JPH0832950B2 - ホット−ディップ錫コーティング屋根ふき材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属帯板材料をコーテ
ィングする技術に関し、さらに特に錫のホット−ディッ
プされたコーティングによりステンレス鋼屋根ふき材料
の帯板をコーティングする方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４９８７７１６及び４９３４
１２０号は、本発明が関するタイプの金属屋根ふきシス
テムを説明しており、ここに参考として引用する。鉛の
少ないコーティングを説明する米国特許出願第８５８６
６２号も又ここに参考として引用する。

【０００３】長い間、種々のシートのゲージの厚さの金
属から作成された屋根ふきシステムが使用されている。
金属例えば炭素鋼、ステンレス鋼、銅及びアルミニウム
が、最もよく知られたタイプの金属屋根ふきシステムで
ある。炭素鋼金属屋根ふきシステムは、鉄の急速な酸化
を防ぐために、腐食抵抗性コーティングにより通常処理
される。炭素鋼のための腐食抵抗性コーティングの一つ
のタイプは、錫金属コーティングである。炭素鋼の錫コ
ーティングは、周知の方法であり、そして種々の産業特
に食品産業に使用されてきた。炭素鋼の錫コーティング
は、連続的な高速の電解法により通常行われる。電解法
では、電流が、炭素鋼の上に錫をメッキするために、錫
のアルカリ性又は酸性の電解質を減少させるのに使用さ
れる。錫コーティングの厚さは、３．８×１０^−４−２
０．７×１０^−４ｍｍ（１．５×１０^−５−８．１５×
１０^−５インチ）に及ぶ。炭素鋼を電気メッキするのに
使用される装置及び材料は、非常に高価でありしかも使
用するのに比較的複雑であるが、しかし、錫の薄い層の
みが使用されて、高価な錫のコストを非常に低く維持す
る。炭素鋼をコーティングするためのより使用されてい
ない方法は、ホット−ディッピング方法による。この方
法は、錫コーティング中の不連続の微小な領域が得られ
るために、通常使用されない。従って、材料は、食品容
器には満足されない。さらに、ホット−ディップされた
錫は、剥がれ易い厚いコーティングを形成する。錫は、
それが比較的安くそして腐食に非常に抵抗性がある点で
重要な材料である。腐食性材料例えば炭素鋼は、非常に
腐食抵抗性なしかも比較的安価な製品例えば錫缶及び錫
屋根ふき材料を製造するために錫によりコーティングで
きる。腐食に抵抗する多くの金属性合金例えばステンレ
ス鋼が、開発されてきた。ステンレス鋼は、鉄及びクロ
ムの合金であり、ときにはニッケル及びモリブデンを含
む。ステンレス鋼合金内のクロムは、腐食を防ぐ主要な
合金成分である。クロムは、酸化クロムを形成し、ステ
ンレス鋼の表面に固く結合して、酸素がステンレス鋼中
に侵入して腐食性の鉄酸化物を形成するのを防ぐ。炭素
鋼は、もしあるとしても殆どクロム含量を有せず、従っ
て鉄は、容易に回りの酸素により酸化されて、通常腐食
として知られている鉄酸化物を形成する。

【０００４】ステンレス鋼は、標準の炭素鋼より遥かに
遅い速度で腐食するが、ステンレス鋼は、結局腐食し、
そして錫プレートによりコーティングされる炭素鋼より
遥かに早い速度で腐食するだろう。従来、腐食抵抗性材
料によりステンレス鋼をコーティングする考えは、ステ
ンレス鋼が、本来腐食抵抗性材料であるので、聞いたこ
とがない。その上、ステンレス鋼をコーティングする試
みは、成功が限られることを示している。特に、ホット
−ディップ法により錫によってステンレス鋼をコーティ
ングすることは、従来のホット−ティップ法を使用し
て、繰返し不成功であった。錫コーティングは、コーテ
ィングされた後直ちに及び／又は予備形成及び設置中、
ステンレス鋼から繰返し剥がれ落ちる。現在まで、ホッ
ト−ディップされた錫コーティングステンレス鋼の工業
的な生産は、不成功であった。現在、錫によりステンレ
ス鋼をやや成功してコーティングする唯一つの方法は、
電気メッキ法である。ステンレス鋼の電気メッキは、非
常に高価なしかも比較的複雑な装置の使用を含む。ステ
ンレス鋼上への錫の電気メッキは、ステンレス鋼の帯板
を錫溶液に通すことから得られる。電流は、錫溶液に導
入され、そして錫は、還元されそしてステンレス鋼の帯
板上にメッキされる。錫プレートの厚さは、２０．７×
１０^−４ｍｍ（８．１５×１０^−５インチ）以下の厚さ
に制限される。電気メッキから生ずる制限された錫コー
ティングの厚さは、錫メッキされた材料の使用及び寿命
を制限する。錫は、非常に腐食抵抗性のある材料である
が、錫は、過酷な環境例えば塩水又は酸の環境で徐々に
腐食する。これらの環境において錫のコーティングが厚
ければ厚いほど、錫コーティング材料の使用可能な寿命
を極めて増大する。ホット−ディップ法により錫合金に
よってステンレス鋼をコーティングすることは、さらに
成功してきた。炭素鋼及びステンレス鋼に対する最も良
く知られている錫合金コーティングの一つは、普通ター
ン（ｔｅｒｎｅ）メタルとして知られている錫−鉛合金
である。ターンメタルコーティング鋼シートが屋根コー
ティングに組立られるとき、隣接するシートの端は、互
いに折り重ね合わされ、そして継目代表的には直立した
継目が形成され、通常ターンメタルコーティングを一緒
にハンダ付けして防水性の結合を生成する。現在、ター
ンメタルコーティング鋼シートは、次に継目に押され又
は巻かれる隣接するパンの端に隣り合う曲がった端を有
する屋根ふきパンに、作業場で形成されるか又は予め形
成される。同様に、冠木、桟なども同じくターンメタル
コーティングシートから形成される。継目のハンダ付け
を行わせることに加えて、ターンメタルコーティング
は、さもなければ時間が経つにつれて生ずる金属シート
の錆又は酸化を阻害する。ターンメタル合金の組成は、
一般に、約８０重量％の鉛及び約２０重量％の錫であ
る。ターンメタル合金は、従来ホット−ディップ工程に
より金属に適用され、その際、金属はターンメタルの溶
融浴中に浸漬される。

【０００５】ターンメタル合金中の鉛は、容易に炭素鋼
及びステンレス鋼の両者に結合して強くしかも耐久性に
優れた錫合金のコーティングを形成する。ターンメタル
コーティングシートメタルは、優れた腐食抵抗性を有し
そして広い範囲の建設用途例えば屋根ふきに使用されて
いるが、ターンメタルコーティング材料は、ターンメタ
ル合金の鉛含量により、最近環境上の懸念が生じてい
る。ターンメタル合金中の鉛は、安定化されているが、
ターンメタル合金からの鉛の溶脱について、見出されて
いないが、或る懸念が存在する。その結果、ターンメタ
ルコーティング材料は、種々の応用例えば帯水層（ａｑ
ｕｉｆｅｒ）屋根ふきシステムにおける使用から制限さ
れている。ターンメタルコーティング屋根ふきシステム
から鉛が溶脱するかもしれないという懸念は、通常のタ
ーンコーティングを、これらのタイプの屋根ふきの応用
のための金属屋根ふきコーティングとしては、不適切な
ものにしそして望ましくないものとする。ターンメタル
コーティング材料の他の不利益は、ターンメタル層の柔
らかさである。知られているように、ターンメタルコー
ティング金属シートは、通常種々の形に形成される。金
属シートを曲げる機械は、曲げ工程中ターンメタルコー
ティングを周期的に損なう。ターンメタルコーティング
は、成形機械の研磨性により損なわれ易い。さらに、タ
ーンメタル合金は、又錫より柔らかい材料であり、その
ため、錫コーティングより早く摩耗し、そして錫コーテ
ィングより強くない。通常のターンメタルコーティング
金属の他の不利益は、新しく適用されたターンメタル
は、光に対して非常に反射することである。空港に近い
又はその中のビルディングへのターンメタル屋根ふき材
料を使用すると、離陸及び着陸するパイロットにかなり
まぶしいことになる。ターンメタル合金の非常に安定な
性質により、ターンメタルコーティング金属は、ターン
メタルの酸化がターンメタル合金の表面を曇らせ始める
前に、約１年、又は１年半−２年かかる。電気メッキス
テンレス鋼の高価な性質及びステンレス鋼材料の厚さに
関する制限により、錫によりステンレス鋼材料をうまく
ホット−ディップする方法が求められている。

【０００６】

【発明の概要】本発明は、錫のホット−ディップしたコ
ーティングを有するステンレス鋼の帯板、該帯板を含む
耐候性帯板屋根ふき材料、及び該屋根ふき材料を製造す
る方法に関する。錫コーティングステンレス鋼は、主と
して屋根ふき材料に使用されるが、錫コーティングステ
ンレス鋼は、非常に腐食抵抗性の材料を要求する種々の
応用に使用できる。本発明の主な特徴によれば、溶融錫
中にステンレス鋼をホット−ディップし、それにより所
望の厚さを有する結合した錫コーティングを形成するこ
とにより、形成した錫コーティングを有するステンレス
鋼の帯板が提供される。ステンレス鋼の帯板は、ステン
レス鋼から錫が剥がれることに抵抗する、ホット−ディ
ップされた錫とステンレス鋼帯板との間に強くしかも耐
久性のある結合を形成するように、特に処理される。使
用されるステンレス鋼のタイプは、一般に、３０４又は
３１６ステンレスであるが、他のタイプのステンレス鋼
も使用できる。ステンレス鋼の厚さは、一般に、厚さ
０．５０８ｃｍ以下であり、そして概して厚さ０．１２
７ｃｍである。ステンレス鋼の予備処理は、溶融錫中へ
のステンレス鋼のホット−ディップ前のステンレス鋼の
徹底的な酸洗い及び化学的活性化を含む。徹底的な酸洗
い工程は、ステンレス鋼からの非常に薄い表面層を除去
するためにデザインされる。ステンレス鋼の表面からの
非常に薄い層の除去は、ステンレス鋼上のホット−ディ
ップされた錫の適切な結合が達成される前に必要であ
る。ステンレス鋼は、主としてクロム及び鉄を含む。ス
テンレス鋼の表面上のクロムは、大気中の酸素と反応し
て酸化クロムを形成する。酸化クロムのフィルムは、ス
テンレス鋼内の鉄と大気中の酸素との間に殆ど侵入不可
能なバリヤーを作り、それにより酸素が鉄と組み合わさ
れて鉄酸化物を形成することを阻害する。酸化クロムの
フィルムは、又ステンレス鋼と非常に密なしかも強い結
合を形成し、そして容易に除去されない。酸化クロムフ
ィルムの形成は、ステンレス鋼の腐食抵抗性に重要であ
るが、酸化クロムフィルムは、ステンレス鋼へのホット
−ディップされた錫の薄い層の結合と干渉し、弱い錫結
合及び剥がれを生ずる。徹底的な酸洗い工程は、ステン
レス鋼の表面から酸化クロムを除いて、ホット−ディッ
プされた錫をステンレス鋼と適切に結合させる。徹底的
な酸洗い工程は、又ステンレス鋼を僅かにエッチングし
て、ステンレス鋼の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、ステンレス鋼の表面全体で
同じではないので、顕微鏡的谷が、ステンレス鋼の上に
形成され、それらは、ホット−ディップされた錫がステ
ンレス鋼に結合できる表面の領域を顕著に増大させる。
エッチングから形成された増大した結合表面は、さらに
錫とステンレス鋼との間の結合を強める。電気メッキの
ための炭素鋼又はステンレス鋼を処理するのに使用され
る酸洗い工程は、ステンレス鋼の表面を適切且つ適当に
処理して、優れたホット−ディップ錫コーティング材料
を形成するために、酸化クロムの除去及びステンレス鋼
の表面の部分的エッチングの両方を行うことができな
い。徹底的な酸洗い工程は、ステンレス鋼の表面からの
酸化クロムを攻撃、除去及び／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せ
例えば弗化水素酸、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸及び／又は
イソ臭酸を含む。一般に、硝酸と組み合わされた塩酸
が、ステンレス鋼から酸化クロムを除くために、酸洗い
溶液として使用される。比較的高い濃度の酸が、酸洗い
溶液に使用される。塩酸−硝酸酸洗い溶液では、酸洗い
溶液は、５−２５％の塩酸及び１−１５％の硝酸を含
む。塩酸及び硝酸の予想されなかった成功は、ステンレ
ス鋼からの酸化クロムの優れたしかも早い除去を生ず
る。二種の酸は、又ステンレス鋼に制限されたエッチン
グを生じさせて、ステンレス鋼の表面に欠点となるくぼ
み形成を生じさせることなく、表面積を増大させる。酸
洗い溶液の温度は、ステンレス鋼の表面から酸化クロム
を容易に除く非常に活性な酸を提供するために、重要で
ある。酸洗い溶液の温度は、一般に、２６．７℃より高
く、概して４９−６０℃に及ぶ。酸洗い溶液は、酸洗い
溶液が停滞且つ変化する濃度となることを防ぐために、
徹底的な酸洗い工程中攪拌されなければならない。徹底
的な酸洗い工程中、硝酸及び塩酸の濃度は、一定しな
い。その上、酸がステンレス鋼と反応するに従って、酸
洗い溶液の温度は、上昇する。もし酸の濃度及び温度が
一定に保たれないならば、適切な酸化クロムの除去及び
エッチングは、生じない。酸洗い溶液の攪拌は、又ステ
ンレス鋼の表面上に形成されるガスポケットを分散す
る。これらのガスポケットは、酸洗い溶液がステンレス
鋼の表面からの酸化クロムを除去することを妨げる。酸
洗い溶液の攪拌は、酸洗いバット中の攪拌機の設置及び
／又は酸洗い溶液の再循環により実施される。攪拌ブラ
シも又酸洗いバット内で使用されて、酸溶液を攪拌しそ
して酸溶液内でステンレス鋼の表面を擦る。ステンレス
鋼の表面を擦ることは、ステンレス鋼の表面からの酸化
クロムの除去を増大及び加速する。酸洗い溶液の温度
は、熱交換器を通る再循環により維持される。概して、
酸洗い溶液を含む一つの酸洗いバットは、ステンレス鋼
を処理するのに必要とされるが、しかし、連続した多重
酸洗いバットも使用される。酸洗いバットは、一般に、
長さ７．５ｍであるが、しかし、バットのサイズは、そ
れより長くても短くてもよい。ステンレス鋼が酸洗い溶
液中で処理される時間の量は、くぼみを生じさせないか
又はステンレス鋼の帯板を余り除かないように、ステン
レス鋼を損なうことなく、酸化クロムを適切に除くのに
重要である。一般に、酸洗い工程は、１分より短くそし
て概して１０−２０秒である。長さ７．５ｍの酸洗いバ
ットを有する徹底的な酸洗い工程では、ステンレス鋼の
帯板は、一般に４５ｍ／分より少ないそして概して１５
−３４．５ｍ／分の速度で、酸洗い溶液中を通る。

【０００７】徹底的な酸洗い後、ステンレス鋼帯板は、
ステンレス鋼への錫の結合を増すために、ステンレス鋼
の表面を化学的に活性化することによりさらに処理され
る。徹底的な酸洗い工程後、非常に少ない酸化物が、ス
テンレス鋼の表面上に存在する。未処理表面は、極め
て、ステンレス鋼帯板が酸洗いバットを離れる間酸化物
を形成ししかもホット−ディップコーティングされ易
い。その上、或る残った酸化クロムは、徹底的な酸洗い
後ステンレス鋼帯板上に存在できる。ステンレス鋼の化
学的活性化は、徹底的な酸洗い工程後ステンレス鋼表面
上に残留する全ての残留酸化物を除くために、脱酸化剤
によるステンレス鋼の化学処理を含む。種々の脱酸化溶
液例えば塩化亜鉛が、使用できる。溶融錫によるステン
レス鋼のコーティング前の塩化亜鉛によるステンレス鋼
帯板の処理は、酸化物がステンレス鋼帯板の上に形成さ
れることを妨げるステンレス鋼帯板への保護的コーティ
ングをもたらす。塩化亜鉛は、脱酸化剤及びステンレス
鋼帯板へ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、一般に、外界温度（１５．６−３
２．２℃）に保たれ、そして均一な溶液の濃度を維持す
るために攪拌される。少量の塩酸が、又脱酸化溶液に加
えられてさらに酸化物の除去を増す。

【０００８】本発明の他の態様によれば、ステンレス鋼
は、徹底的に酸洗いする前に、研磨材及び／又は吸収材
により処理される。ステンレス鋼のロールから巻き戻さ
れるステンレス鋼の帯板は、通常ステンレス鋼帯板の表
面上に外来の屑を有する。これらの屑は、汚れ、油、接
着剤などよりなる。これらの外来の物質の多くは、酸洗
い溶液と反応しないか又は容易に除去できず、従ってス
テンレス鋼から酸化クロムの除去に悪影響を及ぼす。研
磨材及び／又は吸収材によりステンレス鋼帯板を処理す
ることは、ステンレス鋼帯板から外来の物質を除く。研
磨材は、又ステンレス鋼上に形成される酸化物の或るも
のを最初に除き、そのため徹底的な酸洗い工程を増大さ
せる。研磨材は、ステンレス鋼の表面の周りに位置する
１本以上のスチールブラシである。ブラシは、ステンレ
ス鋼に対して静止しているか又は移動する。ブラシは、
ステンレス鋼の表面を粗くして、酸洗い工程中ステンレ
ス鋼のエッチングをさらに増大させる。ステンレス鋼の
粗くされた表面は、酸溶液がステンレス鋼の表面をさら
に容易に攻撃できるようにする。

【０００９】本発明のさらに他の態様によれば、徹底的
な酸洗い工程は、ステンレス鋼帯板を酸洗い溶液に浸す
前及び／又はその後に、低酸素環境を維持することを含
む。ステンレス鋼帯板に対して低酸素環境を維持するこ
とは、ステンレス鋼表面上の酸化物の形成を防ぐために
重要である。低酸素環境は、二三の形を取るだろう。２
種の最も普通の低酸素環境は、ステンレス鋼帯板の周り
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
へのステンレス鋼帯板の浸漬である。これらの環境の両
者は、大気中の酸素に対する防御物として働きそして鉄
及びクロムの酸化物の形成を妨げる。もしステンレス鋼
帯板が、帯板が巻き戻されるにつれ研磨材及び／又は吸
収可能な材料により処理されるならば、低酸素環境は、
ステンレス鋼帯板が酸洗い溶液に入るまで、帯板の周り
に維持される。ステンレス鋼の研磨及び／又は吸収処理
中、酸化物の或るものは、ステンレス鋼表面から除かれ
る。非酸化表面は、酸素と接触したとき、非常に酸化さ
れ易い。ステンレス鋼帯板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防止される。ステンレ
ス鋼が酸洗い溶液に入る前に、ステンレス鋼表面上の酸
化物の量を低下させそして維持することにより、さらに
能率的な酸化物の除去及び表面のエッチングが生ずる。
もし低酸素気体環境が使用されるならば、低酸素含有環
境を形成するのに使用される気体は、概して窒素、炭化
水素、水素、貴ガス及び／又は他の非酸素含有気体であ
る。一般に、窒素気体が、低酸素気体環境を形成するの
に使用される。低酸素気体環境は、一般に研磨／吸収工
程と酸洗い工程との間に形成されるが、低酸素液体環境
が使用される。低酸素環境は、又一般に酸洗い溶液バッ
トと酸洗い後の洗い落としバットとの間に形成される。
ステンレス鋼帯板が酸洗い溶液を出た後、全てではない
が殆どの酸化物は、ステンレス鋼表面から除かれる。ス
テンレス鋼表面上の低酸化物含量は、表面を容易に酸化
物形成にする。低酸素環境は、概して酸洗い溶液からの
ステンレス鋼帯板の出現後の酸化物形成の有害な作用を
防ぐために、設置される。低酸素気体又は液体環境の何
れも酸化物形成を防ぐために使用される。概して、窒素
の低酸素気体環境が、ステンレス鋼が酸洗い溶液から出
た後に、ステンレス鋼の表面上に酸化クロム及び酸化鉄
が再形成されるのを防ぐために使用される。低酸素環境
は、又一般に化学的活性化工程前に形成される。低酸素
液体環境は、概してステンレス鋼処理のこの段階で使用
される。低酸素液体環境は、通常ステンレス鋼の表面上
に噴霧された加熱水よりなるが、しかし、ステンレス鋼
は、又水中に浸漬できる。加熱水は、非常に低いレベル
の溶解された酸素を含み、そのため、水を適切な温度に
維持することにより、加熱水は、酸素に対してステンレ
ス鋼による酸化物の形成を防御するように働く。加熱水
の噴霧作用は、又化学的活性化工程によるステンレス鋼
のエッチング前にステンレス鋼から全ての残った酸洗い
溶液を除く。一般に、加熱水の温度は、望ましくない溶
解した酸素を排除するために、３８℃より高く、そして
概して４３℃以上に維持される。必要ではないが、低酸
素環境は、ステンレス鋼帯板が化学的活性化工程から出
て、溶融錫に入る前に形成される。一般に、この低酸素
環境は、気体環境である。

【００１０】本発明の他の態様によれば、ステンレス鋼
帯板は、ステンレス鋼から酸洗い溶液を除くために、酸
洗い溶液を出た後加熱水により洗い落とされる。ステン
レス鋼が酸洗い溶液から出た後、ステンレス鋼の腐食を
続ける或る酸洗い溶液が、ステンレス鋼に残り、ステン
レス鋼にくぼみを生じさせる可能性がある。酸洗い溶液
は、ステンレス鋼を加熱した水中を通すことによりステ
ンレス鋼帯板から除かれる。水は、酸洗い後のステンレ
ス鋼帯板の酸化を防ぐために、水から溶解した酸素を排
除するように、概して３８℃より高くそして一般に４３
℃でなければならない。洗い落とし溶液は、一般に洗い
流し溶液を熱交換器に再循環することによりその所望の
温度に維持される。洗い落とし工程は、主としてステン
レス鋼から酸洗い溶液を除くが、洗い落とし工程は、又
ステンレス鋼表面から緩んだ酸化クロム及び他の酸化物
を除く。洗い落とし溶液は、洗い落とし溶液の微酸性に
より、少量の酸化物を除く。洗い落とし溶液が、ステン
レス鋼帯板から酸洗い溶液を除くにつれ、酸洗い溶液
は、洗い落とし溶液に入り、洗い落とし溶液を酸性にす
る。微酸性の洗い落とし溶液は、ステンレス鋼上の少量
の酸化物を攻撃して、ステンレス鋼の表面をさらに清潔
にする。洗い落とし溶液は、一般に攪拌されて、ステン
レス鋼からの酸洗い溶液の除去を助けさらに洗い落とし
溶液内の除かれた酸洗い溶液を希釈する。攪拌機は、ス
テンレス鋼帯板と接触するか又はしない移動ブラシを含
む。洗い落とし溶液は、一般に低酸性を維持するために
再循環されしかも希釈される。

【００１１】本発明の他の態様では、錫メッキバットが
提供される。錫メッキバットは、一般にフラックスボッ
クスを含み、それによりステンレス鋼帯板は、フラック
スボックスを通って溶融錫に入る。フラックスボックス
は、概して溶融錫より低い比重を有するフラックスを含
み、そのためフラックスは、溶融錫の表面の上を浮遊す
る。フラックスボックス内のフラックスは、ステンレス
鋼の最後の表面処理として働く。フラックスは、ステン
レス鋼表面から全ての残留酸化物を除き、そしてステン
レス鋼がホット−ディップ錫でコーティングされるま
で、酸素からステンレス鋼表面を防御する。フラックス
は、通常塩化亜鉛及び塩化アンモニウムよりなる。概し
て、フラックス溶液は、３０−６０重量％の塩化亜鉛及
び５−４０重量％の塩化アンモニウムを含むが、しか
し、２種のフラックス剤の濃度は、必要に応じ変化でき
る。一度ステンレス鋼帯板がフラックスを通ると、ステ
ンレス鋼帯板は、溶融錫に入る。溶融錫の温度は、概し
て錫メッキバットの底で３２０−３４３℃に及び、そし
て錫メッキバットの頂部で３８℃以上低い。錫は、２３
１．７℃というその融点より高く維持されなければなら
ず、そうでなければ不適切なコーティングが生ずる。概
して、錫は、３１０℃の温度に維持される。ステンレス
鋼をコーティングするのに使用される錫は、もしあると
しても殆ど鉛を含まない。一般に、鉛の含量は、０．０
２重量％より多くない。錫は、ビスマス又はアンチモン
合金を含んでいてもよい。ビスマス又はアンチモンの両
者は、錫コーティングの研磨抵抗性を増しそして冷却中
鈴が結晶化するのを防ぐ元素であり、結晶化は、ステン
レス鋼からの錫の剥がれをもたらす。錫は、温度が５６
°Ｆ（１３．２℃）より低くなると結晶化を始める。貴
和名少量のアンチモン又はビスマスが、錫が結晶するの
を防ぐために必要とされる。概して、０．５重量％より
少ない量が、錫の結晶化を適切に阻害するのに必要とさ
れ、それは、ステンレス鋼帯板材料からの早まった錫コ
ーティングの剥がれを生じさせる。０．５重量％より大
きい重量％の量のアンチモン及び／又はビスマスは、錫
コーティングを固くするのに使用できる。錫中のアンチ
モン及びビスマスの硬化作用は、種々の応用において使
用される錫コーティング材料の予備形成に悪影響をあた
える。それ故、錫の加えられるアンチモン及びビスマス
の量は、錫コーティング材料が使用される特別な応用の
ファクターである。ビスマスは、錫コーティングの０．
０−１．７重量％の範囲であり、アンチモンは、錫コー
ティングの０．０−７．５重量％の範囲である。他の金
属合金例えば亜鉛、チタン及びニッケルは、錫に少量で
加えられて、錫コーティングをさらに固くする。錫のコ
ーティングの厚さは、ステンレス鋼帯板が溶融錫中を移
動する速度、ステンレス鋼帯板が溶融錫と接触する時間
並びにコーティングローラー間の間隔によりコントロー
ルされる。溶融錫を通過する金属帯板の速度が増すにつ
れ、溶融錫内のせん断力が、ステンレス鋼層上に形成さ
れるコーティングの厚さを減少させる。ステンレス鋼帯
板が溶融錫中にある時間は、又ステンレス帯板上にコー
ティングされる錫の量を決めるファクターである。ステ
ンレス鋼帯板が溶融錫と接触する時間が長ければ長いほ
ど、錫コーティングは、予想上厚くなる。ステンレス鋼
帯板が溶融錫中を移動する速度は、又ステンレス鋼への
錫の合金化に影響する。余りに早い帯板の速度は、高い
せん断力を生じさせ、ステンレス鋼への錫の不適切且つ
欠陥のある合金化をもたらす。ステンレス鋼帯板の速度
は、４５ｍ／分より遅く、そして概して１５−３４．５
ｍ／分に及ぶ。ステンレス鋼錫コーティング帯板が溶融
錫を離れるとき、帯板は、一般に錫コーティングの均一
な厚さを維持する１組以上のコーティングローラーの間
を通過する。コーティングローラーは、又金属帯板がコ
ーティングローラーの間を通過するとき、金属帯板上に
滑らか且つ均一な錫コーティングを形成する。パーム油
が概して溶融錫の表面に存在し、部分的にコーティング
ローラーを囲む。パーム油は、錫の良好な分布を得るの
を助ける剤として働き、そして又錫コーティングの冷却
剤として働く。パーム油は、又溶融錫の頂部が固化及び
／又は酸化するのを防ぐ。溶融錫の頂部のパーム油の温
度は、通常熱交換器にパーム油を再循環させることによ
り可能な限り維持される。パーム油の温度は、概して２
３８−２４３℃である。高い温度では、パーム油は、容
易に重合して、錫コーティング上に黄色い筋を生じさせ
る。ホット−ディップ工程から生成される錫コーティン
グは、電気メッキ工程により達成される厚さよりかなり
厚い。一般に、錫コーティングは、０．０００７６−
０．１２７ｃｍに及ぶ厚さを有するが、それより厚いコ
ーティングも得られる。概して、錫コーティングの厚さ
は、０．００２５４−０．００５１ｃｍに維持される。
ホット−ディップ工程により達成される錫コーティング
の厚さが厚くなれば、電気メッキによりコーティングさ
れる同様にメッキされた材料を遥かに越えて、錫コーテ
ィング材料の使用可能な寿命を増大させる。

【００１２】本発明の他の態様によれば、金属噴霧ジェ
ットがコーティングローラーの隣に存在して、ステンレ
ス鋼の錫コーティングを完全にする。金属噴霧器は、コ
ーティングローラー上へ溶融錫を噴霧する。コーティン
グローラーが回転してステンレス鋼帯板をコーティング
ローラーの間を通させるとき、ローラー上に噴霧された
溶融錫は、ステンレス鋼帯板に対して押され、そしてス
テンレス鋼上の全てのピンホール又はコーティングされ
ていない表面を満たす。その結果、二つの別々の錫メッ
キ段階が不必要になる。

【００１３】本発明のさらに他の態様によれば、新しく
錫でコーティングされたステンレス鋼帯板が冷却される
錫冷却法が提供される。錫冷却工程は、一般に液体冷却
工程よりなる。液体冷却工程は、通常冷却流体として水
を使用するが、他の流体も使用できる。錫コーティング
は、異なる速度で冷却されて異なる粒子のサイズ及び粒
子の密度を達成する。錫コーティングを徐々に冷却する
ことは、大きな粒子のサイズ、低い粒子の密度及び反射
性の高い表面をもたらす。錫コーティングの急速な冷却
は、細かい粒子のサイズ、増大した粒子の密度及び反射
性の低い表面を生ずる。小さい粒子のサイズ及び高い粒
子の密度は、ステンレス鋼とのより強い結合及びより大
きな腐食抵抗性を生成する。錫コーティングの液体の冷
却は、冷却された液体をコーティングされた錫上に射出
するか、又は冷却された液体容器中にコーティングされ
たステンレス鋼帯板を浸漬することにより達成できる。
液体射出工程では、水は、一般に錫コーティングの上に
ジェット噴霧される。コーティングされた帯板は、一般
にキャメル−バック（ｃａｍｅｌ−ｂａｃｋ）ガイドに
より冷水ジェット噴霧を通してガイドされる。キャメル
−バックガイドは、コーティングされた帯板の端のみが
ガイドと接触するようにデザインされる。コーティング
された帯板のガイドとの接触を最小限にすることによ
り、コーティングされた帯板から偶然に除かれる錫の量
は、減少される。キャメル−バックガイドは、又水ジェ
ットがコーティングされた帯板の下面を冷却するように
デザインされる。冷却水の温度は、一般に外界温度以下
である。錫コーティングは、又コーティングされた帯板
を冷却水に浸すことにより冷却できる。水は、一般に外
界温度より温かくない。冷却水は、通常錫の冷却速度を
増すために撹拌される。一般に、冷却水の温度は、熱交
換器に水を循環すること及び／又は水を補充することに
より適切な冷却温度に維持される。冷却水は、一般に錫
コーティングを冷却する前に脱酸素化されない。冷却水
中の酸素は、反射度の低い僅かに着色した錫の表面を生
ずる急速な冷却中錫により酸化される。錫コーティング
ステンレス鋼帯板の反射性の高い表面の反射性の低下
は、帯板を、種々の応用例えば非反射性ビルディング材
料に要求される民間及び軍事用の空港の屋根に使用でき
るようにする。

【００１４】本発明の他の態様によれば、コーティング
されたステンレス鋼帯板は、レベラを通過し、それによ
りコーティングされた錫は、ステンレス鋼帯板の周りに
均一に成形される。一般に、レベラは、多数のローラー
よりなる。コーティングされた帯板は、鋼帯板上の錫コ
ーティングを滑らかにするために、張力下でローラーを
通過する。本発明の他の態様によれば、コーティングさ
れたステンレス鋼は、それが巻かれるか又は平になった
後に、せん断される。せん断装置は、通常、適切に移動
する帯板をせん断するために、コーティング帯板と同じ
速度でそしてそれに隣り合って移動する。本発明の他の
態様によれば、コーティングされた鋼材料は、コーティ
ングされた錫の風化及び着色を加速するために、風化剤
により処理される。風化材料は、概してそれが大気に曝
されるとき、コーティングされた錫の加速された風化を
起こす、アスファルトに基づくペイントである。アスフ
ァルトに基づくペイントは、コーティングされた錫の風
化時間を１年より短く顕著に減少させる。概して、アス
ファルトペイントは、アスファルト、酸化チタン、不活
性珪酸塩及び低粘土カーボンブラック又は他の遊離のカ
ーボン及び沈降防止剤よりなる石油に基づくペイントで
ある。アスファルトに基づくペイントは、一般に、錫コ
ーティングの上に半透明又は透明な層を形成するよう
に、比較的薄い厚さで適用される。一般に、アスファル
トに基づくペイントの厚さは、６．３５−１２７ミクロ
ンそして概して２５．４−５８．８ミクロンに及ぶ。一
度透明なペイントがステンレス鋼錫コーティング材料に
適用されると、材料は、風乾及び／又は加熱ランプによ
り加熱される。コーティングされた屋根ふき材料が、概
してステンレス鋼ベース又は炭素鋼ベースを有しそして
優れた腐食抵抗性を示す、屋根ふき材料に使用される低
鉛ターンメタル処方物を提供するのが、本発明の他の特
徴である。

【００１５】本発明の他の特徴によれば、非常に低い重
量％の鉛を含むターンメタル合金によりコーティングさ
れた代表的にステンレス鋼又は炭素鋼の屋根ふき材料が
提供される。低鉛ターンメタルコーティングは、従来の
ターンメタル合金とは異なり、多い重量％の錫及び０．
１０重量％より少ない好ましくは０．０５重量％の鉛含
量よりなり、屋根ふき材料の酸化を防ぐための腐食抵抗
性がありさらに曲げやすくしかも研磨抵抗性があって、
それは、クラッキング又はそれ以外にターンメタルコー
ティングを損なうことなく、種々の屋根ふきコンポーネ
ントに形成できる。低鉛ターンメタルは、好ましくは従
来のホット−ディッピング技術を使用することにより、
ステンレス鋼及び炭素鋼の屋根ふき材料の両者に適用で
きるが、他の手段即ち電気メッキエアナイフ工程などに
より適用できる。高い％の錫を含む保護コーティング
は、ステンレス鋼屋根ふき材料に以前使用されていなか
った。低鉛ターンメタルは、３０４ステンレス及び３１
６ステンレス鋼の両者に適用できるが、ターンメタルの
適用は、これら２種のステンレス鋼にのみ限定されな
い。低鉛ターンメタルは、ステンレス鋼と結合して、容
易に除去できない持続する保護コーティングを形成す
る。低鉛ターンメタルは、又炭素鋼特に低−中間の炭素
鋼と強い結合を形成する。有機コーティングにより炭素
鋼の表面を処理することは、さらにターンメタルと炭素
鋼又はステンレス鋼との間の結合を強化する。

【００１６】低鉛ターンメタルコーティングによりもた
らされる腐食抵抗性保護の量は、極めて重要である。炭
素鋼及びステンレス鋼は、大気に曝されると酸化する。
長い間、腐食と普通呼ばれる酸化された鋼は、鋼を弱く
しそして崩壊し始める。低鉛ターンメタルによる鋼のコ
ーティングは、鋼が腐食するのを防ぐ大気へのバリヤー
として働く。低鉛ターンメタルは、大気に曝されると酸
化するが、酸化の速度は、鋼の酸化速度より遥かに遅
い。低鉛ターンメタルの遅い酸化速度は、一部錫の安定
度による。低鉛ターンメタルにより鋼をコーティングす
ることにより、屋根ふき材料の寿命は、屋根ふき材料が
使用されている構造の使用寿命を越えて延長する。低鉛
ターンメタルの曲げ易さも、屋根ふき材料が種々の形状
に形成されそして折り重ねられて継目を形成して屋根ふ
きシステムを形成するために屋根ふき材料をともに結合
するので、屋根ふきシステムに使用されるとき、重要で
ある。屋根ふき材料上に固い又は固いがもろいコーティ
ングを形成する屋根ふき材料コーティングは、砕ける
か、又は屋根ふき材料が適切に成形されることを妨げ
る。その上、固い又は固いがもろい屋根ふき材料コーテ
ィングは、屋根ふき材料を互いに付着するように必要な
継目を形成するために屋根ふき材料が適切に折り重ねら
れるのを妨害する。金属例えば亜鉛は、それらの高い固
さについて良く知られている。普通亜鉛メッキ鋼として
知られている亜鉛によりコーティングされた屋根ふき材
料は、保護的亜鉛コーティングを損なう恐れなしに折り
重ねることができない。本発明の他の態様によれば、ビ
スマス及びアンチモンは、低鉛ターンメタルに加えられ
て、大気の元素特に田園の環境に曝されたとき、腐食に
対して非常に抵抗性のある保護的コーティングを形成す
るために、ビスマス、アンチモン、鉛及び錫のユニーク
な組み合せを生成する。特に、ビスマス及びアンチモン
は、低鉛ターンメタルに加えられて、ターンメタルを強
化しそして錫の結晶化を阻害する。純枠な錫は、柔らか
くそして加工しやすい金属である。錫の物理的な性質の
ために、錫は、研磨的な環境に置かれたとき、摩耗及び
／又は変形する。錫は、低鉛ターンメタルの大きな％を
占めるので、元素状錫の物理的特徴の多くは、ターンメ
タルの性質を支配する。錫は、鉛より強くしかも固い物
質であって、そのため低鉛ターンメタルを標準のターン
メタル合金よりさらに研磨抵抗性にするが、高い研磨環
境は、低鉛ターンメタルコーティングを損なう。ビスマ
ス及びアンチモンの添加は、顕著に低鉛ターンメタルの
固さ及び強さを増して、研磨により生ずる摩耗に対する
抵抗性を増大する。ビスマス及びアンチモンは、さらに
低鉛ターンメタル中の錫と組み合わさって、寒い気候に
おける錫の結晶化を阻害する。錫が結晶化すると、それ
は、ステンレス鋼又は低炭素鋼屋根ふき材料に適切に結
合しない。その結果、低鉛ターンメタルは、早く剥がれ
落ち、屋根ふき材料を大気に曝すことになる。ビスマス
及びアンチモンの添加は、錫の結晶化を防いで、屋根ふ
き材料への低鉛ターンメタル結合の生ずるかもしれない
問題を排除する。本発明の他の特徴によれば、金属着色
剤は、低鉛ターンメタルに加えられて、屋根ふき材料上
の新しく適用されたターンメタルの反射性を鈍らせ、一
方ターンメタルコーティングを損なう研磨にさらに抵抗
するためにターンメタルに強さをさらに加える。新たに
適用されると、低鉛ターンメタルは、非常に反射性の輝
く銀の表面を有する。或る屋根ふき材料への適用では、
この非常に反射性の性質は、望まれない。低鉛ターンメ
タルへの金属性銅の添加により、新しくコーティングさ
れた屋根ふき材料は、鈍いしかも反射性の低い表面を示
す。金属性銅は、低鉛ターンメタルに赤っぽい色調を加
え、それは、コーティングの光反射性をかなり低下させ
る。銅は、又ターンメタルの腐食抵抗性を助ける。銅が
酸化すると、酸化物は、保護的層を形成して屋根ふき材
料を大気から防御する。銅の酸化物は、又ターンメタル
の表面を鈍い色にするのに貢献する。本発明の他の特徴
によれば、亜鉛金属は、亜鉛の酸化が、屋根ふき材料を
大気の元素から防御するのを助ける酸化亜鉛皮膜を生ず
るので、低鉛ターンメタルの腐食抵抗性に又貢献する一
方、錫に基づく合金の固さをさらに増すために加えられ
る。本発明の他の特徴によれば、低鉛ターンメタルは、
優れたハンダ付けの特徴を示し、そのため、鉛及び鉛以
外の電極を含む種々の電極は、コーティング屋根ふき材
料を互いに溶接するのに使用できる。

【００１７】本発明の主な目的は、ホット−ディップし
た錫の薄い層によりコーティングされた耐候性のステン
レス鋼屋根ふき材料の提供である。本発明の他の目的
は、錫とステンレス鋼との間に強い合金結合を形成する
ために、ステンレス鋼の錫によるホット−ディップ前に
ステンレス鋼を徹底的に酸洗いすることを提供すること
にある。又本発明の他の目的は、ステンレス鋼と錫コー
ティングとの間の結合を増すために、徹底的な酸洗い後
にステンレス鋼を化学的に活性化することを提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、錫によるステンレス鋼
のホット−ディップコーティング前にステンレス鋼の予
備処理中にステンレス鋼との酸素の相互作用を減少させ
ることを提供することにある。本発明の他の目的は、錫
コーティングを固くししかも強くするためさらに錫の結
晶化を防ぐために、非常に少量の鉛を含み好ましくは鉛
を含まずそしてアンチモン及び／又はビスマスを含む錫
コーティングである。本発明の他の目的は、より強い結
合、より腐食抵抗性しかも着色した錫コーティングを生
成する細かいしかも高密度の粒子を形成するために、ホ
ット−ディップしたコーティング錫を急速に冷却するこ
とを提供することにある。本発明の他の目的は、徹底的
な酸洗い前にステンレス鋼の表面を研磨処理することを
提供することにある。本発明の他の目的は、ステンレス
鋼上の非錫コーティング表面を排除するために、コーテ
ィングローラー上に錫金属を噴霧する錫金属噴霧ジェッ
トを提供することにある。本発明の他の目的は、錫コー
ティングの表面の曇りを加速するために、風化材料によ
りホット−ディップした錫コーティングステンレス鋼を
コーティングすることを提供することにある。本発明の
他の目的は、帯板をして錫ハンダによりハンダ付けさ
せ、そのため鉛によるハンダ付けの必要をなくす、錫コ
ーティングステンレス鋼帯板の提供である。本発明の他
の目的は、帯板が光った表面を防ぐために故意の酸化を
必要としない、上記のコーティングした帯板の提供であ
る。本発明の他の目的は、高い腐食抵抗性を有する低鉛
ターンメタルコーティングにより処理された屋根ふき材
料の提供である。本発明の他の目的は、少なくとも９０
重量％の錫及び０．１０重量％の鉛の組成を含む低鉛タ
ーンメタルにより処理された屋根ふき材料の提供であ
る。本発明の他の目的は、低鉛ターンメタルを固くしさ
らにターンメタル中の錫の結晶化を阻害するためにアン
チモン及び／又はビスマスを含む上記の低鉛ターンメタ
ルである。本発明の他の目的は、ターンメタルの強さ及
び固さを増すために亜鉛及び／又は鉄を含む低鉛ターン
メタルによりコーティングされた屋根ふき材料の提供で
ある。本発明の他の目的は、ターンメタルの表面の色を
鈍くするために、金属性銅を含む低鉛ターンメタルによ
り処理された屋根ふき材料の提供である。本発明の他の
目的は、コーティングされた基材金属シートが次にせん
断されそしてプレスで成形されて屋根のパン、冠木、桟
などを作り、それらは、次に金属シートのプレス、曲げ
又はせん断中、剥がれ又は削れなしに屋根にプレスなど
によりその場で組み立てられる、基材金属シートに適用
される低鉛ターンメタルコーティングを提供することに
ある。本発明の他の目的は、屋根ふき基材金属に適用で
き次に屋根パンに予備形成される低鉛ターンメタルコー
ティングを提供することにあり、そのパンは、次に継目
のプレス又は継目のハンダ付けによりその場で防水性の
結合に継がれる。他の目的は、屋根ふきの適用に適した
低鉛ターンメタルコーティングを提供することにある。
本発明の他の目的は、シート鋼に対して高い鉛含量を有
する従来のターンメタルコーティングに必要なのより薄
いターンメタルのコーティングを行わせる優れた腐食特
性を有する低鉛ターンメタルコーティングを提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、従来の錫−鉛ハンダ又
は非鉛ハンダによりハンダ付けできる低鉛ターンメタル
コーティングを提供することにある。これら及び他の目
的及び利点は、図面とともに以下の記述を読むことによ
り、当業者に明らかになるだろう。

【００１８】図１は、本発明の完全なホット−ディップ
錫コーティングステンレス鋼工程の断面図である。図２
は、本発明のホット−ディップ錫コーティングステンレ
ス鋼を冷却する別の工程の断面図である。図３は、金属
噴霧ジェットがステンレス鋼帯板のホット−ディップ錫
コーティング中に使用される別の態様の断面図である。
図４は、冷却水噴霧ジェットを使用することによりホッ
ト−ディップ錫コーティングステンレス鋼を冷却するた
めの好ましい態様を説明する概略側面図である。図５
は、研磨材が、酸洗い前のステンレス鋼帯板の予備処理
のための低酸素環境に関して使用される別の態様の断面
図である。図６は、キャメル−バックガイドの正面図で
ある。

【００１９】図面に関して、示すものは、本発明の好ま
しい態様のみを説明するためのものであって本発明を制
限するためのものではないが、先ず前記の図１に関する
が、ステンレス鋼シート上のホット−ディップコーティ
ング錫のための完全に新規な方法を示す。ステンレス鋼
帯板１２は、概して大きなステンレス鋼ロール１０から
ホット−ディップ錫コーティング工程に入る。一般に、
使用されるステンレス鋼は、３０４タイプステンレス鋼
であり、それは、１８％のクロム及び８％のニッケルを
含む。ステンレス鋼帯板１２の厚さは、厚さ０．０３８
ｃｍであるが、しかし、ステンレス鋼帯板１２は、より
薄くても良くそして０．５１ｃｍまでの厚さを有する。
ステンレス鋼帯板１２は、一般に４５ｍ／分より遅くそ
して好ましくは２１−３０ｍ／分である速度で、一般に
ステンレス鋼ロール１０から巻き戻される。帯板ガイド
１３は、各処理工程を通してステンレス鋼帯板１２を適
切にガイドするために、ホット−ディップ錫コーティン
グ工程全体に設けられる。ワイヤーブラシ１６の形の研
磨処理材１４は、モータにより駆動される。ワイヤーブ
ラシは、ステンレス鋼帯板１２と接触して置かれ、ステ
ンレス鋼帯板１２から外来の目的物を除きそしてステン
レス鋼帯板１２の表面を最初にエッチングし及び／又は
その表面から酸化クロムを機械的に除く。研磨処理材１
４は、任意の形を取る得るが、好ましくはステンレス鋼
帯板１２に対して傾いて、ステンレス鋼帯板１２の適切
な清浄のためにブラシ１６とステンレス鋼帯板１２との
間の必要な摩擦をもたらす。概して、ステンレス鋼帯板
１２の適切な処理が達成されるように、ステンレス鋼帯
板１２の頂部及び底部の表面に置かれた研磨処理材１４
が存在する。研磨ブラシ１６は、概してステンレス鋼帯
板１２より大きい硬度を有する金属性材料から作られ
て、研磨ブラシ１６が、早く摩耗せず、そして外来の材
料の除去及び／又はステンレス鋼帯板１２のプリ−エッ
チングを適切に行い得るようにする。一般に、研磨ブラ
シ１６は、ステンレス鋼帯板１２に追加の研磨をもたら
すように、移動するステンレス鋼帯板１２に関して反対
の方向に回転する。一度ステンレス鋼帯板１２が研磨処
理材１４を通過すると、徹底的な酸洗い工程が開始され
る。ステンレス鋼帯板１２は、低酸素気体環境２０に入
る。低酸素気体環境２０は、低酸素含有気体２２により
ステンレス鋼帯板１２を囲むことにより形成される。好
ましくは、低酸素含有気体２２は、本質的に窒素ガスよ
りなる。ステンレス鋼帯板１２を囲む窒素ガスは、大気
中の酸素に対するバリヤーとして働き、そして研磨処理
材１４により新しく露出されたステンレス鋼帯板１２上
のクロム及び鉄の酸化物と酸素が反応することを妨げ
る。

【００２０】低酸素気体環境２０を離れた後のステンレ
ス鋼帯板１２は、酸洗いバット又はタンク３０に入る。
酸洗いタンク３０は、一般に、長さが７．５ｍであり、
酸洗い溶液３２中にステンレス鋼帯板１２を完全に浸漬
するのに十分な深さのものである。酸洗い溶液３２は、
好ましくは塩酸−硝酸溶液よりなる。概して、酸洗い溶
液３２内の塩酸−硝酸の濃度は、１０％の塩酸及び３％
の硝酸である。酸洗い溶液３２は、一般に、５３−５６
℃の温度に維持されて、酸洗い溶液３２が、ステンレス
鋼帯板１２の表面からの酸化クロムの適切な除去のため
の反応性の高い状態に保たれる。酸洗い溶液は、又ステ
ンレス鋼帯板１２の表面に少ないエッチングを行い、そ
れは、ステンレス鋼帯板１２の非常に小さい表面の層を
除く。酸洗いタンク３０は、好ましくは少なくとも１個
の攪拌機３４を含む。攪拌機３４は、酸洗い溶液３２を
攪拌して、均一な溶液濃度を維持し、均一な溶液の温度
を維持し、そしてステンレス鋼帯板１２の上に形成され
るかもしれない全てのガスポケットを破壊するために設
けられる。攪拌機３４は、一般に、酸洗い溶液３２を攪
拌ししかもステンレス鋼帯板１２からの酸化クロムの除
去を助ける研磨材料よりなる。概して、攪拌機３４は、
酸洗い溶液３２と反応しない材料よりなる。酸洗い溶液
の通気３６は、好ましくは酸洗いバット３０の上方に置
かれて、酸洗いバット３０から出る酸の蒸気及び他のガ
スを集めそして除く。ステンレス鋼帯板１２は、酸洗い
バット３０を出た後、直ちに低酸素気体環境２０に入
る。ステンレス鋼帯板１２が酸洗いバット３０から出た
後、ステンレス鋼帯板１２は、本質的に全ての酸化クロ
ムを欠き、そして大気中の酸素による酸化を非常にうけ
易い。低酸素気体環境２０は、大気中の酸素からステン
レス鋼帯板１２の表面を防御し、そして全ての酸化物が
形成されるのを防ぐ。

【００２１】酸洗い溶液３２は、主として洗い落としタ
ンク４０中でステンレス鋼帯板１２から除かれる。洗い
落としタンク４０は、好ましくは水である洗い落とし溶
液４２を含む。洗い落としタンク４０中の水は、水を３
８℃より高く好ましくは４３℃に加熱することにより脱
酸素される。洗い落とし溶液４２の微酸性により、洗い
落とし溶液４２は、ステンレス鋼帯板１２の表面の上に
なお存在する少量の酸化物を除く。洗い落としタンク４
０は、一般に、長さ６ｍであるが、ステンレス鋼帯板１
２が移動する速度に応じてより長くてもよい。洗い落と
し溶液４２は、概してステンレス鋼帯板１２からの酸洗
い溶液３２の除去を助けさらに少量の酸化物の除去を増
大するように、攪拌される。ステンレス鋼帯板１２が洗
い落としタンク４０を去った後、ステンレス鋼帯板１２
は、低酸素液体環境５０に入る。低酸素液体環境５０
は、少なくとも２個の噴霧ジェット５２よりなり、一つ
はステンレス鋼帯板１２の各側に位置する。噴霧ジェッ
ト５２は、酸素がステンレス鋼帯板１２の表面上のクロ
ム及び／又は鉄と反応するのを妨げるために、ステンレ
ス鋼帯板１２の表面上に低酸素含有液体５６を射出す
る。噴霧ジェット５２は、又洗い落としタンク４０を出
た後ステンレス鋼帯板１２上に残るかもしれない全ての
追加の酸洗い溶液３２を除く。低酸素含有液体５６は、
一般に、４３℃の温度を有する加熱水よりなる。低酸素
液体環境５０は、ステンレス鋼帯板１２の徹底的な酸洗
い工程の最後の段階である。

【００２２】低酸素液体環境５０を出るステンレス鋼帯
板１２は、化学的活性化タンク６０に入る。化学的活性
化タンク６０は、化学的活性化溶液６２を含み、それ
は、さらにステンレス鋼帯板１２の表面の上に残る全て
の酸化物を除く。好ましくは、化学的活性化溶液６２
は、２６．７−３２．２℃の温度に維持された塩化亜鉛
溶液である。化学的活性化バット６０内の塩化亜鉛は、
ステンレス鋼帯板１２上の残存する酸化物を除くばかり
でなく、塩化亜鉛は、ステンレス鋼帯板１２が錫メッキ
タンク７０に入るまで、ステンレス鋼帯板１２上の酸化
物形成を防ぐ保護的な一時的なコーティングとして働
く。ステンレス鋼帯板１２が溶融錫７６中でコーティン
グされる前、ステンレス鋼帯板１２は、錫メッキタンク
７０に位置するフラックスボックス７２に入る。フラッ
クスボックス７２は、溶融錫７６のそれより低い比重を
有するフラックス７４を含む。フラックス７４は、好ま
しくは塩化亜鉛及び塩化アンモニウム溶液よりなる。好
ましくは、フラックス７４は、５０％の塩化亜鉛及び８
％の塩化アンモニウムを含む。フラックス７４は、ステ
ンレス鋼帯板１２の表面上の全ての残存酸化物の除去の
ためのステンレス鋼帯板１２の最後の予備処理工程であ
る。フラックスボックス７２を出ると、ステンレス鋼帯
板１２は、溶融錫７６に入る。錫メッキタンク７０中の
溶融錫７６は、２３１℃より高く好ましくは３１０℃の
温度に維持される。錫メッキタンク７０は、パーム油７
８が錫メッキタンク７０中の溶融錫７６の全表面上に広
がるのを防ぐのに、パーム油バリヤー８０により好まし
くは二つの室に分けられる。溶融錫７６は、０．０２重
量％以下である鉛含量を有する。溶融錫７６は、冷却さ
れたとき錫コーティングの結晶化を防ぐように、０．５
重量％のアンチモン及び／又はビスマスを含む。溶融錫
７６は、追加の量のアンチモン、ビスマス又は他の金属
を含むことができるが、溶融錫７６の錫含量は、好まし
くは９９重量％である。錫メッキバット７０を出る前
に、ステンレス鋼帯板１２は、少なくとも一組のコーテ
ィングローラー８２の間を通る。コーティングローラー
８２は、ステンレス鋼帯板１２の上に所望の錫コーティ
ング厚さを維持し、そして全ての過剰の錫をステンレス
鋼帯板１２から除く。ステンレス鋼帯板１２上の錫コー
ティングの厚さは、一般に、０．０００７６−０ ．１２
７ｃｍ好ましくは０．０２５４−０．０５０８ｃｍに維
持される。パーム油７８は、好ましくはコーティングロ
ーラー８２に近く位置する。パーム油は、溶融錫７６の
頂部上に浮遊し、錫が固化し酸化することを防ぎ、そし
て又ステンレス鋼帯板１２の上に錫を適切に分配するこ
とを助ける。

【００２３】別の態様では、図３は、コーティングロー
ラー８２の外側の表面上に溶融錫を射出する金属コーテ
ィングジェット８４を示す。コーティングローラー８２
上に噴霧ジェットされる溶融錫７６は、ステンレス鋼帯
板１２がコーティングローラー８２の間を移動すると
き、ステンレス鋼帯板１２に対して押されて、錫メッキ
タンク７０中の錫によりコーティングされなかったステ
ンレス鋼帯板１２上の全ての小さい表面領域を満たす。
ステンレス鋼帯板１２が錫メッキタンク７０を出た後、
錫コーティングは、少なくとも１個の冷却水ジェット噴
霧器９２により急速に冷却される。ステンレス鋼帯板１
２が、図４に示されるように、冷却水噴霧ジェット９２
の下を移動するとき、ステンレス鋼帯板１２は、図６に
示されるように、キャメル−バックガイド９０により導
かれる。キャメル−バックガイド９０は、それが、ステ
ンレス鋼帯板１２からの錫コーティングの除去を最小限
にするために、ステンレス鋼帯板１２の端のみに接触す
る、円錐状の表面により形成される二つのくぼんだ端９
１を有するようにデザインされる。図２に示されるよう
な別の態様では、ステンレス鋼帯板１２は、ステンレス
鋼帯板１２が冷却水９６中に浸漬される冷却タンク９４
中で急速に冷却される。冷却水９６は、一般に、外界温
度に維持され、そして好ましくは撹拌されて錫コーティ
ングの冷却の速度を増加させる。冷却タンク９４又は冷
却水ジェット噴霧９２の何れかによる錫コーティングの
急速な冷却は、粒子の密度の増大した細かい粒子のサイ
ズを有する錫コーティングを生成するように、達成され
る。又、錫コーティングの急速な冷却は、錫コーティン
グの表面の酸化を生じさせて、灰色の反射性の低い表面
を生成する。

【００２４】急速に冷却した後のステンレス鋼帯板１２
は、レベラ１００にかけられる。レベラ１００は、好ま
しくは、ステンレス鋼帯板１２上に均一且つ滑らかな錫
コーティングを生成する１７個のレベルローラー１０２
を含む。ステンレス鋼帯板１２がレベラ１００を出た
後、ステンレス鋼帯板１２は、せん断機１０４により所
望の帯板の長さに切断される。一度ステンレス鋼帯板１
２が錫コーティングステンレス鋼シート１３０に切断さ
れると、シートは、予備風化剤１１２によりコーティン
グされる。錫コーティングステンレス鋼シート１３０
は、好ましくは予備風化剤１１２を塗る予備風化コーテ
ィング機１１４により予備風化コーティングされる。予
備風化剤１１２は、一般に、２５．４−５０．８ミクロ
ンの厚さで塗られるアスファルトに基づくペイントより
なる。好ましくは、錫コーティングステンレス鋼シート
１３０は、錫コーティングステンレス鋼シート１３０の
両面上に予備風化剤１１２によりコーティングされる。
予備風化コーティング機１１４は、予備風化噴霧機１１
６により又は予備風化貯層１１０中でコーティング機１
１４を回転することにより、予備風化剤１１２を塗る。
予備風化剤１１２は、加熱ランプ１２０及び／又はドラ
イヤー１２２により急速に乾燥できる。錫コーティング
ステンレス鋼シート１３０は、腐食抵抗性の大きい屋根
ふき材料に予備形成される。防水性の継目は、２枚のシ
ートの端を互いに折り重ねることにより形成できる。シ
ールは、又錫ハンダにより互いにハンダ付けされる。鉛
を含むハンダは、錫ハンダと同じ品質のハンダを形成し
ない。

【００２５】本発明は、好ましい態様及びその別法に関
して記述された。ここに記述された態様に対する多くの
修飾及び別法は、本発明の詳しい記述を読みしかも理解
すると、当業者にそれ自体容易に示唆しているものと信
じられる。それらが本発明の範囲内に入る限り全てのこ
れらの修飾及び別法を含むことを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の完全なホット−ディップ錫コーティン
グステンレス鋼工程の断面図である。

【図２】本発明のホット−ディップ錫コーティングステ
ンレス鋼を冷却する別の工程の断面図である。

【図３】金属噴霧ジェットがステンレス鋼帯板のホット
−ディップ錫コーティング中に使用される別の態様の断
面図である。

【図４】冷却水噴霧ジェットを使用することによりホッ
ト−ディップ錫コーティングステンレス鋼を冷却するた
めの好ましい態様を説明する概略側面図である。

【図５】研磨材が、酸洗い前のステンレス鋼帯板の予備
処理のための低酸素環境に関して使用される別の態様の
断面図である。

【図６】キャメル−バックガイドの正面図である。

【符号の説明】

１０ ステンレス鋼ロール １２ ステンレス鋼帯板 １４ 研磨処理材 １６ 研磨ブラシ ２０ 低酸素気体環境 ２２ 低酸素含有ガス ３０ 酸洗いバット又はタンク ３２ 酸洗い溶液 ３４ 撹拌機 ４０ 洗い落しタンク ４２ 洗い落とし溶液 ５０ 低酸素液体環境 ５２ 噴霧ジェット ５６ 低酸素含有液体 ６０ 化学的活性化タンク ６２ 化学的活性化溶液 ７０ 錫メッキタンク ７２ フラックスボックス ７４ フラックス ７６ 溶融錫 ７８ パーム油 ８０ パーム油バリヤー ８２ コーティングローラー ８４ 金属コーティングジェット ９０ キャメル−バックガイド ９１ ガイドの端 ９２ 冷却水ジェット噴霧器 ９４ 冷却タンク ９６ 冷却水 １００ レベラ １０２ レベルローラー １０４ せん断機 １１０ 予備風化貯層 １１２ 予備風化剤 １１４ 予備風化コーティング機 １１６ 予備風化噴霧器 １２０ 加熱ランプ １２２ ドライヤー １３０ ステンレス鋼シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−34166（ＪＰ，Ａ) 特許161415（ＪＰ，Ｃ１)

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ０．２インチ（５．１ｍｍ）までの厚さ
   を持つステンレス鋼の帯板及び厚さ０，０５インチ
   （１．２７ｍｍ）までの錫のコーティングからなる耐候
   性ステンレス鋼帯板であり、 （ａ）該帯板を、該帯板表面から酸化物を除去して該帯
   板表面上に極めて低レベルの酸化物を提供する酸化物除
   去処理に付し、該酸化物除去処理は該帯板表面を５−２
   ５％の塩酸と１−１５％の硝酸との溶液で少なくとも１
   ０秒間８０−１４０°Ｆ（２６．７−６０．０°Ｃ）の
   温度で徹底的に酸洗いすることを含み、ついで、該帯板
   表面を化学的に活性化し且つ該酸化物除去の間中該帯板
   表面を低酸素雰囲気に維持し、該徹底的な酸洗いは該ス
   テンレス鋼帯板を塩酸と硝酸とを含む酸洗い溶液の浴に
   該帯板表面まで付すことを含み、該化学的活性化は該帯
   板を塩化亜鉛を含有する６０−９０°Ｆ（１５．６−３
   ２．２°Ｃ）の脱酸化剤溶液の浴に付すことを含み；そ
   して （ｂ）少なくとも４４９°Ｆ（２３２°Ｃ）の温度を持
   ち、０．００１−０．１重量％の鉛含有量、金属安定剤
   として０．０５−０．５重量％のビスマス及び／又はア
   ンチモン、および少なくとも９０重量％の錫を含む溶融
   錫の浴を通過させ、連続的に移動させる方法によって該
   帯板に該コーティングを施した耐候性ステンレス鋼帯
   板。
2. 【請求項２】 錫コーティングの厚さが少なくとも０．
   ０００３インチ（０．００７６ｍｍ）である請求項１記
   載のステンレス鋼帯板。
3. 【請求項３】 錫コーティングの厚さが０．００１−
   ０．００２インチ（０．０２５４−０．０５１ｍｍ）で
   ある請求項２記載のステンレス鋼帯板。
4. 【請求項４】 ステンレス鋼帯板が５０−１１５フィー
   ト／分（１５−３５ｍ／分）の速度を持つ請求項１記載
   のステンレス鋼帯板。
5. 【請求項５】 ステンレス鋼帯板表面が１分より短い間
   徹底的な酸洗いを施される請求項１記載のステンレス鋼
   帯板。
6. 【請求項６】 脱酸化溶液が塩酸を含む請求項１記載の
   ステンレス鋼帯板。
7. 【請求項７】 ０．２インチ（５．１ｍｍ）までの厚さ
   を持つステンレス鋼の帯板及び厚さ０．０５インチ
   （１．２７ｍｍ）までの錫のコーティングからな る耐候
   性ステンレス鋼帯板であり、 （ａ）該帯板を、該帯板表面から酸化物を除去して該帯
   板表面上に極めて低レベルの酸化物を提供する酸化物除
   去処理に付し、該酸化物除去処理は該帯板表面を５−２
   ５％の塩酸と１−１５％の硝酸との溶液で少なくとも１
   ０秒間８０−１４０°Ｆ（２６．７−６０．０°Ｃ）の
   温度で徹底的に酸洗いすることを含み、ついで、該帯板
   表面を化学的に活性化し且つ該酸化物除去の間中該帯板
   表面を低酸素雰囲気に維持し、該徹底的な酸洗いは該ス
   テンレス鋼帯板を塩酸と硝酸とを含む酸洗い溶液の浴に
   該帯板表面まで付すことを含み、該化学的活性化は該帯
   板を塩化亜鉛を含有する６０−９０°Ｆ（１５．６−３
   ２．２°Ｃ）の脱酸化溶液の浴に付すことを含み； （ｂ）少なくとも４４９°Ｆ（２３２°Ｃ）の温度を持
   ち、０．００１−０．１重量％の鉛含有量、金属安定剤
   として０．０５−０．５重量％のビスマス及び／又はア
   ンチモン、および少なくとも９０重量％の錫を含む溶融
   錫の浴を通過させ、連続的に移動させる方法によって該
   帯板に該コーティングを施し；そして （ｃ） 該錫コーティングをアスファルト基剤ペイント
   で被覆を施した耐候性ステンレス鋼帯板。
8. 【請求項８】 少なくとも９０重量％の錫および０．０
   ０１−０．１重量％の鉛を含有する錫合金で０．００２
   インチ（０．０５１ｍｍ）まで被覆されたステンレス鋼
   シートからなる保護コーティングで被覆されたステンレ
   ス鋼材料であり、 （ａ）該材料を、該材料表面から酸化物を除去し該材料
   表面上に極めて低いレベルの酸化物を提供する酸化物除
   去処理に付し、該酸化物除去処理は該材料表面を５−２
   ５％の塩酸と１−１５％の硝酸との溶液で少なくとも１
   ０秒間８０−１４０°Ｆ（２６．７−６０．０°Ｃ）の
   温度で徹底的に酸洗いすることを含み、ついで、該材料
   表面を化学的に活性化し且つ該酸化物除去の間中該材料
   表面を低酸素雰囲気に維持し、該徹底的な酸洗いは該ス
   テンレス鋼材料を塩酸と硝酸とを含む酸洗い溶液の浴に
   該材料表面まで付すことを含み、該化学的活性化は該材
   料を塩化亜鉛を含有する６０−９０°Ｆ（１５．６−３
   ２．２°Ｃ）の脱酸化溶液の浴に付すことを含み；そし
   て （ｂ）少なくとも４４９°Ｆ（２３２°Ｃ）の温度を持
   ち、０．００１−０．１重量％の鉛含有量及び金属安定
   剤として０．５−９．２重量％までのビスマス及び／又
   はアンチモン、および少なくとも９０重量％の錫を含む
   溶融錫の浴を通過させ、連続的に移動させる方法によっ
   て該材料に該コーティングを施したステンレス鋼材料。
9. 【請求項９】 合金のコーティングの厚さが０．００１
   インチ（０．０２５４ｍｍ）より薄い請求項８記載のス
   テンレス鋼材料。
10. 【請求項１０】 錫合金がビスマスおよびアンチモンか
    らなる群から選ばれる金属安定剤を含む請求項８記載の
    ステンレス鋼材料。
11. 【請求項１１】 錫合金が銅着色剤を含有する請求項８
    記載のステンレス鋼材料。
12. 【請求項１２】 銅が少なくとも２．０重量％である請
    求項１１記載のステンレス鋼材料。
13. 【請求項１３】 錫合金の鉛含有量が０．０５重量％よ
    り少ない請求項８記載のステンレス材料。
14. 【請求項１４】 合金の錫含有量が少なくとも９５重量
    ％である請求項８記載のステンレス鋼材料。
15. 【請求項１５】 錫合金が錫９５重量％以上、鉛０．０
    ０１−０．１重量％、アンチモン７．５重量％まで、ビ
    スマス１．７重量％まで及び銅２．７重量％までを含む
    請求項８記載のステンレス鋼材料。
16. 【請求項１６】 錫合金が錫９０重量％以上、鉛０．０
    ０１−０．１重量％、アンチモン７．５重量％まで、ビ
    スマス１．７重量％まで、銅２．７重量％まで、亜鉛
    １．５重量％まで及び鉄０．１重量％までを含み、該ア
    ンチモン、ビスマス、銅、亜鉛および鉄が少なくとも
    ０．５重量％の量で錫合金中に存在する請求項８記載の
    ステンレス鋼材料。