JP2779781B2 - 建築材料のコーティング - Google Patents
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- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
- E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
- E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
- E04D3/30—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of metal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/12—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of metal or with an outer layer of metal or enameled metal
-
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の建築用材料の技
術に関し、さらに特に長い寿命及び望ましい色調を提供
する一方環境に優しい建築用シート材料に関する。
術に関し、さらに特に長い寿命及び望ましい色調を提供
する一方環境に優しい建築用シート材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】明細書が、当業者に周知であることを詳
細に特に述べる必要がないように従来の資料として、米
国特許第４９８７７１６及び４９３４１２０号は、それ
について本発明が使用できそしてここに参考として引用
されるタイプの金属屋根システムを説明している。屋根
材料のホット・ディップコーティング工程を説明してい
る１９９３年１月４日に出願された米国特許出願第００
０１０１号も、ここに参考として引用される。本発明
は、金属シート材料をコーティングする技術に関し、そ
してさらに特に亜鉛及び錫のホット・ディップされたコ
ーティングにより鋼材料のシートのコーティングに関す
るが、本発明はそれより広い適用ができる。
細に特に述べる必要がないように従来の資料として、米
国特許第４９８７７１６及び４９３４１２０号は、それ
について本発明が使用できそしてここに参考として引用
されるタイプの金属屋根システムを説明している。屋根
材料のホット・ディップコーティング工程を説明してい
る１９９３年１月４日に出願された米国特許出願第００
０１０１号も、ここに参考として引用される。本発明
は、金属シート材料をコーティングする技術に関し、そ
してさらに特に亜鉛及び錫のホット・ディップされたコ
ーティングにより鋼材料のシートのコーティングに関す
るが、本発明はそれより広い適用ができる。
【０００３】長い間、種々のシートのゲージの厚さの曲
げやすい金属から作られる建築用材料例えば金属屋根シ
ステム及び金属サイディングシステムが使用されてき
た。金属例えば炭素鋼、ステンレス鋼、銅及びアルミニ
ウムが、最もよく知られているタイプの金属である。こ
れらの建築用金属材料は、金属の表面の急速な酸化を防
ぎ、それにより材料の寿命を延ばすために、腐食抵抗性
コーティングにより通常処理される。炭素鋼及びステン
レス鋼によく使用されている腐食抵抗性コーティング
は、ターンメタル（ｔｅｒｎｅ）コーティングである。
ターンメタルコーティングは、その比較的な低コスト、
適用の容易さ、優れた腐食抵抗性及び風化中の望ましい
色調により、屋根材料のための主要なしかも最もよく使
用されているコーティングである。ターンメタルコーテ
ィングは、概して約８０％の鉛を含みそして残りが錫で
ある合金である。コーティングは、一般に、材料がター
ンメタル金属の溶融浴中に浸漬されるホット・ディップ
工程により建築用材料に適用される。ターンメタルで被
覆されたシート金属は、優れた抵抗性を示しそして種々
の適用で使用されるが、ターンメタルコーティングは、
環境に対するその影響について疑問がもたれている。環
境上及び公共上の安全の法律は、最近提案されている及
び／又は成立しており、鉛を含む材料の使用を禁止して
いる。ターンメタル合金は、非常に高い％の鉛を含むの
で、ターンメタルにより被覆された材料は、種々のタイ
プの用途又は適用例えば帯水層の屋根システムで禁止さ
れてきた。ターンメタルコーティングから溶脱するかも
しれない鉛の懸念は、二三のタイプのビルディングの適
用に、これらの被覆された材料を不適切及び／又は望ま
しくないことにしている。ターンメタル合金は、新しく
適用されたターンメタルが非常に光りそして極めて反射
性であるという不利をさらに有する。その結果、非常な
反射性のコーティングは、例えば空港及び軍事設備にお
けるビルディング又は屋根システムに使用できない。タ
ーンメタルコーティングは、ターンメタルコーティング
内の成分が減少される（風化される）に従ってその非常
な反射性を実際的に失うが、ターンメタルコーティング
が大気に曝されるとき、所望の量の減少は約１／２−２
年を要し、従ってターンメタルが、これらの特殊の領域
で使用される前に長期間にわたって貯蔵されることを要
する。貯蔵時間は、もしターンメタル被覆材料がロール
で貯蔵されそしてロールが大気から保護されるならば、
顕著に長くなる。しかし、一度ターンメタルが適当に風
化されると、風化されたコーティングの色は、非常にあ
りふれた灰色のダークトーン（ｇｒｅｙ−ｅａｒｔｈ
ｔｏｎｅ）の色である。
げやすい金属から作られる建築用材料例えば金属屋根シ
ステム及び金属サイディングシステムが使用されてき
た。金属例えば炭素鋼、ステンレス鋼、銅及びアルミニ
ウムが、最もよく知られているタイプの金属である。こ
れらの建築用金属材料は、金属の表面の急速な酸化を防
ぎ、それにより材料の寿命を延ばすために、腐食抵抗性
コーティングにより通常処理される。炭素鋼及びステン
レス鋼によく使用されている腐食抵抗性コーティング
は、ターンメタル（ｔｅｒｎｅ）コーティングである。
ターンメタルコーティングは、その比較的な低コスト、
適用の容易さ、優れた腐食抵抗性及び風化中の望ましい
色調により、屋根材料のための主要なしかも最もよく使
用されているコーティングである。ターンメタルコーテ
ィングは、概して約８０％の鉛を含みそして残りが錫で
ある合金である。コーティングは、一般に、材料がター
ンメタル金属の溶融浴中に浸漬されるホット・ディップ
工程により建築用材料に適用される。ターンメタルで被
覆されたシート金属は、優れた抵抗性を示しそして種々
の適用で使用されるが、ターンメタルコーティングは、
環境に対するその影響について疑問がもたれている。環
境上及び公共上の安全の法律は、最近提案されている及
び／又は成立しており、鉛を含む材料の使用を禁止して
いる。ターンメタル合金は、非常に高い％の鉛を含むの
で、ターンメタルにより被覆された材料は、種々のタイ
プの用途又は適用例えば帯水層の屋根システムで禁止さ
れてきた。ターンメタルコーティングから溶脱するかも
しれない鉛の懸念は、二三のタイプのビルディングの適
用に、これらの被覆された材料を不適切及び／又は望ま
しくないことにしている。ターンメタル合金は、新しく
適用されたターンメタルが非常に光りそして極めて反射
性であるという不利をさらに有する。その結果、非常な
反射性のコーティングは、例えば空港及び軍事設備にお
けるビルディング又は屋根システムに使用できない。タ
ーンメタルコーティングは、ターンメタルコーティング
内の成分が減少される（風化される）に従ってその非常
な反射性を実際的に失うが、ターンメタルコーティング
が大気に曝されるとき、所望の量の減少は約１／２−２
年を要し、従ってターンメタルが、これらの特殊の領域
で使用される前に長期間にわたって貯蔵されることを要
する。貯蔵時間は、もしターンメタル被覆材料がロール
で貯蔵されそしてロールが大気から保護されるならば、
顕著に長くなる。しかし、一度ターンメタルが適当に風
化されると、風化されたコーティングの色は、非常にあ
りふれた灰色のダークトーン（ｇｒｅｙ−ｅａｒｔｈ
ｔｏｎｅ）の色である。
【０００４】炭素鋼の錫コーティングは、食品工業にお
ける使用に周知の方法である。しかし、建築用材料の特
殊化された技術では、建築用材料のための錫コーティン
グは、本発明によりなされるまで、使用されてこなかっ
た。食品工業で使用されるために炭素鋼に錫コーティン
グを適用する最もよく知られている方法は、電気分解法
によるものである。電気分解法では、コーティングの厚
さは、非常に薄く、概して３．８×１０−４−２０．７
×１０−４４ｍｍ（１．５×１０−５−８．１５×１０
−５インチ）に及ぶ。その上、金属材料を適当に電気メ
ッキするのに必要な装置及び材料は、非常に高価であり
そして使用するのに比較的複雑である。電気メッキされ
た錫コーティングを適用する費用及び錫コーティングの
制限された得ることのできる厚さは、ビルディング及び
屋根材料のためにこの方法を使用するには不利となる。
錫コーティングを適用するホット・ディップ工程が使用
できるが、もし建築用材料が適当に製造されずそしてコ
ーティングが適切に屋根材料に適用されないならば、錫
コーティングにおいて微細な領域の切れ目が生じ、非均
一性の腐食の保護をもたらす。これは、錫がホット・デ
ィップ工程によりステンレス鋼材料に適用されるとき、
特に問題である。錫は、酸化条件下では鋼に対して電解
保護的（ｅｌｅｃｔｒｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ）ではな
い。その結果、錫コーティングにおける切れ目は、曝さ
れた金属の腐食を生じさせる。錫コーティングは、反射
性の高い表面を有する不利をさらに有する。錫コーティ
ングは、酸化に抵抗する非常に安定なコーティングであ
り、従って錫の非常に反射性の表面は、長い間被覆され
た材料の上に残ったままである。たとえ錫コーティング
が酸化し始めたときでも、酸化されたコーティングは、
白色のテクスチュア（酸化錫）を形成し、風化されたタ
ーンメタルコーティングに見いだされるポピュラーな灰
色のダークトーンの色を変えない。その結果、錫コーテ
ィングにより被覆された建築用材料は、被覆された材料
がさらに処理（ペンキが塗られる）されるか、又は錫が
酸化される時間を許すまで、非常に反射性の材料が望ま
しくない環境では使用できない。
ける使用に周知の方法である。しかし、建築用材料の特
殊化された技術では、建築用材料のための錫コーティン
グは、本発明によりなされるまで、使用されてこなかっ
た。食品工業で使用されるために炭素鋼に錫コーティン
グを適用する最もよく知られている方法は、電気分解法
によるものである。電気分解法では、コーティングの厚
さは、非常に薄く、概して３．８×１０−４−２０．７
×１０−４４ｍｍ（１．５×１０−５−８．１５×１０
−５インチ）に及ぶ。その上、金属材料を適当に電気メ
ッキするのに必要な装置及び材料は、非常に高価であり
そして使用するのに比較的複雑である。電気メッキされ
た錫コーティングを適用する費用及び錫コーティングの
制限された得ることのできる厚さは、ビルディング及び
屋根材料のためにこの方法を使用するには不利となる。
錫コーティングを適用するホット・ディップ工程が使用
できるが、もし建築用材料が適当に製造されずそしてコ
ーティングが適切に屋根材料に適用されないならば、錫
コーティングにおいて微細な領域の切れ目が生じ、非均
一性の腐食の保護をもたらす。これは、錫がホット・デ
ィップ工程によりステンレス鋼材料に適用されるとき、
特に問題である。錫は、酸化条件下では鋼に対して電解
保護的（ｅｌｅｃｔｒｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ）ではな
い。その結果、錫コーティングにおける切れ目は、曝さ
れた金属の腐食を生じさせる。錫コーティングは、反射
性の高い表面を有する不利をさらに有する。錫コーティ
ングは、酸化に抵抗する非常に安定なコーティングであ
り、従って錫の非常に反射性の表面は、長い間被覆され
た材料の上に残ったままである。たとえ錫コーティング
が酸化し始めたときでも、酸化されたコーティングは、
白色のテクスチュア（酸化錫）を形成し、風化されたタ
ーンメタルコーティングに見いだされるポピュラーな灰
色のダークトーンの色を変えない。その結果、錫コーテ
ィングにより被覆された建築用材料は、被覆された材料
がさらに処理（ペンキが塗られる）されるか、又は錫が
酸化される時間を許すまで、非常に反射性の材料が望ま
しくない環境では使用できない。
【０００５】通常メッキ（ｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏ
ｎ）として知られている亜鉛金属による建築用材料の被
覆は、腐食を防ぐ他のポピュラーな金属の処理である。
亜鉛は、その比較的低コスト、適用の容易さ（即ちホッ
ト・ディップ適用）及び優れた腐食抵抗性のために、建
築用材料を被覆するのに非常に望ましい金属である。亜
鉛は、又酸化条件下で鋼に対して電解保護的であり、そ
して亜鉛コーティングの切れ目により、腐食から曝され
た金属を防ぐ。この電気分解的保護は、カットの端、擦
り傷、及び他のコーティングの切れ目で、曝された金属
を保護するのに十分な距離で曝された金属表面上の亜鉛
コーティングから離れて延びる。亜鉛を使用する利点が
あるにもかかわらず、亜鉛コーティングは、それを多く
のタイプのビルディングの適用に望ましくないとする二
三の不利を有する。亜鉛コーティングは、多くのタイプ
の金属に結合するが、形成された結合は強くなく、そし
てビルディング材料から剥がれる亜鉛コーティングを生
ずる。亜鉛は、標準のステンレス鋼材料の上にうまく結
合しない。亜鉛は、又ステンレス鋼材料に関するホット
・ディップ工程で均一及び／又は厚いコーティングを形
成しない。その結果、コーティングの切れ目が、ステン
レス鋼の表面に通常見いだされる。亜鉛は、又非常に剛
性のもろい金属であり、ビルディング材料が現場で形成
される、即ち屋根材料のプレス取り付けの場合、ひびが
入る及び／又は剥がれ勝ちである。亜鉛が酸化され始め
るとき、亜鉛コーティングは、白色の粉末状のテキスチ
ャア（酸化亜鉛）を形成する。ポピュラーな灰色のダー
クトーンの色は、決して純粋な亜鉛コーティングから得
られない。金属の建築用材料に適用される腐食抵抗性コ
ーティングに伴う種々の環境上の懸念及び問題により、
腐食から材料を保護する材料に容易にしかも成功して適
用でき、適用後に反射性の高い表面を有することなく、
標準のホット・ディップ工程により適用でき、ポピュラ
ーな灰色のダークトーンの色に風化され、そして材料を
建築現場で形成させるコーティングに対する需要が存在
する。
ｎ）として知られている亜鉛金属による建築用材料の被
覆は、腐食を防ぐ他のポピュラーな金属の処理である。
亜鉛は、その比較的低コスト、適用の容易さ（即ちホッ
ト・ディップ適用）及び優れた腐食抵抗性のために、建
築用材料を被覆するのに非常に望ましい金属である。亜
鉛は、又酸化条件下で鋼に対して電解保護的であり、そ
して亜鉛コーティングの切れ目により、腐食から曝され
た金属を防ぐ。この電気分解的保護は、カットの端、擦
り傷、及び他のコーティングの切れ目で、曝された金属
を保護するのに十分な距離で曝された金属表面上の亜鉛
コーティングから離れて延びる。亜鉛を使用する利点が
あるにもかかわらず、亜鉛コーティングは、それを多く
のタイプのビルディングの適用に望ましくないとする二
三の不利を有する。亜鉛コーティングは、多くのタイプ
の金属に結合するが、形成された結合は強くなく、そし
てビルディング材料から剥がれる亜鉛コーティングを生
ずる。亜鉛は、標準のステンレス鋼材料の上にうまく結
合しない。亜鉛は、又ステンレス鋼材料に関するホット
・ディップ工程で均一及び／又は厚いコーティングを形
成しない。その結果、コーティングの切れ目が、ステン
レス鋼の表面に通常見いだされる。亜鉛は、又非常に剛
性のもろい金属であり、ビルディング材料が現場で形成
される、即ち屋根材料のプレス取り付けの場合、ひびが
入る及び／又は剥がれ勝ちである。亜鉛が酸化され始め
るとき、亜鉛コーティングは、白色の粉末状のテキスチ
ャア（酸化亜鉛）を形成する。ポピュラーな灰色のダー
クトーンの色は、決して純粋な亜鉛コーティングから得
られない。金属の建築用材料に適用される腐食抵抗性コ
ーティングに伴う種々の環境上の懸念及び問題により、
腐食から材料を保護する材料に容易にしかも成功して適
用でき、適用後に反射性の高い表面を有することなく、
標準のホット・ディップ工程により適用でき、ポピュラ
ーな灰色のダークトーンの色に風化され、そして材料を
建築現場で形成させるコーティングに対する需要が存在
する。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、建築用材料で使用されるため
の腐食抵抗性の環境に優しい被覆（コーティング）の処
方に関し、そのコーティングは、環境に優しく、低い鉛
含量を有し、風化して、風化されたターンメタルの灰色
のダークトーンの色に似た反射性が高くない望ましい表
面を形成する。本発明は、低反射性で顕著な耐腐食抵抗
性を備えた錫−亜鉛合金被覆で被覆された被覆金属材料
であって、該被覆が少なくとも１５重量％の錫、少なく
とも３０重量％の亜鉛、及び少なくとも合金の腐食抵抗
性能を増強するに足る量のニッケルおよび少なくとも合
金中の錫の結晶化を防ぐに足る量の金属安定化剤からな
る合金であり、該錫と該亜鉛の合計量が該合金の８０重
量％を超えて存在し、該金属安定化剤がアンチモン、ビ
スマス及びそれらの混合物からなる群から選択され、且
つ該合金が鉛を実質上含まないことを特徴とする上記被
覆金属材料である。 また方法においては、（ａ）金属の
シートを用意し、（ｂ）重量で、少なくとも３０％の亜
鉛、少なくとも１５％の錫、０．３〜５％のニッケル及
び少なくとも０．０５重量％のアンチモン、ビスマス及
びそれらの混合物からなる群から選択された金属安定化
剤を含んでおり、鉛は含まれていても０．０５％より少
ない腐食抵抗性能金属合金で該金属シートを被覆し、
（ｃ）該金属材料の上の該腐食抵抗性能合金の厚みを
０．００１〜０．０５インチ（０．００２５４〜０．１
２７ｃｍ）に制御する上記各工程を含むことを特徴とす
る耐腐食性シートの製造方法である。本発明の主な特徴
に従って、錫・亜鉛合金により被覆された概してステン
レス鋼、炭素鋼又は銅の建築用材料が提供される。他の
材料例えばニッケル合金、アルミニウム、チタン、青銅
なども、錫・亜鉛合金により被覆できる。錫・亜鉛コー
ティングは、亜鉛及び錫を主として含む多相金属コーテ
ィングである。多相コーティングの亜鉛含量は、少なく
とも３０重量％であり、錫含量は、少なくとも１５重量
％である。錫・亜鉛合金の錫及び亜鉛含量は、合金の少
なくとも８０重量％を占め、好ましくは合金の少なくと
も９０重量％を占める。ユニークな錫・亜鉛の組み合わ
せは、酸化から建築用材料の表面を保護する腐食抵抗性
コーティング、環境的に優しく従って鉛含有材料に伴う
損傷を免れるコーティング、並びに風化されたターンメ
タルに非常に似ておりしかも又非常に反射性でない灰色
のダークトーンの色の表面を形成するコーティングを提
供する。ステンレス鋼基体上に錫・亜鉛をもたらしてス
テンレス鋼の上に鉛の少ない色の保護的コーティングを
形成することは、金属のコーティングの技術にとり新し
いことである。本発明の他の局面によれば、錫・亜鉛コ
ーティングは、ホット・ディップ工程により金属屋根材
料に適用される。もし錫・亜鉛コーティングが、ステン
レス鋼の建築用材料に適用されるならば、コーティング
は、好ましくは、特別な方法により建築用材料に適用さ
れる。特別な方法は、ステンレス鋼の表面から酸化物を
除き、強い結合がステンレス鋼の表面と錫・亜鉛コーテ
ィングとの間に形成されるようにステンレス鋼の表面を
活性化する。本明細書の「ステンレス鋼」は、クロム及
び鉄を含む広い範囲の合金金属として規定される。合金
は、又他の元素例えばニッケル、炭素、モリブデン、珪
素、マンガン、チタン、硼素、銅、アルミニウム、窒素
及び種々の他の金属又は化合物を含むことができる。元
素例えばニッケルは、クロム・鉄合金の表面の上にフラ
ッシュ（電気メッキ）されるか、又はクロム・鉄合金中
に直接配合される。特別な予備処理工程は、又錫・亜鉛
コーティングを適用する前に基体の表面から酸化物を除
くために、他の建築用材料の基体例えば炭素鋼、銅、チ
タン、アルミニウム、青銅及び錫を予め処理するのに使
用できる。特別な予備処理工程は、基体の表面の激しい
酸洗い及び化学的活性化を含む。
の腐食抵抗性の環境に優しい被覆（コーティング）の処
方に関し、そのコーティングは、環境に優しく、低い鉛
含量を有し、風化して、風化されたターンメタルの灰色
のダークトーンの色に似た反射性が高くない望ましい表
面を形成する。本発明は、低反射性で顕著な耐腐食抵抗
性を備えた錫−亜鉛合金被覆で被覆された被覆金属材料
であって、該被覆が少なくとも１５重量％の錫、少なく
とも３０重量％の亜鉛、及び少なくとも合金の腐食抵抗
性能を増強するに足る量のニッケルおよび少なくとも合
金中の錫の結晶化を防ぐに足る量の金属安定化剤からな
る合金であり、該錫と該亜鉛の合計量が該合金の８０重
量％を超えて存在し、該金属安定化剤がアンチモン、ビ
スマス及びそれらの混合物からなる群から選択され、且
つ該合金が鉛を実質上含まないことを特徴とする上記被
覆金属材料である。 また方法においては、（ａ）金属の
シートを用意し、（ｂ）重量で、少なくとも３０％の亜
鉛、少なくとも１５％の錫、０．３〜５％のニッケル及
び少なくとも０．０５重量％のアンチモン、ビスマス及
びそれらの混合物からなる群から選択された金属安定化
剤を含んでおり、鉛は含まれていても０．０５％より少
ない腐食抵抗性能金属合金で該金属シートを被覆し、
（ｃ）該金属材料の上の該腐食抵抗性能合金の厚みを
０．００１〜０．０５インチ（０．００２５４〜０．１
２７ｃｍ）に制御する上記各工程を含むことを特徴とす
る耐腐食性シートの製造方法である。本発明の主な特徴
に従って、錫・亜鉛合金により被覆された概してステン
レス鋼、炭素鋼又は銅の建築用材料が提供される。他の
材料例えばニッケル合金、アルミニウム、チタン、青銅
なども、錫・亜鉛合金により被覆できる。錫・亜鉛コー
ティングは、亜鉛及び錫を主として含む多相金属コーテ
ィングである。多相コーティングの亜鉛含量は、少なく
とも３０重量％であり、錫含量は、少なくとも１５重量
％である。錫・亜鉛合金の錫及び亜鉛含量は、合金の少
なくとも８０重量％を占め、好ましくは合金の少なくと
も９０重量％を占める。ユニークな錫・亜鉛の組み合わ
せは、酸化から建築用材料の表面を保護する腐食抵抗性
コーティング、環境的に優しく従って鉛含有材料に伴う
損傷を免れるコーティング、並びに風化されたターンメ
タルに非常に似ておりしかも又非常に反射性でない灰色
のダークトーンの色の表面を形成するコーティングを提
供する。ステンレス鋼基体上に錫・亜鉛をもたらしてス
テンレス鋼の上に鉛の少ない色の保護的コーティングを
形成することは、金属のコーティングの技術にとり新し
いことである。本発明の他の局面によれば、錫・亜鉛コ
ーティングは、ホット・ディップ工程により金属屋根材
料に適用される。もし錫・亜鉛コーティングが、ステン
レス鋼の建築用材料に適用されるならば、コーティング
は、好ましくは、特別な方法により建築用材料に適用さ
れる。特別な方法は、ステンレス鋼の表面から酸化物を
除き、強い結合がステンレス鋼の表面と錫・亜鉛コーテ
ィングとの間に形成されるようにステンレス鋼の表面を
活性化する。本明細書の「ステンレス鋼」は、クロム及
び鉄を含む広い範囲の合金金属として規定される。合金
は、又他の元素例えばニッケル、炭素、モリブデン、珪
素、マンガン、チタン、硼素、銅、アルミニウム、窒素
及び種々の他の金属又は化合物を含むことができる。元
素例えばニッケルは、クロム・鉄合金の表面の上にフラ
ッシュ（電気メッキ）されるか、又はクロム・鉄合金中
に直接配合される。特別な予備処理工程は、又錫・亜鉛
コーティングを適用する前に基体の表面から酸化物を除
くために、他の建築用材料の基体例えば炭素鋼、銅、チ
タン、アルミニウム、青銅及び錫を予め処理するのに使
用できる。特別な予備処理工程は、基体の表面の激しい
酸洗い及び化学的活性化を含む。
【０００７】基体の激しい酸洗い及び化学的活性化の前
に、基体は、基体の表面から外来の物質及び酸化物を除
くために、研磨剤及び／又は吸収剤により処理される、
及び／又は溶媒或いは他のタイプのクリーニング溶液に
浸される。激しい酸洗い工程は、基体の表面から非常に
薄い表面の層を除くようにデザインされる。基体の表面
からの非常に薄い層の除去は、基体の表面からの酸化物
及び他の外来の物質の除去を行い、それにより錫・亜鉛
コーティングを適用する前に基体の表面を活性化する。
ステンレス鋼の基体の活性化は、強い結合及び均一に被
覆された錫・亜鉛コーティングを形成するために、重要
である。ステンレス鋼の基体の活性化は、ステンレス鋼
が製造者により不動態化されるか、又は酸素含有環境の
存在下で自然に形成されるとき、形成されるステンレス
鋼上の酸化クロムのフィルムを除く。ステンレス鋼の基
体のテストは、酸化クロムのフィルムが錫・錫コーティ
ングの結合と干渉し、そして厚い及び／又は均一な錫・
亜鉛コーティングを形成させないことを明らかにしてい
る。激しい酸洗い工程は、又基体の表面を僅かにエッチ
ングして、表面の非常に薄い層を除くことができる。エ
ッチングの速度は、基体の表面全体で同じではなく、そ
れにより錫・亜鉛コーティングが基体に結合できる表面
積を増大する基体の表面上に顕微鏡的な谷を形成する。
激しい酸洗い工程は、基体の表面から酸化物を除く及び
／又は緩める酸洗い溶液の使用を含む。酸洗い溶液は、
種々の酸又は酸の組み合わせ例えばフッ化水素酸、硫
酸、硝酸、塩酸、燐酸及び／又はイソブロミック（ｉｓ
ｏｂｒｏｍｉｃ）酸を含む。特別に処方された酸洗い溶
液は、もし基体がステンレス鋼であるならば、使用しな
ければならない。それは、ステンレス鋼の表面の活性化
が、ただ硫酸、硝酸又は塩酸のみを含む従来の酸洗い溶
液の使用により適切に達成されないからである。特別に
処方された酸洗い溶液は、塩酸及び硝酸の特別な組み合
わせを含む。この特別な二重の酸の処方は、ステンレス
鋼基体からの酸化クロムの急速な除去に驚くほど有効で
あることが分かった。酸洗いの溶液の二重の酸の組成
は、５−２５％の塩酸及び１−１５％の硝酸を含み、そ
して好ましくは約１０％の塩酸及び３％の硝酸を含む。
酸洗い溶液の温度は、酸洗い溶液の適切な活性を維持す
るようにコントロールされなければならない。酸洗い溶
液の温度は、概して８０゜Fより高く、そして通常１２０
−１４０゜Fそして好ましくは１２８−１３３゜Fである。
酸洗い溶液は、溶液がよどむのを防ぐために撹拌され
る、濃度を変化する及び／又は基体の表面の上に形成さ
れる気体のポケットを除く。基体は、又激しい酸洗い工
程中に擦られて基体の表面の活性化を助ける。
に、基体は、基体の表面から外来の物質及び酸化物を除
くために、研磨剤及び／又は吸収剤により処理される、
及び／又は溶媒或いは他のタイプのクリーニング溶液に
浸される。激しい酸洗い工程は、基体の表面から非常に
薄い表面の層を除くようにデザインされる。基体の表面
からの非常に薄い層の除去は、基体の表面からの酸化物
及び他の外来の物質の除去を行い、それにより錫・亜鉛
コーティングを適用する前に基体の表面を活性化する。
ステンレス鋼の基体の活性化は、強い結合及び均一に被
覆された錫・亜鉛コーティングを形成するために、重要
である。ステンレス鋼の基体の活性化は、ステンレス鋼
が製造者により不動態化されるか、又は酸素含有環境の
存在下で自然に形成されるとき、形成されるステンレス
鋼上の酸化クロムのフィルムを除く。ステンレス鋼の基
体のテストは、酸化クロムのフィルムが錫・錫コーティ
ングの結合と干渉し、そして厚い及び／又は均一な錫・
亜鉛コーティングを形成させないことを明らかにしてい
る。激しい酸洗い工程は、又基体の表面を僅かにエッチ
ングして、表面の非常に薄い層を除くことができる。エ
ッチングの速度は、基体の表面全体で同じではなく、そ
れにより錫・亜鉛コーティングが基体に結合できる表面
積を増大する基体の表面上に顕微鏡的な谷を形成する。
激しい酸洗い工程は、基体の表面から酸化物を除く及び
／又は緩める酸洗い溶液の使用を含む。酸洗い溶液は、
種々の酸又は酸の組み合わせ例えばフッ化水素酸、硫
酸、硝酸、塩酸、燐酸及び／又はイソブロミック（ｉｓ
ｏｂｒｏｍｉｃ）酸を含む。特別に処方された酸洗い溶
液は、もし基体がステンレス鋼であるならば、使用しな
ければならない。それは、ステンレス鋼の表面の活性化
が、ただ硫酸、硝酸又は塩酸のみを含む従来の酸洗い溶
液の使用により適切に達成されないからである。特別に
処方された酸洗い溶液は、塩酸及び硝酸の特別な組み合
わせを含む。この特別な二重の酸の処方は、ステンレス
鋼基体からの酸化クロムの急速な除去に驚くほど有効で
あることが分かった。酸洗いの溶液の二重の酸の組成
は、５−２５％の塩酸及び１−１５％の硝酸を含み、そ
して好ましくは約１０％の塩酸及び３％の硝酸を含む。
酸洗い溶液の温度は、酸洗い溶液の適切な活性を維持す
るようにコントロールされなければならない。酸洗い溶
液の温度は、概して８０゜Fより高く、そして通常１２０
−１４０゜Fそして好ましくは１２８−１３３゜Fである。
酸洗い溶液は、溶液がよどむのを防ぐために撹拌され
る、濃度を変化する及び／又は基体の表面の上に形成さ
れる気体のポケットを除く。基体は、又激しい酸洗い工
程中に擦られて基体の表面の活性化を助ける。
【０００８】概して、唯１個の酸洗いバットが、基体の
表面を適切に活性化するのに必要とされるが、しかし、
追加の酸洗いバットも使用できる。酸洗いバットは、概
して長さ２５フィートであるが、バットのサイズは、そ
れより長くても短くてもよい。基体を激しく酸洗いする
ための全時間は、通常、ステンレス鋼の基体を適切に活
性化するために、１０分、概して１分より短く、好まし
くは約１０−２０秒である。もし基体がシートのストリ
ップでありそして連続的工程により加工されるならば、
酸洗いバットは、通常、長さ２５フィートであり、シー
トのストリップは、通常１−１５０フィート／分そして
概して５０−１１５フィート／分の速度で酸洗いバット
を通過し、それにより１分より短くそれぞれの酸洗いバ
ットで酸洗い溶液に基体を浸す。シートのストリップの
厚さは、通常、０．１インチより薄く、好ましくは０．
０３インチより薄く、シートのストリップが連続的工程
に適切に導かれるように、通常、０．１インチより薄
く、好ましくは０．０３インチより薄い。一度基体が激
しく酸洗いされると、基体は、さらに化学的活性化工程
で処理できる。化学的活性化工程は、基体の表面を脱酸
化剤に曝すことにより、基体から酸化物及び外来の物質
をさらに除く。ステンレス鋼の基体からの酸化物の除去
の困難さにより、ステンレス鋼の基体は、ステンレス鋼
の基体が激しい酸洗い工程で処理された後、化学的活性
化工程で処理されなければならない。種々のタイプの脱
酸化溶液が使用できる。ステンレス鋼の基体の処理のた
めに、塩化亜鉛が優れた脱酸化溶液であることが分かっ
た。塩化亜鉛は、脱酸化剤並びに基体の表面のための保
護的コーティングの両者として働く。塩化亜鉛溶液の温
度は、概して外界温度（６０−９０゜F）に維持され、そ
して均一な溶液の濃度を維持するために撹拌できる。少
量の塩酸も脱酸化溶液に添加されて酸化物の除去をさら
に増大させる。好ましくは、塩酸は、ステンレス鋼の基
体を処理するとき、塩化亜鉛に加えられる。基体が脱酸
化溶液に浸される時間は、通常、１０分より短い。もし
基体がシートのストリップの形でありそして連続的工程
で処理されるならば、脱酸化溶液のタンクは、通常、長
さ２５フィートであり、それにより基体を脱酸化溶液に
１分より短く浸す。
表面を適切に活性化するのに必要とされるが、しかし、
追加の酸洗いバットも使用できる。酸洗いバットは、概
して長さ２５フィートであるが、バットのサイズは、そ
れより長くても短くてもよい。基体を激しく酸洗いする
ための全時間は、通常、ステンレス鋼の基体を適切に活
性化するために、１０分、概して１分より短く、好まし
くは約１０−２０秒である。もし基体がシートのストリ
ップでありそして連続的工程により加工されるならば、
酸洗いバットは、通常、長さ２５フィートであり、シー
トのストリップは、通常１−１５０フィート／分そして
概して５０−１１５フィート／分の速度で酸洗いバット
を通過し、それにより１分より短くそれぞれの酸洗いバ
ットで酸洗い溶液に基体を浸す。シートのストリップの
厚さは、通常、０．１インチより薄く、好ましくは０．
０３インチより薄く、シートのストリップが連続的工程
に適切に導かれるように、通常、０．１インチより薄
く、好ましくは０．０３インチより薄い。一度基体が激
しく酸洗いされると、基体は、さらに化学的活性化工程
で処理できる。化学的活性化工程は、基体の表面を脱酸
化剤に曝すことにより、基体から酸化物及び外来の物質
をさらに除く。ステンレス鋼の基体からの酸化物の除去
の困難さにより、ステンレス鋼の基体は、ステンレス鋼
の基体が激しい酸洗い工程で処理された後、化学的活性
化工程で処理されなければならない。種々のタイプの脱
酸化溶液が使用できる。ステンレス鋼の基体の処理のた
めに、塩化亜鉛が優れた脱酸化溶液であることが分かっ
た。塩化亜鉛は、脱酸化剤並びに基体の表面のための保
護的コーティングの両者として働く。塩化亜鉛溶液の温
度は、概して外界温度（６０−９０゜F）に維持され、そ
して均一な溶液の濃度を維持するために撹拌できる。少
量の塩酸も脱酸化溶液に添加されて酸化物の除去をさら
に増大させる。好ましくは、塩酸は、ステンレス鋼の基
体を処理するとき、塩化亜鉛に加えられる。基体が脱酸
化溶液に浸される時間は、通常、１０分より短い。もし
基体がシートのストリップの形でありそして連続的工程
で処理されるならば、脱酸化溶液のタンクは、通常、長
さ２５フィートであり、それにより基体を脱酸化溶液に
１分より短く浸す。
【０００９】特別な予備処理工程は、又基体を激しい酸
洗い工程及び／又は化学的活性化工程にかける前及び／
又はその後に低酸素環境の維持を含むことができる。低
酸素環境の維持は、基体の表面上の形成及び／又は再形
成を阻害する。低酸素環境は、二三の形を採る。低酸素
環境の二つの例は、基体の周りの低酸素含有気体環境の
形成、又は低酸素含有液体環境中の基体の浸漬である。
これらの環境の両者は、大気中の酸素に対するシールド
として働き、そして酸化物が形成されるのを防ぐ及び／
又は阻害する。もし基体がステンレス鋼ならば、低酸素
環境は、錫・亜鉛コーティングによる基体の被覆直前に
ステンレス鋼基体の予備処理工程全体に維持されねばな
らない。ステンレス鋼基体の非酸化表面は、酸素と接触
するとき、急速な再酸化に曝される。ステンレス鋼の周
りに低酸素環境を作ることにより、新しい酸化物の形成
が阻害される及び／又は予防される。低酸素気体環境の
例は、窒素、炭化水素、水素、貴ガス及び／又は他の非
酸化ガスを含む。一般に、窒素ガスが使用されて低酸素
気体環境を形成する。低酸素液体環境の例は、非酸化液
体及び／又は低い溶解した酸素含量を含む液体を含む。
後者の例は、基体の表面の上に噴霧される加熱された水
であるが、基体は又加熱された水に浸漬される。加熱さ
れた水は、非常に低いレベルの溶解された酸素を含み、
そして基体と酸化物を形成することから酸素に対するシ
ールドとして働く。加熱された水の噴霧作用は、又基体
からすべての残りの酸洗い溶液又は脱酸化溶液を除くの
に使用できる。一般に、加熱された水は、望ましくない
溶解された酸素を排除するために、１００゜Fより高く、
そして概して約１１０゜F又はそれ以上に維持される。
洗い工程及び／又は化学的活性化工程にかける前及び／
又はその後に低酸素環境の維持を含むことができる。低
酸素環境の維持は、基体の表面上の形成及び／又は再形
成を阻害する。低酸素環境は、二三の形を採る。低酸素
環境の二つの例は、基体の周りの低酸素含有気体環境の
形成、又は低酸素含有液体環境中の基体の浸漬である。
これらの環境の両者は、大気中の酸素に対するシールド
として働き、そして酸化物が形成されるのを防ぐ及び／
又は阻害する。もし基体がステンレス鋼ならば、低酸素
環境は、錫・亜鉛コーティングによる基体の被覆直前に
ステンレス鋼基体の予備処理工程全体に維持されねばな
らない。ステンレス鋼基体の非酸化表面は、酸素と接触
するとき、急速な再酸化に曝される。ステンレス鋼の周
りに低酸素環境を作ることにより、新しい酸化物の形成
が阻害される及び／又は予防される。低酸素気体環境の
例は、窒素、炭化水素、水素、貴ガス及び／又は他の非
酸化ガスを含む。一般に、窒素ガスが使用されて低酸素
気体環境を形成する。低酸素液体環境の例は、非酸化液
体及び／又は低い溶解した酸素含量を含む液体を含む。
後者の例は、基体の表面の上に噴霧される加熱された水
であるが、基体は又加熱された水に浸漬される。加熱さ
れた水は、非常に低いレベルの溶解された酸素を含み、
そして基体と酸化物を形成することから酸素に対するシ
ールドとして働く。加熱された水の噴霧作用は、又基体
からすべての残りの酸洗い溶液又は脱酸化溶液を除くの
に使用できる。一般に、加熱された水は、望ましくない
溶解された酸素を排除するために、１００゜Fより高く、
そして概して約１１０゜F又はそれ以上に維持される。
【００１０】本発明の他の局面によれば、錫・亜鉛コー
ティングは、ホット・ディップ工程により基体に適用さ
れる。ホット・ディップ工程は、バッチ工程又は連続的
工程で使用されるようにデザインされる。基体は、特別
な錫・亜鉛の処方を含むコーティングバットに基体を通
すことにより、ホット・ディップ工程で被覆される。コ
ーティングバットは、フラックスボックスを含み、それ
により基体は、フラックスボックスを通り、溶融した錫
・亜鉛処方に入る。フラックスボックスは、概して、溶
融錫・亜鉛より低い比重を有するフラックスを含み、そ
れによりフラックスは、溶融した錫・亜鉛の表面の上に
浮遊する。フラックスボックス内のフラックスは、基体
の最後の表面処理として働く。フラックスは、基体の表
面から残存する酸化物を除き、基体が錫・亜鉛合金によ
り被覆されるまで、酸素から基体の表面をシールドす
る。フラックスは、好ましくは、塩化亜鉛を含み、そし
て塩化アンモニウムを含むことができる。フラックス溶
液は、概して、約３０−６０重量％の塩化亜鉛及び約４
０重量％までの塩化アンモニウム、そして好ましくは５
０％の塩化亜鉛及び８％の塩化アンモニウムを含むが、
２種のフラックス剤の濃度は、変化することができる。
一度基体がフラックスを通過すると、基体は、溶融した
錫・亜鉛処方に入る。溶融した錫・亜鉛の温度は、４４
９゜Fから８００゜Fに及ぶ。錫・亜鉛合金は、その融点よ
り高く維持されねばならず、そうでないと不適切なコー
ティングが生ずるだろう。錫は２３２℃（４５０゜F）で
溶融し、鉛は３２８℃（６２２゜F）で溶融する。亜鉛は
４２０℃（７８８゜F）で溶融する。亜鉛の含量が多けれ
ば多いほど、錫・亜鉛コーティングの融点は４２０℃に
近づく。温度を適合するために、コーティングバット
は、高い温度に抵抗できる材料から製造されねばならな
い。コーティングバット中の溶融錫・亜鉛の表面に存在
するパーム油は、約６５０゜Fより高い温度で劣化し、従
って特別な油及び／又はパーム油に関する特別な冷却方
法が、高い錫含量合金には使用されなければならない。
６５重量％を超えないコーティングの亜鉛含量は、修正
されたコーティングバットを必要とせずしかもパーム油
を使用できるのに十分なほど低い融点を有する。
ティングは、ホット・ディップ工程により基体に適用さ
れる。ホット・ディップ工程は、バッチ工程又は連続的
工程で使用されるようにデザインされる。基体は、特別
な錫・亜鉛の処方を含むコーティングバットに基体を通
すことにより、ホット・ディップ工程で被覆される。コ
ーティングバットは、フラックスボックスを含み、それ
により基体は、フラックスボックスを通り、溶融した錫
・亜鉛処方に入る。フラックスボックスは、概して、溶
融錫・亜鉛より低い比重を有するフラックスを含み、そ
れによりフラックスは、溶融した錫・亜鉛の表面の上に
浮遊する。フラックスボックス内のフラックスは、基体
の最後の表面処理として働く。フラックスは、基体の表
面から残存する酸化物を除き、基体が錫・亜鉛合金によ
り被覆されるまで、酸素から基体の表面をシールドす
る。フラックスは、好ましくは、塩化亜鉛を含み、そし
て塩化アンモニウムを含むことができる。フラックス溶
液は、概して、約３０−６０重量％の塩化亜鉛及び約４
０重量％までの塩化アンモニウム、そして好ましくは５
０％の塩化亜鉛及び８％の塩化アンモニウムを含むが、
２種のフラックス剤の濃度は、変化することができる。
一度基体がフラックスを通過すると、基体は、溶融した
錫・亜鉛処方に入る。溶融した錫・亜鉛の温度は、４４
９゜Fから８００゜Fに及ぶ。錫・亜鉛合金は、その融点よ
り高く維持されねばならず、そうでないと不適切なコー
ティングが生ずるだろう。錫は２３２℃（４５０゜F）で
溶融し、鉛は３２８℃（６２２゜F）で溶融する。亜鉛は
４２０℃（７８８゜F）で溶融する。亜鉛の含量が多けれ
ば多いほど、錫・亜鉛コーティングの融点は４２０℃に
近づく。温度を適合するために、コーティングバット
は、高い温度に抵抗できる材料から製造されねばならな
い。コーティングバット中の溶融錫・亜鉛の表面に存在
するパーム油は、約６５０゜Fより高い温度で劣化し、従
って特別な油及び／又はパーム油に関する特別な冷却方
法が、高い錫含量合金には使用されなければならない。
６５重量％を超えないコーティングの亜鉛含量は、修正
されたコーティングバットを必要とせずしかもパーム油
を使用できるのに十分なほど低い融点を有する。
【００１１】基体に錫・亜鉛コーティングを適用する時
間は、通常、１０分より短い。もし基体がシートのスト
リップの形でありそして連続的工程で処理されるなら
ば、錫・亜鉛コーティングを適用する時間は、概して、
２分より短くそして通常１０−３０秒である。基体が被
覆された後、被覆された基体は、通常冷却される。被覆
された基体の冷却は、冷却流体例えば外界温度の水の噴
霧及び／又は冷却液体例えば外界温度の水中への被覆さ
れた基体の浸漬により達成できる。被覆された基体の冷
却は、通常、１時間より短く、好ましくは２分より短
い。錫・亜鉛コーティングの厚さは、通常、コーティン
グローラーにより制御される。錫・亜鉛コーティングの
厚さは、通常、０．０００１−０．０５インチである。
錫・亜鉛合金を基体の上に噴霧する噴霧ジェットは、基
体上に均一な連続的なコーティングを確実にするために
使用される。本発明の他の局面によれば、ニッケルが錫
・亜鉛コーティングに添加できる。ニッケルは、追加の
腐食保護をもたらすことが分かった。本発明の他の局面
によれば、ビスマス及びアンチモンは、錫・亜鉛コーテ
ィングに添加できて、冷たい気候中の錫の結晶化を阻害
する。錫が結晶化するとき、屋根材料への錫・亜鉛コー
ティングの結合は、弱くなり、コーティングの剥げを生
ずる。最低０．０５重量％のような少量のビスマス及び
／又はアンチモンの添加は、錫のこの結晶化を防ぐ及び
／又は阻害することが分かった。金属性安定剤の添加
は、又コーティング工程中の浮きかすの形成を少なくす
るのを助ける。ビスマス又は亜鉛は、多量に添加され
て、又錫・亜鉛コーティングの堅さ及び強さを増大して
コーティングの磨耗に対する抵抗性を増すことができ
る。
間は、通常、１０分より短い。もし基体がシートのスト
リップの形でありそして連続的工程で処理されるなら
ば、錫・亜鉛コーティングを適用する時間は、概して、
２分より短くそして通常１０−３０秒である。基体が被
覆された後、被覆された基体は、通常冷却される。被覆
された基体の冷却は、冷却流体例えば外界温度の水の噴
霧及び／又は冷却液体例えば外界温度の水中への被覆さ
れた基体の浸漬により達成できる。被覆された基体の冷
却は、通常、１時間より短く、好ましくは２分より短
い。錫・亜鉛コーティングの厚さは、通常、コーティン
グローラーにより制御される。錫・亜鉛コーティングの
厚さは、通常、０．０００１−０．０５インチである。
錫・亜鉛合金を基体の上に噴霧する噴霧ジェットは、基
体上に均一な連続的なコーティングを確実にするために
使用される。本発明の他の局面によれば、ニッケルが錫
・亜鉛コーティングに添加できる。ニッケルは、追加の
腐食保護をもたらすことが分かった。本発明の他の局面
によれば、ビスマス及びアンチモンは、錫・亜鉛コーテ
ィングに添加できて、冷たい気候中の錫の結晶化を阻害
する。錫が結晶化するとき、屋根材料への錫・亜鉛コー
ティングの結合は、弱くなり、コーティングの剥げを生
ずる。最低０．０５重量％のような少量のビスマス及び
／又はアンチモンの添加は、錫のこの結晶化を防ぐ及び
／又は阻害することが分かった。金属性安定剤の添加
は、又コーティング工程中の浮きかすの形成を少なくす
るのを助ける。ビスマス又は亜鉛は、多量に添加され
て、又錫・亜鉛コーティングの堅さ及び強さを増大して
コーティングの磨耗に対する抵抗性を増すことができ
る。
【００１２】本発明の他の特徴によれば、錫・亜鉛コー
ティングは、本質的に鉛を含まない。鉛含量は、０．０
５重量％を超えない極めて低いレベルに維持される。好
ましくは、鉛含量は、錫・亜鉛コーティングに伴うすべ
ての環境上の懸念を処理するように、遥かに低い重量％
のレベルで維持される。本発明のさらに他の特徴によれ
ば、錫・亜鉛コーティングの組成は、コーティングが優
れた腐食抵抗性をもたらし、そして被覆された材料が錫
・亜鉛コーティングの割れ及び／又は剥げなしに、現場
で形成できるようなものである。錫・亜鉛コーティング
中の亜鉛の量は、コーティングが余りに硬直で脆くなら
ないようにコントロールされる。本発明のなお他の局面
によれば、金属性の屋根材料は、錫・亜鉛コーティング
に適用される前に、ニッケルバリヤによりメッキされ
て、追加の腐食抵抗性、特にハロゲン例えば塩素に対す
るものを有する。ニッケルバリヤは、薄い層で金属ビル
ディング材料に適用される。錫・亜鉛コーティングは、
これらの腐食生成元素及び化合物の殆どに対して優れた
保護を提供するが、化合物例えば塩素は、錫・亜鉛コー
ティングに浸透し、そして金属性のビルディング材料の
表面を攻撃し酸化し、それにより屋根材料と錫・亜鉛コ
ーティングとの間の結合を弱める。ニッケルバリヤは、
事実錫・亜鉛コーティングに浸透するこれらの元素及び
／又は化合物に殆ど不浸透性のバリヤをもたらすことが
分かった。錫・亜鉛コーティングに浸透する非常に少量
のこれらの化合物により、ニッケルバリヤの厚さは、薄
い厚さに維持でき、一方これらの化合物が金属屋根材料
を攻撃することを防ぐ能力を維持する。錫・亜鉛コーテ
ィング及び薄いニッケルコーティングは、有効に互いに
補って、優れた腐食抵抗性をもたらす。本発明の他の特
徴によれば、ニッケルは、錫・亜鉛合金の腐食抵抗性を
増すために、５重量％までそして好ましくは１重量％よ
り少ない量で、コーティングに添加できる。本発明のさ
らに他の特徴によれば、銅が錫・亜鉛合金に着色剤とし
て添加できる。５重量％までの銅が錫・亜鉛合金に添加
できる。概して、２．０重量％又はそれ以下の銅が錫・
亜鉛合金に添加される。銅の添加は、錫・亜鉛合金の色
を鈍らせ、それにより合金をより反射しないようにす
る。
ティングは、本質的に鉛を含まない。鉛含量は、０．０
５重量％を超えない極めて低いレベルに維持される。好
ましくは、鉛含量は、錫・亜鉛コーティングに伴うすべ
ての環境上の懸念を処理するように、遥かに低い重量％
のレベルで維持される。本発明のさらに他の特徴によれ
ば、錫・亜鉛コーティングの組成は、コーティングが優
れた腐食抵抗性をもたらし、そして被覆された材料が錫
・亜鉛コーティングの割れ及び／又は剥げなしに、現場
で形成できるようなものである。錫・亜鉛コーティング
中の亜鉛の量は、コーティングが余りに硬直で脆くなら
ないようにコントロールされる。本発明のなお他の局面
によれば、金属性の屋根材料は、錫・亜鉛コーティング
に適用される前に、ニッケルバリヤによりメッキされ
て、追加の腐食抵抗性、特にハロゲン例えば塩素に対す
るものを有する。ニッケルバリヤは、薄い層で金属ビル
ディング材料に適用される。錫・亜鉛コーティングは、
これらの腐食生成元素及び化合物の殆どに対して優れた
保護を提供するが、化合物例えば塩素は、錫・亜鉛コー
ティングに浸透し、そして金属性のビルディング材料の
表面を攻撃し酸化し、それにより屋根材料と錫・亜鉛コ
ーティングとの間の結合を弱める。ニッケルバリヤは、
事実錫・亜鉛コーティングに浸透するこれらの元素及び
／又は化合物に殆ど不浸透性のバリヤをもたらすことが
分かった。錫・亜鉛コーティングに浸透する非常に少量
のこれらの化合物により、ニッケルバリヤの厚さは、薄
い厚さに維持でき、一方これらの化合物が金属屋根材料
を攻撃することを防ぐ能力を維持する。錫・亜鉛コーテ
ィング及び薄いニッケルコーティングは、有効に互いに
補って、優れた腐食抵抗性をもたらす。本発明の他の特
徴によれば、ニッケルは、錫・亜鉛合金の腐食抵抗性を
増すために、５重量％までそして好ましくは１重量％よ
り少ない量で、コーティングに添加できる。本発明のさ
らに他の特徴によれば、銅が錫・亜鉛合金に着色剤とし
て添加できる。５重量％までの銅が錫・亜鉛合金に添加
できる。概して、２．０重量％又はそれ以下の銅が錫・
亜鉛合金に添加される。銅の添加は、錫・亜鉛合金の色
を鈍らせ、それにより合金をより反射しないようにす
る。
【００１３】本発明の主な目的は、非常に腐食抵抗性の
ある金属性コーティングにより被覆された建築用材料の
提供である。本発明の他の目的は、非常に反射しない金
属性コーティングにより処理された建築用材料の提供で
ある。本発明のさらに他の目的は、ニッケルを含む錫・
亜鉛コーティングにより金属シートを被覆することの提
供である。本発明の他の目的は、錫及び亜鉛からなる多
相システムである、上記の金属性コーティングである。
本発明の他の目的は、灰色のダークトーンの色に風化す
る錫・亜鉛コーティングの提供である。本発明のさらに
他の目的は、本質的に鉛のない錫・亜鉛金属性コーティ
ングを有する建築用材料の提供である。本発明のなお他
の目的は、ベースの金属シートに適用される多相の錫・
亜鉛金属性コーティングを提供することにあり、被覆さ
れたシートは、金属性コーティングのはげ落ち、裂け及
び／割れなしに、現場で次に組み立てられ得る種々のビ
ルディング及び屋根コンポーネントを形成するために形
成されそして剪断される。本発明の他の目的は、屋根の
パンに予め形成され次にプレス継ぎ目又はハンダづけ継
ぎ目の何れかにより、防水性継ぎ目に現場で継がれる錫
・亜鉛被覆屋根材料の提供である。本発明の他の目的
は、錫・亜鉛コーティングを適用する前に、建築用材料
の表面に薄いニッケルバリヤを適用することの提供であ
る。本発明の他の目的は、ホット・ディップ工程による
建築用材料の被覆の提供である。本発明の他の目的は、
合金の腐食抵抗性を増大するために錫・亜鉛合金へのニ
ッケルの添加である。本発明のさらに他の目的は、合金
の色を鈍らせるために錫・亜鉛合金への着色剤の添加で
ある。これら及び他の目的並びに利点は、以下の本発明
の詳細な記載を読めば、当業者に明らかになるだろう。
ある金属性コーティングにより被覆された建築用材料の
提供である。本発明の他の目的は、非常に反射しない金
属性コーティングにより処理された建築用材料の提供で
ある。本発明のさらに他の目的は、ニッケルを含む錫・
亜鉛コーティングにより金属シートを被覆することの提
供である。本発明の他の目的は、錫及び亜鉛からなる多
相システムである、上記の金属性コーティングである。
本発明の他の目的は、灰色のダークトーンの色に風化す
る錫・亜鉛コーティングの提供である。本発明のさらに
他の目的は、本質的に鉛のない錫・亜鉛金属性コーティ
ングを有する建築用材料の提供である。本発明のなお他
の目的は、ベースの金属シートに適用される多相の錫・
亜鉛金属性コーティングを提供することにあり、被覆さ
れたシートは、金属性コーティングのはげ落ち、裂け及
び／割れなしに、現場で次に組み立てられ得る種々のビ
ルディング及び屋根コンポーネントを形成するために形
成されそして剪断される。本発明の他の目的は、屋根の
パンに予め形成され次にプレス継ぎ目又はハンダづけ継
ぎ目の何れかにより、防水性継ぎ目に現場で継がれる錫
・亜鉛被覆屋根材料の提供である。本発明の他の目的
は、錫・亜鉛コーティングを適用する前に、建築用材料
の表面に薄いニッケルバリヤを適用することの提供であ
る。本発明の他の目的は、ホット・ディップ工程による
建築用材料の被覆の提供である。本発明の他の目的は、
合金の腐食抵抗性を増大するために錫・亜鉛合金へのニ
ッケルの添加である。本発明のさらに他の目的は、合金
の色を鈍らせるために錫・亜鉛合金への着色剤の添加で
ある。これら及び他の目的並びに利点は、以下の本発明
の詳細な記載を読めば、当業者に明らかになるだろう。
【００１４】錫・亜鉛コーティングは、多相の金属性コ
ーティングであり、ステンレス鋼に適用されると、炭素
鋼又は銅物質は、大気に曝されるとき材料の腐食を低下
させる非常に腐食抵抗性のコーティングを形成する。錫
・亜鉛コーティングは、大きな重量％の錫及び亜鉛を含
む。錫・亜鉛合金の錫プラス亜鉛の含量が少なくとも８
０重量％である錫・亜鉛合金の少なくとも３０重量％の
量で亜鉛を加えそして少なくとも１５重量％で錫を加え
ることにより、多相の金属性コーティングの腐食抵抗性
は、本質的に錫からなる保護的コーティングに比べて、
顕著に増大する。好ましくは、合金の錫プラス亜鉛の含
量は、少なくとも９０重量％でありそして合金の約１０
０重量％を占めることができる。錫に対する亜鉛の添加
による増大する腐食抵抗性のこの物理的な現象の正確な
理由は、本発明者にとり不明であるが、錫に亜鉛を添加
することにより、多相の金属性コーティングは、錫コー
ティングのそれをしのぎ、しかもある場合には、ターン
メタルコーティングのそれをしのぐ腐食抵抗性を示すこ
とが分かった。錫・亜鉛コーティングに近い曝された金
属の酸化を阻害する酸化条件下で電解保護的である。そ
の結果、錫・亜鉛コーティングにおける小さい切れ目が
曝された金属の酸化を生ぜず、それはもし錫コーティン
グのみが使用されているならば、反対の結果になる。錫
・亜鉛コーティングは、錫・亜鉛の多相金属性コーティ
ングの物理的性質を修正するために少量の他の金属を含
むことができるが、これらの金属成分は、コーティング
の着色並びにコーティングの腐食抵抗性に主として貢献
する。錫・亜鉛コーティングは、好ましくは従来のホッ
ト・ディップ工程を使用して、ステンレス鋼、炭素鋼及
び銅材料に適用できるが、コーティングは、他の手段に
よっても適用できる。錫・亜鉛コーティングは、ステン
レス鋼、炭素鋼及び銅の保護にのみ限定されず、他の金
属例えば青銅、錫、アルミニウム、チタンなどにも適用
できる。
ーティングであり、ステンレス鋼に適用されると、炭素
鋼又は銅物質は、大気に曝されるとき材料の腐食を低下
させる非常に腐食抵抗性のコーティングを形成する。錫
・亜鉛コーティングは、大きな重量％の錫及び亜鉛を含
む。錫・亜鉛合金の錫プラス亜鉛の含量が少なくとも８
０重量％である錫・亜鉛合金の少なくとも３０重量％の
量で亜鉛を加えそして少なくとも１５重量％で錫を加え
ることにより、多相の金属性コーティングの腐食抵抗性
は、本質的に錫からなる保護的コーティングに比べて、
顕著に増大する。好ましくは、合金の錫プラス亜鉛の含
量は、少なくとも９０重量％でありそして合金の約１０
０重量％を占めることができる。錫に対する亜鉛の添加
による増大する腐食抵抗性のこの物理的な現象の正確な
理由は、本発明者にとり不明であるが、錫に亜鉛を添加
することにより、多相の金属性コーティングは、錫コー
ティングのそれをしのぎ、しかもある場合には、ターン
メタルコーティングのそれをしのぐ腐食抵抗性を示すこ
とが分かった。錫・亜鉛コーティングに近い曝された金
属の酸化を阻害する酸化条件下で電解保護的である。そ
の結果、錫・亜鉛コーティングにおける小さい切れ目が
曝された金属の酸化を生ぜず、それはもし錫コーティン
グのみが使用されているならば、反対の結果になる。錫
・亜鉛コーティングは、錫・亜鉛の多相金属性コーティ
ングの物理的性質を修正するために少量の他の金属を含
むことができるが、これらの金属成分は、コーティング
の着色並びにコーティングの腐食抵抗性に主として貢献
する。錫・亜鉛コーティングは、好ましくは従来のホッ
ト・ディップ工程を使用して、ステンレス鋼、炭素鋼及
び銅材料に適用できるが、コーティングは、他の手段に
よっても適用できる。錫・亜鉛コーティングは、ステン
レス鋼、炭素鋼及び銅の保護にのみ限定されず、他の金
属例えば青銅、錫、アルミニウム、チタンなどにも適用
できる。
【００１５】多相の金属性錫・亜鉛コーティングの大き
な亜鉛含量は、特に建築用材料例えば金属性ビルディン
グ及び屋根材料に従来使用されてこなかった。炭素鋼及
びステンレス鋼の屋根材料への錫・亜鉛コーティングの
結合は、驚くほど強く、そして容易に除去できずそれに
よりコーティングのはげ落ちに抵抗する耐久性のある保
護的コーティングを形成する。金属性屋根及びビルディ
ング材料の表面は、被覆前に予め処理されて、錫・亜鉛
コーティングと金属性屋根材料の表面との間の結合を改
善する。ステンレス鋼材料では、特別な予備処理工程が
使用されねばならず、それは、ステンレス鋼の表面を活
性化して錫・亜鉛コーティングの顕著に大きな結合をも
たらすためにステンレス鋼の表面を激しく酸洗いするこ
と及び化学的に活性化することを含む。建築用材料の寿
命は、錫・亜鉛金属性コーティングにより材料を被覆す
ることにより顕著に増大する。錫・亜鉛コーティング
は、環境における酸素、二酸化炭素又は他の還元剤の存
在下金属性コーティングが酸化及び／又は還元されるこ
とを防ぐ大気に対するバリヤとして働く。錫・亜鉛コー
ティングは、大気中の種々の還元剤の存在下酸化する
が、酸化の速度は、建築用材料のそれより顕著に遅い。
その上、コーティングの表面の上に形成する錫及び亜鉛
の酸化物は、錫・亜鉛コーティングによりもたらされる
腐食保護をさらに増大する錫・亜鉛コーティングそれ自
体に腐食抵抗性をもたらす。
な亜鉛含量は、特に建築用材料例えば金属性ビルディン
グ及び屋根材料に従来使用されてこなかった。炭素鋼及
びステンレス鋼の屋根材料への錫・亜鉛コーティングの
結合は、驚くほど強く、そして容易に除去できずそれに
よりコーティングのはげ落ちに抵抗する耐久性のある保
護的コーティングを形成する。金属性屋根及びビルディ
ング材料の表面は、被覆前に予め処理されて、錫・亜鉛
コーティングと金属性屋根材料の表面との間の結合を改
善する。ステンレス鋼材料では、特別な予備処理工程が
使用されねばならず、それは、ステンレス鋼の表面を活
性化して錫・亜鉛コーティングの顕著に大きな結合をも
たらすためにステンレス鋼の表面を激しく酸洗いするこ
と及び化学的に活性化することを含む。建築用材料の寿
命は、錫・亜鉛金属性コーティングにより材料を被覆す
ることにより顕著に増大する。錫・亜鉛コーティング
は、環境における酸素、二酸化炭素又は他の還元剤の存
在下金属性コーティングが酸化及び／又は還元されるこ
とを防ぐ大気に対するバリヤとして働く。錫・亜鉛コー
ティングは、大気中の種々の還元剤の存在下酸化する
が、酸化の速度は、建築用材料のそれより顕著に遅い。
その上、コーティングの表面の上に形成する錫及び亜鉛
の酸化物は、錫・亜鉛コーティングによりもたらされる
腐食保護をさらに増大する錫・亜鉛コーティングそれ自
体に腐食抵抗性をもたらす。
【００１６】錫・亜鉛酸化物は、又錫・亜鉛コーティン
グの反射性を減少させ、そして錫・亜鉛コーティングを
着色する。ターンメタル被覆材料は、ターンメタル被覆
材料が実際に風化しそして灰色のダークトーンの色にな
るので、非常にポピュラーになる。本発明者は、新規な
錫・亜鉛処方は、風化したターンメタルのポピュラーな
灰色のダークトーンの色に密接に調和する着色したコー
ティングを形成する。その上、ビルディング材料を錫・
亜鉛コーティングによって被覆することにより、材料の
使用可能な寿命は、通常、錫・亜鉛コーティングの腐食
抵抗性のために構造物の寿命を超えて延長する。錫・亜
鉛コーティングは、錫及び亜鉛から主としてなり、そし
てもしあるとすれば極めて少量の鉛を含み、従ってコー
ティングを本質的に鉛を含まないようにしそして環境上
優しいものとする。鉛の含量は、もしあるとすれば、金
属性コーティング内で極めて低いレベルに維持される。
錫・亜鉛コーティング中の鉛の量は、０．０５重量％以
下がコーティングに存在するように維持される。好まし
くは、コーティング中の鉛含量は、０．０１重量％より
少ないレベルに維持される。金属性コーティング中の鉛
含量を制限することは、金属性コーティングからの鉛の
溶脱を伴うすべての懸念を排除し、さらに鉛を含む製品
に伴う環境上の懸念を排除する。
グの反射性を減少させ、そして錫・亜鉛コーティングを
着色する。ターンメタル被覆材料は、ターンメタル被覆
材料が実際に風化しそして灰色のダークトーンの色にな
るので、非常にポピュラーになる。本発明者は、新規な
錫・亜鉛処方は、風化したターンメタルのポピュラーな
灰色のダークトーンの色に密接に調和する着色したコー
ティングを形成する。その上、ビルディング材料を錫・
亜鉛コーティングによって被覆することにより、材料の
使用可能な寿命は、通常、錫・亜鉛コーティングの腐食
抵抗性のために構造物の寿命を超えて延長する。錫・亜
鉛コーティングは、錫及び亜鉛から主としてなり、そし
てもしあるとすれば極めて少量の鉛を含み、従ってコー
ティングを本質的に鉛を含まないようにしそして環境上
優しいものとする。鉛の含量は、もしあるとすれば、金
属性コーティング内で極めて低いレベルに維持される。
錫・亜鉛コーティング中の鉛の量は、０．０５重量％以
下がコーティングに存在するように維持される。好まし
くは、コーティング中の鉛含量は、０．０１重量％より
少ないレベルに維持される。金属性コーティング中の鉛
含量を制限することは、金属性コーティングからの鉛の
溶脱を伴うすべての懸念を排除し、さらに鉛を含む製品
に伴う環境上の懸念を排除する。
【００１７】錫・亜鉛金属性コーティングは、大きな重
量％の亜鉛及び錫を含む多相システムである。好ましく
は、亜鉛の重量％は少なくとも３０％であり、錫・亜鉛
コーティングの多くて８５％でありうる。好ましくは、
合金の亜鉛含量は３０−６５％である。４５−５５％の
亜鉛を含む錫・亜鉛コーティングは、非常に望ましいコ
ーティングを形成する。金属性コーティング内の錫含量
は、金属性コーティングの残りを本質的に占める。錫含
量は、錫・亜鉛金属性コーティングの１５−７０重量％
に及ぶ。錫・亜鉛コーティングの錫プラス亜鉛含量は、
好ましくは少なくとも９０重量％であり、少なくとも９
５重量％を含む合金は、非常に好ましい。錫・亜鉛シス
テムは、多相金属性コーティングを形成する。多相シス
テムは、少なくとも２種の主な成分を含む金属合金とし
て規定される。驚くべきことに、本発明者は、錫・亜鉛
コーティングが、錫から主としてなる錫コーティングに
比較するとき、高い腐食抵抗性を有する保護的コーティ
ングをもたらすことを見いだした。金属性コーティング
内の亜鉛の量は、金属性コーティングが、プレス取り付
け屋根システムの使用にとり比較的曲げ易いままであり
しかも標準のホット・ディップされた工程により適用で
きるために、８５％を超えないように維持される。本発
明者は、錫・亜鉛合金中の大きな重量％の亜鉛の使用
は、コーティングを余りに硬直又は脆くさせず、従って
被覆された材料が、割れたコーティングを生じさせる湾
曲を形成することを防止することを見いだした。本発明
者による広範囲な実験は、３０重量％より多い亜鉛含量
を有する錫・亜鉛コーティングに実施された。驚くべき
ことに、本発明は、３０−８５重量％の亜鉛を含みそし
て本質的に残りが錫である錫・亜鉛コーティングが、曲
げられるか又は形成されるとき、割れに抵抗する打ち延
べられる金属性コ−ティングを生成した。本発明者は、
多相の金属性錫・亜鉛システムのユニークな特徴は、亜
鉛の硬直な特徴を修正して錫・亜鉛コーティングを打ち
延べられるようにすると考えている。錫・亜鉛コーティ
ングの驚くべき展性に加えて、本発明者は、コーティン
グが、錫、亜鉛又はターンメタルコーティングに同等及
び／又は優れた腐食抵抗性をもたらすことを見いだし
た。
量％の亜鉛及び錫を含む多相システムである。好ましく
は、亜鉛の重量％は少なくとも３０％であり、錫・亜鉛
コーティングの多くて８５％でありうる。好ましくは、
合金の亜鉛含量は３０−６５％である。４５−５５％の
亜鉛を含む錫・亜鉛コーティングは、非常に望ましいコ
ーティングを形成する。金属性コーティング内の錫含量
は、金属性コーティングの残りを本質的に占める。錫含
量は、錫・亜鉛金属性コーティングの１５−７０重量％
に及ぶ。錫・亜鉛コーティングの錫プラス亜鉛含量は、
好ましくは少なくとも９０重量％であり、少なくとも９
５重量％を含む合金は、非常に好ましい。錫・亜鉛シス
テムは、多相金属性コーティングを形成する。多相シス
テムは、少なくとも２種の主な成分を含む金属合金とし
て規定される。驚くべきことに、本発明者は、錫・亜鉛
コーティングが、錫から主としてなる錫コーティングに
比較するとき、高い腐食抵抗性を有する保護的コーティ
ングをもたらすことを見いだした。金属性コーティング
内の亜鉛の量は、金属性コーティングが、プレス取り付
け屋根システムの使用にとり比較的曲げ易いままであり
しかも標準のホット・ディップされた工程により適用で
きるために、８５％を超えないように維持される。本発
明者は、錫・亜鉛合金中の大きな重量％の亜鉛の使用
は、コーティングを余りに硬直又は脆くさせず、従って
被覆された材料が、割れたコーティングを生じさせる湾
曲を形成することを防止することを見いだした。本発明
者による広範囲な実験は、３０重量％より多い亜鉛含量
を有する錫・亜鉛コーティングに実施された。驚くべき
ことに、本発明は、３０−８５重量％の亜鉛を含みそし
て本質的に残りが錫である錫・亜鉛コーティングが、曲
げられるか又は形成されるとき、割れに抵抗する打ち延
べられる金属性コ−ティングを生成した。本発明者は、
多相の金属性錫・亜鉛システムのユニークな特徴は、亜
鉛の硬直な特徴を修正して錫・亜鉛コーティングを打ち
延べられるようにすると考えている。錫・亜鉛コーティ
ングの驚くべき展性に加えて、本発明者は、コーティン
グが、錫、亜鉛又はターンメタルコーティングに同等及
び／又は優れた腐食抵抗性をもたらすことを見いだし
た。
【００１８】本発明者は、３０−８５重量％の亜鉛を含
む錫・亜鉛コーティングが、風化されたターンメタルの
ポピュラーな灰色のダークトーンの色に密接に調和した
着色したコーティングを生成することを見いだした。こ
の色は、消費者に非常にポピュラーになっているが、色
は、材料がペンキで塗られなければ、今まで調和するこ
とが殆ど不可能であった。本発明者は、亜鉛の多い錫・
亜鉛コーティングが、ポピュラーな灰色のダークトーン
の色に非常に密接に似ている色に変化することを見いだ
した。本発明者は、３０−６５重量％の亜鉛を含む錫・
亜鉛コーティングが、高い温度に抵抗できるかもしれな
い特別な溶融したバットを使用する必要性なしに、標準
のホット・ディップされたコーティングの設備で被覆で
きることを見いだした。より多い約６５−８５％の亜鉛
を含む錫・亜鉛コーティングは、より高い温度で溶融
し、そして標準のホット・ディップされた工程に小さい
修正を必要とする。錫・亜鉛コーティングは、ニッケル
を含み、コーティングの腐食抵抗性を増大する。コーテ
ィング中のニッケルは、特にアルコール及びハロゲンを
含む環境中で錫・亜鉛コーティングの腐食抵抗性を増大
することが見いだされた。錫・亜鉛コーティングのニッ
ケル含量は、好ましくは５．０重量％を超えない。より
大きなニッケル濃度は、被覆された材料を形成するのを
困難にする。概して、ニッケル含量は、１．０重量％よ
り少なく例えば０．３−０．９重量％、好ましくは約
０．７重量％である。着色剤は、錫・亜鉛合金に添加さ
れて、被覆された基体の色及び反射性に影響する。銅金
属は、錫・亜鉛コーティングの色を鈍くすることによ
り、新しく適用された錫・亜鉛コーティングの反射性を
減少させる有効な着色剤であることが分かった。銅含量
は、多相錫・亜鉛合金の５重量％まで添加できる。もし
銅が添加されるならば、銅が、通常、０．１−１．６重
量％好ましくは１．０−１．５重量％の量で添加され
る。
む錫・亜鉛コーティングが、風化されたターンメタルの
ポピュラーな灰色のダークトーンの色に密接に調和した
着色したコーティングを生成することを見いだした。こ
の色は、消費者に非常にポピュラーになっているが、色
は、材料がペンキで塗られなければ、今まで調和するこ
とが殆ど不可能であった。本発明者は、亜鉛の多い錫・
亜鉛コーティングが、ポピュラーな灰色のダークトーン
の色に非常に密接に似ている色に変化することを見いだ
した。本発明者は、３０−６５重量％の亜鉛を含む錫・
亜鉛コーティングが、高い温度に抵抗できるかもしれな
い特別な溶融したバットを使用する必要性なしに、標準
のホット・ディップされたコーティングの設備で被覆で
きることを見いだした。より多い約６５−８５％の亜鉛
を含む錫・亜鉛コーティングは、より高い温度で溶融
し、そして標準のホット・ディップされた工程に小さい
修正を必要とする。錫・亜鉛コーティングは、ニッケル
を含み、コーティングの腐食抵抗性を増大する。コーテ
ィング中のニッケルは、特にアルコール及びハロゲンを
含む環境中で錫・亜鉛コーティングの腐食抵抗性を増大
することが見いだされた。錫・亜鉛コーティングのニッ
ケル含量は、好ましくは５．０重量％を超えない。より
大きなニッケル濃度は、被覆された材料を形成するのを
困難にする。概して、ニッケル含量は、１．０重量％よ
り少なく例えば０．３−０．９重量％、好ましくは約
０．７重量％である。着色剤は、錫・亜鉛合金に添加さ
れて、被覆された基体の色及び反射性に影響する。銅金
属は、錫・亜鉛コーティングの色を鈍くすることによ
り、新しく適用された錫・亜鉛コーティングの反射性を
減少させる有効な着色剤であることが分かった。銅含量
は、多相錫・亜鉛合金の５重量％まで添加できる。もし
銅が添加されるならば、銅が、通常、０．１−１．６重
量％好ましくは１．０−１．５重量％の量で添加され
る。
【００１９】錫・亜鉛金属性コーティングは、又金属性
コーティングの物理的性質を僅かに修正するのに使用で
きる他の金属性成分を含むことができる。金属性コーテ
ィングは、ビスマス及びアンチモンを含んで、金属性コ
ーティングの強さを増大させそして又低温で錫の結晶化
を阻害する。金属性コーティング中のビスマスの量は、
０−１．７重量％に及び、アンチモンの量は、コーティ
ングの０−７．５重量％に及ぶ。アンチモン及び／又は
ビスマスは、コーティングの０．０５重量％のように低
い量で金属性コーティングに添加でき、そして少ない量
は、金属性屋根材料が剥げる金属性コーティングをもた
らす低温での結晶化から錫を妨げるに足ることが見いだ
された。高いレベルの亜鉛もコーティング内の錫を安定
化するのを助けると考えられる。従って、アンチモン及
び／又はビスマスの量は、０．０５重量％より少ない量
で存在でき、そして錫の結晶化を妨げるのを助ける。
０．５％より多い重量％のアンチモン及び／又はビスマ
スが、主として添加されて金属性コーティングを硬化す
る及び／又は強める。少量の他の金属例えば鉄は、金属
性コーティングに添加できる。もし鉄が錫・亜鉛金属性
コーティングに添加されるならば、好ましくは鉄の含量
は、０．１重量％以下である。錫・亜鉛コーティング
は、風化されたターンメタルコーティングに伴う色に密
接に似ている灰色のダークトーンの色を形成する。グレ
イな表面は、錫及び／又は非風化ターンメタルのコーテ
ィングのそれより遥かに反射性ではない。錫・亜鉛コー
ティングの減少した反射性の表面は、被覆されたビルデ
ィング材料が、非常に反射性でない材料を必要とする設
備に直ぐに使用できる点で重要である。従来のコーティ
ング例えば錫及び／又はターンメタルは、風化される及
び／又はこれらの被覆されたビルディング材料が非常に
反射性の材料の使用を禁止している設備に使用できる前
にさらに処理される。錫・亜鉛合金は、ターンメタルコ
ーティング又は錫コーティングより遥かに早く風化す
る。錫・亜鉛コーティングは、多くのタイプの金属に適
用できる。３種の最もポピュラーな金属は、炭素鋼、ス
テンレス鋼及び銅である。これらの３種の金属は、好ま
しくは被覆前に予備処理されて、材料の表面を清潔にし
そして強い結合が材料と錫・亜鉛コーティングとの間に
形成されるように表面から酸化物を除く。
コーティングの物理的性質を僅かに修正するのに使用で
きる他の金属性成分を含むことができる。金属性コーテ
ィングは、ビスマス及びアンチモンを含んで、金属性コ
ーティングの強さを増大させそして又低温で錫の結晶化
を阻害する。金属性コーティング中のビスマスの量は、
０−１．７重量％に及び、アンチモンの量は、コーティ
ングの０−７．５重量％に及ぶ。アンチモン及び／又は
ビスマスは、コーティングの０．０５重量％のように低
い量で金属性コーティングに添加でき、そして少ない量
は、金属性屋根材料が剥げる金属性コーティングをもた
らす低温での結晶化から錫を妨げるに足ることが見いだ
された。高いレベルの亜鉛もコーティング内の錫を安定
化するのを助けると考えられる。従って、アンチモン及
び／又はビスマスの量は、０．０５重量％より少ない量
で存在でき、そして錫の結晶化を妨げるのを助ける。
０．５％より多い重量％のアンチモン及び／又はビスマ
スが、主として添加されて金属性コーティングを硬化す
る及び／又は強める。少量の他の金属例えば鉄は、金属
性コーティングに添加できる。もし鉄が錫・亜鉛金属性
コーティングに添加されるならば、好ましくは鉄の含量
は、０．１重量％以下である。錫・亜鉛コーティング
は、風化されたターンメタルコーティングに伴う色に密
接に似ている灰色のダークトーンの色を形成する。グレ
イな表面は、錫及び／又は非風化ターンメタルのコーテ
ィングのそれより遥かに反射性ではない。錫・亜鉛コー
ティングの減少した反射性の表面は、被覆されたビルデ
ィング材料が、非常に反射性でない材料を必要とする設
備に直ぐに使用できる点で重要である。従来のコーティ
ング例えば錫及び／又はターンメタルは、風化される及
び／又はこれらの被覆されたビルディング材料が非常に
反射性の材料の使用を禁止している設備に使用できる前
にさらに処理される。錫・亜鉛合金は、ターンメタルコ
ーティング又は錫コーティングより遥かに早く風化す
る。錫・亜鉛コーティングは、多くのタイプの金属に適
用できる。３種の最もポピュラーな金属は、炭素鋼、ス
テンレス鋼及び銅である。これらの３種の金属は、好ま
しくは被覆前に予備処理されて、材料の表面を清潔にし
そして強い結合が材料と錫・亜鉛コーティングとの間に
形成されるように表面から酸化物を除く。
【００２０】本発明者は、又もし建築用材料が、錫・亜
鉛コーティングにより材料を被覆する前に薄いニッケル
層によりメッキされるならば、材料は、酸性及び／又は
ハログン性の環境中で改良された腐食抵抗性を示すこと
ができる。ニッケル層は、好ましくは電解工程により金
属性ビルディング材料にメッキされる。層の厚さは、そ
れが好ましくは３ミクロン（１．１８×１０−４イン
チ）以下の厚さであり、好ましくは１−３ミクロンに及
ぶ厚さを有するように維持される。錫・亜鉛コーティン
グとニッケル層との間の結合は、驚くべきことに強くし
かも耐久性があり、それにより持にビルディング材料が
予め形成されるか又は設置中形成されるとき、錫・亜鉛
コーティングが剥げることを阻害する。ニッケル層によ
りビルディングをメッキすることは、ビルディング材料
が高濃度のフッ素、塩素及び他のハロゲンを有する環境
で使用されるとき、非常に望ましい。錫・亜鉛コーティ
ングは、金属性ビルディング材料に対するハロゲンの腐
食作用を顕著に減少するが、本発明者は、金属性ビルデ
ィング材料と錫・亜鉛コーティングとの間にメッキされ
たニッケルの薄い層を置くことにより、ハロゲンの腐食
作用がさらに減少されることを見いだした。本発明の一
般的な処方は、以下の通りである。
鉛コーティングにより材料を被覆する前に薄いニッケル
層によりメッキされるならば、材料は、酸性及び／又は
ハログン性の環境中で改良された腐食抵抗性を示すこと
ができる。ニッケル層は、好ましくは電解工程により金
属性ビルディング材料にメッキされる。層の厚さは、そ
れが好ましくは３ミクロン（１．１８×１０−４イン
チ）以下の厚さであり、好ましくは１−３ミクロンに及
ぶ厚さを有するように維持される。錫・亜鉛コーティン
グとニッケル層との間の結合は、驚くべきことに強くし
かも耐久性があり、それにより持にビルディング材料が
予め形成されるか又は設置中形成されるとき、錫・亜鉛
コーティングが剥げることを阻害する。ニッケル層によ
りビルディングをメッキすることは、ビルディング材料
が高濃度のフッ素、塩素及び他のハロゲンを有する環境
で使用されるとき、非常に望ましい。錫・亜鉛コーティ
ングは、金属性ビルディング材料に対するハロゲンの腐
食作用を顕著に減少するが、本発明者は、金属性ビルデ
ィング材料と錫・亜鉛コーティングとの間にメッキされ
たニッケルの薄い層を置くことにより、ハロゲンの腐食
作用がさらに減少されることを見いだした。本発明の一
般的な処方は、以下の通りである。
【００２１】
【表１】
【００２２】上記のような所望の特徴を示す錫・亜鉛の
二相金属性コーティングは、以下の通りである。
二相金属性コーティングは、以下の通りである。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】好ましくは、錫・亜鉛金属性コーティング
の処方は、重量％の量で以下のものを含む。３０−６５
％の亜鉛、０−０．５％のアンチモン、０−０．５％の
ビスマス、３５−７０％の錫、１．０％までのニッケ
ル、０．０−２．０％の銅及び０．０５％より少ない
鉛、そしてさらに好ましくは、４５−５５％の亜鉛、４
５−５５％の錫、０．３−０．９％のニッケル、０．０
−０．５％のビスマス及び／又はアンチモン、１．０−
１．５％の銅、０．０１％より少ない鉛及び錫含量プラ
ス亜鉛含量は、コーティングの９５％を超える。錫・亜
鉛コーティングの厚さは、建築用材料が使用される環境
に応じて変化できる。錫・亜鉛コーティングは、錫コー
ティングに比べて優れた腐食抵抗性を示す。金属性コー
ティングは、０．０００１−０．０５インチの厚さで適
用できる。好ましくは、コーティングの厚さは、ホット
・ディップ工程により適用され、０．００１−０．００
２インチに及ぶ。このコーティングの厚さは、殆ど全て
のタイプの環境において金属性建築用材料の腐食を防ぐ
及び／又は顕著に減少するのに適切であることが分かっ
た。０．００２インチより厚い厚さを有するコーティン
グは、厳しい環境で使用されて追加の腐食保護をもたら
すことができる。錫・亜鉛コーティングは、標準の鉛ハ
ンダ及び非鉛ハンダにより溶接できる。好ましくは、非
鉛ハンダは、鉛の使用に伴う懸念を避けるために使用さ
れる。本発明は、好ましいしかも代わりの態様に関して
記述された。修正及び変更は、ここに提供された本発明
の詳細な論議で論じられた詳細の理解及び読みに基づい
て当業者にとり明らかになるだろう。本発明は、それら
が本発明の範囲内に入る限り、全てのこれらの修正及び
変更を含むものとする。
の処方は、重量％の量で以下のものを含む。３０−６５
％の亜鉛、０−０．５％のアンチモン、０−０．５％の
ビスマス、３５−７０％の錫、１．０％までのニッケ
ル、０．０−２．０％の銅及び０．０５％より少ない
鉛、そしてさらに好ましくは、４５−５５％の亜鉛、４
５−５５％の錫、０．３−０．９％のニッケル、０．０
−０．５％のビスマス及び／又はアンチモン、１．０−
１．５％の銅、０．０１％より少ない鉛及び錫含量プラ
ス亜鉛含量は、コーティングの９５％を超える。錫・亜
鉛コーティングの厚さは、建築用材料が使用される環境
に応じて変化できる。錫・亜鉛コーティングは、錫コー
ティングに比べて優れた腐食抵抗性を示す。金属性コー
ティングは、０．０００１−０．０５インチの厚さで適
用できる。好ましくは、コーティングの厚さは、ホット
・ディップ工程により適用され、０．００１−０．００
２インチに及ぶ。このコーティングの厚さは、殆ど全て
のタイプの環境において金属性建築用材料の腐食を防ぐ
及び／又は顕著に減少するのに適切であることが分かっ
た。０．００２インチより厚い厚さを有するコーティン
グは、厳しい環境で使用されて追加の腐食保護をもたら
すことができる。錫・亜鉛コーティングは、標準の鉛ハ
ンダ及び非鉛ハンダにより溶接できる。好ましくは、非
鉛ハンダは、鉛の使用に伴う懸念を避けるために使用さ
れる。本発明は、好ましいしかも代わりの態様に関して
記述された。修正及び変更は、ここに提供された本発明
の詳細な論議で論じられた詳細の理解及び読みに基づい
て当業者にとり明らかになるだろう。本発明は、それら
が本発明の範囲内に入る限り、全てのこれらの修正及び
変更を含むものとする。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−87136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−117929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40 C22C 13/00 - 13/02 C22C 18/00 - 18/04
Claims (38)
- 【請求項１】 低反射性で顕著な耐腐食抵抗性を備えた
錫−亜鉛合金被覆で被覆された被覆金属材料であって、
該被覆が少なくとも１５重量％の錫、少なくとも３０重
量％の亜鉛、及び少なくとも合金の腐食抵抗性能を増強
するに足る量のニッケルおよび少なくとも合金中の錫の
結晶化を防ぐに足る量の金属安定化剤からなる合金であ
り、該錫と該亜鉛の合計量が該合金の８０重量％を超え
て存在し、該金属安定化剤がアンチモン、ビスマス及び
それらの混合物からなる群から選択され、且つ該合金が
鉛を実質上含まないことを特徴とする上記被覆金属材
料。 - 【請求項２】 該金属安定化剤の金属被覆の有効量が該
合金の少なくとも０．０５重量％であることを特徴とす
る請求項１記載の被覆金属材料。 - 【請求項３】 該ニッケルの有効量が該合金の少なくと
も０．３重量％であることを特徴とする請求項１又は２
記載の被覆金属材料。 - 【請求項４】 該亜鉛が該合金の３０〜６５重量％であ
ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の被
覆金属材料。 - 【請求項５】 該亜鉛が該合金の４０〜６０重量％であ
ることを特徴とする請求項４記載の被覆金属材料。 - 【請求項６】 該鉛が含まれていても該合金の０．０５
重量％より少ないことを特徴とする請求項１〜５の何れ
か１項記載の被覆金属材料。 - 【請求項７】 該鉛が該合金の０．０１重量％より少な
いことを特徴とする請求項６記載の被覆金属材料。 - 【請求項８】 合金性被覆が、錫１５．０〜７０．０
％、亜鉛３０．０〜８５．０重量％、ビスマス０．０〜
１．７％、アンチモン０．０〜７．５％、銅０．０〜
５．０％、鉄０．０〜０．１％、鉛０．０〜０．０５％
及びニッケル５．０％以下を含むことを特徴とする請求
項１〜７の何れか１項記載の被覆金属材料。 - 【請求項９】 合金性被覆が、錫３５．０〜７０．０
％、亜鉛３０．０〜６５．０％、アンチモン、ビスマス
及び／又は銅、０．０５〜３．０％、ニッケル０．３〜
０．９％、鉛０．０５％以下、及び鉄０．１％以下を含
むことを特徴と する請求項１〜７の何れか１項記載の被
覆金属材料。 - 【請求項１０】 該金属材料が炭素鋼であることを特徴
とする請求項１〜９の何れか１項記載の被覆金属材料。 - 【請求項１１】 該金属材料がステンレス鋼であること
を特徴とする請求項１〜９の何れか１項記載の被覆金属
材料。 - 【請求項１２】 該金属材料が銅であることを特徴とす
る請求項１〜９の何れか１項記載の被覆金属材料。 - 【請求項１３】 該金属の表面が、合金性被覆を付与す
る前に薄い中間金属層でメッキされ、該中間金属層は金
属材料の腐食を更に減少させるため十分な厚みをもって
形成されるものであることを特徴とする請求項１〜１２
の何れか１項記載の被覆金属材料。 - 【請求項１４】 該中間金属層がニッケルを含み、その
厚みが３ミクロンまでのものであることを特徴とする請
求項１３記載の被覆金属材料。 - 【請求項１５】 該錫と該亜鉛の合計量が９０重量％を
超えることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項記
載の被覆金属材料。 - 【請求項１６】 該錫と亜鉛の合計量が９５重量％を超
えることを特徴とする請求項１５記載の被覆金属材料。 - 【請求項１７】 該金属材料が、０．１０インチ（０．
２５４ｃｍ）厚みのロールから供給された金属ストリッ
プであることを特徴とする請求項１〜１６の何れか１項
記載の被覆金属材料。 - 【請求項１８】 該金属材料ストリップを腐食抵抗性合
金の浴に連続的に通して０．０００３〜０．０５インチ
（０．０００８〜０．１２７ｃｍ）厚被覆を金属ストリ
ップ上に形成した請求項１７記載の被覆金属材料。 - 【請求項１９】 該金属が溶融浴に、０．１６６〜１０
分間浸漬されることを特徴とする請求項１８記載の被覆
金属材料。 - 【請求項２０】 該金属材料の表面が、該金属材料上に
該合金を付与する前に激しく酸洗い及び化学的に活性さ
れ、該激しく酸洗いする工程は該金属表面を０．１６６
〜１０分間、塩酸と硝酸の混合物である二重酸を適用す
るものであり該化学的活性化の工程は、該化学的活性化
の終了前に該金属材料の表面に脱酸化 剤を付与すること
を含み、該脱酸化剤溶液は、塩化亜鉛を含んで該金属材
料の表面に１０分以下の時間適用されるものであること
を特徴とする請求項１〜１９の何れか１項記載の被覆金
属材料。 - 【請求項２１】 該被覆金属材料が建造物の材料に形成
されたことを特徴とする請求項１〜２０の何れか１項記
載の被覆金属材料。 - 【請求項２２】 該被覆金属が石油容器であることを特
徴とする請求項１〜２０の何れか１項記載の被覆金属材
料。 - 【請求項２３】 （ａ）金属のシートを用意し、（ｂ）
重量で、少なくとも３０％の亜鉛、少なくとも１５％の
錫、０．３〜５％のニッケル及び少なくとも０．０５重
量％のアンチモン、ビスマス及びそれらの混合物からな
る群から選択された金属安定化剤を含んでおり、鉛は含
まれていても０．０５％より少ない腐食抵抗性能金属合
金で該金属シートを被覆し、（ｃ）該金属材料の上の該
腐食抵抗性能合金の厚みを０．００１〜０．０５インチ
（０．００２５４〜０．１２７ｃｍ）に制御する上記各
工程を含むことを特徴とする耐腐食性シートの製造方
法。 - 【請求項２４】 該金属被覆の亜鉛が３０〜６５重量％
であることを特徴とする請求項２３記載の方法。 - 【請求項２５】 該金属被覆のニッケルが０．３〜５重
量％であることを特徴とする請求項２３又は２４記載の
方法。 - 【請求項２６】 該金属合金被覆を適用する前に、金属
ストリップの表面に金属薄い中間層を電気メッキする工
程を含むことを特徴とする請求項２３〜２５の何れか１
項記載の方法。 - 【請求項２７】 金属の該中間層が３ミクロンまでの厚
みのニッケルであることを特徴とする請求項２６記載の
方法。 - 【請求項２８】 該金属合金が、銅を含む着色剤を含む
ことを特徴とする請求項２３〜２７の何れか１項記載の
方法。 - 【請求項２９】 該金属合金が、錫１５．０〜７０．０
％、亜鉛３０．０〜８５．０重量％、ビスマス０．０〜
１．７％、アンチモン０．０〜７．５％、銅０．０〜
５．０％、鉄０．０〜０．１％、鉛０．０〜０．０５％
及びニッケル５ ．０％以下を含むことを特徴とする請求
項２３〜２８の何れか１項記載の方法。 - 【請求項３０】 該合金中の錫と亜鉛の合計量が９０重
量％を超えることを特徴とする請求項２３〜２９の何れ
か１項記載の方法。 - 【請求項３１】 該合金中の錫と亜鉛の合計量が９５重
量％を超えることを特徴とする請求項３０記載の方法。 - 【請求項３２】 金属シートを０．１０インチ（２．５
４ｃｍ）より薄い厚みの金属ストリップを巻いたロール
から供給する工程を含むことを特徴とする請求項２３〜
３１の何れか１項記載の方法。 - 【請求項３３】 該被覆工程が、０．０００１〜０．０
５インチ（０．０００２５４〜０．１２７ｃｍ）の厚み
をもつ被膜を金属片上に堆積させるに足る滞留時間の
間、該腐食抵抗性能金属の溶融浴に該金属材料を連続的
に通過させる工程を含むことを特徴とする請求項２３〜
３２の何れか１項記載の方法。 - 【請求項３４】 該金属材料が、０．１６６〜１０分の
滞留時間の間、該溶融金属に浸されることを特徴とする
請求項２３記載の方法。 - 【請求項３５】 該金属材料が、ステンレス鋼であるこ
とを特徴とする請求項２３〜３４の何れか１項記載の方
法。 - 【請求項３６】 該合金被覆を適用する前にステンレス
鋼の表面を激しく酸洗い及び化学活性化する工程を含
み、該激しい酸洗いの工程が塩酸と硝酸を含む二重酸に
金属材料の表面を０．１６６〜１０分の間適用する工程
を含み、該化学活性化工程が該化学活性化の完了後に該
金属材料の表面に脱酸剤に適用する工程を含み、塩化亜
鉛を含み且つ該脱酸剤溶液が１０分より少ない間、該金
属材料の表面に適用させることを含むことを特徴とする
請求項３５記載の方法。 - 【請求項３７】 該被覆された金属材料を建築材料に形
成することを特徴とする請求項２３〜３５の何れか１項
記載の方法。 - 【請求項３８】 該被覆された金属材料を石油容器に形
成することを特徴とする請求項２３〜３５の何れか１項
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/260,333 US5429882A (en) | 1993-04-05 | 1994-06-15 | Building material coating |
| US260,333 | 1994-06-15 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH083711A JPH083711A (ja) | 1996-01-09 |
| JP2779781B2 true JP2779781B2 (ja) | 1998-07-23 |
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ID=22988738
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7167785A Expired - Fee Related JP2779781B2 (ja) | 1994-06-15 | 1995-05-31 | 建築材料のコーティング |
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| JP (1) | JP2779781B2 (ja) |
| CA (1) | CA2140948C (ja) |
| DE (1) | DE19501747C2 (ja) |
| FR (1) | FR2721327B1 (ja) |
| GB (1) | GB9501313D0 (ja) |
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