JPH01111883A - 溶接性、耐食性および塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板の製造法 - Google Patents
溶接性、耐食性および塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板の製造法Info
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- JPH01111883A JPH01111883A JP62267628A JP26762887A JPH01111883A JP H01111883 A JPH01111883 A JP H01111883A JP 62267628 A JP62267628 A JP 62267628A JP 26762887 A JP26762887 A JP 26762887A JP H01111883 A JPH01111883 A JP H01111883A
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D5/505—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment of electroplated tin coatings, e.g. by melting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気抵抗溶接性にすぐれ、また飲料缶、一般缶
などに要求される耐食性、塗料密着性、塗装後耐食性等
の塗装性能にすぐれた性能を示す容器用鋼板の製造法に
関するものである。
などに要求される耐食性、塗料密着性、塗装後耐食性等
の塗装性能にすぐれた性能を示す容器用鋼板の製造法に
関するものである。
近年、飲料缶、食品缶の製缶方式や缶デザイン等は著し
く進歩かつ多様化し、これらに適応する容器用素材は低
価格で高性能なものが要求されている。
く進歩かつ多様化し、これらに適応する容器用素材は低
価格で高性能なものが要求されている。
就中、電気抵抗溶接法の製缶方式、例えばパードロニッ
ク溶接製缶法は、材料歩留シが高く、接合時の強度が高
く接合不良に基づく漏洩缶発生率が極めて少なく、各種
形状のデザイン缶に適用される等多くの利点があ)広く
使用され始めている。
ク溶接製缶法は、材料歩留シが高く、接合時の強度が高
く接合不良に基づく漏洩缶発生率が極めて少なく、各種
形状のデザイン缶に適用される等多くの利点があ)広く
使用され始めている。
この溶接製缶素材には、従来からSn付着量が#10以
上(Sn付着Ji 1.1277m” ) 、好ましく
は#25以上(Sn付着1k O,2897m2)のS
nメツキ鋼板が使用されてきた。
上(Sn付着Ji 1.1277m” ) 、好ましく
は#25以上(Sn付着1k O,2897m2)のS
nメツキ鋼板が使用されてきた。
しかしながら、その経済性追求の観点から、Sn付着量
の減少によるコストダウンを計ることが種種検討されて
いる。しかし、Sn付着量の減少により溶接性や耐食性
などが低下する。そこで、塗装焼付は後フ’)−Sn(
焼付は時のめっきSn層と素材との加熱拡散により合金
化されない残留Sn)層を残留させ溶接性を向上せしめ
、かつ耐食性、塗装性能のすぐれた低Sn付着量型表面
処理鋼板の開発が強く望まれている。
の減少によるコストダウンを計ることが種種検討されて
いる。しかし、Sn付着量の減少により溶接性や耐食性
などが低下する。そこで、塗装焼付は後フ’)−Sn(
焼付は時のめっきSn層と素材との加熱拡散により合金
化されない残留Sn)層を残留させ溶接性を向上せしめ
、かつ耐食性、塗装性能のすぐれた低Sn付着量型表面
処理鋼板の開発が強く望まれている。
これらに対処する方法として、例えば鋼板表面にNi系
下地処理層、Snめっき層、クロメート被覆層を順に設
けた容器用Ni系下地処理低Sn付着量型・表面処理鋼
板の製造技術がある(特開昭57−23091号公報、
特開昭58−37194号公報、特開昭59−4149
5号公報、特開昭60−17100号公報)。
下地処理層、Snめっき層、クロメート被覆層を順に設
けた容器用Ni系下地処理低Sn付着量型・表面処理鋼
板の製造技術がある(特開昭57−23091号公報、
特開昭58−37194号公報、特開昭59−4149
5号公報、特開昭60−17100号公報)。
このような表面処理鋼板は、Ni系下地処理によりSn
の均一被覆性を著しく増加し、さらに塗装焼付処理(1
60〜220℃で10〜60分間)、或いはSnメツキ
後の加熱溶融処理(リフロー処理ともいう。)により生
成される5n−Niの合金層が均一緻密に生成し、ピン
ホールが減少するなどによって耐食性向上が期待できる
。
の均一被覆性を著しく増加し、さらに塗装焼付処理(1
60〜220℃で10〜60分間)、或いはSnメツキ
後の加熱溶融処理(リフロー処理ともいう。)により生
成される5n−Niの合金層が均一緻密に生成し、ピン
ホールが減少するなどによって耐食性向上が期待できる
。
また、Ni−Fe合金層とSnとの間に生成される合金
層が均一微細なため塗装焼付等の加熱処理を受けた場合
、Sn拡散合金層の生成が抑制され、合金化されないフ
IJ−Sn(金属Sn )層が形成され溶接性が得られ
るなどの利点がある。
層が均一微細なため塗装焼付等の加熱処理を受けた場合
、Sn拡散合金層の生成が抑制され、合金化されないフ
IJ−Sn(金属Sn )層が形成され溶接性が得られ
るなどの利点がある。
また、低Sn付着量型・表面処理鋼板の製造法として、
鋼板表面にP含有合金系下地処理層、Snめっき層、ク
ロメート被膜層を順に設けた表面処理鋼板の製造技術が
ある(特開昭57−101694号公報)。これは、下
地処理層に設けたFe−P、Ni −P 、 Fe −
Ni−P合金層の効果によって、塗装焼付は時原板素材
とめっき層Snとの拡散合金層の生成を抑制して合金化
されないフ’)−Sn層を形成し、溶接性と耐食性を向
上する。
鋼板表面にP含有合金系下地処理層、Snめっき層、ク
ロメート被膜層を順に設けた表面処理鋼板の製造技術が
ある(特開昭57−101694号公報)。これは、下
地処理層に設けたFe−P、Ni −P 、 Fe −
Ni−P合金層の効果によって、塗装焼付は時原板素材
とめっき層Snとの拡散合金層の生成を抑制して合金化
されないフ’)−Sn層を形成し、溶接性と耐食性を向
上する。
しかしながら、これらの容器用鋼板を詳細に検討してみ
るに、必ずしも充分な性能が確保されているとは云い難
い。
るに、必ずしも充分な性能が確保されているとは云い難
い。
近年さらに製缶コストの低減化が要求され、また製缶技
術の進歩とあいまって、容器用素材の薄手化が要求され
ている。
術の進歩とあいまって、容器用素材の薄手化が要求され
ている。
ところが前記した低Sn付着量型素材は、フリーSn層
の残存量が充分でないため、溶接性を劣化し、良好な溶
接部外観と溶接強度が得られる溶接電流範囲が著しく狭
くなる等の問題があった。
の残存量が充分でないため、溶接性を劣化し、良好な溶
接部外観と溶接強度が得られる溶接電流範囲が著しく狭
くなる等の問題があった。
また、缶体が薄手化される事による穿孔缶発生の危険性
から、従来以上に耐食寿命のすぐれた低Sn付着量型の
容器用素材の開発が必要に々った。
から、従来以上に耐食寿命のすぐれた低Sn付着量型の
容器用素材の開発が必要に々った。
本発明は、これらの問題点すなわちNi系下地被覆層と
Snめっき被覆層を有する低Sn付着量型の容器用素材
の前記問題点を解決するもので、本発明者らは鋼板表面
にNi 、 Nl −Fe 、 Ni−Sn等のNi系
下地層、その上に適正量のリン又はリン化合物を付着し
、さらにNi系下地処理表面へのSnめっき層を不均一
に電着せしめ加熱溶融処理するとリン又はリン化合物の
7ラツクス効果の作用によって、均一かつ緻密なNi−
Sn或いはNi −Sn−Fe系合金層の生成によるS
nめつき層ピンホール減少と電着時にSnめつき層の厚
く付着された部分に合金化されないフリーSn層の部分
を多く残存せしめる事を実験から知見した。本発明は、
この知見に基いて構成したものである。
Snめっき被覆層を有する低Sn付着量型の容器用素材
の前記問題点を解決するもので、本発明者らは鋼板表面
にNi 、 Nl −Fe 、 Ni−Sn等のNi系
下地層、その上に適正量のリン又はリン化合物を付着し
、さらにNi系下地処理表面へのSnめっき層を不均一
に電着せしめ加熱溶融処理するとリン又はリン化合物の
7ラツクス効果の作用によって、均一かつ緻密なNi−
Sn或いはNi −Sn−Fe系合金層の生成によるS
nめつき層ピンホール減少と電着時にSnめつき層の厚
く付着された部分に合金化されないフリーSn層の部分
を多く残存せしめる事を実験から知見した。本発明は、
この知見に基いて構成したものである。
而して、本発明の要旨は、鋼板表面に片面当りのNi付
着量が5〜100勢へ2のNi下地めっき層、Ni−F
e合金めっき層、Ni−Sn合金めっき層、或いはNi
−Sn−Fe合金層を設けた後、1〜100 iP/I
IのPO4イオンを含有する水溶液中で電解処理或いは
浸漬処理により片面当夛の付着量がP換算で0.5〜3
01197m”のリン又はリン化合物を設けた表面に片
面当りの付着量が300〜3000 W/fi2のSn
めっき層を設けてリフロー処理し、しかる後片面当りの
付着量がCr換算量で1〜30 mg/m”のクロメー
ト被膜層を設ける溶接性、耐食性、塗装性能にすぐれた
容器用素材の製造法である。このような製造法の中で鋼
板表面のNi系下地処理表面をPO2イオンを含有する
水溶液中で処理するとリン又はリン化合物が付着する。
着量が5〜100勢へ2のNi下地めっき層、Ni−F
e合金めっき層、Ni−Sn合金めっき層、或いはNi
−Sn−Fe合金層を設けた後、1〜100 iP/I
IのPO4イオンを含有する水溶液中で電解処理或いは
浸漬処理により片面当夛の付着量がP換算で0.5〜3
01197m”のリン又はリン化合物を設けた表面に片
面当りの付着量が300〜3000 W/fi2のSn
めっき層を設けてリフロー処理し、しかる後片面当りの
付着量がCr換算量で1〜30 mg/m”のクロメー
ト被膜層を設ける溶接性、耐食性、塗装性能にすぐれた
容器用素材の製造法である。このような製造法の中で鋼
板表面のNi系下地処理表面をPO2イオンを含有する
水溶液中で処理するとリン又はリン化合物が付着する。
リン又はリン化合物が多く付着し九部分は、次のSnめ
っき過程において、Snの電析量が少なく、またその他
の少々く付着した部分はSnの電析量が多く電析される
。
っき過程において、Snの電析量が少なく、またその他
の少々く付着した部分はSnの電析量が多く電析される
。
さらにSnめっき後の加熱溶融処理において、Nl系下
地処理層とSnめっき層の界面では、リン或いはリン化
合物が溶融Snに対してすぐれたフラックス効果を有す
るため、Ni系下地処理層と溶融Sn層が均一緻密な合
金層を形成する。その結果、Sn付着量の少ない部分は
ぎンホールの極めて減少したSn被覆層が生成され、ま
たSn付着量の多い部分は合金化されないフリーSn層
が多く残存した状態に維持されSnの全面被覆層が形成
される。
地処理層とSnめっき層の界面では、リン或いはリン化
合物が溶融Snに対してすぐれたフラックス効果を有す
るため、Ni系下地処理層と溶融Sn層が均一緻密な合
金層を形成する。その結果、Sn付着量の少ない部分は
ぎンホールの極めて減少したSn被覆層が生成され、ま
たSn付着量の多い部分は合金化されないフリーSn層
が多く残存した状態に維持されSnの全面被覆層が形成
される。
さらに、塗装焼付は処理を行なった場合でも、Sn合金
層が極めて緻密であり、地鉄と合金層、或いは合金層と
フI) −Sn層との拡散反応抑制効果とフI)−Sn
層の残存効果があいまって、フリーSn層が多く残存す
る部分が生成される。
層が極めて緻密であり、地鉄と合金層、或いは合金層と
フI) −Sn層との拡散反応抑制効果とフI)−Sn
層の残存効果があいまって、フリーSn層が多く残存す
る部分が生成される。
この効果の一例を第1表及び第1図に示す。この例は、
鋼板表面に20 ’Ir Ni−Fe合全会下地処理層
片面当j) 200 ”97m” (Ni付着量として
片面a l) 40 mg/m2 )設け、25シ4の
リン酸−リン酸ソーダ溶液中で電流密度が10 A/d
m”の陽極電解処理を施して1片面当1) 2.6 m
g/m2のリン系付着物を付着せしめ、該表面にSnめ
っき層量を種程変化させるめっき処理を施した後、Sn
めっき浴の希釈溶液を7ラツクスにして用い、250℃
で1.5秒間リフロー処理したものである。一方、比較
材は前記のうちリン酸系浴処理を行なわないで、Snめ
っき後リフロー処理したものを示す。これらの評価材に
ついて1.塗装焼付は処理を想定した205℃×10分
間の加熱処理を3回縁シ返して、合金層の生成量の測定
結果(第1表)と、フリーSn残存量が多く生成されて
いる部分の割合を第1図に示す。
鋼板表面に20 ’Ir Ni−Fe合全会下地処理層
片面当j) 200 ”97m” (Ni付着量として
片面a l) 40 mg/m2 )設け、25シ4の
リン酸−リン酸ソーダ溶液中で電流密度が10 A/d
m”の陽極電解処理を施して1片面当1) 2.6 m
g/m2のリン系付着物を付着せしめ、該表面にSnめ
っき層量を種程変化させるめっき処理を施した後、Sn
めっき浴の希釈溶液を7ラツクスにして用い、250℃
で1.5秒間リフロー処理したものである。一方、比較
材は前記のうちリン酸系浴処理を行なわないで、Snめ
っき後リフロー処理したものを示す。これらの評価材に
ついて1.塗装焼付は処理を想定した205℃×10分
間の加熱処理を3回縁シ返して、合金層の生成量の測定
結果(第1表)と、フリーSn残存量が多く生成されて
いる部分の割合を第1図に示す。
この結果から、リン酸系処理効果により塗装焼付は処理
後においても合金層の拡散と成長が抑制されるとともに
、フリーSn付着量の多い部分が多く残存される事が明
らかである。
後においても合金層の拡散と成長が抑制されるとともに
、フリーSn付着量の多い部分が多く残存される事が明
らかである。
従って、フリーSn付着量の大なる部分が多く形成され
ている事により、電気抵抗溶接の際の加圧下で電極との
接触面積が7!7−Sn#の多量残存効果により増加す
るために、電極と素材との界面接触抵抗が低下し、溶接
性を著しく向上せしめる結果となる。なお、第1図は本
発明の方法による評価材の塗装焼付は処理を想定した熱
処理後のフリーSn残存量の多い部分の面積割合(チ)
を示したもので、その評価法として、CMA(Comp
uteraided Miero Analyzer
)によりビーム径2μで500X500点のSnのcp
sを測定し、そのcpsをSn付着量に換算しSn付着
量1000−一以上の面積率を求めた。さらに缶体成形
時の加工、例えば巻き締め加工部において、疵付き部は
、フリーSn付着量が多いと防止される。また、フリー
Sn付着量が多くなる程、被膜層欠陥部の防食作用が大
きくなシ、缶体の耐食性寿命を著しく向上する。
ている事により、電気抵抗溶接の際の加圧下で電極との
接触面積が7!7−Sn#の多量残存効果により増加す
るために、電極と素材との界面接触抵抗が低下し、溶接
性を著しく向上せしめる結果となる。なお、第1図は本
発明の方法による評価材の塗装焼付は処理を想定した熱
処理後のフリーSn残存量の多い部分の面積割合(チ)
を示したもので、その評価法として、CMA(Comp
uteraided Miero Analyzer
)によりビーム径2μで500X500点のSnのcp
sを測定し、そのcpsをSn付着量に換算しSn付着
量1000−一以上の面積率を求めた。さらに缶体成形
時の加工、例えば巻き締め加工部において、疵付き部は
、フリーSn付着量が多いと防止される。また、フリー
Sn付着量が多くなる程、被膜層欠陥部の防食作用が大
きくなシ、缶体の耐食性寿命を著しく向上する。
以下に本発明の方法について詳細に説明する。
本発明において通常の製鋼工程から、圧延、焼鈍工程を
経て製造された鋼板或いは焼鈍工程後に更に冷間圧延さ
れた鋼板(所謂、ZCR材)が使用され、さらに該鋼板
は、脱脂、酸洗等通常のめっき工程前の表面清浄化工程
を経てNl系の下地処理が施される。
経て製造された鋼板或いは焼鈍工程後に更に冷間圧延さ
れた鋼板(所謂、ZCR材)が使用され、さらに該鋼板
は、脱脂、酸洗等通常のめっき工程前の表面清浄化工程
を経てNl系の下地処理が施される。
この工程における脱脂、酸洗等の諸条件は特に規制され
るものではないが、酸洗工程において通常行なわれる陰
極電解酸洗、陽極電解酸洗、浸漬酸洗或いはこれらの組
み合わせ酸洗のうち、特に5〜30チのH2SO4浴を
用いた陽極電解酸洗或いは陰極または浸漬酸洗後の最終
過程において陽極電解酸洗を行なうのが好ましい。
るものではないが、酸洗工程において通常行なわれる陰
極電解酸洗、陽極電解酸洗、浸漬酸洗或いはこれらの組
み合わせ酸洗のうち、特に5〜30チのH2SO4浴を
用いた陽極電解酸洗或いは陰極または浸漬酸洗後の最終
過程において陽極電解酸洗を行なうのが好ましい。
これは陽極電解酸洗によって、鋼板表面が不働態化され
、Snめっき後のりフロー処理によって、原板素材から
鉄のNi系下地処理或いはSnめっき金属への供給、又
はこれら金属の鋼素材への侵入を抑制する効果が得られ
るので特に好ましい。すなわち、リフロー処理後のNi
−Sn或いはNl−Sn−Fs合金層の生成量を減少す
る効果が得られる。
、Snめっき後のりフロー処理によって、原板素材から
鉄のNi系下地処理或いはSnめっき金属への供給、又
はこれら金属の鋼素材への侵入を抑制する効果が得られ
るので特に好ましい。すなわち、リフロー処理後のNi
−Sn或いはNl−Sn−Fs合金層の生成量を減少す
る効果が得られる。
このような前処理が行なわれた後に、Niめっき、Ni
−Fe合金めっき、Ni−Sn合金めっきが鋼板表面に
施される。これらのNi系下地めっき方法については、
特に規制されるものではなく、通常行なわれているめっ
き方法が採用される。而して、本発明の効果を得るため
には、その付着量特にNiの付着量が規制される。
−Fe合金めっき、Ni−Sn合金めっきが鋼板表面に
施される。これらのNi系下地めっき方法については、
特に規制されるものではなく、通常行なわれているめっ
き方法が採用される。而して、本発明の効果を得るため
には、その付着量特にNiの付着量が規制される。
これら下地処理層のNi付着量が片面当95℃省2未満
では、リフロー処理後に生成される均一緻密なNi−S
n或いはNl −5n−Fe合金層の生成効果によるS
nめっき被覆層のピンホール減少効果等のNi系下地処
理層の作用効果が得られない。
では、リフロー処理後に生成される均一緻密なNi−S
n或いはNl −5n−Fe合金層の生成効果によるS
nめっき被覆層のピンホール減少効果等のNi系下地処
理層の作用効果が得られない。
また、その下地被覆層のNi付着量が100”i/ln
2を越える場合には、リフロー処理によって生成される
合金層の均一緻密性の向上によ、るピンホール減少効果
等が飽和するとともに、その後のりフロー処理時、塗装
焼付時においてNiやSnとの拡散反応が促進され、フ
リーSn残存効果が著しく減少し、溶接性、耐食性等の
性能を劣化する。
2を越える場合には、リフロー処理によって生成される
合金層の均一緻密性の向上によ、るピンホール減少効果
等が飽和するとともに、その後のりフロー処理時、塗装
焼付時においてNiやSnとの拡散反応が促進され、フ
リーSn残存効果が著しく減少し、溶接性、耐食性等の
性能を劣化する。
従って、 Ni系下地処理層のNi付着量は片面当シ5
〜100η侃2、好ましくは10〜801グ/m”であ
る。また、この時の合金層の厚さは付着量で片面当りの
付着量で500■/?7L”以下が好ましい。
〜100η侃2、好ましくは10〜801グ/m”であ
る。また、この時の合金層の厚さは付着量で片面当りの
付着量で500■/?7L”以下が好ましい。
すなわち、500 tap/ln”を越える付着量の場
合、缶体の加工時にこれらの合金層がクラックの発生源
になシ耐食性を劣化する傾向にあるので、特に300η
/m”以下が望ましい。なお、これらのNi系下地処理
層を設ける方法としては、鋼板表面にNi 、 Ni−
Fe合金、Ni−Sn合金層として電気めっき法により
施してもよいし、又これらのNi系下地層を設けてから
還元性雰囲気等の非酸化性雰囲気で加熱拡散処理を施し
た処理層、さらKは上記の電気めっき層の2種以上或い
は拡散処理層と電気めっき層との2種以上の複層めつき
等どのような方法でもよい。或いはこれらの下地処理層
に電極、めっき浴中に含有される不純物Co 、 S等
が複合化された場合も本発明の効果を損なうものではな
い。
合、缶体の加工時にこれらの合金層がクラックの発生源
になシ耐食性を劣化する傾向にあるので、特に300η
/m”以下が望ましい。なお、これらのNi系下地処理
層を設ける方法としては、鋼板表面にNi 、 Ni−
Fe合金、Ni−Sn合金層として電気めっき法により
施してもよいし、又これらのNi系下地層を設けてから
還元性雰囲気等の非酸化性雰囲気で加熱拡散処理を施し
た処理層、さらKは上記の電気めっき層の2種以上或い
は拡散処理層と電気めっき層との2種以上の複層めつき
等どのような方法でもよい。或いはこれらの下地処理層
に電極、めっき浴中に含有される不純物Co 、 S等
が複合化された場合も本発明の効果を損なうものではな
い。
このようにしてNi系下地処理が施された後、PO】−
イオンを含有する水溶液中で、電解処理或いは浸漬処理
によって片面当りの付着量がP換算で0.5〜30 m
g/m”のリン又はリン化合物のNi系下地処理層を施
す。
イオンを含有する水溶液中で、電解処理或いは浸漬処理
によって片面当りの付着量がP換算で0.5〜30 m
g/m”のリン又はリン化合物のNi系下地処理層を施
す。
とのPO4イオン含有水溶液処理によυ、Nl。
Ni −Fe 、 Ni−Sn下地被覆層或いはこれら
の拡散層リン又はリン化合物を付着せしめられる事によ
って、Snめっきの電析が不均一に行なわれ、Snめっ
き量の多い部分、少ない部分が不均一に形成されると同
時に、Snめつき層被覆後のりフロー処理時に、これら
のリン又はリン化合物がフラックス効果を示して下地処
理層とSnとの拡散合金層を極めて緻密に形成する効果
とあいまって、リフロー処理後の残存フIJ−Sn[−
が多く残存する効果が得られ、電析時のSnめっき量の
大なる部分が多く存在する効果と併せ得られ、同−Sn
めっき景でもアトランダムに7’)−Sn付着量の大な
る部分が多く生成される。またこの時生成される極めて
緻密なNi−Sn或いはNi−Sn−F・合金層が加熱
塗装・焼付は処理に対してもバリヤー効果を有し、合金
化されないフリーSnの残存量が多くなる効果が得られ
る。
の拡散層リン又はリン化合物を付着せしめられる事によ
って、Snめっきの電析が不均一に行なわれ、Snめっ
き量の多い部分、少ない部分が不均一に形成されると同
時に、Snめつき層被覆後のりフロー処理時に、これら
のリン又はリン化合物がフラックス効果を示して下地処
理層とSnとの拡散合金層を極めて緻密に形成する効果
とあいまって、リフロー処理後の残存フIJ−Sn[−
が多く残存する効果が得られ、電析時のSnめっき量の
大なる部分が多く存在する効果と併せ得られ、同−Sn
めっき景でもアトランダムに7’)−Sn付着量の大な
る部分が多く生成される。またこの時生成される極めて
緻密なNi−Sn或いはNi−Sn−F・合金層が加熱
塗装・焼付は処理に対してもバリヤー効果を有し、合金
化されないフリーSnの残存量が多くなる効果が得られ
る。
その結果として。
■ フ!J−Sn残存量の増加が電気抵抗溶接時におけ
る電極と素材表面の界面接触抵抗及び素材と素材間の接
触抵抗を低減して溶接性の向上、特に適正溶接電流範囲
を広める。
る電極と素材表面の界面接触抵抗及び素材と素材間の接
触抵抗を低減して溶接性の向上、特に適正溶接電流範囲
を広める。
■ フ’)−Sn残存量の増加は、耐食性能に対しても
、該フリーSn層による下地Ni−Sn或いはNl −
Sn−Fe合金層に対する犠牲防食能の向上或いは缶内
容物によっては鋼素地に対する犠牲防食能の向上により
、めっき層欠陥部における腐食を軽減する事によって、
その耐食寿命を向上する。また、フリーSn層は軟質金
属である性質から、巻き締め加工等の缶体製造時におけ
る疵付き部の耐食性、耐錆性能の向上する効果がある。
、該フリーSn層による下地Ni−Sn或いはNl −
Sn−Fe合金層に対する犠牲防食能の向上或いは缶内
容物によっては鋼素地に対する犠牲防食能の向上により
、めっき層欠陥部における腐食を軽減する事によって、
その耐食寿命を向上する。また、フリーSn層は軟質金
属である性質から、巻き締め加工等の缶体製造時におけ
る疵付き部の耐食性、耐錆性能の向上する効果がある。
而して、このような効果を得る方法として、1〜100
1−/lのPOチーイオンを含有する水溶液を用いて、
Ni系下地処理層の表面に0.5〜3001q//Ir
L2のリン又はリン化合物が付着せしめることが必要で
、この処理方法については特に規制されないが、以下の
様な方法を採用するとよい。
1−/lのPOチーイオンを含有する水溶液を用いて、
Ni系下地処理層の表面に0.5〜3001q//Ir
L2のリン又はリン化合物が付着せしめることが必要で
、この処理方法については特に規制されないが、以下の
様な方法を採用するとよい。
例えば、PO4イオン含有水溶液は、リン酸、リン酸ア
ンモン、リン酸ナトリウム、リン酸アルミ等のリン酸イ
オンを含有するリン酸塩、フィチン酸等のミオイノシト
ールのリン酸エステル或いはこれらの金層塩の一種又は
二種以上が混合してなる水溶液が主として用いられる。
ンモン、リン酸ナトリウム、リン酸アルミ等のリン酸イ
オンを含有するリン酸塩、フィチン酸等のミオイノシト
ールのリン酸エステル或いはこれらの金層塩の一種又は
二種以上が混合してなる水溶液が主として用いられる。
尚、(P no3n+1 ) (n+2 )−イオンを
含有するピロリン酸等のプリリン酸、及びこれらの塩か
らなる水溶液を用いても、これらの水溶液は経時により
分解されてPO電−イオンが形成されるので使用しても
何ら差支えない。
含有するピロリン酸等のプリリン酸、及びこれらの塩か
らなる水溶液を用いても、これらの水溶液は経時により
分解されてPO電−イオンが形成されるので使用しても
何ら差支えない。
これらの水溶液を用いて、電解又は浸漬処理が施される
が、この処理法は特に規制されないが、例えば次の様な
方法で行なうとよい。
が、この処理法は特に規制されないが、例えば次の様な
方法で行なうとよい。
電解処理法は、陰極電解処理、陽極電解処理、或いはこ
れらの組み合わせ処理が、浴温20℃〜80℃、電流密
度1〜50 A/dm” 、好ましくは5〜30A/d
m2の範囲で、処理時間0.5〜10秒間、好ましくは
1°〜5秒間処理される。また、浸漬処理法としては、
浴温20℃〜80℃でスゲレイ或いは浸漬処理によjD
o、5〜10秒、好ましくは1〜5秒間の処理が行なわ
れる。
れらの組み合わせ処理が、浴温20℃〜80℃、電流密
度1〜50 A/dm” 、好ましくは5〜30A/d
m2の範囲で、処理時間0.5〜10秒間、好ましくは
1°〜5秒間処理される。また、浸漬処理法としては、
浴温20℃〜80℃でスゲレイ或いは浸漬処理によjD
o、5〜10秒、好ましくは1〜5秒間の処理が行なわ
れる。
而して、これらの処理方法によって、IM〜1001−
/lのPO4イオン含有水溶液を用いて、Ni 、 N
i−Fe合金等のNi系下地処理層表面に対して、P換
算量でリン又はリン化合物として片面当シ0.5〜30
■/m2付着せしめる事が、本発明の目的を達成するた
めに重要である。
/lのPO4イオン含有水溶液を用いて、Ni 、 N
i−Fe合金等のNi系下地処理層表面に対して、P換
算量でリン又はリン化合物として片面当シ0.5〜30
■/m2付着せしめる事が、本発明の目的を達成するた
めに重要である。
リン又はリン化合物の付着量が0.5 mg/rn2未
満では、該処理に続いて行なわれるSnめっき層の不均
一電着によるSnめっき層量の多い部分の生成及び続い
て行なわれる加熱溶融処理によって、極めて緻密なNi
−Sn或いはNi−Sn−Fe系合金層の生成によるフ
リーSnの残存による本発明の目的とする性能向上効果
が得られない。従って、これらの付着量はP換算量で0
.5 trey/m2以上、好ましくはI 797m”
以上である。また、これらの付着量がP換算量で30
mg/ln”を越える場合には、Sn被覆層の密着性が
劣化する傾向がみられ、缶体の巻き締め加工等によって
Sn被覆層が剥離する問題が生じるので好ましくない。
満では、該処理に続いて行なわれるSnめっき層の不均
一電着によるSnめっき層量の多い部分の生成及び続い
て行なわれる加熱溶融処理によって、極めて緻密なNi
−Sn或いはNi−Sn−Fe系合金層の生成によるフ
リーSnの残存による本発明の目的とする性能向上効果
が得られない。従って、これらの付着量はP換算量で0
.5 trey/m2以上、好ましくはI 797m”
以上である。また、これらの付着量がP換算量で30
mg/ln”を越える場合には、Sn被覆層の密着性が
劣化する傾向がみられ、缶体の巻き締め加工等によって
Sn被覆層が剥離する問題が生じるので好ましくない。
従って、これらの付着量の上限はP付着量として、30
rmg/m2以下、好ましくは20 mg/ln2以
下である。
rmg/m2以下、好ましくは20 mg/ln2以
下である。
而して、該方法と比較して、下地処理層にNi−P 、
Ni −Fe−P等のPを含有せしめたNi系の下地
処理層を設ける方法は1合金層として設ける場合にはP
含有量を制御するためのめっき浴の調整等煩雑であり、
また非金属であるPを合金層として電析せしめる場合、
下地処理層自体にピンホールが生成され易すくなシ耐食
性劣化の問題を生じる等の欠点がみられる。
Ni −Fe−P等のPを含有せしめたNi系の下地
処理層を設ける方法は1合金層として設ける場合にはP
含有量を制御するためのめっき浴の調整等煩雑であり、
また非金属であるPを合金層として電析せしめる場合、
下地処理層自体にピンホールが生成され易すくなシ耐食
性劣化の問題を生じる等の欠点がみられる。
従って、本方法のように、Ni系の下地処理層を設けて
から、PO4イオン含有水溶液を用いて処理を行なう方
法は、下地にピンホールの少ないNl系下地処理層を容
易に生成せしめる事が可能であシ、また下地処理層表面
にリン又はリン化合物を所定量設ける事が容易等の利点
が得られる。
から、PO4イオン含有水溶液を用いて処理を行なう方
法は、下地にピンホールの少ないNl系下地処理層を容
易に生成せしめる事が可能であシ、また下地処理層表面
にリン又はリン化合物を所定量設ける事が容易等の利点
が得られる。
又、これらリン系付着物の作用によるSnめっき層が不
均一にめっき層量の多い部分、少ない部分等アトランダ
ムに電析せしめる効果、リフロー処理時の溶融Sn’に
対するフラックス効果は、下地合金層としてリンが含有
される場合には、得られにくい。
均一にめっき層量の多い部分、少ない部分等アトランダ
ムに電析せしめる効果、リフロー処理時の溶融Sn’に
対するフラックス効果は、下地合金層としてリンが含有
される場合には、得られにくい。
次いで、これらのリン又はリン化合物をNi系下地処理
層表面に付着せしめられた後、そのまま或いは水洗後に
、片面当りの付着量で300〜3000 tmg/m”
のSnめっき層を施す。Snめっき方法は、通常行なわ
れている方法でよく、フェロスタン浴、ハロダン浴或い
はホウフッ化Snめっき浴等が用いられる。
層表面に付着せしめられた後、そのまま或いは水洗後に
、片面当りの付着量で300〜3000 tmg/m”
のSnめっき層を施す。Snめっき方法は、通常行なわ
れている方法でよく、フェロスタン浴、ハロダン浴或い
はホウフッ化Snめっき浴等が用いられる。
而して、このSnめっき層の付着量が300mg/m”
未満では、本発明の効果によるリフロー処理及び塗装焼
付は処理後のフIJ−Sn層の残存量が少なく、本発明
が目的の溶接性及び耐食性能の向上効果が得られない。
未満では、本発明の効果によるリフロー処理及び塗装焼
付は処理後のフIJ−Sn層の残存量が少なく、本発明
が目的の溶接性及び耐食性能の向上効果が得られない。
従って、Snめっき被覆層の付着量は300ηIWL2
以上、好ましくは75011v/42以上である。
以上、好ましくは75011v/42以上である。
一方、Snめっき層量が3000シ侃2を越える場合に
は、溶接性、耐食性向上効果が飽和するとともに、塗装
されて使用される場合において、軟質金属であるフ’)
−Sni量が多く残存し逼るために塗膜硬度が劣る傾向
にあり、塗膜に擦過疵やプント疵がつき易すく、塗装後
耐食性等が劣る傾向にある。従って、Snめっき被覆層
の付着量が3000塾42以下、好ましくは20004
42以下である。
は、溶接性、耐食性向上効果が飽和するとともに、塗装
されて使用される場合において、軟質金属であるフ’)
−Sni量が多く残存し逼るために塗膜硬度が劣る傾向
にあり、塗膜に擦過疵やプント疵がつき易すく、塗装後
耐食性等が劣る傾向にある。従って、Snめっき被覆層
の付着量が3000塾42以下、好ましくは20004
42以下である。
このSnめっき被覆層が設けられてから、本発明におい
ては、リフロー処理が施される。このリフロー処理によ
って、下地Ni系被覆層とその表面に施されたリン又は
リン化合物の効果によって、極めて緻密なNi−Sn合
金或いはNi −5n−Fe合金が形成される事によっ
て、前記したように、本発明の目的とする作用効果が得
られる。
ては、リフロー処理が施される。このリフロー処理によ
って、下地Ni系被覆層とその表面に施されたリン又は
リン化合物の効果によって、極めて緻密なNi−Sn合
金或いはNi −5n−Fe合金が形成される事によっ
て、前記したように、本発明の目的とする作用効果が得
られる。
リフロー処理条件については特に規定するものではなく
、例えばSnめっき後水洗して、該表面をそのまま或い
は水溶液フラックスを塗布して、大気中或いは非酸化性
雰囲気(例えばN2雰囲気)中で240〜350℃、好
ましくは250〜300℃でSnめっき層が溶融され、
表面にリン又はリン化合物を有するNi 、 Ni −
Fe 、 Ni −Sn合金等のNi系下地被覆層と均
一緻密な合金層が形成される。
、例えばSnめっき後水洗して、該表面をそのまま或い
は水溶液フラックスを塗布して、大気中或いは非酸化性
雰囲気(例えばN2雰囲気)中で240〜350℃、好
ましくは250〜300℃でSnめっき層が溶融され、
表面にリン又はリン化合物を有するNi 、 Ni −
Fe 、 Ni −Sn合金等のNi系下地被覆層と均
一緻密な合金層が形成される。
次いで、リフロー処理後に水洗によ層表面の残査物を除
去し、或いは炭酸アンモン、炭酸ソーダー等でめっき層
表面の酸化膜等を予備除去してから、塗装性能向上のた
めにクロメート処理が行なわれる。該クロメート被膜は
缶用塗料の密着性向上、缶外面に対しては貯蔵時の塗膜
下に浸入した場合の糸状錆等の耐錆性の向上或いは缶内
面に対しては缶内容物中の水溶液等が塗膜を透過して塗
膜下で腐食が進行するいわゆるアンダーカッティングコ
ロジ!/を防止するのに大きな効果が得られる。このよ
うにして、クロメート被膜が形成されている事により、
長期間にわたシ、塗膜の密着性が劣化せず、良好な耐食
性、耐錆性が保持される。
去し、或いは炭酸アンモン、炭酸ソーダー等でめっき層
表面の酸化膜等を予備除去してから、塗装性能向上のた
めにクロメート処理が行なわれる。該クロメート被膜は
缶用塗料の密着性向上、缶外面に対しては貯蔵時の塗膜
下に浸入した場合の糸状錆等の耐錆性の向上或いは缶内
面に対しては缶内容物中の水溶液等が塗膜を透過して塗
膜下で腐食が進行するいわゆるアンダーカッティングコ
ロジ!/を防止するのに大きな効果が得られる。このよ
うにして、クロメート被膜が形成されている事により、
長期間にわたシ、塗膜の密着性が劣化せず、良好な耐食
性、耐錆性が保持される。
クロメート被膜は又、S化合物を含む食品、例えば魚肉
、畜産物等の場合にみられる鋼板表面の黒変、即ち硫化
黒変を防止する効果が大きい。かくの如く、クロメート
被膜は、特に塗装して用いられる場合には性能向上に有
効であるが、溶接にとっては有害である。ここでいうク
ロメート被膜は、水和酸化クロム単一の被膜即ち本来の
クロメート被膜と、今一つは下層に金属Cr、その上に
水利酸化クロムの2層よシ成る被膜の2つの場合を指し
ている。水利酸化クロム被膜は電気的には絶縁体であシ
ミ気抵抗も高く、金属クロムは電気抵抗及び融点が高い
ので、いづれも溶接性を劣化せしめる傾向にある。
、畜産物等の場合にみられる鋼板表面の黒変、即ち硫化
黒変を防止する効果が大きい。かくの如く、クロメート
被膜は、特に塗装して用いられる場合には性能向上に有
効であるが、溶接にとっては有害である。ここでいうク
ロメート被膜は、水和酸化クロム単一の被膜即ち本来の
クロメート被膜と、今一つは下層に金属Cr、その上に
水利酸化クロムの2層よシ成る被膜の2つの場合を指し
ている。水利酸化クロム被膜は電気的には絶縁体であシ
ミ気抵抗も高く、金属クロムは電気抵抗及び融点が高い
ので、いづれも溶接性を劣化せしめる傾向にある。
而して、本発明においては、金属クロム換算でクロム付
着量が片面当りIQ−30■/?7L2、好ましくは5
〜20■/ML”が選定される。
着量が片面当りIQ−30■/?7L2、好ましくは5
〜20■/ML”が選定される。
、°゛
即ち、Cr付着量が1叩/WL”未満では、塗料密着性
の向上、アンダーカッティングコロジオン等の塗膜下腐
食の防止等に効果が得られないので1キ/l’n”以上
のCr付着量が、好ましくは5■廓2以上のクロメート
被膜が形成される。又、30■/WL”をこえると接触
抵抗の増加が著しくなるので、溶接電流を増加する必要
があシ、散りの発生が生じ易くなるなど溶接範囲がせま
しなるので溶接性が劣化する。そのために、Cr付着量
は30シ菊2以下、好ましくは20 W/fi”以下が
よい。
の向上、アンダーカッティングコロジオン等の塗膜下腐
食の防止等に効果が得られないので1キ/l’n”以上
のCr付着量が、好ましくは5■廓2以上のクロメート
被膜が形成される。又、30■/WL”をこえると接触
抵抗の増加が著しくなるので、溶接電流を増加する必要
があシ、散りの発生が生じ易くなるなど溶接範囲がせま
しなるので溶接性が劣化する。そのために、Cr付着量
は30シ菊2以下、好ましくは20 W/fi”以下が
よい。
クロメート処理は、クロム酸、各種のクロム酸のNa
、 Kあるいはアンモニア塩の水溶液による浸漬、スプ
レィ処理、陰極電解処理等、何れの方法で行なっても良
いが、陰極電解処理が優れている。就中、CrOsにS
04イオン、Fイオン(錯イオンを含む)おるいはそれ
等の混合物を添加した水溶液中で陰極電解処理する方法
が最も優れている。Cr Osの濃度は20〜100i
I/lの範囲で充分であるが特に規制する必要はない。
、 Kあるいはアンモニア塩の水溶液による浸漬、スプ
レィ処理、陰極電解処理等、何れの方法で行なっても良
いが、陰極電解処理が優れている。就中、CrOsにS
04イオン、Fイオン(錯イオンを含む)おるいはそれ
等の混合物を添加した水溶液中で陰極電解処理する方法
が最も優れている。Cr Osの濃度は20〜100i
I/lの範囲で充分であるが特に規制する必要はない。
添加する陰イオンの量は、6Iii[iのクロムイオン
濃度の1/300〜1/25好ましくは1/200〜1
150の濃度の時、最良のクロメート被膜が得られる。
濃度の1/300〜1/25好ましくは1/200〜1
150の濃度の時、最良のクロメート被膜が得られる。
陰イオン濃度がCrの1/300以下では、均質かつ均
一で、塗装性能に大きく影響する所の良質のクロメート
被膜が得難くなる。1/25以上では、生成するクロメ
ート被膜中に取シ込まれる陰イオンの量が多くなシ被膜
の性能が劣化する。浴温は特に規制する必要がないが、
30〜70℃の範囲が作業性の面から適当である。陰極
電解電流密度は5〜100A/dm”の範囲で充分であ
る。処理時間は、前記処理条件の任意の組合せにおいて
、クロメート付着量が前記に示した様に、1〜30η/
m”の範囲になる様に設定する。
一で、塗装性能に大きく影響する所の良質のクロメート
被膜が得難くなる。1/25以上では、生成するクロメ
ート被膜中に取シ込まれる陰イオンの量が多くなシ被膜
の性能が劣化する。浴温は特に規制する必要がないが、
30〜70℃の範囲が作業性の面から適当である。陰極
電解電流密度は5〜100A/dm”の範囲で充分であ
る。処理時間は、前記処理条件の任意の組合せにおいて
、クロメート付着量が前記に示した様に、1〜30η/
m”の範囲になる様に設定する。
特に、本発明においては、CrO3溶液に5o4−2又
はF−イオンを上記範囲で添加し、電流密度’ 50
A/dm” 〜100 A/dm”で0.2秒以下の短
時間処理を行なうのが好ましい。
はF−イオンを上記範囲で添加し、電流密度’ 50
A/dm” 〜100 A/dm”で0.2秒以下の短
時間処理を行なうのが好ましい。
この処理により、第1図に示す様に、金属Cr層がSn
メツキ層上に5〜15119/ln”析出し、その上層
に水利酸化クロムからなる二層クロムが生成される。こ
の水利酸化クロム層は、電解処理後の溶液中での浸漬時
間の調整或いは別に設けられた処理タンクでの濃度の異
なるC r O5−陰イオン系浴での溶解処理等によっ
てその被膜量が調整される。
メツキ層上に5〜15119/ln”析出し、その上層
に水利酸化クロムからなる二層クロムが生成される。こ
の水利酸化クロム層は、電解処理後の溶液中での浸漬時
間の調整或いは別に設けられた処理タンクでの濃度の異
なるC r O5−陰イオン系浴での溶解処理等によっ
てその被膜量が調整される。
この金属Cr層の析出がSn表面上に均一に行なわれる
事によって、塗装性能の向上が著しく、特にSnメツキ
後にメルト処理を施してこれらのクロメート系処理を施
したものが更に一段と塗装性能の向上が著しい。
事によって、塗装性能の向上が著しく、特にSnメツキ
後にメルト処理を施してこれらのクロメート系処理を施
したものが更に一段と塗装性能の向上が著しい。
これは、容器用素材として使用される場合に、クエン酸
等の有機酸の水溶液が含有される腐食環境では、塗膜を
通して侵入してくる腐食水溶液に対してSn金属の塗膜
下での腐食の進行が比較的著しいために、析出金属Cr
凰を設けて腐食水溶液がSn金属表面に到達するのを抑
制できるので好ましい。而して、上記付着量の範囲にお
いて、−この二層型クロメート被膜における金属Cr層
とオキサイドクロム層の比が0.6≦オキサイドクロム
/金属クロム≦3の範囲が好ましい。
等の有機酸の水溶液が含有される腐食環境では、塗膜を
通して侵入してくる腐食水溶液に対してSn金属の塗膜
下での腐食の進行が比較的著しいために、析出金属Cr
凰を設けて腐食水溶液がSn金属表面に到達するのを抑
制できるので好ましい。而して、上記付着量の範囲にお
いて、−この二層型クロメート被膜における金属Cr層
とオキサイドクロム層の比が0.6≦オキサイドクロム
/金属クロム≦3の範囲が好ましい。
即ち、金属Cr量に比して、Cr クロムを主成分と
する水利酸化クロムを主体とするオキサイドクロムの量
が少ない場合、オキサイドクロムの金属クロムに対する
均一被覆性が劣るため、塗料の密着性が劣る傾向にある
。また金属Cr層に比して、オキサイドクロム層の量が
多い場合、オキサイドクロム層中に含有される陰イオン
、Cr イオンが多くなり、塗装後高温の腐食環境に
曝された場合等にこれら陰イオンの溶出により、塗膜下
で微小フクレ(所謂、ブリスター)が発生し易くなるの
で好ましくない。
する水利酸化クロムを主体とするオキサイドクロムの量
が少ない場合、オキサイドクロムの金属クロムに対する
均一被覆性が劣るため、塗料の密着性が劣る傾向にある
。また金属Cr層に比して、オキサイドクロム層の量が
多い場合、オキサイドクロム層中に含有される陰イオン
、Cr イオンが多くなり、塗装後高温の腐食環境に
曝された場合等にこれら陰イオンの溶出により、塗膜下
で微小フクレ(所謂、ブリスター)が発生し易くなるの
で好ましくない。
従って、オキサイドクロムと金属クロムの構成比率を上
記の如<0,6〜3倍、好ましくは1.0〜2.5倍の
範囲に設定するのが好ましい。
記の如<0,6〜3倍、好ましくは1.0〜2.5倍の
範囲に設定するのが好ましい。
また、メルト処理を行なった場合に、極く微量のNl金
属がSnメツキ層表面に拡散して析出するため、上記被
膜構成のクロメート系処理において塗膜の密着性向上が
著しく、塗膜下腐食の進行が抑制されるので特に好まし
い。処理浴に添加される陰イオンとしては硫酸、硫酸ク
ロム、弗化アンモン、弗化ンーグーの化合物などの形態
でクロム酸浴中に添加される。
属がSnメツキ層表面に拡散して析出するため、上記被
膜構成のクロメート系処理において塗膜の密着性向上が
著しく、塗膜下腐食の進行が抑制されるので特に好まし
い。処理浴に添加される陰イオンとしては硫酸、硫酸ク
ロム、弗化アンモン、弗化ンーグーの化合物などの形態
でクロム酸浴中に添加される。
以上、説明したようにNi系下地処理層を設け、該表面
にリン系付着物を設けて、Snめっき、リフロー処理お
よ゛びクロメート処理を特定の条件下で行なう事によっ
て、溶接性、耐食性、塗装性能にすぐれた容器用表面処
理鋼板が得られる。本発明の素材については、主として
溶接缶用素材として使用する場合について説明を行なっ
たが、該素材の特性を活用して絞シ缶或いは缶蓋等信の
用途に使用しても何ら差支えない。
にリン系付着物を設けて、Snめっき、リフロー処理お
よ゛びクロメート処理を特定の条件下で行なう事によっ
て、溶接性、耐食性、塗装性能にすぐれた容器用表面処
理鋼板が得られる。本発明の素材については、主として
溶接缶用素材として使用する場合について説明を行なっ
たが、該素材の特性を活用して絞シ缶或いは缶蓋等信の
用途に使用しても何ら差支えない。
さらに、また本発明の方法を使用用途によっては、鋼板
の片面のみに適用し、他面はSnめっき被覆層或いはN
i系下地処理層とSnめっき被覆層を設けて使用しても
よい。例えば、DI製缶法のように外面の潤滑性が要求
されるために、フリーSn層が片面に多く要求される用
途或いは缶径の小さな溶接缶の製缶に対して、電極径の
小さな缶内面側に対応す面の接触抵抗の低減が特に要求
されるためにフリーSn層量が内面側に相当する面に多
く要求される用途等に適用される場合が挙げられる。
の片面のみに適用し、他面はSnめっき被覆層或いはN
i系下地処理層とSnめっき被覆層を設けて使用しても
よい。例えば、DI製缶法のように外面の潤滑性が要求
されるために、フリーSn層が片面に多く要求される用
途或いは缶径の小さな溶接缶の製缶に対して、電極径の
小さな缶内面側に対応す面の接触抵抗の低減が特に要求
されるためにフリーSn層量が内面側に相当する面に多
く要求される用途等に適用される場合が挙げられる。
(実施例)
以下に本発明の実施例について述べる。
電解脱脂を行なって表面清浄化処理を施した0、18m
板厚の冷延鋼板表面に対して、硫酸浴を用いて電解酸洗
(カソード酸洗、アノード酸洗及びこれらの組み合わせ
酸洗)を行なった後、Ni。
板厚の冷延鋼板表面に対して、硫酸浴を用いて電解酸洗
(カソード酸洗、アノード酸洗及びこれらの組み合わせ
酸洗)を行なった後、Ni。
Ni−Fe合金、 Ni−8tL合金めつき或いはこれ
らを還元性雰囲気で焼鈍を行なって、各々所定量のNl
系下地処理層を設けた。次いで、第2表に示すように、
PO43−イオンを含有する水溶液中で本発明の処理を
行ない、所定量のリン系付着物を形成せしめ、Snめっ
きを行なって、リフロー処理を行なった。
らを還元性雰囲気で焼鈍を行なって、各々所定量のNl
系下地処理層を設けた。次いで、第2表に示すように、
PO43−イオンを含有する水溶液中で本発明の処理を
行ない、所定量のリン系付着物を形成せしめ、Snめっ
きを行なって、リフロー処理を行なった。
その後、クロメート処理を行なって、本発明の評価材を
製造した。
製造した。
又、比較材として、上記製造過程において、po4=イ
オン系処理全処理ない場合について、はぼ同様の付着量
を有するNi系下地処理層、Snめっき被覆層及びクロ
メート被覆層を設けた製品等を主体に検討した。
オン系処理全処理ない場合について、はぼ同様の付着量
を有するNi系下地処理層、Snめっき被覆層及びクロ
メート被覆層を設けた製品等を主体に検討した。
尚、評価試験及び評価方法は以下の基準に拠って実施し
、その評価結果を第2表に示す。
、その評価結果を第2表に示す。
(1)有効・多量Snの生成状況
本発明の方法による評価材及び比較材について、塗装焼
付は処理を想定して205℃で10分間の加熱処理を3
回縁シ返した。
付は処理を想定して205℃で10分間の加熱処理を3
回縁シ返した。
該処理の後評価材及び比較材の表面Sn付着量の分布状
況をC,M、A ”当彊押刊〒今を用い
て調査し、以下の評価基準により相対的評価を行なった
。
況をC,M、A ”当彊押刊〒今を用い
て調査し、以下の評価基準により相対的評価を行なった
。
すなわち、各評価材及び比較材について、Sn付着量の
分布状況を各々、(a)0〜500 m9/m2未満、
(b) 500〜1000m9/m2未満、(e) 1
000〜15■mti/m”未満、(d) 1500〜
2000m97m2未満、(e) 2000〜2500
m97m2未満、(f) 2500〜3000m97m
”未満、(g) 3000〜3500m9/m2未満、
(h)3500■/m 2以上の範囲に区分して、各付
着量に対応するカウント数の面積率の測定により行なっ
た0 而して、マクロ的にほぼ同一のSnめっき被覆層量の評
価材と比較材について、溶接性と耐食性に対して有効に
機能する1 000m9/m”以上のSn付着量の存在
する面積塞ヲ比較検討して、以下の評価基準に拠りて相
対的に評価を行なった。
分布状況を各々、(a)0〜500 m9/m2未満、
(b) 500〜1000m9/m2未満、(e) 1
000〜15■mti/m”未満、(d) 1500〜
2000m97m2未満、(e) 2000〜2500
m97m2未満、(f) 2500〜3000m97m
”未満、(g) 3000〜3500m9/m2未満、
(h)3500■/m 2以上の範囲に区分して、各付
着量に対応するカウント数の面積率の測定により行なっ
た0 而して、マクロ的にほぼ同一のSnめっき被覆層量の評
価材と比較材について、溶接性と耐食性に対して有効に
機能する1 000m9/m”以上のSn付着量の存在
する面積塞ヲ比較検討して、以下の評価基準に拠りて相
対的に評価を行なった。
◎・・・10007n9/m”以上のSn付着量の存在
する面積率が比較に比べて20%以上多く存在する場合 ○・・・上記の面積率が10係以上〜20係未満の割合
で多く存在する場合 Δ・・・上記の面積率が5係以上〜10幅未溝の割合で
多く存在する場合 ×・・・1000 m9/ m”以上のSn付着量の存
在する面積率が比較材と比べて同等又は5cI)未満し
か多く存在しない場合 (2)溶接性 210°Cで10分の焼付け2@、次いで190℃で1
0分の塗装焼付は処理を行なって、浴接スピード45
m /min 、溶接部ラップ巾0.5m、加圧力45
klilの条件で、溶接缶の製造評価テストを行ない、
その溶接性の評価を行なった・すなわち、溶接部の強度
が母材の強度と同等以上の溶接強度が得られる電流値と
溶接部から溶融金、属の浴出、飛び出し等の溶接欠陥(
所謂、6チリ、等の溶接・欠陥)が生成しない電流値を
各々測定して、その電流値の範囲を適性溶接電流範囲と
して、その溶接性を評価した。
する面積率が比較に比べて20%以上多く存在する場合 ○・・・上記の面積率が10係以上〜20係未満の割合
で多く存在する場合 Δ・・・上記の面積率が5係以上〜10幅未溝の割合で
多く存在する場合 ×・・・1000 m9/ m”以上のSn付着量の存
在する面積率が比較材と比べて同等又は5cI)未満し
か多く存在しない場合 (2)溶接性 210°Cで10分の焼付け2@、次いで190℃で1
0分の塗装焼付は処理を行なって、浴接スピード45
m /min 、溶接部ラップ巾0.5m、加圧力45
klilの条件で、溶接缶の製造評価テストを行ない、
その溶接性の評価を行なった・すなわち、溶接部の強度
が母材の強度と同等以上の溶接強度が得られる電流値と
溶接部から溶融金、属の浴出、飛び出し等の溶接欠陥(
所謂、6チリ、等の溶接・欠陥)が生成しない電流値を
各々測定して、その電流値の範囲を適性溶接電流範囲と
して、その溶接性を評価した。
◎・・・適性溶接電流範囲450A以上○・・・
I 350A以上〜450A未満△・・・
# 250A以上〜350A未満×
・・・ II 250A未満(3)耐食性
の評価 棟材の耐食性評価として、以下の評価法および評価基準
でその耐食性能を評価した。
I 350A以上〜450A未満△・・・
# 250A以上〜350A未満×
・・・ II 250A未満(3)耐食性
の評価 棟材の耐食性評価として、以下の評価法および評価基準
でその耐食性能を評価した。
0評価法の
0.18m板厚の50X50mの評価材に対して地鉄に
達するスクラッチ疵を入れ、N2がス雰囲気中の(1,
5幅クエン酸+0.25幅NaCt)水溶液中に浸漬し
て、スクラッチ部からの孔食が発生するまでの日数を測
定して、その耐食寿命の評価を行なった。
達するスクラッチ疵を入れ、N2がス雰囲気中の(1,
5幅クエン酸+0.25幅NaCt)水溶液中に浸漬し
て、スクラッチ部からの孔食が発生するまでの日数を測
定して、その耐食寿命の評価を行なった。
◎・・・腐食試験15日以上で孔食発生○・・・ 〃
12日以上〜14日以内に孔食発生Δ・・・ 〃
8日以上〜11日以内に孔食発生×・・・ I
7日以内に孔食発生。評価法■ 絞シ比2で円筒成形加工を行ない、加工を受けた場合の
耐錆性能を以下の試験法にょシ評価した。
12日以上〜14日以内に孔食発生Δ・・・ 〃
8日以上〜11日以内に孔食発生×・・・ I
7日以内に孔食発生。評価法■ 絞シ比2で円筒成形加工を行ない、加工を受けた場合の
耐錆性能を以下の試験法にょシ評価した。
すなわち、−5℃の冷凍庫(30分)→湿気槽(49”
C、RH≧98係で60分)→室内放置(24時間)を
1サイクルとしたサイクル発錆試験を5サイクル行ない
、その赤錆発生状況を観察、以下の評価基準によりその
耐錆性能を相対的に評価した。
C、RH≧98係で60分)→室内放置(24時間)を
1サイクルとしたサイクル発錆試験を5サイクル行ない
、その赤錆発生状況を観察、以下の評価基準によりその
耐錆性能を相対的に評価した。
◎・・・赤錆発生率5qb未満
○・・・ 〃 5係以上〜15%未満△・・・
〃 15%以上〜25係未満×・・・ 1 25係
以上 (4)塗装性能 製缶用エポキシフェノール(フェノール・リッチ)塗料
を片面当りの乾燥重量として55m9/l1m”となる
ようテスト材の試験面に塗布し、205℃で1θ分焼付
けを行ないさらに180℃で20分間の空焼金行なった
。該試料について、以下の各評価法によりその塗装性能
の評価を行なった。
〃 15%以上〜25係未満×・・・ 1 25係
以上 (4)塗装性能 製缶用エポキシフェノール(フェノール・リッチ)塗料
を片面当りの乾燥重量として55m9/l1m”となる
ようテスト材の試験面に塗布し、205℃で1θ分焼付
けを行ないさらに180℃で20分間の空焼金行なった
。該試料について、以下の各評価法によりその塗装性能
の評価を行なった。
O評価法の
塗膜評価面に地鉄に達するスクラッチ疵を入れ、腐食液
として市販の(クエン酸−食塩−添加剤)飲料中に浸漬
し、N2ガス雰囲気中で55℃で21日間浸漬試験を行
ない、スクラッチ部からのFe溶出量及び該試験後の塗
膜面に対してセロテープ剥離を行ない、塗膜の剥離状況
を調査した(評価試料面は50X50mで端面裏面はシ
ー/I/)。
として市販の(クエン酸−食塩−添加剤)飲料中に浸漬
し、N2ガス雰囲気中で55℃で21日間浸漬試験を行
ない、スクラッチ部からのFe溶出量及び該試験後の塗
膜面に対してセロテープ剥離を行ない、塗膜の剥離状況
を調査した(評価試料面は50X50mで端面裏面はシ
ー/I/)。
尚、評価基準は以下の方法により、その塗装性能(腐食
液中での経時後の塗料密着性及び塗装後耐食性)を相対
的に評価した。
液中での経時後の塗料密着性及び塗装後耐食性)を相対
的に評価した。
◎・・・Fe溶出量15ppm未満で、スクラッチ部か
らの塗膜剥離中0.10mm未満 ○・・・Fe溶出量15 ppm以上〜20 ppm未
満で、スクラッチ部からの塗膜剥離中0.10w以上〜
0.20m+未満 Δ・・・Fe溶出量15 ppm以上〜20 ppm未
満で、スクラッチ部からの塗膜剥離中0.20■以上〜
0.30m未満 ×・・・Fe溶出量20 ppm以上或いはスクラッチ
部からの塗膜剥離中0.20m以上 0評価法■及び◎ 溶接部を除いて、前記の如き塗装を施したテスト材を用
いて、電気抵抗シーム溶接法による溶接缶を製造した。
らの塗膜剥離中0.10mm未満 ○・・・Fe溶出量15 ppm以上〜20 ppm未
満で、スクラッチ部からの塗膜剥離中0.10w以上〜
0.20m+未満 Δ・・・Fe溶出量15 ppm以上〜20 ppm未
満で、スクラッチ部からの塗膜剥離中0.20■以上〜
0.30m未満 ×・・・Fe溶出量20 ppm以上或いはスクラッチ
部からの塗膜剥離中0.20m以上 0評価法■及び◎ 溶接部を除いて、前記の如き塗装を施したテスト材を用
いて、電気抵抗シーム溶接法による溶接缶を製造した。
この溶接缶の溶接部に沿って巾30鵡、長さ100■の
評価テスト材を切シ出し、端面及び裏面をシールし、テ
スト材に地鉄に達するスクラッチ疵を入れ、溶接部近傍
の熱影響を受は易い部分の塗装性能を評価した。
評価テスト材を切シ出し、端面及び裏面をシールし、テ
スト材に地鉄に達するスクラッチ疵を入れ、溶接部近傍
の熱影響を受は易い部分の塗装性能を評価した。
評価試験は、該テスト材を(1,54クエン酸十〇、3
’36NaCt)水溶液中にCO2ガス雰囲気で27℃
、168時間浸漬し、スクラッチ部の穿孔腐食深さ(評
価法■)及び塗膜のセロテープ剥離による剥離状況(評
価法■)の調査を行ない、各々以下の評価基準でその相
対評価を行なった。
’36NaCt)水溶液中にCO2ガス雰囲気で27℃
、168時間浸漬し、スクラッチ部の穿孔腐食深さ(評
価法■)及び塗膜のセロテープ剥離による剥離状況(評
価法■)の調査を行ない、各々以下の評価基準でその相
対評価を行なった。
O評価法■
◎・・・最大穿孔腐食深さが0.10+s+未満○・・
・最大穿孔腐食深さが0.10−以上〜0.15■未満 Δ−= I O,15m以上〜0
.20o+未満 ×・・・ tr O,20咽以上O評価
法◎ ◎・・・スクラッチ部からの塗膜の剥離中0.10籠以
下で、平面部での塗膜の剥離なし ○・・・スクラッチ部からの塗膜の剥離中0.15mm
以下で、平面部で直径約2酬以下の点状剥離が3点以下 Δ・・・スクラッチ部からの塗膜の剥離中0.15m超
〜0.20―以下で、平面部で直径約2鴫以下の点状剥
離が4〜8点以下 ×・・・スクラッチ部からの塗膜剥離中0.20m超酸
いは平面部での点状剥離可成シ発生 以下余白 (発明の効果) 本発明は上述したように、Ni系下地処理層表面にリン
系付着物を設け、更にSnめっき、リフロー処理および
クロメート処理1に%定の条件下で行うことにより溶接
性、耐食性、塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板が
得られ、その工業的効果は甚大である。
・最大穿孔腐食深さが0.10−以上〜0.15■未満 Δ−= I O,15m以上〜0
.20o+未満 ×・・・ tr O,20咽以上O評価
法◎ ◎・・・スクラッチ部からの塗膜の剥離中0.10籠以
下で、平面部での塗膜の剥離なし ○・・・スクラッチ部からの塗膜の剥離中0.15mm
以下で、平面部で直径約2酬以下の点状剥離が3点以下 Δ・・・スクラッチ部からの塗膜の剥離中0.15m超
〜0.20―以下で、平面部で直径約2鴫以下の点状剥
離が4〜8点以下 ×・・・スクラッチ部からの塗膜剥離中0.20m超酸
いは平面部での点状剥離可成シ発生 以下余白 (発明の効果) 本発明は上述したように、Ni系下地処理層表面にリン
系付着物を設け、更にSnめっき、リフロー処理および
クロメート処理1に%定の条件下で行うことにより溶接
性、耐食性、塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板が
得られ、その工業的効果は甚大である。
第1図は本発明の方法による評価材の塗装焼付は処理を
想定した熱処理後のフ’J−Sn残存量の多い部分の面
積割合(係)を示した図である。
想定した熱処理後のフ’J−Sn残存量の多い部分の面
積割合(係)を示した図である。
Claims (1)
- 1、鋼板表面に片面当りのNi付着量が5〜100mg
/m^2のNi下地めっき層、Ni−Fe合金めっき層
、Ni−Sn合金めっき層或いはNi−Sn−Fe合金
層を設けた後、1〜100g/lのPO_4^3^−イ
オンを含有する水溶液中で電解処理或いは浸漬処理によ
り片面当りの付着量がP換算で0.5〜30mg/m^
2のリン又はリン化合物を設け、続いて片面当りの付着
量が300〜3000mg/m^2のSnめっき層を設
けてリフロー処理し、しかる後片面当りの付着量がCr
換算量で1〜30mg/m^2のクロメート被膜層を設
ける事を特徴とする溶接性、耐食性、塗装性能にすぐれ
た容器用表面処理鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62267628A JPH01111883A (ja) | 1987-10-24 | 1987-10-24 | 溶接性、耐食性および塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62267628A JPH01111883A (ja) | 1987-10-24 | 1987-10-24 | 溶接性、耐食性および塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01111883A true JPH01111883A (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=17447324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62267628A Pending JPH01111883A (ja) | 1987-10-24 | 1987-10-24 | 溶接性、耐食性および塗装性能にすぐれた容器用表面処理鋼板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01111883A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006113816A2 (en) * | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Technic, Inc. | Underlayer for reducing surface oxidation of plated deposits |
-
1987
- 1987-10-24 JP JP62267628A patent/JPH01111883A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006113816A2 (en) * | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Technic, Inc. | Underlayer for reducing surface oxidation of plated deposits |
WO2006113816A3 (en) * | 2005-04-20 | 2007-04-19 | Technic | Underlayer for reducing surface oxidation of plated deposits |
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