KR960001032B1 - 내후성 박편 지붕재료 및 그 제조방법 - Google Patents

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2세 제이 에프. 캐레이
자맨자데흐 메흐루즈
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더 루이스 버크만 컴패니
존 알. 코렌
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Abstract

내용 없음.

Description

내후성 박편 지붕재료 및 그 제조방법
제1도는 본 발명의 용융 주석 도금되는 스테인레스 강의 전체 공정을 나타낸 단면도.
제1a도는 본 발명의 용융 주석 스테인레스 강을 냉각시키는 선택적인 실시예의 단면도.
제2도는 금속 스프레이 분출구들이 스테인레스 강 박편의 용융 주석 도금시테 사용되는 선택적인 실시예의 단면도.
제3도는 냉각수를 스프레이하는 분출구들을 사용하여 용융 주석 도금된 스테인레스 강을 냉각시키는 양호한 실시예를 나타낸 개략적인 측면도.
제4도는 스테인레스 강 박편을 산세척 하기 전에 예비처리를 하기 위하여 연마 처리기들이 저 산소 분위기에서 사용되는 선택적인 실시예의 단면도.
제5도는 낙타등 모양의 안내부에 대한 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 스테인레스 강 박편 20 : 저 산소 가스분위기
30 : 산세척용 탱크 32 : 산세척용액
40 : 헹굼 탱크 70 : 주석 도금용 용액
112 : 내후성 도포제
본 출원인 ˝용융 턴메틸(Terne) 도금된 지붕재료˝의 명칭으로 1992년 3월 27일자로 재출되어 계류중인 미합중국 특허출원 제858,662호의 연속 출원이다.
본 발명은 금속 박편 재료를 도금하는 기술에 관한 것으로, 특히 용융 도금된 주석 코팅물을 갖는 스테인레스 강 박편으로 구성된 지붕재료의 제조공법에 관한 것이다.
미합중국 특허 제4,987,716호와 제4,934,120호는 본 발명이 설명하고자 하는 형태의 금속 지붕시스템들을 개시하고, 본원에 참조되어 있다. 저연 코팅(lpw lead coating)을 설명한 것으로 1992년 3월 27일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제858,662호도 본원에 참조되어 있다.
수년동안, 다양한 두께의 박판 금속(sheel metel ; 薄板金屬)으로 제작된 지봉 시스템들이 사용되어 왔다. 탄소강, 스테인레스 강, 구리 및 알루미늄과 같은 금속 지붕 시스템들의 가장 적합한 형태의 재료들이다. 탄소강 금속으로된 지붕 시스템들은 통상적으로 철의 급속한 산화를 방지하기 위하여 내식성, 도금처리 된다. 탄소강의 내식성 도금의 한 형태가 주석 도금이다. 탄소강의 주석 도금은 잘 알려진 공정으로 다양한 공업분야, 특히 통조림 공장에서 사용된다. 탄소강의 주석 도금은 보통 연속적이고 고속 전기 분해 공법에 의해서 실행된다. 전기 분해 공법에 있어서, 탄소강위에 주석을 도금시키기 위해 주석의 알칼리성 또는 산성 전해액을 환원시키는데 전류가 사용된다. 주석 도금의 두께는 3.8×10-4∼20.7×10-4㎜(1.5×10-5in∼8.15×10-5in)의 범위내이다. 탄소강을 전기 도금하기 위해 사용되는 설비 및 재료들을 가격이 비싸고 사용하기가 상당힌 복잡하지만, 값비싼 주석의 비용이 적게 유지되기 때문에 주석 도금층이 얇을 경우에는 예외이다. 용융 도금 공법은 탄소강을 도금하는 공법중 많이 사용되지 않는 것이다. 이 공법은 주석 도금에서 최종 도금된 세밀한 영역의 불연속성 때문에 일반적으로 사용되지 않는다. 결과적으로, 상기 공법에 의해 제조된 재료는 통조림 용기로서 적합하지 않다. 추가로, 용융 도금되는 주석은 박리되기 쉬운 보다 두꺼운 도금층을 형성한다.
주석은 비교적 값이 싸고 내식성이 좋다는 점에서 중요한 재료이다. 탄소강과 같은 부식재료들은 주석으로 도금되어 높은 내식성과 주석 깡통이나 주석 지붕재료들과 같은 비교적 값싼 건축 자재들을 생성할 수 있다. 많은 금속 합금들은 스테인레스 강과 같이 부식을 방지하기 위해 개발되었다. 스테인레스 강은 철과 크롬의 합금이고, 때때로 니켈과 몰리브덴을 포함한다. 스테인레스 강 합금내의 크롬은 부식을 방지하는 중요한 합금요소이다. 크롬은 산화물을 형성하고 스테인레스 강의 표면에 단단하게 결합되어, 부식성 산화제 제1철을 형성하기 위해 산소가 스테인레스 강에 침투하는 것을 막아준다. 탄소강은 약간의 크롬을 함유할 수 있지만 그것이 없으므로 해서, 철은 보통 부식이라고 일컫는 산화제 1철을 형성하도록 주위의 산소에 의해 쉽게 산화된다.
스테인레스 강은 보통 탄소강 보다 훨씬 더 느린 속도로 부식하지만, 결국에는 부식할 것이고, 스테인레스 강은 주석 도금에 의해 코팅된 탄소강 보다 훨씬 빠른 속도로 부식될 것이다. 이전에는, 내식성 재료로 스테인레스 강을 코팅한다는 개념은 스테인레스 강 자체가 내식성 재료이기 때문에 잘 알려지는 않았다. 더우기, 스테인레스 강을 코팅하려는 시도는 크게 성공을 거두지 못했다. 특히, 용융 도금 공법에 의해 스테인레스 강을 주석으로 코팅하는 작업은 종래의 용융 도금 공법들을 사용하기 때문에 계속해서 실패하였다. 주석 코팅은 코팅직후 및/또는 예비 성형 또는 설치 동안에 스테인레스 강을 반복적으로 박리시킨다. 이제까지는, 용융 주석 도금된 스테인레스 강의 공업적인 제조는 성공하지 못했다. 현재, 스테인레스 강에 주석을 코팅하는 것을 반정도 성공시킨 유일한 공법은 전기 도금 공법이다. 스테인레스 강의 전기도금은 비용이 바싸며 비교적 복잡한 기계류를 사용한다. 스테인레스 강위에 주석을 전기 도금하는 작업은 스테인레스 강 박편위에 환원되어 도금된다. 주석 도금의 두께는 20.7×10-4㎜(8.15×10-5in) 이하의 두께로 제한된 전기 도금으로부터 생성한 주석 도금의 제한된 두께는 주석 도금된 재료들의 사용과 수명을 제한한다. 주석이 우수한 내식성 재료이지만, 주석은 염소 또는 산성 분위기와 같은 가혹한 분위기내에는 천천히 부식될 것이다. 상기 분위기들내에서 주석 코팅물의 층이 보다 더 두꺼우면, 주석 코팅된 재료들의 유용한 수명을 크게 증가시킨다.
용융 도금 공법에 의해 주석 합금으로 스테인레스 강을 코팅하는 것이 훨씬 더 많은 성공을 거두었다. 탄소강과 스테인레스 강을 위한 가장 적합한 주석 합금 코팅물중 하나는 일반적으로 턴메탈로 알려진 주석-납 합금이다. 턴메탈 합금의 성분은 일반적으로 약 80중량%의 납과 약 20중량%의 주석으로 이루어진다. 턴메탈 합금내의 납은 탄소강과 스테인레스 강에 쉽게 결합하여, 강하고 내구성이 좋은 주석 합금 코팅물을 형성한다. 턴메탈 코팅된 박판 금속물이 우수한 내식성을 갖고 지붕재료와 같은 전자재로 폭넓게 사용되었지만, 턴메탈 코팅된 재료들은 턴메탈 합금의 납 성분 때문에 최근에는 환경 문제에 악영향을 끼치고 있다. 턴메탈 합금의 납이 안정화되고 있지만, 턴메탈 합금으로부터 납을 침출하는 것에 대한 몇가지 문제가 있다. 결과적으로, 턴메탈 코팅된 재료들은 아쿠어퍼 지붕 시스템(aquifer rooting system : 지붕에 고인 빗물을 식수로 사용하는 시스템)등과 같은 다양한 적용들에 사용하는 것으로부터 제한되었다. 턴메탈 합금들은 도한 주석보다 더 연한 재료이고, 그로 인해 주석 코팅물 보다 더 빠르게 마모되며 주석 코팅물 만큼 강하지 못하다. 스테인레스 강 재료들을 전기 도금할때 비용이 비싼것과 스테인레스 강 재료들의 두께에 대한 제한으로 인해, 스테인레스 강에 주석을 성공적으로 용융 도금하는 공법을 필요로 한다.
본 발명은 용융 도금된 주석 코팅물를 갖는 스테인레스 강 박편으로 구성된 내후성 지붕재료의 제조공법에 관한 것이다. 비록 주석 코팅된 스테인레스 강은 대개 지붕재료로 사용되지만, 본 발명에 따라 제조된 주석 코팅된 스테인레스 강은 우수한 내식성 재료를 필요로 하는 다양한 분야에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 내후성 박편 지붕재료에 관한 것으로, 상기 지붕재료는 두께가 약 0.05in이하이고, 상부, 바닥, 및 이격된 가장자리를 갖는 노출면과, 그리고 상기 노출면을 침식성 산세척을 한 후에 상기 노출면에 0.0003∼0.05in의 두께로 피복된 용융 도금 코팅물로 구성된 스테인레스 강 박편으로 이루어진다.
본 발명을 따른 내후성 지붕재료의 제조방법은 약 0.200in 이하의 두께를 갖는 스테인레스 강 박편을 침식성 산세척하는 단계와, 주석 코팅물의 두께가 0.0003∼0.05in이 되도록 상기 스테인레스 강 박편을 주석으로 용융 도금하는 단계와, 그리고 상기 스테인레스 강이 주석 도금될때까지 상기 스테인레스 강과 산소의 접촉을 최소화하는 단계들을 포함한다.
본 발명의 주된 특징을 따라서, 용융 주석으로 스테인레스 강을 용융 도금함으로써 형성된 주석 코팅물을 갖는 스테인레스 강코팅 박편이 제공되고, 이 박편으로 원하는 두께만큼 결합한 주석 코팅물을 얻게된다. 스테인레스 상의 박편은 특히 용융 도금된 주석과 스테인레스 강 박편 사이에 강하고 내구성이 있는 결합을 하도록 처리되는데, 상기 결합은 스테인레스 강으로부터 주석이 박리되지 않게 한다. 사용된 스테인레스 강의 형태는 일반적으로 304 또는 316 스테인레스 강이지만, 다른 형태의 스테인레스 강들이 사용될 수도 있다. 스테인레스 상의 두께는 일반적으로 0.2in 이하이고, 대표적으로는 0.05in의 두께를 갖는다. 스테인레스 강의 예비처리는 용융 주석내에서 스테인레스 강을 용융 도금시키기 전에 스테인레스 강의 침식성 산세척과 화학작용을 시키는 것을 포함한다. 침식성 산세척 공정은 스테인레스 강으로부터 아주 얇은 표면층을 제거하기 위한 것이다. 스테인레스 강의 표면으로부터 아주 얇은 층의 제거는 스테인레스 강위에 용융 도금된 주석의 적절한 결합이 이루어지기 전에 꼭 필요한 것이다.
스테인레스 강은 주로 크롬과 철을 함유한다. 스테인레스 강 표면위의 크롬은 크롬 산화물을 형성하기 위하여 대기중의 산소와 반응한다. 크롬 산화물 박막은 스테인레스 강내의 철과 대기중의 산소사이에 거의 침투할 수 없는 차단물을 만들고, 그로 인해 철 산화물을 형성하기 위해 철과 결합하는 산소의 침투를 막아준다. 크롬 산화물 박판은 또한 빈틈없이 형성하고, 스테인레스 강과 강하게 결합하며, 쉽게 떨어지지도 않는다. 크롬 산화물 박막의 형성이 스테인레스 강의 내식성에 있어서 중요하지만 크롬 산화물 박막은 스테인레스 강 표면에 용융 도금 주석의 얇은 층의 결합에 지장을 초래하여, 취약한 주석 결합 및 박리를 일으킨다. 침식성 산세척 공정은 스테인레스 강 표면으로부터 크롬 산화물을 제거하여, 스테인레스 강에 용융 도금된 주석이 적절히 결합되도록 한다. 침식성 산세척 공정은 또한 스테인레스 상 표면의 아주 얇은 층을 제거하기 위하여 스테인레스 상을 약간 에칭할 수 있다. 에칭 속도가 스테인레스 강 표면 전체에서 동일하지 않기 때문에, 용융 도금되는 주석이 스테인레스 강에 결합할 수 있는 표면영역을 크게 증가시키는 스테인레스 상 위에 미세한 흠들이 형성된다. 에칭으로부터 형성된 증가된 결합표면은 또한 주석과 스테인레스 강사이의 결합을 강화시킨다. 주석 전기 도음을 위해 탄소강 또는 스테인레스 강을 처리하기 위해 사용되는 산세척 공정들을 양질의 용융 주석 도금된 재료를 얻기 위해 크롬 산화물을 제거하고 스테인레스 강 표면을 부분적으로 에칭하는 것을 적절하고 적합하게 처리하지 못한다. 침식성 산세척 공정은 스테인레스 강 표면으로부터 크롬 산화물을 침식하고 제거하며/또는 분해하는 산세척용액을 사용한다. 산세척용액은 플루오르화 수소산, 황산, 질산, 염산, 인산 및/또는 이소브롬산과 같은 여러가지 산들 또는 그 산들의 합성물을 포함한다.
일반적으로, 질산과 결합하는 염산은 스테인레스 강으로부터 크롬 산화물을 제거하기 위하여 산세척용액으로서 사용한다. 비교적 고농도의 산이 산세척용으로서 사용된다. 염산-질산의 산세척용액에서, 산세척용액은 약 5∼25% 염산과 1∼15% 질산을 함유한다. 예측 못한 염산과 질산 결합의 성공은 스테인레스 강으로부터 크롬 산화물을 우수하고 빠르게 제거시킨다. 두가지 물질로된 산은 또한 스테인레스 강의 제한된 에칭이 스테인레스 강 표면의 해로운 공식을 일으키지 않으며 표면적을 증가시키도록 한다. 산세척용액의 온도는 스테인레스 강 표면으로부터 크롬 산화물을 쉽게 제거할 높은 활성산을 제공하기 위해 중요하다. 산세척용액의 온도는 일반적으로 80℉ 이상이고, 대표적으로는 120℉∼140℉ 사이이다. 산세척용액은 침식성 산세척 공정동안 교반되어서 산세척용액이 활기를 읽거나 농도를 변화시키지 못하게 한다. 침식성 산세척 공정 동안에, 질산과 염산의 농도는 변한다. 더우기, 산이 스테인레스 강과 반응할때 산세척용액의 온도는 증가한다. 산농도와 온도가 일정하게 유지되지 않으면, 적절한 크롬 산화물 제거 및 에칭을 할 수가 없다. 산세척용액을 교반시킴으로써 스테인레스 강 표면위에 형성할 수 있는 기포를 분산시킬 수 있다. 이런 기포들은 산세척용액이 스테인레스 강 표면으로부터 크롬 산화물을 제거하는 것을 차단한다. 산세척용액은 산세척용액의 용기안에 교반기를 설치하고/또는 산세척용액을 재순환 시킴으로써 교 될 수 있다. 교반 브러쉬들은 산세척용기 용기내에 사용되어서 산용액을 교반시키고 산용액내의 스테인레스 강 표면을 문질러서 닦을 수 있다.
스테인레스 강 표면을 문질러 닦음으로써, 스테인레스 강 표면으로부터 크롬 산화물의 제거를 증가 및 가속시킨다. 산세척용액의 온도는 열교환기를 통해 재순환 함으로써 유지될 수 있다. 대표적으로, 산세척용액을 함유하는 하나의 용기가 스테인레스 강을 처리하기 위해 필요하지만, 다수의 산세척용액 용기들이 연속해서 사용될 수 있다. 산세척용액 용기들은 일반적으로 25피트(ft.)의 전체 길이를 갖지만, 용기의 크기는 상대적으로 길거나 짧을 수 있다. 스테인레스 강을 산세척용액내에서 오랜시간 처리할 때에는, 공식을 형성하지 않거나 스테인레스 강 박편을 지나치게 많이 제거하지 않도록 스테인레스 강을 손상시키지 않고 크롬 산화물을 적절히 제거하는 것이 중요하다. 일반적으로, 산세척 공정은 1분 이하로 지속되며, 전형적으로는 10∼20초사이로 지속된다. 약 25ft.길이의 산세척용액 용기들을 갖는 침식성 산세척 공정에서, 스테인레스 강 박편은 일반적으로 약 150ft./min 이하(바람직하게는, 50∼115ft./min)의 속도로 산세척용약 용기를 통과해 진행된다.
침식성 산세척후에, 스테인레스 강 박편은 스테인레스 강에 주석의 결합을 향상시키기 위해, 추가로 스테인레스 강의 펴면을 화학적으로 활성화시킴으로써 처리된다. 침식성 산세척 공정후에, 아주 소량의 산화물이 스테인레스 강 표면위에 존재한다. 깨끗한 표면은 스테인레스 강 박편이 산세척용액 용기를 통과하고 용융 주석 도금될때에 산화물을 형성시키기가 매우 쉽다. 더우기, 약간 낮은 크롬 산화물이 침식성 산세척후에 스테인레스 강 박편위에 존재할 수 있다. 스테인레스 강의 화학적인 활성은 스테인레스 강을 발산제에 의해 화학적으로 처리하는 것으로, 침식성 산세척 공정후에 스테인레스 강 표면위에 남은 어떤 잔류 산화물을 제거시켜 준다. 염화아연과 같은 다양한 탈산용액들이 사용될 수 있다.
스테인레스 강에 용융 주석으로 도금하기 전에, 스테인레스 강 박편을 염화아연으로 처리함으로써, 스테인레스 강 박편위에 산화물이 형성되지 않도록 스테인레스 강 박편에 보호성 코팅막을 제공한다는 것을 알 수 있다. 염화 아연은 스테인레스 강 박편에 대한 보호성 코팅막과 탈산제로서 작용한다. 염화아연 용액의 온도는 일반적으로 대기온도(60∼90℉)를 유지하고, 균일한 용액 농도를 유지하기 위해 교반된다. 소량의 염산이 추가의 산화물 제거를 향상시키기 위해 탈산 용액에 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 따라서, 스테인레스 강은 침식성 산세척되기 전에 연마제 및/또는 흡수제로 처리된다. 스테인레스 강 로울들로부터 풀린 스테인레스 강 박편들은 통상적으로 그 표면위에 이물질 부착되어 있다. 이물질은 먼지, 기름, 끈적거리는 것 등일 수 있다. 이들 이물질들의 대부분은 반응하지 않거나 산세척으로 쉽게 제거될 수도 없어서, 스테인레스 강으로부터 크롬 산화물을 제거하는데 약영향을 미친다. 스테인레스 강 박편을 연마제 및/또는 흡수제로 처리함으로써, 스테인레스 강 박편으로부터 이물질을 제거할 수 있다. 연마제 재료는 또한 스테인레스 강위에 형성한 산화물들중 약간을 초기에 제가할 수 있으므로, 침식성 산세척 공정을 향상시킬 수 있다. 얀마제 재료는 스테인레스 강 표면에 대해 위치된 하나 이상의 브러쉬들일 수 있다. 브러쉬들은 스테인레스 강에 대해서 정지해 있거나 움직일 수 있다. 브러쉬들은 스테인레스 강의 표면을 거칠게 해서 산세척 동안에 스테인레스 강의 에칭을 추가로 향상시킨다. 침식성 스테인레스 강 표면은 산용액이 스테인레스 강 표면을 더욱 쉽게 침식시킬 수 있게 해준다.
본 발명의 또 다른 개념을 따라서, 침식성 산세척 공정은 스테인레스 강 박편을 산세척용액에 노출시키기전 및/또는 그와 연속해서 저 산소 분위기를 유지시키는 것을 포함한다. 스테인레스 강 박편을 위해 저 산소 분위기를 유지시키는 것은 스테인레스 강 표면위에 산화물의 형성을 방지하기 위해 중요하다. 저 산소 분위기는 몇가지 형태를 가져올 수 있다. 두가지의 가장 일반적인 저 산소 분위기들은 스테인레스 강 박편에 대해 저 산소 함유 가스를 형성시키는 것 또는 저 산소 함유 액체 분위기안에 스테인레스 강 박편을 침수시키는 것이다. 이들 구 분위기들은 대기 산소를 차단시키고 철 및 크롬 산화물들이 형성되지 못하게 하도록 작용한다. 스테인레스 강 박편이 풀릴때 그 박편이 연마제 및/또는 흡수성 재료로 처리되면, 저 산소 분위기는 일반적으로 스테인레스 강 박편이 산세척작용에 들어갈 때까지 상기 박편에 대해 유지된다. 스테인레스 강을 연마 및/또는 흡수 처리되는 동안에, 산화물들중 약간이 스테인레스 강 표면으로부터 제거된다. 산화되지 않은 표면은 산소와 접촉할때 산화되기가 쉽다. 스테인레스 강 박편에 대해 저 산소 분위기를 만들므로써, 새로운 산화물 형성이 방지된다. 스테인레스 강이 산세척용액에 들어가기 전에 산화물들의 양을 낮게하여 유지시킴으로써 훨씬 더 효율적인 산화물 제거 및 표면 에칭을 얻을 수 있다. 만약 저 산소 사스분위기가 사용된다면, 저 산소 함유 분위기를 형성하기 위해 사용된 가스들은 일반적으로 질소, 탄화수소, 수소, 비활성 기체(noble gas) 및/또는 다른 비-산소 함유 가스들이다. 저 산소 가스분위기는 연마/흡수 공정과 산세척 공정 사이에서 일반적으로 만들어지지만, 저 산소 액체 분위기가 사용될 수도 있다. 저 산소 분위기는 또한 일반적으로 산세척용액 용기와 산세척 헹굼 용기 사이에서 만들어질 수도 있다.
스테인레스 강 박편이 산세척용액을 빠져 나온후에, 전부는 아니더라도 산화물의 대부분은 스테인레스 강 표면으로부터 제거된다. 스테인레스 강 표면위에 소량의 산화물 함유는 산화물 형성을 쉽게 하는 표면을 만든다. 저 산소 분위기는 일반적으로 스테인레스 강 박편을 산세척용액으로부터 배출한 후에 일어나는 산화물 형성의 유독성을 방지하기 위해 만들어진다. 저 산소 가스나 액체 분위기중 하나가 산화물 형성을 막기위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 질소의 저 산소 가스분위기는 스테인레스 강이 산세척용액에서 배출된 후에 크롬산화물 및 철산화물이 스테인레스 강 표면위에 재형성되지 않도록 하기 위해 사용된다.
저 산소 분위기는 또한 일반적으로 화학적인 활성 공정전에 형성된다. 저 산소 액체 분위기는 일반적으로 스테인레스 강 처리단계에서 사용된다. 저 산소 액체 분위기는 보통 스테인레스 강의 표면에 분사된 고온의 물로 이루어지지만, 스테인레스 강은 또한 물안에 침수될 수도 있다. 고온의 물은 아주 소량의 용해된 산소를 함유하기 때문에, 적절한 온도로 물을 유지시킴으로써 고온의 물은 스테인레스 강에 산화물을 형성시키는 산소에 대한 차단물로서 작용한다. 또한, 고온의 물을 분사함으로써 스테인레스 강이 화학적인 활성 공정에서 에칭하기 전에 스테인레스 강에 남아있는 산세척용액을 제거해 준다. 일반적으로, 고온의 물 온도는 100℉ 이상(바람직하게는, 약 110℉ 이상)유지되며, 불필요한 용해 산소를 없애준다. 필요치는 않지만, 저 산소 분위기는 스테인레스 강 박편이 화학적 활성 공정으로부터 배출된 후와 용융 주석에 들어가지 전에 만들어질 수 있다. 일반적으로, 이런 저 산소 분위기는 가스분위기이다.
본 발명의 또 다른 개념을 따라서, 스테인레스 강 박편은 스테인레스 강에 남은 산세척용액을 제거하기 위하여 산세척용액으로부터 나온후에 고온의 물로 헹궈진다. 스테인레스 강이 산세척용액에서 나온후에, 약간의 산세척용액이 스테인레스 강위에 남게될 수 있는데, 그것은 공식을 형성하고 있는 스테인레스 강을 통해 계속해서 부식시킬 수 있다. 산세척용액은 스테인레스 강을 고온의 물에 통과시킴으로써 스테인레스 강으로부터 제거된다. 산세척된 후에 스테인레스 강 박편의 산화를 방지하기 위해 물로부터 용해 산소를 제거하도록 물운 통상 100℉ 이상이고 일반적으로는 약 110℉이어야 한다. 헹군 용액은 일반적으로 열교환기를 통해 재순화시킴으로써 소정의 온도로 유지된다. 헹굼 공정은 주로 스테인레스 강으로부터 산세척용액을 제거하지만, 헹굼 용액은 그것의 약간의 산성 성질 때문에 소량의 산화물을 제거시킨다. 헹굼 용액이 스테인레스 강 박편에서 산세척용액을 제거할 때, 산세척용액은 헹굼 용액으로 들어가서 헹굼 용액을 산선화시킨다. 약간의 산성 헹굼 용액은 스테인레스 강위에 있는 소량의 산화물을 부식시켜서, 추가로 스테인레스 강 박편과 접촉할 수 있거나 접촉할 수 없는 이동 브러쉬들을 포함할 수 있다. 헹굼 용액은 일반적으로 재순환되고 희석되어 저 산성도를 유지한다.
본 발명의 다른 개념을 따르면 주석 도금 용기가 제공된다. 주석 도금 용기는 일반적으로 용제(flux) 통을 포함하는데, 이 용제 통을 통과하여 스테인레스 강 박편은 용융 주석안으로 들어간다. 용제 통은 전형적으로 용융 주석 보다 낮은 비중을 갖는 용제를 함유하기 때문에, 용제는 용융 주석의 표면위에 부유한다. 용제 통에 담긴 용제는 스테인레스 강의 마무리 표면처리를 위해 작용한다. 용제는 스테인레스 강 표면으로부터 잔류 산화물을 제거하고, 스테인레스 강이 용융 주석 도금될 때까지 스테인레스 강 표면에 산소가 접촉하지 못하게 차단한다. 용제는 보통 염화아연과 염화 암모늄으로 이루어진다. 전형적으로, 용제 용액은 약30∼60중량%의 염화아연과 약 5∼40중량%이 염화 암모늄을 함유하지만, 두 용제의 농도는 적절히 변화될 수 있다. 스테인레스 강 박편이 용제를 통과한 다음, 스테인레스 강 박편을 용융 주석안으로 들어간다. 용융 주석의 온도는 일반적으로 주석 도금 용기의 바닥부에서 575∼650℉의 범위내에 있으며, 주석 도금 용기의 상부에서 냉각되어 100℉ 이상일 수 있다. 주석은 융점인 449℉ 이상으로 유지되어야 하는데, 그렇지 않을 경우에는 불량 도금이 일어날 수 있다. 일반적으로, 주석은 590℉의 온도로 유지된다. 스테인레스 가을 코팅하기 위해 사용되는 주석은 소량의 납을 함유한다.
일반적으로, 납 함유량은 0.10중량% 이하이다. 주석은 비스무스 또는 안티몬 합금들을 함유할 수 있다. 비스무스와 안티몬은 주석 코팅의 연마 저항 성질들을 증가시키고, 스테인레스 강으로부터 주석의 박리를 일으키는 냉각시의 주석 결정화를 방지하는 요소들이다. 주석은 온도가 56℉(13.2℃) 이하로 하강할때 결정화하기 시작한다. 주석의 결정화를 방지하기 위해서는 안티몬이나 비스무스만 있으면 된다. 일반적으로, 주석의 결정화를 적절하게 방지하기 위해서 0.5중량% 이하의 양이 필요하며, 상기 결정화는 스테인레스 강 박편을 초기에 박리시키는 주석 코팅막을 형성할 수 있다. 주석안에 있는 안티몬과 비스무스의 경화 효과는 다양한 분야에 사용하기 위한 주석 도금된 재료들의 예비성형에 영향을 미친다. 그러므로, 주석에 첨가된 안티몬과 비스무스의 양은 주석 코팅된 재료가 특별한 분야에서 중요한 인자가 된다. 비스무스는 주석 코팅된 0.0∼1.7중량% 범위이고, 안티몬은 주석 코팅의 0.0∼7.5중량% 범위일 수 있다. 아연, 티타늄 및 니켈과 같은 다른 금속 합금들은 주석 코팅을 더욱더 강화시키기 위해 주석에 소량만큼 첨가될 수 있다.
주석 코팅의 두께는 스테인레스 강 박편이 용융 주석을 통과하여 이동하는 속도, 스테인레스 강 박편이 용융 주석과 접촉하는 시간 및, 코팅 로울러들 사이의 이격 거리에 의해 조절된다. 용융 주석을 통과하는 금속 박편의 속도가 크면, 용융 주석내의 전단력이 스테인레스 강의 층위에 형성된 코팅의 두께를 감소시킨다. 또한, 스테인레스 강 박편이 용융 주석안에 있는 시간은 스테인레스 강 박편위에 코팅되는 주석의 양을 결정하는 인자이다. 스테인레스 강 박편의 용융 주석과 접촉하는 기간이 길면 길수록, 가능한 주석 코팅의 두께도 두꺼원진다. 스테인레스 강 박편이 용융 주석내에서 이동하는 속도도 스테인레스 강 위의 주석 합금에 영향을 미친다. 박편의 속도가 너무 빠르면 높은 전단력이 생겨서, 스테인레스 강에 부적당하고 결함이 있는 주석 합금을 생성한다. 스테인레스 강 박편의 속도는 150ft/min 이하로 유지되어야 하고, 바람직하게는 50∼115ft/min 사이의 범위이어야 한다. 스테인레스 강에 주석 코팅된 박편이 용융 주석을 떠날때, 그 박편은 일반적으로 주석 코팅의 두께를 일정하게 해주는 하나 이상의 코팅 로울러 세트들 사이를 통과한다. 금속 박편이 코팅 로울러들 사이로 통과할때, 그 코팅 로울러들을 금속 박편위에 부드럽고 균일한 주석 코팅을 형성한다. 야자기름이 일반적으로 용융 주석의 표면위에 존재한다. 야자기름은 주석의 양호한 분배를 얻는 것을 돕는 촉매제로서 작용하고, 주석 코팅을 위한 냉각제로서 역할을 한다. 야자기름은 또한 용융 주석의 정부가 응고화하거나 산화하는 것을 방지한다. 용융 주석의 정부에서 야자기름의 온도는 야자기름을 열교환기들에 통과시켜 재순화 시킴으로써 가능한한 낮게 유지된다. 야자기름의 온도는 일반적으로 460∼470℉ 사이이다.
상기 온도범위 보다 높은 온도에서, 야자기름은 쉽게 중합화하여 주석 코팅막위에 노란 줄무늬를 생성할 수 있다. 용융 도금 공정으로부터 제조된 주석 코팅물은 전기도금 공정에 의해 얻어진 두께 보다 훨씬 더 두껍다. 일반적으로, 주석 코팅물은 0.0003∼0.05in 사이의 두께를 갖지만, 더 두꺼운 코팅물이 얻어질 수 있다. 일반적으로, 주석 코팅물의 두께는 0.001∼0.002in 사이에서 유지된다. 용융 도금 공정에 의해 얻어진 주석 코팅물의 훨씬 더 두꺼운 두께들은 전기도금에 의해 코팅된 도금 재료와 비교하여 주석 코팅된 재료의 수명을 크게 증가시킨다.
본 발명의 또 다른 개념을 따라서, 금속 분출용 분사기들은 스테인레스 강의 완전한 주석 코팅을 하기 위하여 코팅 로울러들에 인접하여 위치된다. 금속 분사기는 코팅 로울러위에 용융 주석을 분사한다. 스테인레스 강 박편이 코팅 로울러들 사이를 통과하도록 코팅 로울러들을 회전시킬 때, 로울러들위에 분사된 용융 주석은 스테인레스 강 박편에 대해 압축되어, 스테인레스 강위에 있는 임의의 핀 구멍들이나 코팅되지 않는 표면들을 충전한다. 결국, 두개의 분리된 주석 도금 단계들이 필요없게 된다.
본 발명의 또 다른 특징을 따라서, 새롭게 주석 코팅된 스테인레스 강 박편을 냉각시키는 주석 냉각 공정이 제공된다. 액체 냉각 공정은 보통 냉각 유체로서 물을 사용하지만, 다른 유체들이 사용될 수도 있다. 주석 코팅은 다른 입자크기와 입자밀도들을 얻기 위해 서로 다른 속도로 냉각될 수 있다. 주석 코팅을 서서히 냉각시키면 큰 입자와 낮은 입자밀도 및 높은 반사 표면을 생성한다. 주석 코팅의 급속한 냉각은 미세한 입자와 큰 입자 밀도 및 낮은 반사 표면을 생성한다. 작은 입자와 큰 입자 밀도들은 스테인레스 강과 더욱 강한 결합을 하게 하고, 더욱 우수한 내식성을 갖게 한다. 주석 코팅의 액체 냉각은 냉각된 액체를 코팅된 주석위에 주입하거나 냉각된 액체 용기안에 코팅된 스테인레스 강 박편을 침수시킴으로써 이루어질 수 있다. 액체 주입 공정에 있어서, 물은 일반적으로 주석 코팅위에 분사된다.
커팅된 박편은 일반적으로 낙타등 모양의 안내부에 의해 냉각수 분사기를 통과해 안내된다. 낙타등 안내부는 또한 물분사가 코팅 박편의 밑면을 냉각시키도록 설계되어 있다. 냉각수의 온도는 일반적으로 대기 온도와 동일하거나 그 보다 낮다. 주석 코팅은 또한 냉각수안에 코팅된 박편을 잠입시킴으로써 냉각될 수 있다. 물은 일반적으로 대기 온도보다 높지 않다. 냉각수는 보통 주석의 냉각속도를 증가시키기 위해 교반된다. 일반적으로, 냉각수의 온도는 물을 열교환기에 통과시켜 재순환시키는/또는 물을 재공급함으로써 적절한 냉각 온도로 유지된다. 일반적으로 주석 코팅을 냉각시키기 전에 냉각수에서 산소를 제거시키지 못한다. 냉각수안의 산소는 급속한 냉각동안 주석을 산화시키고, 그로 인해 반사율이 저하되고 약간 탈색된 주석 표면을 생성한다. 주석 도금은 스테인레스 강 박편들의 높은 반사 표면이 감소함으로써, 상기 박편이 비-반사 건물 재료를 필요로하는 일반공항 및 군용 공항의 지붕과 같은 다양한 분야에 사용될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 개념을 따라서, 코팅된 스테인레스 강 박편은 레벨러(leveler)로 통과되어서, 코팅된 주석은 스테인레스 강 박편에 대해 균일하게 성형된다. 일반적으로, 레벌러는 다수의 로울러들로 구성된다. 코팅된 박편은 강 박편위의 주석 코팅된 평평하게 하기 위하여 일정한 인장력을 주면서 로울러를 통과시킨다.
본 발명의 다른 개념을 따라서, 코팅된 스테인레스 강은 그것이 압연되거나 평평해진 후에 전단된다. 전단장치는 통상적으로 이동 박편을 적절히 전단하기 위하여 코팅 박편과 동일한 속도로 다음으로 이동한다.
본 발명의 다른 개념을 따라서, 코팅된 강 재료는 코팅된 주석의 탈색 및 변색을 가속시키기 위해 내후성 도료로 처리된다. 내후성 재료는 코팅된 주석이 대기에 노출될때 코팅된 주석의 내후성을 좋게하는 아스팔트 도료이다. 아스팔트기 도료는 코팅된 주석의 풍화시간을 1년 이하로 크게 감소시킨다. 전형적으로, 아스팔트기 도료는 아스팔트, 티타늄 산화물, 비활성 규화물 및 저-점토 카본 블랙 또는 다른 자유 탄소와 침강방지제(antisettling agent : 沈降防止製)로 이루어진 석유기 도료이다. 아스팔트기 도료는 일반적으로 주석 코팅막에 대해 반투과성 또는 반투명체 층을 형성하기 위해 비교적 얇은 두께로 도포된다. 일반적으로, 아스팔트기 도료의 두께는 0.25∼5mils의 범위내에 있고, 전형적으로는 1∼2lims이다. 반투명한 도료가 스테인레스 강 주석 코팅된 재료에 도포될때, 그 재료는 공기 건조되고/또는 램프들을 가열함으로써 가열된다.
본 발명의 주된 목적은 용융 도금되는 주석의 얇은 층으로 코팅시켜 기후에 내후성이 뛰어난 스테인레스 강 지붕재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주석과 스테인레스 강 사이에서 강한 합금 결합을 형성하기 위하여 스테인레스 강에 주석을 용융 도금하기 전에 스테인레스 강 박편을 산세척하는 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스테인레스 강과 주석 코팅 사이의 결합을 향상시키기 위해 침식성 산세척을 한 다음에 스테인레스 강을 화학적으로 활성화시키는 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스테인레스 강에 주석을 용융 도금 코팅하기 전에 스테인레스 강의 예비처리 동안 스테인레스 강과 산소의 상호 작용을 감소시키는 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주석 코팅을 강화시키고 주석의 결정화를 방지하기 위하여 안티몬 및/또는 비스무스를 함유하는 아주 적은량의 납(양호하게는, 납이 전혀 없음)을 함유한 주석 코팅물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보다 강한 결합과 보다 우수한 내식성 및 변색된 주석 코팅물을 생성하는 미세한 고밀도 입자들을 형성하기 위하여 급냉된 용융 도금 주석을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 침식성 산세척 공정전에 스테인레스 강 표면을 연마처리 하는 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스테인레스 강 위에서 주석 코팅되지 않은 표면들을 없애주기 위해 코팅 로울러에 인접하게 배치시켜 주석 금속을 분사하는 주석 금속 분사기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 주석 코팅 표면의 반사성을 감소시키기 위하여 용융 주석 도금된 스테인레스 강을 내후성 재료로 코팅하는 것을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주석 납땜에 의해 납땜될 수 있기 때문에 납으로 결합될 필요가 없는 주석 코팅된 스테인레스 강 박편을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표면이 광택이 나지 않도록 하기 위해 고의적으로 산화시킬 필요가 없는, 상기에 정의된, 코팅된 강 박판을 제공하는 것이다.
이들 목적과 그외의 목적 및 장점들이 첨부한 도면에 따라 서술된 하기 상세한 설명을 통해 당업자들에게 분명해 질 것이다.
이제 도면을 참조해 보면, 단면들은 단지 본 발명의 양호한 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 제1도는 스테인레스 강 박판 슴속에 용융 주석 도금을 하기 위한 완전한 신공법을 나타낸 것이다. 스테인레스 강 박편(12)은 일반적으로 커다란 스테인레스 강 로울(10)로부터 용융 도금 주석 코팅 공정을 풀려나온다. 일반적으로, 사용되는 스테인레스 강은 약 18% 크롬과 약 8% 니켈을 함유한 304형 스테인레스 강이다. 스테인레스 강 박편(12)의 두께는 약 0.015im이지만, 스테인레스 강 박편(12)은 더 얇을 수도 있고 최고 약 0.2in의 두께를 가질 수도 있다. 스테인레스 강 박편(12)은 일반적으로 150ft/min 이하의 속도(양호하게는, 70∼100ft/min의 속도)로 스테인레스 강 로울(10)로부터 풀린다. 박편 안내부(90)는 각각의 처리공정을 통과하는 스테인레스 강 박편(12)를 적절하게 안내하기 위하여 용융 주석 도금 공정 전체를 통해 위치된다.
와어이 브러쉬(16)의 형태인 연마처리기(14)는 모터들에 의해 구동된다. 와이어 브러쉬들은 스테인레스 강 박편(12)과 접촉하도록 위치되어서, 스테인레스 강 박편(12)으로부터 이물질을 제거하고 최초에 에칭을 하며/또는 스테인레스 강 박편(12)의 표면으로부터 크롬산화물을 기계적으로 제거한다. 연마처리기(14)는 어떠한 형태의 것일 수 있지만, 스테인레스 강 박편(12)의 적합한 세척을 위해 브러쉬(16)와 스테인레스 강 박편(12)사이에 필요한 마찰을 제공하도록 스테인레스 강 박편(12)에 대해 편향되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 연마처리기(14)는 스테인레스 강 박편(12)의 적절한 처리가 얻어지도록, 스테인레스 강 박편(12)의 윗면과 밑면에 위치된다. 연마브러쉬(16)은 일반적으로 스테인레스 강 박편(12)보다 큰 경도를 갖는 금속재료로 이루어져서, 연마브러쉬(16)은 빠르게 마모되지 않고, 이물질들을 적절히 제거할 수 있고/또는 스테인레스 강 박편(12)를 미리 에칭할 수 있다.
일반적으로, 연마브러쉬(16)은 스테인레스 강 박편(12)에 추가의 연마를 제공하기 위하여 이동하는 스테인레스 강 박편(12)에 대한 반대방향으로 회전한다.
스테인레스 강 박판(12)이 연마처리기(14)를 통과할때, 침식성 산세척 공정이 시작된다. 스테인레스 강 박편(12)는 저 산소 가스 분위기(20)로 들어간다. 저 산소 가스분위기(20)은 스테인레스 강 박편(12)를 저 산소 함유가스(22)로 에워싸므로써 만들어진다. 양호하게, 저 산소 함유가스(22)는 질소가스를 필수적으로 포함하고 있다. 스테인레스 강 박편(12)을 둘러싼 질소가스는 대기중의 산소를 차단하는 차단물로서 작용하고, 산소가 연마처리기(14)에 의해 바로 노출된 스테인레스 강 박편(12)위의 크롬 및 철산화물과 반응하지 못하도록 한다.
저 산소 가스분위기(20)를 나온후에 스테인레스 강 박편(12)은 산세척 용액 용기 및 탱크(30)안으로 들어간다. 산세척 용액 탱크(30)는 산세척 용액(32)안에 스테인레스 강 박편(12)이 완전히 잠길수 있도록 충분한 깊이와 약 25ft의 길이로 되어 있다. 산세척 용액(32)은 양호하게 염산-질산 용액으로 이루어진다. 일반적으로, 산세척 용액(32)내의 염산-질산 농도는 약 10% 염산과 3% 질산이다. 산세척 용액(32)은 일반적으로 128∼133℉의 온도를 유지하여 산세척 용액(32)이 스테인레스 강 박편(12)의 표면으로부터 크롬산화물의 적절한 제거를 위해 높은 반응 상태로 유지된다. 산세척 용액(32)은 또한 스테인레스 강 박편(12)의 아주적은 표면층을 제거시키도록 스테인레스 강 박편(12)의 표면상을 약간 에칭한다. 산세척 용액 탱크(30)는 양호하게 적어도 하나의 교반기(34)를 포함한다. 교반기(34)는 산세척 용액(32)을 교반하기 위해 제공되어서, 균일한 용액농도를 유지하고, 균일한 용액 온도를 유지하며, 스테인레스 강 박편(12)위에 형성될 수 있는 어떤 기포들을 파괴시킨다. 교반기(34)들은 일반적으로 산세척 용액(32)을 교바시키고 스테인레스 강 박편(12)로부터 크롬 산화물의 제거를 촉진시키는 연마제 재료를 포함한다. 일반적으로 교반기(34)들은 산세척 용액(320과 반응하지 않는 재료로 이루어진다. 산세척 용액 배출구(36)는 양호하게 산세척 용액 용기(30)위에 위치되어서, 상기 용기(30)에서 배출되는 산의 증기 및 다른 가스들을 모아서 제거시킨다. 스테인레스 강 박편(12)은 산세척 용액 용기(30)에서 나온후에 저 산소 가스분위기(20)로 바로 들어간다. 스테인레스 강 박편(12)이 산세척 용액 용기(30)에서 나온후에, 스테인레스 강 박편(12)은 본질적으로 크롬 산화물이 없게되어서 대기중의 산소와 산화반응을 일으키기 쉽다. 저 산소 가스분위기(20)는 대기 산소로부터 스테인레스 강 박편(12)의 표면을 차단시켜서, 어떤 산화물이 형성하는 것을 방지한다.
산세척 용액(32)은 주로 헹굼 탱크(40)안에서 스테인레스 강 박편(12)으로부터 제거된다. 헹굼 탱크(40)는 헹굼 탱크(42)(양호하게는, 물)을 담고 있다. 헹굼 탱크(40)안의 물은 100℉ 이상(양호하게는, 약 110℉)으로 물을 가열함으로써 산소가 제거된다. 헹굼 용액(42)의 약한 산성 성질 때문에, 헹굼 용액(42)은 스테인레스 강 박편(12)의 표면위에 존재할 수있는 산화물들의 소량을 제거할 수 있다. 헹굼 탱크(42)는 일반적으로 약 20ft의 길이로 되어 있지만 스테인레스 강 박편(12)이 이동하는 속도에 따라 더 길 수도 있다. 헹굼 용액(42)은 일반적으로 스테인레스 강 박편(12)로부터 산세척 용액(32)의 제거를 촉진시키고 소량의 산화물들의 제거를 향상시키기 위하여 교반된다. 스테인레스 강 박편(12)이 헹금 탱크(40)를 떠난후에, 스테인레스 강 박편(12)은 저 산소 액체 분위기(50)로 들어간다. 저 산소 액체 분위기(50)는 적어도 두개 이상의 분사기(52)들로 이루어지는데, 그 각각의 분사기는 스테인레스 강 박편(12) 각각의 측부에 위치한다. 분사기(52)들은 스테인레스 강 박편(12)의 표면위에 저 산소 함유 액체(56)를 주입시켜서, 산소가 스테인레스 강 박편(12)의 표면 위에 있는 크롬 및/또는 철과 반응하지 못하게 한다. 분사기(52)들은 또한 헹굼 탱크(40)에서 나온후에 스테인레스 강 박편(12)위에 남아 있을 수 있는 산세척 용액(32)을 제거해 준다. 저 산소 함유 용액(56)는 일반적으로 약 110℉의 온도를 갖는 고온의 물로 구성된다. 저 산소 액체 분위기(50)는 스테인레스 강 박편(12)의 침식성 산세척 공정에서 마지막 단계이다.
저 산소 액체 분위기(50)에서 나온 스테인레스 강 박편(12)은 화학적 활성 탱크(60)로 들어간다. 화학적 활성 탱크(60)는 스테인레스 강 박편(12)의 표면에 남은 산화물을 추가로 제거해 주는 화학적인 활성 용액(62)을 담고 있다. 양호하게는, 화학적인 활성 용액(62)은 80∼90℉의 온도로 유지된 염화아연 용액이다. 화학적 활성 용액 용기(60)안의 염화아연은 스테인레스 강 박편(12) 위에 남아있는 산화물들을 제거시키고, 스테인레스 강 박편(12)이 주석 도금용 탱크(70)로 들어갈때까지 스테인레스 강 박편(12)위에 산화물 형성을 방지하는 보호성 일시적인 코팅막으로서 작용한다.
스테인레스 강 박편(12)이 용융 주석(76)안에서 코팅되기 전에, 스테인레스 강 박편(12)은 주석 도금용 탱크(70)안에 위치된 용제 통(72)으로 들어간다. 이 용제 통(72)은 용융 주석(76)의 비중보다 적은 비중을 갖는 용제(74)를 담고 있다. 용제(74)는 양호하게 염화아연과 염화 암모니아 용액으로 이루어지는데, 양호하게는 약 50% 염화아연과 약 8%의 염화암모니아를 포함한다. 용제(74)는 스테인레스 강 박편(12)의 표면 위에 남아있는 산화물을 제거하기 위한 스테인레스 강 박편(12)의 최종 예비처리 공정이다. 스테인레스 강 박편(12)은 용제 통(72)을 떠나자마자, 용융 주석(76)으로 들어간다. 주석 도금용 탱크(70)안의 용융 주석(76)은 449℉ 이상의 온도로 유지되고, 양호하게는 약 590℉의 온도로 유지된다. 주석 도금용 탱크(70)은 야자기름(78)이 탱크(70)안의 용융 주석(76)의 전체 표면에 걸쳐 퍼지지 않도록 야자기름 차단물(80)에 의해 두개의 체임버들로 양호하게 분리된다. 용융 주석(76)은 약 0.02중량% 또는 그 이하의 납을 함유한다. 용융 주석(76)은 냉각될때 주석 코팅의 결정화를 방지시키기 위하여 안티몬 및/또는 비스무스를 또는 그밖의 금속들을 추가로 함유할 수 있지만, 용융 주석(76)의 주석 함유량은 약 99중량%인 것이 바람직하다. 주석 도금용 용기(70)에서 나오기전에, 스테인레스 강 박편(12)은 코팅 로울러(82)의 적어도 한세트 사이를 통과한다. 코팅 로울러(82)들은 스테인레스 강 박편(12)위에 소정의 두께로 주석 코팅을 유지하고 스테인레스 강 박편(12)으로부터 어떠한 초과된 주석으로 제거해 준다. 스테인레스 강 박편(12)위의 주석 코팅의 두께는 일반적으로 0.0003∼0.05in 사이로 유지되고 바람직하게는 0.01∼0.02in 사이에 있다.
야자기름(78)은 양호하게도 코팅 로울러(82)근처에 위치된다. 야자기름은 주석이 응고화하거나 산화되는 것을 방지하기 위하여 용융 주석(76)의 상부에 떠 있으면서, 스테인레스 강 박편(12)위에 주석이 적절하게 분배되는 것을 돕는다.
또다른 실시예로, 제2도는 코팅 로울러(82)의 외부 표면위에 용융 주석을 주입하는 금속 코팅 분사기(84)를 나타내고 있다. 코팅 로울러(82)위에 분사되는 용융 주석(76)은 스테인레스 강 박편(12)이 주석 도금용 탱크(70)안의 주석에 의해 코팅되지 않은 스테인레스 강 박편(12)위의 어떤 적은 표면층을 충전하기 위해 코팅 로울러(82)사이를 지날때 스테인레스 강 박편(12)에 대해 압축된다.
스테인레스 강 박편(12)이 주석 도금용 탱크(70)에서 나온후에, 주석 코팅물은 적어도 하나의 냉각수 분사기(92)에 의해 급속히 냉각된다. 스테인레스 강 박편(12)이 제3도에 도시된 것같이 냉각수 분사기(92) 아래로 이동할때, 스테인레스 강 박편(12)은 제5도에 도시된 것같이 낙타등 모양의 안내부(90)에 의해 안내된다. 낙타등 모양의 안내부(90)는 원추면으로 형성되고 스테인레스 강 박편(12)으로부터 주석 코팅물의 제거를 최소화하기 위해 스테인레스 강 박편(12)의 가장자리에만 접촉하는 두개의 후퇴 가장자리부(92)를 갖도록 제작된다. 제1a도에 도시된 또다른 실시예에 있어서, 스테인레스 강 박편(12)은 냉각 탱크(94)안의 냉각수(96)에 잠겨져서 급속히 냉각된다. 냉각수(96)는 일반적으로 대기온도로 유지되고, 바람직하게도 주석 코팅물의 냉각속도를 증가시키기 위해 교반된다. 냉각 탱크(94)나 냉각수 분사기(92)중 하나에 의해 주석 코팅물을 급속히 냉각시킴으로써, 입자밀도가 증가되고 미세한 입자크기를 갖는 주석 코팅을 제조할 수 있다. 또한, 주석 코팅을 급속히 냉각시킴으로써, 반사가 덜되는 회색 표면을 만들기 위해 주석 코팅 표면을 산화시킨다.
급속히 냉각된 후에 스테인레스 강 박편(12)은 레벨러(100)로 들어간다. 레벨러(100)는 양호하게 스테인레스 강 박편(12)위의 주석 코팅물을 균일하고 부드럽게 하는 17개의 레벨 로울러(102)들을 포함하고 있다. 스테인레스 강 박편(12)이 레벨러(100)에서 나온후에, 스테인레스 강 박편(12)은 소정의 박편 길이로 전단기(104)에 의해 절단된다. 스테인레스 강 박편(12)이 주석 코팅된 스테인레스 강 박편(130)들은 예비 내후성 도포제(112)를 도포하는 예비 내후성 코팅기(114)에 의해 내후성 도포제가 코팅된다. 예비 내후성 도포제(112)는 일반적으로 약 1∼2mils의 두께로 도포되는 아스팔트기 도료로 이루어진다. 양호하게도, 주석 코팅된 스테인레스 강 박편(103)들은 그 양쪽면에 예비 내후성 도포제(112)로 코팅된다. 예비 내후성 코팅기(114)는 예비 내후성 분사기(116)나 예비 내후성 도포제 저장용기(110)안의 코팅기(114)를 회전시킴으로써 코팅되는 예비 내후성 도포제(112)를 갖는다. 예비 내후성 도포제(112)는 열램프(12) 및/또는 건조기(122)에 의해 급속히 건조될 수 있다. 주석 코팅된 스테인레스 강 박편(130)들은 우수한 내식성을 갖는 지붕재료들로 예비 형성된다. 방수 밀봉부는 두개의 박판들의 가장자리에 접음으로써 형성될 수 있다. 이 밀봉부들은 주석 납땜에 의해 납땜될 수도 있다. 납을 함유한 땜납은 주석 납땜보다 양질의 땜납을 형성하지 못한다.
저연 턴메탈은 지붕재료들이 대기중에 노출될때 급속한 부식을 방지하기 위하여 스테인레스 강 또는 저탄소강 지붕재료들에 도포되는 내식성 코팅물이다. 저연 턴메탈은 높은 중량%의 주석과 아주 낮은 중량%의 납을 함유한다. 저연 턴메탈은 내식성이 우수하고, 내마모성이 있으며, 유연하고, 용접가능하며, 환경에 쉽게 적응한다. 저연 턴메탈은 양호하게는 종래의 용융 도금법을 사용하여 스테인레스 강 및 탄소강 지붕재료들에 도포될 수 있는데, 전기도금 에어 나이프 법(electroplating air knife process : 용융 도금법으로 도금된 코팅물의 두께를 조절하기 위해 고속의 가스를 사용하는 도금법)등의 다른 수단에 의해 도포될 수 있다. 높은 중량%의 주석을 함유한 보호성 코팅물은 스테인레스 강 지붕재료를 위에 사용되지는 않았다. 저연 턴메탈은 304 스테인레스 강 및 316 스테인레스 강에 도포될 수 있지만, 턴메탈의 도포는 이들 두형태의 스테인레스 강 강에만 국한되지는 않았다. 저연 탄메탈은 스테인레스 강과 결합하여 쉽게 제거할 수 없는 내구성이 있는 보호 코팅물을 형성한다. 저연 턴메탈은 또한 탄소강과 강한 결합을 한다. 탄소강 표면을 유기성 코팅물로 처리함으로써 턴메탈과 탄소강 또는 스테인레스 강 사이의 결합을 더욱더 강화시킬 수 있다.
저연 턴메탈 코팅물에 의해 제공되는 내식성 보호는 매우 중요한 점이다. 탄소강 및 스테인레스 강은 대기중에 노출될때 산화한다. 시간의 경과에 대해서, 보통 부식이라고 말하는 산화된 강은 강을 약화시키고 퐁화시킨다. 저연 턴메탈로 강을 코팅하는 것은 강의 부식하지 못하게 하는 대기 차단물로서 작용한다. 저연 턴메탈이 대기중에 노출될때 산화하지만, 산화속도는 강의 산화 속도보다 훨씬 느리다. 저연 턴메탈의 보다 느린 산화속도는 부분적으로 주석의 안정성 때문이다. 강을 저면 턴메탈로 코팅함으로써, 지붕재료들의 수명은 그 지붕재료들이 사용되는 구조물의 유용한 수명보다 길다. 저연 턴메탈의 유연성은 또한 지붕시스템에 사용될때 중요한데, 왜냐하면 지붕재료들이 다양한 형태로 형성되고, 지붕 시스템을 형성하기 위해 지붕재료들을 함께 결합시키는 봉함부들을 형성하도록 접혀질 수 았기 때문이다. 지중배료들의 강하거나 취약한 코팅물을 형성하는 지붕재료 코팅물은 균열을 일으킬 수 있거나 지붕재료를 적절한 형태로 만들 수 없다. 더우기, 취약하거나 강한 지붕재료 코팅물은 지붕재료가 함께 부착되기에 필요한 봉함부를 형성하기 위해 적절하게 접혀지지 못하게 할 수 있다. 아연과 같은 금속들은 아주 큰 강성을 지닌다는 것은 잘 알려져 있다. 보통 아연도금강으로 알려진 아연을 코팅한 지붕재료는 접혀질때 보호성 아연코팅물을 손상시킬 수 있다. 유연하고 내식성이 있는 저연 턴메탈에 추가하여, 턴메탈은 지붕패널(panel)들이 보통 납땜되기 때문에 납땜이 가능해야만 한다.
본 발명의 저연 턴메탈 코팅물은 아주 적은량의 납을 함유함으로써 이런 모든 필요조건들을 충족시키는데, 상기 납은 상대적으로 높은 유여선을 갖고 내식성이 우수한 금속 코팅물을 제조하고 다른 재료들에 납땜될 수 있다.
저탄소강이나 스테인레스 강 지붕재료들에 도포된 저연 턴메탈 코팅물은 합금중 적어도 90중량%의 주석을 함유하고 있다. 높은 주석이 농도는 이전에는 스테인레스 강 지붕재료들에 도포되지 않는다고 생각했다. 스테인레스 강 에 도포된 내식성 코팅물들은 소량의 주석을 함유한 아연 코팅물들과 약 10% 내지 20의 주석을 함유한 표준 턴메탈 합금 코팅물을 포함한다. 주석은 다양한 대기 상태에서 우수한 내식성을 나타내는 비교적 연하고 안정한 요소이다. 결과적으로, 최소한 90%의 주석을 함유한 저연 턴메탈은 유연성이 좋고 내식성도 우수하다. 저연 턴메탈에서 납의 중량%는 약 0.10% 이하이다. 이런 납의 양은 표준 턴메탈 보다 훨씬 작으며, 상기 턴메탈에서 납의 양은 80%∼90% 사이이다.
턴메탈은 또한 그안에 함유될 수 있는 납을 걸러내는 것에 대한 우수한 내성을 나타내고, 그로인해 저연 턴메탈로 처리된 지붕재료들을 많이 사용하게 되었다.
저연 턴메탈은 매우 높은 중량의 주석이다. 양호하게는, 주석 함유량은 90% 이상이고 99.9% 만큼일 수도 있다. 저연 턴메탈의 납함유량은 일반적으로 0.001∼0.10중량%일 수 있다. 양호하게는, 납함유량은 0.05중량% 이하 및 약 0.01중량% 이다. 그 이상의 저연 턴메탈 구성 성분은 종래의 턴메탈 합금들의 주석 및 납의 중량%를 전환시킨다. 종래의 경우는 철을 주성분으로 하는 재료와 부드러운 결합을 형성하기에 충분한 량으로 주석의 농도를 제한 하려하였다. 종래에는 주석의 중량%를 약 20%가지 제한하고 있다. 주석은 턴메탈 합금들을 위한 결합제이다. 납은 철재료들과 결합되지 않는다. 본 발명의 저연 턴메탈에서 고농도의 주석은 표준 턴메탈 합금 코팅물과 비교해서 저연 턴메탈과 지붕재료들 사이의 결합강도와 균일성을 증가시킨다. 저연 턴메탈의 우수한 결합 특성들은 코팅후에 형태를 갖는 재료들로 사용되기에 이상적인 코팅물을 만든다.
저연 턴메탈은 또한 비스무스 및 안티몬을 함유할 수 있다. 저연 턴메탈 안에 함유된 비스무스는 일반적으로 합금중 0.0∼1.7중량%의 범위내어 있고, 양호하게는 약 0.5중량%이다. 안티몬은 0.0∼7.5중% 사이의 양으로 턴메탈에 첨가될 수 있다. 이들 두 요소들이 턴메탈의 내마모성에 첨가되는 스테인레스 강 또는 저탄소강 지붕재료로부터 턴메탈의 박리를 일으키는 턴메탈 내의 주석의 결정화를 방지하기 때문에, 주석 기저합금은 비스무스 및/또는 안티몬을 함유하는 것이 바람직하다. 주석은 온도가 56℉(13.2℃)아래로 떨어지기 시작할때 결정화된다. 주석의 결정화를 방지하기 위해서는 단지 소량의 안티몬 또는 비스무스 만이 필요하다. 전형적으로, 0.5중량% 이하의 양은 턴메탈 안에서 너무 이른 박리를 일으킬 수 있는 주석의 결정화를 적절히 방지해 주기 위해 필요하다. 0.5중량% 이상의 안티몬 및/또는 비스무스는 저연 턴메탈을 경화시키기 위해 사용된다.
공업용 주석이 납을 조금 포함한 턴메탈의 주석원으로 사용될 수 있다. 공업용 주석은 코발트, 니켈, 은, 황과 같은 미소량의 불순물을 포함할 수 있다. 이들 성분의 각각의 중량%가 아주 작은 한 이들 성분은 저납 주석 베이스 합금 시스템의 내식성에 나쁜 영역을 미치지는 않는다.
턴메탈의 반사율을 감소시키고 컨메탈을 강화하기 위해 저납을 함유한 턴메탈에 구리가 첨가될 수 있다. 턴메탈중의 구리의 양은 턴메탈의 0.0∼2.7중량% 범위일 수 있다. 턴메탈의 희망하는 색깔을 얻기 위해 사용되는 구리의 양을 조절할 수 있다.
아연이 턴메탈의 내식성을 더욱 증가시키기 위해 또한 첨가될 수 있다. 아연은 0.0 내지 1,5 사이의 중량%로 턴메탈에 첨가될 수 있다. 첨가되는 아연금속의 양은 턴메탈의 소망의 정도에 달려있다. 턴메탈의 경도와 강도는 더욱 증가시키는 위해 0.0 내지 0.1중량%의 작은 양의 철이 턴메탈에 첨가될 수 있다.
저납성분의 턴메탈의 내식성에 알루미늄과 카드뮴은 나쁜영향을 미치는 것이 발견되었다. 카드뮴은 0.05중량% 이하이고 알루미늄은 0.001중량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 설명한 바와 같이 고정의 특성을 가지는 저납성분의 턴메탈의 예들이 다음에 열거된다 :
[표 1]
저납성분의 턴메틸의 일반적인 성분함량은 다음과 같은 중량%의 양 즉, 0.001∼0.10% 납, 0.0∼2.5% 안티몬, 0.0∼0.5% 비스무스, 0.0∼2.7% 구리, 0.0∼0.1% 철, 0.5∼1.5% 아연 및 잔여량의 주석을 포함한다.
지붕재료로 사용되는 환경에 따라 저납성분의 탄메탈의 코팅물 두께가 변화될 수 있다. 시골의 환경에서는 저납성분의 턴메탈이 양호한 내식성을 가지므로 턴메탈의 코팅 두께가 더 얇을 수 있다. 또한 저납성분의 턴메탈이 공업 및 해상 환경에서도 내식성을 가질 수 있으나, 다소 코팅 두께는 더 두꺼워야 한다. 일반적으로 저납성분의 코팅 두께는 0.0003 내지 0.2im 범위의 두께를 가질 수 있다. 지붕의 시스템강이 상기 두께의 본 발명의 저납성분의 턴메탈로 도금될 수 있지만 턴메탈 코팅물의 두께는 지붕재료가 가해지는 건물의 예상 수명과 지붕재료가 사용되는 환경에 따라 결정되어야 한다, 0.001 내지 0.002in 범위의 저납성분이 턴메탈로 피복된 지붕재료가 양호하게 모든 형태의 환경에 사용되는 지붕재료의 단가를 절감시킨다. 일반적인 용융 도금 공정 대신에 전기도금 공정이나 에어 나이프 공정에 의해 더 많은 코팅이 가해질 수 있다. 이러한 저납성분의 턴메탈의 두께 범위가 스테인레스강 및 지붕 시스템에 사용될 수 있다.
저납성분의 턴메탈로 모든 형태의 지붕재료로 사용되도록 설계된다. 저납성분의 턴메탈 코팅물의 지붕재료가 봉합(seam) 및 프레스 핏(기계적인 접합 ; 양수인의 미합중국 특허 제4,987,716호 참조)에 견디도록 사용될 수 있다. 봉합에 견디는 경우, 지붕재료의 연부들은 겹쳐지고 방수 시일을 형성하도록 납땜된다. 저납성분의 턴메탈은 내재적으로 양호한 납땜 특성을 가진다. 저납성분의 턴메탈이 가열되면 견고한 방수 시일을 형성하기 위해 필요한 흡수성을 가진다. 그 결과 저납성분의 턴메탈로 내식성 코팅 및 봉합 지붕 시스템용의 납땜제로 작용한다. 저납성분의 턴메타로 피복된 재료는 표준 땜납으로 용접될 수 있다. 일반적인 땜납은 약 50%의 주석과 50%의 납을 포함한다. 저납성분의 턴메탈은 또한 납성분이 적거나 없는 땜납에 의해 납땜될 수 있는 이점이 있다. 저납성분의 턴메탈로 피복된 지붕재료는 또한 턴메탈의 가단성(malleability)으로 인해 기계적으로 접합된 지붕시스템에도 사용될 수 있다. 기계적으로 접합된 시스템은 인접한 지붕재료의 연부를 같이 접고 이어서 봉합부에 1,000psi 이상의 압출력을 가하는 것에 의해 방수시일을 형성한다. 이러한 고압하에서 저납성분의 턴메탈은 봉합부내에서 가소적으로 변형하며 방수시일을 형성한다.
본 발명은 양호한 실시예에 관하여 서술되었다. 본원에 서술된 실시예에 많은 변경과 수정들이 본 발명의 상세한 설명을 읽고 이해하는 당업자들에 의해 쉽게 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기 변경 및 수정들 모두는 본 발명의 범위내에 포함하고 있다.

Claims (30)

  1. 두께가 0.050in 이하이고, 상부, 바닥 및 이격된 가장자리들로 이루어진 노출면과, 그리고 상기 노출면을 침식성 산세척을 한 후에 상기 노출면에 0.0 03∼0.05in 의 범위의 두께로 용융 도금된 주석 코팅물이 피복된 스테인레스 강 박편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테인레스 강의 노출면은 상기 침식성 산세척전에 준비되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  3. 제2항에 있어서, 상기 노출면의 준비는 상기 스테인레스 강 표면과 연마제 사이의 상호 작용을 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스테인레스 강은 코팅되기전에 불활성 분위기에 노출되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 침식성 산세척은 상기 스테인레스 가을 활성화 용액으로 처리하는 것과, 상기 산처리후에 상기 스테인레스 강과 산소의 접촉을 최소화면서 스테인레스 강을 탈산제로 헹구는 것을 포함하는 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  6. 제5항에 있어서, 상기 산 용액은 염산과 질산의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지붕재료는 상기 주석 코팅전에 화학적으로 활성화 되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화학적인 활성화는 상기 침식성 산세척후에 스테인레스 강을 염화아연으로 처리하는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스테인레스 강은 주석 도금전에 예비 주석 도금용 용제로 처리되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  10. 제9항에 있어서, 상기 예비 주석 도금용 용제는 염화아연과 염화암모늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  11. 제1항에 있어서, 상기 용융 도금된 스테인레스 강은 상기 주석 코팅물의 주석이 적절한 입자크기를 갖도록 냉각되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  12. 제1항에 있어서, 상기 주석 코팅물의 두께는 적어도 한세트의 코팅 로울러들에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  13. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 금속 분사기가 상기 스테인레스 강 위에 주석을 코팅하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  14. 제1항에 있어서, 상기 주석 코팅물은 0.10중량% 이하의 납과 90중량% 이상의 주석을 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  15. 제14항에 있어서, 상기 주석 코팅물의 조성은
    주 석 90-99.9중량%
    납 0.01-0.10중량%
    비스무스 0.0-1.7중량%
    안 티 몬 0.0-7.5중량%
    아 연 0.00-1.5중량%
    철 0.00-0.1중량%
    구 리 0.00-2.7중량%
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  16. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 스테인레스 가은 내후성 재료로 도포되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  17. 용융 주석 도금된 스테인레스 강으로 이루어진 내후성 지붕 재료의 제조방법으로서, 0.200in 이하의 두께를 갖는 스테인레스 강 박편을 침식성 산세척하는 단계와; 주석 코팅물의 두께가 0.0003∼0.05in의 범위가 되도록 상시 스테인레스 강 박편으로 주석으로 용융 도금하는 단계와 : 그리고 상기 스테인레스 강이 주석 도금 때까지 상기 스테인레스 강과 산소의 접착을 최소화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 산세척 단계후와 상기 코팅 단계전에 상기 스테인레스 상의 외부 표면을 화학적으로 활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 침식성 산세척 단계전에 상기 스테인레스 강 표면을 준비하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 표면의 준비단계는 상기 스테인레스 강 표면과 연마제 사이의 상호 작용을 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 스테인레스 강 표면을 불활성 분위기에 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  22. 제17항에 있어서, 상기침식성 산세척 단계는 상기 스테인레스 강을 활성산 용액으로 처리하는 단계와 상기 산처리 후에 상기 스테인레스 강을 액체로 헹구는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 산용액은 염산과 질산의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  24. 제22항에 있어서, 주석 도금전에 상기 스테인레스 강을 예비적으로 용제에 담그는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  25. 제19항에 있어서, 상기 주석 코팅물의 두게가 적어도 한세트의 코팅 로울러 들에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  26. 제19항에 있어서, 상기 주석 코팅물내의 주석이 적절한 입자크기를 갖도록 상기 용융 도금된 스테인레스 강을 급속히 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  27. 제17항에 있어서, 상기 주석 코팅물내의 주석이 적절한 입자크기를 갖도록 상기 용융 도금된 스테인레스 강을 급속히 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 재료의 제조방법.
  28. 제17항에 있어서, 상기 주석 코팅물은 0.10중량% 이하의 납과 90중량% 이상의 주석을 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 주석 코팅물의 조성은
    주 석 90-99.9중량%
    납 0.01-0.10중량%
    비스무스 0.0-1.7중량%
    안 티 몬 0.0-7.5중량%
    아 연 0.00-1.5중량%
    철 0.00-0.1중량%
    구 리 0.00-2.7중량%
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 내후성 박편 지붕 재료.
  30. 제17항에 있어서, 상기 코팅된 스테인레스 강을 내후성 재료로 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 지붕 재료의 제조방법.
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