JP2014162978A - Method of producing surface-treated steel plate - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a surface-treated steel plate which enables thickening of a film of a metal-oxygen compound formed on a metal substrate while preventing occurrence of appearance defects, e.g. arc spots, in the metal substrate.SOLUTION: A plurality of rolls provided in each of a plurality of electrolytic treatment tanks 30 and 40, including a roll for transferring a steel plate to the electrolytic treatment tank and a roll for pulling up the steel plate from the electrolytic treatment tank, consist of a conduction roll 65 connected electrically to a power source for electrifying a DC current to the steel plate and non-conduction rolls 61, 63, 67, 69 and 71 not connected to the power source. The conduction roll is arranged so that, after formation of a metal-oxygen compound on a surface of the steel plate in contact with the roll by an electrolytic treatment, the metal-oxygen compound does not come in contact with the conduction roll, leading to elimination of the possibility of occurrence of arc spots.

Description

本発明は、表面処理鋼板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a surface-treated steel sheet.

金属基材上にZr、Al、またはTiなどの金属酸素化合物を主成分とする皮膜を形成する方法として、化成処理を用いる方法が広く用いられている。化成処理を用いる方法においては、金属基材を処理液に浸漬させ、金属基材表面にエッチング処理を施し、金属基材表面近傍におけるpHを上昇させることで、金属基材表面に金属酸素化合物が析出し、金属基材上に金属酸素化合物皮膜が形成される。   As a method for forming a film mainly composed of a metal oxygen compound such as Zr, Al, or Ti on a metal substrate, a method using chemical conversion treatment is widely used. In the method using chemical conversion treatment, the metal substrate is immersed in the treatment liquid, the surface of the metal substrate is etched, and the pH in the vicinity of the surface of the metal substrate is increased, so that the metal oxygen compound is formed on the surface of the metal substrate. Precipitates and a metal oxygen compound film is formed on the metal substrate.

しかしながら、このような化成処理を用いる方法では、金属酸素化合物皮膜が形成される速度は、処理液中における化学反応速度に依存するため、金属基材上に金属酸素化合物皮膜を形成するために長時間を要するという問題がある。   However, in the method using such a chemical conversion treatment, the rate at which the metal oxygen compound film is formed depends on the chemical reaction rate in the treatment liquid, so that it is long to form the metal oxygen compound film on the metal substrate. There is a problem that it takes time.

これに対し、たとえば、特許文献1では、陰極電解処理により金属酸素化合物皮膜を形成する方法、すなわち、金属酸素化合物を含む電解処理液を用い、金属基材表面近傍において、電解処理液中に含まれる水を電気分解することで水素を発生させ、金属基材表面近傍におけるpHを上昇させて、金属基材上に金属酸素化合物を析出させる方法が開示されている。この特許文献1に開示された陰極電解処理を用いることにより、化成処理を用いた方法と比較して、より短い時間で金属酸素化合物皮膜を形成することが可能となる。   On the other hand, for example, in Patent Document 1, a method of forming a metal oxygen compound film by cathodic electrolysis, that is, using an electrolysis solution containing a metal oxygen compound, is included in the electrolysis solution near the surface of the metal substrate. A method is disclosed in which hydrogen is generated by electrolyzing the generated water, the pH in the vicinity of the surface of the metal substrate is raised, and a metal oxygen compound is deposited on the metal substrate. By using the cathodic electrolysis treatment disclosed in Patent Document 1, it is possible to form a metal oxygen compound film in a shorter time as compared with a method using chemical conversion treatment.

特開2010−121218号公報JP 2010-121218 A

しかしながら、上記特許文献1に開示されている陰極電解処理では、複数の電解処理槽を備える構成とし、かつ、金属基材を電解処理槽中に送るためのロール、および金属基材を電解処理槽から引き上げるためのロールのうち、全てのロールを電源と電気的に接続された通電ロール(コンダクターロール)とし、このような通電ロールを用いて金属基材に通電させて陰極電解処理を行っているため、次のような問題が生じる。   However, the cathode electrolytic treatment disclosed in Patent Document 1 has a configuration including a plurality of electrolytic treatment tanks, and a roll for feeding the metal base material into the electrolytic treatment tank, and the metal base material in the electrolytic treatment tank. Among the rolls to be pulled up, all the rolls are energized rolls (conductor rolls) that are electrically connected to the power source, and the electrolysis is performed by energizing the metal substrate using such energized rolls. Therefore, the following problems arise.

すなわち、上記特許文献1に開示されている陰極電解処理においては、電解処理により形成される金属酸素化合物皮膜は、絶縁性の皮膜であるため、金属酸素化合物皮膜が形成された金属基材を電解処理槽から引き上げるために用いられる通電ロールから、金属基材に通電させるために通電ロールに過剰な電圧が印加されることとなる。そして、この場合において、この通電ロール上に、金属基材に形成された金属酸素化合物皮膜の剥離物や、電解処理液の析出物などが堆積することがあり、上述したように通電ロールには過剰な電圧が印加されているため、このような堆積物に起因する凹凸により、通電ロール上で局所的に高電圧放電が起こってしまい、これにより、金属基材に放電跡(アークスポット)等の外観不良が発生してしまうという問題がある。加えて、上記特許文献1に開示されている陰極電解処理においては、通電ロールに過剰な電圧が印加されることにより、通電ロールが破損してしまうという問題や、局所的な高電圧放電が発生した場合には、その都度、通電ロールのメンテナンスをする必要があるという問題もある。更に、アークスポットが発生した鋼板を金属缶等に用いると、アークスポット部が表面処理の欠陥部となるため、缶の内面側では耐食性不良を生じる他、缶の外面側では外観不良を誘発する。加えて、アークスポットがひどい場合には、缶に孔が空いて内容品の漏洩にも繋がることとなる。   That is, in the cathodic electrolysis process disclosed in Patent Document 1, the metal oxygen compound film formed by the electrolysis process is an insulating film. Therefore, the metal base material on which the metal oxygen compound film is formed is electrolyzed. An excessive voltage is applied to the energizing roll in order to energize the metal base material from the energizing roll used for lifting from the treatment tank. In this case, a peeled-off product of the metal oxygen compound film formed on the metal base material or a deposit of the electrolytic treatment liquid may be deposited on the current-carrying roll. Since an excessive voltage is applied, unevenness due to such deposits causes high-voltage discharge locally on the energizing roll, which causes discharge traces (arc spots) etc. on the metal substrate. There is a problem that a poor appearance occurs. In addition, in the cathodic electrolysis treatment disclosed in Patent Document 1, a problem that the energizing roll is damaged due to an excessive voltage applied to the energizing roll and local high voltage discharge occurs. In such a case, there is a problem that it is necessary to maintain the energizing roll each time. In addition, when a steel plate with an arc spot is used for a metal can, the arc spot portion becomes a defective part of the surface treatment, which causes a corrosion resistance defect on the inner surface side of the can and an appearance defect on the outer surface side of the can. . In addition, when the arc spot is severe, a hole is formed in the can, leading to leakage of contents.

特に、金属基材上に形成する金属酸素化合物皮膜の厚みが厚くなるほど、その絶縁性は高くなるため、このような通電ロールに印加される電圧も高くなる傾向にあり、そのため、金属酸素化合物皮膜の厚みを厚く形成するほど、このような問題は顕著になる傾向にある。そのため、上述したような問題を生じることなく、金属酸素化合物皮膜の厚みを厚くすることは困難であった。   In particular, the greater the thickness of the metal oxygen compound film formed on the metal substrate, the higher the insulation, and therefore the voltage applied to such a current-carrying roll tends to increase. Such a problem tends to become more prominent as the thickness of the film is increased. For this reason, it has been difficult to increase the thickness of the metal oxygen compound film without causing the above-described problems.

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、金属基材におけるアークスポット等の外観不良の発生を防止しながら、金属基材上に形成する金属酸素化合物皮膜の厚膜化を可能とし、製造される表面処理鋼板の生産性を向上させることができる表面処理鋼板の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and its purpose is to increase the thickness of the metal oxygen compound film formed on the metal substrate while preventing the appearance of defects such as arc spots on the metal substrate. An object of the present invention is to provide a method for producing a surface-treated steel sheet that can be made and can improve the productivity of the surface-treated steel sheet to be produced.

本発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、金属イオンを含む処理液と、電極とを備える電解処理槽中で、陰極電解処理により、鋼板上に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する場合において、鋼板を前記電解処理槽中に送るためのロールを、鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールとし、一方、鋼板を電解処理槽から引き上げるためのロールを、電源に接続されていない非通電ロールとすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have conducted a cathodic electrolytic treatment on a steel sheet containing a metal oxygen compound in an electrolytic treatment tank comprising a treatment liquid containing metal ions and an electrode. In the case of forming, the roll for sending the steel sheet into the electrolytic treatment tank is an energizing roll electrically connected to a power source for flowing a direct current through the steel sheet, while the steel sheet is pulled up from the electrolytic treatment tank. It has been found that the above object can be achieved by using a non-energizing roll that is not connected to a power source, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明によれば、金属イオンを含む処理液と電極とを備える電解処理槽を、複数有する電解処理ラインを用いて、鋼板を各前記電解処理槽中に連続的に送り、各前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理をそれぞれ行うことにより、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、前記鋼板は、複数の前記電解処理槽のそれぞれに対して設けられた、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るためのロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるためのロールにより、前記電解処理ラインを構成する各前記電解処理槽中に連続的に送られ、前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールと、電源に接続されていない非通電ロールとであり、前記鋼板の前記ロールに接する面に電解処理により前記金属酸素化合物が形成された後は、当該金属酸素化合物と前記通電ロールとが接触しないように前記通電ロールを配置することで、アークスポットを発生させないようにすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法が提供される。
なお、前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールのうち、前記鋼板の前記ロールに接する面を最初に電解処理する電解処理槽中に送るためのロールが、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールであってもよい。
That is, according to the present invention, by using an electrolytic treatment line having a plurality of electrolytic treatment tanks including metal ions containing a treatment liquid and electrodes, a steel plate is continuously fed into each electrolytic treatment tank, Production of a surface-treated steel sheet having a step of forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet by performing electrolytic treatment by flowing a direct current between the steel sheet and the electrode in the treatment tank. A method, wherein the steel plate is provided for each of a plurality of the electrolytic treatment tanks, and a roll for feeding the steel plate into the electrolytic treatment tank, and for lifting the steel plate from the electrolytic treatment tank. The plurality of rolls provided in the electrolytic treatment line are continuously fed into each electrolytic treatment tank constituting the electrolytic treatment line by a roll, and direct current is passed through the steel plate. After the metal oxygen compound is formed by electrolytic treatment on the surface of the steel sheet that is in contact with the roll, the current-carrying roll electrically connected to the power source and the non-energized roll not connected to the power source By providing the energizing roll so that the metal oxygen compound and the energizing roll do not contact with each other, an arc spot is not generated, and a method for producing a surface-treated steel sheet is provided.
Among the plurality of rolls provided in the electrolytic treatment line, a roll for sending a surface in contact with the roll of the steel plate into an electrolytic treatment tank that performs electrolytic treatment first causes a direct current to flow through the steel plate. It may be an energizing roll electrically connected to the power source.

また、本発明によれば、金属イオンを含む処理液と電極とを備える電解処理槽を、複数有する電解処理ラインを用いて、鋼板を各前記電解処理槽中に連続的に送り、各前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理をそれぞれ行うことにより、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、前記鋼板は、複数の前記電解処理槽のそれぞれに対して設けられた、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るためのロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるためのロールにより、前記電解処理ラインを構成する各前記電解処理槽中に連続的に送られ、前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールと、電源に接続されていない非通電ロールとであり、前記鋼板の前記通電ロールに接する面の前記金属酸素化合物を含む皮膜の抵抗値と当該通電ロールに印加される電圧とを制御することで、前記鋼板と前記通電ロールとが接触したときにアークスポットを発生させないようにすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法が提供される。   Further, according to the present invention, by using an electrolytic treatment line having a plurality of electrolytic treatment tanks including metal ions-containing treatment liquid and electrodes, a steel plate is continuously fed into each electrolytic treatment tank, Production of a surface-treated steel sheet having a step of forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet by performing electrolytic treatment by flowing a direct current between the steel sheet and the electrode in the treatment tank. A method, wherein the steel plate is provided for each of a plurality of the electrolytic treatment tanks, and a roll for feeding the steel plate into the electrolytic treatment tank, and for lifting the steel plate from the electrolytic treatment tank. A plurality of rolls, which are continuously fed into the respective electrolytic treatment tanks constituting the electrolytic treatment line by a roll, and are provided in the electrolytic treatment line, allow a direct current to flow through the steel plate. A conductive roll electrically connected to the power source and a non-conductive roll not connected to the power source, and the resistance value of the coating containing the metal oxygen compound on the surface of the steel sheet in contact with the conductive roll and the conductive roll By controlling the applied voltage, there is provided a method for producing a surface-treated steel sheet, wherein an arc spot is not generated when the steel sheet and the energizing roll come into contact with each other.

また、本発明によれば、金属イオンを含む処理液と電極とを備える電解処理槽を、複数有する電解処理ラインを用いて、鋼板を各前記電解処理槽中に連続的に送り、各前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理をそれぞれ行うことにより、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、前記鋼板は、複数の前記電解処理槽のそれぞれに対して設けられた、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るためのロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるためのロールにより、前記電解処理ラインを構成する各前記電解処理槽中に連続的に送られ、前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールと、電源に接続されていない非通電ロールとであり、前記鋼板の前記通電ロールに接する面の前記金属酸素化合物を含む皮膜の抵抗値と、当該通電ロールに印加される電圧と、配置する前記通電ロールの数と、を制御することで、前記鋼板と前記通電ロールとが接触したときにアークスポットを発生させないようにすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法が提供される。   Further, according to the present invention, by using an electrolytic treatment line having a plurality of electrolytic treatment tanks including metal ions-containing treatment liquid and electrodes, a steel plate is continuously fed into each electrolytic treatment tank, Production of a surface-treated steel sheet having a step of forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet by performing electrolytic treatment by flowing a direct current between the steel sheet and the electrode in the treatment tank. A method, wherein the steel plate is provided for each of a plurality of the electrolytic treatment tanks, and a roll for feeding the steel plate into the electrolytic treatment tank, and for lifting the steel plate from the electrolytic treatment tank. A plurality of rolls, which are continuously fed into the respective electrolytic treatment tanks constituting the electrolytic treatment line by a roll, and are provided in the electrolytic treatment line, allow a direct current to flow through the steel plate. A conductive roll electrically connected to the power source, and a non-conductive roll not connected to the power source, the resistance value of the coating containing the metal oxygen compound on the surface of the steel sheet in contact with the conductive roll, and the conductive roll The surface-treated steel sheet is characterized in that an arc spot is not generated when the steel sheet and the energizing roll come into contact with each other by controlling the voltage applied to the energizing roll and the number of the energizing rolls to be arranged. A manufacturing method is provided.

また、本発明によれば、金属イオンを含む処理液と、電極とを備える電解処理槽中に、鋼板を連続的に送り、前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理を行い、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、前記鋼板は、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るための第1のロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるための第2のロールにより、前記電解処理槽中に連続的に送られ、前記第1のロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールであり、前記第2のロールは、電源に接続されていない非通電ロールであることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法が提供される。   According to the present invention, a steel plate is continuously fed into an electrolytic treatment tank including a treatment liquid containing metal ions and an electrode, and a direct current is applied between the steel plate and the electrode in the electrolytic treatment tank. A method for producing a surface-treated steel sheet, comprising a step of performing an electrolytic treatment by passing an electric current and forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet, wherein the steel sheet is placed in the electrolytic treatment tank. A first roll for feeding and a second roll for pulling up the steel plate from the electrolytic treatment tank are continuously fed into the electrolytic treatment tank, and the first roll has a direct current applied to the steel plate. There is provided a method for producing a surface-treated steel sheet, wherein the second roll is a non-energized roll not connected to a power source. .

本発明の製造方法において、前記処理液が、Zr、Al、およびTiのうち、少なくとも1種の金属のイオンを含むことが好ましい。
本発明の製造方法において、前記処理液のpHが2〜5であることが好ましい。
本発明の製造方法において、前記鋼板の表面に形成される前記皮膜表面の電気抵抗値は、好ましくは0.1Ω以上,より好ましくは0.3Ω以上である。
本発明の製造方法において、前記鋼板の表面に形成される前記皮膜中の金属のモル量は、好ましくは0.5mmol/m以上,より好ましくは0.7mmol/m以上である。
本発明の製造方法において、前記鋼板の表面に形成される前記皮膜厚みは、好ましくは15nm以上である。
In the manufacturing method of this invention, it is preferable that the said process liquid contains the ion of at least 1 sort (s) of metal among Zr, Al, and Ti.
In the manufacturing method of this invention, it is preferable that pH of the said processing liquid is 2-5.
In the production method of the present invention, the electric resistance value of the film surface formed on the surface of the steel sheet is preferably 0.1Ω or more, more preferably 0.3Ω or more.
In the production method of the present invention, the molar amount of the metal of the coating to be formed on the surface of the steel sheet is preferably 0.5 mmol / m 2 or more, more preferably 0.7 mmol / m 2 or more.
In the production method of the present invention, the thickness of the film formed on the surface of the steel plate is preferably 15 nm or more.

また、本発明によれば、上記の製造方法を用いて作製される金属缶用表面処理鋼板が提供される。   Moreover, according to this invention, the surface-treated steel plate for metal cans produced using said manufacturing method is provided.

本発明によれば、金属基材におけるアークスポット等の外観不良の発生を防止しながら、金属基材上に形成する金属酸素化合物皮膜の厚膜化を可能とし、製造される表面処理鋼板の生産性を向上させることができる表面処理鋼板の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to increase the thickness of a metal oxygen compound film formed on a metal substrate while preventing the occurrence of appearance defects such as arc spots on the metal substrate, and to produce a surface-treated steel sheet to be produced. The manufacturing method of the surface treatment steel plate which can improve property can be provided.

図1は、本実施形態に係る表面処理ラインの構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a surface treatment line according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る電解処理槽の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the electrolytic treatment tank according to the present embodiment. 図3は、従来例に係る電解処理槽の構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of an electrolytic treatment tank according to a conventional example. 図4は、本実施形態に係る電解処理槽の別の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the electrolytic treatment tank according to the present embodiment. 図5は、本実施形態に係る電解処理槽のさらに別の例を示す図である。FIG. 5 is a view showing still another example of the electrolytic treatment tank according to the present embodiment. 図6は、本実施形態に係る表面処理ラインの構成の別の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the configuration of the surface treatment line according to the present embodiment. 図7は、本実施形態に係る表面処理ラインの構成のさらに別の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing still another example of the configuration of the surface treatment line according to the present embodiment.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の製造方法に用いられる表面処理ライン100の構成を示す図である。本実施形態の表面処理ライン100は、基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成するためのラインであり、図1に示すように、酸洗処理槽10、酸洗液リンス処理槽20、第1電解処理槽30、第2電解処理槽40、電解液リンス処理槽50、キャリアロール61,63,65,67,69,71、およびシンクロール62,64,66,68,70を備えている。なお、これらのキャリアロールのうち、基材1を第1電解処理槽30に搬送する際に用いられるキャリアロール65は、後述する整流器を介して、外部電源と電気的に接続されることにより通電しており、基材1を搬送しながら通電させることが可能なコンダクターロールとしての機能を有する。また、図1に示すアノード80a〜80hは、整流器を介して外部電源と電気的に接続されることにより通電しており、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40において基材1に対して電解処理を施す際に電極として作用する。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a surface treatment line 100 used in the manufacturing method of the present embodiment. The surface treatment line 100 of this embodiment is a line for forming a metal oxygen compound film on the substrate 1, and as shown in FIG. 1, the pickling treatment tank 10, the pickling solution rinse treatment tank 20, the first 1 electrolytic treatment tank 30, second electrolytic treatment tank 40, electrolytic solution rinsing treatment tank 50, carrier rolls 61, 63, 65, 67, 69, 71, and sink rolls 62, 64, 66, 68, 70 are provided. . Of these carrier rolls, the carrier roll 65 used when transporting the substrate 1 to the first electrolytic treatment tank 30 is energized by being electrically connected to an external power source via a rectifier described later. It has a function as a conductor roll that can be energized while transporting the substrate 1. Further, the anodes 80a to 80h shown in FIG. 1 are energized by being electrically connected to an external power source through a rectifier, and the base material 1 is applied to the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40. On the other hand, it acts as an electrode when the electrolytic treatment is performed.

本実施形態においては、基材1は、表面処理ライン100において、各キャリアロールにより、酸洗処理槽10、酸洗液リンス処理槽20、第1電解処理槽30、第2電解処理槽40、および電解液リンス処理槽50に、この順で送られ、各処理槽において各種処理が施される。具体的には、まず、基材1は、酸洗処理槽10内において、酸洗処理液により酸洗され、次いで、酸洗液リンス処理槽20内において、基材1に付着した酸洗処理液が水洗される。そして、基材1は、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40内において、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40に満たされた電解処理液中で、アノード80a〜80hとそれぞれ対峙した際に、通電したキャリアロール65を介して電源から印加された直流電流の作用により、電解処理が施され、表面に金属酸素化合物皮膜が形成される。その後、基材1は、電解液リンス処理槽50内において、基材1に付着した電解処理液が水洗される。   In this embodiment, the base material 1 is a pickling treatment tank 10, a pickling liquid rinsing treatment tank 20, a first electrolytic treatment tank 30, a second electrolytic treatment tank 40, and the like in the surface treatment line 100 by each carrier roll. And the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 in this order, and various treatments are performed in each treatment tank. Specifically, first, the base material 1 is pickled with a pickling solution in the pickling bath 10, and then pickled in the pickling solution rinsing bath 20. The liquid is washed with water. And the base material 1 is the anode 80a-80h in the electrolytic treatment liquid with which the 1st electrolytic treatment tank 30 and the 2nd electrolytic treatment tank 40 were filled in the 1st electrolytic treatment tank 30 and the 2nd electrolytic treatment tank 40. When facing each other, electrolytic treatment is performed by the action of a direct current applied from a power source through the energized carrier roll 65, and a metal oxygen compound film is formed on the surface. Thereafter, the electrolytic treatment liquid adhering to the base material 1 is washed with water in the electrolytic solution rinsing treatment tank 50.

基材1としては、特に限定されず、たとえば、アルミキルド鋼連鋳材などをベースとした熱延鋼板、これらの熱延鋼板を酸洗して表面のスケール(酸化膜)を除去した後に冷間圧延した冷延鋼板、これらの熱延鋼板や冷延鋼板にZn、Sn、Ni、Cu、Alなどを含むめっき層を備えた鋼板などを用いることができる。また、これらの鋼板を脱脂水洗したものを基材1として用いてもよい。   The base material 1 is not particularly limited. For example, hot-rolled steel sheets based on an aluminum killed steel continuous cast material, etc., and after these hot-rolled steel sheets are pickled to remove surface scales (oxide films), they are cold-worked. A rolled cold-rolled steel sheet, a steel sheet provided with a plating layer containing Zn, Sn, Ni, Cu, Al, or the like on these hot-rolled steel sheets or cold-rolled steel sheets can be used. Moreover, you may use as a base material 1 what these steel plates washed with degreasing water.

酸洗処理槽10は、酸洗処理液で満たされており、基材1に対して電解処理の前処理としての酸洗処理液を施すための処理槽である。キャリアロール61により基材1が酸洗処理槽10中に送られると、基材1が酸洗処理液に浸漬されることで、基材1表面のスケール(酸化膜)が除去される。酸洗処理液としては、特に限定されず、基材1の種類に応じて酸の種類や、酸洗処理液の濃度、温度などを適宜選択することができる。   The pickling treatment tank 10 is filled with a pickling treatment liquid, and is a treatment tank for applying a pickling treatment liquid as a pretreatment for electrolytic treatment to the substrate 1. When the base material 1 is sent into the pickling treatment tank 10 by the carrier roll 61, the scale (oxide film) on the surface of the base material 1 is removed by immersing the base material 1 in the pickling treatment liquid. It does not specifically limit as a pickling process liquid, According to the kind of base material 1, the kind of acid, the density | concentration of a pickling process liquid, temperature, etc. can be selected suitably.

酸洗液リンス処理槽20は、基材1を水洗するための処理槽であり、たとえば、水で満たされた槽が挙げられる。酸洗液リンス処理槽20として、水で満たされた槽を用いる場合には、キャリアロール63により基材1が酸洗液リンス処理槽20中に送られると、基材1が水に浸漬されることで、基材1表面に付着した酸洗処理液が洗い流される。あるいは酸洗液リンス処理槽20としては、基材1を水洗するために、基材1に対して水をスプレーする設備としてもよい。この場合には、酸洗液リンス処理槽20に水を満たさなくても、基材1表面に付着した酸洗処理液をスプレーされた水で洗い流すことが出来る。   The pickling liquid rinsing treatment tank 20 is a treatment tank for washing the substrate 1 with water, and examples thereof include a tank filled with water. When a tank filled with water is used as the pickling solution rinsing treatment tank 20, when the substrate 1 is sent into the pickling solution rinsing treatment tank 20 by the carrier roll 63, the substrate 1 is immersed in water. As a result, the pickling solution adhering to the surface of the substrate 1 is washed away. Alternatively, the pickling solution rinsing treatment tank 20 may be a facility for spraying water on the base material 1 in order to wash the base material 1 with water. In this case, even if the pickling solution rinsing bath 20 is not filled with water, the pickling solution adhering to the surface of the substrate 1 can be washed away with the sprayed water.

第1電解処理槽30および第2電解処理槽40は、電解処理液で満たされており、電解処理により基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成するための処理槽である。第1電解処理槽30および第2電解処理槽40では、まず、キャリアロール65により基材1が第1電解処理槽30中に送られると、電解処理液中において、アノード80a〜80dの作用により基材1に対して電解処理が施される。次いで、キャリアロール67により、基材1が、第1電解処理槽30から引き上げられるとともに、第2電解処理槽40中に送られ、同様に、電解処理液中において、アノード80e〜80hの作用により基材1に対して電解処理が施される。なお、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の詳細な構成については後述する。   The first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 are filled with an electrolytic treatment liquid, and are treatment tanks for forming a metal oxygen compound film on the substrate 1 by electrolytic treatment. In the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40, first, when the base material 1 is sent into the first electrolytic treatment tank 30 by the carrier roll 65, the action of the anodes 80a to 80d in the electrolytic treatment liquid. Electrolytic treatment is performed on the substrate 1. Next, the base material 1 is pulled up from the first electrolytic treatment tank 30 by the carrier roll 67 and is sent into the second electrolytic treatment tank 40. Similarly, in the electrolytic treatment liquid, by the action of the anodes 80e to 80h. Electrolytic treatment is performed on the substrate 1. The detailed configuration of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 will be described later.

電解液リンス処理槽50は、基材1を水洗するための処理槽であり、水で満たされていてもよいし、スプレー装置で基材1に水を噴きかけてもよい。キャリアロール69により基材1が電解液リンス処理槽50中に送られると、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40を通過する際に基材1表面に付着した電解処理液が洗い流される。また、電解液リンス処理槽50を複数槽とし、前段の槽では電解処理液で洗浄し、後段の槽では水で水洗してもよい。電解液リンス処理槽50で用いる電解処理液もしくは水は、それぞれ、電解液リンス処理槽50に満たしておいて、基材1を浸漬させる態様で用いてもよいし、電解液リンス処理槽50に設置されたスプレー装置で基材1に噴きかけてもよい。水洗の前に電解処理液に浸漬或いはスプレーすることで、基材1上に形成された余分な皮膜を落とすことが出来る。また、電解液リンス処理槽50は、電解処理を行うための最初の第1電解処理槽30と最後の第2電解処理槽40との間にも追加して設けることができる。   The electrolytic solution rinsing treatment tank 50 is a treatment tank for washing the substrate 1 with water, and may be filled with water, or water may be sprayed onto the substrate 1 with a spray device. When the base material 1 is sent into the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 by the carrier roll 69, the electrolytic treatment liquid attached to the surface of the base material 1 is washed away when passing through the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40. It is. Alternatively, a plurality of electrolytic solution rinsing treatment tanks 50 may be provided, and the front tank may be washed with an electrolytic treatment liquid, and the latter tank may be washed with water. The electrolytic treatment liquid or water used in the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 may be used in a mode in which the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 is filled and the substrate 1 is immersed, or in the electrolytic solution rinsing treatment tank 50. You may spray on the base material 1 with the installed spray apparatus. By immersing or spraying in the electrolytic treatment solution before washing with water, an excessive film formed on the substrate 1 can be removed. Further, the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 can be additionally provided between the first first electrolytic treatment tank 30 and the last second electrolytic treatment tank 40 for performing the electrolytic treatment.

ここで、図2は、図1に示す第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の構成を詳細に示す図である。図2に示すように、第1電解処理槽30は、電解処理液31で満たされており、そして、電解処理液31には4本のアノード80a〜80dが浸漬されている。また、第1電解処理槽30の周辺および内部には、キャリアロール65,67、およびシンクロール66がそれぞれ配置されている。   Here, FIG. 2 is a diagram showing in detail the configuration of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the first electrolytic treatment tank 30 is filled with an electrolytic treatment liquid 31, and four anodes 80 a to 80 d are immersed in the electrolytic treatment liquid 31. In addition, carrier rolls 65 and 67 and a sink roll 66 are arranged around and inside the first electrolytic treatment tank 30, respectively.

キャリアロール65は、基材1を、上述した酸洗液リンス処理槽20から引き上げるとともに、第1電解処理槽30中に送るためのロールであり、また、後述する整流器90を介して外部電源と電気的に接続されており、基材1を搬送しながら、基材1に通電させることが可能なコンダクターロールとしての機能を有する。シンクロール66は、電解処理液中において、基材1の進行方向を変えるためのロールである。キャリアロール67は、基材1を、第1電解処理槽30から引き上げるとともに、第2電解処理槽40中に送るためのロールである。なお、キャリアロール67は、上述したキャリアロール65と異なり、電源に接続されていない非通電ロールである。   The carrier roll 65 is a roll for lifting the base material 1 from the above-described pickling solution rinsing treatment tank 20 and sending it into the first electrolytic treatment tank 30, and is connected to an external power source via a rectifier 90 described later. It is electrically connected and has a function as a conductor roll capable of energizing the substrate 1 while conveying the substrate 1. The sink roll 66 is a roll for changing the traveling direction of the substrate 1 in the electrolytic treatment liquid. The carrier roll 67 is a roll for lifting the substrate 1 from the first electrolytic treatment tank 30 and sending it into the second electrolytic treatment tank 40. The carrier roll 67 is a non-conducting roll that is not connected to a power source, unlike the carrier roll 65 described above.

また、第2電解処理槽40も、第1電解処理槽30と同様に、電解処理液41で満たされており、そして、電解処理液41にはアノード80e〜80hが浸漬されており、第2電解処理槽40の周辺および内部には、キャリアロール67,69、およびシンクロール68がそれぞれ配置されている。なお、キャリアロール69は、キャリアロール67と同様に、電源に接続されていない非通電ロールである。   Similarly to the first electrolytic treatment tank 30, the second electrolytic treatment tank 40 is also filled with the electrolytic treatment liquid 41, and anodes 80e to 80h are immersed in the electrolytic treatment liquid 41. Carrier rolls 67 and 69 and a sink roll 68 are arranged around and inside the electrolytic treatment tank 40, respectively. The carrier roll 69 is a non-conducting roll that is not connected to a power source, like the carrier roll 67.

そして、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の外部には、複数の整流器90が設置されており、複数の整流器90は、外部電源(不図示)と接続されている。複数の整流器90は、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40中に浸漬されているアノード80a〜80hのそれぞれに対して、電気的に接続されており、これにより、各アノードは通電し、電解処理を施す際において、基材1に対して、酸化極(電子が引抜かれる極)として作用する。   A plurality of rectifiers 90 are installed outside the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40, and the plurality of rectifiers 90 are connected to an external power source (not shown). The plurality of rectifiers 90 are electrically connected to the anodes 80a to 80h immersed in the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40, whereby each anode is energized. When the electrolytic treatment is performed, the base material 1 acts as an oxidation electrode (electrode from which electrons are extracted).

また、各アノードと接続されたすべての整流器90は、キャリアロール65とも電気的に接続されている。これにより、キャリアロール65は通電し、基材1を搬送しながら、基材1に電流を流すことができるコンダクターロールとして働く。そのため、基材1はキャリアロール65により通電し、通電した状態で各キャリアロールにより第1電解処理槽30および第2電解処理槽40に送られることで、アノード80a〜80hの作用により電解処理が行われ、基材1上に金属酸素化合物皮膜が形成される。   All the rectifiers 90 connected to the respective anodes are also electrically connected to the carrier roll 65. As a result, the carrier roll 65 is energized and functions as a conductor roll that can pass a current through the substrate 1 while conveying the substrate 1. Therefore, the base material 1 is energized by the carrier roll 65 and is sent to the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 by the respective carrier rolls in the energized state, so that the electrolytic treatment is performed by the action of the anodes 80a to 80h. And a metal oxygen compound film is formed on the substrate 1.

なお、アノード80a〜80hとしては、電気化学的安定性が高いという点より、白金、ステンレス鋼などの不溶性金属、または酸化イリジウムを蒸着させたチタンなどのコーティング金属を用いるのが好ましい。また、整流器90としては、特に限定されず、キャリアロール65およびアノード80a〜80hに供給する電力の大きさに応じて、公知の整流器を用いることができる。   The anodes 80a to 80h are preferably made of an insoluble metal such as platinum or stainless steel, or a coating metal such as titanium on which iridium oxide is deposited, because of high electrochemical stability. The rectifier 90 is not particularly limited, and a known rectifier can be used according to the magnitude of power supplied to the carrier roll 65 and the anodes 80a to 80h.

電解処理液31および電解処理液41は、基材1上に形成される金属酸素化合物皮膜を形成するための金属のイオンを含む水溶液である。ここで、電解処理液31および電解処理液41に含まれる金属のイオンは、基材1上に良好に金属酸素化合物皮膜を形成することができるという点より、Zr、Al、およびTiのうち、少なくとも1種の金属のイオンとするのが好ましく、Zrとするのが特に好ましい。なお、このような電解処理液を電解処理に使用し続けると、電解処理液中の不純物量が増加し、電解処理の効率や品質が低下してしまうため、電解処理槽中に新たな電解処理液を適宜循環させながら電解処理を行ってもよい。たとえば、予め第1電解処理槽30の容量より多くの量の電解処理液31を準備し、準備した電解処理液31のうち一部を、第1電解処理槽30の外部に設置した処理液槽(不図示)内に入れておき、処理液槽と、第1電解処理槽30との間をポンプなどにより循環させながら電解処理を行ってもよい。また、第2電解処理槽40についても、同様に、電解処理液41を循環させるような構成としてもよい。   The electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 are aqueous solutions containing metal ions for forming a metal oxygen compound film formed on the substrate 1. Here, from the point that the metal ion contained in the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 can satisfactorily form a metal oxygen compound film on the substrate 1, among Zr, Al, and Ti, At least one metal ion is preferable, and Zr is particularly preferable. If such an electrolytic treatment solution continues to be used for the electrolytic treatment, the amount of impurities in the electrolytic treatment solution increases and the efficiency and quality of the electrolytic treatment deteriorates. The electrolytic treatment may be performed while appropriately circulating the liquid. For example, a larger amount of electrolytic treatment liquid 31 than the capacity of the first electrolytic treatment tank 30 is prepared in advance, and a part of the prepared electrolytic treatment liquid 31 is disposed outside the first electrolytic treatment tank 30. It may be put in (not shown) and the electrolytic treatment may be performed while circulating between the treatment liquid tank and the first electrolytic treatment tank 30 by a pump or the like. Similarly, the second electrolytic treatment tank 40 may be configured to circulate the electrolytic treatment liquid 41.

本実施形態においては、このような第1電解処理槽30および第2電解処理槽40により、以下のようにして、基材1に電解処理が施され、基材1上に金属酸素化合物皮膜が形成される。   In the present embodiment, by using the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 as described above, the base material 1 is subjected to electrolytic treatment as follows, and the metal oxygen compound film is formed on the base material 1. It is formed.

すなわち、まず、基材1は、キャリアロール65により第1電解処理槽30中に送られ、第1電解処理槽30の電解処理液31中において、電解処理液31に浸漬されているアノード80a,80b間へ搬送される。そして、基材1は、アノード80a,80b間を通過する際にアノード80a,80bと対峙し、通電したキャリアロール65を介して電源から印加された直流電流の作用により、陰極電解処理が施され、表面に金属酸素化合物皮膜が形成される。   That is, first, the base material 1 is fed into the first electrolytic treatment tank 30 by the carrier roll 65 and is immersed in the electrolytic treatment liquid 31 in the electrolytic treatment liquid 31 of the first electrolytic treatment tank 30. It is conveyed between 80b. The base material 1 is subjected to cathodic electrolysis by the action of a direct current applied from a power source via the energized carrier roll 65 while facing the anodes 80a and 80b when passing between the anodes 80a and 80b. A metal oxygen compound film is formed on the surface.

具体的には、陰極電解処理においては、基材1とアノード80a,80bとの間に電流が流れることにより、基材1表面近傍において、電解処理液31中の水が電気分解されて水素が発生し、これにより、基材1表面近傍におけるpHが上昇し、pHが上昇することにより、電解処理液31中に含まれる金属イオンが酸素化合物となって析出することで、基材1上に金属酸素化合物皮膜が形成される。たとえば、電解処理液31,41がZrのイオンを含むものである場合には、基材1上に、Zrの酸素化合物を含む金属酸素化合物皮膜が形成される。同様に、電解処理液31,41が、たとえば、Alのイオンを含むものである場合には、基材1上にAlの酸素化合物を含む金属酸素化合物皮膜が形成され、さらに、Tiのイオンを含むものである場合には、基材1上にTiの酸素化合物を含む金属酸素化合物皮膜が形成される。   Specifically, in cathodic electrolysis, when current flows between the base material 1 and the anodes 80a and 80b, water in the electrolysis solution 31 is electrolyzed near the surface of the base material 1 to generate hydrogen. As a result, the pH in the vicinity of the surface of the substrate 1 is increased, and the metal ions contained in the electrolytic treatment liquid 31 are precipitated as oxygen compounds due to the increase in pH. A metal oxygen compound film is formed. For example, when the electrolytic treatment solutions 31 and 41 contain Zr ions, a metal oxygen compound film containing a Zr oxygen compound is formed on the substrate 1. Similarly, when the electrolytic treatment liquids 31 and 41 contain, for example, Al ions, a metal oxygen compound film containing Al oxygen compounds is formed on the substrate 1 and further contains Ti ions. In this case, a metal oxygen compound film containing an oxygen compound of Ti is formed on the substrate 1.

そして、基材1は、アノード80a,80bの作用により陰極電解処理が施された後、シンクロール66により進行方向を変えられ、電解処理液31中において、アノード80c,80dとそれぞれ対峙することで、再度、陰極電解処理が施され、基材1上にさらに金属酸素化合物皮膜が形成される。次いで、基材1は、キャリアロール67により、第1電解処理槽30から引き上げられるとともに、第2電解処理槽40中に送られる。そして、基材1は、第2電解処理槽40の電解処理液41中において、同様に、アノード80e,80fの作用により陰極電解処理が施され、次いで、アノード80g,80hの作用により陰極電解処理が施され、基材1上にさらに金属酸素化合物皮膜が形成される。その後、基材1は、キャリアロール69により、第2電解処理槽40から引き上げられる。本実施形態では、このようにして、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40による基材1に対する電解処理が行われる。   The base material 1 is subjected to cathodic electrolysis by the action of the anodes 80a and 80b, and then the direction of travel is changed by the sink roll 66, so that the anodes 80c and 80d face each other in the electrolysis liquid 31. Again, cathodic electrolysis is performed, and a metal oxygen compound film is further formed on the substrate 1. Next, the substrate 1 is pulled up from the first electrolytic treatment tank 30 by the carrier roll 67 and is sent into the second electrolytic treatment tank 40. The base material 1 is similarly subjected to cathodic electrolysis treatment by the action of the anodes 80e and 80f in the electrolysis treatment solution 41 of the second electrolysis treatment tank 40, and then cathodic electrolysis treatment by the action of the anodes 80g and 80h. And a metal oxygen compound film is further formed on the substrate 1. Thereafter, the substrate 1 is pulled up from the second electrolytic treatment tank 40 by the carrier roll 69. In this embodiment, the electrolytic treatment for the base material 1 by the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 is performed in this manner.

本実施形態においては、図2に示すように、キャリアロール65を通電したコンダクターロールとし、一方、キャリアロール67,69を非通電ロールとして、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40を用いて、基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成する。そのため、以下のように、基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成する際において、キャリアロールに印加される電圧を抑え、基材1に発生する放電跡(アークスポット)等の外観不良の発生を防止することができる。なお、本実施形態の一例として、電解処理槽が2槽の場合を示したが、必要な皮膜量を得ることを目的に電解処理槽を3槽以上にしても、本発明の効果が得られる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first electrolysis tank 30 and the second electrolysis tank 40 are formed by using the carrier roll 65 as a conductive roll, while using the carrier rolls 67 and 69 as a non-conductive roll. Use to form a metal oxygen compound film on the substrate 1. Therefore, when forming a metal oxygen compound film on the base material 1 as described below, the voltage applied to the carrier roll is suppressed, and appearance defects such as discharge traces (arc spots) generated on the base material 1 are generated. Can be prevented. In addition, although the case where the electrolytic treatment tank was two tanks was shown as an example of this embodiment, the effect of the present invention can be obtained even if the number of electrolytic treatment tanks is three or more for the purpose of obtaining a necessary coating amount. .

すなわち、まず、電解処理により形成される金属酸素化合物皮膜は、絶縁性の皮膜であるため、金属酸素化合物皮膜が厚く形成されている基材1に、通電したコンダクターロールを用いて直流電流を流す場合には、コンダクターロールに過剰な電圧が印加されることとなる。そして、この場合において、このコンダクターロール上に、基材1に形成された金属酸素化合物皮膜の剥離物や、電解処理液の析出物などが堆積することがあり、コンダクターロールに過剰な電圧が印加されていると、このような堆積物に起因する凹凸により、コンダクターロール上で局所的に高電圧放電が起こってしまい、これにより、基材1にアークスポット等の外観不良が発生してしまうという問題がある。   That is, first, since the metal oxygen compound film formed by the electrolytic treatment is an insulating film, a direct current is applied to the substrate 1 on which the metal oxygen compound film is formed thick using an energized conductor roll. In this case, an excessive voltage is applied to the conductor roll. In this case, the metal oxygen compound film exfoliation formed on the base material 1 or the electrolytic treatment liquid deposit may be deposited on the conductor roll, and an excessive voltage is applied to the conductor roll. If so, high-voltage discharge locally occurs on the conductor roll due to the unevenness caused by such deposits, thereby causing appearance defects such as arc spots on the substrate 1. There's a problem.

ここで、キャリアロール67,69は、金属酸素化合物皮膜が形成されている基材1を搬送するロールであるため、仮にキャリアロール67,69が通電したコンダクターロールである場合には、キャリアロール67,69に過剰な電圧が印加され、基材1にアークスポットが発生するおそれがある。特に、キャリアロール69は、キャリアロール67と比較して、より厚い金属酸素化合物皮膜が形成された基材1を搬送するロールであり、このような厚い金属酸素化合物皮膜を介して基材1に通電させるためには、より高い電圧の印加が必要となるため、キャリアロール69においては、基材1におけるアークスポットの問題は顕著になる。   Here, since the carrier rolls 67 and 69 are rolls for transporting the base material 1 on which the metal oxygen compound film is formed, if the carrier rolls 67 and 69 are conductive rolls energized, the carrier roll 67 , 69 may be applied with an excessive voltage, and an arc spot may be generated on the substrate 1. In particular, the carrier roll 69 is a roll that conveys the base material 1 on which a thicker metal oxygen compound film is formed as compared with the carrier roll 67, and is applied to the base material 1 through such a thick metal oxygen compound film. In order to energize, it is necessary to apply a higher voltage. Therefore, in the carrier roll 69, the problem of the arc spot in the base material 1 becomes remarkable.

これに対し、本実施形態においては、キャリアロール67,69を非通電としているため、金属酸素化合物皮膜が形成されている基材1を搬送する際においても、キャリアロール67,69に過剰な電圧は印加されない。そのため、キャリアロール67,69上に金属酸素化合物皮膜などが堆積して表面に凹凸が形成された場合であっても、局所的な高電圧放電は起こらず、基材1におけるアークスポットの発生を有効に防止することができる。   On the other hand, in this embodiment, since the carrier rolls 67 and 69 are not energized, an excessive voltage is applied to the carrier rolls 67 and 69 even when the substrate 1 on which the metal oxygen compound film is formed is transported. Is not applied. Therefore, even when a metal oxygen compound film or the like is deposited on the carrier rolls 67 and 69 and unevenness is formed on the surface, local high voltage discharge does not occur, and an arc spot is generated in the substrate 1. It can be effectively prevented.

なお、電解処理により基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成する方法としては、従来、図3に示すように、電解処理槽の周囲に配置されたすべてのキャリアロールを通電したコンダクターロールとして、電解処理を施す方法が用いられている。図3に示す第1電解処理槽30および第2電解処理槽40は、キャリアロール65,67a,69aが、すべて通電したコンダクターロールである点以外は、図2と同様に、電解処理液31,41、シンクロール66,68、アノード80a〜80h、および整流器90を備えている。   In addition, as a method of forming a metal oxygen compound film on the substrate 1 by electrolytic treatment, conventionally, as shown in FIG. 3, as a conductor roll in which all the carrier rolls arranged around the electrolytic treatment tank are energized, A method of performing electrolytic treatment is used. The first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 shown in FIG. 3 are the same as in FIG. 2 except that the carrier rolls 65, 67a, and 69a are conductive rolls. 41, sink rolls 66 and 68, anodes 80a to 80h, and a rectifier 90.

このような図3に示す構成においては、キャリアロール67a,69aから基材1に通電させる際に、上述したように、キャリアロール67a,69aに過剰な電圧が印加されることとなり、キャリアロール67a,69a上に金属酸素化合物皮膜などが堆積して表面に凹凸が形成された場合には、基材1にアークスポットが発生するおそれがある。特に、キャリアロール69aは、キャリアロール67aと比較して、より厚い金属酸素化合物皮膜が形成された基材1を搬送するロールであるため、キャリアロール69aから基材1に通電させる際には、さらに過剰な電圧が印加され、このようなアークスポットの問題は顕著になる。加えて、キャリアロール69aにおいては、過剰な電圧が印加されることにより破損してしまうという問題や、局所的な高電圧放電が発生した場合には、その都度、メンテナンスをする必要があるという問題もある。従来、金属酸素化合物皮膜は皮膜量が少ない範囲で検討がされており、これらの通電方法に関する問題は生じなかった。しかしながら、金属缶の耐内容物特性向上など表面処理鋼板の用途によっては、さらに皮膜量を多くする必要が生じてきた。この場合には上記通電方法に関する問題が顕著となり、生産性,品質面で大きな問題となる。   In such a configuration shown in FIG. 3, when the base material 1 is energized from the carrier rolls 67a and 69a, as described above, an excessive voltage is applied to the carrier rolls 67a and 69a, and the carrier roll 67a. , 69a, a metal oxygen compound film or the like is deposited and irregularities are formed on the surface, which may cause an arc spot on the substrate 1. In particular, since the carrier roll 69a is a roll for transporting the base material 1 on which a thicker metal oxygen compound film is formed compared to the carrier roll 67a, when energizing the base material 1 from the carrier roll 69a, Further, an excessive voltage is applied, and the problem of such an arc spot becomes remarkable. In addition, in the carrier roll 69a, there is a problem that the carrier roll 69a is damaged due to application of an excessive voltage, or a problem that a maintenance needs to be performed whenever a local high-voltage discharge occurs. There is also. Conventionally, metal oxygen compound coatings have been studied in a range where the coating amount is small, and no problems with these energization methods have occurred. However, depending on the application of the surface-treated steel sheet such as improvement of the resistance to contents of metal cans, it has become necessary to further increase the amount of coating. In this case, the problem related to the energization method becomes remarkable, which is a big problem in terms of productivity and quality.

さらに、電解処理により金属酸素化合物皮膜が形成される速度は、基材1表面近傍において、電解処理液中の水を電気分解して水素を発生させた際における、基材1表面近傍におけるpHの上昇速度に依存するものである。そのため、基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成する速度を上げるためには、水の電気分解を起こすためにロールに高い電圧を印加する必要があり、金属酸素化合物皮膜を形成する速度を上げるほど、また、金属酸素化合物皮膜を厚膜化しようとするほど、このような問題は顕著となる。   Furthermore, the rate at which the metal oxygen compound film is formed by the electrolytic treatment is such that the pH in the vicinity of the surface of the base material 1 when hydrogen is generated by electrolyzing water in the electrolytic processing solution in the vicinity of the surface of the base material 1. It depends on the ascending speed. Therefore, in order to increase the speed at which the metal oxygen compound film is formed on the substrate 1, it is necessary to apply a high voltage to the roll in order to cause electrolysis of water, and the speed at which the metal oxygen compound film is formed is increased. As the metal oxygen compound film becomes thicker, such a problem becomes more prominent.

これに対し、本実施形態においては、図2に示すように、キャリアロール65を通電したコンダクターロールとし、一方、キャリアロール67,69を非通電ロールとして、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40を用いて、基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成するものである。特に、本実施形態では、キャリアロール65を通電したコンダクターロールとする一方で、キャリアロール67,69を非通電としているため、キャリアロール67,69により金属酸素化合物皮膜が形成されている基材1を搬送する際においても、キャリアロール67,69に過剰な電圧が印加されることがない。そのため、キャリアロール67,69上に金属酸素化合物皮膜などが堆積して表面に凹凸が形成された場合であっても、キャリアロール67,69上で局所的な高電圧放電は起こらず、基材1におけるアークスポットの発生を有効に防止することができる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the carrier roll 65 is a conductive roll, and the carrier rolls 67 and 69 are non-conductive rolls. A metal oxygen compound film is formed on the substrate 1 using the treatment tank 40. In particular, in the present embodiment, the carrier roll 65 is a conductive roll, while the carrier rolls 67 and 69 are not energized. Therefore, the base material 1 on which the metal oxygen compound film is formed by the carrier rolls 67 and 69. Even when the sheet is conveyed, an excessive voltage is not applied to the carrier rolls 67 and 69. Therefore, even when a metal oxygen compound film or the like is deposited on the carrier rolls 67 and 69 and unevenness is formed on the surface, local high-voltage discharge does not occur on the carrier rolls 67 and 69, and the substrate 1 can effectively prevent the occurrence of arc spots.

以上のようにして、本実施形態の製造方法によれば、基材1におけるアークスポット等の外観不良の発生を防止しながら、基材1上に形成する金属酸素化合物皮膜の厚膜化を可能とする。加えて、本実施形態の製造方法によれば、キャリアロールに過剰な電圧は印加されないため、キャリアロールの破損を防止し、キャリアロールのメンテナンスの頻度を低減させることができるため、製造される表面処理鋼板の生産性を向上させることができる。   As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to increase the thickness of the metal oxygen compound film formed on the base material 1 while preventing appearance defects such as arc spots on the base material 1. And In addition, according to the manufacturing method of the present embodiment, since an excessive voltage is not applied to the carrier roll, the carrier roll can be prevented from being damaged and the frequency of maintenance of the carrier roll can be reduced. Productivity of the treated steel sheet can be improved.

また、基材1上に金属酸素化合物皮膜を形成して作製される表面処理鋼板を、シームレス缶やスリーピース缶の材料として用いる場合には、表面処理鋼板上にさらに有機樹脂層が形成され、缶の形状に加工されることとなる。シームレス缶やスリーピース缶を作製するにあたっては、表面処理鋼板は絞り加工や絞りしごき加工、ネッキング加工、フランジ加工などにより、引張りや圧縮など様々な力を受ける。また、製缶後においても、食品や飲料などが充填され、レトルト処理などの熱処理を受ける場合や、コーヒーなどの内容物ではベンダーで加温された状態で保存されるなど、金属表面にとっては過酷な状況に置かれることとなる。したがって、かかる表面処理鋼板を缶用に用いる場合には、金属酸素化合物皮膜の割れを抑制し、基材1の鋼板の露出を極力抑える必要がある。基材1の鋼板の露出の抑制が十分でない場合には、シームレス缶やスリーピース缶は基材1の鋼板が露出した部分の有機樹脂層が剥離を生じ易く、耐内容物性(耐食性)が低下したり、缶外面側では印刷外観品質の低下を誘発することとなる。特に、基材1の鋼板の露出の抑制が十分でない場合には、内容物を充填しレトルト殺菌処理後に保管された缶が、落下衝撃などの缶変形を受け、更に経時保管された際に、有機樹脂層が剥離を生じ易くなり、耐内容物性(耐食性)が低下や、缶外面側の印刷外観品質の低下が顕著に認められることとなる。   When a surface-treated steel sheet produced by forming a metal oxygen compound film on the substrate 1 is used as a material for a seamless can or a three-piece can, an organic resin layer is further formed on the surface-treated steel sheet. It will be processed into the shape. In producing seamless cans and three-piece cans, surface-treated steel plates are subjected to various forces such as tension and compression by drawing, drawing and ironing, necking, flange processing, and the like. In addition, even after making cans, it is difficult for metal surfaces to be filled with food and beverages and subjected to heat treatment such as retort processing, and for contents such as coffee to be stored in a vendor-heated state. Will be placed in a different situation. Therefore, when using such a surface-treated steel sheet for cans, it is necessary to suppress cracking of the metal oxygen compound film and suppress the exposure of the steel sheet of the base 1 as much as possible. When the suppression of the exposure of the steel plate of the base material 1 is not sufficient, the seamless can and the three-piece can easily peel off the organic resin layer in the portion where the steel plate of the base material 1 is exposed, and the content resistance (corrosion resistance) decreases. In addition, on the outer surface side of the can, a decrease in print appearance quality is induced. In particular, when the suppression of the exposure of the steel sheet of the base material 1 is not sufficient, when the can filled with the contents and stored after the retort sterilization treatment is subjected to can deformation such as a drop impact, and further stored over time, The organic resin layer tends to be peeled off, and the content resistance (corrosion resistance) is lowered and the printed appearance quality on the outer side of the can is significantly lowered.

これに対し、本実施形態の製造方法によれば、基材1上に形成する金属酸素化合物皮膜を厚膜化することができるため、得られる表面処理鋼板をシームレス缶やスリーピース缶の製造に用いる場合であっても、基材1の露出を抑制し、耐内容物性(耐食性)や印刷外観に優れた缶を製造することが可能となる。   On the other hand, according to the manufacturing method of this embodiment, since the metal oxygen compound film formed on the base material 1 can be thickened, the obtained surface-treated steel sheet is used for manufacturing seamless cans and three-piece cans. Even if it is a case, it becomes possible to manufacture the can which suppressed the exposure of the base material 1 and was excellent in content resistance (corrosion resistance) and printed appearance.

そして、このような本実施形態によれば、基材1上に形成される金属酸素化合物皮膜の厚みを、好ましくは15nm以上、より好ましくは25nm以上と厚膜化でき、これにより、得られる表面処理鋼板を金属缶として適用した際に優れた耐内容物性(耐食性)や印刷外観を付与することができる。   According to this embodiment, the thickness of the metal oxygen compound film formed on the substrate 1 can be increased to preferably 15 nm or more, more preferably 25 nm or more, and thereby the surface to be obtained. When the treated steel plate is applied as a metal can, excellent content resistance (corrosion resistance) and printed appearance can be imparted.

また、金属酸素化合物皮膜として好適な皮膜量は、金属酸素化合物皮膜に含まれる金属のモル量で、好ましくは0.5mmol/m以上、より好ましくは0.7mmol/m以上である。例示すると、金属酸素化合物皮膜の皮膜量は、金属酸素化合物がZrのみからなる場合には、重量膜厚で、好ましくは約46mg/m以上、より好ましくは約64mg/m以上、Alのみからなる場合には、重量膜厚で、好ましくは約14mg/m以上、より好ましくは約19mg/m以上、Tiのみからなる場合には、重量膜厚で、好ましくは約24mg/m以上、より好ましくは約34mg/m以上、であり、もちろん、金属酸素化合物はZr、Al、Tiの2種以上の混合物であってもよい。
金属酸素化合物皮膜に含まれる金属のモル量で、好ましくは0.5mmol/m以上、より好ましくは0.7mmol/m以上とすることにより、得られる表面処理鋼板を金属缶として適用した際に優れた耐内容物性(耐食性)や印刷外観を付与することができる。
Furthermore, suitable amount of the coating film as the metal oxygen compound film is in a molar amount of metal contained in the metal oxygen compound film is preferably 0.5 mmol / m 2 or more, more preferably 0.7 mmol / m 2 or more. Illustratively, the coating amount of the metal oxygen compound film is preferably about 46 mg / m 2 or more, more preferably about 64 mg / m 2 or more, and only Al when the metal oxygen compound consists of only Zr. If made of, by weight film thickness, preferably from about 14 mg / m 2 or more, more preferably about 19 mg / m 2 or more, if made of Ti alone, by weight film thickness, preferably from about 24 mg / m 2 As described above, more preferably about 34 mg / m 2 or more. Of course, the metal oxygen compound may be a mixture of two or more of Zr, Al, and Ti.
In a molar amount of metal contained in the metal oxygen compound film, when preferably 0.5 mmol / m 2 or more, more preferably applied by a 0.7 mmol / m 2 or more, the surface treated steel sheet obtained as metal cans Excellent content resistance (corrosion resistance) and printed appearance.

また、金属酸素化合物皮膜として好適な電気抵抗は、好ましくは0.1Ω以上、より好ましくは0.3Ω以上である。金属酸素化合物皮膜表面の電気抵抗を上記範囲とすることにより、得られる表面処理鋼板は絶縁性に優れたものとなり、金属缶として適用した際に優れた耐内容物性(耐食性)や印刷外観を付与することができる。   The electrical resistance suitable for the metal oxygen compound film is preferably 0.1Ω or more, more preferably 0.3Ω or more. By making the electrical resistance of the surface of the metal oxygen compound film within the above range, the resulting surface-treated steel sheet has excellent insulation properties, and imparts excellent content resistance (corrosion resistance) and printed appearance when applied as a metal can. can do.

なお、上述した実施形態においては、キャリアロール65を通電したコンダクターロールとし、キャリアロール67,69を非通電ロールとする構成を例示したが、たとえば、図4に示すように、キャリアロール65に加えて、基材1を第1電解処理槽30から引き上げるとともに、第2電解処理槽40に搬送するためのロールであるキャリアロールを、通電したコンダクターロール(図4中、符号「67a」で示した。)としてもよい。電解処理槽が複数の場合、通電したコンダクターロールがキャリアロール65の1つのみでは、キャリアロール65には電解処理に必要な全電流が流れることになる。高電流になりすぎると、前工程からの異物の持込みなどにより、キャリアロール65でもアークスポットの発生やロール表面のめっきが剥離し、表面処理鋼板の表面欠点が生じることがある。そのため、必要に応じてキャリアロール67aを通電したコンダクターロールとすることで、これらの課題を回避することが出来る。その場合、キャリアロール67aに流れる電流値は、実際の操業にあわせて調整を行えばよく、たとえば、その電流値に応じて形成される金属酸素化合物皮膜の皮膜量、すなわち、キャリアロール67aを通じてアノード80a及び80dに流れる電流値に応じて形成される金属酸素化合物皮膜の皮膜量が、該金属酸素化合物皮膜とキャリアロール67aとが接する際においてアークスポットを発生させない程度にすればよい。また、電解処理液面とキャリアロール67aあるいは69との間にスプレー設備あるいは絞りロールを設置することで、基材1上に形成された余分な皮膜を減らして、アークスポット発生を抑制するための役割を担わせることもできる。   In the above-described embodiment, a configuration in which the carrier roll 65 is an energized conductor roll and the carrier rolls 67 and 69 are non-energized rolls is illustrated. However, for example, as illustrated in FIG. The carrier roll, which is a roll for lifting the substrate 1 from the first electrolytic treatment tank 30 and transporting it to the second electrolytic treatment tank 40, is shown as an energized conductor roll (indicated by reference numeral “67a” in FIG. 4). .). In the case where there are a plurality of electrolytic treatment tanks, if only one conductor roll is energized, the carrier roll 65 will carry the entire current necessary for the electrolytic treatment. If the current becomes too high, the generation of an arc spot or the plating on the roll surface may be peeled off even in the carrier roll 65 due to the introduction of foreign matters from the previous process, and surface defects of the surface-treated steel sheet may occur. Therefore, these problems can be avoided by making the carrier roll 67a a conductive roll as necessary. In that case, the value of the current flowing through the carrier roll 67a may be adjusted according to the actual operation. For example, the amount of the metal oxygen compound film formed according to the current value, that is, the anode through the carrier roll 67a. The amount of the metal oxygen compound film formed in accordance with the value of the current flowing through 80a and 80d may be set so as not to generate an arc spot when the metal oxygen compound film contacts the carrier roll 67a. Further, by installing a spray facility or a squeeze roll between the electrolytic treatment liquid surface and the carrier roll 67a or 69, the excess film formed on the substrate 1 is reduced, and the generation of the arc spot is suppressed. You can also play a role.

図4に示す構成によれば、基材1への通電は、キャリアロール65,67aによりそれぞれ行われる。ここで、キャリアロール67aは、金属酸素化合物皮膜が形成されている基材1を搬送するロールであるため、このような金属酸素化合物皮膜を介して基材1に通電させる際に、大きな電圧が印加されることとなる。しかしながら、基材1がキャリアロール67aに到達する際においては、基材1は第2電解処理槽40による電解処理が施される前の状態であるため、基材1上に形成されている金属酸素化合物皮膜は比較的薄く、図4に示すキャリアロール67aから基材1に通電させるために必要な電圧は、上述した図3に示すキャリアロール69aから基材1に通電させるために必要な電圧と比較すると、小さいものとなる。   According to the configuration shown in FIG. 4, the energization of the base material 1 is performed by the carrier rolls 65 and 67a, respectively. Here, since the carrier roll 67a is a roll for transporting the base material 1 on which the metal oxygen compound film is formed, a large voltage is applied when the base material 1 is energized through such a metal oxygen compound film. Will be applied. However, when the base material 1 reaches the carrier roll 67a, since the base material 1 is in a state before being subjected to the electrolytic treatment by the second electrolytic treatment tank 40, the metal formed on the base material 1 The oxygen compound film is relatively thin, and the voltage necessary for energizing the substrate 1 from the carrier roll 67a shown in FIG. 4 is the voltage necessary for energizing the substrate 1 from the carrier roll 69a shown in FIG. It becomes small compared with.

そのため、図4に示すように、キャリアロール65,67aを通電したコンダクターロールとし、キャリアロール69を非通電ロールとした場合には、第1電解処理槽30で基材1上に形成される金属酸素化合物皮膜の厚みや、キャリアロール67aに流す電流の大きさによっては、キャリアロール67aに過剰な電圧が印加されることを防止することができ、印加される電圧を小さいものとすることができ、これにより、キャリアロール67a上において各キャリアロールには過剰な電圧が印加されず、局所的な放電が起こり、基材1にアークスポット等の外観不良が発生することを防止することができる。発生するアークスポット等の外観不良の発生を有効に防止することができる。したがって、本実施形態においては、図4に示すような構成の電解処理槽を用いた場合においても、基材1におけるアークスポット等の外観不良の発生を防止しながら、基材1上に形成する金属酸素化合物皮膜の厚膜化を可能とし、加えて、製造される表面処理鋼板の生産性を向上させることができる。   Therefore, as shown in FIG. 4, when the carrier rolls 65 and 67 a are conductive conductors and the carrier roll 69 is a non-conductive roll, the metal formed on the substrate 1 in the first electrolytic treatment tank 30. Depending on the thickness of the oxygen compound film and the magnitude of the current flowing through the carrier roll 67a, an excessive voltage can be prevented from being applied to the carrier roll 67a, and the applied voltage can be reduced. As a result, excessive voltage is not applied to each carrier roll on the carrier roll 67a, and local discharge occurs, thereby preventing appearance defects such as arc spots from occurring on the substrate 1. It is possible to effectively prevent the appearance defects such as the generated arc spot. Therefore, in the present embodiment, even when an electrolytic treatment tank having a configuration as shown in FIG. 4 is used, it is formed on the substrate 1 while preventing appearance defects such as arc spots on the substrate 1 from occurring. The thickness of the metal oxygen compound film can be increased, and in addition, the productivity of the manufactured surface-treated steel sheet can be improved.

また、本実施形態においては、図5に示すように、第1電解処理槽30のアノードをキャリアロール67aと直接接しない側に2本配置し、第2電解処理槽40のアノードを通常通り4本配置して、キャリアロール65及び67aを通電したコンダクターロールとし、キャリアロール69を非通電ロールとしてもよい。
また、図5と同様にアノードを配置した形態のもう一つの例としては、キャリアロール67aのみを通電したコンダクターロールとし、キャリアロール65及び69を非通電ロールとすることも可能である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, two anodes of the first electrolytic treatment tank 30 are arranged on the side not in direct contact with the carrier roll 67a, and the anode of the second electrolytic treatment tank 40 is set to 4 as usual. In this arrangement, the carrier rolls 65 and 67a may be conductive conductor rolls, and the carrier roll 69 may be a non-conductive roll.
Further, as another example of the form in which the anode is arranged as in FIG. 5, it is possible to use only the carrier roll 67a as a conductive roll and the carrier rolls 65 and 69 as non-conductive rolls.

特に、本実施形態においては、図5に示すように、基材1の各キャリアロールと接する面(以下、キャリアロール面という)に金属酸素化合物皮膜が形成された後には、当該金属酸素化合物皮膜と、通電したコンダクターロールとが接触しないような構成とすることにより、アークスポット等の外観不良の発生を適切に防止することができる。すなわち、図5に示す構成においては、アノード80b、80cが基材1のキャリアロール面の反対面に配置されているため、基材1が第1電解処理槽30を通過してキャリアロール67aに到達する際には、基材1におけるキャリアロール67aと接する面に形成される金属酸素化合物皮膜の皮膜量を比較的少なくすることができ、これにより、キャリアロール67aへの過剰な電圧の印加を防ぐことができ、アークスポット等の外観不良の発生を適切に防止することができる。   In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, after the metal oxygen compound film is formed on the surface of the substrate 1 in contact with each carrier roll (hereinafter referred to as carrier roll surface), the metal oxygen compound film is formed. In addition, it is possible to appropriately prevent occurrence of defective appearance such as an arc spot by adopting a configuration that prevents contact with the energized conductor roll. That is, in the configuration shown in FIG. 5, since the anodes 80b and 80c are arranged on the opposite side of the carrier roll surface of the substrate 1, the substrate 1 passes through the first electrolytic treatment tank 30 and becomes the carrier roll 67a. When reaching, it is possible to relatively reduce the amount of the metal oxygen compound film formed on the surface of the substrate 1 in contact with the carrier roll 67a, thereby applying an excessive voltage to the carrier roll 67a. It is possible to prevent the occurrence of appearance defects such as arc spots.

なお、図5に示す構成においては、基材1のキャリアロール面を最初に電解処理する電解処理槽(第2電解処理槽40)に送るためのキャリアロール67aを、通電したコンダクターロールとしているため、第2電解処理槽40に隣接するキャリアロール67aから、第2電解処理槽40内の基材1に電流が良好に伝わり、第2電解処理槽40において電解処理が効率的に行われることとなる。   In addition, in the structure shown in FIG. 5, since the carrier roll 67a for sending to the electrolytic treatment tank (2nd electrolytic treatment tank 40) which electrolyzes the carrier roll surface of the base material 1 first is made into the electrically-conductive conductor roll. The current is transmitted well from the carrier roll 67a adjacent to the second electrolytic treatment tank 40 to the base material 1 in the second electrolytic treatment tank 40, and the electrolytic treatment is efficiently performed in the second electrolytic treatment tank 40. Become.

さらに、上述した実施形態においては、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の2基の電解処理槽を用いて、基材1に電解処理を施す構成を例示したが、たとえば、図6に示すように、第2電解処理槽40を用いることなく、第1電解処理槽30を単独で用いて基材1に電解処理を施してもよい。なお、この際においては、図7に示すように、第1電解処理槽30に備えられたアノードの数を減らし、アノードを2本とした構成としてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the base material 1 is subjected to electrolytic treatment using the two electrolytic treatment tanks of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 is illustrated. As shown in FIG. 6, the substrate 1 may be subjected to electrolytic treatment using the first electrolytic treatment tank 30 alone without using the second electrolytic treatment tank 40. In this case, as shown in FIG. 7, the number of anodes provided in the first electrolytic treatment tank 30 may be reduced to have two anodes.

あるいは、上述した図1に示す表面処理ライン100においては、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の2基の電解処理槽が備えられている例を示したが、表面処理ライン100に備えられる電解処理槽の数は特に限定されず、2基より多くてもよい。また、図1に示す表面処理ライン100においては、酸洗処理槽10、酸洗液リンス処理槽20、および電解液リンス処理槽50がそれぞれ1基ずつ備えられている例を示したが、表面処理ライン100に備えられる酸洗処理槽10、酸洗液リンス処理槽20、および電解液リンス処理槽50の数は特に限定されず、それぞれ2基以上であってもよい。   Alternatively, in the surface treatment line 100 shown in FIG. 1 described above, an example in which the two electrolytic treatment tanks of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 are provided is shown. The number of electrolytic treatment tanks provided in is not particularly limited, and may be more than two. Moreover, in the surface treatment line 100 shown in FIG. 1, although the pickling process tank 10, the pickling liquid rinse process tank 20, and the electrolyte solution rinse process tank 50 were each shown, the surface was shown. The numbers of the pickling treatment tank 10, the pickling solution rinsing treatment tank 20, and the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 provided in the treatment line 100 are not particularly limited, and may be two or more, respectively.

なお、本実施形態においては、電解処理液31および電解処理液41を構成する金属化合物としては、特に制限はないが、電解処理液31および電解処理液41にZrのイオンを含ませる場合には、たとえば、KZrF、(NHZrF、(NHZrO(CO、ZrO(NO、ZrO(CHCOO)などを用いることができる。また、Alのイオンを含ませる場合には、たとえば、Al(NO・9HO、AlK(SO・12HO、Al(SO・13HO、Al(HPO、AlPO、〔CHCH(OH)COO〕Alなどを用いることができる。そして、Tiのイオンを含ませる場合には、たとえば、KTiF、(NHTiF、NaTiF、KTiO(C・2HO、TiCl、TiClなどを用いることができる。本実施形態においては、電解処理液31および電解処理液41は、上述した化合物などを、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせ用いてもよい。また、電解処理液31と電解処理液41とは、同一の水溶液であってもよいが、それぞれ異なる金属化合物を用いて作製したものであってもよいし、あるいは、同じ金属酸素化合物を異なる配合比で配合したものであってもよい。 In the present embodiment, the metal compound constituting the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 is not particularly limited. However, when the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 contain Zr ions. , for example, K 2 ZrF 6, or the like can be used (NH 4) 2 ZrF 6, (NH 4) 2 ZrO (CO 3) 2, ZrO (NO 3) 2, ZrO (CH 3 COO) 2. When Al ions are included, for example, Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O, AlK (SO 4 ) 2 · 12H 2 O, Al 2 (SO 4 ) 3 · 13H 2 O, Al ( H 2 PO 4 ) 3 , AlPO 4 , [CH 3 CH (OH) COO] 3 Al, or the like can be used. When Ti ions are included, for example, K 2 TiF 6 , (NH 4 ) 2 TiF 6 , Na 2 TiF 6 , K 2 TiO (C 2 O 4 ) 2 .2H 2 O, TiCl 3 , TiCl 4 or the like can be used. In the present embodiment, for the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41, the above-described compounds may be used alone or in combination of two or more. The electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 may be the same aqueous solution, but may be prepared using different metal compounds, or the same metal oxygen compound may be blended differently. It may be blended in a ratio.

また、電解処理液31および電解処理液41には、液中におけるZr、Al、またはTiなどの金属のイオンの溶解性を高めるために、フッ化物やシアン化物などの錯化剤が含まれていてもよい。なお、電解処理液31および電解処理液41に含まれる金属のイオンや錯化剤の濃度は、特に限定されず、処理液中における導電率および電流密度の調整や、金属酸素化合物皮膜の形成量の調整のために適宜設定することができる。   In addition, the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 contain a complexing agent such as fluoride or cyanide in order to enhance the solubility of metal ions such as Zr, Al, or Ti in the liquid. May be. The concentrations of the metal ions and the complexing agent contained in the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 are not particularly limited, and adjustment of conductivity and current density in the treatment liquid and the amount of formation of the metal oxygen compound film It can set suitably for adjustment of this.

あるいは、電解処理液31および電解処理液41には、処理液中における導電率を向上させるため、金属酸素化合物皮膜の形成を阻害しない範囲で、硝酸イオンやアンモニウムイオンなどの電解質を添加してもよい。   Alternatively, the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 may be added with an electrolyte such as nitrate ion or ammonium ion within a range not inhibiting the formation of the metal oxygen compound film in order to improve the conductivity in the treatment liquid. Good.

また、電解処理液31および電解処理液41のpHは、好ましくは2.0〜5.0であり、より好ましくは2.5〜4.0の範囲である。pHが低すぎると、基材1表面がエッチングされすぎてしまい、金属酸素化合物皮膜が形成され難くなってしまう。一方、pHが高すぎると、電解処理液31および電解処理液41において不必要な金属酸素化合物が析出するようになり、基材1上への金属酸素化合物の析出が阻害されてしまう傾向にある。   Moreover, the pH of the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41 is preferably 2.0 to 5.0, more preferably 2.5 to 4.0. If the pH is too low, the surface of the substrate 1 will be etched too much, and it will be difficult to form a metal oxygen compound film. On the other hand, if the pH is too high, unnecessary metal oxygen compounds are precipitated in the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41, and the deposition of the metal oxygen compounds on the substrate 1 tends to be inhibited. .

あるいは、電解処理液31および電解処理液41には、ポリアクリル酸、ポリイタコン酸、クエン酸、乳酸、酒石酸、グリコール酸、フェノール樹脂、ヒドロキシ酸などの有機酸が添加されていてもよい。このような有機酸を添加することにより、金属酸素化合物皮膜上に有機樹脂層を形成する場合に、金属酸素化合物皮膜と有機樹脂層との密着性を向上させることができる。なお、このような有機樹脂層は、たとえば、表面に金属酸素化合物皮膜を形成した表面処理鋼板をシームレス缶やスリーピース缶の材料として用いる際に、金属酸素化合物皮膜上に形成される。   Alternatively, an organic acid such as polyacrylic acid, polyitaconic acid, citric acid, lactic acid, tartaric acid, glycolic acid, phenol resin, or hydroxy acid may be added to the electrolytic treatment liquid 31 and the electrolytic treatment liquid 41. By adding such an organic acid, when an organic resin layer is formed on the metal oxygen compound film, the adhesion between the metal oxygen compound film and the organic resin layer can be improved. In addition, such an organic resin layer is formed on a metal oxygen compound film, for example, when using the surface treatment steel plate which formed the metal oxygen compound film on the surface as a material of a seamless can or a three-piece can.

また、図1に示す表面処理ライン100に備えられた各キャリアロールは、1つのロールで構成されている例を示したが、各キャリアロールは2以上のロールで構成されたものであってもよい。たとえば、基材1を、第1電解処理槽30から引き上げるとともに、第2電解処理槽40中に送るためのロールであるキャリアロール67について、基材1を第1電解処理槽30から引き上げるためのロールと、基材1を第2電解処理槽40中に送るためのロールとが別々のロールで構成されていてもよい。また、各キャリアロールの材質は特に限定されないが、たとえば、非通電ロールとするキャリアロールについては、ゴムなどの電気的に絶縁性を示す材質としてもよい。   Moreover, although each carrier roll with which the surface treatment line 100 shown in FIG. 1 was comprised was comprised with one roll, even if each carrier roll was comprised with two or more rolls, Good. For example, for lifting the substrate 1 from the first electrolytic treatment tank 30 and for raising the substrate 1 from the first electrolytic treatment tank 30 with respect to the carrier roll 67 that is a roll for sending it into the second electrolytic treatment tank 40. The roll and the roll for feeding the base material 1 into the second electrolytic treatment tank 40 may be composed of separate rolls. The material of each carrier roll is not particularly limited. For example, the carrier roll that is a non-conducting roll may be a material that exhibits electrical insulation, such as rubber.

さらに、各キャリアロールには、基材1を搬送する際に基材1を押さえるためのニップロールや、基材1のキャリアロールと対向しない側の面に付着した各種処理液を除去し、処理槽外への処理液の持出しを防止するためのリンガーロールが、それぞれ備えられていてもよい。   Furthermore, each carrier roll removes a nip roll for pressing the base material 1 when the base material 1 is conveyed and various processing liquids adhering to the surface of the base material 1 on the side not facing the carrier roll. Ringer rolls for preventing the processing liquid from being taken out may be provided.

<金属缶用表面処理鋼板の製造>
本発明の製造方法により作製した表面処理鋼板は、金属缶を構成する部材(金属缶用表面処理鋼板)として用いることができる。金属缶用表面処理鋼板としては、前述したように、基材1の鋼板の露出を抑制することが重要となる。
即ち、金属缶用表面処理鋼板としては、Zr、Al、およびTiの少なくとも1種以上の金属イオンを含む金属酸素化合物皮膜を有する表面処理鋼板であって、
1.皮膜の厚みが、好ましくは15nm以上、より好ましくは25nm以上であって、160nm以下であること
2.金属酸素化合物皮膜に含まれる金属のモル量で、好ましくは0.5mmol/m以上、より好ましくは0.7mmol/m以上であって4.4mmol/m以下であること
3.金属酸素化合物皮膜の電気抵抗が、好ましくは0.1Ω以上、より好ましくは0.3Ω以上であって3500Ω以下であること
が好適である。
上記1〜3の少なくとも1つを満足することにより、得られる表面処理鋼板を金属缶として適用した際に優れた耐内容物性(耐食性)や印刷外観を付与することができる。金属酸素化合物皮膜が厚すぎると、缶成形やネック加工、フランジ加工等の際に、皮膜が割れ、密着性の低下に繋がるため、皮膜厚さには好適な範囲が存在する。
<Manufacture of surface-treated steel sheets for metal cans>
The surface-treated steel sheet produced by the production method of the present invention can be used as a member constituting a metal can (surface-treated steel sheet for metal can). As described above, it is important to suppress the exposure of the steel sheet of the base material 1 as the surface-treated steel sheet for metal cans.
That is, as a surface-treated steel sheet for metal cans, a surface-treated steel sheet having a metal oxygen compound film containing at least one metal ion of Zr, Al, and Ti,
1. 1. The thickness of the film is preferably 15 nm or more, more preferably 25 nm or more and 160 nm or less. In a molar amount of metal contained in the metal oxygen compound film, it preferably 0.5 mmol / m 2 or more, more preferably 4.4 mmol / m 2 or less there is 0.7 mmol / m 2 or more 3. The electrical resistance of the metal oxygen compound film is preferably 0.1Ω or more, more preferably 0.3Ω or more and 3500Ω or less.
By satisfying at least one of the above 1 to 3, it is possible to impart excellent content resistance (corrosion resistance) and printed appearance when the obtained surface-treated steel sheet is applied as a metal can. If the metal oxygen compound film is too thick, the film is cracked and the adhesion is deteriorated during can molding, neck processing, flange processing, etc., and therefore there is a suitable range for the film thickness.

<金属缶用有機樹脂被覆表面処理鋼板の製造>
本発明の製造方法を用いて作製した表面処理鋼板を金属缶に適用する際には、その表面に有機樹脂層を形成することにより、表面処理鋼板を有機樹脂層で被覆してなる部材である金属缶用有機樹脂被覆表面処理鋼板を作製し、これを金属缶の部材として用いることが好ましい。有機樹脂層としては、特に限定はなく、各種熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂被覆層や、熱硬化性塗料又は熱可塑性塗料からなる塗膜を挙げることができ、有機樹脂層の形成に際して、表面処理鋼板と有機樹脂層との間に、従来公知の接着用プライマー或いは接着剤を設けることも可能である。
<Manufacture of organic resin-coated surface-treated steel sheet for metal cans>
When a surface-treated steel sheet produced using the production method of the present invention is applied to a metal can, it is a member formed by coating the surface-treated steel sheet with an organic resin layer by forming an organic resin layer on the surface. It is preferable to prepare an organic resin-coated surface-treated steel sheet for metal cans and use this as a member of a metal can. The organic resin layer is not particularly limited, and examples thereof include a thermoplastic resin coating layer made of various thermoplastic resins, and a coating film made of a thermosetting paint or a thermoplastic paint. It is also possible to provide a conventionally known adhesion primer or adhesive between the treated steel plate and the organic resin layer.

有機樹脂層としては、これらの中でも、容器用素材の用途に好適なポリエステル樹脂からなる熱可塑性樹脂被覆層を用いるのが好ましく、ポリエステル樹脂としては、ホモポリエチレンテレフタレートであっても共重合ポリエステルであってもよく、これらのブレンドであってもよい。また、有機樹脂層を熱可塑性樹脂被覆層とする場合には、熱可塑性樹脂被覆層は、単層の樹脂層であってもよいし、同時押出等による多層の樹脂層であってもよく、また、多層とする場合には、各層を構成する樹脂は異なるものであってもよいし、あるいは、同じものであってもよい。熱可塑性樹脂被覆層を構成するために多層のポリエステル樹脂層を用いると、下地層、即ち表面処理鋼板側に接着性に優れた組成のポリエステル樹脂を選択し、表層に耐内容物性、即ち耐抽出性やフレーバー成分の非吸着性に優れた組成のポリエステル樹脂を選択できるので有利である。   Of these, the organic resin layer is preferably a thermoplastic resin coating layer made of a polyester resin suitable for container materials. The polyester resin may be homopolyethylene terephthalate or a copolyester. Or a blend thereof. When the organic resin layer is a thermoplastic resin coating layer, the thermoplastic resin coating layer may be a single resin layer or a multilayer resin layer by coextrusion or the like, Moreover, when it is set as a multilayer, resin which comprises each layer may differ, and the same thing may be sufficient as it. When a multilayer polyester resin layer is used to constitute the thermoplastic resin coating layer, a polyester resin having a composition with excellent adhesiveness is selected on the base layer, that is, the surface-treated steel sheet side, and content resistance, that is, extraction resistance is selected on the surface layer This is advantageous because a polyester resin having a composition excellent in properties and non-adsorption of flavor components can be selected.

さらに、表面処理鋼板の上に設ける有機樹脂層の厚みは、熱可塑性樹脂被覆層で一般に3〜50μm、特に5〜40μmの範囲にあることが望ましく、塗膜の場合には、焼付け後の厚みが1〜50μm、特に3〜30μmの範囲にあることが好ましい。厚みが上記範囲を下回ると、耐腐食性が不十分となり、厚みが上記範囲を上回ると加工性の点で問題を生じやすい。   Furthermore, the thickness of the organic resin layer provided on the surface-treated steel sheet is desirably 3 to 50 μm, particularly 5 to 40 μm in general for the thermoplastic resin coating layer. Is preferably in the range of 1 to 50 μm, particularly 3 to 30 μm. When the thickness is less than the above range, the corrosion resistance becomes insufficient, and when the thickness exceeds the above range, a problem is likely to occur in terms of workability.

表面処理鋼板への有機樹脂層の形成は従来から公知の任意の方法で行うことができる。例えば、有機樹脂層として熱可塑性樹脂被覆層を形成する場合においては、押出コート法、キャストフィルム熱接着法、二軸延伸フィルム熱接着法等の任意の手段で行う事ができる。   Formation of the organic resin layer on the surface-treated steel sheet can be performed by any conventionally known method. For example, when a thermoplastic resin coating layer is formed as the organic resin layer, it can be performed by any means such as an extrusion coating method, a cast film thermal bonding method, a biaxially stretched film thermal bonding method, or the like.

<金属缶の作製>
本発明の製造方法を用いて作製した金属缶用有機樹脂被覆表面処理鋼板は、側面継ぎ目を有するスリーピース缶(溶接缶)や、シームレス缶(ツーピース缶)などに好適に用いることができる。シームレス缶は、有機樹脂層が缶内面側になるように、絞り加工、絞り・再しぼり加工、絞り・再絞りによる曲げ伸ばし加工(ストレッチ加工)、絞り・再絞りによる曲げ伸ばし・しごき加工或いは絞り・しごき加工等の従来公知の手段に付すことによって製造されるが、シームレス缶の中でも特に、高度な加工が施される絞り・再絞りによる曲げ伸ばし加工(ストレッチ加工)、絞り・再絞りによる曲げ伸ばし・しごき加工等を利用したシームレス缶に最も好適に用いることができる。
すなわち、かかる金属缶用有機樹脂被覆表面処理鋼板は、加工密着性に優れていることから、高度な加工に賦された場合にも有機樹脂層の密着性に優れ、優れた耐食性を有するシームレス缶を提供することができる。
<Production of metal cans>
The organic resin-coated surface-treated steel plate for metal cans produced using the production method of the present invention can be suitably used for three-piece cans (welded cans) having side seams, seamless cans (two-piece cans), and the like. Seamless cans are drawn, drawn and re-squeezed, bent and stretched by drawing and redrawing (stretching), drawn and redrawed by drawing and redrawing, or drawn so that the organic resin layer is on the inner surface of the can.・ Manufactured by means of conventionally known means such as ironing, but especially in seamless cans, bending / stretching by drawing / redrawing (stretching), drawing by redrawing, bending by drawing / redrawing, etc. It can be most suitably used for seamless cans using stretching and ironing.
That is, the organic resin-coated surface-treated steel sheet for metal cans is excellent in work adhesion, so that even when subjected to advanced processing, the organic resin layer has excellent adhesion and excellent corrosion resistance. Can be provided.

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment was described in order to make an understanding of this invention easy, and was not described in order to limit this invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、図5に示すように、基材1の各キャリアロールと接する面(キャリアロール面)に金属酸素化合物皮膜が形成された後には、当該金属酸素化合物皮膜と、通電したコンダクターロールとを接触させないような構成を例示したが、金属酸素化合物皮膜と、通電したコンダクターロールとを接触させるような構成としてもよく、この際においては、基材1のキャリアロール面に形成された金属酸素化合物皮膜の電気抵抗値と、通電したコンダクターロールに印加される電圧と、配置するコンダクターロールの数とを、適宜制御することで、アークスポットの発生を防止するような構成とすることができる。   For example, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, after the metal oxygen compound film is formed on the surface (carrier roll surface) in contact with each carrier roll of the substrate 1, However, it may be configured such that the metal oxygen compound film and the energized conductor roll are brought into contact with each other. In this case, the conductive roll is formed on the carrier roll surface of the substrate 1. By appropriately controlling the electrical resistance value of the formed metal oxygen compound film, the voltage applied to the energized conductor roll, and the number of conductor rolls to be arranged, the construction of preventing arc spots from occurring be able to.

ここで、基材1のキャリアロール面に形成された金属酸素化合物皮膜の電気抵抗値が低いほど、基材1とコンダクターロールとが接触した場合における、コンダクターロール上における局所的な高電圧放電の発生、およびこれに起因するアークスポットが発生し難くなる傾向にある。さらには、コンダクターロールに印加される電圧が低いほど、基材1とコンダクターロールとが接触した場合における、コンダクターロール上における局所的な高電圧放電の発生、およびこれに起因するアークスポットが発生し難くなる傾向にある。そのため、本実施形態においては、このような金属酸素化合物皮膜の電気抵抗値と、コンダクターロールに印加する電圧とをバランスさせることにより、アークスポットの発生を防止するような構成としてもよい。   Here, the lower the electrical resistance value of the metal oxygen compound film formed on the carrier roll surface of the base material 1, the higher the local high-voltage discharge on the conductor roll when the base material 1 and the conductor roll are in contact with each other. Occurrence and arc spots resulting from this tend to be less likely to occur. Furthermore, the lower the voltage applied to the conductor roll, the more local high-voltage discharge occurs on the conductor roll and the arc spot due to this when the substrate 1 and the conductor roll come into contact with each other. It tends to be difficult. Therefore, in this embodiment, it is good also as a structure which prevents generation | occurrence | production of an arc spot by balancing the electrical resistance value of such a metal oxygen compound membrane | film | coat, and the voltage applied to a conductor roll.

特に、本実施形態においては、金属酸素化合物皮膜の電気抵抗値は、通常、基材1に形成する金属酸素化合物皮膜の厚みに依存するものである。そのため、たとえば、金属酸素化合物皮膜の厚みが比較的薄い場合には、コンダクターロールに印加する電圧を比較的高くし、一方、金属酸素化合物皮膜の厚みが比較的厚い場合には、コンダクターロールに印加する電圧を比較的低くするように制御すればよい。また、コンダクターロールを複数設ける場合には、比較的薄い金属酸素化合物皮膜が形成された基材1と接触するコンダクターロールの電圧を比較的高くし、比較的厚い金属酸素化合物皮膜が形成された基材1と接触するコンダクターロールの電圧を比較的低くするように制御すればよい。さらに、この場合においては、コンダクターロールに印加する電圧を制御した場合でも、電解処理によって基材1上に形成される金属酸素化合物皮膜の皮膜が所望の厚みとなるように、通電したコンダクターロールの数を増減させることが好ましい。すなわち、たとえば、コンダクターロールに印加する電圧を低く設定した場合には、これに応じて、通電したコンダクターロールの数を増加させることで、電解処理によって基材1上に形成される金属酸素化合物皮膜の皮膜を所望の厚みを有するものとすることができる。   In particular, in this embodiment, the electrical resistance value of the metal oxygen compound film usually depends on the thickness of the metal oxygen compound film formed on the substrate 1. Therefore, for example, when the thickness of the metal oxygen compound film is relatively thin, the voltage applied to the conductor roll is relatively high. On the other hand, when the thickness of the metal oxygen compound film is relatively large, the voltage is applied to the conductor roll. The voltage to be controlled may be controlled to be relatively low. In the case where a plurality of conductor rolls are provided, the voltage of the conductor roll in contact with the substrate 1 on which the relatively thin metal oxygen compound film is formed is relatively high, and the base on which the relatively thick metal oxygen compound film is formed. What is necessary is just to control so that the voltage of the conductor roll which contacts the material 1 may be made comparatively low. Furthermore, in this case, even when the voltage applied to the conductor roll is controlled, the current of the energized conductor roll is adjusted so that the film of the metal oxygen compound film formed on the substrate 1 by the electrolytic treatment has a desired thickness. It is preferable to increase or decrease the number. That is, for example, when the voltage applied to the conductor roll is set low, the metal oxygen compound film formed on the base material 1 by electrolytic treatment is increased by increasing the number of energized conductor rolls accordingly. This film can have a desired thickness.

すなわち、本実施形態によれば、このように、金属酸素化合物皮膜の電気抵抗値と、通電したコンダクターロールに印加される電圧と、配置するコンダクターロールの数とを、適宜制御することで、アークスポットの発生を有効に防止することができる。   That is, according to this embodiment, the electric resistance value of the metal oxygen compound film, the voltage applied to the energized conductor roll, and the number of conductor rolls to be arranged are appropriately controlled as described above. Spot generation can be effectively prevented.

以下に、実施例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
以下においては、適宜、キャリアロール65を「第1ロール」、キャリアロール67,67aを「第2ロール」、キャリアロール69,69aを「第3ロール」とする。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
In the following description, the carrier roll 65 is appropriately referred to as “first roll”, the carrier rolls 67 and 67a as “second roll”, and the carrier rolls 69 and 69a as “third roll”.

《実施例1》
原板として、冷延鋼板(厚さ0.2mm、幅200mm)を準備した。
そして、準備した鋼板を電解脱脂した後、水洗し、次いで、図6に示す表面処理ライン100を用いて陰極電解処理を施した。陰極電解処理としては、まず、鋼板をキャリアロール61により、酸洗処理槽10中に送り、酸洗処理槽10に満たされた硫酸で酸洗した後、キャリアロール63により、酸洗処理槽10から引き上げるとともに、酸洗液リンス処理槽20中に送り、酸洗液リンス処理槽20に満たされた水で水洗することで、前処理を行った。次いで、鋼板をキャリアロール65(第1ロール)により第1電解処理槽30に送ることで、アノード80a,80b、80c、80dの作用により鋼板上に陰極電解処理を施し金属酸素化合物皮膜を形成した。この際において、鋼板は、各キャリアロールにより搬送されるとともに、電源と電気的に接続されたキャリアロール65(第1ロール)により通電している。
Example 1
A cold-rolled steel plate (thickness 0.2 mm, width 200 mm) was prepared as an original plate.
The prepared steel sheet was electrolytically degreased, washed with water, and then subjected to cathodic electrolysis using a surface treatment line 100 shown in FIG. As the cathodic electrolytic treatment, first, the steel plate is fed into the pickling treatment tank 10 by the carrier roll 61 and pickled with sulfuric acid filled in the pickling treatment tank 10, and then pickled by the carrier roll 63. The pre-treatment was carried out by pulling up from the pickling solution and sending it into the pickling solution rinsing bath 20 and washing with water filled in the pickling solution rinsing bath 20. Next, the steel sheet was sent to the first electrolytic treatment tank 30 by the carrier roll 65 (first roll), and the cathode 80 was subjected to cathode electrolytic treatment by the action of the anodes 80a, 80b, 80c, and 80d to form a metal oxygen compound film. . At this time, the steel sheet is conveyed by each carrier roll and energized by a carrier roll 65 (first roll) electrically connected to the power source.

なお、第1電解処理槽30による陰極電解処理は、1500Lの電解処理液31を、第1電解処理槽30の外部に設置した処理液槽(不図示)を用いて、ポンプにより処理液槽と容量250Lの第1電解処理槽30との間で循環させながら、ライン速度(鋼板の移動速度):10m/min、サイクル数:2回、1サイクルあたりの通電時間:1.2秒、鋼板に流れるトータル電気量:10C/dm、キャリアロール65(第1ロール)への電流量:70Aの条件にて実施し、鋼板上に金属酸素化合物皮膜を形成した。なお、サイクル数とは、鋼板に電解処理を施す回数を示している(本実施例では、片面につき、アノード80aもしくは80b、並びに、80cもしくは80dと、アノードを通過する際に2回の電解処理が行なわれているため、サイクル数は2回となる。)。
電解処理液の組成:Zr化合物としてフッ化ジルコニウムアンモニウムを溶解させて得た、Zr濃度6000重量ppm、F濃度7000重量ppmの水溶液
電解処理液のpH:3.0
電解処理液の温度:40℃
The cathodic electrolysis in the first electrolytic treatment tank 30 is performed by using a treatment liquid tank (not shown) in which 1500 L of the electrolytic treatment liquid 31 is installed outside the first electrolytic treatment tank 30 by a pump. While circulating between the first electrolytic treatment tank 30 having a capacity of 250 L, the line speed (moving speed of the steel sheet): 10 m / min, the number of cycles: 2 times, the energizing time per cycle: 1.2 seconds, The total amount of electricity flowing was 10 C / dm 2 and the amount of current to the carrier roll 65 (first roll) was 70 A. A metal oxygen compound film was formed on the steel sheet. Note that the number of cycles indicates the number of times that the steel plate is subjected to electrolytic treatment (in this embodiment, the anode 80a or 80b and 80c or 80d per side, and two electrolytic treatments when passing through the anode. Is performed, the number of cycles is two).
Composition of electrolytic treatment solution: aqueous solution obtained by dissolving ammonium zirconium fluoride as a Zr compound and having a Zr concentration of 6000 ppm by weight and an F concentration of 7000 ppm by weight pH of the electrolytic treatment solution: 3.0
Electrolytic solution temperature: 40 ° C

次いで、鋼板に電解処理を施して金属酸素化合物皮膜を形成した後、鋼板をキャリアロール65(第1ロール)により第1電解処理槽30から引き上げるとともに、電解液リンス処理槽50に送り、電解液リンス処理槽50に満たされた水で水洗することで、表面処理鋼板を得た。   Next, the steel plate is subjected to electrolytic treatment to form a metal oxygen compound film, and then the steel plate is pulled up from the first electrolytic treatment tank 30 by the carrier roll 65 (first roll) and sent to the electrolytic solution rinsing treatment tank 50 to obtain the electrolytic solution. The surface-treated steel sheet was obtained by washing with water filled in the rinsing tank 50.

この際、キャリアロール(第1ロールまたは第2ロール)に流れる電流値をクランプメーターでそれぞれ測定した。結果を表1に示す。   At this time, the current value flowing through the carrier roll (first roll or second roll) was measured with a clamp meter. The results are shown in Table 1.

次いで、このようにして得られた表面処理鋼板について以下の評価を行った。   Subsequently, the following evaluation was performed about the surface treatment steel plate obtained in this way.

<アークスポットの有無の評価>
表面処理鋼板を水洗し、熱風乾燥機にて乾燥させた後、表面処理鋼板の表面を目視で観察し、以下の基準でアークスポットの有無を確認した。結果を表1に示す。
○:アークスポットが確認されなかった。
×:アークスポットが発生していた。
<Evaluation of presence or absence of arc spot>
After the surface-treated steel sheet was washed with water and dried with a hot air dryer, the surface of the surface-treated steel sheet was visually observed, and the presence or absence of an arc spot was confirmed according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
○: An arc spot was not confirmed.
X: An arc spot was generated.

<金属酸素化合物皮膜の皮膜量の測定>
表面処理鋼板の表面について、蛍光X線分析装置(リガク社製、型番:ZSX100e)によりZrの付着量を測定し、得られたZrの付着量を金属酸素化合物皮膜の皮膜量あるいはモル量として得た。結果を表1に示す。
<Measurement of coating amount of metal oxygen compound coating>
For the surface of the surface-treated steel sheet, the amount of Zr deposited is measured by a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku Corporation, model number: ZSX100e), and the amount of Zr deposited is obtained as the coating amount or molar amount of the metal oxygen compound film It was. The results are shown in Table 1.

<金属酸素化合物皮膜の厚みの測定>
金属酸素化合物皮膜の厚みはTEM観察により行った。表面処理鋼板の表面にカーボン蒸着を施した後、更にFIB装置内でカーボンを約1μm蒸着し、マイクロサンプリング法によってサンプルを切り出し、Cu製の支持台上に固定した。その後、FIB加工により断面TEM試料を作製し、TEM観察を行い、皮膜の厚みをそれぞれ3点測定し、平均値を厚みとした。
<Measurement of thickness of metal oxygen compound film>
The thickness of the metal oxygen compound film was measured by TEM observation. After carbon deposition was performed on the surface of the surface-treated steel sheet, carbon was further deposited by about 1 μm in a FIB apparatus, and a sample was cut out by a microsampling method and fixed on a Cu support. Thereafter, a cross-sectional TEM sample was prepared by FIB processing, TEM observation was performed, the thickness of the coating was measured at three points, and the average value was taken as the thickness.

<表面処理鋼板の電気抵抗値の測定>
表面処理鋼板の表面について、電気接点シミュレーター(山崎精機研究所社製、型番:CSR−1)を用いて、四端子法により100gの荷重で端子を接触させた際の電気抵抗値を5回測定し、最大値および最小値を除いた3回の測定結果の平均値を算出した。結果を表1に示す。
<Measurement of electrical resistance of surface-treated steel sheet>
For the surface of the surface-treated steel sheet, the electrical resistance value when the terminal is brought into contact with a load of 100 g by a four-terminal method is measured five times using an electric contact simulator (manufactured by Yamazaki Seiki Laboratory Co., Ltd., model number: CSR-1). The average value of the three measurement results excluding the maximum value and the minimum value was calculated. The results are shown in Table 1.

<キャリアロール上における金属酸素化合物堆積量の測定>
表面処理鋼板を作製する際に使用したキャリアロール67(第2ロール)について、ロール表面に付着した堆積物(Zrの酸素化合物)の重量を測定し、以下の基準で評価した。なお、堆積物の重量はロールの表面積の1000cm当たりに換算し、堆積物の採取方法には特に限定されない。
結果を表1に示す。
○:堆積物の重量が0.5g未満
△:堆積物の重量が0.5g以上、1g未満
×:堆積物の重量が1g以上
<Measurement of deposition amount of metal oxygen compound on carrier roll>
About the carrier roll 67 (2nd roll) used when producing a surface treatment steel plate, the weight of the deposit (oxygen compound of Zr) adhering to the roll surface was measured, and the following references | standards evaluated. In addition, the weight of the deposit is converted per 1000 cm 2 of the surface area of the roll, and the method for collecting the deposit is not particularly limited.
The results are shown in Table 1.
○: The weight of the deposit is less than 0.5 g Δ: The weight of the deposit is 0.5 g or more and less than 1 g ×: The weight of the deposit is 1 g or more

《実施例2,3》
鋼板上に電解処理を施す際における、鋼板に流れるトータル電気量、およびキャリアロール65(第1ロール)への電流量の条件を表1に示すものとした以外は、実施例1と同様にして表面処理鋼板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<< Examples 2 and 3 >>
Except that the total amount of electricity flowing through the steel plate and the amount of current to the carrier roll 65 (first roll) when the electrolytic treatment is performed on the steel plate are as shown in Table 1, it is the same as in Example 1. A surface-treated steel sheet was obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

《実施例4》
実施例4においては、図1、図2に示す表面処理ライン100を用いて、表面処理鋼板を作製した。なお、実施例4においては、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の電解処理液31,41として、上述した実施例1と同様のものを用い、実施例4〜6においても、電解処理液31,41をそれぞれ循環させながら電解処理を行った。
Example 4
In Example 4, a surface-treated steel sheet was produced using the surface treatment line 100 shown in FIGS. In Example 4, the same electrolytic treatment liquids 31 and 41 of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 were used as in Example 1 described above, and also in Examples 4 to 6, The electrolytic treatment was performed while circulating the electrolytic treatment solutions 31 and 41, respectively.

実施例4における電解処理は、鋼板を各キャリアロールにより搬送し、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40において、ライン速度(鋼板の移動速度):10m/min、サイクル数:4回、1サイクルあたりの通電時間:1.2秒、鋼板に流れるトータル電気量:17C/dm、キャリアロール65(第1ロール)への電流量:110Aの条件にて行い、これにより、鋼板上に金属酸素化合物皮膜を形成した。なお、実施例4においては、アノードにより鋼板に電解処理を施す回数であるサイクル数を4回とした(本実施例では、「アノード80a,80b」、「アノード80c,80d」、「アノード80e,80f」、「アノード80g,80h」の4組のアノードにより1回ずつ、合計4回の電解処理を行っているため。)。 In the electrolytic treatment in Example 4, the steel plate is conveyed by each carrier roll, and in the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40, the line speed (moving speed of the steel sheet): 10 m / min, the number of cycles: 4 times. Energizing time per cycle: 1.2 seconds, total amount of electricity flowing through the steel plate: 17 C / dm 2 , current amount to the carrier roll 65 (first roll): 110 A. A metal oxygen compound film was formed. In Example 4, the number of cycles, which is the number of times the steel plate is subjected to electrolytic treatment by the anode, was set to 4 (in this example, “Anode 80a, 80b”, “Anode 80c, 80d”, “Anode 80e, 80f "and" Anode 80g, 80h "because four sets of anodes are subjected to electrolytic treatment once, for a total of four times.)

そして、電解処理により鋼板上に金属酸素化合物皮膜を形成した後、鋼板を電解液リンス処理槽50において水洗し、表面処理鋼板を得て、実施例1と同様に評価を行った。なお、実施例4においては、キャリアロール上における金属酸素化合物堆積量の測定は、キャリアロール67(第2ロール)およびキャリアロール69(第3ロール)の2つのキャリアロールについて、それぞれロール表面の堆積物(Zrの酸素化合物)の重量の合計値を測定することで行った(後述する実施例5,6も同様。)。結果を表1に示す。   And after forming a metal oxygen compound membrane | film | coat on a steel plate by electrolytic treatment, the steel plate was washed with water in the electrolyte rinse treatment tank 50, the surface-treated steel plate was obtained, and it evaluated similarly to Example 1. FIG. In Example 4, the measurement of the amount of metal oxygen compound deposited on the carrier roll was carried out by depositing the roll surface for each of the two carrier rolls, carrier roll 67 (second roll) and carrier roll 69 (third roll). The total value of the weight of the product (oxygen compound of Zr) was measured (the same applies to Examples 5 and 6 described later). The results are shown in Table 1.

《実施例5,6》
鋼板上に電解処理を施す際における、鋼板に流れるトータル電気量、およびキャリアロール65(第1ロール)への電流量の条件を表1に示すものとした以外は、実施例4と同様にして表面処理鋼板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<< Examples 5 and 6 >>
Except that the total amount of electricity flowing through the steel plate and the amount of current to the carrier roll 65 (first roll) when the electrolytic treatment is performed on the steel plate are as shown in Table 1, it is the same as in Example 4. A surface-treated steel sheet was obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

《実施例7》
原板として、冷延鋼板(厚さ0.2mm、幅1000mm)を準備した。そして、準備した鋼板を電解脱脂した後、水洗し、次いで、図6に示す表面処理ライン100を用いて陰極電解処理を施した。電解処理液31の液量は8000L、第1電解処理槽30の容量を2500L、ライン速度(鋼板の移動速度):150m/min、サイクル数:2回、1サイクルあたりの通電時間:0.6秒、鋼板に流れるトータル電気量:9C/dm、キャリアロール65(第1ロール)への電流量:4760Aの条件とした以外は実施例1と同様にして表面処理鋼板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Example 7
A cold-rolled steel plate (thickness 0.2 mm, width 1000 mm) was prepared as an original plate. The prepared steel sheet was electrolytically degreased, washed with water, and then subjected to cathodic electrolysis using a surface treatment line 100 shown in FIG. The amount of the electrolytic treatment liquid 31 is 8000 L, the capacity of the first electrolytic treatment tank 30 is 2500 L, the line speed (moving speed of the steel plate): 150 m / min, the number of cycles: 2 times, the energization time per cycle: 0.6 A surface-treated steel sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions were as follows: the total amount of electricity flowing through the steel sheet: 9 C / dm 2 , and the current amount to the carrier roll 65 (first roll): 4760 A. Evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

《実施例8》
実施例8においては、図1に示す表面処理ライン100における第1電解処理槽30および第2電解処理槽40を、図4に示すものに置換してなる表面処理ライン100を用いて、表面処理鋼板を作製した。電解処理液31、41の液量は8000L、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の容量をそれぞれ2500L、ライン速度(鋼板の移動速度):150m/min、サイクル数:4回、1サイクルあたりの通電時間:0.6秒、鋼板に流れるトータル電気量:19C/dmとし、キャリアロール65,67a(第1ロール,第2ロール)は通電したコンダクターロールとする一方、キャリアロール69(第3ロール)は非通電ロールとした。その他は実施例7と同様にして表面処理鋼板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Example 8
In Example 8, the surface treatment line 100 formed by replacing the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 in the surface treatment line 100 shown in FIG. 1 with those shown in FIG. A steel plate was produced. The amount of the electrolytic treatment liquids 31 and 41 is 8000 L, the capacity of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 is 2500 L, the line speed (moving speed of the steel plate): 150 m / min, the number of cycles: four times, Energizing time per cycle: 0.6 seconds, total amount of electricity flowing through the steel plate: 19 C / dm 2 , carrier rolls 65 and 67a (first roll, second roll) are energized conductor rolls, while carrier rolls 69 (third roll) was a non-conducting roll. Others were obtained in the same manner as in Example 7, and surface-treated steel sheets were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

《比較例1》
比較例1では、実施例1で用いたものと同様の冷延鋼板(厚さ0.2mm、幅200mm)を電解脱脂した後、水洗し、次に示すラインで表面処理を行った。すなわち、図1に示す表面処理ライン100における第1電解処理槽30および第2電解処理槽40を、図3に示すものに置換してなる表面処理ライン100を用いて、表面処理鋼板を作製した。なお、図3に示す第1電解処理槽30および第2電解処理槽40においては、キャリアロール65,67a,69a(第1ロール〜第3ロール)は、全て通電したコンダクターロールである。また、比較例1においても、上述した実施例4と同様に、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40において、電解処理液31,41をそれぞれ循環させながら電解処理を行った。
<< Comparative Example 1 >>
In Comparative Example 1, a cold-rolled steel sheet (thickness 0.2 mm, width 200 mm) similar to that used in Example 1 was electrolytically degreased, washed with water, and surface-treated with the following lines. That is, the surface-treated steel sheet was produced using the surface treatment line 100 obtained by replacing the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 in the surface treatment line 100 shown in FIG. 1 with those shown in FIG. . In the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 shown in FIG. 3, the carrier rolls 65, 67a, and 69a (first to third rolls) are all conductive rolls that are energized. Moreover, also in the comparative example 1, similarly to Example 4 mentioned above, it electrolyzed in the 1st electrolytic treatment tank 30 and the 2nd electrolytic treatment tank 40, circulating the electrolytic treatment liquids 31 and 41, respectively.

比較例1における電解処理は、鋼板を各キャリアロールにより搬送し、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40において、ライン速度(鋼板の移動速度):20m/min、サイクル数:4回、1サイクルあたりの通電時間:0.6秒、鋼板に流れるトータル電気量:8.6C/dm、キャリアロール65,67a,69a(第1ロール〜第3ロール)への電流量:68A,27A,20Aの条件にて行い、これにより、鋼板上に金属酸素化合物皮膜を形成した。 In the electrolytic treatment in Comparative Example 1, the steel sheet is conveyed by each carrier roll, and in the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40, the line speed (moving speed of the steel sheet): 20 m / min, the number of cycles: 4 times. Energizing time per cycle: 0.6 seconds, total electricity flowing through the steel plate: 8.6 C / dm 2 , current amount to carrier rolls 65, 67a, 69a (first to third rolls): 68A, 27A and 20A were carried out, thereby forming a metal oxygen compound film on the steel sheet.

そして、電解処理により鋼板上に金属酸素化合物皮膜を形成した後、鋼板を電解液リンス処理槽50において水洗し、表面処理鋼板を得て、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、比較例1においては、キャリアロール上における金属酸素化合物堆積量の測定は、キャリアロール67a(第2ロール)およびキャリアロール69a(第3ロール)の2つのキャリアロールについて、それぞれロール表面の堆積物(Zrの酸素化合物)の重量の合計値を測定することで行った。結果を表1に示す。   And after forming a metal oxygen compound membrane | film | coat on a steel plate by electrolytic treatment, the steel plate was washed with water in the electrolyte rinse treatment tank 50, the surface-treated steel plate was obtained, and it evaluated similarly to Example 1. FIG. The results are shown in Table 1. In Comparative Example 1, the amount of metal oxygen compound deposited on the carrier roll was measured on the roll surface of each of two carrier rolls, ie, carrier roll 67a (second roll) and carrier roll 69a (third roll). The total value of the weight of the product (oxygen compound of Zr) was measured. The results are shown in Table 1.

《比較例2〜4》
鋼板上に電解処理を施す際における、鋼板に流れるトータル電気量、およびキャリアロール65,67a,69a(第1ロール〜第3ロール)への電流量の条件を表1に示すものとした以外は、比較例1と同様にして表面処理鋼板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<< Comparative Examples 2-4 >>
Except that the total amount of electricity flowing through the steel plate and the current amount to the carrier rolls 65, 67a, 69a (first to third rolls) when performing electrolytic treatment on the steel plate are as shown in Table 1. In the same manner as in Comparative Example 1, a surface-treated steel sheet was obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

《比較例5》
実施例7で用いたものと同様の冷延鋼板(厚さ0.2mm、幅1000mm)を電解脱脂した後、水洗し、次に示すラインで表面処理を行った。即ち、図1に示す表面処理ライン100において、図2に示す部分を図3のように変更した表面処理ライン100を用いて、表面処理鋼板を作製した。電解処理液31、41の液量は8000L、第1電解処理槽30および第2電解処理槽40の容量をそれぞれ2500L、ライン速度(鋼板の移動速度):150m/min、鋼板に流れるトータル電気量:14C/dmとし、キャリアロール65,67a,69a(第1ロール〜第3ロール)は通電したコンダクターロールとした。その他は比較例1と同様にして表面処理鋼板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<< Comparative Example 5 >>
A cold-rolled steel sheet (thickness 0.2 mm, width 1000 mm) similar to that used in Example 7 was electrolytically degreased, washed with water, and surface-treated with the following lines. That is, in the surface treatment line 100 shown in FIG. 1, a surface-treated steel sheet was produced using the surface treatment line 100 in which the part shown in FIG. 2 was changed as shown in FIG. The amount of the electrolytic treatment liquids 31 and 41 is 8000 L, the capacity of the first electrolytic treatment tank 30 and the second electrolytic treatment tank 40 is 2500 L, the line speed (moving speed of the steel plate): 150 m / min, the total amount of electricity flowing through the steel plate : 14 C / dm 2 , and the carrier rolls 65, 67 a, 69 a (first to third rolls) were energized conductor rolls. Others were obtained in the same manner as in Comparative Example 1, and surface-treated steel sheets were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

Figure 2014162978
なお、表1中、電気抵抗値の「>20」は、電気抵抗値が20Ωより大きい値となったことを示す。
Figure 2014162978
In Table 1, the electrical resistance value “> 20” indicates that the electrical resistance value is greater than 20Ω.

表1に示すように、実施例1〜3,7においては、キャリアロール65(第1ロール)を通電したコンダクターロールとする一方、キャリアロール67(第2ロール)を非通電ロールとしており、いずれも、表面処理鋼板の表面にアークスポットは確認されず、さらに、表面処理鋼板を製造する際におけるキャリアロールへの酸素化合物の付着が有効に防止され、表面処理鋼板を良好に製造することができた。同様に、表1に示すように、実施例4〜6においては、キャリアロール65(第1ロール)を通電したコンダクターロールとする一方、キャリアロール67,69(第2ロール、第3ロール)を非通電ロールとしており、いずれも、表面処理鋼板の表面にアークスポットは確認されず、さらに、表面処理鋼板を製造する際におけるキャリアロールへの酸素化合物の付着が有効に防止されており、表面処理鋼板を良好に製造することができた。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 and 7, the carrier roll 65 (first roll) is a conductive roll, while the carrier roll 67 (second roll) is a non-conductive roll. However, no arc spot is confirmed on the surface of the surface-treated steel sheet, and the adhesion of oxygen compounds to the carrier roll during the production of the surface-treated steel sheet is effectively prevented, and the surface-treated steel sheet can be produced satisfactorily. It was. Similarly, as shown in Table 1, in Examples 4 to 6, while the carrier roll 65 (first roll) is a conductive roll, the carrier rolls 67 and 69 (second roll and third roll) are used. Both are non-conducting rolls, and no arc spot is confirmed on the surface of the surface-treated steel sheet. Further, adhesion of oxygen compounds to the carrier roll during the production of the surface-treated steel sheet is effectively prevented. The steel plate could be manufactured satisfactorily.

実施例8においては、キャリアロール65,67a(第1ロール、第2ロール)を通電したコンダクターロールとする一方、キャリアロール69(第3ロール)を非通電ロールとしており、第1ロール,第2ロールに流れる電流量を調整することにより、表面処理鋼板の表面にアークスポットは確認されず、さらに、表面処理鋼板を製造する際におけるキャリアロールへの酸素化合物の付着が有効に防止されており、表面処理鋼板を良好に製造することができた。   In the eighth embodiment, the carrier rolls 65 and 67a (first roll and second roll) are made conductive conductors, while the carrier roll 69 (third roll) is made a non-conductive roll, and the first roll and second roll. By adjusting the amount of current flowing through the roll, no arc spot is confirmed on the surface of the surface-treated steel sheet, and the adhesion of oxygen compounds to the carrier roll during the production of the surface-treated steel sheet is effectively prevented, The surface-treated steel sheet was successfully manufactured.

一方、表1に示すように、比較例1〜5においては、すべてのキャリアロール(第1ロール〜第3ロール)を通電したコンダクターロールとしており、いずれも、表面処理鋼板にアークスポットが発生し、さらに、表面処理鋼板を製造する際においてキャリアロールに酸素化合物が付着してしまい、表面処理鋼板を良好に製造することができなかった。   On the other hand, as shown in Table 1, in Comparative Examples 1 to 5, all the carrier rolls (the first roll to the third roll) are conductor rolls that are energized, and arc spots are generated on the surface-treated steel sheets. Furthermore, when producing the surface-treated steel sheet, the oxygen compound adhered to the carrier roll, and the surface-treated steel sheet could not be produced satisfactorily.

次いで、後述する実施例9〜11および比較例6〜9において、金属缶を作製し、作製した金属缶に内容物を充填して耐内容物性(耐食性)の評価を行った実験例を示す。   Next, in Examples 9 to 11 and Comparative Examples 6 to 9 to be described later, experimental examples are shown in which metal cans were produced, the contents were filled into the produced metal cans, and the content resistance (corrosion resistance) was evaluated.

《実施例9》
1.表面処理鋼板の作製
鋼板として厚み0.225mm、調質度T3の冷間圧延鋼板を用いた以外は、実施例4と同じ方法で表面処理鋼板を作製し、得られた表面処理鋼板について、実施例1と同様にしてアークスポットの有無の評価を行った。結果を表2に示す。
Example 9
1. Production of surface-treated steel sheet A surface-treated steel sheet was produced in the same manner as in Example 4 except that a cold-rolled steel sheet having a thickness of 0.225 mm and a tempering degree T3 was used as the steel sheet. In the same manner as in Example 1, the presence / absence of an arc spot was evaluated. The results are shown in Table 2.

2.樹脂被覆表面処理鋼板の作製
得られた表面処理鋼板を、予め板温度250℃に加熱しておき、缶内面側となる金属板の片面上に、イソフタル酸成分を11モル%含有するポリエチレンテレフタレート/イソフタレートの共重合延伸フィルム(厚さ19μm)、缶外面側となるもう一方の片面上にイソフタル酸成分を12モル%含有するポリエチレンテレフタレート/イソフタレートの共重合延伸ホワイトフィルム(厚さ13μm)を、ラミネートロールを介して熱圧着後、直ちに水冷することにより、樹脂被覆表面処理鋼板を得た。
2. Preparation of resin-coated surface-treated steel sheet The obtained surface-treated steel sheet was previously heated to a plate temperature of 250 ° C., and polyethylene terephthalate containing 11 mol% of isophthalic acid component on one side of the metal plate on the inner surface side of the can / Copolymer stretched film (thickness 19 μm) of isophthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate copolymer stretched white film (thickness 13 μm) containing 12 mol% of isophthalic acid component on the other side of the outer surface of the can The resin-coated surface-treated steel sheet was obtained by water-cooling immediately after thermocompression bonding via a laminate roll.

3.金属缶の作製
得られた樹脂被覆表面処理鋼板の両面に、パラフィンワックスを静電塗油後、直径143mmの円形に打抜き、定法に従い、径91mm、高さ36mmの絞りカップを作製し、作製した絞りカップを後述する金属缶(200g用のシームレス缶)の成形に供した。ついでこの絞りカップに同時絞りしごき加工を2回繰り返して径が小さくハイトの大きいカップに成形した。この様にして得られたカップの諸特性は以下の通りであった。
カップ径 52.0mm
カップ高さ 111.7mm
元板厚に対する缶壁部の厚み −30%
このカップはドーミング成形後、樹脂フィルムの歪みをとるために220℃で60秒間熱処理を行い、続いて開口端端部のトリミング加工、曲面印刷し、直径50.8mmにネックイン加工、フランジ加工を行い、金属缶(200g用のシームレス缶)を作製した。
3. Production of metal cans After both sides of the obtained resin-coated surface-treated steel sheet were electrostatically oiled with paraffin wax, they were punched into a circle with a diameter of 143 mm, and a drawn cup with a diameter of 91 mm and a height of 36 mm was produced according to a conventional method. The squeezed cup was subjected to molding of a metal can (200 g seamless can) described later. Subsequently, the drawing cup was simultaneously drawn and ironed twice to form a cup having a small diameter and a large height. Various characteristics of the cup thus obtained were as follows.
Cup diameter 52.0mm
Cup height 111.7mm
The thickness of the can wall relative to the original plate thickness -30%
This cup is heat-treated at 220 ° C. for 60 seconds after doming molding, followed by trimming of the end of the opening, curved printing, neck-in processing and flange processing to a diameter of 50.8 mm A metal can (a seamless can for 200 g) was produced.

4.内容物充填評価(パックテスト(耐デント性))
得られた金属缶に、コーヒー(商品名 Blendy ボトルコーヒー低糖、味の素ゼネラルフーヅ社製)を185ml充填し、常法に従い蓋を巻締めたのち、123℃で20分間のレトルト処理を実施した。蓋を上にした状態で室温にて1日保管し、その後、横向きに静置し、缶体の側壁下面部に、径52.0mmの球面を有する1kgのおもりを40mmの高さから球面が缶に当たるように落とすことにより缶体に衝撃を与え変形させた。蓋が上向きとなるようにして37℃で3カ月間貯蔵後、開缶機で巻締部を切断し、蓋を缶胴から離した後、缶胴内面変形部の腐食状態を顕微鏡で観察し評価した。評価基準は、50缶調べて、いずれの缶内にもブリスターによる腐食が発生していないものを○とした。一方、50缶調べて、ひと缶でも缶内にもブリスターによる腐食が発生していた場合には×とした。評価結果を、表2に示した。
4). Filling evaluation (pack test (dent resistance))
The obtained metal can was filled with 185 ml of coffee (trade name Blendy bottle coffee low sugar, manufactured by Ajinomoto General Foods Co., Ltd.), and the lid was wound according to a conventional method, followed by a retort treatment at 123 ° C. for 20 minutes. Store at room temperature for 1 day with the lid on top, and then leave it sideways, and place a 1 kg weight with a spherical surface with a diameter of 52.0 mm on the bottom of the side wall of the can body from a height of 40 mm. The can body was impacted and deformed by dropping it so as to hit the can. After storing for 3 months at 37 ° C with the lid facing upward, cut the winding part with a can opener, remove the lid from the can body, and observe the corroded state of the inner surface of the can body with a microscope. evaluated. As the evaluation criteria, 50 cans were examined, and no corrosion due to blisters occurred in any can. On the other hand, if 50 cans were examined and corrosion caused by blisters occurred in one can or in a can, it was marked as x. The evaluation results are shown in Table 2.

《実施例10,11》
鋼板として厚み0.225mm、調質度T3の冷間圧延鋼板を用いた以外は、実施例5,6と同じ方法で表面処理鋼板を作製した。なお、実施例5の方法で作製した表面処理鋼板は実施例10に、実施例6の方法で作製した表面処理鋼板は実施例11にそれぞれ対応する。次いで、得られた表面処理鋼板について、実施例1と同様にしてアークスポットの有無の評価を行った。その後、実施例9と同様に、金属缶を作製し、内容物充填評価を行った。結果を表2に示す。
<< Examples 10 and 11 >>
A surface-treated steel sheet was produced in the same manner as in Examples 5 and 6, except that a cold-rolled steel sheet having a thickness of 0.225 mm and a tempering degree T3 was used as the steel sheet. The surface-treated steel sheet produced by the method of Example 5 corresponds to Example 10, and the surface-treated steel sheet produced by the method of Example 6 corresponds to Example 11. Next, the obtained surface-treated steel sheet was evaluated for the presence or absence of an arc spot in the same manner as in Example 1. Thereafter, in the same manner as in Example 9, a metal can was prepared and the filling of the contents was evaluated. The results are shown in Table 2.

《比較例6〜9》
鋼板として厚み0.225mm、調質度T3の冷間圧延鋼板を用いた以外は、比較例1〜4と同じ方法で表面処理鋼板を作製した。なお、比較例1の方法で作製した表面処理鋼板は比較例6に、比較例2の方法で作製した表面処理鋼板は比較例7に、比較例3の方法で作製した表面処理鋼板は比較例8に、比較例4の方法で作製した表面処理鋼板は比較例9にそれぞれ対応する。次いで、得られた表面処理鋼板について、実施例1と同様にしてアークスポットの有無の評価を行った。結果を表2に示す。なお、比較例6〜9で作製した表面処理鋼板は、表2に示すようにアークスポットの存在が確認され、上述した内容物充填評価を行うまでもなく耐内容物性(耐食性)に劣るものであると判断することができたため、金属缶の作製および内容物充填評価は行わなかった。
<< Comparative Examples 6-9 >>
A surface-treated steel sheet was produced by the same method as Comparative Examples 1 to 4, except that a cold-rolled steel sheet having a thickness of 0.225 mm and a tempering degree T3 was used as the steel sheet. The surface-treated steel sheet produced by the method of Comparative Example 1 is in Comparative Example 6, the surface-treated steel sheet produced by the method of Comparative Example 2 is in Comparative Example 7, and the surface-treated steel sheet produced by the method of Comparative Example 3 is Comparative Example. 8, the surface-treated steel sheet produced by the method of Comparative Example 4 corresponds to Comparative Example 9, respectively. Next, the obtained surface-treated steel sheet was evaluated for the presence or absence of an arc spot in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. In addition, the surface-treated steel sheets produced in Comparative Examples 6 to 9 are inferior in content resistance (corrosion resistance) without confirming the presence of arc spots as shown in Table 2 and without performing the above-described content filling evaluation. Since it was possible to determine that there was a metal can, the evaluation of filling and contents filling was not performed.

Figure 2014162978
Figure 2014162978

表2に示すように、実施例9〜11においては、キャリアロール65(第1ロール)を通電したコンダクターロールとする一方、キャリアロール67,69(第2ロール、第3ロール)を非通電ロールとしており、いずれも、表面処理鋼板の表面にアークスポットは確認されず、表面処理鋼板を良好に製造することができた。さらに、これらの表面処理鋼板を加工して作製した金属缶は、内容物が充填された後、レトルト処理が施され、外力により缶変形を受け、更に経時保管された際においても、耐内容物性(耐食性)に優れたものであった。   As shown in Table 2, in Examples 9 to 11, while the carrier roll 65 (first roll) is a conductive roll, the carrier rolls 67 and 69 (second roll and third roll) are non-conductive rolls. In any case, no arc spot was confirmed on the surface of the surface-treated steel sheet, and the surface-treated steel sheet could be manufactured satisfactorily. Furthermore, metal cans made by processing these surface-treated steel sheets are filled with contents, then subjected to retort treatment, subjected to can deformation by external force, and even when stored over time, It was excellent in (corrosion resistance).

一方、表2に示すように、比較例6〜9においては、すべてのキャリアロール(第1ロール〜第3ロール)を通電したコンダクターロールとしており、いずれも、表面処理鋼板にアークスポットが発生してしまい、表面処理鋼板を良好に製造することができなかった。   On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Examples 6 to 9, all the carrier rolls (the first roll to the third roll) are made conductive conductors, and all of them generate an arc spot on the surface-treated steel sheet. As a result, the surface-treated steel sheet could not be produced satisfactorily.

1…基材
100…表面処理ライン
10…酸洗処理槽
20…酸洗液リンス処理槽
30…第1電解処理槽
31…電解処理液
40…第2電解処理槽
41…電解処理液
50…電解液リンス処理槽
61,63,65,67,67a,69,69a,71…キャリアロール
62,64,66,68,70…シンクロール
80a,80b,80c,80d,80e,80f,80g,80h…アノード
90…整流器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 100 ... Surface treatment line 10 ... Pickling tank 20 ... Pickling rinse process tank 30 ... 1st electrolytic treatment tank 31 ... Electrolytic treatment liquid 40 ... 2nd electrolytic treatment tank 41 ... Electrolytic treatment liquid 50 ... Electrolysis Liquid rinsing tank 61, 63, 65, 67, 67a, 69, 69a, 71 ... Carrier roll 62, 64, 66, 68, 70 ... Sink roll 80a, 80b, 80c, 80d, 80e, 80f, 80g, 80h ... Anode 90 ... Rectifier

Claims (10)

金属イオンを含む処理液と電極とを備える電解処理槽を、複数有する電解処理ラインを用いて、鋼板を各前記電解処理槽中に連続的に送り、各前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理をそれぞれ行うことにより、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、
前記鋼板は、複数の前記電解処理槽のそれぞれに対して設けられた、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るためのロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるためのロールにより、前記電解処理ラインを構成する各前記電解処理槽中に連続的に送られ、
前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールと、電源に接続されていない非通電ロールとであり、
前記鋼板の前記ロールに接する面に電解処理により前記金属酸素化合物が形成された後は、当該金属酸素化合物と前記通電ロールとが接触しないように前記通電ロールを配置することで、アークスポットを発生させないようにすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
Using an electrolytic treatment line having a plurality of electrolytic treatment tanks containing metal ions and treatment electrodes and electrodes, a steel plate is continuously fed into each electrolytic treatment bath, and in each electrolytic treatment bath, the steel plate and A method for producing a surface-treated steel sheet having a step of forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet by performing electrolytic treatment by flowing a direct current between the electrodes,
The steel plate is provided for each of a plurality of the electrolytic treatment tanks, a roll for feeding the steel plate into the electrolytic treatment tank, and a roll for lifting the steel plate from the electrolytic treatment tank, Sent continuously into each electrolytic treatment tank constituting the treatment line,
The plurality of rolls provided in the electrolytic treatment line are energized rolls electrically connected to a power source for passing a direct current through the steel sheet, and non-energized rolls not connected to the power source,
After the metal oxygen compound is formed by electrolytic treatment on the surface of the steel sheet in contact with the roll, an arc spot is generated by arranging the energizing roll so that the metal oxygen compound and the energizing roll do not contact each other. A method for producing a surface-treated steel sheet, characterized in that it is not allowed to occur.
前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールのうち、前記鋼板の前記ロールに接する面を最初に電解処理する電解処理槽中に送るためのロールが、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールであることを特徴とする請求項1に記載の表面処理鋼板の製造方法。   Of the plurality of rolls provided in the electrolytic treatment line, a power source for supplying a direct current to the steel plate is a roll for sending into the electrolytic treatment tank that first performs electrolytic treatment on the surface of the steel plate that contacts the roll. The method for producing a surface-treated steel sheet according to claim 1, wherein the surface-treated steel sheet is electrically connected to the energizing roll. 金属イオンを含む処理液と電極とを備える電解処理槽を、複数有する電解処理ラインを用いて、鋼板を各前記電解処理槽中に連続的に送り、各前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理をそれぞれ行うことにより、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、
前記鋼板は、複数の前記電解処理槽のそれぞれに対して設けられた、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るためのロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるためのロールにより、前記電解処理ラインを構成する各前記電解処理槽中に連続的に送られ、
前記電解処理ラインに設けられた複数の前記ロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールと、電源に接続されていない非通電ロールとであり、
前記鋼板の前記通電ロールに接する面の前記金属酸素化合物を含む皮膜の抵抗値と、当該通電ロールに印加される電圧と、配置する前記通電ロールの数と、を制御することで、前記鋼板と前記通電ロールとが接触したときにアークスポットを発生させないようにすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
Using an electrolytic treatment line having a plurality of electrolytic treatment tanks containing metal ions and treatment electrodes and electrodes, a steel plate is continuously fed into each electrolytic treatment bath, and in each electrolytic treatment bath, the steel plate and A method for producing a surface-treated steel sheet having a step of forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet by performing electrolytic treatment by flowing a direct current between the electrodes,
The steel plate is provided for each of a plurality of the electrolytic treatment tanks, a roll for feeding the steel plate into the electrolytic treatment tank, and a roll for lifting the steel plate from the electrolytic treatment tank, Sent continuously into each electrolytic treatment tank constituting the treatment line,
The plurality of rolls provided in the electrolytic treatment line are energized rolls electrically connected to a power source for passing a direct current through the steel sheet, and non-energized rolls not connected to the power source,
By controlling the resistance value of the film containing the metal oxygen compound on the surface in contact with the energizing roll of the steel sheet, the voltage applied to the energizing roll, and the number of energizing rolls to be arranged, the steel plate and A method for producing a surface-treated steel sheet, wherein an arc spot is not generated when the current-carrying roll comes into contact.
金属イオンを含む処理液と、電極とを備える電解処理槽中に、鋼板を連続的に送り、前記電解処理槽中において、前記鋼板と前記電極との間に直流電流を流すことで電解処理を行い、前記鋼板の表面に金属酸素化合物を含む皮膜を形成する工程を有する表面処理鋼板の製造方法であって、
前記鋼板は、前記鋼板を前記電解処理槽中に送るための第1のロール、および前記鋼板を前記電解処理槽から引き上げるための第2のロールにより、前記電解処理槽中に連続的に送られ、
前記第1のロールは、前記鋼板に直流電流を流すための電源と電気的に接続された通電ロールであり、
前記第2のロールは、電源に接続されていない非通電ロールであることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
A steel plate is continuously fed into an electrolytic treatment tank including a treatment liquid containing metal ions and an electrode, and in the electrolytic treatment tank, an electrolytic treatment is performed by flowing a direct current between the steel plate and the electrode. Performing a method for producing a surface-treated steel sheet having a step of forming a film containing a metal oxygen compound on the surface of the steel sheet,
The steel sheet is continuously fed into the electrolytic treatment tank by a first roll for feeding the steel sheet into the electrolytic treatment tank and a second roll for lifting the steel sheet from the electrolytic treatment tank. ,
The first roll is an energizing roll electrically connected to a power source for flowing a direct current through the steel plate,
The method for producing a surface-treated steel sheet, wherein the second roll is a non-conducting roll not connected to a power source.
前記処理液が、Zr、Al、およびTiのうち、少なくとも1種の金属のイオン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表面処理鋼板の製造方法。   The method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the treatment liquid contains at least one metal ion of Zr, Al, and Ti. 前記処理液のpHが2〜5であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。   The pH of the said process liquid is 2-5, The manufacturing method of the surface treatment steel plate in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記鋼板の表面に形成される前記皮膜表面の電気抵抗値を0.1Ω以上とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。   The method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein an electric resistance value of the surface of the film formed on the surface of the steel sheet is 0.1Ω or more. 前記鋼板の表面に形成される前記皮膜中の金属のモル量を0.5mmol/m以上とすることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。 The method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein the molar amount of the metal in the film formed on the surface of the steel sheet is 0.5 mmol / m 2 or more. 前記鋼板の表面に形成される前記皮膜厚みを15nm以上とすることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。   The method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the thickness of the film formed on the surface of the steel sheet is 15 nm or more. 前記請求項1〜9の何れかに記載の表面処理鋼板の製造方法を用いて作製されることを特徴とする金属缶用表面処理鋼板。 A surface-treated steel sheet for metal cans, which is produced using the method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 9.
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