TW570999B - A coating composition for steel product, a coated steel product, and a steel product coating method - Google Patents

Description

570999 A7 __ —_B7_ 五、發明説明（1 ) 用於鋼製產物之塗覆組成物，經塗覆之鋼製產物以及 鋼製產物之塗覆方法，這是丨999年十月七曰成案之申請序 號第09/414,766號的延續部分。 發明之技術領域 本發明是關於塗覆組成物，塗覆之鋼製產品以及製造 方法，特別是關於使用有效量之粒子化合物組成的鋁-鋅組 成物’而在被塗覆並且減少鋅花（Spangle)的小平面尺寸 時’可提升張力彎曲鏽斑效能與該鋼製品的外觀。 背景技藝 以鋁基塗覆合金之鋼製組成物的塗覆，通常是指熱浸 >貝塗覆，在先前技藝中廣為人知的。一特別類型的塗料， 其商標名稱為Galvalume®，屬BIEC國際公司所有，它是一 種鋁鋅塗覆合金的代表。 由於它們的耐腐蝕性、耐久性、熱反射和可塗佈性， 以這些材料做為建築材料，特別是牆壁與屋頂結構是有利 的。一般這些材料是藉由使諸如鋼片或鋼板之鋼製產品通 過一含有鋁、鋅和矽之金屬合金塗覆組成物的浴而製成 的。該被塗覆在鋼製產品的塗覆量是藉由擦拭來控制，然 後該些產品被冷卻。該被塗覆在鋼製產品的塗料的一個特 性是’它的顆粒大小或鋅花小平面的大小。

Borzillo等之美國請准專利第3,343,93〇號、衛理斯等之 美國請准專利第5,049,202號和麥奇（Maki)等之美國請准專 利第5,789,089號，揭示塗覆這些鋁_鋅合金之鋼片的製造之 方法與技術。這三個參考資料全文在此處併入參考資料中。

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4 570999 A7 --~---— __ 五、發明説明（2 ) K〇matSU等之歐洲專利申請第0 905270 A2號揭示另一 、使用鋅和鎂之塗覆方法。此方法直接解決含有鎮做 為合金元素之浴的腐蝕問題。再者，它也說明無鎂之浴不 會务生，但會在含鎮之浴中會產生之不想要的條紋圖式。 周（Cho)之美國請准專利第5,789,〇89號揭示另一種使 =鋁鋅-矽合金製造塗覆的鋼板的方法。周的專利目標是 提供-種用於製作塗覆鋼板之更有效的製造方法。周符合 均-地將鋅花粒子的大小減到最小，藉由將大量的辞花粒 子引入限制該些鋅花粒子後續生長之塗料中，因為這些粒 子會干擾它們個別的生長，因而產生較小的辞花小平面的 尺寸。此晶核效應可藉由使用鈦當做該熔融塗覆鈦的成分 來達成。 關於在塗料槽中使用鈦，以將鋅花小平面的尺寸減到 最小之類似的發明，已被揭示於周之文章中，其標題，，使經 鈦/+加至塗料槽銘鋅（Gaivaiume)鋅花小平面尺寸之最 小化，發表於INTERZAC 94會議在加拿大1994年。在文 章中，作者表示諸如鈦、硼和鉻之元素在鋁鋅塗料中會產 生更細小的鋅花。此一說明包含於周的專利中之說明。 、縱使已經提出改善方法，目前所使用的塗覆鋼製產品 仍然有缺點。一個缺點是，當該塗覆的鋼製產品被塗覆時， 需要回火軋輥，以壓平預備塗覆之產品。另一個問題是當 該產品是一板材且其被彎折時會產生裂縫。當該板材產品 被彎折時，該塗料可能會龜裂，此裂縫會使該鋼材暴露在 % i兄中，並且過早腐蝕。以目前可用的塗覆鋼製板材而言， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格⑵㈣的公爱) --

^^裝----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 570999 五、發明説明（3 ) 可能形成大的裂縫，因此會危及該板材產品的耐蝕性。 按照先前技藝的不足，其需要發展一提供具有改良的 彎折效能、降低鋅花小平面大小，以及塗覆表面外觀之鋁_ 鋅塗覆鋼製產品。本發明提供一種塗覆鋼製產品的方法、 一種塗覆組成物，與在彎折期間遭受表面龜裂時仍具有抗 腐餘性，且當該塗覆鋼製產品被塗覆時不需要回火軋輥之 塗覆鋼製品。該塗覆組成物可以利用一種或更多種微粒子 化合物組成份，諸如硼化鈦、硼化鋁和類似物改質。 此外，與消費者討論後得知，其強烈需要發展一種不 叩貝的產品，其可以提供如高成本鋁、不銹鋼和其他使用 在建築應用，舉例來說，諸如門踏板、c〇unter back splashes、櫥箱、家具和類似物之内部功能/裝飾應用中之 類似金屬材料的金屬外觀。本發明可以提供一刷塗55%鋁 和鋅合金塗覆鋼製品，其可以提供一刷塗不鑛鋼物件或刷 塗的！呂物件之外觀而解決此一需求。在進行本發明之前， 此一刷塗的金屬外觀在55q/。鋁和鋅合金塗覆鋼板中是無 效。 發明的摘要 因此’本發明的第一個目的是提供一用於鋼製產品之 改良的熱浸漬塗覆組成物。 本發明的另一個目標是提供一種使用改質的紹-鋅塗 料合金塗覆一鋼製產品的方法。 本發明的再-個目的，是提供—具有提升張 斑效能與塗覆外觀的塗覆鋼製產品。 爾 本紙張尺度

,-lf ! (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -訂· 570999 A7 -—^_____B7 五、發明説明（4 ) --— 本發明的—JL θ AA Θ 八匕目的疋使用一改質的合金組成物塗 覆的鋼製品。 本^月再料—個目的是提供一種塗覆以及之後上 製產品的方法’藉此該塗覆的鋼製產品在上漆之前不 需要回火軋輥。 ^本t月再一個目的，是提供一種與刷塗傳統的鋁鋅塗 料相比’具有改良的視覺外觀之刷塗的鋅合金塗料。 本务月再個目的’是提供—種具有改良的視覺外觀 之刷塗的銘·鋅合金塗料，其可以提供另-種用於比較昂貴 的刷塗銘或刷塗不義應用之材料的應用。 本t明的其他目的與優點，可藉由繼續進行的說明而 變成是顯而易見的。 、·在先則目的與優點的滿足上，本發明對於使用鋁-鋅塗 料口金，進仃鋼製產品的熱浸潰塗覆之技藝的改善。該紹· 辞合金的組成物，藉由添加有效量的一種或更多種由具有 鈦和鋁、之一的硼化物、含有鈦和鐵之鋁化物、與含有鈦、 釩、鎢和鐵之碳化物組成之群組選出的微粒子化合物組成 份。該組成物較好是碳化鈦、二硼化鈦、二硼化鋁、十二 硼化鋁和三鋁化鈦之一。 該組成份可以由該修正步驟的一部份之各種不同的 方法製備，舉例來說，如主要含有銘之前驅物或母合金禱 錠或浴，然後該母合金以所需要的部份，添加至一鋁_鋅 浴，而獲得適合用於塗覆之最終浴組成物，並且提供如產 生改良的組成份之本發明的優勢。該組成份可以微粒子化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇x297公爱） (：-::::¾…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、可· 7 570999 五、發明説明（5 ) 合物被添加至該母合金，或者可以被原位形成於該母合金 中，而添加至該實際的塗料槽。 比較特別地，該塗料浴的組成物可以藉由下方式獲 得·（1)直接將該些粒子添加（如一粉體）至該塗料浴或饋入 忒塗料浴之預熔融壺中；（2)然後添加該含有所需要的粒子 之鑄錠；該鑄錠可以是含有粒子之鋁、含有粒子之鋅、含 有粒子之鋅-鋁合金等；該鑄錠可被加至一主要的塗料罐或 預熔金屬罐；（3)添加含有該所需要的粒子至熔融浴，其中 该液體可能是含有粒子之鋁、含有粒子之鋅、含有粒子之 鋅-鋁合金等；（4)在該主要的罐或預熔金屬罐中進行原位 反應，舉例來說，藉由該些元素狀的反應，諸如在鋁饋料 熔融物中的鈦和硼，或者在該饋料炫融罐中的鹽類的反應 而產生粒子。 在4塗料洛中’遠組成份的粒子大小可以改變，但是 較好是在大約0.01和25微米的範圍中。當實行本發明時， 塗覆產品之鋅花小平面尺寸可以在低至〇.05公釐，同時高 達2.0公釐範圍。 該組成份的有效量被認為是可以降低該塗覆產品之 鋅花小平面大小，造成裂縫數目增加，同時維持比傳統的 銘-鋅塗覆產品有更小的裂縫大小，而且塗覆時不需要回火 回火軋輥處理的量。該組成份，蝴化物、碳化物或紹化物 的總重量百分比範圍，以該合金浴為基礎，一般相信是在 大約0 · 0 0 0 5至3 · 5 %之間。當该組成物是蝴化物的時候，作 為該塗料浴的一部份之該組成份的較佳重量百分比可在大 (210 X 297公釐） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格 570999 A7 —_B7_ 五、發明說明（6 ) 約0.001和0.5%之間。當該組成物是碳化物的時候，較佳重 量百分比可在大約0.0005和0.01%之間。 本發明也提供一塗覆的鋼製物件-使用一含有粒子化 合物組成物的塗料，以及被塗覆在該鋼製產品的塗料組成 物。該產品較好是用於建築目的的鋼片或鋼板。 選^式之概要說明 現在參考本發明之該些圖式，其中： 第1圖是使用硼化鈦和鈦當做用於熱浸潰塗覆之熔融 添加劑時，比較關於鋅花小平面大小的圖式。 第2圖是使用硼化鈦和硼化鋁當做用於熱浸潰塗覆之 熔融添加劑時，比較關於鋅花小平面大小與硼含量的圖式。 第3圖是使用碳化鈦當做用於熱浸潰塗覆之熔融添加 劑時，比較關於鋅花小平面大小與碳含量的圖式。 第4圖是以鈦和硼化鈦改質該塗料組成物之彎曲試驗 結果的比較圖。 第5圖是含有硼化鈦之塗料組成物以及傳統塗覆鋼製 產品的裂縫面積與裂縫數目的比較圖。 第6a-6c圖是傳統塗覆產品與二硼化鈦改質產品之鋅 花小平面大小的顯微照片。 第7a-7c圖是傳統具有或不具有鈦之塗覆產品的鋅花 小平面大小的顯微照片。 第8a-8c圖疋傳統塗覆產品與碳化鈦改質產品之鋅花 小平面大小的顯微照片。 第9a-9c圖是是傳統塗覆產品（鋁鋅）與二硼化鋁·十二 張尺度翻巾關緖準（〇^^72---------- ---------------:…..............訂------------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 570999 五、發明説明（7 ) 硼化鋁改質產品之鋅花小平面大小的顯微照片。 第10圖顯示傳統55%鋁和鋅合金塗^，、 土设’而沒有添加 侧化I呂的產品之表面外觀的照片。 第11圖顯不傳統5 5 %铭和鋅合金汾麗 土復’且有添加二棚 化ί呂的產品之表面外觀的照片。 第12圖是比較刷塗最小的鋅花鋁_鋅塗料和刷塗鋁鋅 塗料之間表面起伏的條狀圖。 ΙΜ3圖是比較刷塗最小的鋅花鋅塗料、刷塗銘㈣ 料和刷塗不鏽鋼之間表面起伏的條狀圖。 較佳實施例的說明 本發明提出使用銘-鋅炼融合金浴，例如銘辞浴，熱浸 潰或塗覆鋼製產品的技藝，特別是板材或片材產品。依據 本發明，該塗料浴可以使用微粒子化合組成物改質，以降 低該塗覆的鋼製產品之鋅花小平面的大小。微粒子組成物 的添加，可以使該塗覆的鋼製產品關於張力彎曲鏽斑的效 能的改善可以被實現。張力彎曲鏽斑是因為該金屬塗料與 油漆之龜裂，而造成沿著預塗覆、軋輥成形建築平板之肋 條蔓延’所產生表面紅色鐵鏽之不連續的圖式。 该塗覆的鋼製產品的表面也會產生優於傳統的鋁 產品之油漆外觀。相信這可允許平整塗覆的鋼板產品的 產’而不需要回火軋輥。消除該額外的回火軋輕加工步驟， 也可以減少回火軋輥所伴隨之能量消耗、消除可能的蒸汽 浪費，同時簡化生產製程。 在其最廣泛的實施例中，本發明含括一用於鋼製產品 鋅 生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐）

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可丨 冒線丨：. 570999 A7 _______B7 __ 五、發明説明（8 ) ~ ^~一 之塗覆的新組成物，一種製備該塗料的方法和用此方法製 造的物品。 當以鋁-鋅浴塗覆該鋼製產品時，將該浴形成所需要的 組成物，並且使該將被塗覆的鋼製產品通過該浴之加工步 驟是幕所週知的。結果，完成此一傳統塗覆之先前技藝的 方法與裝置的進一步說明，對於本發明的瞭解不是迫切需 要的。 該先前技藝之鋁-鋅合金浴的組成物是眾所週知，如 Borzillo等與周的專利，以及上面說明之周的發表文章中所 讨淪的。通常，該浴包含大約55%鋁、矽的水準通常大約 是1·6重量％，而且其餘的是鋅。其他在組成物上的變化是 落在本發明的範圍中，且一如普通該些熟悉該技藝者所知 道的。 依據本發明，該熔融鋁_鋅熔融浴是以微粒子化合物組 成份改質，以達到關於減少鋅花小平面大小、改善表面拋 光度、降低裂縫大小的改善，並且可能改善張力彎曲鏽斑。 該微粒子化合物組成份可能是硼化物、碳化物或鋁化物的 微粒子。該些硼化物化合物較好包含硼化鈦（TiB2)和硼化 銘（A1B2和A1BU)。如果該微粒子化合物組成份是碳化 物’可以是碳化鈦、碳化釩、碳化鎢和碳化鐵，其可以是 是鋁化物、鈦鋁化物（三鋁化鈦）和鐵鋁化合物。該微粒子 化合物組成份的水準是設定在一有效地使該鋅花小平面大 小被減少的比傳統具有或不具有元素鈦之塗料還多的量。 當該有效量依據所選定的化合物而改變的同時，，可預期 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公寶） 11 ,!豐…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂丨 嘴· 570999 A7 ___B7_ 五、發明説明（9 ) 的是此量是在該塗料浴之組成份的碳、硼或鋁化物的重量 之大約0.0005%到大約3.5%之間。對於碳而言，更好的範 圍是在該浴之重量的大約0.005%和0.10%之間。關於鈦濃 度’含有硼化鈦塗料熔融槽可能具有的鈦濃度大約在熔融 槽的重量之0.001 %和0.1%之間。對於硼化物而言，在該浴 中的硼重量百分比可以在0 〇〇丨％至〇 5重量％。 如果僅有一種型式粒子被添加時，表1顯示粒子添加 之廣泛的申請專利範圍： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 表1 塗料浴組成份(重量％) 標稱55%铭-1.6%矽-其餘為锫 在熔融物中之 粒子重量％ 鈦 石朋 碳 二硼化鈦 0.002-1.0 0.001-0.5 - 0.007-3.5 二硼化鋁 - 0.001-0.5 - 0.010-5.0 十二硼化鋁 - 0.001-0.5 - 0.005-2.5 碳化鈦 0.0019-1.9 - 0.0005-0.5 0.0025-2.5 •、tr— 舉例來說，對於100克熔融物而言，添加的二硼化鈦 的量應該是0.007-3.5克。 表1中的數值是假設化學計量的添加。過量㈣（在碳 化鈦或二硼化鈦情況中）是容許的，但不是必須的。 表2顯示該些粒子添加之較佳的範圍或最適化的範

12 570999 A7 B7 五、發明說明（ 表2 粒子型式 塗料浴組成份(重量％) 標稱559^8-1.6%矽-其餘為銼 在熔融物中之 粒子重量％ 二硼化鈦 • a朋化4呂 十二硼化鋁 碳化鈦 0.01-0.05 0.002-0.1 0.02-0.05 0.02-0.05 0.014-0.7 0.2-0.5 0.2-0.5 0.011-0.38 0.003-0.1 0.015-0.5 该微粒子組成分的粒度應該是在大約〇·〇丨至大約25微 米之間的範圍。藉由使用本發明的方法塗覆一鋼製產品， 所產生的鋅花小平面大小範圍低達0.05而高至2.0公釐。被 使用以塗覆該含有改質的|呂鋅合金組成物的鋼製產品之該 熔融浴可以由數種方法製備。在一種方法中，鋁之母合金 被製備並且以微粒子化合物組成分改質。然後將此浴添加 至紹"·鋅塗料浴，計算此二浴的的比例，以達到含有有效量 之微粒子化合物組成分的目標浴組成物。該改質合金浴將 會依循這些類型之塗料浴之鋁、鋅和矽的重量百分比，例 如大約55%鋁、1-2%矽，其餘的鋅，因為該些微粒子化合 物組成分的有效量是總浴量之一相當低的重量百分比。用 於製作母合金的方法已在楊等之美國請轉專利第541470} 號和第3785807號中被提出’在此處該二者之内文都被併入 考資料中。 其次，呈固態鑄錠型式之含有該些微粒子的該母合金 可被加入該塗料浴中。該鑄錠可能主要是鋁、主要是辞， 或含有鋅、銘及[或]石夕的合金，以及該些鋅花精鍊粒子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂— 13 570999 A7 _____B7_ 五、發明説明（11 ) 另外’該微粒子化合物組成分可以在塗覆一鋼製產品 之前’被直接加入該銘_鋅浴中。 當使用硼化鋁作為一浴改質劑時，硼粒子可被加入鋁 母合金’以助於將該些粒子併入該熔融物，同時改善該些 粒子在4 融物中的均勻分佈。另一方面，爛化铭粒子可 以適當的量加入該被加入銘·鋅浴中。 當產生依據有諸如硼化鈦粒子之鋁母合金時，一些過 量的鈦可能存在於浴中。此過量可能是在相對於該被添加 之删的總；g：的0.01 %至1 〇 %的範圍。就化學計量而言，在2 莫耳侧有一莫耳過量的鈦中，鈦添加的範圍可能是從過量 0.002至4.5莫耳。一般不相信，該過量的鈦對於獲得本發 明之5亥鋅^匕精鍊物是必須的，不論是否存在於使用之蝴化 鈦或其他諸如碳化鈦或相似物之含鈦化合物。 在I備用於塗覆之5亥合金浴中，微粒子化合物組成分 可以由粉體型式被引入，或者在該浴中由其本身所生成。 舉例來說，硼化鈦粉體可以適當的重量百分比加入鋁浴 中。另外，元素的鈦和硼可以被加至鋁熔融物，並且被加 熱至足夠高的溫度’以在其中形成硼化鈦粒子。就能量的 消耗而言，該化合物粒子較好被添加至該母合金中，該程 序有更多的效益。對於碳化物與鋁化物而言，類似的加工 技術可以被使用。 一般相信，與添加諸如硼化鈦之化合物微粒子相比， 在塗料浴中僅有鈦和硼的存在時，將不會產生上面證實之 粒子細化的效益。當添加的溫度低於1〇〇〇aC(1832〇F)時， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可丨 •雙， 14 570999 A7 _____B7_ 五、發明説明（12 ) 在銘鑄造中單獨將鈦與石朋添加至铭熔融物，無法產生蝴化 欽粒子已經被報導。而是鈦與紹反應產生三銘化欽粒子。 因為塗覆程序通常是在非常低的溫度進行，也就是，⑼ °C(1100°F)，添加元素形式的鈦和硼至一鋁_鋅塗料浴，將 會產生類似的行為。除此之外，在低溫以及此塗覆方法下， 鈦和硼的溶解動力學將會很慢。因此，當在浴本身中形成 硼化鈦時，它必須超越傳統的熔融參數，以獲得在本發明 中使用之所需的粒子。 此發明的塗覆方法產生一塗覆的物件，其中該塗料有 包含添加上面說明之微粒子化合物組成份的塗料組成 物。然後，該塗覆的產品可以由已知的技藝上漆，而不需 要回火軋輥或鑷皮通過。 當鈦和鋁的硼化物以及鈦的鋁化物已經被當作鋅花 精煉劑之實施例的同時，諸如碳化釩、碳化鎢之物，和諸 如鋁化鐵之鋁化合物，相信也是在本發明的範圍中。 為了要說明本發明之令人意想不到的優勢，針對使用 鋁鈦母合金與鋁鈦硼化物母合金之塗覆鋼製產品進行比較 分析。這些母合金被加至該鋁-鋅塗料合金，以形成用於將 被測試之鋼品的塗覆浴。第丨圖比較上面所提之母合金的兩 個曲線，該些曲線是關於鋅花小平面尺度和熔融物之鈦含 量的重量百分比。由第1圖清楚可見，硼化鈦母合金的使用 會顯著地細化該鋅花小平面的尺度，特別是在非常低之欽 添加水準。舉例來說，比較僅使用鈦之鋅花小平面的大小 為1.4公釐時，在〇.02重量％之鈦含量下，該記錄的鋅花小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂丨 .管· 15 發明説明（l3 ) 平面是大約0.3公釐。因此，不只硼化物改質劑會降低鋅花 小平面的大小，它也會減少所需之鈦的量而降低成本。 苐2圖是含有獨化鈦之母合金和含有銘和侧的母合金 之間的個類似的比較。第2圖顯示，當比較只有銘和硼的 母合金時，該硼化鈦精鍊劑對於硼的水準高達大約〇〇3重 里％而言，其可以獲得一較小的鋅花小平面。不過，當比 較第1與第2圖時，鋁硼化物微粒子化合物組成份減少鋅花 小平面的大小的程度比僅加鈦更多。 第3圖顯示一具有以類似於第丨圖之二硼化鈦改質塗 料’由碳化鈦改質之塗覆組成物的行為之圖式。 除了使該鋅花小平面的尺度減到最小，依據本發明之 該些微粒子化合物組的成分的使用，也允許該塗覆的鋼製 產品可以容忍更嚴重的彎曲而沒有裂縫。現在談到第4圖， 對於利用僅含有鈦與一使用〇 〇5重量％硼化鈦之塗料浴組 成物塗覆的產品進行比較。當使用硼化鈦的時候，該鋅花 小平面的尺度從1 ·5公釐減少到〇.丨公釐。當該塗覆產品進 仃錐形彎曲測試時，該產品之塗料厚度對沒有發生裂縫處 之半徑作圖。該錐形彎曲測試通常是遵循美國材料試驗學 會D522-93a進行測試。在該塗料浴中，使用硼化鈦當做微 粒子化合物組成分時，會將沒有裂縫的半徑減少23%。 另一個伴隨本發明之令人異想不的結果是，與傳統板 材產品之鋁-鋅合金塗料相比，在彎曲期間會有更多，但更 小的裂縫生成。談到第5圖，可以發現硼化鈦改質的鋁鋅塗 覆鋼製產品比傳統的銘鋅具有更顯著之大數目的裂縫。不 570999 A7 B7 五、發明説明（Η ) 過，與硼化鈦改質的產品相比，傳統的產品具有明顯增大 之裂縫面積。 :.…鬢… (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明之此更小但更均勻的裂縫分佈可經由油漆薄 膜，而促使裂縫縮短距離。之後，與伴隨傳統鋁鋅塗料的 較大裂縫相比，此紐帶有助於使產品腐蝕可以更快被停 止。因此，該硼化鈦塗覆產品將會呈現優於先前技藝之改 良的耐腐蝕性。 訂丨 第5圖是在一1/16吋圓柱彎管，彎曲一塗覆樣品的圖 式。測量在彎曲之後該些裂縫的大小，同時檢查於19.7 i 平方公釐的面積上之裂縫的數目與其大小。在此發明的產 品中，該最大的裂縫尺度是小於在傳統產品中之最大裂縫 之尺度的一半（41 %)。這個行為在避免或減少張力彎曲鏽斑 上是有好處的，它被認為是控制塗料之張力彎曲鏽斑行為 的最差的裂縫之大小。 本發明另一個同樣重要的特性是，此發明的塗覆鋼製 產品的表面性質，以及其改良對於上漆之合適性。表3顯示 數個傳統的紹-鋅塗覆產品與利用石朋化鈦改質之銘鋅合金 產品的輪廓測量結果。表3中，所提到之該傳統的產品是當 做一鋅銘塗料。此表顯示本發明之塗覆產品的表面起伏 (WCA)實質上比塗覆並回火軋親之傳統的鋅鋁產品的表面 起伏度更低。同時並以硼化鈦改質之板材的平均起伏度， 比相同條件下所產生之一般塗覆的鋅鋁產品好67%。本發 明之產品的最小鋅花鋅鋁起伏度，比較大的鋅花研磨及產 生回火軋輥的產品好50%。該硼化鈦改質的最小鋅花鋅鋁 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS) A4規格（210X297公复） 17 570999 化 A7 B7 五、發明説明（15 ) 不需要回火軋輥來降低起伏度，同時對於高速捲料塗佈應 用疋較理想的。該上漆的產品的外觀是優於該鋅花塗覆與 鑄皮通過之鋅鋁產品。 表3 數個傳統的銘-鋅塗覆產品與利用硼化鈦改質之 銘鋅產品的輪廓測量結果 塗覆程序/線 表面ID /條件 Ra(微吋） Rt(微忖） wca(微吋） PC 具有二硼化鈦 母合金的鋅铭 塗覆 24.3 273.4 15.9 167 領試線 傳統的鋅鋁 塗覆 16.7 196.1 48.4 58.0 平均研磨產生 的鋅鋁 塗覆 21.6 271.2 61.3 97.5 回火軋輥 47.3 354.9 39.6 153.5 第6A-9C圖比較本發明與先前之技藝，並且證實鋅: 小平面尺度的減少。第6A-6C圖顯示以鋁_5%鈦删母> 金型式添加的二硼化鈦的效果，其中與傳統的鋅花塗料^ 比’鋅花小平面尺度之明顯的細化可以被達成。在第8a_8 圖與第9A-9C圖中，當使用碳化鈦和硼化鋁作為改質^ 時’在鋅花小平面尺度上也顯示相似的降低效果。最重^ 地’當比較第8A-8C圖和第9A-9C圖時，特別是第6C圖J 第7C圖，僅添加鈦不會產生相同的鋅花小平面尺度的P 低。事實上，與二硼化鈦相比，僅有鈦存在時只會少量A 降低鋅花小平面尺度。 5炎到第10圖’熱浸潰塗覆是廣為人知的技藝，其中届 塗之傳統的鋅铭塗覆產品將會產生非常不均勻且不具吸弓 本紙張尺度適财國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

570999 A7 B7 五、發明説明（16 表面的外觀’该所得的刷塗表面通常被認為具有橘皮 觀、及#乂差性質之上漆表面。此外，此刷塗的鋅紹塗覆 產品更凸顯可能存在於該浸潰塗覆表面的任一表面不規則 性。 淡到第11圖，相反的，當依據本發明之步驟製成的最 J、化鋅钯熱浸潰鋁_鋅塗覆產品被刷塗時，模擬刷塗的不鏽 鋼、刷塗的鋁或類似物之更想要的完工表面會被產生。該 所付之更想要的完工表面沒有任何橘皮效果，或者凸顯存 在於刷塗傳統鋅鋁產品之表面不規則性。因此，鑒於過去 對於忒刷塗的鋅屢產品之不想要的外觀的考量，我們的結 果是相當出人意料的。更令人驚訝的是，藉由刷塗該本發 明之最小的鋅花表面之出人意料的發現，我們能夠生產一 種用於低成本塗刷不鏽鋼或塗刷的鋁或其他類似塗刷金屬 材料’而滿足長久感覺需求之塗覆的產品。 我們已經發現，我們能夠藉由利用不織布、懸浮的研 磨刷，例如3M斯高Brite刷或以諸如線刷之纖維刷，刷塗本 發明之最小的鋅花表面，而產生模擬的塗刷不鏽鋼或模擬 的塗刷鋁產品。該刷塗程序將會賦予一均勻的、銀質的金 屬完工物件，其模擬如第Η圖照面所示之刷塗的不鏽鋼板 或刷塗的鋁版。該最小的鋅花塗料包含55%鋁、鋅與上面 說明可以提供優異的長效耐腐蝕性，並且具有無法由刷塗 傳統的塗覆鋅鋁產品複製之改良的外觀之各種不同的化合 物。直到此時，如上所述刷塗一傳統的鋅鋁塗覆產品，會 產生橘皮效應並且凸顯在該塗覆表面中的任一不規則性， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210><297公釐） ..........:.;-i- f! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

•、可I 脅， 19 570999 A7 --—_____ 五、發明說明（17 ) 一 而使得該塗覆的表面上產生在美學上有令人不快的感覺。 另—方面，僅使用刷子在該表面中刮出可以看見的圖式 時，本發明之該席Γ塗的表面具有一均勻的外觀。多種選定 的刷子刮痕圖式可以使料同的塗刷彳法而產生在該塗覆 的表面中。下列實施例說明兩種用於在依據本發明之步 驟，產生該最小的鋅花塗覆之最小的鋅花鋁鋅合金塗覆產 品’產生不同的刷刮圖式之不同的方法。 鋼板樣Ϊ2 口被熱/文 > 貝塗覆，以形成在本發明中考量的最 小的鋅花塗覆。該熱浸潰塗覆樣品在三道刷塗程序中被塗 刷，而在該熱浸潰塗覆表面中產生色斑精加工刮痕圖式。 在刷塗期間，該些樣品以大約50英尺/分鐘的線速度饋入 31^斯鬲Brite 7S SFN清潔與精加工刀型刷之間，同時一連 續的水流被施加到該刷塗的表面。該所施加的水流提供一 潤滑劑、冷卻劑，以及一由該些被刷塗的表面除去刷塗碎 屑的沖洗。使用大約0.3馬力/每英吋樣品寬度的電力供 應，使該些刷子以大約3600表面英尺/分鐘的速度旋轉。 實施例2 同樣地，在實施例2中，鋼板樣品被熱浸潰塗覆，以 形成在本發明中考量的最小的鋅花塗覆。該熱浸潰塗覆樣 品在三道刷塗程序中被塗刷，而在該熱浸潰塗覆表面中產 生粗的最後加工刮痕圖式。在刷塗期間，該些樣品以大約 50英尺/分鐘的線速度饋入3M斯高Brite 7A切割&拋光刀 型刷之間，同時一連續的水流被施加到該刷塗的表面。該 20 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) 570999 A7 __B7_ 五、發明説明（l8 ) 所施加的水流提供一潤滑劑、冷卻劑，以及一由該些被刷 塗的表面除去刷塗碎屑的沖洗。使用大約〇·3馬力/每英忖 樣品寬度的電力供應，使該些刷子以大約3600表面英尺/ 分鐘的速度旋轉。 在刷塗之後，在實施例與實施例2中的該些樣品的表 面特性被測定。其發現根據該特定的樣品，同時根據因為 刷塗在樣品上所附與的粗糙度，沿著該刷塗的表面之起伏 度（Wea)是在大約20-45微吋的範圍。它也觀察到沿著該刷 塗的表面之粗糙度（Ra)是在大約24.0-34.0微吋的範圍，同 時峰數（PC)是在大約每英对70-120峰（ppi)的範圍。實施例 與2中所使用的塗刷程序無法移除超過大約55%鋁和鋅合 金每一塗覆邊的塗覆量之5%。不過，應該瞭解的是由刷塗 除去之塗覆量可以進一步由最適化該塗刷參數而被降到最 低，同時這些在該塗刷程序中的改變也是在本發明的範圍 中。考慮此一可能的刷塗修正，在刷塗之後該表面的精加 工可以有下列的特性，同時由視覺外觀而言仍被認為是可 以接受的：Wca=l〇.〇-57.0微吋、Ra =20.0-50.0微忖、PC = 45-200 ppi 。 實施例1與2之該些刷塗的樣品與傳統的鋅鋁塗覆樣 品比較，同時此二群樣品之起伏度測量被平均，而提供如 第12圖所示之條狀圖。表面起伏度是一種被使用來量化橘 皮外觀的方法。使用與上述相同的三道刷塗程序，使該鋁 鋅塗覆材料被刷塗。如第丨2圖清楚顯示的，當與該刷塗的 傳統I呂鋅塗覆材料相比，本發明之該刷塗的最小鋅花板材 本紙張尺度適财_家標準（_Α4規格⑽Χ297ϋ> :…V…f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、一t— 21 570999 A7 B7 五、發明説明（l9 沿著它的刷塗表面起伏大約小26%。 此外，因為很難量化外觀，製備一組樣品，該組樣品 包含刷塗的不鏽剛樣品、刷塗的最小鋅花樣品與刷編 統銘辞樣品。將該些製備的樣品給鋼鐵工業的專家以及熱 ^貝塗覆領域的專家。我們要求每—專家對該些樣品的外 觀评等’同時我們要求他們根據對諸如冰箱之較佳的家用 又備之衣U而其對於樣品外觀的評等。使用1 _ 1 〇的評等 量級’其中（1沒視覺上較差的，同時（1GR視覺上較優異 的。平均專家的評等，且結果被顯示於第13圖之條狀圖中。 該不銹鋼樣品得到最高的外觀評等9.2,最小鋅&樣品得到 7.2。该傳統鋁鋅樣品得到最低的評等5 ·丨。專家評估的結 果”、、員示，^與傳統的銘鋅產品相比時，本發明之該刷塗的 最小鋅花鋁-鋅合金塗覆產品具有一改良的視覺外觀。此 外’考慮上面由專家評等的樣品，本發明之刷塗最小鋅花 產品具有一接近刷塗不鏽鋼之視覺外觀，因此，在各種不 同的材料應用中’此刷塗最小鋅花產品可以被認為是該更 叩貴的刷塗不鏽鋼或刷塗鋁產品之低成本的替代品。 同樣地’本發明已經由每一個實現的較佳實施例而被 說明’而且本發明的每一個目的是如上面所提出的，並且 提供新的以及改良的塗覆鋼製產品、其製造的方法及其塗 覆組成物。 當然’由本發明之實習，在不偏離其預期的精神與範 圍’由熟悉該技藝者進行各種不同的變化、修正與改變。 可預期的是本發明僅由該附錄的申請專利範圍所限定。 本紙張尺度翻中_家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) 22 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂· .曹·

Claims (1)

1. 570999----,1公告^ A BCD

   六、申請專利範圍 第(mm，號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：92年06月 1· 一種塗覆的鋼製物品，包含一在其上刷塗有鋁-鋅合 金塗料之鋼製基材，該經刷塗之鋁·鋅合金塗料包 含·一重量百分比介於〇〇〇〇5至35間之一或多種的 微粒子化合物組成分，其由具有鈦和鋁中之一者的 硼化物化合物、含有鈦和鐵之鋁化物化合物、含有 鈦、飢、鐵和鶴之碳化物化合物組成的群組選出， 以使得該經刷塗的鋁-鋅合金塗料具有一均勻外觀。 2·如申請專利範圍第丨項的物品，其中該經刷塗的鋁_ 鋅合金塗料具有Wea=l〇.〇微吋或更高的起伏度。 3·如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的鋁_ 鋅合金塗料具有Wca =19.0-57.0微吋之間的起伏度。 4.如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的鋁· 鋅合金塗料具有Wca=20.0-45.0微吋之間的起伏度。 5·如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的鋁-鋅合金塗料具有小於Ra =50.0微吋的粗糙度。 6.如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的鋁_ 鋅合金塗料具有Ra=20.0-50.0微吋之間的粗糙度。 7·如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的鋁· 鋅合金塗料具有1=24.0-34.0微吋之間的粗糙度。 8·如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的紹_ 鋅合金塗料具有小於PC=200ppi之峰數。 .9·如申請專利範圍第1項的物品，其中該經刷塗的鋁- 本紙張尺度適用中國國家標ί丨公®) i 4

   23 570999 A8 B8 * C8 _______D8 六、申請專利範圍 鋅合金塗料具有PC=45-200ppi之間的峰數。 10·如中請專利範圍第丨項的物品，其中該經刷塗的紹 鋅合金塗料具有PC=70-120ppi之間的峰數。 11.如申請專利範圍第1項的物品，其中該經微粒子化 合物組成分是碳化鈦、二硼化鈦、二硼化鋁、十二 硼化鋁和三鋁化鈦中之一者。 12·如申請專利範圍第丨項的物品，其中在該塗料中之 該微粒子化合物組成分的粒子尺寸是位在〇 〇1微米 至25微米之間的範圍内。 13·如申請專利範圍第丨項的物品，其中該微粒子化合 物組成分是碳化物化合物，而且在該鋁_鋅合金塗料 中之該微粒子化合物組成分的量，是位在〇〇〇〇5至 0·01之碳重量百分比的範圍内。 14.如申，專利範圍第丨項的物品，其中該微粒子化合 物組成分是删化物化合物，而且在該合金浴中之該 微粒·子化合物組成分的量，是位在〇〇〇1至〇·5之硼 重量百分比的範圍内。 15·如申請專利範圍第1項的物品，其中該塗料具有在 〇·〇5至2.0公釐之間的鋅花小表面尺寸。 16.如申請專利範圍第丨項的物品，進一步包含在該刷 塗的塗覆鋼製產品上的上漆表面。 本紙張尺度適用中 24