JP3511957B2 - 溶接缶用素材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、各種の食品、飲料
及びその他の充填保存に適した耐錫剥離性、溶接性、塗
料及びフィルム密着性、耐食性などの諸性能に優れた溶
接缶用素材及びその製造法に関するものである。
及びその他の充填保存に適した耐錫剥離性、溶接性、塗
料及びフィルム密着性、耐食性などの諸性能に優れた溶
接缶用素材及びその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】食品、飲料などの充填保存に使用される
溶接缶用の素材としては、ぶりき、ＴＦＳ（ティンフリ
ースチール）などがある。このうちコストの観点だけで
見ると、ぶりきに比較してＴＦＳが圧倒的に安価であ
る。また、ＴＦＳは塗料及びフィルム密着性や塗装後耐
食性が非常に優れており、溶接缶用として有用な材料で
ある。
溶接缶用の素材としては、ぶりき、ＴＦＳ（ティンフリ
ースチール）などがある。このうちコストの観点だけで
見ると、ぶりきに比較してＴＦＳが圧倒的に安価であ
る。また、ＴＦＳは塗料及びフィルム密着性や塗装後耐
食性が非常に優れており、溶接缶用として有用な材料で
ある。
【０００３】しかしながら、ＴＦＳはぶりきに比較して
溶接性が著しく劣る。このためＴＦＳを溶接缶に適用す
るには、溶接部を研磨してクロムめっき層を除去してか
ら使用するか、或いはクロムめっき層の形態を制御する
（例えば、特開昭６２−２０５２９７号）、クロムめっ
き層の下層にＳｎめっきを施す（例えば、特開平２−２
８２４９８号）などの工夫が必要となる。
溶接性が著しく劣る。このためＴＦＳを溶接缶に適用す
るには、溶接部を研磨してクロムめっき層を除去してか
ら使用するか、或いはクロムめっき層の形態を制御する
（例えば、特開昭６２−２０５２９７号）、クロムめっ
き層の下層にＳｎめっきを施す（例えば、特開平２−２
８２４９８号）などの工夫が必要となる。
【０００４】一方、ＴＦＳの溶接性を改善するためにク
ロムめっき層の下層に粒状の錫めっきを施す試みがなさ
れており、この素材は溶接性を大幅に改善できる利点が
ある。しかし、この素材は鋼板面から錫塊（錫粒）が剥
離し易く、剥離した錫塊が製造ラインのロールなどに付
着してめっき鋼板に押し疵を生じさせるという問題があ
る。
ロムめっき層の下層に粒状の錫めっきを施す試みがなさ
れており、この素材は溶接性を大幅に改善できる利点が
ある。しかし、この素材は鋼板面から錫塊（錫粒）が剥
離し易く、剥離した錫塊が製造ラインのロールなどに付
着してめっき鋼板に押し疵を生じさせるという問題があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような問題に対し
て、特開平４−２４７８９７号では錫塊の形態を扁平状
に制御することによってその解決を図っている。しかし
ながら、この素材は制御なしの素材に較べた場合には錫
塊の剥離は大幅に改善されるものの、そのレベルは十分
なものではなく、例えば、同号の実施例によれば錫めっ
き後クロムめっきまでの工程で約１割前後の錫塊が剥離
している。また、その製造方法は酸性錫めっき浴中の光
沢剤を微量制御する方法であり、この方法では光沢剤の
僅かな濃度変動で皮膜形態が変化するため、実験室レベ
ルでの実施は可能であるが、実ラインでの製造には困難
を伴う。
て、特開平４−２４７８９７号では錫塊の形態を扁平状
に制御することによってその解決を図っている。しかし
ながら、この素材は制御なしの素材に較べた場合には錫
塊の剥離は大幅に改善されるものの、そのレベルは十分
なものではなく、例えば、同号の実施例によれば錫めっ
き後クロムめっきまでの工程で約１割前後の錫塊が剥離
している。また、その製造方法は酸性錫めっき浴中の光
沢剤を微量制御する方法であり、この方法では光沢剤の
僅かな濃度変動で皮膜形態が変化するため、実験室レベ
ルでの実施は可能であるが、実ラインでの製造には困難
を伴う。
【０００６】したがって本発明の目的は、耐錫剥離性に
優れるとともに、塗料及びフィルム密着性、溶接性、耐
食性などの諸性能にも優れた溶接缶用素材を提供するこ
とにある。また、本発明の他の目的は、上記の溶接缶用
素材を実ラインにおいて確実且つ効率的に製造すること
ができる溶接缶用素材の製造方法を提供することにあ
る。
優れるとともに、塗料及びフィルム密着性、溶接性、耐
食性などの諸性能にも優れた溶接缶用素材を提供するこ
とにある。また、本発明の他の目的は、上記の溶接缶用
素材を実ラインにおいて確実且つ効率的に製造すること
ができる溶接缶用素材の製造方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋼板面に
電析した錫塊が剥離する原因とその対策について研究を
重ねた結果、錫塊が剥離しやすいことの大きな要因が、
錫塊と鋼板面とが非常に微小な接点しか持たない点にあ
ることを突き止めた。これは、錫塊の成長の仕方と大き
な関係がある。すなわち、錫めっきの極く初期では鋼板
面上に結晶の成長点となる核が発生するが、粒状錫など
の錫塊の電析条件では、上記核の発生後、地鉄（鋼板
面）上への電析よりも錫塊上への電析が優先して生じ
る。このため錫塊上への錫の電析が促進される結果、地
鉄との接点が少ない不安定な形状の錫塊となるのであ
る。
電析した錫塊が剥離する原因とその対策について研究を
重ねた結果、錫塊が剥離しやすいことの大きな要因が、
錫塊と鋼板面とが非常に微小な接点しか持たない点にあ
ることを突き止めた。これは、錫塊の成長の仕方と大き
な関係がある。すなわち、錫めっきの極く初期では鋼板
面上に結晶の成長点となる核が発生するが、粒状錫など
の錫塊の電析条件では、上記核の発生後、地鉄（鋼板
面）上への電析よりも錫塊上への電析が優先して生じ
る。このため錫塊上への錫の電析が促進される結果、地
鉄との接点が少ない不安定な形状の錫塊となるのであ
る。
【０００８】このような問題を解決するために検討を重
ねた結果、特定のめっき条件の下で、まず最初に不連続
状に錫塊を電析させた後、引き続き平板状に錫めっきを
行うことにより、錫塊の剥離が生じにくい錫めっき層が
得られることを見い出した。これは、このようなめっき
方法で得られる錫めっき層では錫塊と地鉄との接点が増
大し、錫塊の安定性（耐剥離性）が増したことによるも
のと考えられ、錫塊を不連続状に電析させる錫めっき処
理に引き続き平板状錫めっきを施すことによって、不連
続錫めっきでは析出しなかった場所に錫が析出し、この
結果、錫塊の耐剥離性が高まったものと考えられる。一
方、不連続錫めっき後に行われる平板状錫めっきは、Ｔ
ＦＳの性能（特に、塗料及びフィルム密着性）を損なわ
ないようにするために、錫めっき量は微量であることが
要求される。
ねた結果、特定のめっき条件の下で、まず最初に不連続
状に錫塊を電析させた後、引き続き平板状に錫めっきを
行うことにより、錫塊の剥離が生じにくい錫めっき層が
得られることを見い出した。これは、このようなめっき
方法で得られる錫めっき層では錫塊と地鉄との接点が増
大し、錫塊の安定性（耐剥離性）が増したことによるも
のと考えられ、錫塊を不連続状に電析させる錫めっき処
理に引き続き平板状錫めっきを施すことによって、不連
続錫めっきでは析出しなかった場所に錫が析出し、この
結果、錫塊の耐剥離性が高まったものと考えられる。一
方、不連続錫めっき後に行われる平板状錫めっきは、Ｔ
ＦＳの性能（特に、塗料及びフィルム密着性）を損なわ
ないようにするために、錫めっき量は微量であることが
要求される。
【０００９】そこで、上記の方法で得られる不均一錫め
っき被覆構造を有するＴＦＳにおいて、優れた耐錫剥離
性、塗料及びフィルム密着性、溶接性、耐食性などが得
られる条件について検討を重ねた結果、鋼板面に形成さ
れる錫めっき層が、鋼板面を均一状に覆う板状錫めっき
層と該板状錫めっき層の上部に不連続状に存在する錫塊
部とからなり、全錫めっき付着量が０．１０〜０．５０
ｇ／ｍ２、前記板状錫めっき層の錫めっき付着量が０．
０３〜０．２０ｇ／ｍ２、板状錫めっき層上面からの錫
塊部の平均高さＨ１が０．０５μｍ以上、鋼板面からの
錫塊部の平均高さＨ２が０．０８〜１．５μｍであるも
のが、最も優れた性能を有することが判った。
っき被覆構造を有するＴＦＳにおいて、優れた耐錫剥離
性、塗料及びフィルム密着性、溶接性、耐食性などが得
られる条件について検討を重ねた結果、鋼板面に形成さ
れる錫めっき層が、鋼板面を均一状に覆う板状錫めっき
層と該板状錫めっき層の上部に不連続状に存在する錫塊
部とからなり、全錫めっき付着量が０．１０〜０．５０
ｇ／ｍ２、前記板状錫めっき層の錫めっき付着量が０．
０３〜０．２０ｇ／ｍ２、板状錫めっき層上面からの錫
塊部の平均高さＨ１が０．０５μｍ以上、鋼板面からの
錫塊部の平均高さＨ２が０．０８〜１．５μｍであるも
のが、最も優れた性能を有することが判った。
【００１０】さらに、本発明者らは上記した不均一錫め
っき被覆構造を有する錫めっき鋼板の製造方法について
検討を行った。その結果では、まず、単純に平板状錫め
っきを行った後、不連続錫めっきの条件で錫を電析させ
るという２段階の錫めっきによって所定の不均一錫めっ
き被覆構造を得ようとしても、２段目のめっきでは錫が
不連続状に析出しないことが判った。
っき被覆構造を有する錫めっき鋼板の製造方法について
検討を行った。その結果では、まず、単純に平板状錫め
っきを行った後、不連続錫めっきの条件で錫を電析させ
るという２段階の錫めっきによって所定の不均一錫めっ
き被覆構造を得ようとしても、２段目のめっきでは錫が
不連続状に析出しないことが判った。
【００１１】検討の結果、上記した特定の不均一錫めっ
き被覆構造は、不連続状の錫めっきを行った後、平板状
に錫めっきを行うことにより得られることが判明した
が、これを従来の方法で行おうとすると、不連続錫めっ
き用と平板状錫めっき用の２種類のめっき浴を用いる方
法か、若しくは光沢錫めっき浴を用いて極低電流密度で
錫めっきした後に通常の電流密度で錫めっきする方法の
いずれかしかない。しかし、前者の方法は２種類のめっ
き浴を用いるため設備的な負担が大きく、一方、後者の
方法はめっきに時間がかかり過ぎるという問題があり、
いずれも実製造上好ましくない。
き被覆構造は、不連続状の錫めっきを行った後、平板状
に錫めっきを行うことにより得られることが判明した
が、これを従来の方法で行おうとすると、不連続錫めっ
き用と平板状錫めっき用の２種類のめっき浴を用いる方
法か、若しくは光沢錫めっき浴を用いて極低電流密度で
錫めっきした後に通常の電流密度で錫めっきする方法の
いずれかしかない。しかし、前者の方法は２種類のめっ
き浴を用いるため設備的な負担が大きく、一方、後者の
方法はめっきに時間がかかり過ぎるという問題があり、
いずれも実製造上好ましくない。
【００１２】そこで、さらに検討を重ねた結果、１種類
のめっき浴において電解条件を調整することで上記特定
の不均一錫めっき被覆構造が得られる製法を見出した。
具体的には、適量のポリエチレングリコールを含むフェ
ノールスルホン酸浴中で低〜中電流密度で錫を不連続状
に析出させ、引き続き高電流密度で板状錫めっきを行う
めっき方法である。
のめっき浴において電解条件を調整することで上記特定
の不均一錫めっき被覆構造が得られる製法を見出した。
具体的には、適量のポリエチレングリコールを含むフェ
ノールスルホン酸浴中で低〜中電流密度で錫を不連続状
に析出させ、引き続き高電流密度で板状錫めっきを行う
めっき方法である。
【００１３】また、このようなめっき方法では、硫酸を
添加しためっき浴や酸化防止剤を添加しためっき浴を用
いても同様の錫めっき層が得られることも確認できた。
さらに、本発明者らの調査によって、主鎖にポリオキシ
アルケン鎖を有する高分子光沢剤をめっき浴中に添加し
ても、ポリエチレングリコールと同等の効果が得られる
ことも判明した。但し、安価であること、食品内容物に
対して無害であることなどを考慮すると、ポリエチレン
グリコールが最も優れた添加剤といえる。
添加しためっき浴や酸化防止剤を添加しためっき浴を用
いても同様の錫めっき層が得られることも確認できた。
さらに、本発明者らの調査によって、主鎖にポリオキシ
アルケン鎖を有する高分子光沢剤をめっき浴中に添加し
ても、ポリエチレングリコールと同等の効果が得られる
ことも判明した。但し、安価であること、食品内容物に
対して無害であることなどを考慮すると、ポリエチレン
グリコールが最も優れた添加剤といえる。
【００１４】本発明は以上のような知見に基づきなされ
たもので、その特徴は以下の通りである。 [1] 冷延鋼板の少なくとも片面に、鋼板面を均一状に覆
う板状錫めっき層と該板状錫めっき層の上部に不連続状
に存在する錫塊部とからなり、全錫めっき付着量が０．
１０〜０．５０ｇ／ｍ２、前記板状錫めっき層の錫めっ
き付着量が０．０３〜０．２０ｇ／ｍ２、板状錫めっき
層上面からの錫塊部の平均高さＨ１が０．０５μｍ以
上、鋼板面からの錫塊部の平均高さＨ２が０．０８〜
１．５μｍである錫めっき層を有し、該錫めっき層の上
層に付着量が３０〜１５０ｍｇ／ｍ２の金属クロム層、
さらにその上層に金属クロム換算での付着量が３〜４０
ｍｇ／ｍ２の水和クロム酸化物層を有することを特徴と
する溶接缶用素材。
たもので、その特徴は以下の通りである。 [1] 冷延鋼板の少なくとも片面に、鋼板面を均一状に覆
う板状錫めっき層と該板状錫めっき層の上部に不連続状
に存在する錫塊部とからなり、全錫めっき付着量が０．
１０〜０．５０ｇ／ｍ２、前記板状錫めっき層の錫めっ
き付着量が０．０３〜０．２０ｇ／ｍ２、板状錫めっき
層上面からの錫塊部の平均高さＨ１が０．０５μｍ以
上、鋼板面からの錫塊部の平均高さＨ２が０．０８〜
１．５μｍである錫めっき層を有し、該錫めっき層の上
層に付着量が３０〜１５０ｍｇ／ｍ２の金属クロム層、
さらにその上層に金属クロム換算での付着量が３〜４０
ｍｇ／ｍ２の水和クロム酸化物層を有することを特徴と
する溶接缶用素材。
【００１５】[2] 上記[1]の溶接缶用素材において、錫
めっき層の純錫量が０．１０ｇ／ｍ２以上であって、且
つ該錫めっき層が鋼板との界面に合金錫量が０．０５〜
０．３０ｇ／ｍ２の錫−鉄合金層を有することを特徴と
する溶接缶用素材。
めっき層の純錫量が０．１０ｇ／ｍ２以上であって、且
つ該錫めっき層が鋼板との界面に合金錫量が０．０５〜
０．３０ｇ／ｍ２の錫−鉄合金層を有することを特徴と
する溶接缶用素材。
【００１６】[3] 上記[1]の溶接缶用素材の製造方法で
あって、二価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノール
スルホン酸を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤とし
て分子量が４００〜７００００のポリエチレングリコー
ルを０．５〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷延鋼
板の少なくとも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２の電
流密度で不連続状に錫めっきを施した後、引き続き８０
〜１５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に覆う
板状錫めっきを施し、次いで、無水クロム酸を含有する
クロムめっき浴で化成処理することを特徴とする溶接缶
用素材の製造方法。
あって、二価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノール
スルホン酸を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤とし
て分子量が４００〜７００００のポリエチレングリコー
ルを０．５〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷延鋼
板の少なくとも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２の電
流密度で不連続状に錫めっきを施した後、引き続き８０
〜１５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に覆う
板状錫めっきを施し、次いで、無水クロム酸を含有する
クロムめっき浴で化成処理することを特徴とする溶接缶
用素材の製造方法。
【００１７】[4] 上記[2]の溶接缶用素材の製造方法で
あって、二価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノール
スルホン酸を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤とし
て分子量が４００〜７００００のポリエチレングリコー
ルを０．５〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷延鋼
板の少なくとも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２の電
流密度で不連続状に錫めっきを施した後、引き続き８０
〜１５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に覆う
板状錫めっきを施し、次いで錫めっきの加熱溶融処理を
施した後、無水クロム酸を含有するクロムめっき浴で化
成処理することを特徴とする溶接缶用素材の製造方法。
あって、二価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノール
スルホン酸を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤とし
て分子量が４００〜７００００のポリエチレングリコー
ルを０．５〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷延鋼
板の少なくとも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２の電
流密度で不連続状に錫めっきを施した後、引き続き８０
〜１５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に覆う
板状錫めっきを施し、次いで錫めっきの加熱溶融処理を
施した後、無水クロム酸を含有するクロムめっき浴で化
成処理することを特徴とする溶接缶用素材の製造方法。
【００１８】[5] 上記[3]又は[4]の製造方法において、
錫めっき後の鋼板を、弱アルカリ溶液中で電解処理又は
無電解処理して錫めっき層表面の酸化錫を除去した後、
次工程の処理を行うことを特徴とする溶接缶用素材の製
造方法。
錫めっき後の鋼板を、弱アルカリ溶液中で電解処理又は
無電解処理して錫めっき層表面の酸化錫を除去した後、
次工程の処理を行うことを特徴とする溶接缶用素材の製
造方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細と限定理由に
ついて説明する。本発明の溶接缶用素材は、冷延鋼板表
面の少なくとも片面に、鋼板面を均一状に覆う板状錫め
っき層と該板状錫めっき層の上部に不連続状に存在する
錫塊部とからなる錫めっき層を有する。また、鋼板が錫
めっき後に加熱溶融処理される場合には、錫めっき層は
鋼板との界面に錫−鉄合金層を有する。
ついて説明する。本発明の溶接缶用素材は、冷延鋼板表
面の少なくとも片面に、鋼板面を均一状に覆う板状錫め
っき層と該板状錫めっき層の上部に不連続状に存在する
錫塊部とからなる錫めっき層を有する。また、鋼板が錫
めっき後に加熱溶融処理される場合には、錫めっき層は
鋼板との界面に錫−鉄合金層を有する。
【００２０】前記板状錫めっき層は、鋼板面を連続状
（均一状）に覆う略均一な厚さの平板状の錫めっき層で
あり、その錫めっき付着量は０．０３〜０．２０ｇ／ｍ
２とする。この板状錫めっき層の錫めっき付着量が０．
０３ｇ／ｍ２未満では耐錫剥離性の改善効果が期待でき
ない。一方、錫めっき付着量が０．２０ｇ／ｍ２を超え
るとＴＦＳとしての塗料及びフィルム密着性が劣化す
る。
（均一状）に覆う略均一な厚さの平板状の錫めっき層で
あり、その錫めっき付着量は０．０３〜０．２０ｇ／ｍ
２とする。この板状錫めっき層の錫めっき付着量が０．
０３ｇ／ｍ２未満では耐錫剥離性の改善効果が期待でき
ない。一方、錫めっき付着量が０．２０ｇ／ｍ２を超え
るとＴＦＳとしての塗料及びフィルム密着性が劣化す
る。
【００２１】前記錫塊部は前記板状錫めっき層の上部に
不連続状に存在するもので、この錫塊部は、板状錫めっ
き層上面からの平均高さＨ１が０．０５μｍ以上、鋼板
面からの平均高さＨ２が０．０８〜１．５μｍである。
なお、上記錫塊部の板状錫めっき層上面からの平均高さ
Ｈ１、鋼板面からの平均高さＨ２とは、全錫塊部につい
て平均高さである。
不連続状に存在するもので、この錫塊部は、板状錫めっ
き層上面からの平均高さＨ１が０．０５μｍ以上、鋼板
面からの平均高さＨ２が０．０８〜１．５μｍである。
なお、上記錫塊部の板状錫めっき層上面からの平均高さ
Ｈ１、鋼板面からの平均高さＨ２とは、全錫塊部につい
て平均高さである。
【００２２】錫塊部の鋼板面からの平均高さＨ２が０．
０８μｍ未満では、錫めっき表層の凹凸が少なくなるた
め溶接性が悪化し、一方、１．５μｍを超えると錫塊部
が剥離しやすくなり、耐錫剥離性が劣る。また、錫塊部
の板状錫めっき層上面からの平均高さＨ１が０．０５μ
ｍ未満では錫めっき表層の凹凸が少なくなるため溶接性
が悪化する。錫めっき層の全錫めっき付着量は０．１０
〜０．５０ｇ／ｍ２とする。この全錫めっき付着量が
０．１０ｇ／ｍ２未満では溶接性が劣り、一方、０．５
０ｇ／ｍ２を超えると色調が悪化するため好ましくな
い。
０８μｍ未満では、錫めっき表層の凹凸が少なくなるた
め溶接性が悪化し、一方、１．５μｍを超えると錫塊部
が剥離しやすくなり、耐錫剥離性が劣る。また、錫塊部
の板状錫めっき層上面からの平均高さＨ１が０．０５μ
ｍ未満では錫めっき表層の凹凸が少なくなるため溶接性
が悪化する。錫めっき層の全錫めっき付着量は０．１０
〜０．５０ｇ／ｍ２とする。この全錫めっき付着量が
０．１０ｇ／ｍ２未満では溶接性が劣り、一方、０．５
０ｇ／ｍ２を超えると色調が悪化するため好ましくな
い。
【００２３】なお、前記錫塊部の鋼板面に対する面積
率、すなわち、錫塊部の鋼板投影面積（＝板状錫めっき
層上における錫塊部の基底部の面積）の合計は鋼板面積
の３〜７０％、好ましくは３〜３０％とすることが望ま
しい。錫塊部（全錫塊部）の鋼板投影面積の合計が鋼板
面積の３％未満では溶接性が劣り、一方、７０％を超え
ると耐食性や塗料及びフィルム密着性などが劣る。
率、すなわち、錫塊部の鋼板投影面積（＝板状錫めっき
層上における錫塊部の基底部の面積）の合計は鋼板面積
の３〜７０％、好ましくは３〜３０％とすることが望ま
しい。錫塊部（全錫塊部）の鋼板投影面積の合計が鋼板
面積の３％未満では溶接性が劣り、一方、７０％を超え
ると耐食性や塗料及びフィルム密着性などが劣る。
【００２４】また、本発明の錫めっき鋼板は、錫めっき
層が鋼板との界面に適度な錫合金量の錫−鉄合金層を有
するものであってもよく、このような錫−鉄合金層を有
することによって耐錫剥離性がより向上する。錫めっき
層が鋼板との界面に錫−鉄合金層を有する場合、錫めっ
き層の純錫量は０．１０ｇ／ｍ２以上、錫−鉄合金層の
合金錫量は０．０５〜０．３０ｇ／ｍ ２とすることが好
ましい。錫めっき層の純錫量が０．１０ｇ／ｍ２未満で
は溶接性が劣る。また、錫−鉄合金層の合金錫量が０．
０５ｇ／ｍ２未満では、錫−鉄合金層を有しない錫めっ
き層に較べて耐錫剥離性の向上効果に乏しく、一方、合
金錫量が０．３０ｇ／ｍ２を超えると耐錫剥離性の向上
効果が飽和するだけでなく、溶接性も悪化する。なお、
錫めっき層が錫−鉄合金層を有する場合、板状錫めっき
層の全部、さらには錫塊部の一部（下部）が錫−鉄合金
化することもある。
層が鋼板との界面に適度な錫合金量の錫−鉄合金層を有
するものであってもよく、このような錫−鉄合金層を有
することによって耐錫剥離性がより向上する。錫めっき
層が鋼板との界面に錫−鉄合金層を有する場合、錫めっ
き層の純錫量は０．１０ｇ／ｍ２以上、錫−鉄合金層の
合金錫量は０．０５〜０．３０ｇ／ｍ ２とすることが好
ましい。錫めっき層の純錫量が０．１０ｇ／ｍ２未満で
は溶接性が劣る。また、錫−鉄合金層の合金錫量が０．
０５ｇ／ｍ２未満では、錫−鉄合金層を有しない錫めっ
き層に較べて耐錫剥離性の向上効果に乏しく、一方、合
金錫量が０．３０ｇ／ｍ２を超えると耐錫剥離性の向上
効果が飽和するだけでなく、溶接性も悪化する。なお、
錫めっき層が錫−鉄合金層を有する場合、板状錫めっき
層の全部、さらには錫塊部の一部（下部）が錫−鉄合金
化することもある。
【００２５】本発明の溶接缶用素材は、上記錫めっき層
の上層に金属クロム層、さらにその上層に水和クロム酸
化物層を有する。これら金属クロム層及び水和クロム酸
化物層の付着量は一般のＴＦＳに準じたものであればよ
く、金属クロム層の付着量は３０〜１５０ｍｇ／ｍ２、
水和クロム酸化物層の金属クロム換算での付着量は３〜
４０ｍｇ／ｍ２とする。
の上層に金属クロム層、さらにその上層に水和クロム酸
化物層を有する。これら金属クロム層及び水和クロム酸
化物層の付着量は一般のＴＦＳに準じたものであればよ
く、金属クロム層の付着量は３０〜１５０ｍｇ／ｍ２、
水和クロム酸化物層の金属クロム換算での付着量は３〜
４０ｍｇ／ｍ２とする。
【００２６】金属クロム層の付着量が３０ｍｇ／ｍ２未
満では塗料及びフィルム密着性、耐食性が劣り、一方、
付着量が１５０ｍｇ／ｍ２を超えると塗料及びフィルム
密着性が飽和するため却って経済性を損なう。水和クロ
ム酸化物層の金属クロム換算での付着量が３ｍｇ／ｍ２
未満では、塗料及びフィルム密着性が劣る。一方、付着
量が４０ｇ／ｍ２を超えると溶接性が劣る。なお、水和
クロム酸化物層の付着量の下限は３ｍｇ／ｍ２と低目で
あるが、溶接缶を用途とした場合にはこの程度の付着量
で十分である。
満では塗料及びフィルム密着性、耐食性が劣り、一方、
付着量が１５０ｍｇ／ｍ２を超えると塗料及びフィルム
密着性が飽和するため却って経済性を損なう。水和クロ
ム酸化物層の金属クロム換算での付着量が３ｍｇ／ｍ２
未満では、塗料及びフィルム密着性が劣る。一方、付着
量が４０ｇ／ｍ２を超えると溶接性が劣る。なお、水和
クロム酸化物層の付着量の下限は３ｍｇ／ｍ２と低目で
あるが、溶接缶を用途とした場合にはこの程度の付着量
で十分である。
【００２７】次に、本発明の溶接缶用素材の製造方法に
ついて説明する。本発明の溶接缶用素材は、冷延鋼板の
少なくとも片面に対して、不連続状に錫めっきを施した
後、鋼板面を均一状に覆う板状錫めっきを施し、しかる
後、クロムめっき浴で化成処理することにより製造され
る。上記のように不連続状錫めっきを均一状の錫めっき
（板状錫めっき）に先立って行うのは、均一状の錫めっ
きを行った後は、不連続錫めっきが析出しないか若しく
は析出しにくいためである。また、不連続状錫めっき
は、低電流密度めっきや光沢剤微量添加浴でのめっきな
どの一般的な方法でよく、また、連続状（板状）錫めっ
きも光沢剤としてＥＮＳＡ（エトキシナフトールスルホ
ン酸）やＥＮ（エトキシナフトール）などを添加したフ
ェノールスルホン酸浴などを用いた一般的な方法でよ
い。
ついて説明する。本発明の溶接缶用素材は、冷延鋼板の
少なくとも片面に対して、不連続状に錫めっきを施した
後、鋼板面を均一状に覆う板状錫めっきを施し、しかる
後、クロムめっき浴で化成処理することにより製造され
る。上記のように不連続状錫めっきを均一状の錫めっき
（板状錫めっき）に先立って行うのは、均一状の錫めっ
きを行った後は、不連続錫めっきが析出しないか若しく
は析出しにくいためである。また、不連続状錫めっき
は、低電流密度めっきや光沢剤微量添加浴でのめっきな
どの一般的な方法でよく、また、連続状（板状）錫めっ
きも光沢剤としてＥＮＳＡ（エトキシナフトールスルホ
ン酸）やＥＮ（エトキシナフトール）などを添加したフ
ェノールスルホン酸浴などを用いた一般的な方法でよ
い。
【００２８】このように不連続状錫めっきと板状錫めっ
きを２段階で実施することにより、冷延鋼板の少なくと
も片面に、鋼板面を均一状に覆う板状錫めっき層と該板
状錫めっき層の上部に不連続状に存在する錫塊部とから
なる錫めっき層が形成される。このような錫めっきにお
いて、錫めっき層の全錫めっき付着量は全投与電気量を
調整することにより、板状錫めっき層の錫めっき付着量
は均一状錫めっきにおける投与電気量を調整することに
より、錫塊部の形態（高さや形成比率）はめっき浴中に
添加する界面活性剤の種類や電流密度などを調整するこ
とにより、それぞれ制御が可能であり、したがって、こ
れらを調整することにより上述した特定の錫めっき層を
得ることができる。
きを２段階で実施することにより、冷延鋼板の少なくと
も片面に、鋼板面を均一状に覆う板状錫めっき層と該板
状錫めっき層の上部に不連続状に存在する錫塊部とから
なる錫めっき層が形成される。このような錫めっきにお
いて、錫めっき層の全錫めっき付着量は全投与電気量を
調整することにより、板状錫めっき層の錫めっき付着量
は均一状錫めっきにおける投与電気量を調整することに
より、錫塊部の形態（高さや形成比率）はめっき浴中に
添加する界面活性剤の種類や電流密度などを調整するこ
とにより、それぞれ制御が可能であり、したがって、こ
れらを調整することにより上述した特定の錫めっき層を
得ることができる。
【００２９】本発明の溶接缶用素材を１つの錫めっき浴
を用いて効率的且つ適切に製造するには、特に、以下の
ような特定の条件で２段階めっき（不連続状錫めっき−
均一状錫めっき）を行うことが好ましい。すなわち、二
価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノールスルホン酸
を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤として分子量が
４００〜７００００のポリエチレングリコールを０．５
〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷延鋼板の少なく
とも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で不
連続状に錫めっきを施した後、引き続き８０〜１５０Ａ
／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に覆う板状錫めっ
きを施すことが好ましい。
を用いて効率的且つ適切に製造するには、特に、以下の
ような特定の条件で２段階めっき（不連続状錫めっき−
均一状錫めっき）を行うことが好ましい。すなわち、二
価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノールスルホン酸
を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤として分子量が
４００〜７００００のポリエチレングリコールを０．５
〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷延鋼板の少なく
とも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で不
連続状に錫めっきを施した後、引き続き８０〜１５０Ａ
／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に覆う板状錫めっ
きを施すことが好ましい。
【００３０】ここで、使用するめっき浴中の二価錫イオ
ンの濃度が１５ｇ／Ｌ未満では電解効率が著しく劣り
（５０％以下となる）、一方、６０ｇ／Ｌを超えるとス
ラッジの発生が顕著になるため好ましくない。また、フ
ェノールスルホン酸の濃度が硫酸換算で１５ｇ／Ｌ未満
では電着した錫粒がデンドライトとなるため密着性が悪
く、一方、４０ｇ／Ｌを超えると鋼板からの鉄溶出が多
くなるためめっき浴の劣化が著しい。また、ポリエチレ
ングリコールの濃度が０．５ｇ／Ｌ未満では、ポリエチ
レングリコールの添加効果が十分に得られないため、め
っき浴の少しの濃度変動によって電析形態が変動し、一
方、３０ｇ／Ｌを超えると添加による効果が飽和するた
め却って経済性を損なう。
ンの濃度が１５ｇ／Ｌ未満では電解効率が著しく劣り
（５０％以下となる）、一方、６０ｇ／Ｌを超えるとス
ラッジの発生が顕著になるため好ましくない。また、フ
ェノールスルホン酸の濃度が硫酸換算で１５ｇ／Ｌ未満
では電着した錫粒がデンドライトとなるため密着性が悪
く、一方、４０ｇ／Ｌを超えると鋼板からの鉄溶出が多
くなるためめっき浴の劣化が著しい。また、ポリエチレ
ングリコールの濃度が０．５ｇ／Ｌ未満では、ポリエチ
レングリコールの添加効果が十分に得られないため、め
っき浴の少しの濃度変動によって電析形態が変動し、一
方、３０ｇ／Ｌを超えると添加による効果が飽和するた
め却って経済性を損なう。
【００３１】また、めっき浴に添加するポリエチレング
リコールの分子量が４００未満では、後段（２段目）の
高電流密度めっきにおいて錫めっきが平板状に析出しな
いため所望の形態の錫めっき層を得ることができず、一
方、分子量が７００００を超えるとポリエチレングリコ
ールの単価が高くなるため、コスト的に有利なポリエチ
レングリコールを使用する意味が薄れることになる。
リコールの分子量が４００未満では、後段（２段目）の
高電流密度めっきにおいて錫めっきが平板状に析出しな
いため所望の形態の錫めっき層を得ることができず、一
方、分子量が７００００を超えるとポリエチレングリコ
ールの単価が高くなるため、コスト的に有利なポリエチ
レングリコールを使用する意味が薄れることになる。
【００３２】また、前段（１段目）の低〜中電流密度錫
めっきにおいて、めっき電流密度が１Ａ／ｄｍ２未満で
はめっき時間が長くなるため生産性が劣り、一方、５０
Ａ／ｄｍ２を超えると錫の析出形態が平板状に近づき、
錫めっき層を所望の形態とすることが難しくなる。ま
た、後段（２段目）の高電流密度錫めっきにおいて、め
っき電流密度が８０Ａ／ｄｍ２未満では錫の析出形態を
平滑な形態とすることが難しくなり、一方、１５０Ａ／
ｄｍ２を超えるとデンドライト析出が生じやすくなるた
め好ましくない。
めっきにおいて、めっき電流密度が１Ａ／ｄｍ２未満で
はめっき時間が長くなるため生産性が劣り、一方、５０
Ａ／ｄｍ２を超えると錫の析出形態が平板状に近づき、
錫めっき層を所望の形態とすることが難しくなる。ま
た、後段（２段目）の高電流密度錫めっきにおいて、め
っき電流密度が８０Ａ／ｄｍ２未満では錫の析出形態を
平滑な形態とすることが難しくなり、一方、１５０Ａ／
ｄｍ２を超えるとデンドライト析出が生じやすくなるた
め好ましくない。
【００３３】また、他の製造法として、ポリエチレング
リコールに代えて主鎖にポリオキシアルケン鎖を有する
高分子光沢剤を添加しためっき浴を用いて、上記２段階
めっき（不連続状錫めっき−均一状錫めっき）を行って
もよく、この高分子光沢剤はポリエチレングリコールに
較べて高価ではあるが、ポリエチレングリコールを添加
した場合とほぼ同等の錫めっきを得ることができる。こ
のポリオキシエチレン鎖を有する高分子光沢剤として
は、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ルなどが挙げられる。
リコールに代えて主鎖にポリオキシアルケン鎖を有する
高分子光沢剤を添加しためっき浴を用いて、上記２段階
めっき（不連続状錫めっき−均一状錫めっき）を行って
もよく、この高分子光沢剤はポリエチレングリコールに
較べて高価ではあるが、ポリエチレングリコールを添加
した場合とほぼ同等の錫めっきを得ることができる。こ
のポリオキシエチレン鎖を有する高分子光沢剤として
は、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ルなどが挙げられる。
【００３４】また、このよう高分子光沢剤を用いる場合
の好ましいめっき浴組成としては、例えば、以下のよう
な組成が挙げられる。 高分子光沢剤：０．０５〜３０ｇ／Ｌ 二価錫イオン：１５〜５０ｇ／Ｌ フェノールスルホン酸：１５〜４０ｇ／Ｌ（硫酸換算） このようなめっき浴を用い、上述したような電流密度で
２段階めっきを実施すればよい。
の好ましいめっき浴組成としては、例えば、以下のよう
な組成が挙げられる。 高分子光沢剤：０．０５〜３０ｇ／Ｌ 二価錫イオン：１５〜５０ｇ／Ｌ フェノールスルホン酸：１５〜４０ｇ／Ｌ（硫酸換算） このようなめっき浴を用い、上述したような電流密度で
２段階めっきを実施すればよい。
【００３５】以上のような条件で錫めっきされた鋼板に
は、必要に応じて錫めっきの加熱溶融処理を施してもよ
く、これにより先に述べた鋼板面との界面に錫−鉄合金
層を有する錫めっき層が得られる。この加熱溶融処理で
は、通常、抵抗加熱方式やインダクション加熱方式など
の加熱手段で錫めっき層を錫の融点以上の温度に加熱す
る。次いで、上記加熱溶融処理を経ない錫めっき鋼板及
び加熱溶融処理を経た錫めっき鋼板のいずれについて
も、錫めっき鋼板を無水クロム酸を含有するクロムめっ
き浴で化成処理し、錫めっき層の上層に金属クロム層と
水和クロム酸化物層とを形成させる。
は、必要に応じて錫めっきの加熱溶融処理を施してもよ
く、これにより先に述べた鋼板面との界面に錫−鉄合金
層を有する錫めっき層が得られる。この加熱溶融処理で
は、通常、抵抗加熱方式やインダクション加熱方式など
の加熱手段で錫めっき層を錫の融点以上の温度に加熱す
る。次いで、上記加熱溶融処理を経ない錫めっき鋼板及
び加熱溶融処理を経た錫めっき鋼板のいずれについて
も、錫めっき鋼板を無水クロム酸を含有するクロムめっ
き浴で化成処理し、錫めっき層の上層に金属クロム層と
水和クロム酸化物層とを形成させる。
【００３６】無水クロム酸を含有するクロムめっき浴の
成分やこれによる化成処理条件は、常法にしたがってよ
い。また、この化成処理に先立って、錫めっき鋼板を弱
アルカリ溶液中で電解処理または無電解処理して錫めっ
き層表面の酸化錫を除去し、しかる後、化成処理を行う
こともでき、これにより錫めっき皮膜が劣化する速度を
遅らせ、良好な塗料及びフィルム密着性や耐食性を長期
間維持することができる。
成分やこれによる化成処理条件は、常法にしたがってよ
い。また、この化成処理に先立って、錫めっき鋼板を弱
アルカリ溶液中で電解処理または無電解処理して錫めっ
き層表面の酸化錫を除去し、しかる後、化成処理を行う
こともでき、これにより錫めっき皮膜が劣化する速度を
遅らせ、良好な塗料及びフィルム密着性や耐食性を長期
間維持することができる。
【００３７】
【実施例】［実施例１］表１〜表３は溶接缶用素材の本
発明例及び比較例を示している。この実施例では、常法
に従って冷間圧延、連続焼鈍及び調質圧延された板厚
０．２２ｍｍ、０．３２ｍｍの低炭素冷延鋼板に通常の
脱脂及び酸洗を実施した後、二価錫イオンを１０〜６０
ｇ／Ｌ、フェノールスルホン酸を１５〜４０ｇ／Ｌ（硫
酸換算）、ポリエチレングリコールを０〜３０ｇ／Ｌを
含むフェノールスルホン酸浴において、鋼板を陰極とし
て電流密度１〜６０Ａ／ｄｍ２で不連続状の錫めっきを
施した後、同じ浴において電流密度８０〜１５０Ａ／ｄ
ｍ２で均一状（平板状）の錫めっきを施し、次いで、こ
の錫めっき鋼板にクロムめっきを施し、錫めっき層の上
層に金属クロム層と水和クロム酸化物層を有する溶接缶
用素材を製造した。
発明例及び比較例を示している。この実施例では、常法
に従って冷間圧延、連続焼鈍及び調質圧延された板厚
０．２２ｍｍ、０．３２ｍｍの低炭素冷延鋼板に通常の
脱脂及び酸洗を実施した後、二価錫イオンを１０〜６０
ｇ／Ｌ、フェノールスルホン酸を１５〜４０ｇ／Ｌ（硫
酸換算）、ポリエチレングリコールを０〜３０ｇ／Ｌを
含むフェノールスルホン酸浴において、鋼板を陰極とし
て電流密度１〜６０Ａ／ｄｍ２で不連続状の錫めっきを
施した後、同じ浴において電流密度８０〜１５０Ａ／ｄ
ｍ２で均一状（平板状）の錫めっきを施し、次いで、こ
の錫めっき鋼板にクロムめっきを施し、錫めっき層の上
層に金属クロム層と水和クロム酸化物層を有する溶接缶
用素材を製造した。
【００３８】錫めっき及びクロムめっきは以下のような
条件で実施した。 (A) 錫めっき条件 (1) 浴条件 二価錫イオン濃度：１０〜６０ｇ／Ｌ フェノールスルホン酸濃度：１５〜４０ｇ／Ｌ（硫酸換
算） ポリエチレングリコール濃度：０〜３０ｇ／Ｌ (2) 電解条件（陰極（鋼板）電解処理） １回目電解処理の電流密度：１〜６０Ａ／ｄｍ２ ２回目電解処理の電流密度：８０〜１５０Ａ／ｄｍ２
条件で実施した。 (A) 錫めっき条件 (1) 浴条件 二価錫イオン濃度：１０〜６０ｇ／Ｌ フェノールスルホン酸濃度：１５〜４０ｇ／Ｌ（硫酸換
算） ポリエチレングリコール濃度：０〜３０ｇ／Ｌ (2) 電解条件（陰極（鋼板）電解処理） １回目電解処理の電流密度：１〜６０Ａ／ｄｍ２ ２回目電解処理の電流密度：８０〜１５０Ａ／ｄｍ２
【００３９】(B) クロムめっき条件
(1) 前処理条件
無水クロム酸濃度：１７５ｇ／Ｌ
硫酸曹達濃度：０．９ｇ／Ｌ
ケイフッ化曹達濃度：５ｇ／Ｌ
浴温度：４５℃
電流密度：３０Ａ／ｄｍ２
(2) 後処理条件
無水クロム酸濃度：５０ｇ／Ｌ
フッ化アンモニウム濃度：２ｇ／Ｌ
浴温度：４０℃
電流密度：２０Ａ／ｄｍ２（断続めっき）
【００４０】以上のようにして製造された溶接缶用素材
に対して以下の試験を実施し、その性能を評価した。そ
の結果を、溶接缶用素材のめっき皮膜の構成とともに表
１〜表３に示す。 (1) 耐錫剥離性 実機の１／３スケールのパイロットラインにおいて、錫
めっき工程を出た後の通板ロール（金属ロール）上に摩
擦試験紙を貼り付けた。供試材をライン速度１２０ｍ／
分で１０００ｍ走行させ、摩擦試験紙上に付着した錫の
量を蛍光Ｘ線法によって分析し、析出された錫量から耐
錫剥離性を評価した。その評価基準は下記の通りであ
る。 ◎：耐錫剥離性が極めて良好＝ブランクの摩擦試験紙と
の差が２０ｋＣＰＳ以下 ○：耐錫剥離性が良好＝ブランクの摩擦試験紙との差が
２０ｋＣＰＳ超、５０ｋＣＰＳ以下 ×：耐錫剥離性が不良＝ブランクの摩擦試験紙との差が
５０ｋＣＰＳ超
に対して以下の試験を実施し、その性能を評価した。そ
の結果を、溶接缶用素材のめっき皮膜の構成とともに表
１〜表３に示す。 (1) 耐錫剥離性 実機の１／３スケールのパイロットラインにおいて、錫
めっき工程を出た後の通板ロール（金属ロール）上に摩
擦試験紙を貼り付けた。供試材をライン速度１２０ｍ／
分で１０００ｍ走行させ、摩擦試験紙上に付着した錫の
量を蛍光Ｘ線法によって分析し、析出された錫量から耐
錫剥離性を評価した。その評価基準は下記の通りであ
る。 ◎：耐錫剥離性が極めて良好＝ブランクの摩擦試験紙と
の差が２０ｋＣＰＳ以下 ○：耐錫剥離性が良好＝ブランクの摩擦試験紙との差が
２０ｋＣＰＳ超、５０ｋＣＰＳ以下 ×：耐錫剥離性が不良＝ブランクの摩擦試験紙との差が
５０ｋＣＰＳ超
【００４１】(2) 高速溶接性
板厚０．２２ｍｍの供試材を塗装印刷及びスリット加工
した後、スードロニックタイプのワイヤーマッシュシー
ム溶接機を用い、インバーター電源周波数５００Ｈｚ、
溶接速度５０ｍ／分、電極加圧力６０ｋｇｆ、オーバー
ラップ０．４ｍｍ、ナゲットピッチ０．７５ｍｍの条件
で様々な電流設定で溶接を行い、２０２サイズの缶を製
缶した。得られた溶接缶の溶接強度が引き裂き試験を満
足し且つ散りの発生しない範囲（溶接可能電流範囲）を
電流設定つまみの目盛りの数によって評価した。その評
価基準は以下の通りである。 ◎：溶接可能電流範囲が８目盛り以上で極めて良好な溶
接特性を示す。 ○：溶接可能電流範囲が５〜７目盛りで良好な溶接特性
を示す。 △：溶接可能電流範囲が３〜４目盛りで溶接性が劣る。 ×：溶接可能電流範囲が０〜２目盛りで溶接困難。
した後、スードロニックタイプのワイヤーマッシュシー
ム溶接機を用い、インバーター電源周波数５００Ｈｚ、
溶接速度５０ｍ／分、電極加圧力６０ｋｇｆ、オーバー
ラップ０．４ｍｍ、ナゲットピッチ０．７５ｍｍの条件
で様々な電流設定で溶接を行い、２０２サイズの缶を製
缶した。得られた溶接缶の溶接強度が引き裂き試験を満
足し且つ散りの発生しない範囲（溶接可能電流範囲）を
電流設定つまみの目盛りの数によって評価した。その評
価基準は以下の通りである。 ◎：溶接可能電流範囲が８目盛り以上で極めて良好な溶
接特性を示す。 ○：溶接可能電流範囲が５〜７目盛りで良好な溶接特性
を示す。 △：溶接可能電流範囲が３〜４目盛りで溶接性が劣る。 ×：溶接可能電流範囲が０〜２目盛りで溶接困難。
【００４２】(3) ５Ｇ溶接性
板厚０．３２ｍｍの供試材を塗装印刷及びスリット加工
した後、スードロニックタイプのワイヤーマッシュシー
ム溶接機を用いて、インバーター電源周波数１８０Ｈ
ｚ、溶接速度２２ｍ／分、電極加圧力６５ｋｇｆ、オー
バーラップ０．８ｍｍ、ナゲットピッチ１．２ｍｍの条
件で様々な電流設定で溶接を行い、５ガロンサイズの缶
を製缶した。得られた溶接缶の溶接強度が引き裂き試験
を満足し且つ散りの発生しない範囲（溶接可能電流範
囲）を電流設定つまみの目盛りの数によって評価した。
その評価基準は上記(1)の高速溶接性の評価試験と同様
である。
した後、スードロニックタイプのワイヤーマッシュシー
ム溶接機を用いて、インバーター電源周波数１８０Ｈ
ｚ、溶接速度２２ｍ／分、電極加圧力６５ｋｇｆ、オー
バーラップ０．８ｍｍ、ナゲットピッチ１．２ｍｍの条
件で様々な電流設定で溶接を行い、５ガロンサイズの缶
を製缶した。得られた溶接缶の溶接強度が引き裂き試験
を満足し且つ散りの発生しない範囲（溶接可能電流範
囲）を電流設定つまみの目盛りの数によって評価した。
その評価基準は上記(1)の高速溶接性の評価試験と同様
である。
【００４３】(4) 表面色調
供試材を用いて製缶された缶の外面に透明塗料を乾燥重
量で６０ｍｇ／ｍ２塗装し、塗装後の色調を目視評価し
た。その評価基準は以下の通りである。 ○：色調が良好である。 ×：色調が不良である。
量で６０ｍｇ／ｍ２塗装し、塗装後の色調を目視評価し
た。その評価基準は以下の通りである。 ○：色調が良好である。 ×：色調が不良である。
【００４４】(5) 印刷色調
供試材を用いて製缶された缶の外面にワイン色のメタッ
リク系の印刷塗装を施し、塗料本来の色調と較べた変化
を目視評価した。その評価基準は以下の通りである。 ○：色調変化が認められない。 ×：色調変化が認められる。
リク系の印刷塗装を施し、塗料本来の色調と較べた変化
を目視評価した。その評価基準は以下の通りである。 ○：色調変化が認められない。 ×：色調変化が認められる。
【００４５】(6) 耐糸状錆性
供試材を用いて５Ｇ溶接を行って得られた溶接缶を倉庫
に１２ヶ月保管し、外面塗装傷部を目視観察し、糸状錆
の発生の有無を調べた。その評価基準は以下の通りであ
る。 ○：糸状錆の発生が認められない。 ×：糸状錆の発生が認められる。
に１２ヶ月保管し、外面塗装傷部を目視観察し、糸状錆
の発生の有無を調べた。その評価基準は以下の通りであ
る。 ○：糸状錆の発生が認められない。 ×：糸状錆の発生が認められる。
【００４６】(7) 塗装耐食性
供試材の缶内面側相当の表面にエポキシフェノール系塗
料を５０ｍｇ／ｍ２塗装し、焼き付けした後、この塗膜
面に鋭利なカッターナイフを用いて鋼板まで達するクロ
ス状の傷を付け、次いでエリクセン試験機を用いてクロ
ス状の傷の長さ方向中心から５ｍｍの幅で裏面（缶外面
側相当）から押し出した。次いで、この供試材を３８℃
に保たれた１．５％ＮａＣｌ−１．５％クエン酸水溶液
中に９６時間浸漬した後、クロス状の傷部の腐食幅を測
定し、下記基準により評価した。 ○：腐食幅が１ｍｍ未満 ×：腐食幅が１ｍｍ以上
料を５０ｍｇ／ｍ２塗装し、焼き付けした後、この塗膜
面に鋭利なカッターナイフを用いて鋼板まで達するクロ
ス状の傷を付け、次いでエリクセン試験機を用いてクロ
ス状の傷の長さ方向中心から５ｍｍの幅で裏面（缶外面
側相当）から押し出した。次いで、この供試材を３８℃
に保たれた１．５％ＮａＣｌ−１．５％クエン酸水溶液
中に９６時間浸漬した後、クロス状の傷部の腐食幅を測
定し、下記基準により評価した。 ○：腐食幅が１ｍｍ未満 ×：腐食幅が１ｍｍ以上
【００４７】(8) 裸耐食性
供試材を１００枚積み重ね、これを上下から板材で挟ん
でこの上下の板材を針金で十字にきつく縛り、これを２
５℃、湿度８５％で１ヶ月貯蔵し、供試材に生じた錆の
発生を下記基準により評価した。 ○：錆の発生無し ×：錆の発生有り
でこの上下の板材を針金で十字にきつく縛り、これを２
５℃、湿度８５％で１ヶ月貯蔵し、供試材に生じた錆の
発生を下記基準により評価した。 ○：錆の発生無し ×：錆の発生有り
【００４８】(9) 塗料及びフィルム密着性（Ｔピール試
験） 供試材にエポキシフェノール系塗料を塗装・焼き付けし
た後、５ｍｍ×１００ｍｍの試験片に剪断した。この試
験片を５ｍｍ×５０ｍｍのナイロンフィルムを間に挟ん
で２枚重ね合わせ、加熱溶融圧着した。両試験片のフィ
ルムが介在していない部分を外側に９０°折り曲げ、断
面Ｔ字の試験材を作製した。両試験片の折り曲げた部分
の端部を掴んで両試験片を剥離させるように引っ張った
際の剥離強度を測定し、この剥離強度を以下のように評
価した。 ○：剥離強度４．５ｋｇ／５ｍｍ以上 ×：剥離強度４．５ｋｇ／５ｍｍ未満
験） 供試材にエポキシフェノール系塗料を塗装・焼き付けし
た後、５ｍｍ×１００ｍｍの試験片に剪断した。この試
験片を５ｍｍ×５０ｍｍのナイロンフィルムを間に挟ん
で２枚重ね合わせ、加熱溶融圧着した。両試験片のフィ
ルムが介在していない部分を外側に９０°折り曲げ、断
面Ｔ字の試験材を作製した。両試験片の折り曲げた部分
の端部を掴んで両試験片を剥離させるように引っ張った
際の剥離強度を測定し、この剥離強度を以下のように評
価した。 ○：剥離強度４．５ｋｇ／５ｍｍ以上 ×：剥離強度４．５ｋｇ／５ｍｍ未満
【００４９】錫塊部の平均高さＨ１，Ｈ２は、各錫めっ
き鋼板を樹脂に埋め込んでＳＥＭにより断面検鏡（×１
０００）を行い、各錫塊部の鋼板面からの高さ及び板状
錫めっき層上面からの高さを測定し、それぞれそれらの
平均値を求めた。また、錫塊部の面積率（錫塊部の鋼板
投影面積の合計が鋼板面積に占める割合）は、錫めっき
鋼板の板面についてＳＥＭによる写真撮影（×１００
０）を行い、このＳＥＭ写真から錫塊部の部分を透明シ
ートにペンで写し採り、これを方眼紙上に貼り付けてコ
ロニーカウンターで１ｍｍ角を数え、各錫塊部の面積
（鋼板投影面積）を測定し、各錫塊部の面積の総和から
錫塊部の合計の面積率を求めた。また、平板状錫めっき
は、電解効率９５％程度で電析することが確かめられて
いる。板状錫めっき層の錫めっき付着量は、理論上電析
する錫量の９５％が析出するとして算出した。
き鋼板を樹脂に埋め込んでＳＥＭにより断面検鏡（×１
０００）を行い、各錫塊部の鋼板面からの高さ及び板状
錫めっき層上面からの高さを測定し、それぞれそれらの
平均値を求めた。また、錫塊部の面積率（錫塊部の鋼板
投影面積の合計が鋼板面積に占める割合）は、錫めっき
鋼板の板面についてＳＥＭによる写真撮影（×１００
０）を行い、このＳＥＭ写真から錫塊部の部分を透明シ
ートにペンで写し採り、これを方眼紙上に貼り付けてコ
ロニーカウンターで１ｍｍ角を数え、各錫塊部の面積
（鋼板投影面積）を測定し、各錫塊部の面積の総和から
錫塊部の合計の面積率を求めた。また、平板状錫めっき
は、電解効率９５％程度で電析することが確かめられて
いる。板状錫めっき層の錫めっき付着量は、理論上電析
する錫量の９５％が析出するとして算出した。
【００５０】表１〜表３において、本発明例１〜１４は
耐錫剥離性、高速溶接性、５Ｇ溶接性、表面色調、印刷
色調、耐糸状錆性、塗装耐食性、裸耐食性のいずれにつ
いても良好な結果が得られている。本発明例１〜５は錫
めっき付着量を本発明範囲内で種々変化させたものであ
る。これに対して、比較例１は錫めっき付着量が本発明
の下限値を下回っているため溶接性（高速溶接性、５Ｇ
溶接性）が不合格となっている。また、比較例２は錫め
っき付着量が本発明の上限値を上回っているため表面色
調及び印刷色調が劣っている。
耐錫剥離性、高速溶接性、５Ｇ溶接性、表面色調、印刷
色調、耐糸状錆性、塗装耐食性、裸耐食性のいずれにつ
いても良好な結果が得られている。本発明例１〜５は錫
めっき付着量を本発明範囲内で種々変化させたものであ
る。これに対して、比較例１は錫めっき付着量が本発明
の下限値を下回っているため溶接性（高速溶接性、５Ｇ
溶接性）が不合格となっている。また、比較例２は錫め
っき付着量が本発明の上限値を上回っているため表面色
調及び印刷色調が劣っている。
【００５１】本発明例６〜８は板状錫めっき層の錫めっ
き付着量を本発明範囲内で変化させたものである。これ
に対して、比較例３は板状錫めっき層の錫めっき付着量
が本発明の下限値を下回っているため、耐錫剥離性が不
合格となっている。また、比較例４は板状錫めっき層の
錫めっき付着量が本発明の上限値を上回っているため溶
接性（高速溶接性、５Ｇ溶接性）が不合格となってい
る。
き付着量を本発明範囲内で変化させたものである。これ
に対して、比較例３は板状錫めっき層の錫めっき付着量
が本発明の下限値を下回っているため、耐錫剥離性が不
合格となっている。また、比較例４は板状錫めっき層の
錫めっき付着量が本発明の上限値を上回っているため溶
接性（高速溶接性、５Ｇ溶接性）が不合格となってい
る。
【００５２】本発明例９〜１１は、鋼板面及び板状錫め
っき層上面からの錫塊部の平均高さを本発明範囲内で変
化させたものである。これに対して、比較例５は鋼板面
からの錫塊部の平均高さＨ２が本発明の上限値を上回っ
ているため耐錫剥離性が不合格となっている。また、比
較例６は鋼板面からの錫塊部の平均高さＨ２及び板状錫
めっき層上面からの錫塊部の平均高さＨ１が本発明の下
限値を下回っているため、溶接性（高速溶接性、５Ｇ溶
接性）が不合格となっている。
っき層上面からの錫塊部の平均高さを本発明範囲内で変
化させたものである。これに対して、比較例５は鋼板面
からの錫塊部の平均高さＨ２が本発明の上限値を上回っ
ているため耐錫剥離性が不合格となっている。また、比
較例６は鋼板面からの錫塊部の平均高さＨ２及び板状錫
めっき層上面からの錫塊部の平均高さＨ１が本発明の下
限値を下回っているため、溶接性（高速溶接性、５Ｇ溶
接性）が不合格となっている。
【００５３】本発明例１２〜１４は錫−鉄合金層の合金
錫量を本発明の好ましい範囲内で変化させたものであ
る。これ対して、比較例７は錫−鉄合金層の合金錫量が
過剰で、且つ純錫量も少ないため、溶接性（高速溶接
性、５Ｇ溶接性）が不合格となっている。
錫量を本発明の好ましい範囲内で変化させたものであ
る。これ対して、比較例７は錫−鉄合金層の合金錫量が
過剰で、且つ純錫量も少ないため、溶接性（高速溶接
性、５Ｇ溶接性）が不合格となっている。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】［実施例２］表４及び表５は製造法（化成
処理前の錫めっき鋼板の製造法）に関する実施例を示し
ている。この実施例では、実施例１と同様の冷延鋼板
（板厚０．２２ｍｍ）に対して、同一めっき浴において
表４及び表５に示す条件で２段階の錫めっき（１段目錫
めっき−２段目錫めっき）を施し、得られた錫めっき鋼
板の錫めっき層の構成について調べた。なお、錫塊部の
平均高さや面積率については、実施例１と同様の方法で
測定した。
処理前の錫めっき鋼板の製造法）に関する実施例を示し
ている。この実施例では、実施例１と同様の冷延鋼板
（板厚０．２２ｍｍ）に対して、同一めっき浴において
表４及び表５に示す条件で２段階の錫めっき（１段目錫
めっき−２段目錫めっき）を施し、得られた錫めっき鋼
板の錫めっき層の構成について調べた。なお、錫塊部の
平均高さや面積率については、実施例１と同様の方法で
測定した。
【００５８】表４及び表５において、本発明例１〜５は
錫めっき浴中の二価錫イオン濃度を本発明範囲内で変化
させたものである。なお、この二価錫イオン濃度が本発
明の下限値を下回ると錫の電解効率が著しく低下するこ
と（５０％以下となる）、一方、本発明の上限値を上回
るとスラッジ発生が顕著となることが確認された。
錫めっき浴中の二価錫イオン濃度を本発明範囲内で変化
させたものである。なお、この二価錫イオン濃度が本発
明の下限値を下回ると錫の電解効率が著しく低下するこ
と（５０％以下となる）、一方、本発明の上限値を上回
るとスラッジ発生が顕著となることが確認された。
【００５９】本発明例６，７は錫めっき浴中のフェノー
ルスルホン酸濃度を本発明範囲内で変化させたものであ
る。なお、このフェノールスルホン酸濃度が本発明の下
限値を下回ると錫の電析形態がデンドライトとなること
が確認された。本発明例８〜１５は、不連続錫めっき
（１段目めっき）の電流密度を本発明範囲内で種々変化
させたものである。なお、この不連続錫めっきの電流密
度が本発明の上限値を超えると錫の電析形態が平板状錫
めっきに近づき、本発明が規定する錫めっき層を形成で
きないことが確認された。
ルスルホン酸濃度を本発明範囲内で変化させたものであ
る。なお、このフェノールスルホン酸濃度が本発明の下
限値を下回ると錫の電析形態がデンドライトとなること
が確認された。本発明例８〜１５は、不連続錫めっき
（１段目めっき）の電流密度を本発明範囲内で種々変化
させたものである。なお、この不連続錫めっきの電流密
度が本発明の上限値を超えると錫の電析形態が平板状錫
めっきに近づき、本発明が規定する錫めっき層を形成で
きないことが確認された。
【００６０】本発明例１６〜１８は、平板状錫めっき
（２段目めっき）の電流密度を本発明範囲内で変化させ
たものである。なお、この平板状錫めっきの電流密度が
本発明の下限値を下回ると平板状の錫めっき層を形成で
きず、一方、電流密度が本発明の上限値を超えるとデン
ドライトの析出が確認された。本発明例１９，２０は、
ポリエチレングリコールの添加量を本発明範囲内で変化
させたものである。なお、このポリエチレングリコール
の添加量が本発明の下限値を下回ると、その微量の濃度
変動（０．０１ｇ／Ｌ以下）で析出形態が大きく変化す
ることが確認された。
（２段目めっき）の電流密度を本発明範囲内で変化させ
たものである。なお、この平板状錫めっきの電流密度が
本発明の下限値を下回ると平板状の錫めっき層を形成で
きず、一方、電流密度が本発明の上限値を超えるとデン
ドライトの析出が確認された。本発明例１９，２０は、
ポリエチレングリコールの添加量を本発明範囲内で変化
させたものである。なお、このポリエチレングリコール
の添加量が本発明の下限値を下回ると、その微量の濃度
変動（０．０１ｇ／Ｌ以下）で析出形態が大きく変化す
ることが確認された。
【００６１】
【表４】
【００６２】
【表５】
【００６３】
【発明の効果】以上述べたように本発明の溶接缶用素材
は、耐錫剥離性に優れるとともに、溶接性、耐食性、塗
料及びフィルム密着性、表面色調などの諸特性にも優れ
ている。また、本発明の製造方法によれば、このような
溶接缶用素材を実操業において確実且つ効率的に製造す
ることができる。
は、耐錫剥離性に優れるとともに、溶接性、耐食性、塗
料及びフィルム密着性、表面色調などの諸特性にも優れ
ている。また、本発明の製造方法によれば、このような
溶接缶用素材を実操業において確実且つ効率的に製造す
ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｋ
(56)参考文献 特開 平11−71699（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−209187（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C25D 11/38 304
Claims (5)
- 【請求項１】 冷延鋼板の少なくとも片面に、鋼板面を
均一状に覆う板状錫めっき層と該板状錫めっき層の上部
に不連続状に存在する錫塊部とからなり、全錫めっき付
着量が０．１０〜０．５０ｇ／ｍ２、前記板状錫めっき
層の錫めっき付着量が０．０３〜０．２０ｇ／ｍ２、板
状錫めっき層上面からの錫塊部の平均高さＨ１が０．０
５μｍ以上、鋼板面からの錫塊部の平均高さＨ２が０．
０８〜１．５μｍである錫めっき層を有し、該錫めっき
層の上層に付着量が３０〜１５０ｍｇ／ｍ２の金属クロ
ム層、さらにその上層に金属クロム換算での付着量が３
〜４０ｍｇ／ｍ２の水和クロム酸化物層を有することを
特徴とする溶接缶用素材。 - 【請求項２】 錫めっき層の純錫量が０．１０ｇ／ｍ２
以上であって、且つ該錫めっき層が鋼板との界面に合金
錫量が０．０５〜０．３０ｇ／ｍ２の錫−鉄合金層を有
することを特徴とする請求項１に記載の溶接缶用素材。 - 【請求項３】 請求項１に記載の溶接缶用素材の製造方
法であって、二価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノ
ールスルホン酸を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤
として分子量が４００〜７００００のポリエチレングリ
コールを０．５〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷
延鋼板の少なくとも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２
の電流密度で不連続状に錫めっきを施した後、引き続き
８０〜１５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に
覆う板状錫めっきを施し、次いで、無水クロム酸を含有
するクロムめっき浴で化成処理することを特徴とする溶
接缶用素材の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の溶接缶用素材の製造方
法であって、二価錫イオンを１５〜６０ｇ／Ｌ、フェノ
ールスルホン酸を硫酸換算で１５〜４０ｇ／Ｌ、添加剤
として分子量が４００〜７００００のポリエチレングリ
コールを０．５〜３０ｇ／Ｌ含むめっき浴を用いて、冷
延鋼板の少なくとも片面に対して、１〜５０Ａ／ｄｍ２
の電流密度で不連続状に錫めっきを施した後、引き続き
８０〜１５０Ａ／ｄｍ２の電流密度で鋼板面を均一状に
覆う板状錫めっきを施し、次いで錫めっきの加熱溶融処
理を施した後、無水クロム酸を含有するクロムめっき浴
で化成処理することを特徴とする溶接缶用素材の製造方
法。 - 【請求項５】 錫めっき後の鋼板を、弱アルカリ溶液中
で電解処理又は無電解処理して錫めっき層表面の酸化錫
を除去した後、次工程の処理を行うことを特徴とする請
求項３又は４に記載の溶接缶用素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27944699A JP3511957B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 溶接缶用素材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27944699A JP3511957B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 溶接缶用素材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107294A JP2001107294A (ja) | 2001-04-17 |
| JP3511957B2 true JP3511957B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=17611193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27944699A Expired - Fee Related JP3511957B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 溶接缶用素材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511957B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7409337B2 (ja) | 2021-02-22 | 2024-01-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 缶用鋼板およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27944699A patent/JP3511957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001107294A (ja) | 2001-04-17 |
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