋼に加工されたホーロー鋼板
の場合には必ず端面に鋼素地が露出するが、下地めっき
がアルミニウムの場合には端面からの赤錆発生を免れな
いという問題もあった。
【０００４】一方耐食基材をホーロー被覆の下層に有す
るホーロー鋼板としては、特公平５−７１６６７号公報
の技術が提案されている。この技術はアルミニウム亜鉛
合金めっきにホーロー被覆するものである。塗装鋼板の
場合には同様の目的で従来からアルミニウム亜鉛合金め
っきを塗装下地として使用している。犠牲防食作用を持
つ亜鉛を含有するめっき層にホーロー被覆することでホ
ーローのピンホール部や端面から出る赤錆の発生を防止
したものである。しかしながらアルミニウム亜鉛合金め
っき層の亜鉛部はホーローとは密着性が良好でないため
にホーロー焼成被覆後に曲げ加工した場合にはホーロー
被覆が剥がれるという本質的欠点があり、予めホーロー
被覆して後曲げ加工することのできるホーロー鋼板を製
造できなかった。
るホーロー鋼板としては、特公平５−７１６６７号公報
の技術が提案されている。この技術はアルミニウム亜鉛
合金めっきにホーロー被覆するものである。塗装鋼板の
場合には同様の目的で従来からアルミニウム亜鉛合金め
っきを塗装下地として使用している。犠牲防食作用を持
つ亜鉛を含有するめっき層にホーロー被覆することでホ
ーローのピンホール部や端面から出る赤錆の発生を防止
したものである。しかしながらアルミニウム亜鉛合金め
っき層の亜鉛部はホーローとは密着性が良好でないため
にホーロー焼成被覆後に曲げ加工した場合にはホーロー
被覆が剥がれるという本質的欠点があり、予めホーロー
被覆して後曲げ加工することのできるホーロー鋼板を製
造できなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点の検
討を重ね従来技術では低コストで製造できなかった予め
ホーロー被覆して後曲げ加工する時の加工程度が厳しい
加工部における耐食性に優れ、かつ鋼素地が露出する端
面部の耐食性や鋼素地へのホーロー密着性に優れたホー
ロー鋼板を提供しようとするものである。
討を重ね従来技術では低コストで製造できなかった予め
ホーロー被覆して後曲げ加工する時の加工程度が厳しい
加工部における耐食性に優れ、かつ鋼素地が露出する端
面部の耐食性や鋼素地へのホーロー密着性に優れたホー
ロー鋼板を提供しようとするものである。
【０００６】すなわち本発明は、鋼板表面にアルミニウ
ム亜鉛合金めっき層を有し、最表層にホーロー被覆層を
有し、前記めっき層と前記ホーロー被覆層の間に介在層
を有することを特徴とするホーロー鋼板を提供するもの
である。また、前記介在層がＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、
Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、およびＣｏ−Ｐからなる群
から選ばれた１種から成る皮膜層であるのが好ましい。
また、前記介在層がクロメート層であるのが好ましい。
また、前記介在層がりん酸亜鉛、りん酸マンガン、およ
びりん酸アルミニウムからなる群から選ばれた少なくと
も１種から成る皮膜層であるのが好ましい。
ム亜鉛合金めっき層を有し、最表層にホーロー被覆層を
有し、前記めっき層と前記ホーロー被覆層の間に介在層
を有することを特徴とするホーロー鋼板を提供するもの
である。また、前記介在層がＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、
Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、およびＣｏ−Ｐからなる群
から選ばれた１種から成る皮膜層であるのが好ましい。
また、前記介在層がクロメート層であるのが好ましい。
また、前記介在層がりん酸亜鉛、りん酸マンガン、およ
びりん酸アルミニウムからなる群から選ばれた少なくと
も１種から成る皮膜層であるのが好ましい。
【０００７】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本
発明は鋼板表面にアルミニウム亜鉛合金めっき層を有す
る。アルミニウム亜鉛合金めっき層中の金属比率はアル
ミニウム含有率４〜７０重量％と残りが亜鉛および通常
の不純物、および皮膜特性を損なわずまたは向上させる
ための添加物質からなる。アルミニウム含有率が４％未
満ではアルミニウム亜鉛合金めっき本来の優れた耐食性
効果が望めない。より好ましくはアルミニウム含有率２
５〜７０重量％である。アルミニウム含有率が２５％未
満で低い場合にはアルミニウム亜鉛合金めっきの融点が
低くなり、これに対応できる低融点釉薬の選択が困難と
なるが、曲げ加工時に生じるクラック部については犠牲
防食効果が高くなる。一方アルミニウム含有率が７０％
超で高い場合には曲げ加工部に生じるクラック部への犠
牲防食効果が不充分となる。アルミニウム亜鉛合金めっ
き層の付着量は両面で８０〜３００ｇ／ｍ2 である。ア
ルミニウム亜鉛合金めっき層への添加物質にはＳｉ，Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｍｇ，Ｓｎ等がある。特にＳｉはめっき密着
性の点から添加することが好ましい。
発明は鋼板表面にアルミニウム亜鉛合金めっき層を有す
る。アルミニウム亜鉛合金めっき層中の金属比率はアル
ミニウム含有率４〜７０重量％と残りが亜鉛および通常
の不純物、および皮膜特性を損なわずまたは向上させる
ための添加物質からなる。アルミニウム含有率が４％未
満ではアルミニウム亜鉛合金めっき本来の優れた耐食性
効果が望めない。より好ましくはアルミニウム含有率２
５〜７０重量％である。アルミニウム含有率が２５％未
満で低い場合にはアルミニウム亜鉛合金めっきの融点が
低くなり、これに対応できる低融点釉薬の選択が困難と
なるが、曲げ加工時に生じるクラック部については犠牲
防食効果が高くなる。一方アルミニウム含有率が７０％
超で高い場合には曲げ加工部に生じるクラック部への犠
牲防食効果が不充分となる。アルミニウム亜鉛合金めっ
き層の付着量は両面で８０〜３００ｇ／ｍ2 である。ア
ルミニウム亜鉛合金めっき層への添加物質にはＳｉ，Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｍｇ，Ｓｎ等がある。特にＳｉはめっき密着
性の点から添加することが好ましい。
【０００８】アルミニウム亜鉛合金めっき層中の亜鉛
は、ホーロー被覆との密着性が劣る。このため、ホーロ
ー被覆後に曲げ加工した場合に、ホーロー被覆層がはが
れる問題がある。この理由は、明らかではないが、亜鉛
は非常に酸化されやすい性質を有するため、ホーローの
ような無機酸化物の被覆による酸化がホーロー被覆時に
進行しすぎるために、この酸化によってできる反応層
が、めっきとホーローとの界面密着性を損ねているので
はないかと考えられる。したがって、本発明者等は前記
めっき層と最表層のホーロー被覆層の間に、両者の反応
を抑制制御するための介在層を設けることを知見した。
両者の反応を抑制制御することによって、アルミニウム
亜鉛合金めっきのホーロー被覆による過度の酸化を防止
する。
は、ホーロー被覆との密着性が劣る。このため、ホーロ
ー被覆後に曲げ加工した場合に、ホーロー被覆層がはが
れる問題がある。この理由は、明らかではないが、亜鉛
は非常に酸化されやすい性質を有するため、ホーローの
ような無機酸化物の被覆による酸化がホーロー被覆時に
進行しすぎるために、この酸化によってできる反応層
が、めっきとホーローとの界面密着性を損ねているので
はないかと考えられる。したがって、本発明者等は前記
めっき層と最表層のホーロー被覆層の間に、両者の反応
を抑制制御するための介在層を設けることを知見した。
両者の反応を抑制制御することによって、アルミニウム
亜鉛合金めっきのホーロー被覆による過度の酸化を防止
する。
【０００９】第２の発明は上記アルミニウム亜鉛合金め
っき層とホーロー層の間の介在層としてＮｉ，Ｃｏ，Ｍ
ｏ，Ｍｎ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｐの中か
ら選ばれた１種の皮膜層を形成させる。これらＮｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｐ
はどれも下地アルミニウム亜鉛合金めっき層とホーロー
との反応を抑制制御するものである。特に、Ｎｉ，Ｎｉ
−Ｐは密着性、設備コストの点から好ましい。皮膜形成
方法は、電解めっき法、無電解めっき法、置換析出法、
などを用いれば良い。その他上記金属イオンを含有する
水溶液を塗布、乾燥して形成させても良い。形成させる
量としては下地アルミニウム亜鉛合金めっき層とホーロ
ーの反応を抑制制御させるために１０ｍｇ／ｍ2 以上と
するのが良い。一方１０００ｍｇ／ｍ2 を超えるとコス
トアップとなるため好ましくない。
っき層とホーロー層の間の介在層としてＮｉ，Ｃｏ，Ｍ
ｏ，Ｍｎ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｐの中か
ら選ばれた１種の皮膜層を形成させる。これらＮｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｐ
はどれも下地アルミニウム亜鉛合金めっき層とホーロー
との反応を抑制制御するものである。特に、Ｎｉ，Ｎｉ
−Ｐは密着性、設備コストの点から好ましい。皮膜形成
方法は、電解めっき法、無電解めっき法、置換析出法、
などを用いれば良い。その他上記金属イオンを含有する
水溶液を塗布、乾燥して形成させても良い。形成させる
量としては下地アルミニウム亜鉛合金めっき層とホーロ
ーの反応を抑制制御させるために１０ｍｇ／ｍ2 以上と
するのが良い。一方１０００ｍｇ／ｍ2 を超えるとコス
トアップとなるため好ましくない。
【００１０】第３の発明は上記アルミニウム亜鉛合金め
っき層とホーロー層との介在層としてクロメート皮膜層
を形成させる。クロム酸化物皮膜は下地アルミニウム亜
鉛合金めっき層とホーローの反応を抑制制御するもので
ある。クロメート処理方法については特に限定されるこ
とはなく、塗布型クロメート処理、反応型クロメート処
理、電解クロメート処理方法により皮膜を形成させるこ
とができる。塗布型クロメート処理では処理浴中にＳｉ
Ｏ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｓｂ2 Ｏ3 ，ＣｏＯ，Ｍｎ
Ｏ2 等の、少なくとも１種の酸化物粒子を分散させ、ク
ロメート皮膜を形成させることも可能である。上記酸化
物粒子を有するクロメート皮膜はホーローとの密着性が
さらに向上する。また反応型クロメート処理においては
アルミニウム亜鉛合金めっき層をエッチングしながら皮
膜が形成されるためにアンカー効果とも相俟ってホーロ
ーとの密着性がさらに向上する。クロメート皮膜量は金
属クロム換算で５ｍｇ／ｍ2 以上であれば、アルミニウ
ム亜鉛合金めっき層を被覆でき、密着性向上効果が現れ
る。一方１０００ｍｇ／ｍ2 を超えた場合にはコストア
ップとなるため好ましくない。
っき層とホーロー層との介在層としてクロメート皮膜層
を形成させる。クロム酸化物皮膜は下地アルミニウム亜
鉛合金めっき層とホーローの反応を抑制制御するもので
ある。クロメート処理方法については特に限定されるこ
とはなく、塗布型クロメート処理、反応型クロメート処
理、電解クロメート処理方法により皮膜を形成させるこ
とができる。塗布型クロメート処理では処理浴中にＳｉ
Ｏ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｓｂ2 Ｏ3 ，ＣｏＯ，Ｍｎ
Ｏ2 等の、少なくとも１種の酸化物粒子を分散させ、ク
ロメート皮膜を形成させることも可能である。上記酸化
物粒子を有するクロメート皮膜はホーローとの密着性が
さらに向上する。また反応型クロメート処理においては
アルミニウム亜鉛合金めっき層をエッチングしながら皮
膜が形成されるためにアンカー効果とも相俟ってホーロ
ーとの密着性がさらに向上する。クロメート皮膜量は金
属クロム換算で５ｍｇ／ｍ2 以上であれば、アルミニウ
ム亜鉛合金めっき層を被覆でき、密着性向上効果が現れ
る。一方１０００ｍｇ／ｍ2 を超えた場合にはコストア
ップとなるため好ましくない。
【００１１】第４の発明は上記アルミニウム亜鉛合金め
っき層とホーロー層との介在層としてりん酸亜鉛、りん
酸マンガンとりん酸アルミニウムのうちの少なくとも１
種の皮膜層を形成させる。りん酸亜鉛、りん酸マンガン
とりん酸アルミニウムは下地アルミニウム亜鉛合金めっ
き層とホーローの反応を抑制制御するものである。また
前述の通り下地がアルミニウム亜鉛合金めっき層の場合
には低融点釉薬を用いることが好ましく、低融点釉薬組
成のひとつにりん酸系釉薬がある。りん酸亜鉛、りん酸
マンガンやりん酸アルミニウムによる被覆層を形成させ
る密着性向上効果は、このりん酸系釉薬を用いる場合に
顕著である。りん酸亜鉛、りん酸マンガンやりん酸アル
ミニウムによる被覆処理方法は、りん酸化成処理と称さ
れる一般的に下地処理として用いられる方法ですること
ができる。皮膜量は密着性の向上効果が現れる０．５ｇ
／ｍ2 以上とするのが良い。一方５ｇ／ｍ2 を超えた場
合にはコストアップとなるため好ましくない。
っき層とホーロー層との介在層としてりん酸亜鉛、りん
酸マンガンとりん酸アルミニウムのうちの少なくとも１
種の皮膜層を形成させる。りん酸亜鉛、りん酸マンガン
とりん酸アルミニウムは下地アルミニウム亜鉛合金めっ
き層とホーローの反応を抑制制御するものである。また
前述の通り下地がアルミニウム亜鉛合金めっき層の場合
には低融点釉薬を用いることが好ましく、低融点釉薬組
成のひとつにりん酸系釉薬がある。りん酸亜鉛、りん酸
マンガンやりん酸アルミニウムによる被覆層を形成させ
る密着性向上効果は、このりん酸系釉薬を用いる場合に
顕著である。りん酸亜鉛、りん酸マンガンやりん酸アル
ミニウムによる被覆処理方法は、りん酸化成処理と称さ
れる一般的に下地処理として用いられる方法ですること
ができる。皮膜量は密着性の向上効果が現れる０．５ｇ
／ｍ2 以上とするのが良い。一方５ｇ／ｍ2 を超えた場
合にはコストアップとなるため好ましくない。
【００１２】本発明の最表層には介在層を介してホーロ
ー被覆層を形成させる。ホーローにはアルミニウム亜鉛
合金めっきの融点を考慮すると６００℃以下の低融点釉
薬を用いることが好ましい。融点が６００℃以下の低融
点釉薬組成としては、主にＰｂＯを主体としたホウ酸鉛
系、ホウケイ酸鉛系、Ｐ2 Ｏ5 を主体としたりん酸亜鉛
系、りん酸鉛系、Ｎａ2 Ｏを主体としたソーダガラスな
どが適用できる。これら基本組成に数種ないし数１０種
の酸化物を添加した組成を混合することができる。さら
にこれらの釉薬からなるフリットに着色顔料としての酸
化物を混合したものを作って施釉し、その後炉内で焼成
し、ホーロー層を形成させる。施釉方法はスプレー方
式、コーター方式、静電方式のいずれを用いてもよい。
ー被覆層を形成させる。ホーローにはアルミニウム亜鉛
合金めっきの融点を考慮すると６００℃以下の低融点釉
薬を用いることが好ましい。融点が６００℃以下の低融
点釉薬組成としては、主にＰｂＯを主体としたホウ酸鉛
系、ホウケイ酸鉛系、Ｐ2 Ｏ5 を主体としたりん酸亜鉛
系、りん酸鉛系、Ｎａ2 Ｏを主体としたソーダガラスな
どが適用できる。これら基本組成に数種ないし数１０種
の酸化物を添加した組成を混合することができる。さら
にこれらの釉薬からなるフリットに着色顔料としての酸
化物を混合したものを作って施釉し、その後炉内で焼成
し、ホーロー層を形成させる。施釉方法はスプレー方
式、コーター方式、静電方式のいずれを用いてもよい。
【００１３】本発明のホーロー被覆層の膜厚は特に限定
されない。通常ホーローの膜厚は５０μｍ以上である。
しかし特に曲げ加工用として使用される場合には、ホー
ロー膜厚は５０μｍ以下とすることによりホーロー密着
性がさらに良好となる。鋼板とホーローは熱膨張係数が
異なるため、鋼板表面はホーロー焼成直後の冷却に際し
ホーローとの界面に応力を受ける。ホーロー膜厚が厚い
ほどその応力が大きくなり界面の密着性が低下する。さ
らに曲げ加工される場合には、ホーロー膜厚が厚いほど
表面のホーローの加工率が大きくなる。この２つの理由
から、膜厚を５０μｍ以下とすると曲げ加工用として好
ましい。しかし特にこのような要求のない用途では膜厚
５０μｍを超えてもよい。従来ホーローと下地金属の密
着性を向上させるために、下引き釉薬と称せられ通常黒
ずんだ色の密着性の良い釉薬をまず鋼板に掛け、この上
層に意匠性を改善するために上引き釉薬と称せられる仕
上げホーローを掛けており、ホーロー膜厚が厚くなって
いた。本発明によればホーローと下地の密着性が良好で
あるためホーロー膜厚を下げることが可能となり、意匠
性も改善され曲げ加工性を向上させることができる。ま
たアルミニウム亜鉛めっき層に介在層を介してのホーロ
ー被覆層は鋼板の両面に形成されても片面に形成されて
いてもよい。
されない。通常ホーローの膜厚は５０μｍ以上である。
しかし特に曲げ加工用として使用される場合には、ホー
ロー膜厚は５０μｍ以下とすることによりホーロー密着
性がさらに良好となる。鋼板とホーローは熱膨張係数が
異なるため、鋼板表面はホーロー焼成直後の冷却に際し
ホーローとの界面に応力を受ける。ホーロー膜厚が厚い
ほどその応力が大きくなり界面の密着性が低下する。さ
らに曲げ加工される場合には、ホーロー膜厚が厚いほど
表面のホーローの加工率が大きくなる。この２つの理由
から、膜厚を５０μｍ以下とすると曲げ加工用として好
ましい。しかし特にこのような要求のない用途では膜厚
５０μｍを超えてもよい。従来ホーローと下地金属の密
着性を向上させるために、下引き釉薬と称せられ通常黒
ずんだ色の密着性の良い釉薬をまず鋼板に掛け、この上
層に意匠性を改善するために上引き釉薬と称せられる仕
上げホーローを掛けており、ホーロー膜厚が厚くなって
いた。本発明によればホーローと下地の密着性が良好で
あるためホーロー膜厚を下げることが可能となり、意匠
性も改善され曲げ加工性を向上させることができる。ま
たアルミニウム亜鉛めっき層に介在層を介してのホーロ
ー被覆層は鋼板の両面に形成されても片面に形成されて
いてもよい。
【００１４】
【実施例】次に本発明の効果を実施例に基づいて具体的
に説明するが本発明はこれらに限定されない。
に説明するが本発明はこれらに限定されない。
【００１５】（実施例）
板厚０．３５ｍｍ、第１層アルミニウム亜鉛合金めっき
量が片面当り７５ｇ／ｍ2 （Ａｌ含有率５５重量％）の
ガルバリウム鋼板（ＡＺ１５０）、無塗油材を脱脂、酸
洗のいずれも行わずにそのまま表１に示す種々の第２層
（介在層）形成処理を施した。続けてコイルで連続的に
施釉工程へと導き、第２表に示す釉薬を用いてスプレー
方式でスリップを施釉し、電気炉にて４６０℃〜６００
℃で１〜１０分焼成し第３層（ホーロー層）を形成した
（第３表）。
量が片面当り７５ｇ／ｍ2 （Ａｌ含有率５５重量％）の
ガルバリウム鋼板（ＡＺ１５０）、無塗油材を脱脂、酸
洗のいずれも行わずにそのまま表１に示す種々の第２層
（介在層）形成処理を施した。続けてコイルで連続的に
施釉工程へと導き、第２表に示す釉薬を用いてスプレー
方式でスリップを施釉し、電気炉にて４６０℃〜６００
℃で１〜１０分焼成し第３層（ホーロー層）を形成した
（第３表）。
【００１６】以下に各種試験方法とその評価方法につい
て記する。結果を第３表に示した。 （Ｎｉ量） 蛍光Ｘ線によるカウントからＮｉ量として求めた。 （Ｃｏ量） 蛍光Ｘ線によるカウントからＣｏ量として求めた。 （クロメート皮膜量） 蛍光Ｘ線のＣｒカウントからＣｒ量として求めた。 （りん酸亜鉛量） 皮膜形成前後の重量変化より測定。 （曲げ加工時密着性） ９０度曲げ加工するベンダーを用いて０．５ｍｍＲの加
工率で曲げ加工した。曲げ加工後にセロテープ剥離試験
を行った後、ホーローの剥離状況を目視にて観察した。 ［判定］ ◎：優 剥離無し ○：良 極わずか剥離有り（剥離面積１％未満） △：悪 剥離面積１％以上１０％未満 ×：劣 剥離面積１０％以上 （接着引っ張り試験） ホーローの密着強度を測定した。２枚のホーロー鋼板を
熱硬化型エポキシ系接着剤で接着面積３ｃｍ2 となるよ
うに貼り合わせ、１７０℃，２０分の熱処理をした。接
着剤硬化後貼り合わせた２枚のホーローをそれぞれ貼り
合せ側面と反対側の端から引っ張って剥がれた時の強度
を測定した。 （曲げ加工部耐食性） 純水噴霧（３５℃、４ｈ）→乾燥（６０℃、２ｈ）→湿
潤（５０℃、２ｈ）を繰り返すサイクル試験において１
ケ月後の赤錆発生状況を観察した。 （端面耐食性） ３７℃、９５ＲＨ％の恒温恒湿箱に１ケ月保管し、赤錆
発生状況を観察した。
て記する。結果を第３表に示した。 （Ｎｉ量） 蛍光Ｘ線によるカウントからＮｉ量として求めた。 （Ｃｏ量） 蛍光Ｘ線によるカウントからＣｏ量として求めた。 （クロメート皮膜量） 蛍光Ｘ線のＣｒカウントからＣｒ量として求めた。 （りん酸亜鉛量） 皮膜形成前後の重量変化より測定。 （曲げ加工時密着性） ９０度曲げ加工するベンダーを用いて０．５ｍｍＲの加
工率で曲げ加工した。曲げ加工後にセロテープ剥離試験
を行った後、ホーローの剥離状況を目視にて観察した。 ［判定］ ◎：優 剥離無し ○：良 極わずか剥離有り（剥離面積１％未満） △：悪 剥離面積１％以上１０％未満 ×：劣 剥離面積１０％以上 （接着引っ張り試験） ホーローの密着強度を測定した。２枚のホーロー鋼板を
熱硬化型エポキシ系接着剤で接着面積３ｃｍ2 となるよ
うに貼り合わせ、１７０℃，２０分の熱処理をした。接
着剤硬化後貼り合わせた２枚のホーローをそれぞれ貼り
合せ側面と反対側の端から引っ張って剥がれた時の強度
を測定した。 （曲げ加工部耐食性） 純水噴霧（３５℃、４ｈ）→乾燥（６０℃、２ｈ）→湿
潤（５０℃、２ｈ）を繰り返すサイクル試験において１
ケ月後の赤錆発生状況を観察した。 （端面耐食性） ３７℃、９５ＲＨ％の恒温恒湿箱に１ケ月保管し、赤錆
発生状況を観察した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】
【表５】
【００２２】
【表６】
【００２３】
【発明の効果】本発明によって、従来法に求め得ない省
設備低コストで、耐食性とホーロー密着性を兼ね備えた
ホーロー鋼板が得られ、後曲げ加工用ホーロー素板を提
供することができる。これにより工業的効果が大きいば
かりでなく、内装材の衛生向上にも貢献する。また本発
明を用いれば後曲げ加工しない製品であってもホーロー
密着性、端面耐錆性に優れるため従来のホーロー鋼板で
は得られないホーロー鋼板寿命が得られる。これにより
耐久性が向上し、更に簡易的施工法が採用され得ること
となりひいては地球資源の節約に貢献する。
設備低コストで、耐食性とホーロー密着性を兼ね備えた
ホーロー鋼板が得られ、後曲げ加工用ホーロー素板を提
供することができる。これにより工業的効果が大きいば
かりでなく、内装材の衛生向上にも貢献する。また本発
明を用いれば後曲げ加工しない製品であってもホーロー
密着性、端面耐錆性に優れるため従来のホーロー鋼板で
は得られないホーロー鋼板寿命が得られる。これにより
耐久性が向上し、更に簡易的施工法が採用され得ること
となりひいては地球資源の節約に貢献する。
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フロントページの続き
(72)発明者 福島 康雅
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社技術研究所内
(72)発明者 鈴木 利英
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社技術研究所内
(72)発明者 渡辺 浩司
千葉県習志野市東習志野２−18−13 川
鉄建材株式会社技術研究所内
(72)発明者 永石 博
千葉県習志野市東習志野２−18−13 川
鉄建材株式会社技術研究所内
(72)発明者 冨樫 房夫
千葉県習志野市東習志野２−18−13 川
鉄建材株式会社技術研究所内
(56)参考文献 特開 平11−12710（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23D 3/00
C23C 28/00
Claims (4)
- 【請求項１】鋼板表面にアルミニウム亜鉛合金めっき層
を有し、最表層にホーロー被覆層を有し、前記めっき層
と前記ホーロー被覆層の間に介在層を有することを特徴
とするホーロー鋼板。 - 【請求項２】前記介在層がＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ、およびＣｏ−Ｐからなる群か
ら選ばれた１種から成る皮膜層である請求項１に記載の
ホーロー鋼板。 - 【請求項３】前記介在層がクロメート層である請求項１
に記載のホーロー鋼板。 - 【請求項４】前記介在層がりん酸亜鉛、りん酸マンガ
ン、およびりん酸アルミニウムからなる群から選ばれた
少なくとも１種から成る皮膜層である請求項１に記載の
ホーロー鋼板。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32614497A JP3395826B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | ホーロー鋼板 |
| EP19980120982 EP0916624B1 (en) | 1997-11-11 | 1998-11-05 | Porcelain-enameled steel sheets and frits for enameling |
| US09/186,693 US5993974A (en) | 1997-11-11 | 1998-11-06 | Porcelain-enameled steel sheets and frits for enameling |
| RU98120642A RU2198244C2 (ru) | 1997-11-11 | 1998-11-10 | Стальной лист с фарфорово-эмалевым покрытием и фритты для эмалирования |
| CA 2253133 CA2253133C (en) | 1997-11-11 | 1998-11-10 | Porcelain-enameled steel sheets and frits for enameling |
| KR10-1998-0048260A KR100381277B1 (ko) | 1997-11-11 | 1998-11-11 | 법랑강판및법랑프릿 |
| CNB981231586A CN1186283C (zh) | 1997-11-11 | 1998-11-11 | 搪瓷着瓷钢板和搪瓷釉料 |
| CNB2004100434863A CN1275890C (zh) | 1997-11-11 | 1998-11-11 | 搪瓷釉料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32614497A JP3395826B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | ホーロー鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11158658A JPH11158658A (ja) | 1999-06-15 |
| JP3395826B2 true JP3395826B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=18184551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32614497A Expired - Fee Related JP3395826B2 (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-27 | ホーロー鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395826B2 (ja) |
-
1997
- 1997-11-27 JP JP32614497A patent/JP3395826B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11158658A (ja) | 1999-06-15 |
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