JPH04280983A

JPH04280983A - アルミめっき鋼板を使用した構造物のホーロー被覆形成方法

Info

Publication number: JPH04280983A
Application number: JP6874591A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Masuhara; 憲一増原; Yasuharu Maeda; 前田　靖治; Katsumasa Anami; 克全阿波; Takeshi Sasaki; 佐々木　豪司; Nobuhiro Yoshino; 吉野　信弘; Yoshihito Yanagisawa; 柳沢　喜仁; Ichiro Yamamoto; 一郎山本
Original assignee: Sun Wave Corp; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd; Sun Wave Corp
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1992-10-06

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来のホーローがけに
比較して、工数が大幅に少なく、しかも表面性状が良好
な製品を得ることができるホーロー被覆形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】流し台，調理用レンジ，洗面化粧台，吊
り棚等の家庭用器具として、ホーローがけした鋼板を目
標形状に組み立てたキャビネットが使用されている。ホ
ーロー被覆層は、傷が付き難く、長期間にわたり良好な
表面状態を維持する。この種のホーローがけした製品は
、キャビネットを構成する背板，底板，仕切り板，戸板
等の各部材に組立て用のビス孔等を形成し、ホーローが
けした後、目標形状に組み立てられる。

【０００３】たとえば、箱型キャビネットは、図１に示
すように背板１，側板２，天板３，底板４及び中板５等
の各部材で組み立てられる。そこで、これら各部材１〜
５に組立て用のビス孔６を開けた後、脱脂，酸洗，ニッ
ケル置換等のホーロー前処理を施す。そして、フリット
を主成分とする釉薬を各部材１〜５の両面に施して一旦
乾燥させた後、ハンガーに吊り下げ、焼成炉中を走行さ
せながら８００〜９００℃の温度で焼成する。これによ
り、各部材１〜５の表面に所定のホーロー被覆層が形成
される。

【０００４】ホーロー焼成後の各部材１〜５は、組立て
ラインに集められ、ビス７で相互に連結され、所定形状
の箱型キャビネットとなる。この組立てラインは、実質
的に人力による作業が行われており、自動化はほとんど
採用されていない。そのため、多数の人手及び時間が要
求される生産性の悪いラインである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のホーローがけ製
品の組立て作業が人力で行われているのは、ホーロー焼
成時の熱で各部材が変形していることに起因する。たと
えば、通常の鋼板ホーローの焼成は、鉄のＡ１　変態点
７２３℃よりも高い８００〜９００℃の温度で行われて
いる。そのため、鉄の結晶型がα−Ｆｅからγ−Ｆｅに
変わる熱履歴を鋼板が受けることになる。その結果、鋼
板が熱歪みにより変形し易くなり、焼成後の寸法精度が
著しく低下する。

【０００６】たとえば、「琺瑯技術ガイドブック」（昭
和５５年８月３０日　　日本琺瑯工業会発行）第３１〜
３２頁には、炭素含有量がそれぞれ０．０６％及び０．
００８％の冷延鋼板及び極低炭素鋼板をホーロー焼成し
たときの変形量が示されている。すなわち、鋼板の両面
に一定量の下釉を施し、乾燥後に２５４ｍｍの間隔で水
平に支持した鋼板を所定の温度で１０分間焼成し、中央
部の基の水平線からの変形量を測定したとき、図２に示
すように、焼成温度が高くなるにしたがって変形量が大
きくなっていることが報告されている。変形量は、鋼板
の材質及び板厚によって多少異なった値を示している。しかし、何れの鋼板においても、焼成温度が８００〜８
５０℃以上になると、約１ｃｍ以上の大きな変形量とな
っている。

【０００７】また、工業生産ベースでホーロー焼成を行
う場合、各部材１〜５に形成したビス孔６やコーナ等で
部材１〜５を吊り下げ、焼成炉を走行させている。吊り
下げ状態で焼成炉の高温雰囲気を通過するため、自重に
起因する力が昇温によって軟化した部材に作用し、変形
が助長される。

【０００８】変形した部材１〜５を組み立てるとき、部
材１〜５に形成したビス孔６の一が相互に一致しない。そこで、変形した部材１〜５を人力によって矯正しなが
ら各部材１〜５のビス孔６を一致させ、ビス７をビス孔
６に挿通することによって、各部材１〜５を組み立てる
作業が必要となる。このとき、部材１〜５の変形が不規
則であるため、組立て作業は、機械化に不向きであり、
やむなく人手で行っているのが現状である。

【０００９】この熱変形を少なくし、組立て作業を自動
化可能にするためには、図２に示されているように変形
量が小さい低温側でホーロー焼成することが必要である
。しかし、低温でホーロー焼成したものにあっても、鋼
板が露出している部分が焼成時の熱で変色し、いわゆる
テンパーカラーが発生し、耐食性を低下させると共に商
品価値を低下させる。

【００１０】そこで、本発明者等は、ホーロー焼成を低
温で行うと共に、露出した地肌の変色を防止するため、
融点が４５０〜５８０℃程度のフリットを主成分とする
釉薬及び下地鋼板としてアルミめっき鋼板を使用し、従
来に比較して大幅に低温でホーロー焼成する方法を開発
し、特開平１−１００２９４号公報，特願平２−４５２
３０号等として出願した。この方法においては、ホーロ
ー焼成後の熱変形が極めて小さく、しかも表面にアルミ
めっき層が形成されているため、耐食性に富み、また露
出部分の変色も抑えられる。

【００１１】本発明は、このアルミめっき鋼板に対する
低温ホーロー焼成の長所を活用し、組立て作業をホーロ
ー焼成の前に行うことにより、従来人手により行われて
いたホーロー製品の組立て作業を大幅に自動化すると共
に、良好なホーロー被覆層が形成された製品を得ること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のホーロー被覆形
成方法は、その目的を達成するため、成形後のアルミめ
っき鋼板を目標形状の構造物に組み立てた後、アルミめ
っき層の融点よりも低い融点をもち、線膨張係数が前記
アルミめっき鋼板の線膨張係数よりも小さいフリットを
主成分とするホーロー原料を前記アルミめっき鋼板の表
面に塗布し、５００〜６００℃の温度及び３〜１０分の
焼成時間で前記ホーロー原料を焼成することを特徴とす
る。

【００１３】使用される釉薬としては、４５０〜５８０
℃の融点をもつＰｂＯ系或いはＢ−Ｓｉ−Ｎａ系のフリ
ットを主成分とするものがある。また、釉薬は、アルミ
めっき鋼板の両面或いは片面に全面的或いは部分的に施
してもよい。

【００１４】

【作用】アルミめっき鋼板を５００〜６００℃の温度で
焼成するとき、焼成後のアルミめっき鋼板に生じる変形
量は、極めて小さなものである。たとえば、板厚０．６
ｍｍのアルミめっき鋼板の片面のみに膜厚１００μｍの
ホーロー被覆層を形成した場合、釉薬が塗布された側の
表面に大きな収縮力が作用するため、通常のホーロー焼
成ではホーロー被覆層を内側にして鋼板に大きな反りが
生じる。しかし、ホーロー焼成温度を５００〜６００℃
にするとき、たとえ片面ホーローであっても、図３に示
すように熱変形量は、第２図の両面ホーローの場合より
も小さくなる。

【００１５】熱変形量がこのように小さいため、ホーロ
ー焼成後の矯正を実質的に省くことができる。また、組
立て後の構造物に釉薬を塗布してホーロー焼成しても、
各部材に大きな熱応力が発生することがない。そのため
、従来のホーロー製品の製造工程を変更し、ホーロー焼
成に先立って組立てを行うことが可能となるため、組立
て作業を自動化することができる。

【００１６】しかも、組み立てられた後の構造物に釉薬
が塗布されるため、ビス等の頭部や溶接部等に対しても
釉薬が施され、表面性状の良好なホーロー被覆層が形成
される。また、各部材ごとに釉薬塗布及び焼成する方式
に比較して、ホーローがけ工程も大幅に工数が少なくな
る。この点、組立てを後で行う従来法では、ビス止め作
業時にビスの締付けによってホーロー被覆層が擦られて
剥離することがあり、製品の見栄えが著しく劣化すると
共に、ホーローがけ自体も工数のかかるものである。

【００１７】組立て後の構造物に釉薬を塗布すると、各
部材が連結された角部等に対する釉薬の付着が充分でな
いことがある。この状態でホーロー焼成を行うと、通常
の鋼板では、地肌が露出した部分にスケールが発生し、
焼成後の表面性状が極端に悪くなる。しかし、本発明で
使用する素材は、耐酸化性に優れたアルミめっき層で地
鉄が覆われたアルミめっき鋼板であるため、ホーロー焼
成中に酸化スケールが発生することはない。すなわち、
露出部分は、ホーロー焼成後の製品においても、焼成前
のアルミめっき層と同様な表面状態に維持される。した
がって、見栄えのよい表面性状をもったホーロー製品が
得られる。また、露出した地肌が焼成によって変色しな
いことを活用し、アルミめっき鋼板の表面に釉薬を所定
パターンで塗布し、部分的に形成されたホーロー被覆層
をレリーフ模様として使用することもできる。これは、
アルミめっき層の耐食性が優れているため可能となるも
のであり、通常の鉄ホーローでは耐食性の点からもこの
ような方法は不可能である。

【００１８】ホーロー焼成は、アルミめっき鋼板に大き
な熱歪みを発生させないため、５００〜６００℃の温度
及び３〜１０分の焼成時間で行うことが必要である。焼
成温度が６００℃を超えると、熱歪みが大きくなり、焼
成後の製品に変形が生じ易くなる。また、アルミめっき
層と地鉄との間で反応が進み、脆いＦｅ−Ａｌ中間層が
形成され、衝撃等によってアルミめっき層が剥離し易く
なる。同様な傾向は、焼成時間が１０分を超えるときに
もみられる。逆に、焼成温度が５００℃未満或いは焼成
時間が３分より短いとき、釉薬が充分に溶融・流動化せ
ず、形成されたホーロー被覆層に未反応のフリット粒子
が残留し、表面性状に優れたホーロー被覆層が得られな
い。

【００１９】釉薬としては、低温焼成で良好なホーロー
被覆層を形成する上で、アルミめっき層の融点よりも低
い融点、好ましくは４５０〜５８０℃の融点をもち、ア
ルミめっき鋼板よりも小さな線膨張係数をもつフリット
を主成分とするＰｂＯ系，Ｂ−Ｓｉ−Ｎａ系等の釉薬を
使用することが必要である。フリットの融点がアルミめ
っき層の融点より高い融点をもつ釉薬では、焼成温度を
高くする必要があり、アルミめっき層が溶融し地肌が部
分的に露出する欠点が生じる。また、アルミめっき鋼板
よりも大きな線膨張係数をもつフリットを使用するとき
、焼成後の冷却過程でホーロー被覆層に大きな収縮応力
が作用し、ひび割れが発生する。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００２１】−実施例１−

【００２２】板厚０．６ｍｍの鋼板に９％Ｓｉ−残部Ａ
ｌの溶融アルミめっきを付着量８０ｇ／ｍ２　で施した
。この溶融アルミめっき鋼板は、１．４５×１０−５／℃
の線膨張係数をもっていた。この溶融アルミめっき鋼板
から所定サイズの板部材を切り出し、図１に示した背板
１，側板２，天板３，底板４，中板５等に成形した。ま
た、各部材１〜５の所定箇所に、組立て用のビス孔６を
穿設した。

【００２３】各部材１〜５を５００℃で３分間加熱して
空焼きすることにより、残留油等を消却除去して部材表
面を清浄にした。そして、自動ビス止め機を使用して、
空焼きした各部材１〜５をビス７によって連結し、箱型
キャビネットに組み立てた。

【００２４】この箱型キャビネットに、線膨張係数が１
．１９×１０−５／℃で融点が４８０℃の釉薬を塗布し
た。釉薬としては、ＰｂＯ３０重量％，Ｎａ２　Ｏ１５
重量，ＳｉＯ２　２０重量％，Ｋ２　Ｏ５　５重量％，
ＴｉＯ２　２５重量％，Ｂ２　Ｏ５　５重量％の組成を
もつＰｂＯ系フリットを使用した。そして、このフリッ
トを主成分とする釉薬を箱型キャビネットの表面に塗布
し、５６０℃で５分間焼成した。

【００２５】熱歪みに起因する変形は、焼成後の箱型キ
ャビネットにほとんど見られなかった。また、形成され
たホーロー被覆層も、ＪＩＳ８７１１に従った表面光沢
が１００〜１１０，モース硬度が５であり、ＪＩＳ　Ｒ
　４３０１に従って試験した耐食性も良好なものであっ
た。更に、ホーローがけした箱型キャビネットに油性の
赤インクを付けた後、アルコールで拭き取ることによっ
て、耐汚染性を調べた。その結果、拭取りしたホーロー
被覆層表面は、当初と同様なきれいな表面性状を呈し、
耐汚染性に優れたものであった。すなわち、流し台用ホ
ーローキャビネットとして充分な性能をもつ製品が得ら
れていることが判る。

【００２６】−実施例２−

【００２７】つや消し剤としてチタン酸カリウムを添加
したＰｂＯ系フリットを主成分とする釉薬を、実施例１
と同様の溶融アルミめっき鋼板で組み立てられた箱型キ
ャビネットに、乾燥膜厚で８０μｍとなるように湿式ス
プレーにより塗布した。施釉後、５００℃で６分間焼成
した。

【００２８】焼成後のキャビネットには、熱歪み等に起
因した変形が全くみられなかった。表面光沢は、つや消
し剤の効果によって２０〜３０の低光沢に仕上がった。また、得られた製品は、形成されたホーロー被覆層が硬
度，密着性，耐酸性，耐汚染性等で優れた特性を呈し、
流し台用ホーローキャビネットとして充分な性能をもつ
ものであった。 −実施例３−

【００２９】実施例１と同様の溶融アルミめっき鋼板で
組み立てられた箱型キャビネットの裏面及び底面を除く
表面に、Ｂ−Ｓｉ−Ｎａ系フリットを主成分とする釉薬
を、乾燥膜厚で８０μｍとなるように湿式スプレーによ
り塗布した。使用したＢ−Ｓｉ−Ｎａ系フリットは、Ｓ
ｉＯ２　３３重量％，Ｋ２　Ｏ７重量％，ＴｉＯ２　１
６重量％，Ｂ２　Ｏ３　１２重量％，Ｎａ２　Ｏ１１重
量％，Ｌｉ２　Ｏ５重量％の組成をもち、融点が５２０
℃であった。施釉後、５８０℃で３分間焼成した。

【００３０】焼成後のキャビネットには、熱歪み等に起
因した変形が全くみられなかった。焼成後のホーロー被
覆層が形成された表面は、つや消し剤の効果によって２
０〜３０の低光沢に仕上がった。また、得られた製品は
、形成されたホーロー被覆層が硬度，密着性，耐酸性，
耐汚染性等で優れた特性を呈していた。他方、釉薬が塗
布されなかった裏面及び底面は、当初のアルミめっき表
面と何ら変わることがない乳白色を呈していた。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、低融点のフリットを主成分とする釉薬を下地として
のアルミめっき鋼板に塗布してホーロー焼成するときに
熱変形がきわめて少ないことを利用して、組立て後の構
造物に対する釉薬塗布及びホーロー焼成を可能にしてい
る。すなわち、従来のホーローがけ製品の製造工程とは
逆に組立て作業をホーロー焼成の前に行うため、組立て
作業を自動化することが可能となる。また、ホーローが
けも組み立てられた構造物に対して行われるため、釉薬
塗布，焼成等の工数が大幅に減少する。しかも、釉薬を
構造物の表面に部分的に塗布して焼成する場合にあって
も、露出した下地が焼成中にスケール発生等に起因した
変色を起こすことがない。このようにして、本発明によ
るとき、表面性状に優れたホーローがけ製品を高い生産
性で製造することが可能となる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ホーローがけされる箱型キャビネット
の組立て図である。

【図２】図２は、焼成温度と熱変形との関係を示す。

【図３】図３は、アルミめっき鋼板に塗布した釉薬を焼
成温度５３０〜６００℃で焼成したときの熱変形を示す
。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　成形後のアルミめっき鋼板を目標形状
の構造物に組み立てた後、アルミめっき層の融点よりも
低い融点をもち、線膨張係数が前記アルミめっき鋼板の
線膨張係数よりも小さいフリットを主成分とするホーロ
ー原料を前記アルミめっき鋼板の表面に塗布し、５００
〜６００℃の温度及び３〜１０分の焼成時間で前記ホー
ロー原料を焼成することを特徴とするアルミめっき鋼板
を使用した構造物のホーロー被覆形成方法。
【請求項２】　　請求項１記載のフリットが４５０〜５
８０℃の融点をもつＰｂＯ系或いはＢ−Ｓｉ−Ｎａ系の
フリットであることを特徴とするアルミめっき鋼板を使
用した構造物のホーロー被覆形成方法。