JPS63190174A - 耐高温酸化性および耐食性に優れたアルミニウム系めつき鋼板の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は６００℃以上の温度においても耐高温酸化性と
耐食性とを発揮するアルミニウム系めっき鋼板の製造方
法に関する。

（従来技術） アルミニウムめっ軽鋼板やアルミニウム合金めっき鋼板
は耐熱性に優れているので、従来上り暖房器共やＷｉＦ
ｐＩ器共の燃焼部分、自動車の排気〃ス系統などに使用
されている。これらの用途では、鋼板は６００℃以上に
加熱される場合があるので、６００℃以上の耐高温酸化
性が要求される。

しかしながら普通鋼冷延鋼板にアルミニウムもしくはそ
の合金をめっきした鋼板の耐高温酸化性は一般に６００
℃未満であるので、上記のような用途に使用する場合は
耐高温酸化性を向上させる必要があった。

従来ニのアルミニウム系めっき鋼板の耐高温酸化性を向
上させる方法としては次のような方法が提案されている
。

（１）めっき原板の成分調整による方法（例えば特公昭
６０−１３０２７号、特公昭６０−１３０５３号、特公
昭６０−６３３６３号など）。

（２）耐熱塗料や耐熱樹脂を塗布する方法（例えば特開
昭６１−１１１３７８号）。

（３）金属アルコキシドのアルコール溶液を塗布して加
熱することにより金属酸化物ポリマーの耐酸化皮膜を形
成する方法（特開昭６１−８７８７７号）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしく１）の方法はＳｉやＣｒを多量に添加するため
、めっき性が低下してしまい、めっきのときピンホール
が多くなるという欠点がある。

また（２）の方法は塗膜や皮膜の耐熱温度が高々３００
℃程度であるため、耐酸化温度を６００℃以上にするこ
とが困難であった。

さらに（３）の方法は６００℃以上の耐高温酸化性を有
するが、この方法は金属アルコキシドのアルコール溶液
に無機酸を添加して、會）７Ａアルコキシドの加水分解
により生じた金属水酸化物を加熱により脱水縮合させ、
これにより金属酸化物皮膜にするのであるため、溶液に
は１’！ｆｉ酸の添加が必要である。このためアルミニ
ウム系めっき鋼板に塗布すると無機酸によりめっき層が
腐食されてＩｌｚ〃スを発生し、皮膜にピンホールを生
じさせる。

本発明はこの（３）の方法１こおけるピンホール発生の
問題を解決して、６００℃以上の耐高温酸化性を有する
アルミニツム系めっき鋼板を得ることができるようにし
たものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明はアルミニウムまたはアルミニウム合金めっき鋼
板に下記（Ａ）もしくは（Ｂ）の溶液を塗布して２００
℃以上に加熱し、溶液中に含まれる金属の酸化物皮膜を
形成することにより皮膜にピンホールが発生しないよう
にした。

（Ａ　）Ｓｉのアルコキシドのアルコール溶液に一般式
がＣｎＨ２ｎ＋＋　Ｃ００Ｈ（但しＯ≦ｎ≦１０の整数
）で示される有機酸を添加した溶液。

（Ｂ　）ＳｉのアルコキシドにＴｉ５Ｚｒｘ＾１のアル
コキシドまたはアセチルアセトネート塩の１種または２
種以上を添加したアルコール溶液に一般式がＣｎ１１ｘ
ｎｆＩＣＯＯＩＩ（但し０≦ｎ≦１０の整数）で示され
る有Ｗ１ｆｌｌを添加したＳ液。

上記（Ａ）、（Ｂｌの溶液においてＳｉのアルコキシド
を必須とするのは、Ｓｉアルコキシドの溶液はＴ　ｉ　
ｓＺｒ、＾Ｉのアルコキシドやアセチル７セトネート塩
の溶液に比べて安定性があり、かつ溶液中のコロイド粒
子を均一にすることができて、Ｓｉアルコキシドを均一
に塗布できるからである。このため（Ｂ）溶液のように
他の金属アルコキシドや７セチル７セトネート金属塩を
添加する場合にはＳｉのアルコキシド濃度を一０１％で
７０％以上にするのが好ましい。

溶液に添加する有機酸を一般式がＣｎＨｚｎ＋＋　Ｃ０
ＯＨにしたのは、かかる有機酸の添加ではアルミニウム
系めっき鋼板のめり外層は腐食されず、Ｈ１〃スが発生
しないため、皮膜にピンホールが発生しないためである
。また一般式Ｃｎ１ｌｚｎ＋ＩＣ０Ｏｔｌのｎを０≦ｎ
≦１０の整数にしたのは、ｎ≧１１であると酸強度が弱
くなるため、金属アルコキシドやアセチル７セトネート
金属塩の加水分解がほとんど進行しないため、金属酸化
物の皮膜形成が困難になるからである。

鋼板への塗布後の溶液加熱温度を２００℃以上にしたの
は、２００℃未満であるとＳｉｓ　Ｔｉ、　Ｚｒｓ＾１
のアルコキシドやＴｉ％Ｚ「、＾１の７セチルアセトネ
ート塩の脱水縮合が完全に進行しないため、完全な金属
酸化物のポリマー皮膜にならないからである。

Ｓｉのアルコキシドとしてはエチルシリケートが安価で
好ましい、このＳｉのアルコキシドに添加するＴｉ５Ｚ
ｒｘ＾１のアルコキシドやアセチルアセトネート塩とし
ては、チタンイソプロポキシド、チタンオキシ７セチル
ア七トネート、ノルコニウムメトキシド、ノルコニウム
７セチルアセトネート、アルミニウムイソプロポキシド
、アルミニウム７セチルアセトネートなどを使用すれば
よい。

これらの化合物を希釈するアルコールは特に制限はない
が、皮Ｉ！構造の緻密化や経済性の見地から、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタメール
など低級アルコールが好ましν１　。

溶液の鋼板への塗布は、浸漬例外上げ法、スプレー法、
スピン法、ロール−コート法など公知方法によればよい 塗布量は乾燥後の皮膜厚が０．０５μ輪以上、好ましく
は０．０５〜０．６μｍ、一般的にはｏ、ｉμ−になる
ようにする、　０．０５μ−未満であるとピンホールが
多くなり、０．６μ−より厚くすると可撓性が低下し、
クランクや剥離が生じ易くなる。しかし０．６μ−以上
にすることを妨げるものではない。

（実施例） 実施例１ 板厚０．４ｍｍの溶融アルミニウムめっき鋼板（付着１
１８０９／（至）２）を７七トンで１０分間超音波脱脂
した後、ｔｔｌの左側に示す金属アルコキシドもしくは
アセチルアセトネート金属塩のアルコール溶液に浸漬し
、３ＩｌｌＩＩ／秒の一定速度で引上げ、均一に塗布し
た。そして塗布後この鋼板を３００℃の電気炉中に１５
分間入れ、酸化物皮膜（１５１厚約０．３μ論）を形成
した。

次にこの酸化物皮膜を形成した鋼板を８５０℃の雰囲気
中で４８時間加熱し、加熱前後の重量変化を測定した。

この結果を８１の右側に示す。

実施例２ ［ｆｆＯ，ａｍｓの蒸着アルミニウムめっき鋼板（付着
ｆｌＬ６０９／鋤２）をエタノールで１５分間超音波脱
脂した後、前記実施例１で塗布したのと同一の金属アル
コキシドもしくはアセチル７セトネート金属塩のアルコ
ール溶液に浸漬し、　４　ｅｎ＋７秒の一定速度で引上
げ、均一に塗布した。そして塗布後この鋼板を４００℃
の電気炉中に５分間入れ、酸化物皮ｇ！（ＷＡ厚約０．
５μ−）を形成した。

次にこの酸化物皮膜を形成した鋼板を７００℃の雰囲気
中で１２０時間加熱し、加熱前後の重量変化を測定した
。この結果を表２に示す。

実施例３ 板厚０．５−の溶融アルミニウムめっ終鋼板（付着量１
００９／曽２）を７七トンで１０分間超音波脱脂した後
、表３の左側に示す金属アルコキシドもしくは７セチル
アセトネート金属塩のアルコール溶液に浸漬し、２　ｍ
ｓ／秒の一定速度で引上げ、均一に塗布した。そして塗
布後この鋼板を３５０℃の電気炉中に１０分間入れ、酸
化物皮膜（ｌＩ厚約０．２μ鋤）を形成した。

次にこの酸化物皮膜を形成した鋼板を６５０℃の雰囲気
中で８時間加熱後冷却するサイクルを１０サイクル行い
、加熱前後の重量変化を測定した。

この結果を表３の右側に示す。

実施例４ 実施例１〜３で製造した鋼板の加熱前のものの一部を塩
水噴霧試験し、２４０時間後の白錆発生率を調査した。

この結果を表４に示す。

表４ （効果） 以上のごとく本発明はアルミニウム系めっ訃鋼板に金属
アルコキシドもしくはアセチル７セトネート金属塩のア
ルコール溶液を塗布して耐高温酸化性、耐食性に優れた
アルミニウム系めっき鋼板を製造する際、溶液に添加す
る酸として有機酸を使用するのであるが、有機際を使用
すればめっき層のアルミニウムを腐食しないので、皮膜
には１１２〃ス発生によるピンホールが発生しない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムまたはアルミニウム合金めっき鋼板
   に下記（Ａ）もしくは（Ｂ）の溶液を塗布して２００℃
   以上に加熱し、溶液中に含まれる金属の酸化物皮膜を形
   成することを特徴とする耐高温酸化性および耐食性に優
   れたアルミニウム系めっき鋼板の製造方法。（Ａ）Ｓｉ
   のアルコキシドのアルコール溶液に一般式がＣ＿ｎＨ＿
   ２＿ｎ＿＋＿１ＣＯＯＨ（但し０≦ｎ≦１０の整数）で
   示される有機酸を添加した溶液。 （Ｂ）ＳｉのアルコキシドにＴｉ、Ｚｒ、Ａｌのアルコ
   キシドまたはアセチルアセトネート塩の１種または２種
   以上を添加したアルコール溶液に一般式がＣ＿ｎＨ＿２
   ＿ｎ＿＋＿１ＣＯＯＨ（但し０≦ｎ≦１０の整数）で示
   される有機酸を添加した溶液。
2. （２）前記（Ｂ）溶液におけるＳｉのアルコキシド濃度
   をｍｏｌ％で７０％以上にすることを特徴とする耐高温
   酸化性および耐食性に優れたアルミニウムめっき鋼板の
   製造方法。