JP3435023B2 - 印刷鮮映性とフィルム密着性に優れた容器用表面処理鋼板または容器用樹脂被覆表面処理鋼板 - Google Patents

印刷鮮映性とフィルム密着性に優れた容器用表面処理鋼板または容器用樹脂被覆表面処理鋼板

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、缶容器、特に缶胴
を溶接により成形するスリーピース缶用鋼板、特に缶内
外面の塗装・印刷に全く新しい工夫を凝らした意匠性と
缶溶接近傍において良好なフィルム密着性を有する缶用
有機積層鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ワイヤーシーム抵抗溶接法による
溶接缶の製缶技術が急速進展し、飲料缶分野で実用化が
急速に進展してきた。この種の溶接缶に使用される缶用
鋼板は電気めっきによりFe−Ni合金めっきを行った
後、Snめっきを行い、更に溶錫処理し、クロメート処
理を行うシーム溶接性に優れた製缶用表面処理鋼板の製
造法(特開昭60−208494公報)、あるいはFe
−Ni合金を施した後、Snめっき、クロメート処理す
ることにより塗料密着性、溶接性、耐食性に優れたシー
ム溶接缶用表面処理鋼板の製造方法(特開昭60−13
098号公報)により作製される。
【0003】近年ではより一層の製缶技術の進歩と製缶
における経済性が相俟って、製缶工程の大幅な生産向上
を狙って、塗装・印刷の代わりに缶内面外面の両方また
はいずれかに、有機フィルムをラミネートした材料が使
用されるようになり、さらに特開平6−143494号
公報においては印刷鮮映性の優れた溶接缶用表面処理鋼
板を提供している。特に印刷鮮映性の優れた溶接缶用ラ
ミネート鋼板を得るにはラミネート前の鋼板においてS
nの被覆率が高い高光沢鋼板が望ましい。
【0004】しかしSnの被覆率が高い高光沢溶接缶用
材料においては、溶接によりSn融点以上に温度が上昇
する溶接部近傍ではSnが溶融する。この時めっき層上
のフィルムは溶融した液体金属Sn上にいわば浮かんで
いる様な状態になるため、フィルム密着性が極めて低く
なり、冷却風によるフィルム剥離やフィルムの内部応力
によるフィルム収縮が起こりやすくなり、フィルム密着
不良が生じる。
【0005】従って溶接時フィルム密着不良が生じずか
つ意匠性の優れた溶接缶用表面処理鋼板が切望されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は印刷
鮮映性に優れ、かつ溶接時にフィルム密着不良が生じな
い溶接缶用表面処理鋼板を提供することを課題とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】印刷鮮映性を高めるには
Sn被覆率の高い高光沢鋼板が望まれるが、溶接時のフ
ィルム密着性を高めるにはSn被覆率の低い低光沢鋼板
が望まれる。
【0008】本発明者らはこの相反する条件を満たすた
めに研究を行った結果、鋼板を缶に成形した場合に、缶
の円周方向に相当する鋼板の光沢は缶の上下方向に相当
する光沢に比べ鮮映性に対し影響度が小さいことを見出
した。
【0009】すなわち、缶に加工する前の平面状態の鋼
板の、缶の上下方向に相当する方向の光沢を光沢度Gs
(60°)にて300%以上確保することで、円周方向
に相当する光沢を100%まで低減しても鮮映性を確保
することが可能であり、さらに缶の上下方向に相当する
光沢を600%以下、円周方向に相当する光沢を300
%以下に抑えることで溶接時のフィルム剥離を回避する
ことができることを知見し、本発明を完成したのであ
る。
【0010】本発明は、上記知見にもとづくもので、缶
外面に当たる面が印刷鮮映性が優れ、かつ溶接時のフィ
ルム密着性が優れた容器用表面処理鋼板に関するもので
あり、その要旨は以下の通りである。
【0011】
【0012】() 鋼板表面に被覆率が80〜98%
の島状Sn層を有する鋼板の、缶上下方向に相当する方
向の光沢が、平面状態で光沢度Gs(60°)にて30
0〜600%、缶の周方向に相当する方向の光沢が、平
面状態で光沢度Gs(60°)にて100〜300%で
あることを特徴とする印刷鮮映性とフィルム密着性に優
れた容器用表面処理鋼板。
【0013】() 被めっき鋼板表面に、Ni量とし
て1000mg/m2以下の、Ni層、Fe−Ni合金
層、Ni−Sn合金層、Fe−Sn−Ni合金層のいず
れかを有し、その表面にフリーSn量で300〜600
0mg/m2の島状Sn層を有することを特徴とする
記(1)に記載の印刷鮮映性とフィルム密着性に優れた
容器用表面処理鋼板。
【0014】(3) 容器用表面処理鋼板の表面にCr
換算で5〜40mg/m 2 のクロメート層を有すること
を特徴とする上記(1)または(2)項に記載の印刷鮮
映性とフィルム密着性に優れた容器用表面処理鋼板。
【0015】(4) 上記(1)〜(3)に記載の容器
用表面処理鋼板の表面に、さらに樹脂フィルム層を有す
ることを特徴とする印刷鮮映性とフィルム密着性に優れ
た容器用樹脂被覆表面処理鋼板。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて詳細に説明する。
【0017】本発明において最も重要なのは、樹脂フィ
ルム被覆前の鋼板の、平面状態における、缶上下方向に
相当する方向の光沢と、缶周方向に相当する方向の光沢
である。
【0018】缶上下方向に相当する方向の光沢は、印刷
鮮映性確保のため、光沢度Gs(60°)にて300%
以上が必要である。しかし、600%を超えるとフィル
ム密着性が確保出来なくなるため、その範囲を300〜
600%とする。
【0019】缶周方向に相当する方向の光沢は、フィル
ム密着性確保のため、光沢度Gs(60°)にて300
%以下であることが必要である。しかし、100%未満
では印刷鮮映性が確保できないため、その範囲を100
〜300%とする。
【0020】鋼板表面には、被覆率80〜98%の島状
Snを有する。これは、被覆率80%未満では、印刷鮮
映性の確保が難しく、98%を超えるとフィルム密着性
確保が難しくなるためである。
【0021】なお、合金化していないフリーSn量は特
に制限するものではないが、300〜6000mg/m
2の付着量(片面当り)が好ましい。これは、300m
g/m2未満では、Sn被覆率80%以上を確保するこ
とは難しいばかりでなく、例えば溶接方式で製胴する場
合、高速溶接性が問題となる。一方6000mg/m2
を超えるとSn被覆率を98%以下とすることが困難と
なり、被覆率はほぼ100%となってしまうためであ
る。
【0022】また、被めっき鋼板表面と島状Sn層等S
n層の間に、Ni層、Ni−Sn合金層、Fe−Sn−
Ni合金層のいずれかを有することが、塗膜下における
腐食を抑制するため、望ましい。しかし、あまり多量に
付着すると経済的でないため、Ni付着量として100
0mg/m2以下(片面当り)であることが、好まし
い。これらの合金層は、NiまたはNi−Fe合金下地
めっきを行い、その表面にSnめっきを施した後、溶錫
処理を行うことなどで形成できる。
【0023】さらに、上記表面処理鋼板の表面に樹脂フ
ィルムを有する樹脂被覆鋼板について説明する。
【0024】フィルムとしては、飽和ポリエステル系の
樹脂が望ましい。また、フィルムの厚みとしては、5〜
25μmが望ましい。これは、5μm未満であればフィ
ルムに製缶工程で傷が付いた場合、点錆の発生原因とな
り外観の低下をきたし、25μmを超えるとフィルム積
層部と非積層部(溶接近傍)の段差が大きくなり、手触
り感覚の低下及び段差が原因となるフィルムの傷付問題
が生じることになるためである。
【0025】さらに、表面処理鋼板の表面と樹脂フィル
ム層との間にCr換算で5〜40mg/m2(片面当
り)のクロメート層を有することが、フィルムの密着性
をより確実にするために望ましい。クロメート層が5m
g/m2未満であれば、フィルム及び溶接補修部の塗料
密着性も低下し、40mg/m2を超えると製胴時の溶
接において溶接のチリが発生しやすくなるためである。
【0026】本発明においてめっき原板は特に規制され
るものではなく、通常容器材料として使用される鋼板を
用いる。めっき原板の製造法、材質等も特に規制される
ものではなく、通常の綱片製造工程から熱間圧延、酸
洗、冷間圧延、焼鈍、調質等の工程を経て製造される。
さらにこのめっき原板は必要とされる缶体強度及び板厚
に応じて冷間圧延後、焼鈍を行ってから再冷間圧延(即
ち2CR法)する工程で製造してもよい。
【0027】上記のめっき原板にめっきを行う場合、通
常めっき原板表面を清浄化するため前処理として脱脂、
酸洗が行われるが、それらの方法は特に規制されるもの
ではなく、例えば10%苛性ソーダ中で脱脂した後、5
%硫酸溶液中で酸洗を行えばよい。
【0028】めっき層としては、望ましくは、被めっき
鋼板表面に、Ni付着量として1000mg/m2以下
の、Niめっき層、Fe−Ni合金めっき層のいずれか
を施し、その表面にSnめっきを施し、更に溶錫処理を
行って、被めっき鋼板表面にFe−Sn、Ni−Sn、
Fe−Sn−Ni合金層を形成し、さらにフリーSnで
300〜6000mg/m2の島状Sn層を形成し、さ
らにその表面にCr換算で5〜40mg/m2のクロメ
ート皮膜を形成した鋼板が適用される。
【0029】更には、例えば、Snめっき後のドラッグ
アウトによるフラックス除去によりSn球状化を制御す
ることが可能で、鋼板表面に被覆率が80超〜98%の
島状Sn層を有する鋼板を製造することができる。
【0030】また、溶融されたSnは原板の粗度によっ
て球状化の状況が変化し缶の上下方向に相当する方向
に、圧延時に生じるスクラッチの溝を対応させることで
缶上下方向に相当する方向の光沢が平面状態で光沢度G
s(60°)にて300〜600%、缶の周方向に相当
する方向の光沢が、平面状態で光沢度Gs(60°)に
て100〜300%である鋼板を製造することができ
る。
【0031】
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例について述
べ、その結果を表1に示す。
【0032】冷間圧延もしくは焼鈍後の2回圧延によ
り、所定の板厚に調整しためっき原板を5%苛性ソーダ
中で電解脱脂し水洗10%硫酸中で電解酸洗し、表面活
性後表面処理を行った。このめっき原板に、(1)に示
す条件でFe−Ni系合金めっきを施した後、(2)に
示す条件でSnめっきを行い、引き続き(3)に示す条
件で加熱処理を行い、引き続き(4)に示す処理浴でク
ロメート皮膜を生成させたものを作成した。
【0033】(1)Niめっき層、Fe−Ni合金めっ
き層を形成させる条件 Niめっき層 硫酸浴 浴組成 Niイオン 50g/l、硫酸イオン
25g/l、ほう酸 45g/l めっき条件 60〜65℃、5〜15A/dm2 Fe−Ni合金めっき層 硫酸浴 浴組成 Niイオン 15g/l、Feイオン
30g/l 硫酸イオン 15g/l、ほう酸 20g/l めっき条件 20〜40℃、5〜15A/dm2 (2)Snめっき条件 フェノールスルフォン酸浴 浴組成 Snイオン 15g/l、フェノール
スルフォン酸イオン 15g/l めっき条件 30〜55℃、5〜40A/dm
2 (3)加熱処理条件 通電加熱法 鋼板をSnが溶融する温度まで通電加熱し、Sn溶融後
即水冷する。
【0034】昇温時間 4〜15sec (4)クロメート処理条件 浴組成 酸化クロム 100g/l、硫酸イオ
ン 0.6g/l めっき条件 20〜60℃、5〜80A/dm2 上記処理材について、以下に示す各項目について実施し
その性能を評価した。
【0035】(A)光沢度 光沢度の測定は、平板状態で、スガ試験機株式会社製の
デジタル光沢度計でGs(60°)の測定(JIS Z
8741による)で評価を行った。
【0036】(B)フィルム密着性評価試験 試験片に厚さ15μmのPET(ポリエチレンテレフタ
レート)系フィルムをラミネートした後、地鉄に達する
までクロスカットを入れ、速やかに240℃に加熱し、
クロスカット中央部に5kg/cm2の空気ガスを垂直
に吹き付け、フィルムの剥離状況を評価した。ここで、
◎は剥離面積無し、○は、剥離面積1%未満、△は、剥
離面積1〜5%未満、×は、剥離面積5%以上である。
【0037】(C)印刷鮮映性評価テスト 缶外面側に相当する面にホワイト印刷を行った厚さ15
μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)系フィル
ムをラミネートし、缶に成形した状態で、目視により色
調の明るさを評価した。ここで、◎は優良、○は良好、
×は不良である。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】表1に示す様に、本発明により製造され
た容器用表面処理鋼板または容器用樹脂被覆表面処理鋼
板は優れた印刷鮮映性及びフィルム密着性を有する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−139694(JP,A) 特開 昭57−23091(JP,A) 特開 昭49−13040(JP,A) 特開 平9−71878(JP,A) 特開 平9−71876(JP,A) 特開 平8−225987(JP,A) 特開 平8−209380(JP,A) 特開 平8−3781(JP,A) 特開 平7−62591(JP,A) 特開 平6−173086(JP,A) 特開 平6−173035(JP,A) 特開 平6−143494(JP,A) 特開 平6−57491(JP,A) 特開 平5−306499(JP,A) 特開 平4−88190(JP,A) 特開 平4−80378(JP,A) 特開 平3−31497(JP,A) 特開 平2−159386(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 5/26 C23C 28/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼板表面に被覆率が80〜98%の島状
    Sn層を有する鋼板の、缶上下方向に相当する方向の光
    沢が、平面状態で光沢度Gs(60°)にて300〜6
    00%、缶の周方向に相当する方向の光沢が、平面状態
    で光沢度Gs(60°)にて100〜300%であるこ
    とを特徴とする印刷鮮映性とフィルム密着性に優れた容
    器用表面処理鋼板。
  2. 【請求項2】 被めっき鋼板表面に、Ni量として10
    00mg/m 2 以下の、Ni層、Fe−Ni合金層、N
    i−Sn合金層、Fe−Sn−Ni合金層のいずれかを
    有し、その表面にフリーSn量で300〜6000mg
    /m 2 の島状Sn層を有することを特徴とする請求項1
    に記載の印刷鮮映性とフィルム密着性に優れた容器用表
    面処理鋼板。
  3. 【請求項3】 容器用表面処理鋼板の表面にCr換算で
    5〜40mg/m 2 のクロメート層を有することを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載の印刷鮮映性とフ
    ィルム密着性に優れた容器用表面処理鋼板。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1つに記載の容
    器用表面処理鋼板の表面に、さらに樹脂フィルム層を有
    することを特徴とする印刷鮮映性とフィルム密着性に優
    れた容器用樹脂被覆表面処理鋼板。
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