JPH0311875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐食性、特に屋外での耐候性に優れて
長期に安定して使用しうる鉛複合鋼板の製法に関
するもので、該鋼板は各種建築用部材等に利用さ
れる。 （従来の技術） 屋根や壁材等に欧米では鉛板を使用されたが、
我国では溶融亜鉛めつき鋼板が使用される場合が
多い。この溶融亜鉛めつき鋼板は数年ごとに塗料
を塗布してやる必要があるので溶融鉛−錫合金め
つき鋼板が市販されている。この溶融鉛−錫合金
めつき鋼板は素地に達するきずがつかないことが
要求されている。それは鋼板素地が露出すれば、
めつき層は本来犠牲陽極作用を持たず、却つて素
地の孔食を促進するからである。したがつて、工
事施工を含めて取扱い上に欠陥がある。更に鉛板
と鋼板より成る鉛複合鋼板も公知である。更にま
た、溶融鉛−錫合金めつき鋼板上に冷間圧延で鉛
を被覆したものは、(1)製造自体に大掛りの溶融め
つき装置を必要とすること、(2)普通鋼板の代わり
に素材としてステンレス鋼板を使用する場合には
溶融鉛−錫合金めつきステンレス鋼板の製造が技
術的に困難であること、(3)ステンレス鋼板を素材
に使用する場合には、用途上非鉛積層面はステン
レス板の高級感が発揮できるが、片面溶融鉛−錫
合金めつきステンレス鋼板の製造はなおさら困難
であること、(4)原板の溶融鉛−錫合金めつき鋼板
製造時に受ける熱処理のため、素材がステンレス
鋼板か否かにかかわらず材質の劣化を伴う欠点が
ある。 （発明が解決しようとする課題） 上記に鑑みて本発明は、鉛板より高剛性で、溶
融亜鉛めつき鋼板より長命かつ保全が容易な鉛複
合鋼板を簡易な設備で製造する方法を提供しよう
とする。 （課題を解決するための手段） そこで本発明は、素地鋼板の少なくとも一面に
ニツケル−コバルト合金電気めつきを施し、続い
て該めつき層上に鉛−錫合金電気めつきを施し、
更にその上に冷間で鉛を重ね圧延することにより
その目的を達成する。ここにいう素地鋼板とは普
通鋼板のほかステンレス鋼板を含むものである。 （作用） 本発明では、溶融鉛−錫合金めつき層に替え
て、鉛を複合する面にのみ親和性良好な鉛−錫電
気合金めつき層を中間層として配置し、その中間
層は多分化学的に安定な酸化膜が該めつき層と鋼
板素地の界面に残存するためと推察されるが鋼板
には密着性が不十分なために、前記中間層の下地
めつきとして電気ニツケル−コバルト合金めつき
を施すことにより積層密着を十分にしている。 （実施例） 以下、本発明による製造法を詳記すると、脱
脂・酸洗されたステンレス鋼板に、ニツケル−コ
バルト電気合金めつきを施す。ステンレス鋼板の
脱脂・酸洗処理は特定の方法に限定しないが、酸
洗後の鋼板の表面はめつき液に対するぬれ性が確
保されている必要がある。例えば、脱脂として
は、苛性ソーダやオルソ硅酸ソーダ液中で陰極電
解処理する方法が有効である。水洗後、通常は陰
極電解酸洗を施すが、ステンレス鋼板なのでフエ
ライト型あるいはオーステナイト型、特にCr、
Ni、Si、Mo、Ｃ等の含有量により被酸洗性が異
なる場合がある。酸洗されたステンレス鋼板は酸
洗液が残らぬよう水洗された後、電気ニツケル−
コバルト合金めつきされる。この下層めつきは続
いてめつきされる電気鉛−錫合金めつき層と素地
のステンレス鋼板との密着性を十分に確保する役
割を果す。したがつて、ニツケル−コバルト合金
めつき層は、鋼板表面を均一に、微少な素地露出
部分が残らないように被覆する必要があるが、過
大なめつき量の必要かなくステンレス鋼板の場
合、1.5ｇ／m²程度のめつき量で十分な効果が発
揮された。 ニツケル−コバルト合金めつき層を施すことな
く直接ステンレス鋼板上に鉛−錫合金めつきをし
た場合、鉛を複合する前には判然としないが、鉛
を複合する際の鉛板の適正圧延率範囲が狭く、圧
延率管理を非常に厳密に行う必要が生じる。更
に、鉛複合後の鉛層と素地の密着力が弱く、殊に
鉛に圧延接合する際の圧下率が低い場合（特に当
初の厚さに対し35％以下の場合に顕著となる。）
切断部端面から鉛層が剥離したり、折り曲げ試験
後５％食塩水に常温で10日間浸漬放置すると、容
易に鉛層と素地の密着劣化が認められたりする。 ニツケル−コバルト合金めつき層の作用機構は
明確でないが、ステンレス鋼板上の安定な酸化膜
を除去して素地に対して密着性良好なめつき層と
なり、その結果、鉛−錫合金めつき層を下地と強
固に密着するのに大きな効果を奏する。合金めつ
き層中のコバルト含有量は特に規定しないが、僅
か数％の含有比率でもニツケル単独めつき層に比
し微細結晶となり、特にNi、Cr含有率の高いス
テンレス鋼板になるほど、コバルト比率の高いめ
つき層の方が密着力は良好である。ニツケルとコ
バルトの含有率比の制御は電解浴中のニツケルイ
オンとコバルトイオン比、電流密度で調整するの
が便利である。ニツケル−コバルト合金めつきは
その役割から片面に施すだけでよい。電解処理の
際、非めつき面側への陽極配置を行わなければこ
の目的は容易に達成される。 ニツケル−コバルト合金めつきされた鋼板は続
いて電気鉛−錫合金めつきされる。ニツケル−コ
バルト合金めつき工程と鉛−錫合金めつき工程と
は連続の必要はない。ただし、両めつき工程を連
続化出来ない場合には、鉛−錫合金めつき直前
に、ニツケル−コバルト合金めつき面に湿式ブラ
ツシングや希塩酸等による軽酸洗を施すのが有効
である。電気鉛−錫合金めつき層の役割は、鉛複
合層とニツケル−コバルト合金めつき済みステン
レス鋼板との密着力確保であつて、下地のニツケ
ル−コバルトめつき面が鉛−錫合金めつき層で均
一に被覆されることが重要である。鉛板と圧延接
合される際には界面で新生面が出てくる必要があ
るて推察されるが、下地のニツケル−コバルト合
金めつき層厚に比し、必要な鉛−錫合金めつき層
厚はより大きい。１ｇ／m²望ましくは10ｇ／m²以
上が適当である。また鉛−錫合金めつき層中の錫
の含有量は、錫の比率が上がるに伴つて下地との
密着力が改善され、鉛複合の際の適正圧延率範囲
が広がる利点がある。錫含有率の制御は、めつき
浴中の鉛イオンと錫イオン比、電流密度を調整す
ればよい。合金めつき層中の錫含有比率は特に規
定しないが、数％の含有比率でも鉛単独めつき層
に比し微細結晶となり、特に鉛板圧延率を高くで
きない場合程、錫比率の高いめつき層の方が密着
力は良好である。 ニツケル−コバルト合金めつきされ、鉛−錫合
金めつきを施されたステンレス鋼板には、次に鉛
板（コイル状も含む。）を冷間で圧延接合する。
めつきされたステンレス鋼板表面および鉛板表面
に、両材料の接着阻害の汚れや、鉛板の方には化
学的に安定な酸化膜が存在しないことが重要であ
る。そのような密着阻害要因は物理的手段で除去
する。冷間圧延率は特に規定はない。圧延時に界
面で新生面が絶えず現れ、鉛−錫合金めつき面と
複合される鉛板で強固な結合が生まれることであ
る。圧下力、圧延率、圧延ロール径、圧延速度等
により適正範囲が異なるが、鉛板がステンレス鋼
板に比し柔らかい材料のために実際にはステンレ
ス鋼板は圧延されず、見掛け上、鉛板のみが延ば
される条件で十分な密着が確保される。実際、鉛
板自身が30％望ましくは50％を越える圧延率があ
れば十分な密着力が保証された。 本発明を実施例に基づき具体的に説明すると、
0.4mmのステンレス鋼板（SUS304、板幅200mmの
コイル）を45℃、５％オソル硅酸ソーダ溶液中
で、該鋼板を陰極として10A／ｄm²．2″電解脱脂
した後、十分水洗し、次いで55℃で15％硫酸溶液
中で20A／ｄm²。5″電解酸洗した後、十分水洗
し、下記条件で電解ニツケル−コバルト合金めつ
きを施した。 ニツケル−コバルト合金めつき NiSO₄・7H₂O 240ｇ／、CoSO₄・7H₂O15
ｇ／、H₃BO₃30ｇ／、NiSO₄・6H₂O45ｇ／
、添加物少々よりなる浴中で、55℃、電流密度
5A／ｄm²下で、電解時間を15″〜3′と変えること
によりめつき量を調整し、十分水洗後、下記条件
で鉛−錫合金めつきを施した。 電解鉛−錫合金めつき ほうふつ化鉛380ｇ／、ほうふつ化錫30ｇ／
、ほうふつ化水素酸45ｇ／、にかわ0.5ｇ／
よりなる浴中で、25℃、10A／ｄm²下で、電解
時間30″〜2′と変えることによりめつき量を調整
し、十分水洗後、乾燥して鉛複合用鋼板とした。 ２段冷間圧延機（ロール径300mm）を用い、
ニツケル−コバルト合金めつきを施した
SUS304の冷間圧延鋼板上に、厚さ2.0mmの鋳造
鉛板（コイル状）を冷間圧延接合した。圧延荷
重は10.0トン／10mmとした。 （比較例 １） 実施例において、ニツケル−コバルト合金めつ
き及び電解鉛−錫合金めつきの両方を省略し、す
なわち酸洗のみを実施し、鉛複合を試みた。圧延
荷重は10.0トン／10mm。 （比較例 ２） 実施例１において、ニツケル−コバルト合金め
つきのみを省略。すなわち電解鉛−錫合金めつき
のみを施した後、鉛複合をした。圧延荷重は前記
と同じ。なお、電解鉛−錫合金めつき条件は実施
例１と同じ。 （比較例 ３） 実施例１において、ニツケル−コバルト合金め
つきのみを実施。すなわち、電解鉛−錫合金めつ
きは省略して鉛複合をした。条件は実施例１と同
一。 以下の試料を下記方法で評価した。 １ 25mm幅の複合鋼板（長さ150mm。）を180゜剥離
試験で複合層と鋼板の密着力を調べた。 ２ OT曲げ試験 複合層が外及び内側になるようにOT密着曲げ
を施し、複合層と鋼板との剥がれを調べた。 ３ 塩水浸漬試験 OT曲げを施した試験片を、５％食塩水に40℃
で３週間浸漬し、端面での剥離を調べた。 ４ 冷熱サイクルテスト 50×150mm試験片を、120℃のシリコンオイル浴
浸漬5′後、室温まで冷却保持5′を１サイクルとす
る繰り返し試験を1500回まで行い、端面での剥が
れ、鉛面のブリスター発生、鉛層のクラツク発生
を調べた。この試験終了後のサンプルで１）の剥
離試験をした。各サンプルの評価試験結果を表１
に示す。 表１中、剥離試験における◎は密着強度が十分
で鉛板自身の破断に至ることを示す。他の曲げ試
験、塩水浸漬試験における◎は試験前に比し異常
や劣化を認められないもの。△は曲げ等の加工部
位で鉛複合層の剥離が若干発生しているもの。×
は複合層の剥離がはつきりと認められる程度のも
のを示す。冷熱サイクル試験における◎は冷熱サ
イクル付与後の剥離試験でも初期と同様に異常や
劣化の認められないもの。△は曲げ等の加工部位
で鉛複合層の剥離が若干発生しているもの。×は
剥離がはつきりと認められる程度を示す。 （発明の効果） 以上のように本発明によれば、鉛複合鋼板の製
造方法が確立することにより、密着力が長期に安
定し保証できる鉛複合ステンレス鋼板が工業的に
提供できる特徴がある。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 素地鋼板の少なくとも一面にニツケル−コバ
   ルト合金めつきを施す第１工程と、続いて該めつ
   き層上に鉛−錫合金めつきを施す第２工程と、該
   鉛−錫合金めつき層上に鉛を圧延被覆する第３工
   程から成る鉛複合鋼板の製造法。 ２ 素地鋼板がステンレス鋼板から成る請求項１
   記載の鉛複合鋼板の製造法。