JPH11139847A - Frit for porcelain enamel - Google Patents

Frit for porcelain enamel

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JPH11139847A
JPH11139847A JP30853797A JP30853797A JPH11139847A JP H11139847 A JPH11139847 A JP H11139847A JP 30853797 A JP30853797 A JP 30853797A JP 30853797 A JP30853797 A JP 30853797A JP H11139847 A JPH11139847 A JP H11139847A
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enamel
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bao
cao
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Kyoko Hamahara
京子 浜原
Toshihide Suzuki
利英 鈴木
Koji Watanabe
浩司 渡辺
Hiroshi Nagaishi
博 永石
Fusao Togashi
房夫 冨樫
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/08Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide frit for porcelain enamel, which is capable of being subjected to such low temp. firing as to be applicable to a plated steel sheet and an enameled product with which has excellent chemical durability and good surface performance. SOLUTION: This frit consists of P2 O5 , Sb2 O3 , Al2 O3 and B2 O3 and also contains: at least one compound selected from Na2 O, K2 O and Li2 O; at least one compound selected from ZnO, BaO, CaO and SrO; and at least one compound selected from TiO2 , SiO2 , and ZrO2 ; wherein the contents of the respective compounds in the frit are represented by the following composition A or composition B of the frit. The composition A comprises: 45 to 65 wt.% of P2 O5 ; 5 to 15 wt.% of Sb2 O3 ; 2 to 10 wt.% of Al2 O3 0.5 to 5 wt.% of B2 O3 ; Na2 O, K2 O and Li2 O in such a total content as to meet the formula 7 wt.%<(Na2 O+K2 O+Li2 O)<15 wt.%; ZnO, BaO, CaO and SrO in such a total content as to meet the formula 7 wt.%<=(ZnO+BaO+CaO+ SrO)<=20 wt.%; and TiO2 , SiO2 and ZrO2 in such a total content as to meet the formula 1 wt.%<=(TiO2 +SiO2 +ZrO2 )<=10 wt.%. The composition B comprises: 50 to 65 wt.% of P2 O5 ; 7 to 12 wt.% of Sb2 O3 ; 3 to 8 wt.% of Al2 O3 ; 0.5 to 4 wt.% of B2 O3 ; Na2 O, K2 O and Li2 O in such a total content as to meet the formula 11.5 wt.%<=(Na2 O+K2 O+Li2 O)<=13 wt.%; ZnO, BaO, CaO and SrO in such a total content as to meet the formula 11 wt.%<=(ZnO+BaO+ CaO+SrO)<=14 wt.%; and TiO2 , SiO2 and ZrO2 in such a total content as to meet the formula 1 wt.%<=(TiO2 +SiO2 +ZrO2 )<=8 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低温焼き付けが可
能で、得られる琺瑯製品の化学的耐久性に優れた琺瑯用
フリットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frit for enamel which can be baked at a low temperature and which has excellent chemical durability of the resulting enamel product.

【0002】[0002]

【従来の技術】琺瑯とは、一般に、鉄などの金属に無機
質ガラス粉末をうわぐすりとして高温で焼き付け、金属
基板上に表面性能の優れたガラス被膜を形成したもので
ある。従来、琺瑯の焼き付け温度(:焼成温度)は800
〜900 ℃と高温であるため、下記(1) 、(2) の問題があ
り、低温焼き付け可能な琺瑯用フリットが必要となって
いる。
2. Description of the Related Art An enamel is generally obtained by baking inorganic glass powder as a glaze at a high temperature on a metal such as iron, and forming a glass coating having excellent surface performance on a metal substrate. Conventionally, the baking temperature of enamel is 800.
Since the temperature is as high as 900 ° C., there are the following problems (1) and (2), and an enamel frit that can be baked at a low temperature is required.

【0003】(1) 薄物鋼板に焼き付ける場合、熱による
鋼板の変形量が大きくなることから、製品の寸法精度が
得られない。 (2) めっき鋼板を使用する場合、高温のためめっき層が
溶融し流れ落ちてしまう。 このため、近年、低温焼き付け可能な琺瑯用フリットの
検討が進められ、SiO2系フリットを用いた焼成温度670
℃の鉄−琺瑯(特公昭62−38305 号公報参照)、あるい
は、P2O5系フリットを用いた焼成温度500 〜540 ℃のア
ルミニウムメッキ鋼板−琺瑯(特公平6−43256 号公報
参照)のように、低温でも焼き付け可能な琺瑯用フリッ
トが開発されている。
(1) When baking on a thin steel sheet, the dimensional accuracy of the product cannot be obtained because the deformation of the steel sheet due to heat increases. (2) When a plated steel sheet is used, the plating layer melts and flows down due to high temperatures. For this reason, in recent years, studies have been made on enamel frit that can be baked at a low temperature, and a firing temperature of 670 using an SiO 2 frit has been studied.
° C or an aluminum-plated steel plate-enamel at a firing temperature of 500 to 540 ° C using a P 2 O 5 frit (see Japanese Patent Publication No. 6-43256). Thus, frit for enamel which can be baked even at low temperature has been developed.

【0004】前記したSiO2系フリットは、焼成温度が67
0 ℃と従来の琺瑯用フリットに比べれば低温焼成が可能
のため、鋼鈑の変形などの問題は改善されるが、670 ℃
という焼成温度ではめっき鋼鈑におけるめっき層の流れ
落ちのような問題は避けることができない。このため、
もう一段低温での焼成を可能とする琺瑯用フリットが必
要である。
The above SiO 2 frit has a firing temperature of 67 ° C.
Since it can be fired at a lower temperature than 0 ° C and the conventional frit for enamel, the problem such as deformation of the steel plate can be improved.
With such a sintering temperature, problems such as run-down of the plating layer on the plated steel sheet cannot be avoided. For this reason,
Another frit for enamel is required to enable firing at a lower temperature.

【0005】一方、前記したP2O5系フリットの場合、50
0 〜540 ℃とかなり低温の焼成温度でも表面性能に優れ
た琺瑯を得ることができるが、琺瑯製品として要求され
る耐酸性、耐アルカリ性、あるいは水との反応による風
化への抵抗性などといった化学的耐久性は、満足すべき
ものではなかった。
On the other hand, in the case of the above-mentioned P 2 O 5 type frit, 50
Although enamels with excellent surface performance can be obtained even at a firing temperature as low as 0 to 540 ° C, chemical properties such as acid resistance and alkali resistance required for enamel products and resistance to weathering due to reaction with water, etc. can be obtained. The mechanical durability was not satisfactory.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、めっき鋼鈑にも使用できる低
温焼き付けが可能な琺瑯用フリットで、さらに得られる
琺瑯製品の化学的耐久性に優れ、表面性能も良好な琺瑯
用フリットを提供することを課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is a frit for enamel that can be used at low temperature and can be used for plated steel sheets. An object of the present invention is to provide a frit for enamel having excellent properties and excellent surface performance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために様々な組成について検討、試験を重ねた
結果、下記組成の琺瑯用フリットが、焼成温度が530 ℃
以下の低温での焼き付けが可能で、得られる琺瑯の化学
的耐久性および表面性能に優れた琺瑯用フリットである
ことを見出し、下記第1の発明に想到した。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied and tested various compositions in order to solve the above-mentioned problems. As a result, the frit for enamel having the following composition has a firing temperature of 530 ° C.
The present inventors have found that the enamel is a frit for enamel which can be baked at a low temperature as described below and has excellent chemical durability and surface performance of the obtained enamel, and has reached the first invention described below.

【0008】すなわち、第1の発明は、少なくとも、P2
O5、Sb2O3 、Al2O3 およびB2O3と、Na2O、K2O およびLi
2Oから選ばれる1種以上と、ZnO 、BaO 、CaO およびSr
O から選ばれる1種以上と、TiO2、SiO2およびZrO2から
選ばれる1種以上とを含有し、それらの成分を下記含有
率で含有することを特徴とする琺瑯用フリットである。
That is, in the first invention, at least P 2
O 5 , Sb 2 O 3 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 and Na 2 O, K 2 O and Li
At least one selected from 2 O, ZnO, BaO, CaO and Sr
A frit for enamel, comprising one or more selected from O 2 and one or more selected from TiO 2 , SiO 2 and ZrO 2 , wherein the components are contained at the following contents.

【0009】 P2O5 : 45〜65wt% Sb2O3 : 5〜15wt% Al2O3 : 2〜10wt% B2O3:0.5 〜5wt% 7wt%≦Na2O+K2O +Li2O<15wt% 7wt%≦ZnO +BaO +CaO +SrO ≦20wt% 1wt%≦TiO2+SiO2+ZrO2≦10wt% また、本発明者らは、めっき鋼板への琺瑯の焼き付け時
の外観変化による意匠性の低下の防止のためには焼き付
け温度を520 ℃以下とする必要があることを見出し、さ
らに焼成温度の低温化を検討した結果、下記第2の発明
に想到した。
P 2 O 5 : 45 to 65 wt% Sb 2 O 3 : 5 to 15 wt% Al 2 O 3 : 2 to 10 wt% B 2 O 3 : 0.5 to 5 wt% 7 wt% ≦ Na 2 O + K 2 O + Li 2 O <15 wt% 7 wt% ≦ ZnO + BaO + CaO + SrO ≦ 20 wt% 1 wt% ≦ TiO 2 + SiO 2 + ZrO 2 ≦ 10 wt% Further, the present inventors have found that the deterioration of the design due to the change in appearance at the time of baking of the enamel on the plated steel sheet is also considered. To prevent this, it was found that the baking temperature had to be 520 ° C. or lower, and furthermore, the firing temperature was studied to be lower. As a result, the following second invention was reached.

【0010】すなわち、第2の発明は、少なくとも、P2
O5、Sb2O3 、Al2O3 およびB2O3と、Na2O、K2O およびLi
2Oから選ばれる1種以上と、ZnO 、BaO およびCaO から
選ばれる1種以上と、TiO2、SiO2およびZrO2から選ばれ
る1種以上とを含有し、それらの成分を下記含有率で含
有することを特徴とする琺瑯用フリットである。 P2O5 : 50〜65wt% Sb2O3 : 7〜12wt% Al2O3 : 3〜8wt% B2O3 :0.5〜4wt% 11.5wt%≦Na2O+K2O +Li2O≦13wt% 11wt%≦ZnO +BaO +CaO ≦14wt% 1wt%≦TiO2+SiO2+ZrO2≦8wt%
[0010] That is, the second invention comprises at least P 2
O 5 , Sb 2 O 3 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 and Na 2 O, K 2 O and Li
It contains one or more selected from 2 O, one or more selected from ZnO, BaO and CaO, and one or more selected from TiO 2 , SiO 2 and ZrO 2, and the components are contained at the following contents. It is a frit for enamel characterized by containing. P 2 O 5 : 50 to 65 wt% Sb 2 O 3 : 7 to 12 wt% Al 2 O 3 : 3 to 8 wt% B 2 O 3 : 0.5 to 4 wt% 11.5 wt% ≦ Na 2 O + K 2 O + Li 2 O ≦ 13 wt % 11wt% ≦ ZnO + BaO + CaO ≦ 14wt% 1wt% ≦ TiO 2 + SiO 2 + ZrO 2 ≦ 8wt%

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を第1の発明、第2
の発明の順にさらに詳細に説明する。 〔第1の発明:〕本発明において前記した各種酸化物の
配合割合を前記の配合割合に限定した理由について説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described as a first invention and a second invention.
The invention will be described in more detail in the order of the invention. [First invention:] The reason why the compounding ratios of the various oxides described above in the present invention are limited to the compounding ratios described above will be described.

【0012】先ず、P2O5は、本発明での琺瑯のガラスを
構成するもので、網目状に形成される。P2O5は、低温で
の琺瑯焼き付けの点から、含有率が45〜65wt%の範囲で
あることが必要である。すなわち、P2O5の含有率が45wt
%未満の場合、ガラスの焼き付け温度が高くなり、530
℃以下の低温焼き付けができなくなり、逆に65wt%を超
えると、スリップ作製におけるボールミル粉砕時にスリ
ップの固化が発生する。
First, P 2 O 5 constitutes the enamel glass of the present invention and is formed in a mesh. P 2 O 5, from the viewpoint of enamel baked at low temperatures, it is necessary that the content is in the range of 45~65wt%. That is, the content of P 2 O 5 was 45 wt.
%, The baking temperature of the glass increases,
When the baking at a low temperature of not more than 65 ° C. becomes impossible, and when the amount exceeds 65 wt%, the solidification of the slip occurs during the ball mill pulverization in the production of the slip.

【0013】P2O5は、単体二重結合酸素を含むため、そ
のままでは化学的耐久性が低く、揮発性も強い。このた
め、以下の成分を添加することによって、琺瑯に必要な
特性を発現することができる。Sb2O3 は、琺瑯の化学的
抵抗性に影響を及ぼす成分であり、含有率が5〜15wt%
の範囲であることが必要である。
Since P 2 O 5 contains a simple double bond oxygen, P 2 O 5 has low chemical durability and high volatility as it is. For this reason, the properties required for the enamel can be exhibited by adding the following components. Sb 2 O 3 is a component that affects the chemical resistance of the enamel, and has a content of 5 to 15 wt%.
Must be within the range.

【0014】Sb2O3 の含有率が5wt%未満の場合、琺瑯
の焼き付け温度が高くなり、530 ℃以下の低温焼き付け
ができず、逆に15wt%を超えると、琺瑯の化学的抵抗性
が発揮されない。また、Al2O3 は、琺瑯の機械的性質、
化学的抵抗性に影響を及ぼす成分であり、含有率が2〜
10wt%の範囲であることが必要である。
When the content of Sb 2 O 3 is less than 5% by weight, the baking temperature of the enamel becomes high, and low-temperature baking below 530 ° C. cannot be performed. Conversely, when the content exceeds 15% by weight, the chemical resistance of the enamel decreases. Not demonstrated. Also, Al 2 O 3 is a mechanical property of enamel,
A component that affects chemical resistance and has a content of 2
It must be in the range of 10 wt%.

【0015】すなわち、Al2O3 の含有率が2wt%未満の
場合、琺瑯の機械的特性、化学的抵抗性が発揮されず、
逆に10wt%を超えると琺瑯の焼き付け温度が高くなり、
530℃以下の低温焼き付けができなくなる。次に、B2O3
は、琺瑯の焼き付け温度の低温化、光沢に影響を及ぼす
成分であり、含有率が0.5 〜5wt%の範囲であることが
必要である。
That is, when the content of Al 2 O 3 is less than 2 wt%, the mechanical properties and chemical resistance of the enamel are not exhibited,
Conversely, if it exceeds 10 wt%, the baking temperature of the enamel will increase,
Low-temperature baking below 530 ° C is not possible. Next, B 2 O 3
Is a component that has an effect on lowering the baking temperature of the enamel and on the gloss. Its content must be in the range of 0.5 to 5% by weight.

【0016】すなわち、B2O3の含有率が 0.5wt%未満の
場合、琺瑯の光沢が減少し、また焼き付け温度が高くな
り530 ℃以下での低温焼き付けができなくなり、逆に5
wt%を超えると耐酸性に劣り、化学的抵抗性が悪化す
る。また、Na2O,K2O ,Li2Oは、琺瑯の焼き付け温度の
低温化、光沢、化学的抵抗性に影響を及ぼす成分であ
り、Na2O,K2O およびLi2Oから選ばれる1種以上の合計
含有率が7wt%以上、15wt%未満であることが必要であ
る。
That is, when the content of B 2 O 3 is less than 0.5 wt%, the gloss of the enamel is reduced, and the baking temperature is increased, so that low-temperature baking at 530 ° C. or less cannot be performed.
If it exceeds wt%, the acid resistance is poor, and the chemical resistance deteriorates. Na 2 O, K 2 O and Li 2 O are components that affect the lowering of the enamel baking temperature, gloss and chemical resistance, and are selected from Na 2 O, K 2 O and Li 2 O. It is necessary that the total content of one or more of the components is not less than 7 wt% and less than 15 wt%.

【0017】すなわち、上記した3成分の合計含有率が
7wt%未満の場合、琺瑯の光沢が減少し、また焼き付け
温度が高くなり530 ℃以下での低温焼き付けができなく
なり、逆に15wt%以上になると琺瑯の化学的抵抗性が減
少してしまう。次に、ZnO ,BaO ,CaO ,SrO は、琺瑯
の化学的抵抗性、機械的性質、熱膨張率に影響を及ぼす
成分であり、ZnO ,BaO ,CaO およびSrO から選ばれる
1種以上の合計含有率が7wt%以上、20wt%以下である
ことが必要である。
That is, when the total content of the above three components is less than 7% by weight, the gloss of the enamel is reduced, and the baking temperature is increased, so that low-temperature baking at 530 ° C. or less cannot be performed. If so, the chemical resistance of the enamel will decrease. Next, ZnO, BaO, CaO, and SrO are components that affect the chemical resistance, mechanical properties, and coefficient of thermal expansion of the enamel, and a total content of at least one selected from ZnO, BaO, CaO, and SrO. It is necessary that the rate be 7 wt% or more and 20 wt% or less.

【0018】すなわち、上記した4成分の合計含有率が
7wt%未満の場合、琺瑯の化学的抵抗性、機械的特性が
発揮されない。また、逆に、上記した4成分の合計含有
率が20wt%を超えると琺瑯の焼き付け温度が高くなり、
530 ℃以下での低温焼き付けができなくなると共に、琺
瑯の熱膨張率を増加させ鋼板など金属板の線膨張係数と
の相異から、琺瑯に亀裂が発生する。
That is, if the total content of the above four components is less than 7% by weight, the enamel cannot exhibit its chemical resistance and mechanical properties. Conversely, when the total content of the above four components exceeds 20 wt%, the baking temperature of the enamel increases,
Low-temperature baking at 530 ° C. or lower becomes impossible, and the thermal expansion coefficient of the enamel is increased, and a crack is generated in the enamel due to a difference from a linear expansion coefficient of a metal plate such as a steel plate.

【0019】最後に、TiO2,SiO2,ZrO2は琺瑯の化学的
抵抗性、機械的性質に影響を及ぼす成分であり、TiO2
SiO2およびZrO2から選ばれる1種以上の合計含有率が1
wt%以上、10wt%以下であることが必要である。すなわ
ち、上記した3成分の合計含有率が1wt%未満の場合、
琺瑯の化学的抵抗性、機械的特性が発揮されず、逆に10
wt%を超えると琺瑯の焼き付け温度が高くなり、530 ℃
以下での低温焼き付けができなくなる。
[0019] Finally, TiO 2, SiO 2, ZrO 2 is chemical resistant enamel, are components that influence the mechanical properties, TiO 2,
The total content of at least one selected from SiO 2 and ZrO 2 is 1
It is necessary that the content is not less than wt% and not more than 10 wt%. That is, when the total content of the above three components is less than 1 wt%,
The enamel's chemical resistance and mechanical properties are not exhibited.
If it exceeds wt%, the baking temperature of the enamel becomes high, 530 ℃
The following low-temperature baking cannot be performed.

【0020】〔第2の発明:〕530 ℃以下の低温焼き付
けが可能な前記した第1の発明によって、めっき鋼板に
おける琺瑯焼き付け時のめっき層の流れ落ち、めっき密
着性の低下を防止することが可能となったが、焼き付け
時に外観が変化し、意匠性が低下する場合があった。
[Second invention:] By the first invention, which can be baked at a low temperature of 530 ° C. or less, it is possible to prevent the plating layer from flowing down during the enamel baking on the plated steel sheet and to prevent the adhesion of the plating from lowering. However, there were cases where the appearance changed during baking and the design property was reduced.

【0021】本発明者らは、上記しためっき層の変化を
防止するため種々実験を行った結果、めっき鋼板への琺
瑯の焼き付け温度を520 ℃以下とする必要があることを
見出し、さらに検討、試験を重ねた結果、下記組成の琺
瑯用フリットが520 ℃以下の低温焼き付けが可能で、得
られる琺瑯の化学的耐久性および表面性能に優れた琺瑯
用フリットであることを見出し、下記第2の発明に想到
した。
The present inventors have conducted various experiments to prevent the above-mentioned change in the plating layer, and as a result, have found that it is necessary to set the baking temperature of the enamel on the plated steel sheet to 520 ° C. or less. As a result of repeated tests, it was found that an enamel frit having the following composition can be baked at a low temperature of 520 ° C. or less, and that the resulting enamel has excellent chemical durability and excellent surface performance. Invented the invention.

【0022】本発明において前記した各種酸化物の配合
割合を前記の配合割合に限定した理由について説明す
る。なお、下記第2の発明においては、後記の実施例2
で示されるように、焼き付け温度の代表特性値である琺
瑯用フリットの軟化温度を用い、また化学的耐久性の代
表特性値として、焼成後の琺瑯用フリットの塩酸酸性水
溶液へ浸漬前後の重量減少率である耐酸性を用いて説明
する。
The reason why the mixing ratios of the various oxides described above in the present invention are limited to the above-described mixing ratios will be described. In the following second invention, a second embodiment described later is used.
As shown in the figure, the softening temperature of the frit for enamel, which is a representative characteristic value of the baking temperature, is used as the representative characteristic value of chemical durability. Explanation will be made using acid resistance which is a rate.

【0023】先ず、P2O5は、本発明での琺瑯のガラスを
構成するもので、網目状に形成される。本発明者らは、
種々の検討、実験を行った結果、P2O5の含有率を50wt%
以上とし、その含有率を増加するに従い琺瑯用フリット
の軟化温度、焼成後の琺瑯用フリットの酸性溶液浸漬後
の重量減少率のいずれもが減少することが判明した。
First, P 2 O 5 constitutes the enamel glass of the present invention and is formed in a mesh. We have:
As a result of various examinations and experiments, the content of P 2 O 5 was reduced to 50 wt%.
As described above, it was found that as the content increased, both the softening temperature of the frit for enamel and the weight reduction rate after immersion of the frit for enamel after baking in an acidic solution decreased.

【0024】しかし、逆に、P2O5含有率が65wt%を超え
ると、スリップ作製におけるボールミル粉砕時にスリッ
プの固化が発生する。すなわち、低温焼成可能でしかも
優れた耐酸性を有する琺瑯を得るために、本発明におい
ては、P2O5含有率を50〜65wt%と規定した。次に、図1
に、Sb2O3 の含有率と琺瑯用フリットの軟化温度および
焼成後の琺瑯用フリットの耐酸性試験後の重量減少率と
の関係を示す。
On the contrary, if the P 2 O 5 content exceeds 65 wt%, the solidification of the slip occurs during the ball mill pulverization in the production of the slip. In other words, in order to obtain the enamel having excellent acid resistance may been possible low temperature sintering, in the present invention, defining the P 2 O 5 content of the 50~65wt%. Next, FIG.
The relationship between the content of Sb 2 O 3 , the softening temperature of the frit for enamel, and the weight reduction rate after the acid resistance test of the frit for enamel after firing is shown.

【0025】図1に示されるように、Sb2O3 の含有率が
多い場合、琺瑯用フリットは低温焼成可能であるが、耐
酸性が目標値を満足しない。この耐酸性については下記
で述べる成分調整で補い、低温焼成可能でかつ耐酸性に
優れた成分組成として、Sb2O3 含有率を7〜12wt%と規
定した。特に、Sb2O3 含有率が8wt%以上、9.5 wt%以
下の範囲であれば、低温焼成可能でしかも耐酸性を発揮
する。
As shown in FIG. 1, when the content of Sb 2 O 3 is large, the frit for enamel can be fired at a low temperature, but the acid resistance does not satisfy the target value. The acid resistance was supplemented by the component adjustment described below, and the Sb 2 O 3 content was specified to be 7 to 12 wt% as a component composition that can be fired at a low temperature and has excellent acid resistance. In particular, if the Sb 2 O 3 content is in the range of 8 wt% or more and 9.5 wt% or less, it can be fired at low temperature and exhibits acid resistance.

【0026】上記した焼成温度の低温化のためのSb2O3
含有率の増加に伴う耐酸性の低下を補うために、Al2O3
の含有率を3wt%以上と規定した。Al2O3 含有率が3wt
%未満の場合、耐酸性が満足されない。逆に、Al2O3
含有率が8wt%を超えると琺瑯の焼成温度が高くなり、
520 ℃での焼成が不可能となる。
Sb 2 O 3 for lowering the firing temperature described above
To compensate for the decrease in acid resistance with the increase in the content, Al 2 O 3
Is specified as 3 wt% or more. Al 2 O 3 content 3wt
%, The acid resistance is not satisfied. Conversely, if the Al 2 O 3 content exceeds 8 wt%, the firing temperature of the enamel increases,
Baking at 520 ° C becomes impossible.

【0027】すなわち、低温焼成可能でしかも優れた耐
酸性を有する琺瑯を得るために、本発明においては、Al
2O3 含有率を3〜8wt%と規定した。特に、Al2O3 含有
率が4wt%以上、6wt%以下の範囲であれば、低温焼成
可能でしかも耐酸性を発揮する。次に、B2O3含有率は0.
5 〜4wt%の範囲であることが必要である。
That is, in order to obtain an enamel that can be fired at a low temperature and has excellent acid resistance, in the present invention, Al is used.
The 2 O 3 content was specified as 3 to 8 wt%. In particular, if the Al 2 O 3 content is in the range of 4% by weight or more and 6% by weight or less, low-temperature sintering is possible and acid resistance is exhibited. Next, the B 2 O 3 content is 0.
It needs to be in the range of 5 to 4% by weight.

【0028】すなわち、B2O3含有率が0.5 未満であると
琺瑯の焼成温度が高くなり、520 ℃での焼成ができなく
なり、逆に4wt%を超えると耐酸性が満足されない。特
に、B2O3含有率が0.5 wt%以上、2wt%以下の範囲であ
れば、低温焼成可能でしかも耐酸性を発揮する。また、
Na2O,K2OおよびLi2Oから選ばれる1種以上の合計含有率
が11.5wt%以上、13wt%以下の範囲であることが必要で
ある。
That is, if the B 2 O 3 content is less than 0.5, the firing temperature of the enamel becomes high, and firing at 520 ° C. becomes impossible. On the contrary, if it exceeds 4 wt%, the acid resistance is not satisfied. In particular, when the B 2 O 3 content is in the range of 0.5 wt% or more and 2 wt% or less, the composition can be fired at a low temperature and exhibits acid resistance. Also,
It is necessary that the total content of at least one selected from Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is in the range of 11.5 wt% or more and 13 wt% or less.

【0029】11.5wt%未満であると琺瑯の焼成温度が高
くなり、520 ℃での焼成ができなくなり、逆に13wt%を
超えると耐酸性が満足されない。次に、ZnO,BaO および
CaO から選ばれる1種以上の合計含有率が11wt%以上、
14wt%以下の範囲であることが必要である。すなわち、
11wt%未満であると琺瑯の焼成温度が高くなり、520 ℃
での焼成ができなくなり、逆に14wt%を超えると耐酸性
が満足されない。
If the amount is less than 11.5% by weight, the firing temperature of the enamel becomes high, so that the firing at 520 ° C. becomes impossible. On the other hand, if it exceeds 13% by weight, the acid resistance is not satisfied. Next, ZnO, BaO and
The total content of at least one selected from CaO is 11 wt% or more,
It is necessary to be in the range of 14 wt% or less. That is,
If it is less than 11 wt%, the firing temperature of the enamel becomes high, and 520 ℃
Sintering cannot be performed. Conversely, if it exceeds 14% by weight, the acid resistance is not satisfied.

【0030】最後に、TiO2,SiO2およびZrO2から選ばれ
る1種以上の合計含有率が1wt%以上、8wt%以下の範
囲であることが必要である。すなわち、1wt%未満であ
ると耐酸性が満足されず、逆に8wt%を超えると琺瑯の
焼成温度が高くなり、520 ℃での焼成ができなくなる。
特に、TiO2,SiO2およびZrO2から選ばれる1種以上の合
計含有率が3wt%以上、6wt%以下の範囲であれば、低
温焼成可能でしかも耐酸性を発揮する。
Finally, it is necessary that the total content of at least one selected from TiO 2 , SiO 2 and ZrO 2 is in the range of 1 wt% to 8 wt%. If the amount is less than 1% by weight, the acid resistance is not satisfied. On the other hand, if it exceeds 8% by weight, the sintering temperature of the enamel becomes high, and the sintering at 520 ° C. becomes impossible.
In particular, if the total content of at least one selected from TiO 2 , SiO 2 and ZrO 2 is in the range of 3% by weight or more and 6% by weight or less, it can be fired at a low temperature and exhibits acid resistance.

【0031】以上、本発明における第1の発明、第2の
発明の各種酸化物の配合割合およびその限定理由につい
て述べた。琺瑯用フリットに対する要求特性としては、
低軟化温度、表面光沢可変性、耐薬品性(耐酸性、耐ア
ルカリ性)の他に、低熱膨張率、優れた機械的特性が必
須であるが、上記の第1の発明、第2の発明の組成範囲
を満足する琺瑯用フリットを用いて琺瑯掛けを行えば、
琺瑯の剥離、割れなどの不具合は発生しない。
The mixing ratios of the various oxides according to the first and second inventions of the present invention and the reasons for limiting them have been described above. As the required characteristics for the frit for enamel,
In addition to low softening temperature, variable surface gloss, and chemical resistance (acid resistance and alkali resistance), a low coefficient of thermal expansion and excellent mechanical properties are essential. If you use an enamel frit that satisfies the composition range,
Problems such as peeling and cracking of the enamel do not occur.

【0032】〔本発明の琺瑯用フリットの原料および製
造方法:〕第1の発明および第2の発明(以下両者を併
せて本発明と記す)の低温焼き付けが可能な琺瑯釉薬を
構成する組成物の原料としては、焼成により前記各種酸
化物もしくはそれらの酸化物の混合物を生じる原料であ
れば、どのようなものでも良い。
[Raw material and method for producing an enamel frit of the present invention:] A composition constituting an enamel glaze that can be baked at a low temperature according to the first and second inventions (both are hereinafter collectively referred to as the present invention). Any material may be used as long as it produces the above-mentioned various oxides or a mixture of these oxides by firing.

【0033】例えば、リン酸一水素アンモニウム、リン
酸一水素ナトリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン
酸二水素ナトリウム、酸化アルミニウム、酸化アンチモ
ン、(無水)ホウ酸、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酸化亜鉛、炭酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、酸化チタ
ン、(無水)ケイ酸、酸化ジルコニウム、ジルコンなど
が挙げられる。
For example, ammonium monohydrogen phosphate, sodium monohydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, aluminum oxide, antimony oxide, (anhydrous) boric acid, sodium carbonate, sodium silicate, potassium carbonate , Lithium carbonate, zinc oxide, barium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, titanium oxide, (anhydrous) silicic acid, zirconium oxide, zircon, and the like.

【0034】次に、本発明の低温焼き付けが可能な琺瑯
用フリットの製造方法について説明する。すなわち、本
発明の低温焼き付けが可能な琺瑯用フリットは、例えば
次のようにして製造される。 (1) 前記で例示した原料から適宜原料を選択、秤量し、
それらを充分粉砕混合する。
Next, a method for producing an enamel frit capable of low-temperature baking according to the present invention will be described. That is, the frit for enamel that can be baked at a low temperature according to the present invention is manufactured, for example, as follows. (1) appropriately selecting and weighing the raw materials from the raw materials exemplified above,
They are sufficiently crushed and mixed.

【0035】(2) 上記混合物を炉内で加熱焼成して溶融
化する。なお、上記(1) および(2) の工程においては、
配合した原料を、粉砕せずに溶融してもよい。 (3) 溶融の最終段階では800 〜1200℃の温度条件下で30
分〜4時間、より好ましくは1000〜1150℃の温度条件下
で30分〜2時間溶融させる。
(2) The mixture is heated and fired in a furnace to be melted. In the steps (1) and (2),
The blended raw materials may be melted without pulverization. (3) In the final stage of melting, at a temperature of 800 to 1200 ° C, 30
The melting is performed at a temperature of 1000 to 1150 ° C. for 30 minutes to 2 hours.

【0036】この場合、必要に応じて途中で攪拌しても
よい。 (4) 溶融に際しては必要に応じて前焼成を行っても良
い。すなわち、上記した前焼成を行う場合は、例えば、
リン酸一水素アンモニウムのようなアンモニウム塩を用
いた場合、先ず常温で充分に混合する。次に150 〜500
℃の温度条件下で30分〜3時間反応させ、アンモニアを
脱気する。
In this case, if necessary, stirring may be carried out on the way. (4) Pre-firing may be performed as necessary when melting. That is, when performing the above-mentioned pre-firing, for example,
When an ammonium salt such as ammonium monohydrogen phosphate is used, it is first thoroughly mixed at room temperature. Then 150-500
The reaction is carried out at a temperature of 30 ° C. for 30 minutes to 3 hours to degas ammonia.

【0037】上記のようにして得た固形物を、続いて粉
砕し、上記した(3) の溶融を行う。このようにすれば、
溶融時に脱気がほとんど起きないために、原料がるつぼ
から吹きこぼれずに、安全に作業を行うことができ、さ
らには、正確に所定の組成の琺瑯用フリットを製造する
ことができる。上記した原料としてアンモニウム塩を用
いる場合以外においても、上記と同様の理由で、原料と
して水を含む粉末や炭酸塩を用いる場合、溶融する前
に、上記した(4) の前焼成の処理を行うことが好まし
い。
The solid obtained as described above is subsequently pulverized, and the above-mentioned (3) is melted. If you do this,
Since degassing hardly occurs at the time of melting, the work can be performed safely without the raw material spilling out of the crucible, and a frit for enamel having a predetermined composition can be accurately produced. Except for the case where an ammonium salt is used as the above-mentioned raw material, for the same reason as above, when a powder containing water or a carbonate is used as a raw material, the above-mentioned pre-baking treatment (4) is performed before melting. Is preferred.

【0038】(5) 得られた溶融物は水中に投じるか、厚
い鉄板の上に流し込み、一気に急冷する。これは、急冷
することにより、粉砕されたガラス状のフリットとな
り、次工程での粉砕が容易となるためである。 (6) 得られたフリットは、ボールミル、ポットミル、振
動ミル、らい潰機などを用いて微粉砕する。
(5) The obtained melt is thrown into water or poured onto a thick iron plate and rapidly cooled at once. This is because quenching results in a pulverized glass-like frit, which facilitates pulverization in the next step. (6) The obtained frit is finely pulverized using a ball mill, a pot mill, a vibration mill, a crusher or the like.

【0039】このようにして目的とする低融点の琺瑯用
フリットが得られる。 〔本発明の琺瑯用フリットの金属板へのコーティング方
法:〕次に、以上のようにして得られた琺瑯用フリット
を金属板にコーティングする方法について説明する。す
なわち、上記で得られた低温焼き付け可能な琺瑯用フリ
ットに、蛙目(がいろめ)粘土、ベントナイト、アルギ
ン酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリ
ポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、リン酸
三カリウム、リン酸水素二ナトリウムなど各種リン酸塩
などの添加物、着色顔料および水を加えて、例えばボー
ルミル粉砕によってスリップを作製する。
Thus, the desired low melting point frit for enamel is obtained. [Method of coating enamel frit of the present invention on metal plate:] Next, a method of coating the metal plate with the enamel frit obtained as described above will be described. That is, the frit for enamel that can be baked at a low temperature obtained as described above is added to frog-eye (gairome) clay, bentonite, ammonium alginate, sodium hexametaphosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, tripotassium phosphate, and hydrogen phosphate. Additives such as various phosphates such as disodium, a coloring pigment, and water are added to produce a slip by, for example, ball milling.

【0040】得られたスリップを、金属板に、ディッピ
ング法、フローコーティング法、スプレー法、静電吹き
付け法などを用いて施釉し、好ましくは、焼成温度530
℃以下、より好ましくは520 ℃以下で焼き付ける。な
お、この場合、施釉から焼成の間に乾燥工程を入れても
入れなくても琺瑯の特性、外観に影響はない。
The obtained slip is glazed on a metal plate using a dipping method, a flow coating method, a spray method, an electrostatic spraying method or the like.
Bake at a temperature of not more than 520 ° C, more preferably at most 520 ° C. In this case, there is no effect on the characteristics and appearance of the enamel whether or not a drying step is performed between the glaze and the firing.

【0041】金属板としては、普通鋼板、アルミニウム
板など被覆していない金属板はもちろん、アルミニウム
めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛鉄
合金めっき鋼板などめっき鋼板を使用することができ
る。なお、上記の説明は低温焼き付けが可能な琺瑯用フ
リットを金属板にコーティングして琺瑯製品を製造する
例について説明したが、本発明の琺瑯用フリットは、金
属板以外の他の材質の基盤にコーティングすることはも
ちろん可能である。
As the metal plate, not only an uncoated metal plate such as a normal steel plate and an aluminum plate, but also a plated steel plate such as an aluminum-plated steel plate, an aluminum-zinc alloy-plated steel plate, and a zinc-iron alloy-plated steel plate can be used. The above description has been given of an example in which an enamel product is manufactured by coating a metal plate with an enamel frit that can be baked at a low temperature, but the enamel frit of the present invention is applied to a base made of a material other than the metal plate. Coating is, of course, possible.

【0042】以上説明したように、本発明の低温焼き付
けが可能な琺瑯用フリット(第1の発明の琺瑯用フリッ
ト、第2の発明の琺瑯用フリット)は、焼き付け温度が
530℃以下と非常に低いため、本発明によれば、薄物鋼
板に焼き付けた時に、鋼板の熱変形がほとんど発生せ
ず、寸法精度の高い琺瑯製品を製造可能とした。また、
本発明の低温焼き付けが可能な琺瑯用フリットは、焼き
付け温度が530℃以下と非常に低いため、亜鉛めっき鋼
板などめっき鋼板に焼き付けた場合もめっき層の溶融に
よる問題点が回避できる。
As described above, the frit for enamel of the present invention (the frit for enamel of the first invention and the frit for enamel of the second invention) which can be baked at a low temperature has a baking temperature.
Since it is very low at 530 ° C. or less, according to the present invention, when baked on a thin steel sheet, almost no thermal deformation of the steel sheet occurs, and an enamel product with high dimensional accuracy can be manufactured. Also,
The frit for enamel that can be baked at a low temperature according to the present invention has a very low baking temperature of 530 ° C. or less, so that even when baked on a galvanized steel sheet such as a galvanized steel sheet, the problem due to melting of the plating layer can be avoided.

【0043】また、本発明の低温焼き付けが可能な琺瑯
用フリットは、重金属などの有害物質を含まないため、
有害性、リサイクル上の問題が発生しない。また、下記
の実施例に示されるように、本発明の琺瑯用フリットを
使用することにより、得られる琺瑯製品が、琺瑯製品の
品質基準として定められている化学的耐久性、特に耐酸
性に優れ、前記した本発明の課題を解決した。
Further, the frit for enamel of the present invention which can be baked at a low temperature does not contain harmful substances such as heavy metals.
No harm or recycling problems. Further, as shown in the following examples, by using the frit for enamel of the present invention, the resulting enamel product is excellent in chemical durability, which is defined as a quality standard of the enamel product, particularly excellent in acid resistance. The above-mentioned object of the present invention has been solved.

【0044】さらに、第2の発明の琺瑯用フリットによ
れば、焼き付け温度が520 ℃以下と非常に低いため、め
っき鋼板に琺瑯を焼き付けた時に、めっき層に変化を及
ぼすことが回避でき、この結果、外観変化による琺瑯鋼
板の意匠性の低下が防止できる。
Further, according to the frit for enamel according to the second invention, since the baking temperature is very low at 520 ° C. or less, it is possible to avoid a change in the plating layer when the enamel is baked on the plated steel sheet. As a result, it is possible to prevent the design of the enameled steel plate from deteriorating due to a change in appearance.

【0045】[0045]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 〔実施例1〕(第1の発明) リン酸一水素アンモニウム、酸化アルミニウム、酸化ア
ンチモン、無水ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸リチウム、酸化亜鉛、炭酸バリウム、炭酸カル
シウム、炭酸ストロンチウム、酸化チタン、無水ケイ
酸、および酸化ジルコニウムを原料として、下記(1) →
(5) の製造工程で、表1に示す各種組成の琺瑯用フリッ
トを製造した(本発明例1〜8、比較例1〜8)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments. [Example 1] (First invention) Ammonium monohydrogen phosphate, aluminum oxide, antimony oxide, boric anhydride, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, zinc oxide, barium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, titanium oxide , Silicic anhydride, and zirconium oxide as raw materials, the following (1) →
In the manufacturing process of (5), enamel frits having various compositions shown in Table 1 were manufactured (Examples 1 to 8 of the present invention and Comparative Examples 1 to 8).

【0046】(1) 前記した原料から目標とする組成を得
るように原料を選択、秤量、配合し、常温で充分に混合
した。 (2) 得られた混合物を、350 ℃の温度条件下、2時間反
応させ、アンモニアを脱気した。 (3) 得られた固形物を粉砕し、炉内で加熱焼成して溶
融、攪拌した。
(1) Raw materials were selected, weighed, and blended so as to obtain a target composition from the above-mentioned raw materials, and thoroughly mixed at room temperature. (2) The obtained mixture was reacted at a temperature of 350 ° C. for 2 hours to remove ammonia. (3) The obtained solid was pulverized, heated and fired in a furnace, melted and stirred.

【0047】溶融の最終段階では1100℃の温度条件下、
1時間溶融させた。 (4) 得られた溶融物を水中に投じ、一気に急冷し、粉砕
された状態のガラス状のフリットを得た。 (5) 得られたフリットを、ポットミルを用いて微粉砕
し、琺瑯用フリットを得た。
In the final stage of melting, at a temperature of 1100 ° C.,
Melted for 1 hour. (4) The obtained melt was poured into water, rapidly cooled, and a glassy frit in a crushed state was obtained. (5) The obtained frit was finely pulverized using a pot mill to obtain a frit for enamel.

【0048】次に、得られた表1に示す組成の琺瑯用フ
リット100 重量部に対し、チタン顔料としてルチル系酸
化チタンを20重量部の割合で配合したものを主成分に、
分散剤(:ピロリン酸ナトリウム)を1重量部、水35重
量部を添加してスリップを作製した。合金化処理溶融亜
鉛めっき鋼板の表面上に、それぞれのスリップを施釉し
た後、530 ℃で焼成し、厚さ50μm の琺瑯層を形成し
た。
Next, based on 100 parts by weight of the enamel frit having the composition shown in Table 1, 20 parts by weight of rutile-based titanium oxide was blended as a titanium pigment as a main component.
A slip was prepared by adding 1 part by weight of a dispersant (: sodium pyrophosphate) and 35 parts by weight of water. Each slip was glazed on the surface of the galvannealed steel sheet and fired at 530 ° C. to form an enamel layer having a thickness of 50 μm.

【0049】得られた琺瑯製品の性能を、下記の性能評
価方法に基づき評価した。 〔性能評価方法:〕 (外観;)琺瑯製品の琺瑯層の状態を目視で観察し、下
記基準で評価した。 ○:琺瑯層の表面の光沢が十分 ×:琺瑯層の表面の光沢が不足 (耐酸性;)JIS-R 4301-1978 「ほうろう製品の品質基
準」に規定されたくえん酸による常温スポット試験(:
10%くえん酸、15分スポット)に基づき、表面浸食度
を、同試験法で規定されたAA級、A級、B級、C級、
D級の5段階で判定した。
The performance of the obtained enamel product was evaluated based on the following performance evaluation method. [Performance Evaluation Method:] (Appearance;) The state of the enamel layer of the enamel product was visually observed and evaluated according to the following criteria. :: Enamel layer surface has sufficient gloss ×: Enamel layer surface has insufficient gloss (acid resistance;) Room temperature spot test with citric acid specified in JIS-R 4301-1978 “Enamel product quality standards”
10% citric acid, 15 minutes spot), the surface erosion degree was determined by the same test method AA class, A class, B class, C class,
Judgment was made in five stages of D class.

【0050】(耐アルカリ性;)JIS-R 4301-1978 「ほ
うろう製品の品質基準」に規定された耐アルカリ試
験(:10%炭酸ナトリウム、15分スポット)に基づき、
表面浸食度を、下記基準に基づき判定した。 ○:変色、鉛筆の線マークのいずれも見られず。
(Alkali resistance;) Based on the alkali resistance test (10% sodium carbonate, 15 minute spot) specified in JIS-R 4301-1978 "Enamel product quality standards"
The degree of surface erosion was determined based on the following criteria. :: Neither discoloration nor a pencil line mark was observed.

【0051】 △:変色、鉛筆の線マークのいずれかが見られる。 ×:変色、鉛筆の線マークの両者が見られる。 得られた琺瑯製品の性能評価結果を、用いた琺瑯用フリ
ットの組成と併せて表1に示す(本発明例1〜8、比較
例1〜8)。表1から明らかなように、第1の発明の組
成範囲を満足しない琺瑯用フリットを用いて製造した比
較例の琺瑯製品は、いずれも外観不良および耐酸性不良
もしくは耐酸性不良であるが、本発明の組成範囲を満足
する琺瑯用フリットを用いて製造した実施例の琺瑯製品
は、いずれも、外観状態、耐酸性、耐アルカリ性抵抗の
いずれにも優れており、530 ℃の低温焼き付けでも充分
優れた品質の琺瑯製品が得られることが分かる。
Δ: Either discoloration or a pencil line mark is seen. X: Both discoloration and a pencil line mark are seen. The performance evaluation results of the obtained enamel product are shown in Table 1 together with the composition of the frit for enamel used (Examples 1 to 8 of the present invention and Comparative Examples 1 to 8). As is clear from Table 1, the enamel products of the comparative examples manufactured using the enamel frit that does not satisfy the composition range of the first invention have poor appearance and poor acid resistance or poor acid resistance. The enamel products of the examples manufactured using the frit for enamel which satisfies the composition range of the present invention are all excellent in appearance, acid resistance and alkali resistance, and are sufficiently excellent even at low temperature baking at 530 ° C. It can be seen that an enamel product of high quality can be obtained.

【0052】本発明の琺瑯用フリットは、特に得られる
琺瑯製品の耐酸性に優れているため、A級以上の耐酸性
を要求される琺瑯製品の分野を含め、各種分野の琺瑯製
品製造用の琺瑯用フリットとして用いることができる。
Since the enamel frit of the present invention is particularly excellent in the acid resistance of the enamel product obtained, it can be used for the production of enamel products in various fields including the field of enamel products requiring acid resistance of A class or higher. It can be used as a frit for enamel.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】〔実施例2〕(第2の発明) 本実験においては、琺瑯用フリットの組成決定のため
に、下記のような簡易な実験方法を採用した。これは、
前記した通常の琺瑯実験が、図2に示すように工程が長
く、実験に長期間および多くの試作費用を要し、短期間
で効率良く実験を進めるためである。
Example 2 (Second Invention) In this experiment, the following simple experiment method was employed to determine the composition of the frit for enamel. this is,
This is because the ordinary enamel experiment described above requires a long process as shown in FIG. 2, requires a long period of time and many trial production costs, and allows the experiment to proceed efficiently in a short period of time.

【0055】実施例1と同様の方法で得られたフリット
を、ポットミルを用いて微粉砕し、表2に示す組成の琺
瑯用フリットを得た(本発明例9〜29、比較例9〜2
8)。得られた琺瑯用フリットを、下記の性能評価方法
に基づき評価した。 〔性能評価方法:〕 (軟化温度の測定;)琺瑯用フリットを粉砕して、目開
き74μmの篩下で、目開き44μmの篩上の粉末を使用し
た。
The frit obtained in the same manner as in Example 1 was finely pulverized using a pot mill to obtain enamel frit having the composition shown in Table 2 (Examples 9 to 29 of the present invention and Comparative Examples 9 to 2).
8). The obtained frit for enamel was evaluated based on the following performance evaluation method. [Performance evaluation method:] (Measurement of softening temperature;) A frit for enamel was pulverized, and a powder on a sieve having a mesh size of 44 µm was used under a sieve having a mesh size of 74 µm.

【0056】上記した粉末を、JIS R 2204の「耐火れん
がの耐火度の試験方法」に基づき、試験コーンを作製し
た。加熱によってこの試験コーンの先端が受け台に接触
した時の温度を”軟化温度”とした。なお、本試験に先
立つ種々の突き合わせ実験から、520 ℃以下での琺瑯の
焼成を可能とするためには、軟化温度が480 ℃以下であ
ればよいことが分かった。
A test cone was prepared from the above powder in accordance with JIS R 2204, “Testing method for fire resistance of refractory bricks”. The temperature at which the tip of the test cone contacted the cradle by heating was defined as the "softening temperature". From various butting experiments prior to this test, it was found that the softening temperature should be 480 ° C. or less to enable enamel firing at 520 ° C. or less.

【0057】(耐薬品性の測定;)作製した琺瑯用フリ
ットをペレット状に焼き固め、酸性溶液(18%塩酸水溶
液)またはアルカリ性溶液(20%水酸化ナトリウム水溶
液)に1時間浸漬し、試験前後でのペレットの重量減少
率によって評価した。なお、本試験に先立つ種々の突き
合わせ実験から、前記したJIS R 4301-1978に規定され
たくえん酸による常温スポット試験での耐表面浸食
度(:光沢の残存率)をAA級以上とするためには、前
記した酸性溶液浸漬前後でのペレットの重量減少率が2
%以下であればよいことが分かった。
(Measurement of Chemical Resistance) The prepared frit for enamel was baked into pellets and immersed in an acidic solution (18% hydrochloric acid aqueous solution) or an alkaline solution (20% sodium hydroxide aqueous solution) for 1 hour, before and after the test. Was evaluated by the rate of weight loss of the pellets. In addition, from various butting tests prior to this test, in order to make the surface erosion resistance (remaining gloss ratio) in the normal temperature spot test with citric acid specified in JIS R 4301-1978 above AA class or higher. Indicates that the weight loss rate of the pellet before and after the immersion in the acidic solution is 2%.
% Or less.

【0058】また、本発明の琺瑯用フリットは、アルカ
リ性溶液への浸漬処理では、重量減少率が1%以下であ
った。すなわち、本発明の琺瑯用フリットは、耐アルカ
リ性試験では光沢の減少は見られないことになる。得ら
れた琺瑯用フリットの性能評価結果を、琺瑯用フリット
の組成と併せて表2に示す(本発明例9〜29、比較例9
〜28)。
The frit for enamel of the present invention had a weight reduction rate of 1% or less when immersed in an alkaline solution. That is, the frit for enamel of the present invention shows no decrease in gloss in the alkali resistance test. The performance evaluation results of the obtained enamel frit are shown in Table 2 together with the composition of the enamel frit (Examples 9 to 29 of the present invention and Comparative Example 9).
~ 28).

【0059】なお、目標とした軟化温度は、前記したよ
うに480 ℃以下であり、目標とした耐薬品性(耐酸性、
耐アルカリ性)試験における重量減少率は2%以下であ
る。表2から明らかなように、第2の発明の組成範囲を
満足しない比較例の琺瑯用フリットの場合、軟化温度が
目標値の480 ℃よりも高いか、もしくは酸性溶液浸漬前
後でのペレットの重量減少率が目標値の2%よりも高く
なっている。
The target softening temperature is 480 ° C. or lower as described above, and the target chemical resistance (acid resistance,
The weight loss rate in the (alkali resistance) test is 2% or less. As is clear from Table 2, in the case of the frit for enamel of the comparative example which does not satisfy the composition range of the second invention, the softening temperature is higher than the target value of 480 ° C. or the weight of the pellet before and after immersion in the acidic solution. The reduction rate is higher than 2% of the target value.

【0060】一方、第2の発明の組成範囲を満足する実
施例の場合は、いずれもこれらの目標値を達成してお
り、焼き付け温度が520 ℃の低温でも充分琺瑯特性を満
足する琺瑯製品が得られることが分かる。特に、本発明
例20、21、23、26、27は、軟化温度が480 ℃以下で、酸
性溶液浸漬前後でのペレットの重量減少率が1%以下と
なっている。
On the other hand, in the examples satisfying the composition range of the second invention, these target values were all achieved, and an enamel product which sufficiently satisfies the enamel properties even at a low baking temperature of 520 ° C. It can be seen that it can be obtained. In particular, in Examples 20, 21, 23, 26, and 27 of the present invention, the softening temperature was 480 ° C. or less, and the weight loss rate of the pellet before and after immersion in the acidic solution was 1% or less.

【0061】次に、上記した本発明例9〜29の琺瑯用フ
リットを用いて、アルミニウムを55%含有するZn-Al 合
金めっき鋼板に琺瑯掛けしてその特性を評価した。本評
価実験における琺瑯掛けの条件は、下記のとおりとし
た。すなわち、琺瑯用フリット100 重量部に対し、チタ
ン顔料としてルチル系酸化チタンを20重量部の割合で配
合したものを主成分とし、分散剤(:ピロリン酸ナトリ
ウム)を1重量部、水35重量部を添加して、ボールミル
粉砕によりスリップ化した。
Next, using the enamel frit of Examples 9 to 29 of the present invention, a Zn-Al alloy-plated steel sheet containing 55% of aluminum was enameled to evaluate its characteristics. The enameling conditions in this evaluation experiment were as follows. That is, as a main component, 20 parts by weight of rutile-based titanium oxide is blended as a titanium pigment with respect to 100 parts by weight of an enamel frit, 1 part by weight of a dispersant (: sodium pyrophosphate), and 35 parts by weight of water. Was added and slipping was performed by ball mill pulverization.

【0062】次に、前記したZn-Al 合金めっき鋼板の表
面上に各スリップを施釉して480 〜520 ℃で焼成し、厚
さ30〜40μm の琺瑯層を形成した。次に得られた琺瑯掛
けめっき鋼板の特性を評価した結果、少なくとも通常の
琺瑯掛けめっき鋼板に対して同等以上の特性を有してい
た。
Next, each slip was glazed on the surface of the Zn-Al alloy-plated steel plate and baked at 480-520 ° C. to form an enamel layer having a thickness of 30-40 μm. Next, as a result of evaluating the characteristics of the obtained enamel-plated steel sheet, the enamel-plated steel sheet had properties at least equivalent to those of a normal enamel-plated steel sheet.

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】[0064]

【表3】 [Table 3]

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の琺瑯用フリットは、低温焼き付
けが可能でめっき鋼鈑にも適用でき、さらには得られる
琺瑯製品の化学的耐久性、特に耐酸性に優れ、表面性能
も良好であり、またPbなどの有害物質を含まないため各
種分野の琺瑯製品の琺瑯用フリットとして優れた性能を
発揮する。
The frit for enamel of the present invention can be baked at a low temperature and can be applied to plated steel sheets. Further, the resulting enamel product has excellent chemical durability, especially excellent acid resistance, and good surface performance. Also, since it does not contain harmful substances such as Pb, it exhibits excellent performance as an enamel frit for enamel products in various fields.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】Sb2O3 の含有率と琺瑯用フリットの軟化温度お
よび焼成後の琺瑯用フリットの耐酸性試験後の重量減少
率との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the content of Sb 2 O 3 , the softening temperature of an enamel frit, and the weight loss rate of an enamel frit after firing after an acid resistance test.

【図2】琺瑯実験の工程を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing steps of an enamel experiment.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 正人 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 浜原 京子 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masato Kumagai 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Inside the Technical Research Institute of Kawasaki Steel Corp. (72) Kyoko Hamahara 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Kawasaki (72) Inventor Toshihide Suzuki 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Pref. (72) Inventor Koji Watanabe 2-18-13 Higashi-Narashino, Narashino-shi, Chiba (72) Inventor Hiroshi Nagaishi 2-18-13 Higashi-Narashino, Narashino-shi, Chiba Pref.Institute of Technology (72) Inventor Fusao Togashi 2-18-13, Higashi-Narashino, Narashino-shi, Chiba Construction Materials Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、P2O5、Sb2O3 、Al2O3 およ
びB2O3と、Na2O、K2O およびLi2Oから選ばれる1種以上
と、ZnO 、BaO 、CaO およびSrO から選ばれる1種以上
と、TiO2、SiO2およびZrO2から選ばれる1種以上とを含
有し、それらの成分を下記含有率で含有することを特徴
とする琺瑯用フリット。 記 P2O5 : 45〜65wt% Sb2O3 : 5〜15wt% Al2O3 : 2〜10wt% B2O3 : 0.5 〜5wt% 7wt%≦Na2O+K2O +Li2O<15wt% 7wt%≦ZnO +BaO +CaO +SrO ≦20wt% 1wt%≦TiO2+SiO2+ZrO2≦10wt%
At least one of P 2 O 5 , Sb 2 O 3 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 , at least one selected from Na 2 O, K 2 O and Li 2 O, ZnO, BaO A frit for enamel, comprising at least one selected from CaO and SrO, and at least one selected from TiO 2 , SiO 2 and ZrO 2 , and containing these components at the following contents. Note P 2 O 5 : 45 to 65 wt% Sb 2 O 3 : 5 to 15 wt% Al 2 O 3 : 2 to 10 wt% B 2 O 3 : 0.5 to 5 wt% 7 wt% ≦ Na 2 O + K 2 O + Li 2 O <15 wt % 7wt% ≦ ZnO + BaO + CaO + SrO ≦ 20wt% 1wt% ≦ TiO 2 + SiO 2 + ZrO 2 ≦ 10wt%
【請求項2】 少なくとも、P2O5、Sb2O3 、Al2O3 およ
びB2O3と、Na2O、K2O およびLi2Oから選ばれる1種以上
と、ZnO 、BaO およびCaO から選ばれる1種以上と、Ti
O2、SiO2およびZrO2から選ばれる1種以上とを含有し、
それらの成分を下記含有率で含有することを特徴とする
琺瑯用フリット。 記 P2O5 : 50〜65wt% Sb2O3 : 7〜12wt% Al2O3 : 3〜8wt% B2O3 :0.5〜4wt% 11.5wt%≦Na2O+K2O +Li2O≦13wt% 11wt%≦ZnO +BaO +CaO ≦14wt% 1wt%≦TiO2+SiO2+ZrO2≦8wt%
2. At least one selected from P 2 O 5 , Sb 2 O 3 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 , at least one selected from Na 2 O, K 2 O and Li 2 O, ZnO, BaO And one or more selected from CaO and Ti
Containing at least one selected from O 2 , SiO 2 and ZrO 2 ,
A frit for enamel, comprising the following components: Note P 2 O 5 : 50 to 65 wt% Sb 2 O 3 : 7 to 12 wt% Al 2 O 3 : 3 to 8 wt% B 2 O 3 : 0.5 to 4 wt% 11.5 wt% ≦ Na 2 O + K 2 O + Li 2 O ≦ 13wt% 11wt% ≦ ZnO + BaO + CaO ≦ 14wt% 1wt% ≦ TiO 2 + SiO 2 + ZrO 2 ≦ 8wt%
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