JPH01215954A - 塗装用ステンレス鋼およびその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は塗装用ステンレス鋼およびその製造方法に係り
、特に意匠性を高めるためのインキによる着色もしくは
クリアー塗装時に優れた被膜密着性を有する塗装用ステ
ンレス鋼およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、浴槽エプロン材等の塗装用ステンレス鋼としして
は、５ＵＳ３０４等の光輝焼鈍材が使用されている。浴
槽エプロン等は、その意匠性を高めるために、シリコン
ポリエステル系樹脂によりスクリーン印刷もしくはアク
リル系樹脂によるクリアー塗装等が施されるのが通常で
ある。ところが、浴槽据付後に使用されるタイル洗浄剤
に塩酸が用いられるために、上記スクリーン印刷もしく
はクリアー塗装の塗膜等が剥離するという問題がある。

これを防止するための従来技術としては、例えば特開昭
６０−３４７７２等が開示されている。

これは鋼板表面にＳｉ、ＡＩ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｎのうち
のいずれか１種または２種以上のアルコキシドを含む溶
液を塗布した後加熱して下地処理し、次いで塗料を塗布
することにより、塗料密着性、耐食性のすぐれた酸化皮
膜を形成する方法である。

しかし、乙の方法は、ステンレス鋼の表面光沢を劣化さ
せる問題があるばかりでなく、金属アルコキシド塗布等
の特別な表面処理が必要であるのて、塗布装置のメイン
テナンスに多くの労力を要するという問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、意匠性を高めるためのインキによる着
色もしくはクリアー塗装時における上記従来技術におけ
るステンレス鋼の表面光沢の劣化等の問題点を解消し、
かつ特別な前処理を必要とせずに塗膜密着性にすぐれた
塗装用ステンレス鋼およびその製造方法を提供するにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による塗装用ステユ・レス鋼の要旨とするところ
（よ次の如くである。すなわち、重量比にて　Ｃ：　　
０．０３０％以下Ｎ：　　０．０３０％以下 Ｓｉ：　　０．３０〜１５０％ Ｍｎ：１．００％以下 Ｃｒ：　１３〜２５％ Ｃｕ：　０３０〜１００％ ＡＪ：　　０．０３０％以下 を含有し、更にＮｂおよび／またはＴｉが次式５式％ を満足し、残部はＦｅおよび不可避的不純物から成るこ
とを特徴とする塗装用ステンレス鋼である。

更に、上記組成を有する塗装用ステンレス鋼にＭｏ：０
．４〜３％を添加した塗装用ステンレス鋼も本発明の目
的を達成できる。

更に、これらの塗装用ステンレス鋼を光輝焼鈍仕上げし
て成る塗装用ステンレス鋼は、本発明の効果を一層大な
らしめることができる。

しかして、これらの塗装用ステンレス鋼は上記組成のス
テンレス鋼を光輝焼鈍することによって製造される。

本発明による塗装用ステンレス鋼の成分限定理由につい
て説明する。

Ｃ： Ｃは極く少量は鋼中に固溶されるが、大部分のＣはＣｒ
と結合した形で主として粒界に析出し耐食性を劣化する
ので少ないほどよい。従ってＣが多いと、耐食性を向上
させる効果のあるＣｒ量を局部的に減少させ耐食性を損
なう。この現象を防止するために、後記の如く本発明で
はＮｂおよび／またはＴｉを添加しているが、その添加
量を増加しなければならないので、Ｃはできるだけ低く
抑えることが望ましいが、工業的、経済的な溶製技術か
ら上限を００３０％とした。

Ｎ： ＮはＣと同様に有害な作用を及ぼすので、できるだけで
きるだけ低く抑えることが望ましいが、この場合も工業
的、経済的な溶製技術を考慮して上限を００３０％とし
た。

Ｓ　！： Ｓｌは塗膜の密着性を向上させるために必要不可欠の元
素であり、そのために少なくとも０３０％が必要である
。しかし、１５０％を越えて過多となると鋼の強度を高
め延性を劣化させるばかりではなく、塗膜密着性の効果
も飽和するのて０．３０〜１５０％の範囲に限定した。

Ｍｎ： Ｍｎは溶製過程で原料から不可避的ｔこ混入する元素で
、１００％より多くなると塗膜の密着性を著しく劣化さ
せるので上限を１００％とした。

Ｃｒ： Ｃｒは塗装用ステンレス鋼、特に浴槽エプロン用ステン
レス鋼として耐食性を維持する上で少くとも１３％が必
要である。しかし２５％を越すと鋼の靭性および延性が
低下し、材料製造過程の例えば冷間圧延工程で板切れも
しくは耳側を生じ著しく製造性を損なうので２５％以下
とし、１３〜２５％の範囲に限定した。

Ｃｕ： Ｃｕは鋼の耐食性を向上させると共に、塗膜の密着性を
向上させるために必須の元素てあり、そのために少くと
も０３０％を必要とする。しかし１００％を越えろ添加
では、この効果が飽和し、かつ鋼の熱間加工性が劣化し
、材料圧延工程て黴細割れを生じ、表面疵を多発しステ
ンレス鋼製品としての商品価値を損なうので上限を１０
０％とした。

Ａ４： ＡＪは鋼の溶製時の脱酸剤として投入するＡｌの一部残
存するものであるが、ＡＩは塗膜密着性を損なう元素で
あり極力減少させることが必要である。しかし工業的、
経済的な溶製技術を考慮して上限を０．０３０％とした
。

Ｎｂ、Ｔｉ： ＮｂおよびＴｉは耐食性に有害なＣ，Ｎを安定化するた
めに添加するが、Ｎｂ、Ｔｉのいずれか単独もしくは合
計量で５×（％Ｃ十％Ｎ）より少いと十分な安定化効果
が得られず、また０　８％を越えて多くても乙の効果が
飽和するのて次式の範囲内に限定した。

５Ｘ（％Ｃ十％Ｎ）５％Ｎｂおよび／または％Ｔｉ≦０
８％上記組成のステンレス鋼は、塗装用ステンレス鋼と
して効果を有するが、更に必要によりＭＯ二０４〜３％
添加してもよい。その限定理由は次の如くである。

ＭＯ： Ｍｏは耐食性の向上効果があるが、０４％未満ではその
効果がなく、また３％を越して過多となると、その効果
の割には不経済となるので０４〜３％の範囲に限定した
。

上記組成を有するステンレス鋼は、いずれも塗装用ステ
ンレス鋼としてすぐれているが、そのままでは優れた塗
膜密着性が得られないので表面仕上げをしなければなら
ない。

一般にステンレス鋼板、銅帯の表面仕上げにつイテは、
ＪＩＳＧ４３０５．４３ｏ７に規定さｔｔＴいる如＜　
、Ｎｏ、　２　Ｄ　、　Ｎｏ、　２　Ｂ　、　Ｎｏ、　
３、Ｎｏ、　４　、”　２４０　。

１″３２０．１′４００、ＢＡ、ＨＬの区分があるが、
本発明の目的である優れた塗膜密着性を得るためには、
ＢＡすなわち、冷間圧延後、光輝焼鈍仕上する乙とが必
須要件である。従って他の焼鈍酸洗工程を経たＮｏ、　
２　Ｄ　、　Ｎｏ、　２８１もしくは研磨仕上であるＮ
ｏ、３、Ｎｏ、４、ｔ′２４０、’３２０．’４００．
Ｈしては本発明の目的とする塗膜密着性が得られない。

従って、本発明による上記限定組成を有する塗装用ステ
ンレス鋼を熱延、冷延後、光輝焼鈍仕上げすることによ
り優れた塗膜密着性を有する塗装用ステンレス鋼を得る
ことができる。

〔作用〕

本発明によれば、成分を限定した本発明による塗装用ス
テンレス鋼を冷延後光輝焼鈍仕上することにより、塗膜
の密着性が著しく良好となり、例えば浴槽ニブ四ン材と
しても好適に使用可能である。

ステンレス鋼表面と塗膜界面の接着機構については、現
在必ずしも明らかではなく、本発明において光輝焼鈍す
ることによる塗膜密着性が著しく向上する機構も解明さ
れるに至っていないが、従来の表面の粗度もしくは界面
の塩酸による地鉄侵食度に起因するものではなく、光輝
焼鈍に伴う掻く表面皮膜の組成構造に起因するのではな
いかと考えられる。

本発明者らは、本発明による塗装用ステンレス鋼を光輝
焼鈍仕上を施した鋼板表面をグロー放電分光分析計によ
り分析した結果、極く表層にｓＩ、Ａ　ｌ　、Ｍｎ、　
Ｃｕ、　Ｃｒ、　Ｎｂ、　Ｔ　ｉの濃化ピークが認めら
れること、および使用ステンレス鋼においては、本発明
により塗膜の密着性を向上させるためにＳｉおよびＣｕ
の添加、ＡＩの抑制により、その効果が実験事実として
認められていることから、これらのＢＡ皮膜構造から表
面に８１を十分濃化させることが、塗膜密着性の著しい
改善の一因ではないかと推察される。すなわ゛ち、表面
にＳｉを濃化させることにより、実際界面には５１０２
として存在すると考えられるが、シリコン系樹脂塗料を
塗布する場合に、同系材料のために地鉄表面と塗料との
なじみ性がよく、塗膜の密着性を良くする結果となるも
のと考えられる。

〔実施例〕

第１表にＮｏ、　１〜８にて示す組成のステンレス鋼を
溶製し、いずれも圧延により厚み０　、４　ａｍの鋼板
とし、これを光輝焼鈍仕上げした。光輝焼鈍条件として
は、炉内雰囲気ガスとしてアンモニア分解ガス（ＡＸガ
ス、Ｎ２：　７５％、Ｎ２：２５％、露点４０〜４８℃
）を用い、ビートサイクル条件は供試材Ｎｏ１〜７につ
いては、９５０℃Ｘ　１０　ｓｅｃ保持→急冷とし、５
ＵＳ３０４である供試材Ｎｏ、　８については１．１０
０℃Ｘ　１０　ｓｅｃ保持→急冷とした。

次に、これらのステンレス鋼板の表面にシリコンポリエ
ステル系インキにより着色処理を施した後、それぞれＡ
、Ｂ、Ｃにて示す如く、クロスカット→エリクセン張出
し→沸騰水もしくは塩酸水溶液または苛性ソーダ水溶液
に浸漬時間数を変えて浸漬し、セロテープ着脱により各
供試材の塗膜の密着性を比較試験した。第１表に示す比
較試験において、着色塗膜の密着性の評価は日本塗装協
会の１０点法に準拠して表示したもので、塗膜剥離なし
の場合を１０点とし、全面剥離の場合を０点とし、その
中間はそれぞれ等分して評価点を付した。結果は第１表
に示すとおりである。

第１表にて示す塗膜の密着性試験結果において、各供試
材表面にシリコンポリエステル系インキにより着色処理
した後、上記Ａ、Ｂ、Ｃ各処理法各法理法おりである。

Ａ：１ｍｍ角クロりカット→エリクセン張出し６−→沸
騰水浸漬（区分は浸漬時間数） Ｂ：１ｍｍ角クロりカット→エリクセン張出し６　ｍｍ
→５％）（（１１，２５℃中に浸漬 Ｃ：１ｍｍ角クロスカりト→エリクセン張出し６　ｍｍ
→５％Ｎａ０ＨＨ，２５℃中に浸漬 なお、供試材Ｎｏ、　５〜８の比較例化学成分において
本発明の限定要件外の成分含有量にはアンダーラインを
付した。

第１表より明らかなとおり、比較例の供試材Ｎｏ、　５
はＡＩが００４２％と限定量より多いために５％ＮａＯ
Ｈ水溶液中においては、やや良好な着色塗膜の密着性を
示すものの、沸騰水中および５％ＨＣＩ水溶液中では密
着性が劣り、また供試材Ｎｏ、　６はＣｕが００９％と
限定量より少いために沸騰水中ではＮｏ、　５より更に
劣り、供試材Ｎｏ、　７はＳｌが０．２５％と限定量よ
り少いため沸騰水中ではＮｏ、　６とほぼ同等であるも
のの、ＨＣＩ水溶液およびＮａＯＨ水溶液中ではＮｏ、
　６より更に劣り、供試材Ｎ。

８の５ｔＪＳ３０４はＮｉを８５％含んでいるために沸
騰水中では最悪の結果を示している。

これに反し、本発明例による供試材Ｎｏ、　１〜４は、
沸騰水中およびＨＣＩ水溶液中での着色塗膜の耐剥離性
が比較例に比しはるかに優れ、ＮａＯＨ水溶液中でも比
較例に比し安定した塗膜の密着性を示している。かくの
如く、本発明による限定組成の塗装用ステンレス鋼を使
用し更に光輝焼鈍を施したステンレス鋼は、浴槽使用環
境条件に相当する厳しい各種溶液浸漬テストにおいて、
従来のステンレス鋼等に比し、着色塗膜の耐剥離性が優
れている乙とが判明した。

〔発明の効果〕

本発明は、従来用いられなかった新規の特定成分の塗装
用ステンレス鋼を使用し、更にこれを光輝焼鈍仕上とす
ることにより、すぐれた着色塗膜の密着性が得られ、浴
槽エプロン材として塗膜の剥離する乙となく長時間の安
定使用が可能となった。なお、本発明による塗装用ステ
ンレス鋼は、従来浴槽エプロン材として使用されていた
５ＵＳ３０４に比し、Ｎｉを含有しないために安価に製
造できることもその効果として挙げられる。かくの如く
本発明による塗装用ステンレス鋼は、浴槽エプロン材と
して品質保証が万全となったことのほか、そのすぐれた
特性を利用する他の用途、例えば建材の壁材や自動車部
品等の他の分野にも広い用途が期待される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）重量比にてＣ：０．０３０％以下 Ｎ：０．０３０％以下 Ｓｉ：０．３０〜１．５０％ Ｍｎ：１．００％以下 Ｃｒ：１３〜２５％ Ｃｕ：０．３０〜１．００％ Ａｌ：０．０３０％以下 を含有し、更にＮｂおよび／またはＴｉが次式５×（％
   Ｃ＋％Ｎ）≦％Ｎｂおよび／または％Ｔｉ≦０．８％を
   満足し、残部はＦｅおよび不可避的不純物から成ること
   を特徴とする塗装用ステンレス鋼。 （２）重量比にてＣ：０．０３０％以下 Ｎ：０．０３０％以下 Ｓｉ：０．３０〜１．５０％ Ｍｎ：１．００％以下 Ｃｒ：１３〜２５％ Ｃｕ：０．３０〜１．００％ Ａｌ：０．０３０％以下 Ｍｏ：０．４〜３％ を含有し、更にＮｂおよび／またはＴｉが次式５×（％
   Ｃ＋％Ｎ）≦％Ｎｂおよび／または％Ｔｉ≦０．８％を
   満足し、残部はＦｅおよび不可避的不純物から成ること
   を特徴とする塗装用ステンレス鋼。 （３）請求項１記載の塗装用ステンレス鋼を光輝焼鈍仕
   上げして成る塗装用ステンレス鋼。 （４）請求項１記載の塗装用ステンレス鋼を光輝焼鈍す
   ることを特徴とする塗装用ステンレス鋼の製造方法。 （５）請求項２記載の塗装用ステンレス鋼を光輝焼鈍仕
   上げして成る塗装用ステンレス鋼。 （６）請求項２記載の塗装用ステンレス鋼を光輝焼鈍す
   ることを特徴とする塗装用ステンレス鋼の製造方法。