JP3806376B2 - 粒状錫メッキ用鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の食品、飲料およびその他の充填保存に適する溶接缶に使用される粒状錫メッキ鋼板に用いる原板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の食品や飲料等に使用される容器用の材料としては、一般に鋼板表面に錫メッキを施したブリキやクロムメッキを施したティンフリースチールが用いられている。
特に、ティンフリースチールは、コストおよび塗料密着性等の特性が非常に優れており、広く用いられている高需要材料である。
【０００３】
このティンフリー鋼板は溶接性が悪いという欠点を持っており、この問題を解決するために、クロムメッキ層の下層に粒状の錫を析出させることによって、ティンフリー鋼板の溶接性を著しく改善する製造方法が確立されており、例えば、特開平２-２８２４９８号公報などに溶接性および塗料密着性の優れた粒状錫メッキ鋼板のメッキ条件が開示されている。
しかし、鋼板と粒状錫との密着性が確保しづらいという問題があった。
この粒状錫メッキ処理における密着性の改善方法としては、例えば、特開平４−２４７８９７号公報に、メッキ浴中に光沢剤を極微量添加し、偏平な粒状錫とすることにより鋼板との接触面積を大きくすることにより密着性を高める方法が提案されているが、密着不良を皆無にするまでには至っていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、粒状メッキ用鋼板の表面粗度を特定範囲内にすることにより、鋼板と粒状錫との密着性に優れた粒状錫メッキ用鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果なされたものであり、鋼板表面の圧延方向と直角方向（Ｃ方向）および圧延方向（Ｌ方向）の平均粗度Ｒａ_C,Ｒａ_Lを特定範囲とすることにより、鋼板と粒状錫との密着性に優れた粒状錫メッキ用鋼板およびその製造方法を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００６】
（１）鋼板表面の圧延方向と直角方向（Ｃ方向）における平均粗度Ｒａ_Cが０．１３〜０．５５μｍで、かつ、該鋼板表面の圧延方向（Ｌ方向）における平均粗度Ｒａ_Lが０．１８〜０．５５μｍであることを特徴とする粒状錫メッキ用鋼板。
（２）冷間圧延および焼鈍後の調質圧延工程において、調質圧延機の＃１ＳＴＤに粗度０．８〜２．８μｍのダルロールを使用し、該調質圧延機の＃２ＳＴＤにスムースロールの周方向にスクラッチを設けた粗度０．２〜０．７μｍのロールを使用し、前記調質圧延機の＃１ＳＴＤの線荷重５００ｋｇ／ｍｍ〜９００ｋｇ／ｍｍ、該調質圧延機の＃２ＳＴＤの線荷重３００ｋｇ／ｍｍ〜５００ｋｇ／ｍｍの範囲で、かつ、＃１ＳＴＤ、＃２ＳＴＤの線荷重が、＃１ＳＴＤの線荷重＞＃２ＳＴＤの線荷重の関係を満足する線荷重で調質圧延することを特徴とする（１）に記載の粒状錫メッキ用鋼板の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１乃至図３を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における粒状錫メッキ前の原板の表面粗度と密着性との関係を示す図である。
図１において、横軸は圧延方向（Ｌ方向）の平均粗度Ｒa_Lを示し、縦軸は粒状錫の密着不良の発生したコイル数を示す。
図１からわかるように、Ｌ方向の平均粗度Ｒa_Lが０．１８μｍ未満では密着性不良のコイルが発生したが、Ｌ方向の平均粗度Ｒa_Lが０．１８μｍ以上では全てのコイルについて粒状錫の密着性は良好だった。
この理由は、明らかではないが、Ｌ方向の平均粗度Ｒa_Lが大きいと鋼板のＬ方向に微細な凹凸が形成され、この凹凸部に粒状錫が入り込んで引っかかることにより剥がれにくくなる効果が生じるものと考えられる。
図２は、本発明における粒状錫メッキ用鋼板の表面の模式図である。
図２において、鋼板の圧延方向（Ｌ方向）に凹凸があると、粒状錫がその凹部に入り込んで剥離しにくくなるため、Ｌ方向の密着性が向上するものと考えられる。
【０００８】
Ｌ方向の平均粗度Ｒa_Lは、０．５５μｍを超えるとメッキ表面の外観不良が生じるので０．５５μｍ以下が好ましい。
ここに、粒状錫の密着性の評価は、錫メッキを施した鋼板表面に紙片を押し当て、治具により一定回数擦った後に紙片に付着する錫粉の量によって評価し、目視検査により紙片に金属光沢が認められれば密着性不良（×）、金属光沢が認められなければ密着性良好（○）と判定した。
一方、圧延方向と直角方向（Ｃ方向）における表面粗度Ｒa_Cは、０．１３μｍ未満では、粒状錫の密着性が低下し、また、０．５５μｍを超えるとメッキ表面の外観不良が生じるので、０．１３〜０．５５μｍの範囲とする。
【０００９】
図３は、本発明における粒状錫メッキ前の原板の調質圧延条件と密着性との関係を示す図である。
図３において、横軸は調質圧延時の#1STDにおける線荷重（kg/mm）を示し、縦軸は#2STDにおける線荷重（kg/mm）を示す。
図３中の枠で囲った範囲である、調質圧延時の#1STDにおける線荷重５００〜９００（kg/mm）、かつ、#2STDにおける線荷重３００〜５００（kg/mm）の範囲として圧下力バランスを調整することにより、圧延方向の粗度値を調整して、圧延方向の凹凸を形成することにより、メッキ時の粒状錫の密着性が良好となった。
調質圧延時の線荷重を大きくすれば鋼板表面の粗度は大きくなるが表面外観が変化する。
また、調質圧延時の線荷重を小さくすれば、鋼板表面の粗度が小さくなり密着性が低下するので、上記の範囲を最適な範囲として選択した。
即ち、上記の調質圧延条件は、調質圧延の本来の目的であるストレッチャーストレインの防止や、光沢外観の確保を逸脱しない範囲である。
【００１０】
図４は、本発明に用いる調質圧延機の構成を示す図である。
図４において、調質圧延機は#1STDおよび#2STDの２基のスタンドから構成されている。
#1STDのロールは粗度の比較的大きいダルロールとし、L方向、C方向ともにランダムな凹凸が設けられており、ロール粗度は、０．８〜２．８μｍが好ましい。
【００１１】
一方、#2STDのロールは、粗度の比較的小さいスムースロールの周方向にスクラッチを設けたロールとし、粗度は、０．２〜０．７μｍが好ましい。
このスクラッチにより、鋼板のL方向の凸部がつぶされ、C方向に凹凸が付与される。
【００１２】
【実施例】
冷間圧延および焼鈍した鋼板に前述の条件で調質圧延を行い、以下のメッキ条件にてメッキしたところ、従来は２０％程度発生していたメッキ剥離率がほぼ０％となり、本発明の効果が確認できた。
１）錫メッキ条件
・目付け量 ：250mg/m2、
・Sn2+ ：2〜30g/L、
・遊離酸濃度：10〜100g/L、
・浴温度 ：45℃、
２）電解条件
・電流密度 :3〜20A/dm2、
３）クロムメッキ条件
・CrO3 ：100g/L、
・H2SO4 ：1.2g/L、
・浴温度 ：50℃、
・電流密度 ：50A/dm2
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼板表面の圧延方向と直角方向（Ｃ方向）および圧延方向（Ｌ方向）の平均粗度Ｒａ_C,Ｒａ_Lを特定範囲とすることにより、鋼板と粒状錫との密着性に優れた粒状錫メッキ用鋼板を提供することができる。
また、特定範囲の調質圧延条件を選択することにより、鋼板と粒状錫との密着性に優れた粒状錫メッキ用鋼板の製造方法を提供できるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における粒状錫メッキ前の原板の表面粗度と密着性との関係を示す図である。
【図２】本発明における粒状錫メッキ用鋼板の表面の模式図である。
【図３】本発明における粒状錫メッキ前の原板の調質圧延条件と密着性との関係を示す図である。
【図４】本発明に用いる調質圧延機の構成を示す図である。

Claims (2)

1. 鋼板表面の圧延方向と直角方向（Ｃ方向）における平均粗度Ｒａ_Cが０．１３〜０．５５μｍで、かつ、該鋼板表面の圧延方向（Ｌ方向）における平均粗度Ｒａ_Lが０．１８〜０．５５μｍであることを特徴とする粒状錫メッキ用鋼板。
2. 冷間圧延および焼鈍後の調質圧延工程において、調質圧延機の＃１ＳＴＤに粗度０．８〜２．８μｍのダルロールを使用し、該調質圧延機の＃２ＳＴＤにスムースロールの周方向にスクラッチを設けた粗度０．２〜０．７μｍのロールを使用し、前記調質圧延機の＃１ＳＴＤの線荷重５００ｋｇ／ｍｍ〜９００ｋｇ／ｍｍ、該調質圧延機の＃２ＳＴＤの線荷重３００ｋｇ／ｍｍ〜５００ｋｇ／ｍｍの範囲で、かつ、＃１ＳＴＤ、＃２ＳＴＤの線荷重が、＃１ＳＴＤの線荷重＞＃２ＳＴＤの線荷重の関係を満足する線荷重で調質圧延することを特徴とする請求項１に記載の粒状錫メッキ用鋼板の製造方法。

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