JP2009001853A - Steel sheet for vessel, and method for producing the same - Google Patents

Steel sheet for vessel, and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel sheet for a vessel having excellent corrosion resistance and can making workability even if being subjected to surface treatment instead of chromating, and to provide a method for producing the same. <P>SOLUTION: The steel sheet for a vessel comprises: a plated steel sheet; and a chemical conversion coating layer formed on the plated steel sheet and including at least two or more kinds of coating films selected from a zirconium coating film containing zirconium of 0.1 to 9 mg/m<SP>2</SP>in a metal zirconium amount, a phosphoric acid coating film containing phosphoric acid of 0.1 to 8 mg/m<SP>2</SP>in a phosphorous amount and a phenol resin coating film containing a phenol resin of 0.05 to 8 mg/m<SP>2</SP>in a carbon amount. Provided that the length of a major axis as a line segment with the maximum length among line segments connecting one end and the other end of an optional particle in the chemical conversion coating layer is denoted as a(nm) and the length of a minor axis as a line segment with the maximum length among the line segments connecting one end and the other end of the particle and also the line segments orthogonal to the major axis is denoted as b(nm), (a+b)/2≤200(nm) is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、容器用鋼板とその製造方法に関し、特に、耐食性及び製缶加工性に優れた容器用鋼板とその製造方法に関する。   The present invention relates to a steel plate for containers and a method for producing the same, and particularly relates to a steel plate for containers excellent in corrosion resistance and can manufacturing processability and a method for producing the same.

飲料用や食品用の容器として、ニッケルめっき鋼板、スズめっき鋼板またはスズ系合金めっき鋼板等の鋼板を製缶した金属容器が多く用いられている。このような金属容器においては、製缶前または製缶後に塗装を行うことが必要であるが、近年、地球環境保全の観点から、廃溶剤等の塗料に起因する廃棄物や炭酸ガス等の排ガスを低減するために、塗装の代わりにフィルムをラミネートすることも多く行われるようになってきている。   As containers for beverages and foods, metal containers made of steel plates such as nickel-plated steel plates, tin-plated steel plates or tin-based alloy-plated steel plates are often used. In such metal containers, it is necessary to paint before or after canning, but in recent years, from the viewpoint of global environmental conservation, waste caused by paints such as waste solvents and exhaust gases such as carbon dioxide gas In order to reduce this, a film is often laminated instead of painting.

また、塗装やラミネートフィルムの下地に用いられる容器用鋼板としては、多くの場合、鋼板と塗装またはフィルムとの密着性及び耐食性を確保するために、6価クロム酸塩等を用いたクロメートによる防錆処理を施した鋼板が用いられている(例えば、特許文献1を参照)。さらに、これらのクロメート処理鋼板は、必要に応じて、耐有機溶剤性、耐指紋性、耐傷つき性、潤滑性等を付与することを目的として、クロメート処理皮膜の上に有機樹脂からなる被覆層が形成される。   In many cases, the steel plate for containers used for the base of painting and laminate films is protected by chromate using hexavalent chromate or the like in order to ensure adhesion and corrosion resistance between the steel plate and the coating or film. A rust-treated steel plate is used (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, these chromate-treated steel sheets are coated with an organic resin on the chromate-treated film for the purpose of imparting organic solvent resistance, fingerprint resistance, scratch resistance, lubricity, etc., if necessary. Is formed.

ところが、最近では、クロメート処理に用いられる6価クロムは環境上有害であることから、従来から容器用鋼板に施されていたクロメート処理を代替しようとする動きがある。他方、クロメート処理により鋼板表面に形成されたクロメート皮膜は、高度の耐食性及び塗装(またはフィルム)密着性を有するものであるため、このようなクロメート処理を行わない場合には、耐食性や塗装密着性が著しく低下することが予想される。そのため、容器用鋼板の表面にクロメート処理に替わる防錆処理を施し、良好な耐食性及び塗装密着性を有する防錆層を形成することが要求されるようになってきており、上記クロメート処理に替わる防錆処理として、以下のように種々の表面処理方法が提案されている。   However, recently, since hexavalent chromium used for chromate treatment is harmful to the environment, there is a movement to replace the chromate treatment conventionally applied to steel plates for containers. On the other hand, the chromate film formed on the steel sheet surface by chromate treatment has a high degree of corrosion resistance and paint (or film) adhesion. Therefore, when such chromate treatment is not performed, corrosion resistance and paint adhesion Is expected to decline significantly. For this reason, it has been demanded that the surface of the steel plate for containers is subjected to a rust prevention treatment instead of the chromate treatment to form a rust prevention layer having good corrosion resistance and paint adhesion. Various surface treatment methods have been proposed as rust prevention treatment as follows.

例えば、特許文献2には、スズめっき鋼板に、リン酸イオン及びシランカップリング剤を含有する化成処理液に浸漬または該化成処理液を塗布し乾燥させる処理方法が開示されている。   For example, Patent Document 2 discloses a treatment method in which a tin-plated steel sheet is immersed in a chemical conversion treatment solution containing a phosphate ion and a silane coupling agent or is applied and dried.

また、例えば、特許文献3には、リン酸塩化合物を使用した電解反応によるスズめっき鋼板の表面処理方法が開示され、特許文献4には、アルミニウム材をチタン系化合物を使用した電解反応による表面処理方法が開示されている。   Further, for example, Patent Document 3 discloses a surface treatment method for a tin-plated steel sheet by electrolytic reaction using a phosphate compound, and Patent Document 4 discloses a surface by electrolytic reaction using a titanium compound as an aluminum material. A processing method is disclosed.

また、例えば、特許文献5及び特許文献6には、スズまたはスズ系合金めっき鋼材をジルコニウム含有化合物及びフッ素含有化合物を含む化成処理剤によるカソード電解処理方法が開示されている。   Further, for example, Patent Literature 5 and Patent Literature 6 disclose a cathode electrolytic treatment method using a chemical conversion treatment agent containing tin or a tin-based alloy plated steel material containing a zirconium-containing compound and a fluorine-containing compound.

また、例えば、特許文献7には、リン酸イオンとチタンイオンまたはジルコニウムイオンの少なくともいずれか一方とを含む処理液を用いて、スズめっき鋼板を電解処理またはその他の化成処理をする方法が開示されている。   Further, for example, Patent Document 7 discloses a method of subjecting a tin-plated steel sheet to electrolytic treatment or other chemical conversion treatment using a treatment liquid containing phosphate ions and at least one of titanium ions and zirconium ions. ing.

特開2000−239855号公報JP 2000-239855 A 特開2004−60052号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-60052 特開2000−234200号公報JP 2000-234200 A 特開2002−194589号公報JP 2002-194589 A 特開2005−325402号公報JP-A-2005-325402 特開2005−23422号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-23422 特開昭54−68734号公報JP 54-68734 A

しかしながら、上記特許文献2に記載の方法では、化成処理液に浸漬または該化成処理液を塗布し乾燥させるという工程を経るものであるため生産性が悪く、また、クロメート処理を行った場合と同等以上の満足できる耐食性が得られない、という問題があった。また、上記特許文献3、特許文献4及び特許文献7に記載の方法でも満足できる耐食性が得られない、という問題があった。   However, the method described in Patent Document 2 is poor in productivity because it involves a step of immersing in the chemical conversion treatment liquid or applying and drying the chemical conversion treatment liquid, and is equivalent to the case where the chromate treatment is performed. There was a problem that the above satisfactory corrosion resistance could not be obtained. Further, there is a problem that satisfactory corrosion resistance cannot be obtained even by the methods described in Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 7.

また、上記特許文献5及び特許文献6には、満足する耐食性を得るために、緻密なジルコニウム含有皮膜を形成させる点が記載されているが、このような緻密な皮膜を形成するために必須であると考えられる電解処理時の条件について一部言及されていないものもあり、緻密な皮膜を形成するための方法が具体的に開示されていない。   Moreover, although the said patent document 5 and patent document 6 have described the point which forms a dense zirconium containing film | membrane in order to obtain satisfactory corrosion resistance, it is essential in order to form such a dense film | membrane. Some of the conditions at the time of the electrolytic treatment considered to be some are not mentioned, and a method for forming a dense film is not specifically disclosed.

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、クロメート処理に替わる表面処理を行った場合でも、優れた耐食性及び製缶加工性を有する容器用鋼板とその製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to produce a steel plate for containers having excellent corrosion resistance and canning processability even when surface treatment is substituted for chromate treatment, and its production. It is to provide a method.

本発明者らは,上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果,鋼板表面にジルコニウムを含む皮膜を形成すると、この皮膜が塗装またはラミネートフィルムと共有結合を形成することにより優れた製缶加工性が得られることを見出した。さらに、本発明者らは、上記ジルコニウムを含む皮膜を低温電解処理により形成すると、緻密な構造を有する皮膜が得られ、これにより優れた耐食性(特に、塗膜下耐食性)が得られることを見出した。   As a result of intensive research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have formed a coating film containing zirconium on the surface of a steel sheet. It has been found that processability can be obtained. Further, the present inventors have found that when a film containing zirconium is formed by low-temperature electrolytic treatment, a film having a dense structure is obtained, and thereby excellent corrosion resistance (particularly, corrosion resistance under the coating film) is obtained. It was.

本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、本発明がその要旨とするところは以下のとおりである。
(1) 鋼板表面にニッケルめっきまたは鉄−ニッケル合金めっきを施した下地ニッケル層が形成され、前記下地ニッケル層上に施されたスズめっきの一部と前記下地ニッケル層の一部または全部とが合金化された島状スズを含むスズめっき層が形成されためっき鋼板と、前記めっき鋼板上に形成され、1種または2種以上のジルコニウム化合物から形成され金属ジルコニウム量で0.1mg/m〜9mg/mのジルコニウムを含有するジルコニウム皮膜、1種または2種以上のリン酸化合物で形成されリン量で0.1〜8mg/mのリン酸を含有するリン酸皮膜、及び炭素量で0.05〜8mg/mのフェノール樹脂を含有するフェノール樹脂皮膜から選択された少なくとも2種以上の皮膜を含む化成処理皮膜層と、を有し、前記化成処理皮膜層中の任意の粒子の一端と他端とを結ぶ線分のうち最大の長さを有する線分である長径の長さをa(nm)、前記粒子の一端と他端とを結ぶ線分であり前記長径と直交する線分のうち最大の長さを有する線分である短径の長さをb(nm)としたとき、(a+b)/2≦200(nm)であることを特徴とする、容器用鋼板。
(2) 前記下地ニッケル層は、金属ニッケル量で5〜150mg/mのニッケルを含有し、前記スズめっき層は、金属スズ量で300〜3000mg/mのスズを含有し、前記スズめっきの一部と前記下地ニッケル層の一部または全部との合金化は、溶融溶錫処理により行われることを特徴とする、(1)に記載の容器用鋼板。
(3) 鋼板の少なくとも片面に形成されたスズめっき層と、前記スズめっき層上に形成され、1種または2種以上のジルコニウム化合物から形成され金属ジルコニウム量で0.1mg/m〜9mg/mのジルコニウムを含有するジルコニウム皮膜、1種または2種以上のリン酸化合物で形成されリン量で0.1〜8mg/mのリン酸を含有するリン酸皮膜、及び炭素量で0.05〜8mg/mのフェノール樹脂を含有するフェノール樹脂皮膜から選択された少なくとも2種以上の皮膜を含む化成処理皮膜層と、を有し、前記化成処理皮膜層中の任意の粒子の一端と他端とを結ぶ線分のうち最大の長さを有する線分である長径の長さをa(nm)、前記粒子の一端と他端とを結ぶ線分であり前記長径と直交する線分のうち最大の長さを有する線分である短径の長さをb(nm)としたとき、(a+b)/2≦200(nm)であることを特徴とする、容器用鋼板。
(4) 前記スズめっき層は、金属スズ量で560mg/m〜5600mg/mのスズを含有することを特徴とする、(3)に記載の容器用鋼板。
(5) 前記化成処理皮膜層は、少なくとも前記ジルコニウム皮膜を含むことを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載の容器用鋼板。
(6) 前記化成処理皮膜層は、前記ジルコニウム皮膜、前記リン酸皮膜、及び前記フェノール樹脂皮膜を含むことを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載の容器用鋼板。
The present invention has been completed based on such findings, and the gist of the present invention is as follows.
(1) A nickel base or an iron-nickel alloy plating base nickel layer is formed on a steel plate surface, and a part of the tin plating applied on the base nickel layer and a part or all of the base nickel layer are A plated steel sheet in which a tin plating layer containing alloyed island-shaped tin is formed, and formed from one or two or more kinds of zirconium compounds formed on the plated steel sheet, and the amount of metal zirconium is 0.1 mg / m 2. zirconium film containing zirconium ~9mg / m 2, 1 kind or phosphate film containing phosphorus acid 0.1~8mg / m 2 in phosphorus content is formed by two or more phosphorus acid compound, and the amount of carbon in has a chemical conversion coating layer comprising at least two or more film selected from a phenolic resin coating containing a phenol resin 0.05~8mg / m 2, the front The length of the major axis, which is the line segment having the maximum length among the line segments connecting one end and the other end of any particle in the chemical conversion coating layer, is a (nm), and one end and the other end of the particle are (A + b) / 2 ≦ 200 (nm), where b (nm) is the length of the short axis that is the connecting line segment and has the maximum length among the line segments orthogonal to the major axis. A steel plate for containers characterized by that.
(2) the underlying nickel layer contains nickel 5 to 150 mg / m 2 of metal nickel content, the tin-plated layer contains tin 300~3000mg / m 2 by metal tin amount, the tin-plated The steel plate for containers according to (1), wherein the alloying of a part of and a part or all of the base nickel layer is performed by a molten tin treatment.
(3) A tin plating layer formed on at least one surface of the steel plate, and formed from one or more zirconium compounds formed on the tin plating layer and 0.1 mg / m 2 to 9 mg / m in terms of metal zirconium. Zirconium film containing m 2 zirconium, phosphoric acid film formed with one or more phosphoric acid compounds and containing 0.1 to 8 mg / m 2 phosphoric acid in phosphorus amount, and 0. A chemical conversion coating layer comprising at least two or more types of coatings selected from phenol resin coatings containing from 5 to 8 mg / m 2 of phenolic resin, and one end of any particle in the chemical conversion coating layer Of the line segments connecting the other ends, the length of the major axis which is the segment having the maximum length is a (nm), the segment connecting one end and the other end of the particle, and the segment perpendicular to the major axis The longest of When the length of the short diameter is b (nm) which is a line segment having a, (a + b) / 2, characterized in that ≦ a 200 (nm), the container for steel.
(4) the tin plating layer is characterized by containing tin 560mg / m 2 ~5600mg / m 2 by metal tin content, container steel sheet according to (3).
(5) The steel sheet for containers according to any one of (1) to (4), wherein the chemical conversion coating layer includes at least the zirconium coating.
(6) The steel sheet for containers according to any one of (1) to (4), wherein the chemical conversion film layer includes the zirconium film, the phosphoric acid film, and the phenol resin film.

本発明の容器用鋼板とその製造方法によれば、鋼板に対してクロメート処理に替わる表面処理を行った場合であっても、優れた耐食性及び製缶加工性を得ることが可能である。したがって、本発明によれば、環境上有害な6価クロムを使用することなく、優れた耐食性及び製缶加工性を有する容器用鋼板を用いて金属容器を製造することができる。   According to the steel plate for containers and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to obtain excellent corrosion resistance and can manufacturing processability even when the steel plate is subjected to surface treatment instead of chromate treatment. Therefore, according to this invention, a metal container can be manufactured using the steel plate for containers which has the outstanding corrosion resistance and can-making processability, without using environmentally harmful hexavalent chromium.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[本発明に係る容器用鋼板の構成]
本発明の容器用鋼板は、原板となる鋼板の少なくとも片面に形成された下地めっき層と、この下地めっき層上に形成された化成処理皮膜層とを有するものである。下地めっき層としては、例えば、(A)鋼板表面に施されたニッケルめっき層または鉄−ニッケル合金めっき層(以下、「下地ニッケル層」という。)と、この下地ニッケル層上に形成された島状スズめっき層とからなる複合めっき層や、(B)鋼板の少なくとも片面に形成されたスズめっき層を形成することができる。以下、かかる本発明の容器用鋼板の構成について詳細に説明する。
[Configuration of Steel Plate for Containers According to the Present Invention]
The steel plate for containers of the present invention has a base plating layer formed on at least one surface of a steel plate to be an original plate, and a chemical conversion coating layer formed on the base plating layer. As the base plating layer, for example, (A) a nickel plating layer or an iron-nickel alloy plating layer (hereinafter referred to as “base nickel layer”) applied to the steel sheet surface, and an island formed on the base nickel layer A composite plating layer comprising a tin-like tin plating layer and (B) a tin plating layer formed on at least one side of the steel sheet can be formed. Hereinafter, the structure of the steel plate for containers according to the present invention will be described in detail.

(鋼板の種類)
本発明の容器用鋼板の原板となる鋼板としては、特に規制されるものではなく、通常、容器材料として使用される鋼板を用いることができる。また、この原板の製造方法、材質なども特に規制されるものではなく、通常の鋼片製造工程から熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、調質圧延等の各工程を経て製造されたものを使用することができる。
(Type of steel sheet)
The steel plate that is the original plate of the steel plate for containers of the present invention is not particularly restricted, and a steel plate that is normally used as a container material can be used. Also, the manufacturing method and material of the original plate are not particularly restricted, and it is manufactured through each process such as hot rolling, pickling, cold rolling, annealing, temper rolling, etc. from a normal slab manufacturing process. Can be used.

また、本発明の鋼板の表面には、上述したように下地めっき層が形成される。下地めっき層を形成する方法の詳細については後述するが、特に規制されるものではなく、例えば、電気めっき法、真空蒸着法、スパッタリング法などの公知の方法を用いることができ、拡散層を付与するための加熱処理を組み合わせてもよい。以下、下地めっき層について説明する。   Moreover, the base plating layer is formed on the surface of the steel plate of the present invention as described above. The details of the method for forming the base plating layer will be described later, but are not particularly limited. For example, a known method such as an electroplating method, a vacuum deposition method, or a sputtering method can be used to provide a diffusion layer. You may combine the heat processing for doing. Hereinafter, the base plating layer will be described.

(下地ニッケル層とスズめっき層の複合めっき層について)
第1に、上記下地めっき層の例として、(A)鋼板表面に施された下地ニッケル層と、この下地ニッケル層上に形成された島状スズめっき層とからなる複合めっき層について説明する。ここでいう下地ニッケル層とは、鋼板の少なくとも片面に形成されるニッケルを含むめっき層であって、金属ニッケルによる金属ニッケルめっき層である場合、または、鉄−ニッケル合金めっきを施した鉄−ニッケル合金めっき層である場合がある。また、島状スズめっき層は、この下地ニッケル層上にスズめっきを施し、溶融溶錫処理により、下地ニッケル層の一部または全部とスズめっき層の一部が合金化することにより形成される合金めっき層である。ただし、ニッケル単独のめっき層上にスズめっきを施し、溶融溶錫処理を行っても、上記のような島状スズが形成しにくいため、下地ニッケル層としては、鉄−ニッケル合金めっき層を用いることが好ましい。以下、このようなニッケルめっき層及び島状スズめっき層について詳細に説明する。
(About composite plating layer of base nickel layer and tin plating layer)
First, as an example of the base plating layer, (A) a composite plating layer including a base nickel layer applied to the steel plate surface and an island-shaped tin plating layer formed on the base nickel layer will be described. The term “underlying nickel layer” as used herein refers to a plating layer containing nickel formed on at least one surface of a steel sheet, and is a metallic nickel plating layer made of metallic nickel, or iron-nickel subjected to iron-nickel alloy plating. It may be an alloy plating layer. Further, the island-shaped tin plating layer is formed by performing tin plating on the base nickel layer and alloying a part or all of the base nickel layer and a part of the tin plating layer by molten tin treatment. It is an alloy plating layer. However, even if tin plating is performed on the plating layer of nickel alone and the molten tin treatment is performed, the above-described island-shaped tin is difficult to form, so an iron-nickel alloy plating layer is used as the underlying nickel layer. It is preferable. Hereinafter, such a nickel plating layer and an island-shaped tin plating layer will be described in detail.

上記のニッケルまたは鉄−ニッケル合金からなる下地ニッケル層は、耐食性を確保するために形成される。ニッケルは高耐食金属であるため、本発明の容器用鋼板のように、鋼板の表面にニッケルをめっきすることにより、溶融溶錫処理時に形成される鉄及びスズを含む合金層の耐食性を向上させることができる。   The base nickel layer made of the above nickel or iron-nickel alloy is formed to ensure corrosion resistance. Since nickel is a highly corrosion-resistant metal, the corrosion resistance of the alloy layer containing iron and tin formed during the molten tin treatment is improved by plating nickel on the surface of the steel sheet as in the case of the steel sheet for containers of the present invention. be able to.

ニッケルめっきによる合金層の耐食性向上の効果は、めっきされるニッケルの量により定まり、下地ニッケル層中における金属ニッケル量が5mg/m以上であれば、耐食性向上の効果が発現する。一方、下地ニッケル層中のニッケル量が多くなるほど耐食性向上の効果は増加するが、下地ニッケル層中の金属ニッケル量が150mg/mを超えると、耐食性向上の効果が飽和するだけでなく、ニッケルは高価な金属であるため、150mg/mを超える量のニッケルをめっきすることは経済的にも不利となる。したがって、下地ニッケル層中のニッケル量は、5mg/m〜150mg/mであることが好ましい。 The effect of improving the corrosion resistance of the alloy layer by nickel plating is determined by the amount of nickel to be plated. If the amount of metallic nickel in the underlying nickel layer is 5 mg / m 2 or more, the effect of improving the corrosion resistance is manifested. On the other hand, the effect of improving corrosion resistance increases as the amount of nickel in the underlying nickel layer increases. However, if the amount of metallic nickel in the underlying nickel layer exceeds 150 mg / m 2 , the effect of improving corrosion resistance is not only saturated, but also nickel. Is an expensive metal, it is economically disadvantageous to plate nickel in an amount exceeding 150 mg / m 2 . Therefore, the amount of nickel base nickel layer is preferably from 5mg / m 2 ~150mg / m 2 .

また、拡散めっき法により下地ニッケル層を形成する場合には、鋼板表面にニッケルめっきを施した後で、焼鈍炉において拡散層を形成するための拡散処理が行われるが、この拡散処理の前後または拡散処理と同時に、窒化処理を行ってもよい。窒化処理を行った場合でも、本発明における下地ニッケル層としてのニッケルの効果及び窒化処理層の効果は干渉し合うことはなく、これらの効果を共に奏することができる。   In addition, when the base nickel layer is formed by the diffusion plating method, after the nickel plating is performed on the steel sheet surface, a diffusion treatment for forming the diffusion layer is performed in an annealing furnace. A nitriding process may be performed simultaneously with the diffusion process. Even when nitriding is performed, the effect of nickel as the underlying nickel layer and the effect of the nitriding layer in the present invention do not interfere with each other, and these effects can be achieved together.

ニッケルめっき及び鉄−ニッケル合金めっきの方法としては、例えば、一般的に電気めっき法において行われている公知の方法(例えば、カソード電解法)を利用することができる。   As a method of nickel plating and iron-nickel alloy plating, for example, a publicly known method (for example, cathode electrolytic method) generally performed in electroplating can be used.

上記のニッケルめっきまたは鉄−ニッケルめっきの後に、スズめっきが行われる。なお、本明細書における「スズめっき」とは、金属スズによるめっきだけでなく、金属スズに不可逆的不純物が混入したものや、金属スズに微量元素が添加したものも含む。スズめっきの方法は、特に限定されるわけではなく、例えば、公知の電気めっき法や溶融したスズに鋼板を浸漬してめっきする方法等を用いればよい。   After the above nickel plating or iron-nickel plating, tin plating is performed. The “tin plating” in this specification includes not only plating with metallic tin, but also metal tin mixed with irreversible impurities and metal tin added with trace elements. The tin plating method is not particularly limited. For example, a known electroplating method or a method of plating by dipping a steel plate in molten tin may be used.

上記のスズめっきによるスズめっき層は、耐食性と溶接性を確保するために形成される。スズは、それ自体が高い耐食性を有していることから、金属スズとしても、また、以下で説明する溶融溶錫処理(リフロー処理)によって形成されるスズ合金としても、優れた耐食性および溶接性を発揮することができる。   The tin plating layer by the above tin plating is formed to ensure corrosion resistance and weldability. Since tin itself has high corrosion resistance, it has excellent corrosion resistance and weldability both as metal tin and as a tin alloy formed by the molten tin treatment (reflow treatment) described below. Can be demonstrated.

ただし、この場合は、スズめっき層は島状スズを含むように形成される。これは、鋼板の全面がスズでめっきされた場合には、フィルムラミネート、塗料塗布後の熱処理時に融点(232℃)以上に鋼板がさらされる場合があり、スズの溶融、あるいは、スズの酸化により、フィルム、塗料密着性が確保できないためである。そのため、スズを島状化し、海部に対応する鉄−ニッケル下地を露出させ(同部は溶融しない)、フィルム、塗料密着性を確保している。   However, in this case, the tin plating layer is formed so as to include island-shaped tin. This is because when the entire surface of the steel plate is plated with tin, the steel plate may be exposed to a melting point (232 ° C.) or more during heat treatment after film lamination or coating, and due to melting of tin or oxidation of tin. This is because the film and paint adhesion cannot be ensured. Therefore, tin is made into islands, and the iron-nickel base corresponding to the sea part is exposed (the part is not melted) to ensure film and paint adhesion.

スズの優れた耐食性は、金属スズ量が300mg/m以上から顕著に向上し、スズの含有量が多くなるほど、耐食性の向上の度合いも増加する。従って、島状スズを含むスズめっき層における金属スズ量は、300mg/m以上であることが好ましい。また、耐食性向上効果は、金属スズ量が3000mg/mを超えると飽和するため、経済的な観点から、スズ含有量は、3000mg/m以下であることが好ましい。 The excellent corrosion resistance of tin is remarkably improved from the amount of metallic tin of 300 mg / m 2 or more, and the degree of improvement in corrosion resistance increases as the tin content increases. Therefore, the amount of metal tin in the tin plating layer containing island-shaped tin is preferably 300 mg / m 2 or more. Moreover, since the corrosion resistance improving effect is saturated when the metal tin amount exceeds 3000 mg / m 2 , the tin content is preferably 3000 mg / m 2 or less from an economical viewpoint.

また、電気抵抗の低いスズは軟らかく、溶接時に電極間でスズが加圧されることにより広がり、安定した通電域を確保できることから、特に優れた溶接性を発揮する。この優れた溶接性は、金属スズ量が100mg/m以上あれば発揮される。また、上記の優れた耐食性を示す金属スズ量の範囲では、この溶接性の向上効果は、飽和することはない。そのため、優れた耐食性および溶接性を確保するためには、金属スズ量を300mg/m以上3000mg/m以下とすることが好ましい。 In addition, tin with low electric resistance is soft and spreads by pressurizing tin between the electrodes at the time of welding, so that a stable energization region can be secured, so that particularly excellent weldability is exhibited. This excellent weldability is exhibited when the amount of metallic tin is 100 mg / m 2 or more. Moreover, in the range of the amount of metallic tin exhibiting excellent corrosion resistance, the effect of improving the weldability is never saturated. Therefore, in order to ensure excellent corrosion resistance and weldability, the amount of metal tin is preferably set to 300 mg / m 2 or more and 3000 mg / m 2 or less.

上記のようなスズめっきの後に、溶融溶錫処理(リフロー処理)が行われる。溶融溶錫処理を行う目的は、スズを溶融して下地の鋼板や下地金属(例えば、下地ニッケル層)と合金化させ、スズ−鉄合金層またはスズ−鉄−ニッケル合金層を形成させ、合金層の耐食性を向上させるとともに、島状のスズ合金を形成させることにある。この島状のスズ合金は、溶融溶錫処理を適切に制御することで形成することが可能である。   After tin plating as described above, molten tin treatment (reflow treatment) is performed. The purpose of the molten tin treatment is to melt tin and form an alloy with an underlying steel plate or an underlying metal (for example, an underlying nickel layer) to form a tin-iron alloy layer or a tin-iron-nickel alloy layer. The purpose is to improve the corrosion resistance of the layer and form an island-shaped tin alloy. This island-shaped tin alloy can be formed by appropriately controlling the molten tin treatment.

上記のような処理を行なうことで、例えば図1Aに示したようなめっき構造を有する鋼板を製造することが可能である。上記の処理により、鋼板10上には、下地Ni層として、Fe−NiまたはSn−Fe−Ni合金めっき層からなるFe−Ni合金めっき層20が形成され、Fe−Ni合金めっき層20上には、島状Sn30を含むSnめっき層が形成される。このように、Snが島状に存在するため、金属Snが存在しない塗料およびフィルム密着性の優れたFe−NiまたはSn−Fe−Ni合金めっき層が、露出することとなる。この露出したFe−NiまたはSn−Fe−Ni合金めっき層および島状Sn30を含むSnめっき層上に、後述する化成処理皮膜層40が形成される。   By performing the treatment as described above, for example, a steel plate having a plating structure as shown in FIG. 1A can be manufactured. By the above treatment, an Fe—Ni alloy plating layer 20 made of an Fe—Ni or Sn—Fe—Ni alloy plating layer is formed on the steel plate 10 as a base Ni layer, and the Fe—Ni alloy plating layer 20 is formed on the Fe—Ni alloy plating layer 20. In this case, an Sn plating layer including island-shaped Sn30 is formed. Thus, since Sn is present in an island shape, the coating film without metal Sn and the Fe—Ni or Sn—Fe—Ni alloy plating layer having excellent film adhesion are exposed. On the exposed Sn-plated layer including the Fe-Ni or Sn-Fe-Ni alloy plated layer and the island-shaped Sn30, a chemical conversion treatment film layer 40 to be described later is formed.

(スズめっき層について)
第2に、上記下地めっき層の例として、(B)鋼板の少なくとも片面に形成されたスズめっき層(島状スズを含まないスズめっき層)について説明する。
(About tin plating layer)
Secondly, as an example of the base plating layer, (B) a tin plating layer (tin plating layer not including island tin) formed on at least one surface of a steel plate will be described.

スズは、上記のように、優れた加工性、溶接性および耐食性を有するが、スズめっきのみで十分な耐食性を得るためには、金属スズ量を例えば560mg/m以上とすることが好ましい。また、金属スズ量が増加するほど耐食性は向上するが、スズめっき単独の場合は、金属スズ量が5600mg/mを超えると、耐食性向上効果は飽和する。そのため、経済的な観点から、スズめっきを単独で用いる場合には、金属スズ量を5600mg/m以下とすることが好ましい。また、上記の場合と同様に、スズめっき後に溶融溶錫処理を行なうことにより、鋼板中の鉄と鉄−スズ合金層を形成することができ、また、光沢を付与することが可能となり、かつ耐食性のより一層の向上を図ることが可能となる。 As described above, tin has excellent workability, weldability, and corrosion resistance. However, in order to obtain sufficient corrosion resistance only by tin plating, the amount of metal tin is preferably set to, for example, 560 mg / m 2 or more. Moreover, although corrosion resistance improves, so that the amount of metal tin increases, in the case of tin plating alone, if the amount of metal tin exceeds 5600 mg / m < 2 >, the corrosion resistance improvement effect will be saturated. Therefore, from the economical viewpoint, when tin plating is used alone, the amount of metallic tin is preferably 5600 mg / m 2 or less. Further, as in the case described above, by performing molten tin treatment after tin plating, it is possible to form iron and an iron-tin alloy layer in the steel sheet, and to impart gloss, and It becomes possible to further improve the corrosion resistance.

上記のような処理を行なうことで、例えば図1Bに示したようなめっき構造を有する鋼板を製造することが可能である。上記の処理により、鋼板10上には、Snめっき層35が形成される。このSnめっき層35上に、後述する化成処理皮膜層40が形成される。   By performing the treatment as described above, for example, a steel plate having a plating structure as shown in FIG. 1B can be manufactured. By the above treatment, the Sn plating layer 35 is formed on the steel plate 10. On the Sn plating layer 35, a chemical conversion treatment film layer 40 to be described later is formed.

また、上記複合めっき層またはスズめっき層は、耐食性向上等の観点からは、鋼板の両面に形成されていることが好ましいが、製造コスト削減等の観点から、鋼板の一方の面に耐食性等を向上させる複合めっき層またはスズめっき層以外の表面処理層等が形成されている場合には、複合めっき層またはスズめっき層は、少なくとも鋼板の他方の面に形成されていればよい。このように、鋼板の片面にのみ複合めっき層またはスズめっき層が形成されている容器用鋼板を製缶加工する場合は、例えば、複合めっき層またはスズめっき層が形成されている面が容器内面側となるように加工される。   In addition, the composite plating layer or the tin plating layer is preferably formed on both surfaces of the steel plate from the viewpoint of improving the corrosion resistance, but from the viewpoint of reducing the manufacturing cost, the corrosion resistance or the like is provided on one surface of the steel plate. When a surface treatment layer other than the composite plating layer or tin plating layer to be improved is formed, the composite plating layer or tin plating layer may be formed on at least the other surface of the steel plate. In this way, when canning a steel plate for a container having a composite plating layer or a tin plating layer formed on only one side of the steel plate, for example, the surface on which the composite plating layer or the tin plating layer is formed is the inner surface of the container. Processed to be side.

(複合めっき層もしくはSnめっき層中の各成分の測定方法について)
ここで、上記Niめっき層中の金属Ni量およびSnめっき層中の金属Sn量は、例えば、蛍光X線法によって測定することができる。この場合、金属Ni量既知のNi付着量サンプルを用いて、金属Ni量に関する検量線をあらかじめ特定しておき、同検量線を用いて相対的に金属Ni量を特定する。金属Sn量についても同様に、金属Sn量既知のSn付着量サンプルを用いて、金属Sn量に関する検量線をあらかじめ特定しておき、同検量線を用いて相対的に金属Sn量を特定する。
(Measurement method of each component in the composite plating layer or Sn plating layer)
Here, the amount of metallic Ni in the Ni plating layer and the amount of metallic Sn in the Sn plating layer can be measured, for example, by a fluorescent X-ray method. In this case, a calibration curve related to the amount of metal Ni is specified in advance using a sample with a known amount of Ni deposited, and the amount of metal Ni is relatively specified using the calibration curve. Similarly, for a metal Sn amount, a calibration curve related to the metal Sn amount is specified in advance using an Sn adhesion amount sample whose metal Sn amount is known, and the metal Sn amount is relatively specified using the calibration curve.

(化成処理皮膜層について)
上記のような複合めっき層もしくはSnめっき層上に、本発明に係る化成処理皮膜層が形成される。化成処理皮膜層は、Zr皮膜、リン酸皮膜およびフェノール樹脂皮膜のうちの少なくともいずれか2種の皮膜を含む。以下、本発明に係る化成処理皮膜層について詳細に説明する。
(About chemical conversion coating layer)
The chemical conversion treatment film layer according to the present invention is formed on the composite plating layer or the Sn plating layer as described above. The chemical conversion treatment film layer includes at least any two of Zr film, phosphoric acid film and phenol resin film. Hereinafter, the chemical conversion film layer according to the present invention will be described in detail.

上記のZr成分、リン酸成分およびフェノール樹脂成分のうちの少なくとも2種以上の成分を有する皮膜として形成された場合、優れた実用性能を発揮できる。また、リン酸成分およびフェノール樹脂成分のうちの少なくともZr成分を有する皮膜とすることにより、実用性能のうち、特に、耐食性及び密着性をさらに向上させることができる。さらに、本実施形態に係る化成処理皮膜層のように、化成処理皮膜層をZr成分とリン酸成分とフェノール樹脂成分が複合した複合皮膜とすることで、より優れた密着性を発揮することが可能である。特に、皮膜量が少ない範囲においては各々の特性を補完しあうためZr皮膜、リン酸皮膜、フェノール樹脂皮膜の3種類を複合した皮膜がより性能が安定して発揮される。   When it is formed as a film having at least two or more of the above Zr component, phosphoric acid component and phenol resin component, excellent practical performance can be exhibited. Moreover, especially by making it the film | membrane which has at least Zr component among a phosphoric acid component and a phenol resin component, corrosion resistance and adhesiveness can be further improved among practical performance. Further, like the chemical conversion coating layer according to the present embodiment, the chemical conversion coating layer can be a composite coating in which a Zr component, a phosphoric acid component, and a phenol resin component are combined to exhibit better adhesion. Is possible. In particular, in a range where the amount of the film is small, a film in which three types of Zr film, phosphoric acid film, and phenol resin film are combined is more stably exhibited in order to complement each characteristic.

(化成処理皮膜層中の粒子の大きさ)
本発明の容器用鋼板は、上述したように、鋼板の少なくとも片面に形成された下地めっき層上に化成処理皮膜層を有しているが、この化成処理皮膜層中に含まれる粒子(例えば、化成処理皮膜層がZr成分を含む皮膜である場合は、酸化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム等のジルコニウム化合物の粒子)について、任意に選択した粒子の大きさが、図2に示すように、その粒子の一端a1と他端a2を結ぶ線分のうち最大の長さを有する線分(以下、「長径」という。)の長さをa(nm)、粒子の一端b1と他端b2を結ぶ線分であり長径と直交する線分のうち最大の長さを有する線分(以下、「短径」という。)の長さをb(nm)としたとき、[(a+b)/2]が200(nm)以下となることが必要である。
(Size of particles in the chemical conversion coating layer)
As described above, the steel plate for containers according to the present invention has a chemical conversion coating layer on the base plating layer formed on at least one surface of the steel plate, but the particles contained in the chemical conversion coating layer (for example, When the chemical conversion coating layer is a coating containing a Zr component, the particle size arbitrarily selected for the zirconium compound particles such as zirconium oxide and zirconium phosphate is as shown in FIG. Of the line segments connecting the one end a1 and the other end a2, the length of the line segment having the maximum length (hereinafter referred to as “major axis”) is a (nm), and the line segment connecting the one end b1 and the other end b2 of the particle. When the length of a line segment having the maximum length among the line segments orthogonal to the major axis (hereinafter referred to as “minor axis”) is b (nm), [(a + b) / 2] is 200 ( nm) or less.

ここで、[(a+b)/2]は、ジルコニウム皮膜中に含まれる任意のジルコニウム化合物粒子の大きさの最大値を意味するものであり、この値が小さいほど、ジルコニウム皮膜が緻密な構造を有していることを示している。また、[(a+b)/2]が200(nm)である粒子構造を有するジルコニウム皮膜は、詳しくは後述するように、10℃〜40℃という低温で陰極電解処理を行うことことにより得ることができるが、本願発明における長径aの値や短径bの値は、このように電解処理して得た容器用鋼板の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察することにより測定することができる。なお、SEMの倍率は30000倍程度とすることが好ましい。具体的には、例えば、容器用鋼板表面のSEM写真上で選択した任意の粒子(目視にて大きさが最大の粒子を含むようにする)の長径a及び短径bを測定し、SEM写真の倍率から換算することにより、長径a及び短径bの実際の値を得ることができる。   Here, [(a + b) / 2] means the maximum value of the size of arbitrary zirconium compound particles contained in the zirconium film, and the smaller this value, the denser the structure of the zirconium film. It shows that you are doing. Further, a zirconium film having a particle structure in which [(a + b) / 2] is 200 (nm) can be obtained by performing cathodic electrolysis at a low temperature of 10 ° C. to 40 ° C. as will be described in detail later. However, the value of the major axis “a” and the value of the minor axis “b” in the present invention can be measured by observing the surface of the steel plate for containers obtained by electrolytic treatment in this way with a scanning electron microscope (SEM). it can. In addition, it is preferable that the magnification of SEM shall be about 30000 times. Specifically, for example, the major axis “a” and the minor axis “b” of arbitrary particles selected on the SEM photograph of the surface of the steel plate for containers (including particles having the largest size visually) are measured, and the SEM photograph The actual values of the major axis a and the minor axis b can be obtained by converting from the magnification of.

本発明の容器用鋼板では、[(a+b)/2]が200(nm)以下となるような緻密な粒子構造の化成処理皮膜層を形成することにより、鋼板の耐食性や、鋼板と塗装(ラミネートフィルム)との密着性を向上させることができる。また、好ましくは、[(a+b)/2]が150(nm)以下の粒子とすることであり、これにより、鋼板の耐食性をさらに向上させることができる。さらに好ましくは、[(a+b)/2]が100(nm)以下の粒子とすることであり、これにより、レトルト後の耐食性を向上させることができる。   In the steel plate for containers of the present invention, by forming a chemical conversion coating layer having a dense particle structure such that [(a + b) / 2] is 200 (nm) or less, the corrosion resistance of the steel plate and the coating with the steel plate (laminate) Adhesion with the film) can be improved. Further, preferably, [(a + b) / 2] is a particle having a particle size of 150 (nm) or less, whereby the corrosion resistance of the steel sheet can be further improved. More preferably, [(a + b) / 2] is a particle having a size of 100 (nm) or less, whereby the corrosion resistance after retorting can be improved.

(ジルコニウム皮膜)
本発明の化成処理皮膜層に含まれるジルコニウム皮膜は、耐食性と塗装またはラミネートフィルムとの密着性(以下、「塗装等密着性」という。)を確保するために形成される。ジルコニウム皮膜は、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム等の1種のジルコニウム化合物からなる皮膜、または、これら2種以上のジルコニウム化合物からなる複合皮膜として形成される。このようなジルコニウム皮膜は優れた耐食性と塗装等密着性を有しているが、本発明者らは、この理由を以下のように考えている。すなわち、耐食性については、ジルコニウム皮膜は、下記化学式1に示すように、ポリマー状のジルコニウム錯体による三次元架橋体を形成し、この架橋体が有するバリア性により耐食性を発揮するものと考えられる。また、密着性については、ジルコニウム皮膜の内部に存在する水酸基、あるいはリン酸基の水酸基と、鋼板等の金属表面に存在する水酸基とが脱水縮合することで、酸素原子を介して金属表面とジルコニウム皮膜とが共有結合することにより、密着性を発揮するものと考えられる。
(Zirconium film)
The zirconium film contained in the chemical conversion film of the present invention is formed in order to ensure corrosion resistance and adhesion between the coating and the laminate film (hereinafter referred to as “coating adhesion such as coating”). The zirconium film is formed as a film made of one kind of zirconium compound such as zirconium oxide, zirconium hydroxide, zirconium fluoride, zirconium phosphate or the like, or a composite film made of two or more kinds of zirconium compounds. Such a zirconium film has excellent corrosion resistance and adhesion such as coating. The present inventors consider this reason as follows. That is, regarding the corrosion resistance, the zirconium film is considered to form a three-dimensional crosslinked body by a polymer-like zirconium complex as shown in the following chemical formula 1, and exhibit the corrosion resistance due to the barrier property of the crosslinked body. As for adhesion, the hydroxyl group present in the zirconium film or the hydroxyl group of the phosphate group and the hydroxyl group present on the surface of the metal such as a steel plate undergo dehydration condensation, so that the metal surface and zirconium are bonded via oxygen atoms. It is considered that the adhesiveness is exhibited by covalent bonding with the film.

具体的には、ジルコニウム皮膜の付着量が金属ジルコニウム量に換算して0.1mg/m以上となると、実用上問題ないレベルの耐食性と塗装等密着性が確保される。一方、ジルコニウム皮膜の付着量の増加に伴い、耐食性及び塗装等密着性の向上効果も増加するが、ジルコニウム皮膜の付着量が金属ジルコニウム量に換算して9mg/mを超えると、ジルコニウム皮膜が厚くなりすぎるため、加工時等に凝集破壊の原因ともなり、ジルコニウム皮膜自体の密着性、また、塗料との密着性、フィルムとの密着性が低下するとともに、電気抵抗が上昇して溶接性が低下する。また、ジルコニウム皮膜の付着量が金属ジルコニウム量で9mg/mを超えると、皮膜の付着ムラが外観ムラとなって発現することがあり、また、電解処理後の洗浄工程で、析出したものの付着が不十分な皮膜は洗い流されてしまう(剥離してしまう)場合がある。従って、本発明の容器用鋼板においては、ジルコニウム皮膜の付着量は、金属ジルコニウム量で0.1mg/m〜9mg/mとする必要がある。好ましくは、ジルコニウム皮膜の付着量は、金属ジルコニウム量で1mg/m〜8mg/mである。ジルコニウム皮膜の付着量を1mg/m〜8mg/mの範囲とすることにより、レトルト後の耐食性が確保できるとともに、微細な付着ムラを低減することができる。 Specifically, when the adhesion amount of the zirconium film is 0.1 mg / m 2 or more in terms of the amount of metal zirconium, a level of corrosion resistance and adhesion such as coating, which are practically satisfactory, are ensured. On the other hand, as the adhesion amount of the zirconium film increases, the effect of improving the adhesion resistance such as corrosion resistance and coating also increases. However, when the adhesion amount of the zirconium film exceeds 9 mg / m 2 in terms of the amount of metal zirconium, Because it becomes too thick, it may cause cohesive failure during processing, etc., and the adhesion of the zirconium film itself, the adhesion to the paint, and the adhesion to the film will decrease, and the electrical resistance will increase and the weldability will increase. descend. Moreover, when the amount of zirconium coating deposited exceeds 9 mg / m 2 in terms of the amount of metal zirconium, coating coating unevenness may appear as appearance irregularity, and deposits deposited in the cleaning process after electrolytic treatment Insufficient film may be washed away (peeled off). Therefore, in the container steel sheet of the present invention, the adhesion amount of the zirconium film is required to be a 0.1mg / m 2 ~9mg / m 2 of metal zirconium content. Preferably the coating weight of zirconium coating is 1mg / m 2 ~8mg / m 2 of metal zirconium content. The attached amount of zirconium film by the range of 1mg / m 2 ~8mg / m 2 , with the corrosion resistance after the retort can be secured, it is possible to reduce the fine adhesion unevenness.

(リン酸皮膜)
また、上記化成処理皮膜層に含まれるリン酸皮膜は、耐食性と塗装等密着性を確保するために形成される。リン酸皮膜は、下地(鋼板、ニッケルめっき層、スズめっき層、ジルコニウム皮膜、フェノール樹脂皮膜)と反応して形成されるリン酸鉄、リン酸ニッケル、リン酸スズ、リン酸ジルコニウム、リン酸フェノール等の1種のリン酸化合物からなる皮膜、または、これら2種以上のリン酸化合物からなる複合皮膜として形成される。このようなリン酸皮膜は優れた耐食性と塗装等密着性を有しているが、本発明者らは、この理由を、リン酸イオンが種々の金属イオンと錯体化し、上述したように三次元架橋体皮膜を形成すること、また、鉄、ニッケル等の金属イオンが溶出(腐食の第一段階)しても、リン酸塩化合物を形成することにより金属イオンが不溶化し、さらなる腐食を低減させる効果を有すること、によるものと考えている。
(Phosphate film)
Moreover, the phosphoric acid film | membrane contained in the said chemical conversion treatment film layer is formed in order to ensure adhesiveness, such as corrosion resistance and coating. The phosphate film is formed by reacting with the base (steel plate, nickel plating layer, tin plating layer, zirconium film, phenol resin film), iron phosphate, nickel phosphate, tin phosphate, zirconium phosphate, phenol phosphate Etc., or a composite film made of two or more of these phosphate compounds. Although such a phosphate film has excellent corrosion resistance and adhesion such as coating, the present inventors have found that this is because the phosphate ions are complexed with various metal ions, and the three-dimensional as described above. Forming a cross-linked coating, and even if metal ions such as iron and nickel elute (the first stage of corrosion), forming a phosphate compound makes the metal ions insoluble and reduces further corrosion It is thought to be due to having an effect.

具体的には、リン酸皮膜の付着量がリン量に換算して0.1mg/m以上となると、実用上問題ないレベルの耐食性と塗装等密着性が確保される。一方、リン酸皮膜の付着量の増加に伴い、耐食性及び塗装等密着性の向上効果も増加するが、リン酸皮膜の付着量がリン量に換算して8mg/mを超えると、リン酸皮膜が厚くなりすぎるため、加工時等に凝集破壊の原因ともなり、リン酸皮膜自体の密着性、また、塗料との密着性、フィルムとの密着性が低下するとともに、電気抵抗が上昇して溶接性が低下する。また、リン酸皮膜の付着量がリン量で8mg/mを超えると、皮膜の付着ムラが外観ムラとなって発現することがあり、また、電解処理後の洗浄工程で、析出したものの付着が不十分な皮膜は洗い流されてしまう(剥離してしまう)場合がある。従って、本発明の容器用鋼板においては、リン酸皮膜の付着量は、リン量で0.1mg/m〜8mg/mとする必要がある。好ましくは、リン酸皮膜の付着量は、リン量で1mg/m〜6mg/mである。リン酸皮膜の付着量を1mg/m〜6mg/mの範囲とすることにより、レトルト後の耐食性が確保できるとともに、微細な付着ムラを低減することができる。 Specifically, when the adhesion amount of the phosphoric acid film is 0.1 mg / m 2 or more in terms of the phosphorus amount, corrosion resistance and adhesion such as coating that are practically satisfactory are ensured. On the other hand, as the adhesion amount of the phosphoric acid film increases, the effect of improving the adhesion resistance such as corrosion resistance and coating is also increased. However, if the adhesion amount of the phosphoric acid film exceeds 8 mg / m 2 in terms of the amount of phosphorous, Since the film becomes too thick, it may cause cohesive failure during processing, etc., and the adhesion of the phosphoric acid film itself, adhesion to the paint, and adhesion to the film will decrease, and electrical resistance will increase. Weldability decreases. Moreover, if the amount of phosphoric acid coating deposited exceeds 8 mg / m 2 in terms of phosphorus, the coating unevenness may appear as uneven appearance, and deposits deposited in the cleaning process after electrolytic treatment Insufficient film may be washed away (peeled off). Therefore, in the container steel sheet of the present invention, adhesion of the phosphoric acid coating should be in the amount of phosphorus and 0.1mg / m 2 ~8mg / m 2 . Preferably, deposition amount of phosphate film is 1mg / m 2 ~6mg / m 2 in phosphorus content. By the deposition amount of phosphate film in the range of 1mg / m 2 ~6mg / m 2 , with corrosion resistance can be secured after the retort, it is possible to reduce the fine adhesion unevenness.

(フェノール樹脂皮膜)
また、上記化成処理皮膜層は、上述したように、フェノール樹脂成分を含むフェノール樹脂皮膜を含んでいてもよい。
(Phenolic resin film)
Moreover, the said chemical conversion treatment film layer may contain the phenol resin film containing a phenol resin component as mentioned above.

フェノール樹脂皮膜は、塗装等密着性を確保するために形成される。フェノール樹脂自体が有機物であることから、有機物を原料とする塗料やラミネートフィルムと非常に優れた密着性を有している。   The phenol resin film is formed to ensure adhesion such as painting. Since the phenol resin itself is an organic substance, it has very good adhesion to paints and laminate films made from organic substances.

表面処理層が大きく変形するような加工を受ける場合、表面処理層自体がその加工により凝集破壊され、密着性が劣化する場合があるが、フェノール樹脂は、Zr皮膜やリン酸皮膜が含まれる場合には、これらの皮膜の加工密着性を著しく向上させる効果を有している。   When the surface treatment layer undergoes processing that greatly deforms, the surface treatment layer itself may be coherently destroyed by the processing, and adhesion may deteriorate, but the phenol resin contains a Zr film or a phosphate film Has the effect of significantly improving the work adhesion of these films.

具体的には、フェノール樹脂皮膜の付着量が炭素量に換算して0.05mg/m以上となると、実用上問題ないレベルの塗装等密着性が確保される。一方、フェノール樹脂皮膜の付着量の増加に伴い、塗装等密着性の向上効果も増加するが、フェノール樹脂皮膜の付着量が炭素量に換算して8mg/mを超えると、フェノール樹脂皮膜が厚くなりすぎるため、フェノール樹脂皮膜自体の密着性が低下するとともに、電気抵抗が上昇して溶接性が低下する。また、フェノール樹脂皮膜の付着量が炭素量で8mg/mを超えると、皮膜の付着ムラが外観ムラとなって発現することがあり、また、電解処理後の洗浄工程で、析出したものの付着が不十分な皮膜は洗い流されてしまう(剥離してしまう)場合がある。従って、本発明の容器用鋼板においては、フェノール樹脂皮膜の付着量は、炭素量で0.05mg/m〜8mg/mとする必要がある。好ましくは、フェノール樹脂皮膜の付着量は、炭素量で0.1mg/m〜6mg/mである。フェノール樹脂皮膜の付着量を0.1mg/m〜6mg/mの範囲とすることにより、微細な付着ムラ(付着による黄変)を低減することができ、かつ、上記フェノール添加効果を充分に発揮することができる。 Specifically, when the adhesion amount of the phenolic resin film is 0.05 mg / m 2 or more in terms of the carbon amount, adhesion such as coating that is practically satisfactory is ensured. On the other hand, as the adhesion amount of the phenol resin film increases, the effect of improving the adhesion such as painting also increases. However, when the adhesion amount of the phenol resin film exceeds 8 mg / m 2 in terms of carbon amount, the phenol resin film Since it becomes too thick, while the adhesiveness of phenol resin film itself falls, an electrical resistance rises and weldability falls. In addition, when the amount of phenol resin film deposited exceeds 8 mg / m 2 in terms of carbon, the film adhesion unevenness may appear as appearance irregularities, and the deposits deposited in the cleaning process after electrolytic treatment Insufficient film may be washed away (peeled off). Therefore, in the container steel sheet of the present invention, the adhesion amount of the phenol resin coating, it is necessary to 0.05mg / m 2 ~8mg / m 2 in carbon content. Preferably the coating weight of the phenolic resin coating is 0.1mg / m 2 ~6mg / m 2 in carbon content. By adhering amount of the phenol resin coating the range of 0.1mg / m 2 ~6mg / m 2 , it is possible to reduce the fine adhesion unevenness (yellow due to adhesion odd), and sufficiently the phenolic additive effect Can be demonstrated.

(化成処理皮膜層中の各成分の含有量の測定方法)
本発明に係る化成処理皮膜層中に含有される金属ジルコニウム量、リン量は、例えば、蛍光X線分析等の定量分析法により測定することが可能である。また、化成処理皮膜層中の炭素量は、例えば、ガスクロマトグラフィによる全炭素量測定法により測定した値から、鋼板中に含まれる炭素量をバックグラウンドとして差し引くことにより求めることが可能である。
(Measurement method of content of each component in chemical conversion coating layer)
The amount of metallic zirconium and the amount of phosphorus contained in the chemical conversion coating layer according to the present invention can be measured by, for example, a quantitative analysis method such as fluorescent X-ray analysis. The amount of carbon in the chemical conversion coating layer can be determined, for example, by subtracting the amount of carbon contained in the steel sheet as the background from the value measured by the total carbon amount measurement method by gas chromatography.

以上のように、本発明の容器用鋼板は、上述しためっき鋼板の少なくとも片面に、ジルコニム皮膜、リン酸皮膜及びフェノール樹脂皮膜のうちの少なくとも2種以上を含む化成処理皮膜層が形成されていることにより、優れた耐食性及び製缶加工性(特に、塗装等密着性、絞りしごき加工性、溶接性等)を有することができる。また、上記化成処理皮膜層が、少なくともジルコニウム皮膜を含むことにより、耐食性及び塗装等密着性をさらに向上させることができる。さらに、上記化成処理皮膜層が、ジルコニウム皮膜、リン酸皮膜及びフェノール樹脂皮膜のすべてを含むことにより、塗装等密着性を顕著に向上させることができる。なお、ジルコニウム皮膜と鋼板との間にニッケルめっき層が形成されることにより、耐食性をさらに向上させることができる。   As described above, in the steel plate for containers according to the present invention, a chemical conversion treatment film layer containing at least two or more of a zirconium film, a phosphoric acid film, and a phenol resin film is formed on at least one surface of the above-described plated steel sheet. By this, it can have the outstanding corrosion resistance and can manufacturing workability (especially adhesion, such as coating, drawing ironing workability, weldability, etc.). Moreover, when the said chemical conversion treatment film layer contains a zirconium film at least, corrosion resistance, adhesion, such as coating, can further be improved. Furthermore, when the said chemical conversion treatment film layer contains all of a zirconium membrane | film | coat, a phosphoric acid membrane | film | coat, and a phenol resin membrane | film | coat, adhesiveness, such as coating, can be improved notably. In addition, corrosion resistance can further be improved by forming a nickel plating layer between a zirconium membrane | film | coat and a steel plate.

[本発明に係る容器用鋼板の製造方法]
以上、本発明に係る容器用鋼板の構成について説明したが、次に、かかる容器用鋼板を得るための製造方法について詳細に説明する。
[Method for producing steel plate for containers according to the present invention]
As mentioned above, although the structure of the steel plate for containers which concerns on this invention was demonstrated, next, the manufacturing method for obtaining this steel plate for containers is demonstrated in detail.

まず、本発明に係る化成処理皮膜層の形成方法を説明するに先立ち、鋼板またはニッケル系のめっきが施されためっき鋼板にスズめっきが施された後に行われる、溶融溶錫処理の方法について簡単に説明する。   First, prior to explaining the method for forming a chemical conversion coating film layer according to the present invention, a method for a molten tin treatment performed after tin plating is applied to a steel plate or a plated steel plate to which nickel-based plating has been applied will be briefly described. Explained.

溶融溶錫処理は、リフロー処理とも呼ばれ、Snめっき後に、Snの融点である232℃以上に温度を上げることで表面のSnを溶融し、表面光沢を出すために行われる。また、溶融溶錫処理を行うことで、表面のSnを溶融し、下地鋼板や下地金属と合金化させてSn−Fe合金層またはSn−Fe−Ni合金層を形成させることで、合金層の耐食性を向上させる。また、この溶融溶錫処理を適切に制御することで、島状Snを形成させることが可能である。これにより、金属Snの存在しない塗料およびフィルム密着性の優れたFe−Ni合金めっき層またはFe−Ni−Sn合金めっき層が露出するめっき構造を有する鋼板を製造することができる。   The molten tin treatment is also referred to as reflow treatment, and is performed in order to melt the Sn on the surface and raise the surface gloss by raising the temperature to 232 ° C. or higher, which is the melting point of Sn, after Sn plating. Also, by performing molten tin treatment, the surface Sn is melted and alloyed with a base steel plate or a base metal to form a Sn—Fe alloy layer or a Sn—Fe—Ni alloy layer. Improve corrosion resistance. Moreover, island-shaped Sn can be formed by appropriately controlling the molten tin treatment. As a result, it is possible to manufacture a steel sheet having a plating structure in which an Fe—Ni alloy plating layer or an Fe—Ni—Sn alloy plating layer having excellent adhesion to a paint and a film free of metal Sn is exposed.

溶融溶錫処理は、数秒(例えば、10秒以内)でSnの融点である232℃以上、好ましくは240℃程度に可能な限り均一に昇温加熱し、金属光沢が得られ次第、冷水等で室温付近(例えば、50度程度)まで急速冷却することで行われる。   The molten tin treatment is heated to 232 ° C. or higher, preferably about 240 ° C., which is the melting point of Sn in a few seconds (for example, within 10 seconds), and as uniformly as possible to about 240 ° C. It is performed by rapidly cooling to around room temperature (for example, about 50 degrees).

本発明の容器用鋼板の製造方法は、鋼板の少なくとも片面に上述したような下地めっき層が形成されためっき鋼板に対して低温陰極電解処理を行い、上記下地めっき層上に、上述したような化成処理皮膜層を形成するものである。このような化成処理皮膜を形成する方法としては、例えば、ジルコニウムイオンやリン酸イオンや低分子のフェノール樹脂等を溶解させた酸性溶液中に鋼板を浸漬する方法や、このような酸性溶液を用いて陰極電解処理を行う方法などがある。   The method for producing a steel plate for containers according to the present invention includes performing low-temperature cathodic electrolysis treatment on a plated steel plate on which a base plating layer as described above is formed on at least one surface of the steel plate. A chemical conversion treatment film layer is formed. As a method of forming such a chemical conversion treatment film, for example, a method of immersing a steel sheet in an acidic solution in which zirconium ions, phosphate ions, low-molecular phenol resins, or the like are dissolved, or such an acidic solution is used. There is a method of performing cathodic electrolysis.

ここで、上記浸漬による処理方法では、化成処理皮膜層の下地となる鋼板や、鋼板表面に形成されためっき層がエッチングされ、各種の皮膜が形成されることとなるため、化成処理皮膜層の付着量が不均一となり、また、化成処理皮膜層の形成に要する処理時間も長くなるため、工業的には不利である。   Here, in the treatment method by immersion, the steel sheet as the base of the chemical conversion film layer and the plating layer formed on the steel sheet surface are etched to form various films. Since the amount of adhesion becomes non-uniform and the processing time required for forming the chemical conversion coating layer becomes long, this is industrially disadvantageous.

一方、陰極電解処理による方法では、強制的な電荷移動及び鋼板界面における水素発生による表面清浄化と、水素イオン濃度(pH)の上昇による付着促進効果も相俟って、均一な皮膜が数秒程度(実際には0.01秒程度の場合も有る)の短時間処理により形成され得ることから、工業的には極めて有利である。従って、本発明の容器用鋼板の製造方法においては、陰極電解処理により化成処理皮膜層を形成している。   On the other hand, in the method using cathodic electrolysis, a uniform film is formed for several seconds by combining surface cleaning by forced charge transfer and hydrogen generation at the steel sheet interface, and adhesion promoting effect by increasing the hydrogen ion concentration (pH). Since it can be formed by short-time treatment (which may actually be about 0.01 seconds), it is extremely advantageous industrially. Therefore, in the manufacturing method of the steel plate for containers of this invention, the chemical conversion treatment film layer is formed by the cathodic electrolytic treatment.

(陰極電解処理に用いる化成処理液の成分)
陰極電解処理により上記化成処理皮膜層を形成するためには、上述した化成処理皮膜層に含まれるジルコニウム皮膜、リン酸皮膜、フェノール樹脂皮膜のうちの形成したい皮膜の種類に応じて、電解処理に用いる化成処理液中の成分を決めることが必要である。具体的には、ジルコニウム皮膜のみを含む化成処理皮膜層を形成したい場合には、化成処理液として、酸性溶液中にジルコニウムイオンを100ppm〜7500ppm含有させたものを用いればよく、ジルコニウム皮膜及びリン酸皮膜を含む化成処理皮膜層を形成したい場合には、化成処理液として、酸性溶液中にジルコニウムイオンを100ppm〜7500ppmとリン酸イオンを50ppm〜5000ppm含有させたものを用いればよく、ジルコニウム皮膜、リン酸皮膜及びフェノール樹脂皮膜を含む化成処理皮膜層を形成したい場合には、化成処理液として、酸性溶液中にジルコニウムイオンを100ppm〜7500ppmとリン酸イオンを50ppm〜5000ppmと質量平均分子量が5000程度である低分子量のフェノール樹脂を10ppm〜1500ppm含有させたものを用いればよい。
(Components of chemical conversion solution used for cathodic electrolysis)
In order to form the chemical conversion treatment film layer by cathodic electrolytic treatment, depending on the type of film to be formed among the zirconium film, phosphoric acid film, and phenol resin film contained in the chemical conversion treatment film layer, the electrolytic treatment is performed. It is necessary to determine the components in the chemical conversion solution to be used. Specifically, when it is desired to form a chemical conversion coating layer containing only a zirconium coating, a chemical conversion treatment solution containing zirconium ions in an acidic solution of 100 ppm to 7500 ppm may be used. When it is desired to form a chemical conversion coating layer including a coating, it is sufficient to use a chemical conversion processing solution containing 100 ppm to 7500 ppm of zirconium ions and 50 ppm to 5000 ppm of phosphate ions in an acidic solution. When it is desired to form a chemical conversion coating layer including an acid coating and a phenolic resin coating, the chemical conversion solution is composed of an acidic solution containing 100 ppm to 7500 ppm of zirconium ions, 50 ppm to 5000 ppm of phosphate ions, and a mass average molecular weight of about 5000. A low molecular weight fe The Lumpur resin may be used that is contained 10Ppm~1500ppm.

なお、上記陰極電解処理の化成処理液として使用する酸性溶液中にタンニン酸を添加しても良い。このように処理液中にタンニン酸を添加することにより、タンニン酸が鋼板表面の鉄原子と結合し、鋼板表面にタンニン酸鉄の皮膜が形成され、耐錆性や密着性を向上させることができる。従って、耐錆性や密着性が重視される用途に本発明の容器用鋼板を使用する場合には、必要に応じて、タンニン酸を添加した酸性溶液中で化成処理皮膜層の形成を行ってもよい。   Tannic acid may be added to the acidic solution used as the chemical conversion solution for the cathodic electrolysis. By adding tannic acid to the treatment liquid in this way, tannic acid binds to iron atoms on the steel sheet surface, and a film of iron tannate is formed on the steel sheet surface, improving rust resistance and adhesion. it can. Therefore, when using the steel plate for containers of the present invention for applications where rust resistance and adhesion are important, the chemical conversion treatment film layer is formed in an acidic solution to which tannic acid is added, if necessary. Also good.

また、本発明に係る化成処理皮膜層の形成に用いられる酸性溶液の溶媒としては、例えば、蒸留水等を使用することができるが、上記酸性溶液の溶媒は、これに限定されず、溶解する材料や形成方法及び化成処理皮膜層の形成条件等に応じて、適宜選択することが可能である。但し、安定的な各成分の付着量安定性に基づく工業生産性、コスト、環境面から蒸留水を用いることが好ましい。   Moreover, as a solvent of the acidic solution used for formation of the chemical conversion film layer according to the present invention, for example, distilled water or the like can be used, but the solvent of the acidic solution is not limited thereto and dissolves. It can be appropriately selected depending on the material, the forming method, the formation conditions of the chemical conversion coating layer, and the like. However, it is preferable to use distilled water from the viewpoint of industrial productivity, cost, and environment based on the stable adhesion amount of each component.

また、本発明の化成処理層の形成に用いられる化成処理液においては、例えば、HZrFのようなZr錯体をZrの供給源として使用することが可能である。上記のようなZr錯体中のZrは、カソード電極界面におけるpHの上昇により加水分解反応にてZr4+となって化成溶液中に存在することとなる。このようなZrイオンは、化成処理液中で更に速やかに反応し、ZrOやZr(PO、Zr(HPO等といった化合物となって、金属表面に存在する水酸基(−OH)と脱水縮合反応等にてZr皮膜を形成することが可能となる。また、化成処理液にフェノール樹脂を添加するに際しては、例えば、下記化学式2に示すように、フェノール樹脂をアミノアルコール変性させることで、水溶性を持たせても良い。さらに、化成処理液のpHを調整するために、例えば硝酸、アンモニア等を添加してもよい。 Moreover, in the chemical conversion treatment solution used for forming the chemical conversion treatment layer of the present invention, for example, a Zr complex such as H 2 ZrF 6 can be used as a Zr supply source. Zr in the Zr complex as described above is present in the chemical conversion solution as Zr 4+ by a hydrolysis reaction due to an increase in pH at the cathode electrode interface. Such Zr ions react more rapidly in the chemical conversion solution and become compounds such as ZrO 2 , Zr 3 (PO 4 ) 4 , Zr (HPO 3 ) 2, etc., and become hydroxyl groups (− OH) and a dehydration condensation reaction can form a Zr film. Moreover, when adding a phenol resin to a chemical conversion liquid, as shown to following Chemical formula 2, you may make a phenol resin amino acid modification | denaturation, and you may give water solubility, for example. Furthermore, in order to adjust the pH of the chemical conversion treatment solution, for example, nitric acid, ammonia or the like may be added.

(陰極電解処理の処理条件)
本発明の化成処理皮膜層を形成するための陰極電解処理は、例えば、図4に示す低温電解処理装置100を用い、化成処理液の温度(浴温)が10℃〜40℃という条件下で行われる(低温陰極電解処理)。本発明の一実施形態に係る低温電解処理装置100としては、例えば、所定の成分を含有する約10〜40℃の電解処理液102を含む容器104中に、2枚のアノード電極106を相対するように離隔して設け、それぞれのアノード電極106を整流器110の正極112側に接続したものを使用することが可能である。低温電解処理を行う場合には、処理を行いたい鋼板(電解処理鋼板)108を2枚のアノード電極106の間に配置し、電解処理鋼板を整流器110の負極114側に電気的に接続する。整流器110により電解密度を上記の範囲に保つことで、本実施形態に係る容器用鋼板を製造することが可能である。このように、40℃以下という低温で陰極電解処理を行うことにより、例えば図3の左図に示すように、形成された化成処理皮膜層中の任意の粒子の長径a(nm)と短径b(nm)の平均値[(a+b)/2]が200nm以下であるような、非常に細かい粒子により形成された緻密で均一な皮膜組織の形成が可能となる。また、化成処理液の温度が10℃未満では、皮膜の形成効率が悪いだけでなく、夏場など外気温が高い場合には冷却が必要となり経済的ではない。一方、化成処理液の温度が40℃超では、例えば図3の右図に示すように、形成される皮膜組織が不均一となりやすく、皮膜欠陥、皮膜割れ、マイクロクラック等が発生し、緻密な皮膜形成が困難となるため、腐食等の起点となる場合がある。
(Cathode electrolysis treatment conditions)
Cathodic electrolytic treatment for forming the chemical conversion treatment film layer of the present invention uses, for example, a low-temperature electrolytic treatment apparatus 100 shown in FIG. Performed (low temperature cathodic electrolysis). As the low-temperature electrolytic processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, for example, two anode electrodes 106 are opposed to each other in a container 104 containing an electrolytic processing solution 102 containing about 10 to 40 ° C. containing predetermined components. It is possible to use a structure in which the anode electrodes 106 are connected to the positive electrode 112 side of the rectifier 110. When performing low-temperature electrolytic treatment, a steel plate (electrolytically treated steel plate) 108 to be treated is disposed between the two anode electrodes 106, and the electrolytically treated steel plate is electrically connected to the negative electrode 114 side of the rectifier 110. By keeping the electrolytic density in the above range by the rectifier 110, it is possible to manufacture the container steel plate according to the present embodiment. Thus, by performing cathodic electrolysis at a low temperature of 40 ° C. or less, for example, as shown in the left diagram of FIG. 3, the major axis a (nm) and minor axis of any particle in the formed chemical conversion coating layer. It is possible to form a dense and uniform film structure formed by very fine particles such that the average value [(a + b) / 2] of b (nm) is 200 nm or less. Further, when the temperature of the chemical conversion treatment liquid is less than 10 ° C., not only the film formation efficiency is poor, but also cooling is necessary when the outside air temperature is high such as in summer, which is not economical. On the other hand, when the temperature of the chemical conversion treatment liquid exceeds 40 ° C., for example, as shown in the right diagram of FIG. 3, the formed film structure tends to be non-uniform, and film defects, film cracks, microcracks, etc. are generated and dense. Since film formation becomes difficult, it may be a starting point for corrosion and the like.

また、本実施形態に係る低温電解処理装置は、図4に示したようなバッチ処理用の装置に規制されるわけではなく、例えば連続操業可能となるように工夫した低温電解処理装置を用いることも可能である。   Further, the low-temperature electrolytic treatment apparatus according to the present embodiment is not limited to the batch processing apparatus as shown in FIG. 4, and for example, a low-temperature electrolytic treatment apparatus devised so that continuous operation is possible is used. Is also possible.

また、上記陰極電解処理は、0.05A/dm〜50A/dmの電解電流密度で行われることが好ましい。電解電流密度が0.05A/dm未満の場合には、皮膜付着量の低下を招くとともに、安定的な皮膜の形成が困難となり、さらに長電解処理時間が必要となる場合があり生産性を低下させ、耐食性や塗装密着性等が低下する場合がある。一方、電解電流密度が50A/dmを超える場合には、皮膜付着量が所要量を超え、かつ、飽和することとなり、かつ、飽和することとなり、場合によっては、電解化成処理後の水洗等による洗浄工程で付着が不十分な皮膜が洗い流される(剥離する)など、経済的ではなく、また、電解処理時に化成処理液の温度の上昇を招き、上述した低温陰極電解処理の温度条件を維持するために化成処理液の冷却が必要となる場合がある。 The cathodic electrolysis treatment is preferably performed at an electrolysis current density of 0.05 A / dm 2 to 50 A / dm 2 . When the electrolysis current density is less than 0.05 A / dm 2 , the amount of coating is reduced, it is difficult to form a stable coating, and a long electrolytic treatment time may be required. In some cases, the corrosion resistance, paint adhesion, and the like may decrease. On the other hand, when the electrolysis current density exceeds 50 A / dm 2 , the coating amount exceeds the required amount and becomes saturated and becomes saturated. Depending on the case, washing with water after electrolytic conversion treatment, etc. It is not economical, for example, a film with insufficient adhesion is washed away (peeled off) in the cleaning process, and the temperature of the chemical conversion treatment liquid is increased during the electrolytic treatment, and the temperature conditions of the above-described low-temperature cathode electrolytic treatment are maintained. In order to do so, the chemical conversion solution may need to be cooled.

また、上記陰極電解処理は、0.01秒〜5秒の通電時間で行われることが好ましい。通電時間が0.01秒未満の場合には、皮膜付着量の低下を招き、安定的な皮膜の形成が困難となり、耐食性や塗装密着性等が低下することがある。一方、通電時間が5秒を超える場合には、皮膜付着量が所要量を超え、かつ、付着量が飽和してしまうこととなり、場合によっては、電解化成処理後の水洗等による洗浄工程で付着が不十分な皮膜が洗い流される(剥離する)など、経済的ではなく、また、化成処理液の温度の上昇を招き、上述した低温陰極電解処理の温度条件を維持するために化成処理液の冷却という余分な処理が必要となる場合がある。   Moreover, it is preferable that the said cathodic electrolysis process is performed in 0.01 to 5 second energization time. When the energization time is less than 0.01 seconds, the amount of film adhesion is reduced, and it is difficult to form a stable film, and the corrosion resistance and paint adhesion may be reduced. On the other hand, when the energization time exceeds 5 seconds, the coating amount exceeds the required amount, and the amount of deposition becomes saturated. In some cases, the coating is deposited in a washing process such as water washing after the electrolytic conversion treatment. Insufficient coating is washed away (peeled), which is not economical, and causes an increase in the temperature of the chemical conversion treatment solution, so that the chemical conversion treatment solution is cooled in order to maintain the temperature conditions of the low-temperature cathodic electrolysis described above. It may be necessary to perform an extra process.

上記のような電解電流密度及び通電時間で陰極電解処理を行うことにより、鋼板表面に適切な付着量の皮膜を形成することができる。従って、例えば、化成処理液中に上述した濃度範囲のジルコニウムイオンが含まれていれば、金属ジルコニウム量で0.1mg/m〜9mg/mの付着量のジルコニウム皮膜を形成することができる(リン酸皮膜、フェノール樹脂皮膜についても同様である)。 By performing cathodic electrolysis with the above-described electrolytic current density and energization time, a coating with an appropriate amount of adhesion can be formed on the steel sheet surface. Thus, for example, chemical conversion if it contains zirconium ion in the concentration range mentioned above in the treatment solution, it is possible to form a coating weight of zirconium coating of 0.1mg / m 2 ~9mg / m 2 by metal zirconium content (The same applies to phosphoric acid films and phenol resin films).

次に、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例にのみ限定されるものではない。   Next, the present invention will be described more specifically using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<鋼板の作製>
まず、以下に示す方法で、化成処理皮膜層を形成させる鋼板を作製した。
(A1:Niめっき層およびSnめっき層を有する鋼板の製造方法)
冷間圧延後、焼鈍及び調圧された厚さが0.17〜0.23mmの鋼基材(鋼板)を、脱脂及び酸洗した後、硫酸−塩酸浴を用いてFe−Ni合金めっきを施し、引き続き、フェロスタン浴を用いてSnめっきを施し、その後、溶融溶錫処理を行い、Sn合金層を有するNi、Snめっき鋼板を作製した。
<Production of steel plate>
First, the steel plate which forms a chemical conversion treatment film layer by the method shown below was produced.
(A1: Manufacturing method of steel plate having Ni plating layer and Sn plating layer)
After cold rolling, the steel substrate (steel plate) having an annealed and regulated thickness of 0.17 to 0.23 mm is degreased and pickled, and then subjected to Fe-Ni alloy plating using a sulfuric acid-hydrochloric acid bath. Then, Sn plating was performed using a ferrostan bath, and then a molten tin treatment was performed to prepare a Ni and Sn plated steel sheet having a Sn alloy layer.

(A2:Snめっき層を有する鋼板の製造方法)
冷間圧延後、焼鈍及び調圧した厚さが0.17〜0.23mmの鋼基材(鋼板)を、脱脂及び酸洗した後、フェロスタン浴を用いてSnめっきを施し、その後、溶融溶錫処理を行い、Sn合金層を有する複合めっき鋼板を作製した。
(A2: Manufacturing method of steel sheet having Sn plating layer)
After cold rolling, the steel substrate (steel plate) having a thickness of 0.17 to 0.23 mm that has been annealed and adjusted is degreased and pickled, then Sn-plated using a ferrostan bath, and then melted and melted. A composite plated steel sheet having a Sn alloy layer was prepared by performing a tin treatment.

(A3:A1のSnめっき層をさらに合金化した鋼板の製造方法)
冷間圧延後、焼鈍及び調圧された厚さが0.17〜0.23mmの鋼基材(鋼板)を、脱脂及び酸洗した後、ワット浴を用いてNiめっきを施し、焼鈍時にNi拡散層を形成させ、脱脂、酸洗後、フェロスタン浴を用いてSnめっきを施し、その後、溶融溶錫処理を行い、Sn合金層を有するNi、Snめっき鋼板を作製した。
(A3: Method for producing a steel sheet obtained by further alloying the Sn plating layer of A1)
After cold rolling, the steel substrate (steel plate) having an annealed and regulated thickness of 0.17 to 0.23 mm is degreased and pickled, then Ni-plated using a watt bath, and Ni is annealed. A diffusion layer was formed, and after degreasing and pickling, Sn plating was performed using a ferrostan bath, and then molten tin treatment was performed to prepare a Ni and Sn plated steel sheet having a Sn alloy layer.

なお、上記の(A1)〜(A3)について、金属ニッケルおよび金属スズの付着量の最低値、最適値および最高値は、それぞれ以下の表1の通りである。   In addition, about said (A1)-(A3), the minimum value of the adhesion amount of metal nickel and metal tin, the optimal value, and the maximum value are as Table 1 below, respectively.

<化成処理皮膜層の形成>
次に、上述した(A1)〜(A3)の方法で作製した鋼板の表面(両面)に、以下に示す方法で、(B1)Zr皮膜、リン酸皮膜およびフェノール樹脂皮膜、(B2)リン酸皮膜およびフェノール樹脂皮膜、(B3)Zr皮膜およびリン酸皮膜、(B4)Zr皮膜およびフェノール樹脂皮膜を形成した。さらに、電解処理液中にタンニン酸を添加して、Zr皮膜およびリン酸皮膜からなる化成処理皮膜層を形成した(B5)。
<Formation of chemical conversion treatment film layer>
Next, (B1) Zr film, phosphoric acid film and phenolic resin film, (B2) phosphoric acid on the surface (both sides) of the steel sheet produced by the above-described methods (A1) to (A3) by the following method A film and a phenol resin film, (B3) Zr film and phosphoric acid film, (B4) Zr film and phenol resin film were formed. Furthermore, tannic acid was added to the electrolytic treatment solution to form a chemical conversion treatment film layer composed of a Zr film and a phosphoric acid film (B5).

(B1)蒸留水にフッ化Zr、リン酸及びフェノール樹脂を溶解させた処理液中に、上記(A1)または(A2,A3)の方法で作製しためっきレス鋼板、Niめっき鋼板を浸漬して陰極電解処理した後、水洗して乾燥させた。   (B1) A plating-less steel sheet or Ni-plated steel sheet prepared by the method (A1) or (A2, A3) is immersed in a treatment solution in which Zr fluoride, phosphoric acid, and a phenol resin are dissolved in distilled water. After the cathodic electrolysis treatment, it was washed with water and dried.

(B2)蒸留水にリン酸及びフェノール樹脂を溶解させた処理液中に、上記(A1)またはは(A2,A3)の方法で作製しためっきレス鋼板、Niめっき鋼板浸漬して陰極電解処理した後、水洗して乾燥させた。   (B2) Cathodic electrolytic treatment was performed by immersing the plating-less steel sheet or Ni-plated steel sheet prepared by the method (A1) or (A2, A3) in a treatment solution in which phosphoric acid and a phenol resin were dissolved in distilled water. Then, it was washed with water and dried.

(B3)蒸留水にフッ化Zr及びリン酸を溶解させた処理液中に、上記(A1)または(A2,A3)の方法で作製しためっきレス鋼板、Niめっき鋼板を浸漬して陰極電解処理した後、水洗して乾燥させた。   (B3) Cathodic electrolytic treatment by immersing the plating-free steel sheet or Ni-plated steel sheet prepared by the method (A1) or (A2, A3) in a treatment solution in which Zr fluoride and phosphoric acid are dissolved in distilled water Then, it was washed with water and dried.

(B4)蒸留水にフッ化Zr及びフェノール樹脂を溶解させた処理液中に、上記(A1)または(A2、A3)の方法で作製しためっきレス鋼板、Niめっき鋼板を浸漬して陰極電解処理した後、水洗して乾燥させた。   (B4) Cathodic electrolytic treatment by immersing the plating-free steel sheet or Ni-plated steel sheet prepared by the method (A1) or (A2, A3) in a treatment solution in which Zr fluoride and a phenol resin are dissolved in distilled water. Then, it was washed with water and dried.

(B5)蒸留水にフッ化Zr、リン酸及びタンニン酸を溶解させた処理液中に、上記(A1)または(A2、A3)の方法で作製しためっきレス鋼板、Niめっき鋼板を浸漬して陰極電解処理した後、水洗して乾燥させた。   (B5) A plating-less steel sheet or Ni-plated steel sheet prepared by the method (A1) or (A2, A3) is immersed in a treatment solution in which Zr fluoride, phosphoric acid and tannic acid are dissolved in distilled water. After the cathodic electrolysis treatment, it was washed with water and dried.

なお、上記の(B1)〜(B5)で用いた化成処理液の成分は、それぞれ以下の表2の通りである。   In addition, the component of the chemical conversion liquid used by said (B1)-(B5) is as Table 2 below, respectively.

上述の方法で作製した各容器用鋼板について、化成処理皮膜層中の金属Zr量、P量を蛍光X線を用いた定量分析法により測定した。また、化成処理皮膜層中の炭素量は、ガスクロマトグラフィによる全炭素量測定法により測定した値から、鋼板中に含まれる炭素量をバックグラウンドとして差し引くことにより求めた。   About each steel plate for containers produced by the above-mentioned method, the metal Zr amount and the P amount in the chemical conversion coating layer were measured by a quantitative analysis method using fluorescent X-rays. The amount of carbon in the chemical conversion coating layer was determined by subtracting the amount of carbon contained in the steel sheet as the background from the value measured by the total carbon content measurement method by gas chromatography.

<性能評価方法>
次に、上述の方法で作製した各容器用鋼板を試験材とし、これら実施例及び比較例の試験材について、加工性、溶接性、フィルム密着性、塗料密着性、耐食性、耐錆性及び外観の各性能を評価した。以下、その具体的な評価方法及び評価基準について説明する。
<Performance evaluation method>
Next, each container steel plate produced by the above-mentioned method is used as a test material, and the test materials of these examples and comparative examples are processability, weldability, film adhesion, paint adhesion, corrosion resistance, rust resistance and appearance. Each performance of was evaluated. The specific evaluation method and evaluation criteria will be described below.

(1)耐食性
実施例及び比較例の各試験材の一方の面に、エポキシ−フェノール樹脂を塗布した後、200℃の温度条件下で30分間保持することにより焼付を行った。そして、この樹脂を塗布した部分に鋼基材に達する深さのクロスカットを入れたものを、クエン酸(1.5質量%)−食塩(1.5質量%)の混合液からなる試験液に、45℃の温度条件下で72時間浸漬し、洗浄及び乾燥した後、テープ剥離試験を行い、クロスカット部における塗膜(エポキシ−フェノール樹脂膜)の下の腐食状況及び平板部の腐食状況で評価した。その結果、塗膜の下で腐食が認められなかったものを◎、塗膜の下に実用上問題ない程度の僅かな腐食が認められたものを○、塗膜の下に微小な腐食が認められたもの又は平板部に僅かな腐食が認められたものを△、塗膜の下に著しい腐食が認められたもの又は平板部に腐食が認められたものを×とした。
(1) Corrosion resistance After applying an epoxy-phenol resin to one surface of each of the test materials of Examples and Comparative Examples, baking was carried out by holding at 200 ° C. for 30 minutes. A test solution comprising a mixed solution of citric acid (1.5% by mass) -salt (1.5% by mass) obtained by adding a crosscut having a depth reaching the steel substrate to the portion coated with the resin. The film was immersed for 72 hours at 45 ° C., washed and dried, and then subjected to a tape peeling test. Under the coating film (epoxy-phenol resin film) in the cross-cut portion, the corrosion state of the flat plate portion. It was evaluated with. As a result, the case where no corrosion was observed under the coating film was ◎, the case where slight corrosion was observed under the coating film to the extent that there was no practical problem, and the minute corrosion was recognized under the coating film. The case where a slight corrosion was observed on the flat plate part or the case where a significant corrosion was observed under the coating film or the case where the plate part was found to be corrosive was rated as x.

(2)耐錆性
実施例及び比較例の各試験材の一方の面に、エポキシ−フェノール樹脂を塗布した後、200℃の温度条件下で30分間保持することにより焼付を行った。そして、この樹脂を塗布した部分に鋼基材に達する深さのクロスカットを入れたものを、クエン酸(1.5質量%)−食塩(1.5質量%)の混合液からなる試験液に、45℃の温度条件下で72時間浸漬し、洗浄及び乾燥した後、テープ剥離試験を行い、クロスカット部における塗膜(エポキシ−フェノール樹脂膜)の下の腐食状況及び平板部の腐食状況で評価した。その結果、塗膜の下で腐食が認められなかったものを◎、塗膜の下に実用上問題ない程度の僅かな腐食が認められたものを○、塗膜の下に微小な腐食が認められたもの又は平板部に僅かな腐食が認められたものを△、塗膜の下に著しい腐食が認められたもの又は平板部に腐食が認められたものを×とした。
(2) Rust resistance After applying an epoxy-phenolic resin to one surface of each test material of Examples and Comparative Examples, baking was performed by holding at 200 ° C. for 30 minutes. A test solution comprising a mixed solution of citric acid (1.5% by mass) -salt (1.5% by mass) obtained by adding a crosscut having a depth reaching the steel substrate to the portion coated with the resin. The film was immersed for 72 hours at 45 ° C., washed and dried, and then subjected to a tape peeling test. Under the coating film (epoxy-phenol resin film) in the cross-cut portion, the corrosion state of the flat plate portion. It was evaluated with. As a result, the case where no corrosion was observed under the coating film was ◎, the case where slight corrosion was observed under the coating film to the extent that there was no practical problem, and the minute corrosion was recognized under the coating film. The case where a slight corrosion was observed on the flat plate part or the case where a significant corrosion was observed under the coating film or the case where the plate part was found to be corrosive was rated as x.

(3)加工性
実施例及び比較例の各試験材の両面に、厚さが20μmのPETフィルムを200℃でラミネートした後、絞り加工及びしごき加工による製缶加工を段階的に行い、その成型性で評価した。その結果、破断、疵の発生が無く成型性が極めて良好であったものを○、破断、疵の発生が若干確認されたものを△、加工途中で破断が生じて加工不能となったものを×とした。
(3) Workability After laminating a PET film having a thickness of 20 μm on both surfaces of each test material of the examples and comparative examples at 200 ° C., a can-making process by drawing and ironing is performed in stages, and the molding is performed. It was evaluated by sex. As a result, it was found that there was no breakage or generation of wrinkles and the moldability was very good. X.

(4)溶接性
実施例及び比較例の各試験材を、ワイヤーシーム溶接機を使用し、溶接ワイヤースピード80m/分の条件で、電流を変更して溶接し、十分な溶接強度が得られる最小電流値(4000A以下)と、塵及び溶接スパッタ等の溶接欠陥が目立ち始める最大電流値(5000A以上)とからなる適正電流範囲の広さから総合的に評価した。その結果、同電流値範囲より広く溶接性が極めて良好であったものを○、前記範囲よりも狭いものを△、溶接不能であったものを×とした。
(4) Weldability The minimum that can obtain sufficient welding strength by welding each test material of the example and the comparative example by using a wire seam welding machine and changing the current at a welding wire speed of 80 m / min. The evaluation was comprehensively based on the width of an appropriate current range consisting of a current value (4000 A or less) and a maximum current value (5000 A or more) at which welding defects such as dust and welding spatter start to stand out. As a result, the case where the weldability was wider than that of the current value range and the weldability was extremely good was evaluated as ◯, the case where the weldability was narrower than the above range, and the case where welding was impossible.

(5)塗料密着性
実施例及び比較例の各試験材の一方の面に、エポキシ−フェノール樹脂を塗布した後、200℃の温度条件下で30分間保持することにより焼付を行った。そして、この樹脂を塗布した部分に、鋼基材に達する深さの切込みを、1mm間隔で碁盤目状に形成した後、この部分に粘着テープを貼り付けて剥離する碁盤目剥離試験を実施した。その結果、剥離が全くなかったものを◎、実用上問題無い程度の極僅かな剥離があったものを○、僅かな剥離があったものを△、大部分が剥離したものを×とした。
(5) Paint adhesion After applying an epoxy-phenolic resin to one surface of each test material of Examples and Comparative Examples, baking was carried out by holding at 200 ° C. for 30 minutes. And after forming notches with a depth reaching the steel substrate in a grid pattern at intervals of 1 mm in the part where the resin was applied, a cross-cut peel test was performed in which an adhesive tape was applied to the part and peeled off. . As a result, ◎ indicates that there was no peeling at all, ○ indicates that there was a slight peeling that does not cause a problem in practice, △ indicates that there was a slight peeling, and × indicates that most of the peeling has occurred.

(6)フィルム密着性
実施例及び比較例の各試験材の両面に、厚さが20μmのPETフィルムを200℃でラミネートした後、絞りしごき加工を行って缶体を作製し、この缶体に対して、125℃で30分間のレトルト処理を行い、その際のフィルムの剥離状況で評価した。その結果、剥離が全くなかったものを◎、実用上問題が無い程度の極僅かな剥離が生じていたものを○、僅かな剥離が生じていたものを△、大部分で剥離が生じていたものを×とした。
(6) Film adhesion After laminating a PET film having a thickness of 20 μm on both surfaces of each of the test materials of Examples and Comparative Examples at 200 ° C., a squeezing and ironing process was performed to produce a can body. On the other hand, the retort process for 30 minutes was performed at 125 degreeC, and the peeling condition of the film in that case evaluated. As a result, ◎ indicates that there was no peeling, ◯ indicates that there was a slight peeling with no practical problem, △ indicates that there was a slight peeling, and most of the peeling occurred. The thing was made into x.

(7)外観
実施例及び比較例の各試験材を目視で観察し、Zr皮膜、リン酸皮膜及びフェノール樹脂皮膜に発生したムラの状況で評価した。その結果、全くムラがなかったものを◎、実用上問題がない程度の極僅かなムラがあったものを○、僅かなムラが発生したものを△、著しくムラが発生していたものを×とした。
(7) Appearance Each test material of Examples and Comparative Examples was visually observed and evaluated in terms of unevenness generated in the Zr film, phosphoric acid film and phenol resin film. As a result, it was ◎ that there was no unevenness at all, ◯ that had slight unevenness to the extent that there was no practical problem, △ that had slight unevenness, and × that had extremely unevenness × It was.

(8)島状Sn形成状況
Ni系めっきの後にSnめっきを行った場合の島状Sn形成状況を光学顕微鏡にて表面を観察し、島状Sn状況を評価した。全体的に島が形成されている場合を○、部分的に島が形成されていない部分がある場合を△、島形成されていない場合を×とした。
(8) Island-like Sn formation situation The surface of the island-like Sn formation situation when Sn plating was performed after Ni-based plating was observed with an optical microscope, and the island-like Sn situation was evaluated. The case where islands were formed as a whole was indicated by ◯, the case where there were portions where no islands were formed was indicated by Δ, and the case where islands were not formed were indicated by ×.

以上の結果を下記表3及び表4に示す。なお、下記表3及び表4には、実施例及び比較例の各試験材におけるNiめっき層量及び各皮膜の付着量も併せて示す。また、下記表3及び表4に示すNiめっき量は蛍光X線測定法により求めた値であり、各皮膜の付着量は、Zr皮膜量(Zr量)及びリン酸皮膜量(P量)については蛍光X線での定量分析により求めた値であり、フェノール樹脂皮膜量(C量)についてはガスクロマトグラフィによる全炭素量測定法(鋼中に含まれるC量はバックグラウンドとして差し引いた)により求めた値である。   The above results are shown in Tables 3 and 4 below. In addition, in the following Table 3 and Table 4, the amount of Ni plating layer and the amount of adhesion of each film in each test material of Examples and Comparative Examples are also shown. Moreover, the Ni plating amount shown in the following Table 3 and Table 4 is a value obtained by a fluorescent X-ray measurement method, and the adhesion amount of each film is about the Zr film amount (Zr amount) and the phosphoric acid film amount (P amount). Is a value obtained by quantitative analysis with fluorescent X-rays, and the amount of phenol resin film (C amount) is obtained by a total carbon amount measurement method by gas chromatography (the amount of C contained in steel is subtracted as background). Value.

また、処理表面をSEM観察し、任意の粒子の一端と他端とを結ぶ線分のうち最大の長さを有する線分である長径の長さをa(nm)、前記粒子の一端と他端とを結ぶ線分であり前記長径と直交する線分のうち最大の長さを有する線分である短径の長さをb(nm)とし、本実施例に含まれる皮膜中の粒子の粒子径(nm)として、{(a+b)/2}(nm)の値を求めた。   Further, the treated surface is observed with an SEM, and the length of the major axis which is the line segment having the maximum length among the line segments connecting one end and the other end of an arbitrary particle is represented by a (nm), and one end of the particle and the other The length of the minor axis that is the line segment connecting the ends and having the maximum length among the line segments orthogonal to the major axis is b (nm), and the particles in the film included in this example As the particle diameter (nm), a value of {(a + b) / 2} (nm) was obtained.


上記表3に示すように、Zr付着量、P付着量、C付着量及び粒子径が本発明の範囲内に属する実施例1〜52については、上記(1)〜(7)の評価はいずれも良好な結果を示した。なお、島状のSnめっき層を形成した実施例1〜20、41〜52では、いずれも全体的に島状Snが形成されていた。   As shown in Table 3 above, with respect to Examples 1 to 52 in which the Zr adhesion amount, the P adhesion amount, the C adhesion amount, and the particle diameter are within the scope of the present invention, the evaluations of (1) to (7) Also showed good results. In Examples 1 to 20 and 41 to 52 in which the island-shaped Sn plating layer was formed, the island-shaped Sn was entirely formed.

一方、上記表4に示すように、Zr付着量、P付着量、C付着量又は粒子径が本発明の範囲外にあるもの(比較例1、2、6〜15)、あるいは、Zr皮膜、リン酸皮膜、フェノール樹脂皮膜のいずれか1種のみしか含まないもの(比較例3〜5)は、上記(1)〜(7)の評価が実施例1〜52よりも劣るものとなった。特に、Zr皮膜、リン酸皮膜、フェノール樹脂皮膜のいずれか1種のみしか含まない比較例3〜5は、耐食性及び密着性が著しく劣ることが示唆された。   On the other hand, as shown in Table 4 above, the amount of Zr adhesion, the amount of P adhesion, the amount of C adhesion or the particle diameter is outside the scope of the present invention (Comparative Examples 1, 2, 6 to 15), or the Zr film, In the case where only one of the phosphoric acid film and the phenol resin film was included (Comparative Examples 3 to 5), the evaluations of the above (1) to (7) were inferior to those of Examples 1 to 52. In particular, it was suggested that Comparative Examples 3 to 5 containing only one of a Zr film, a phosphoric acid film, and a phenol resin film are remarkably inferior in corrosion resistance and adhesion.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に規制されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not controlled by this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明の一実施形態に係る下地めっき層の第1の例について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the 1st example of the base plating layer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る下地めっき層の第2の例について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the 2nd example of the base plating layer which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係る粒子の測定方法について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the measuring method of the particle | grains which concern on the same embodiment. 同実施形態に係る低温電解処理により製造したジルコニウム皮膜及び同実施形態に係る低温電解処理を行なわずに製造したジルコニウム皮膜の状態を説明するためのSEM写真である。It is a SEM photograph for demonstrating the state of the zirconium membrane | film | coat manufactured by the low-temperature electrolytic process which concerns on the same embodiment, and the zirconium film | membrane manufactured without performing the low-temperature electrolytic process which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る低温電解処理装置について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the low temperature electrolysis processing apparatus which concerns on the same embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 鋼板
20 Fe−Ni合金めっき層
30 島状Sn
35 Snめっき層
40 化成処理皮膜層
100 低温電解処理装置
102 電解処理液
104 容器
106 アノード電極
108 電解処理鋼板
110 整流器
112 正極
114 負極
10 Steel plate 20 Fe-Ni alloy plating layer 30 Island-like Sn
35 Sn plating layer 40 Chemical conversion treatment film layer 100 Low-temperature electrolytic treatment apparatus 102 Electrolytic treatment liquid 104 Container 106 Anode electrode 108 Electrolytically treated steel plate 110 Rectifier 112 Positive electrode 114 Negative electrode

Claims (6)

鋼板表面にニッケルめっきまたは鉄−ニッケル合金めっきを施した下地ニッケル層が形成され、前記下地ニッケル層上に施されたスズめっきの一部と前記下地ニッケル層の一部または全部とが合金化された島状スズを含むスズめっき層が形成されためっき鋼板と、
前記めっき鋼板上に形成され、1種または2種以上のジルコニウム化合物から形成され金属ジルコニウム量で0.1mg/m〜9mg/mのジルコニウムを含有するジルコニウム皮膜、1種または2種以上のリン酸化合物で形成されリン量で0.1〜8mg/mのリン酸を含有するリン酸皮膜、及び炭素量で0.05〜8mg/mのフェノール樹脂を含有するフェノール樹脂皮膜から選択された少なくとも2種以上の皮膜を含む化成処理皮膜層と、
を有し、
前記化成処理皮膜層中の任意の粒子の一端と他端とを結ぶ線分のうち最大の長さを有する線分である長径の長さをa(nm)、前記粒子の一端と他端とを結ぶ線分であり前記長径と直交する線分のうち最大の長さを有する線分である短径の長さをb(nm)としたとき、(a+b)/2≦200(nm)であることを特徴とする、容器用鋼板。
A base nickel layer formed by nickel plating or iron-nickel alloy plating is formed on the steel sheet surface, and a part of the tin plating applied on the base nickel layer and a part or all of the base nickel layer are alloyed. A plated steel sheet on which a tin plating layer containing tin-like islands is formed;
Wherein formed on the plated steel sheet, one or more formed from a zirconium compound metal zirconium content of zirconium containing zirconium 0.1mg / m 2 ~9mg / m 2 film, one or more A phosphoric acid film formed with a phosphoric acid compound and containing 0.1 to 8 mg / m 2 of phosphoric acid in terms of phosphorus and a phenolic resin film containing 0.05 to 8 mg / m 2 of phenolic resin in terms of carbon A chemical conversion coating layer comprising at least two types of coatings formed;
Have
The length of the major axis, which is the line segment having the maximum length among the line segments connecting one end and the other end of any particle in the chemical conversion coating layer, is a (nm), and the one end and the other end of the particle (B + nm) / 2 ≦ 200 (nm), where b (nm) is the length of the minor axis that is the line segment connecting the two and perpendicular to the major axis. A steel plate for containers, characterized by being.
前記下地ニッケル層は、金属ニッケル量で5〜150mg/mのニッケルを含有し、
前記スズめっき層は、金属スズ量で300〜3000mg/mのスズを含有し、
前記スズめっきの一部と前記下地ニッケル層の一部または全部との合金化は、溶融溶錫処理により行われることを特徴とする、請求項1に記載の容器用鋼板。
The base nickel layer contains 5 to 150 mg / m 2 of nickel in terms of metallic nickel,
The tin plating layer contains 300 to 3000 mg / m 2 of tin in terms of metal tin,
2. The steel plate for containers according to claim 1, wherein the alloying of a part of the tin plating and a part or all of the base nickel layer is performed by a molten tin treatment.
鋼板の少なくとも片面に形成されたスズめっき層と、
前記スズめっき層上に形成され、1種または2種以上のジルコニウム化合物から形成され金属ジルコニウム量で0.1mg/m〜9mg/mのジルコニウムを含有するジルコニウム皮膜、1種または2種以上のリン酸化合物で形成されリン量で0.1〜8mg/mのリン酸を含有するリン酸皮膜、及び炭素量で0.05〜8mg/mのフェノール樹脂を含有するフェノール樹脂皮膜から選択された少なくとも2種以上の皮膜を含む化成処理皮膜層と、
を有し、
前記化成処理皮膜層中の任意の粒子の一端と他端とを結ぶ線分のうち最大の長さを有する線分である長径の長さをa(nm)、前記粒子の一端と他端とを結ぶ線分であり前記長径と直交する線分のうち最大の長さを有する線分である短径の長さをb(nm)としたとき、(a+b)/2≦200(nm)であることを特徴とする、容器用鋼板。
A tin plating layer formed on at least one side of the steel plate;
Wherein formed on the tin-plating layer, one or more formed from a zirconium compound metal zirconium content of zirconium containing zirconium 0.1mg / m 2 ~9mg / m 2 film, one or more A phosphoric acid film containing 0.1 to 8 mg / m 2 of phosphoric acid and a phenolic resin film containing 0.05 to 8 mg / m 2 of phenolic resin A chemical conversion coating layer containing at least two or more selected coatings;
Have
The length of the major axis, which is the line segment having the maximum length among the line segments connecting one end and the other end of any particle in the chemical conversion coating layer, is a (nm), and the one end and the other end of the particle (B + nm) / 2 ≦ 200 (nm), where b (nm) is the length of the minor axis that is the line segment connecting the two and perpendicular to the major axis. A steel plate for containers, characterized by being.
前記スズめっき層は、金属スズ量で560mg/m〜5600mg/mのスズを含有することを特徴とする、請求項3に記載の容器用鋼板。 The tin plating layer is characterized by containing tin 560mg / m 2 ~5600mg / m 2 by metal tin content, container steel sheet according to claim 3. 前記化成処理皮膜層は、少なくとも前記ジルコニウム皮膜を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の容器用鋼板。   The said chemical conversion treatment film layer contains the said zirconium film at least, The steel plate for containers in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記化成処理皮膜層は、前記ジルコニウム皮膜、前記リン酸皮膜、及び前記フェノール樹脂皮膜を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の容器用鋼板。   The said chemical conversion treatment film layer contains the said zirconium film, the said phosphoric acid film, and the said phenol resin film, The steel plate for containers in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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