JPH068512B2

JPH068512B2 - ほうろう用被覆鋼板

Info

Publication number: JPH068512B2
Application number: JP16083486A
Authority: JP
Inventors: 忠義和田; 克彦矢部; 信雄桑名; 和久山下; 真之松田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS6318086A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はほうろう用被覆鋼板に関し、特に爪飛びや泡欠
陥のないほうろう製品の製造を可能にする鋼板を提供す
ることにある。

（従来の技術）周知の通りほうろう成品の欠陥には、爪飛び、泡及び密
着性不良等があり、ほうろう用鋼板と釉薬の組み合せや
前処理が不適当な場合に、欠陥が発生しやすい。

爪飛びは、焼成時にほうろう釉薬又は焼成炉の雰囲気中
の水分の分解により生じた水素が鋼中に入り、冷却時に
鋼板とほうろう皮膜の界面に集まり、その水素ガスの圧
力により、ほうろう膜がはね飛ばされて発生したものと
考えられる。

そこで耐爪飛性を改善する方法として、鋼中の介在物、
析出物を多くし、その周辺に水素を吸蔵させる方法が従
来から知られており、たとえばTi-C、Ti-SおよびTi-REM
-S系では、特開昭48-222号公報、特開昭52-131919号公
報および特公昭54-3447号公報などが、Ｂ−Ｎ系では特
開昭58-1013号公報などがある。

一方、泡系欠陥にはコッパーヘッドやピンホール等があ
り、これらは主に鋼中〔C〕、カーバイトなどが焼成時
に分解し、COxガスになり、泡系欠陥になると考えられ
ている。その防止策ないしは加工性の向上策として、溶
鋼時又は焼成時に脱炭しており、たとえば特開昭56-515
53号公報又は特開昭51-6813号公報等がある。

しかし、泡系欠陥の原因として〔C〕源以外に、鋼板表
面の介在物も関係している様で、爪飛びと泡欠陥を同時
に完全防止するのは容易ではない。

（発明が解決しようとする問題点）本発明はほうろう成品にした場合に生じる爪飛びや泡欠
陥を、同時に防止しようとするほうろう用被覆鋼板を提
供することにある。

（問題を解決するための手段）本発明は上記鋼板を提供するために、ほうろう釉薬層の
下層に油を付着せしめたことを特徴とするものである。
即ち、表面粗度がRmaxで、7.2〜５５μｍを有するほう
ろう用鋼板表面に、さび止め油の層を0.2〜5.6g/m²片面
を有し、且つ該層の上にほうろう用釉薬層を有すること
を特徴とするほうろう用被覆鋼板を提供することにあ
る。

一般に、ほうろう用鋼板は、完全脱脂後酸洗ないしはNi
メッキ、中和後、施釉するのが常識とされており、完全
脱脂ないしはそれに近い状態にする事が不可欠になって
いるので、本発明の様に、施釉されたほうろう用鋼板の
釉薬の下層に、油を付着せしめるのは従来の常識では考
えられない製品である。

以下、本発明を詳細に説明する。

さて、本発明の鋼板は、表面粗度を調整したほうろう用
鋼板と、その表面に(1)さび止め油及び釉薬層又は(2)Ni
メッキ層、さび止め油及び釉薬層の三又は四構成体から
なる。

先ず、ほうろう用鋼板としては、製鋼及び焼鈍段階で成
分調整及び脱炭ないしは脱窒処理や、加熱、熱延仕上温
度、巻取温度、冷延率、焼鈍条件及び調質圧延等で、鋼
中析出物、介在物及び転位等の欠陥を調整し、ほうろう
用鋼板に適するものにする。

そして、これらの鋼板の表面粗度を、Rmaxで、7.2〜５
５μｍに調整する。表面粗度の調整方法として、一般に
酸洗、ダルロール圧延、研摩（グラインダー、ペーパ
ー、ショットブラスト、放電加工等）及び研削等で行
う。ここで、表面粗度Rmaxは、鋼板表裏面のＬ及びＣ方
向のRmaxの平均値で表示することにする。片面ほうろう
掛けの場合は、ほうろうを掛ける面のみでよい。

表面粗度がRmaxで7.2μｍ未満では、その上にさび止め
油を塗布した際、鋼板全面の油膜厚さが不均一になり易
く、且つ、ほうろう釉薬を施釉し、焼成すると、溶融し
た釉薬の表面張力で、釉引けが起り、鋼板上に釉薬の付
着した部分と、釉薬が付着していない部分が発生する。

又焼成時に油の分解ガスにより、釉薬が浮上しやすくな
る。油及び釉薬の鋼板へのアンカーリング効果をもたせ
るためには、Rmaxで7.2以上の粗度が必要であり、一
方、１インチ当りのピーク数、PPIは約25〜300ピーク／
インチで、中心線平均粗さRaは、約0.6〜4.0μｍであ
る。

Rmaxで５５μｍ超にするためには酸洗で、長時間を要
し、且つ、鋼板表面にスマット（よごれ）が大量に付着
し、ほうろう成品に泡欠陥が発生しやすくなり、又ダル
ロールで粗度を５５μｍ超にするのは、ロール表面の粗
度調整が困難で、且つ、使用時のロール表面の摩耗が激
しいので、ロール交換を頻繁に行う必要があり、コスト
的に不利である。

更に、ショットブラストでは鋼板表面の粗度を粗くする
のに適するが、Rmaxで５５μｍ超にするために、ショッ
トの噴射圧を極めて高くする必要があり、設備及び電力
消費の面でコスト高になり不利である。以上から適正な
粗度はRmax7.2〜５５μｍとした。

次に、さび止め油として、JISでNP-0〜11及びNP18〜20
の15種類に整理され、これらの中には通常、防錆油、潤
滑油、機械油等と呼称しているものが含まれ、又気化性
さび止め剤も効果があると考えられる。

本発明の塗油の作用、効果はほうろう釉薬が焼成の昇温
時に約500〜600℃で軟化、溶融する迄の低温度で油が分
解、燃焼し、釉薬中の水分及び酸素を蒸発、除去するこ
とにより、前記爪飛び及び泡の発生を減少又は防止でき
ると考えられる。

その塗布量は0.2〜5.6g/m²片面が適正である。

塗油量が0.2g/m²片面未満では、塗油していない部分が
生じたり、少量すぎて通常の脱脂した鋼板と変らなくな
り、本発明の主効果である焼成時に油が燃焼して、ほう
ろう釉薬中の水分の乾燥又は酸素の追出しに不十分で、
塗油の効果がなくなるからである。

更に、塗油量が5.6g/m²片面超では、焼成時に油の燃
焼、分解ガスが大量に発生し、ほうろう釉薬が鋼板上か
ら浮上し、剥離したり、部分的に浮上して釉引けが起り
易くなり、又コスト高になる。

なお、上記のさび止め油の内、引火点が９８℃以上のも
のを適用するのが望ましい。引火点が９８℃未満の油は
焼成時に油の燃焼、分解ガスが低温時に、短時間で大量
に発生し、その上面に付着している未溶融のほうろう釉
薬を鋼板表面から浮上させ、剥離してしまうことがある
ので、少量の塗油か、又は、高温引火点のものと混合で
使用するとよい。

塗油は一般にスプレイ、ロールコーター、浸漬、フロー
コーター、はけ塗り等で行う。長尺物ではスプレイで、
塗布後ロールで塗布量を均一にする。また、少量で均一
塗布する場合には、静電塗装で行う。

また、鋼板にNiメッキを施したのちに塗油を行ってもよ
い。即ち、鋼板表面の粗度を調整した後、脱脂、酸洗後
約７０℃に加熱した数％のNiSO₄水溶液（pHが2.5〜3.
0）に、約数分間浸漬してメッキ処理し、その後、中
和、乾燥して、上記さび止め油を塗布する。Niメッキの
効用は、ほうろう成品の欠陥防止に効果があるが、特に
ほうろう膜の鋼板への密着性を向上する。

次に、塗油された鋼板は白板、パネル等の平板のままで
使用するか、曲げ、プレス加工、溶接等を行い、各用途
別の成形品に加工する。プレス部品等は、鋼板の粗度の
凹部に油が十分残留しており、そのままで十分である。

このように、塗油されたほうろう用鋼板に、ほうろう釉
薬を施釉する。ほうろう釉薬は溶融後急冷破砕されたガ
ラス質（フリット）に浮遊剤、着色剤、水を加えてボー
ルミル等で、約200メッシュに微粉砕したもの（スリッ
プ）で、これらの成分は、ほうろう成分ないしはその用
途により異なり、更に種々の添加物を加えることがあ
る。

施釉はスプレイ、浸漬、静電スプレイ、電気泳動法等が
あり、鋼板の片面又は両面に行う。又一般に２回掛２回
焼成、１回掛１回焼成があり、２回掛の場合、下掛けは
850〜920℃の高温で、上掛け又は１回掛けは800〜870℃
の中温で焼成される。

施釉後、室温〜100℃位で数10分乾燥し、約800〜920℃
の炉で焼成するか、連続炉で乾燥、焼成、冷却を行な
い、ほうろう成品に仕上げる。

ＡやＡメッキ鋼板には400〜600℃で低温焼成する釉
薬が用いられている。

本発明の製品から製造されるほうろう成品は、耐食性、
耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性、豊かな色彩等に優れ、給
湯機、浴槽、ストーブ、レンジ、ケトル、ボール、鍋、
ポット、炊飯器、流し台、化学又は醸造用容器、建築用
パネル、白板、熱交換器等に用いられる。

（実施例１）第１表の成分（重量％）の2.3mm厚みのほうろう用熱延
鋼板を塩酸々洗した鋼板及び0.8mm厚みのほうろう用冷
延鋼板（0.8％調質圧延済）から150×100mm²のサンプル
に剪断後アルカリ液で脱脂し、１０％硫酸浴中で数分間
酸洗して、粗度を調整した後中和し、熱延鋼板は片面
に、延鋼板は両面に油種と塗油量を変えて、さび止め油
をバーコーターで均一に塗油した。

第２表のフリットＡ及びＢを主成分とする釉薬（スリッ
プ）をスプレイで釉薬し、100℃で３０分間乾燥した後
焼成、空冷後各種ほうろう特性を測定し、その結果を第
３表及び第４表に示す。なお、従来品には酸洗後さび止
め油を塗油しないで製造したものを示す。

第３表及び第４表から明らかなように、ほうろう釉薬を
施釉する前に、各種さび止め油を単独又は混合したもの
を0.2〜5.6g/m²片面塗油し、ほうろう掛けした製品はコ
ッパーヘッド、爪飛びがなく、密着性も良好であった。

これに反し、従来の製造法である脱脂、酸洗のままで施
釉しほうろう掛けした比較品は、コッパーヘッドが多数
発生する。又、塗油量が5.6g/m²片面超の８g/m²片面の
ように多すぎると釉引きが発生する。なお、密着性は８
０％以上を合格の目安にしている。

（実施例２）実施例１と同様に、表１の0.8mm厚の冷薄ほうろう用鋼
板を150×100mm²に剪断、脱脂後、酸洗、＃１２０ペー
パー研磨、ショット或いはそれらの組合せで、鋼板表裏
面の粗度をRmaxで6.5〜５５μｍに調整後、塗油し、そ
の上層に第２表のほうろう釉薬Ｂを施釉し、乾燥後850
℃で３分間焼成後空冷し、各種ほうろう特性を調査した
結果を第５表に示す。なお、比較品は通常のほうろうの
製造工程でほうろう掛けしたものを示す。

第５表には、施釉前のほうろう用鋼板の粗度の影響を調
べたもので、Rmaxで１０〜５５μｍの粗度にすると、各
種ほうろう特性は極めて良好であった。

（実施例３）実施例２と同様の方法で、ほうろう釉薬を両面１回掛用
釉薬Ｃを用い、施釉後の乾燥条件も100℃で３０分間、5
0℃で３０分間及び常温で３０分間（自然乾燥）を行っ
た後焼成した。第６表に得られた結果を、比較品ととも
に示す。

第６表では両面１回掛けに本発明品を適用したが、Rmax
が7.2μｍでも良好であった。また、釉薬の乾燥条件と
して、常温乾燥から１００℃の乾燥でも良好であった。
更に、Niメッキ処理により、密着性は両面１回掛ほうろ
うでも、良好である。

なお、比較法では、粗度調整及び鋼種の選定不良等で、
ほうろう膜の剥離、密着性不良（８０％未満）が発生し
ている。

（発明の効果）本発明にかかわるほうろう用被覆鋼板は、ほうろう特性
が良好で、従来のほうろう用鋼板と比較して、ほうろう
欠陥を防止できるので、その経済的効果、作業効率が極
めて大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下和久兵庫県姫路市広畑区富士町１新日本製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者松田真之福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗度がRmaxで7.2〜５５μｍを有する
ほうろう用鋼板表面に、さび止め油の層を0.2〜5.6g/m²
片面を有し、且つ、該層の上にほうろう用釉薬層を有す
ることを特徴とするほうろう用被覆鋼板。
【請求項２】鋼板とさび止め油の層の間に、Niメッキ層
を有する特許請求の範囲第１項記載のほうろう用被覆鋼
板。