JPH0120230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は内外装用建材をはじめ広範な用途に使
用される琺瑯引きアルミニウム被覆鋼板の製造法
に関するものである。 （従来技術） 溶融アルミニウムめつき鋼板、アルミニウムク
ラツド鋼板、アルミニウム電気めつき鋼板等の純
アルミニウムまたはアルミニウム合金を被覆した
アルミニウム被覆鋼板の表面に琺瑯引きを行つた
琺瑯引きアルミニウム被覆鋼板は素地に対する密
着性が良好で耐機械的衝撃性に優れている等の利
点を持つため内外装用建材、黒板面材等に広く用
いられている。しかし鋼板を被覆しているアルミ
ニウムの融点が600〜660℃であり、800℃以上の
焼成温度を必要とする鋼板用琺瑯等の高軟化点の
琺瑯を焼付けるとアルミニウムが溶融流動して琺
瑯層との密着性が低下するとの先入観があつたた
め、従来はアルミニウム被覆鋼板の琺瑯引きには
被覆アルミニウムの融点以下で琺瑯焼成ができる
低軟化点琺瑯が用いられていた。ところが低軟化
点琺瑯は軟化点を下げるために琺瑯特性に悪影響
を与えるアルカリ金属酸化物を多量に含み一般の
鋼板用琺瑯に比較して耐熱性、耐薬品性、硬度、
外観肌合い等が劣る欠点があり、従つて琺瑯引き
アルミニウム被覆鋼板は琺瑯引き鋼板よりもこれ
らの諸特性が劣る欠点があつた。 （発明の目的） 本発明はこのような従来の琺瑯引きアルミニウ
ム被覆鋼板の欠点を解決し、耐熱性、耐薬品性、
硬度、外観肌合い等の特性が改良された琺瑯引き
アルミニウム被覆鋼板の製造法を目的として完成
されたものである。 （発明の構成） 本発明はアルミニウム被覆鋼板の表面に被覆ア
ルミニウムの融点以上で軟化する高軟化点の琺瑯
釉薬を施釉した後、被覆アルミニウムの融点以上
1000℃以下の温度で焼成して前記被覆アルミニウ
ムを鉄アルミニウム合金化するとともにその表面
に琺瑯層を被覆形成することを特徴とするもので
ある。 本発明において原板となるアルミニウム被覆鋼
板としては溶融アルミニウムめつき鋼板、アルミ
ニウムクラツド鋼板、アルミニウム電気めつき鋼
板、アルミニウム蒸着鋼板、アルミニウム粉末圧
延熱処理鋼板等を用いることができ、溶融めつき
法により製造されたアルミナイズド鋼板を用いる
場合にはアルミニウム被覆層中にSiが１〜15重量
％含有されるものを用いることが有利である。こ
のようなアルミニウム被覆鋼板の表面を脱脂処理
した後、予備焼成することなく被覆アルミニウム
の融点以上で軟化する比較的高軟化点の琺瑯釉薬
を施釉する。純アルミニウムの融点は約660℃で
あるがアルミニウム合金の融点はこれより低く約
600℃であり、琺瑯釉薬としては従来アルミニウ
ム被覆鋼板に対して用いられることがなかつた比
較的高軟化点のものが用いられる。この琺瑯釉薬
として好ましいのはPbOを15〜60重量％含有する
組成のものと、B₂O₃を0.1〜50重量％含有する組
成のものである。このように琺瑯釉薬が施釉され
たアルミニウム被覆鋼板は大気中にて被覆アルミ
ニウムの融点以上の温度に加熱された琺瑯焼成が
行われるが、この際溶融したアルミニウムまたは
アルミニウム合金はほとんど流動せずに下地鋼板
と迅速に反応してFeAl₃、Fe₂Al₅、FeAl、Fe₃Al
のいずれか一相または二相以上から成る熱的に安
定な鉄アルミニウム合金を形成する。この鉄アル
ミニウム合金層はその表面にRmax5〜25μの微細
な凹凸を有するので琺瑯層との間に強固な物理的
結合効果及び化学的融合効果を生ずるものであ
り、特に琺瑯釉薬として前述した15〜60重量％の
PbOと0.1〜50重量％のB₂O₃のいずれか一方また
は双方を含有する組成のものを用いれば琺瑯層と
の密着性が著しく大となる。この理由は必ずしも
明白ではないが、PbOはその成分が溶融状態にあ
る琺瑯釉薬の中のガラス成分の表面張力を低下さ
せ、鉄アルミニウム合金層の微細な凹凸の内部に
まで琺瑯質を侵入させるためと考えられ、また、
B₂O₃成分は鉄アルミニウム合金層の表面を侵食
することにより琺瑯層と鉄アルミニウム合金層と
の物理的結合効果を高めるためと考えられる。な
お、PbOが15％以下のもの及びB₂O₃が0.1％以下
のものはこのような効果が顕著ではなく、また、
PbOが60％以上のもの及びB₂O₃が50％以上のも
のは琺瑯釉薬として要求される耐薬品性及び硬度
を満足できないので、特殊な用途のものとする場
合を除き通常は用いられないものである。これら
の成分は琺瑯釉薬中に予め添加しておくほか、琺
瑯焼成後に一部分解してPbOあるいはB₂O₃とな
るもの、例えば硼酸（H₃BO₃）、メタ硼酸
（HBO₃）、メタ硼酸ナトリウム（NaBO₂、
NaBO₂・4H₂O）、メタ硼酸カリウム（KBO₂）、
硼酸（Na₂B₄O₇・10H₂O）、無水硼酸
（Na₂B₄O₇）、メタ硼酸鉛（Pb（BO₂）₂）等をミル
添加物として加えてもよい。また、琺瑯焼成の温
度は被覆アルミニウムの融点以上とすることは言
うまでもないが、1000℃を越えるとアルミニウム
被覆鋼板素地の歪みが大きくなり実用性を失うの
で1000℃以下の温度とする。 次に、本発明の実施例を比較例とともに示す。
板厚0.8mmの溶融アルミニウムめつき鋼板（片面
めつき厚さ10μ）をアルカリ脱脂後第１表に示す
No.１〜No.11の琺瑯釉薬を70μの厚みにスプレーに
て施釉し、被覆アルミニウムの融点（約600℃）
を越える660℃、700℃、750℃の各温度で３分間
の琺瑯焼成を行つた。但しNo.11は比較例であり、
このもののみはPbOやB₂O₃を含有しない低温度
焼成可能な琺瑯釉薬を使用して570℃で琺瑯焼成
した、得られた琺瑯引きアルミニウム被覆鋼板に
対して琺瑯密着性、耐薬品性、硬度、外観肌合い
を評価し、その結果を第２表に示した。なお、琺
瑯密着性は落下衝撃変形試験法によりポンチ径
25.0mmφ、ダイス25.5mmの間に試験片を置き１Kg
の重錘の落下衝撃により最大変形くぼみ深さ３mm
を与えたときの琺瑯層の剥離の程度を評価し耐薬
品性はJIS R4301の方法により評価し硬度はモー
ス硬度計により測定した。

【表】 但しミル添加物は外配分とする。

【表】 （◎：極めて良好、○：良好、△：不良）
また、別に0.04重量％のＣを含有する板厚0.6
mmの一般リムド鋼板に純度99.9％のアルミニウム
から成る厚さ20μのクラツド層を成形したアルミ
ニウムクラツド鋼板を通常のアルカリ脱脂後水洗
し、第１表のNo.１〜No.10の琺瑯釉薬を厚さ100μ
となるようスプレーにて施釉し、第１表の実施例
と同様に660℃、700℃、750℃でそれぞれ琺瑯焼
成したところ、第１の実施例と同一の評価の琺瑯
引きアルミニウム被覆鋼板が得られた。 （発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、琺
瑯焼成は被覆アルミニウムの融点以下の温度で行
わなければならないとの従来の常識を否定して各
種のアルミニウム被覆鋼板の表面に高軟化点の琺
瑯釉薬を施釉した後被覆アルミニウムの融点以上
の温度で焼成して前記被覆アルミニウムを鉄アル
ミニウム合金化するとともに琺瑯層を被覆形成す
ることにより被覆密着性、耐熱性、耐薬品性、硬
度、外観肌合い等に優れた琺瑯引きアルミニウム
被覆鋼板を得ることに成功したもので、従来の琺
瑯引きアルミニウム被覆鋼板の問題点を解決した
ものとして産業の発展に寄与するところは極めて
大である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム被覆鋼板の表面に被覆アルミニ
   ウムの融点以上で軟化する高軟化点の琺瑯釉薬を
   施釉した後、被覆アルミニウムの融点以上1000℃
   以下の温度で焼成して前記被覆アルミニウムを鉄
   アルミニウム合金化するとともにその表面に琺瑯
   層を被覆形成することを特徴とする琺瑯引きアル
   ミニウム被覆鋼板の製造法。 ２ 琺瑯釉薬が15〜60重量％のPbOを含有するも
   のである特許請求の範囲第１項記載の琺瑯引きア
   ルミニウム被覆鋼板の製造法。 ３ 琺瑯釉薬が0.1〜50重量％のB₂O₃を含有する
   ものである特許請求の範囲第１項記載の琺瑯引き
   アルミニウム被覆鋼板の製造法。 ４ 琺瑯釉薬が15〜60重量％のPbOと0.1〜50重
   量％のB₂O₃とを含有するものである特許請求の
   範囲第１項記載の琺瑯引きアルミニウム被覆鋼板
   の製造法。