JP3009341B2 - 窒化硼素−シリケートシーラント - Google Patents

窒化硼素−シリケートシーラント

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、溶融金属特に溶融亜鉛に対す
る優秀な抵抗性を有する窒化硼素−シリケートシーラン
ト、特に、溶融亜鉛メッキラインにおいて溶融亜鉛と接
触し又はその中に浸漬される部材に適用されるのが好ま
しいシーラントに関する。
【0002】
【発明の背景】溶融亜鉛は、鋼等のような金属を攻撃
し、そしてその低い表面張力及び粘度の故にミクロメー
トル範囲の小さな孔又は隙間に容易に侵入する。溶融亜
鉛に対する抵抗性を向上させるためにいくつかの保護法
が提案され又は現在使用されており、例えば、特公昭5
6−112117号に開示されるような特別に開発され
た鋼、及び特公平3−225761に開示されるような
熱吹付WC−Co被覆の適用が挙げられる。しかしなが
ら、これらの方法は、溶融亜鉛の攻撃に対して十分には
対応していない。
【0003】溶融亜鉛に抵抗性の鋼は基本的には鉄基合
金であるが、これは溶融亜鉛の攻撃に対する十分な抵抗
性を有していない。これらの合金のコストは、通常の構
造用鋼よりもずっと高い。自己溶融性合金及びWC−C
oのような被覆は溶融亜鉛による攻撃から基体を保護す
るための熱吹付被覆として使用されるが、しかし連続気
孔への溶融亜鉛の侵入及び金属バインダーに対する選択
的な攻撃のためにいまだに十分な抵抗性が得られていな
い。
【0004】メッキラインの亜鉛ポットに使用されるロ
ールに対して保護を提供するためのいくらかのシーラン
トは、操作の間にかかるロールの表面上に酸化物、湯垢
等を蓄積する傾向を有する。これらの酸化物、湯垢等の
堆積は、ロール上を通過する鋼ストリップに傷をつける
場合があり、かくして低品質の鋼製品をもたらす。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、溶融
金属と接触することが意図され又はその中に浸漬しよう
とするロールのような物品に対する窒化硼素−シリケー
トシーラントを提供し、しかして溶融金属の攻撃に対す
る抵抗性を提供し、且つかかる物品の表面への酸化物、
湯垢等の堆積を最小限にすることである。本明細書にお
いて、用語「湯垢」を使用するときには、それは、アル
ミニウム、亜鉛、鉄及びそれらの組み合わせの金属間合
金又は化合物を意味するが、しかしこれらに限定される
ものではない。
【0006】本発明の他の目的は、適用するのが容易で
しかも製造するのに低コストの窒化硼素−シリケートシ
ーラントを提供することである。
【0007】
【発明の概要】本発明は、溶融亜鉛のような溶融金属の
攻撃に対する向上した抵抗性及び防湿潤性を有し、かく
して溶融亜鉛、アルミニウム又は亜鉛−アルミニウム中
で又はそれと接触させて使用しようとするロールの如き
構造用材料の被覆に理想的に適するシーラント材に関す
るものである。
【0008】本発明は、溶融亜鉛の攻撃に対する向上し
た抵抗性を有ししかも防湿潤性であり、かくして溶融金
属上で又はそれと接触させて使用しようとする構造用材
料又は熱吹付被覆に理想的に適するシーラント材に関す
るものである。
【0009】溶融亜鉛浴において優秀な耐久性を示した
本発明の好適なシーラントは、次の工程、(a)窒化硼
素とシリケートとを含有する水溶液を調製し、(b)か
かる溶液をシールしようとする物品の外面に適用し、そ
して(c)その被覆製品を被覆から水を実質上除去する
のに十分な温度範囲で加熱する、各工程を含む方法によ
って形成される。
【0010】
【発明の具体的な説明】従って、本発明は、第一に、溶
融金属特に溶融亜鉛に対する優秀な抵抗性を有するシー
ラント、そして、第二に、亜鉛のような溶融金属と接触
させて使用したときに酸化物、湯垢等の堆積を最小限に
するシーラントを提供することである。このシーラント
は、塗装、吹付例えば熱吹付によって又は任意の他の慣
用手段を使用することによって物品の表面に適用するこ
とができる窒化硼素とシリケートとの水溶液からなる。
好ましくは、このシーラント水溶液は、6〜18重量%
の窒化硼素固形分(BN)、9〜26重量%のシリケー
ト固形分(全金属酸化物+シリカ)及び残部の水を含有
することができる。より好ましくは、シーラント水溶液
は、9〜15重量%の窒化硼素固形分、13〜24重量
%のシリケート固形分及び残部の水を含有することがで
き、そして最も好ましいものは10.5〜13.5重量
%の窒化硼素固形分、17〜20重量%のシリケート固
形分及び残部の水である。水溶液を物品に適用した後
に、それは、水の実質上全部を除去するために乾燥され
るべきである。好ましくは、被覆中の水は、水溶液中に
使用された水の10重量%以下に減少されるべきであ
り、そして好ましくは水溶液中に使用された水の5重量
%以下に減少されるべきである。水の除去を確実にする
ために、被覆された窒化物は、被覆中の水分を5%以下
に減少させるのに十分な時間約212°Fよりも上に加
熱されることができる。一般には、1〜10時間の期間
で十分であり、そして4〜8時間が好ましい。被覆され
た物品は212°Fよりも上に加熱されるのがが好まし
い。というのは、溶液中の水は212°Fよりも下では
効果に蒸発されることができないからである。過剰の残
留水は、シーラント層を約470℃の溶融亜鉛温度まで
急速に加熱させたときにそれに亀裂をもたらす可能性が
ある。
【0011】好ましくは、本発明で使用するためのシリ
ケートは、一般式 2 ・xSiO2 ・yH2O [式中、Mはアルカリ金属であり、xは1.6〜4の範
囲内のSiO2 のモル数であり、そしてyは少なくとも
1の値のH2 Oのモル数である]を有する。好ましく
は、Mは、ナトリウム、カリウム及びリチウムよりなる
群から選択される元素である。
【0012】好適なシリケート溶液は、26.5重量%
のSiO2 、10.6重量%のNa2 O及び残部の水、
8.3重量%のSiO2 、20.8重量%のK2 O及び
残部の水、並びに28.7重量%のSiO2 、8.9重
量%のNa2 O及び残部の水からなる。また、Na2
とK2 Oとの混合物のような2種の異なるM2 O成分を
使用することも本発明の範囲内に入る。
【0013】シーラントが基体上に一旦付着されそして
その水が実質上除去されると、それは、15〜70重量
%の窒化硼素及び30〜85重量%のシリケート、好ま
しくは31〜56重量%の窒化硼素及び44〜69重量
%のシリケート、そして最も好ましくは41.5〜4
7.5重量%の窒化硼素及び52.5〜58.5重量%
のシリケートを含有することができる。窒化硼素−シリ
ケートシーラントは、溶融亜鉛のような溶融金属と接触
したときに一般には物品に付着する酸化物及び湯垢の堆
積に対して抵抗する。窒化硼素の量は不粘着表面を提供
するのに十分であるべきであり、これに対してシリケー
トはロールのような物品の表面上に窒化硼素を維持
のに使用され、かくして溶融亜鉛のような溶融金属の侵
入からロールをシールする。シーラントがロールのよう
な物品の表面の細孔に侵入するのを高めるために、種々
のステアレート、ホスフェート又は通常の家庭用洗剤の
如き適当な湿潤剤を添加することができる。好ましく
は、たいていの用途に対して約2重量%又はそれ以下の
量で十分である。使用しようとする窒化硼素は高度に純
粋であってよく、又は粘度、アルミナ、シリカ及び炭素
と混合されることができる。かくして、本発明では安価
な市販窒化硼素を使用することができる。一般には、溶
融亜鉛と共に使用せんとするロールは、タングステンカ
ーバイドコバルト、アルミナ、ジルコニア又は又は窒化
モリブデンのような保護層で被覆される。次いで、この
被覆上に本発明のシーラントを付着させて、ロール基体
への溶融亜鉛の侵入を防止すると共に、溶融亜鉛から被
覆ロールの表面への酸化物及び/又は湯垢の堆積を最小
限にすることができる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を提供するが、これら
は本発明を単に例示するものであって、いかな点におい
ても本発明を限定するものではない。例1 55%Al−Zn被覆鋼ストリップを製造する溶融メッ
キラインでは、湯垢及び/又は酸化物の堆積によるポッ
トロールの故障が4〜5日程で起こることが報告されて
いる。故障は、ロールと接触する鋼シート又は他の材料
のくぼみ発生又は他の損傷を引き起こす可能性がある被
覆ロール上の付着物に関係する。デトネーションガン法
によって316Lステンレス鋼ポットロールに5〜7ミ
ルのタングステンカーバイドコバルトを被覆して、試験
を実施した。被覆は、窒化硼素を含有する珪酸ナトリウ
ム溶液を2回適用することによってシールされた。この
溶液は、次の組成、40重量%のBN“ペイント”(3
0%よりも多いBN、4%未満の粘土及び66%よりも
多いH2 O)、10重量%の水、50重量%の珪酸ナト
リウム(SiO2 /Na2 O比=2.5)溶液、を有す
る。
【0015】ロールへのシーラントの2回目の適用後
に、ロールを空気中において212°Fよりも僅かに高
い温度で6時間焼付けた。ロールは溶融亜鉛メッキライ
ンにおいて18日間成功下に作動し、これに対して未被
覆ロール僅か4日間しか続かないことが認められた。
溶融55%Al−Zn浴から取り出すと、ロール面の3
/4を横切って湯垢の堆積が認められた。次いで、この
ロールを薄H2SO4(HClも使用することができる)
中に浸漬すると、被覆の損傷なしに堆積物が除去され
た。次いで、この被覆ロールを使用に戻した。
【0016】例2 公称上純粋な亜鉛をメッキするラインのコーティングリ
グの3つのロール(1つの溝付シンカーロール及び2つ
の平滑な安定化用ロール)のすべてを例1におけるよう
にして被覆してシールした。9日間の使用後に、定期的
な保守のためのライン停止の間にコーティングリブを取
り出して検査した。亜鉛はロール表面から拭き取りによ
って容易に除去されることが判明し、そしてロールを使
用に戻した。同様の使用後に、シールしていないロール
のロール面は、機械的手段又は酸浸漬によること以外は
除去することができない亜鉛で完全に覆われていた。
【0017】当業者には、本発明の精神及び範囲から逸
脱せずに本発明の好ましい具体例に対する幾多の変更修
正をなし得ることを理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−32111(JP,A) 特開 平5−104258(JP,A) 特開 昭51−84786(JP,A) 特開 平3−207764(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 3/10 C09D 1/00 - 1/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)鋼ロールに炭化タングステンコバ
    ルト、アルミナ、シリカ及び炭素よりなる群から選択さ
    れる多孔質被覆を適用し、 (b)6〜18重量%の窒化硼素固形分、9〜26重量
    %のシリケート固形分及び残部の水を含むシリケートの
    水溶液からなる窒化硼素−シリケート含有シーラントを
    準備し、 (c)かかるシーラントを鋼ロールの多孔質外面に適用
    し、そして (d)工程(c)の被覆物品をシーラント被覆から水を
    実質上除去するのに十分な時間の間加熱する、 各工程を含む、鋼ロール外面を溶融亜鉛による攻撃に対
    して保護する方法。
  2. 【請求項2】 シリケートが、式 2 O・xSiO 2 ・yH 2 [式中、Mはアルカリ金属であり、xは1.6〜4の範
    囲内のSiO 2 のモル数であり、yは少なくとも1の値
    のH 2 Oのモル数であり、そしてMはナトリウム、カリ
    ウム及びリチウムよりなる群から選択される]を有する
    請求項1記載の方法。
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