JPH0274333A - Di缶用プレコート鋼板およびこれを用いたdi缶の製造方法 - Google Patents

Di缶用プレコート鋼板およびこれを用いたdi缶の製造方法

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JPH0274333A
JPH0274333A JP63227978A JP22797888A JPH0274333A JP H0274333 A JPH0274333 A JP H0274333A JP 63227978 A JP63227978 A JP 63227978A JP 22797888 A JP22797888 A JP 22797888A JP H0274333 A JPH0274333 A JP H0274333A
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steel plate
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JP63227978A
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Hajime Ogata
緒方 一
Kazuo Mochizuki
望月 一雄
Koji Yamato
康二 大和
Naomasa Nakakouji
尚匡 中小路
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Kawasaki Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、円形に打ち抜いた金属板を絞り(Drawi
ng)加工によってカップ状に成型し、次いでこのカッ
プ状成型物の側壁をしごき(Irnbin′g)加工に
より薄く成型するDI缶用製造のための予め塗装された
プレコート鋼板およびこれを用いたDI缶の製造方法に
関する。
〈従来の技術〉 缶胴と缶底が一体成型されたDI缶 (Drawnan
d Ironed Can)は、半田付、溶接あるいは
接着により接合された缶胴に缶底と缶蓋を巻き締めによ
り一体化した3ピ一ス缶に比べて肉厚が薄いために軽量
であり、かつ缶胴の継目型なり部がないために濡れが少
なくなるなどの利点があるために最近その需要が増加し
ている。
DI缶の素材として、従来はSnめつき鋼板(ぶりき)
やアルミニウム板が使われているが、缶コストの低減の
ために新しい安価なりI缶用素材の開発が期待されてい
る。 このような要求に対して多くの特許が公開されて
いる。
しかし、いずれの場合も十分な成功をおさめたとは言い
難い。 例えば、特公昭5B−33152は冷延鋼板ま
たは冷延鋼板の表面に極〈僅かの表面処理した鋼板にエ
チレン酢酸ビニル共重合体を添加した缶用塗料を数μm
塗装することにより加工性、耐食性の優れたDI缶用塗
装鋼板を提供しようというものであるが、塗膜が缶外面
の強いしごき加工に耐えられず塗膜剥離を起こし、更に
缶内面に関しては掻く僅かの表面処理しか施さないため
に十分な耐食性を得られないという問題があった。
また、特開昭62−275172の如く、塗料中にフッ
素原子置換オレフィン変性ワックスを添加し、塗膜の潤
滑性を改良する試みもあるが、十分なりI加工性を得る
にはいたっていない。
また、特開昭63−97318は、缶体の内面となるべ
き鋼板の一方の表面は金属クロム層とその上のクロム水
和酸化物層とからなるクロメート皮膜、ニッケルメッキ
皮膜からなる下地皮膜と、前記下地皮膜の表面上に形成
されたポリエステルフィルム皮膜とからなり、また缶外
面に相当する鋼板表面上に潤滑性皮膜(潤滑性塗膜、錫
メツキetc、)を形成したDI缶用表面処理鋼板を開
示するものである。
しかし、潤滑性塗膜を潤滑性皮膜として用いた場合には
、前述の特公昭56−33152と同様に強いしごき加
工に耐えられず、塗膜が剥離する問題があり、また錫メ
ツキ皮膜(融点230℃)を潤滑性皮膜として用いた場
合には、缶内面に相当する鋼板表面にポリエステルフィ
ルムを熱圧着(通常250℃以上)する時に金属Snが
合金化して加工性の乏しいFe−5n合金層を形成する
ばかりでなく、金属Snが溶融して散逸するために十分
なりI加工性を得られないという問題があった。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、従来のDI缶用鋼板の問題点すななわち加工
時の潤滑性不足や耐食性の不足を解決する優れたDI缶
用表面処理鋼板およびこれを用いたDI缶の製造方法を
提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、前述した従来技術の問題点を解決すべく
鋭意実験と検討を行った結果、缶外面に潤滑性を付与す
るために塗膜を形成する方法では、例えばフッ素原子置
換ポリオレフィン変性ワックスのような潤滑剤を添加し
ても十分なりI加工性を得られず、柔らかい延性に冨ん
だ金属Sn層を缶外面相当鋼板表面に有する必要のある
ことが判った。
また、缶内面に相当する鋼板表面は、缶体外面のような
ダイス損傷を受けないために、金属クロム層とクロム水
和酸化物層を有する塗料密着性の優れた鋼板上に缶用塗
膜を形成すればDI加工に十分耐えられることが判った
本発明は、このような新規な知見に基づいてはじめて完
成されたものであり、その要旨とするところは鋼板の一
方の表面に1〜6 g/m’の金属Sn層を有し、かつ
他方の表面の最下層に20〜200+ag/m2の金属
Cr層、その上に3〜30 mg/rn2のクロム水和
酸化物層、更にその上に3〜20μm厚の塗膜を有する
ことを特徴とするDI缶用プレコート鋼板を提供するも
のである。
本発明は、また、DI缶を製造するに際し、前記に記載
のDI缶用プレコート鋼板を用い、該鋼板の金属Sn層
を有する例を缶外面としてDI加工することを特徴とす
るDI缶の製造方法を提供するものである。
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明のDI缶用プレコート鋼板は、模式的に第1図に
示すように、鋼板1の一方の表面(缶外面に相当する面
)には金属Sn層2を有する。
また、鋼板1の他方の表面(缶内面に相当する面)上に
は内方より順次に、金属Cr層3、Cr水和酸化物層4
および有機塗膜5を有する。
次に、上記各層の限定理由について説明する。
鋼板の一方の表面(この面はDI加工の際に缶外面とな
るように使用される)の金属Sn量を1〜6 g/m’
と限定したのは、1 g/m”より少ないとD)加工時
に十分な潤滑性がなく、したがって満足なりI加工性が
得られず、また6g/rn”を超えるとコスト高となる
だけでなく、省資源の観点からも好ましくないからであ
る。
また、第1図中には記載されていないが、鋼板と金属S
n層の間には不可避的にFe−Sn合金層が形成される
。 これは、缶内面に相当する鋼板表面上に塗膜を焼付
するときに付随的に形成されるものであり、DI加工性
に対して悪影響を与えるものである。  したがって、
好ましくは、このような合金Sn量としては、1gem
2以下にするのがよい。
また、金属Sn層の上にクロム水和酸化物層を形成して
もよい。 これは、製缶するまでの耐錆性を改善する効
果があり、同時に塗膜焼付時の黄変やスマツジ対策とし
ても有効である。
Cr換算で1ωg/m2あれば十分であり、逆に30 
mg/m”より多くすると色調が黒っぽくなり外観不良
を招く。
次に鋼板の他方の表面(この面はDI加工の際に缶内面
となるように使用される)の最下層の金属Cr量を20
〜200ff1g/l112と限定したのは、20 m
g/m2より少ないと塗膜密着力が不足し、DI加工中
に塗膜が剥れることがあるだけでなく、十分な耐食性も
得られず、また2 00 mg/+”より多くしてもそ
れ以上の塗料密着力の改善がないばかりでなく、金属C
rを電着する際に電着効率が低いために生産性の低下を
招くからである。
また、金属Cr層の上のクロム水和酸化物層を3〜30
 mg/m2としたのは、3 mg/m2より少ないと
十分な塗料密着力が得られえず、ひいてはDI加工によ
って塗膜の剥離を招き、また、30111g/II+2
より多くてもそれ以上の塗膜密着力の向上が望めないば
かりか、色調不良などの問題を招くからである。
このように金属Cr層とCr水和酸化物層を設けた上に
、さらに耐食性を付与するため最上層として厚み3〜2
0μmの塗膜を形成する。
塗料としては、特に限定する必要はなく、缶用塗料とし
て知られているエポキシ系塗料、フェノール系塗料ある
いはビニル系塗料を単独であるいは適宜組み合わせて使
用する。 いかなる塗料を使用するかは目的や事情に応
じて適宜選べばよい。 ただし、厚みは3〜20μmの
範囲に限定する。 厚みが3μmより薄いとDI加工時
に塗膜が切れて塗膜の連続性を保つのが難かしく、一方
20μmを超えるとDI加工時に塗膜が剥離しやすくな
る。
上述した本発明のプレコート鋼板を用いてDI缶を製造
するに際しては、金属Sn層を有する側を缶外面となる
ようにして、DI加工を庇す。
なお、DI加工は、従来通り、素材を絞り(Drawi
ng)によりカップ状に成型し、続いてしごき(Iro
ning)により側壁部を延伸し、所定形状に成型する
ことにより行なわれる。
DI加工後は、必要に応じてその外面にホワイト塗装、
印刷、仕上げ塗装等の仕上げ加工を施してもよい、1更
に、DI加工によって缶内面にramな塗膜欠陥が生じ
た場合には補修塗装を行ってもよいし、缶内容物によっ
てはフレーバー等の点を考慮して公知の缶用塗料によっ
て再塗装を施してもよい。
以下に本発明を実施例および比較例をあげて具体的に説
明する。
〈実施例〉 (実施例1) 板厚0.3+nmの低炭素鋼冷延鋼板(テンパー72.
5)の両表面の各々に対し、通−常の脱脂および酸洗を
施した後、鋼板を陰極とし、通常のハロゲンメツキ洛中
において、電流密度3〇八/dm2により1.5秒間電
解し、缶体の外面となるべき鋼板の一方の表面上に、2
.8g/z’のSnメツキ皮膜を形成した。
次いで、鋼板を陰極とし、(:rOs  50 g/I
L、H2SO40、4g/flの水溶液中において、液
温50℃、電流密度30 A/dm”により1秒間電解
し、缶体の内面となるべき鋼板の他方の表面上に、50
 mg/m2の金属クロム層と15 mg/m2のクロ
ム水和酸化物層とからなるクロメート皮膜を形成した。
次いで、缶体の内面となるべき鋼板の一方の表面のクロ
メート皮膜上に缶用エポキシ・フェノール系塗料を50
 mg/dm2塗布し、焼付炉で板温205℃、10分
間焼付、冷却して乾燥塗膜厚5μmのプレコート鋼板を
作った。
(実施例2) 板厚0.3mmの低炭素鋼冷延鋼板(テンパー72.5
)の両表面の各々に対し、通常の脱脂および酸洗を施し
た後、鋼板を陰極とし、Cr(h70 g/It 、 
NH4F  2 g/JZ (7)水溶液中におイテ、
液温50℃、電流密度30 A/dm2により2秒間電
解し、缶体の内面となるべき鋼板の一方の表面上に、1
00 +ng/m2の金属クロム層と15mg/m2の
クロム水和酸化物層とからなるクロメート皮膜を形成し
た。
次いで、鋼板を陰極とし、Sn2“ 30g/j2、遊
だ酸 15g/氾(硫酸換算) 、 ENSA  5 
g/iからなる通常のフェロスタンメツキ浴中において
液温40℃、電流密度30 A/dm2により3秒間電
解し、缶体の外面となるべき鋼板の他方の表面上に、5
.T5g7m”のSnメツキ皮膜を形成した。
次いで、缶体の内面となるべき鋼板表面に熱硬化性ビニ
ル系這料をf OOmg/dm2塗布し、焼付炉で板温
205℃、10分間焼付、冷却して乾燥塗膜厚10μm
のプレコート鋼板を作った。
(実施例3) 板厚0.3mmの低炭素鋼冷延鋼板(テンパー72.5
)の両表面の各々に対し、通常の脱脂および酸洗を施し
た後、鋼板を陰極とし、通常のハロゲンメツキ洛中にお
いて、電流密度30A/dm’により1.0秒間電解し
、缶体の外面となるべき鋼板の一方の表面上に、1.9
g/m”のSnメツキ皮膜を形成した。
次いで、鋼板を陰極とし、Crys  50 g/λ、
H2SO40、4g/11の水溶液中において、液温5
0℃、電流密度30 A/dm”により3秒間電解し、
缶体の内面となるべき鋼板の・他方の表面上に、150
 mg/m2の金属クロム層と20111g7m2のク
ロム水和酸化物層とからなるクロメート皮膜を形成した
次いで、缶体の内面となるべき鋼板の一方の表面のクロ
メート皮膜上に缶用エポキシアミノ系塗料を50 mg
/dm’塗布し、焼付炉で板温210℃、10分間焼付
、冷却して乾燥塗膜厚5μmのプレコート鋼板を作った
(比較例1) 0、.30+nmの低炭素鋼冷延鋼板(テンパー72.
5)の両表面に、5%の酢酸ビニルを含有するエチレン
酢酸ビニル共重合体を10%添加した缶用エポキシフェ
ノール系塗料を50mg/dm’塗布し、焼付炉で板温
205℃、10分間焼付、冷却して乾燥塗膜厚5μmの
プレコート鋼板を作った。
(比較例2) 板厚0.3mmの低炭素鋼冷延鋼板(テンパーT2゜5
)の両表面の各々を、通常の脱脂および酸洗によりて清
浄化した後、鋼板を陰極とし、Cry370g#、 N
1(4F  2g/11の水溶?夜中により、液温50
℃、電流密度30 A/dm2で1秒間電解し、前記鋼
板の両表面の各々に、50 mg/ln’の金属クロム
層と、その上に15mg/m”のクロム水和酸化物層と
を形成した。
次いで、下に記された方法により調整した塩化ビニル樹
脂系オルガノゾル塗料を5μmの厚さにロールコータで
鋼板表面上に塗装し、次いでオーブン炉において、20
5℃の温度で10分間焼付けることにより供試材を作製
した。
塩化ビニル樹脂系オルガノゾル塗料 ■熱硬化性塗料 ・塩化ビニルベーストレジン ・・・45重量部・フェ
ノール樹脂      ・・・10重量部・ポリエステ
ル系可塑剤   ・・・20重量部・オイルフリーアル
キッド樹脂・・・25重量部■テフロン変性ポリエチレ
ン系ワックス(融点100〜110℃)・・・熱硬化性
塗料固形分100重量部に対し20重量部 ■有機錫系安定剤・・・塩化ビニル樹脂100重量部に
対し1.6重量部 上記フェノール樹脂、可塑剤、オイルフリーアルキッド
樹脂および安定剤を、キシレン40重量%、セロソルブ
アセテート30重量%、ジイソブチルケトン30重量%
からなる混合溶剤に溶解後、塩化ビニルベーストレジン
、テフロン変性ポリエチレン系ワックスを高速で攪拌さ
せながら添加、分散せしめ、塩化ビニル樹脂系オルガノ
ゾル塗料を作製した。
(比較例3) 板厚0.3ma+の低炭素鋼冷延鋼板(テンパー72.
5)の両表面の各々に対し、通常の脱脂および酸洗を施
した後、鋼板を陰極とし、C「0370g/u、NH4
F  2 g/Itの水溶液中において、液温50℃、
電流密度30 A/dm’により2秒間電解し、缶体の
内面となるべき鋼板の一方の表面上に、100 mg/
m2の金属クロム層と15tag/rn2のクロム水和
酸化物層とからなるクロメート皮膜を形成した。
次いで、鋼板を陰極とし、Sn”  30 g/11、
遊離酸 xsg/fL(硫酸換算) 、ENSA  5
g/11からなる通常のフェロスタンメツキ洛中におい
て液温40℃、電流密度30 A/dm’により3秒間
電解し、缶体の外面となるべき鋼板の他方の表面上に、
5.6g/m2のSnメツキ皮膜を形成した。
次いで、缶体の内面となるべき鋼板の一方の表面のクロ
メート皮膜上に、厚さ15μmのPET(ポリエチレン
テレフタレート)フィルムを、250℃の温度により熱
ロールを使用して圧着し、供試材を調整した。 ただし
、PETフィルムを圧着時、反対面の金属Snが溶けて
外観不良ξなっただけでなく、金属Snは十分に残らな
かった。
(比較例4) 缶外面に相当する鋼板の表面上のSnメツキ被膜量を0
.8g/m’とした以外は、実施例1と同様の手続によ
ってプレコート鋼板を作った。
(比較例5) 缶内面に相当する鋼板表面上の金属Cr量を110ff
1/l112とした以外は、実施例2と同様の手続によ
ってプレコート鋼板を作った。
(比較例6) 缶内面に相当する鋼板表面上のCr水和酸化物量を2 
tag/+”とした以外は、実施例3と同様の手続によ
フてプレコート鋼板を作った。
(比較例7) 缶内面に相当する鋼板表面上の塗膜厚みを2μmとする
以外は、実施例1と同様の手続によってプレコート鋼板
を作った。
(比較例8) 缶内面に相当する鋼板表面上の塗膜厚みを30μmとす
る以外は、実施例2と同様の手続によってプレコート鋼
板を作った。
このようにして得られた供試材の皮膜特性を第1表にま
とめて示す。
供試材は以下のようにして性能評価した。
(1)DI加工性試験 DI加工では、水溶性のクーラントを使ってブランク径
132mmφから缶径66、Ommφの缶体に成型した
。  DI加工性の評価は以下の基準にて行った。
DI加工性は、缶体の成型、缶体外面の傷から見た加工
性(A)および缶内面の塗膜損傷から見た加工性(B)
の2方法での評価をもとに総合評価した。
加工性(A): ○〜DI加工可能。
缶体外面美麗。
Δ〜DI加工可能。
缶体外面に深い傷。
X%D I加工中に缶胴が破断9 加工性(B): O〜缶体内面の有機被膜が連続 かつ十分に密着。
Δ〜缶体内面の有機被膜が少し 剥i。
X〜缶体内面の有機被膜が大きく 剥離または切断。
(2)缶内面を対象とした耐食性試験 DI加工された試験片に対し、市販の脱脂液(p)18
.5.濃度296)を液温50℃で2分間スプレーし、
DI加工時に缶体に塗布したクーラントを除去した。 
次いで、ビニライト(塩化ビニル、酢酸ビニル、マレイ
ン酸共重合体)の20%溶液(メチルエチルケトン/キ
シレン=1/1の混合溶剤)を1缶当り250 mg/
m”スプレー塗装した後、205℃で3分間焼付けて、
缶内面にトップコートを形成した上、下記の試験を行っ
た。
(UCC試験) 缶内面部を5QX7011mの大きさに切り出し、素地
まで達するクロスカットを入れ、裏面部およびエツジ部
をシールして、38℃に維持された腐食液 (1,5X
クエン酸、1.5%食塩水溶液)中に96時間浸漬した
後、テープを張りつけてこれをql」離し、このときの
腐食幅、塗膜剥離状況で評価した。
O−優れる Δ〜やや劣る x〜劣る 本発明材の性能評価を第2表にまとめた。
実施例1〜3は本発明の要件をすべて満足しており、し
たがってDI缶用プレコート鋼板としての十分なりI加
工性と耐食性を有する。
比較例1は冷延鋼板表面に塗装を施したものであるため
塗料密着性が劣り、アイアニング加工中に塗膜が剥離し
、鋼板に深い傷が発生すると共に缶胴が破断した。
比較例2は、両面ともクロムメツキ皮膜上に潤滑性塗膜
を形成したものであり、クロムメツキ皮膜による塗膜密
着力向上効果と潤滑剤の効果により缶胴破断までにはい
たらなかったが、外面の塗膜が一部剥離し、深い傷が缶
外面にできた。
比較例3は、缶外面に相当する鋼板表面をSnメツキ皮
膜とし、゛缶内面に相当する鋼板表面上にクロムメツキ
皮膜、その上にPETフィルムをラミネートしようと試
みたものであるが、PETフィルムのラミネート中に高
温のため反対面の金属Snが溶融し、外観不良となった
ばかりでなく、金属Snは十分に残らなかった。 従っ
て、潤滑性が不足し、DI加工中に缶胴が破断した。
比較例4は、金属Sn量が0.5g/m’と少ないため
に、DI加工中に缶外面に深い傷が発生した。
比較例5は、缶内面に相当する鋼板表面上の金属Cr量
が1067m2 と少ないために、塗料密着力が不足し
、DI加工によって缶内面の塗膜が少し剥離した。 そ
の結果、耐食性もやや劣った。
比較例6は、缶内面に相当する鋼板表面上のCr永相和
酸化物量2mg、7m2と少ないために、塗料密着力が
不足し、DI加工によって缶内面の塗膜が少し剥離した
。 その結果、耐食性もやや劣フた。
比較例7は、缶内面の有機皮膜が本発明より薄いもので
あり、DI加工時に塗膜が切れた。
また、比較例8は、缶内面の有機皮膜が本発明より厚い
ものであり、DI加工時に塗膜が剥離した。
本発明の性能評価 DI加工ができなかったため、評価できなかった。
〈発明の効果〉 以上の如く、本発明の要件を満たす鋼板は、DI缶用プ
レコート鋼板として優れたDI加工性および耐食性を有
する。
現在ぶりきのDI缶は、DI加工後2回塗装しているが
、本発明のプレコート鋼板を採用することにより、それ
を1回塗装(上塗あるいは補修塗装)とすることができ
る、  また、フレーバー等の問題がない場合には、D
I加工後の塗装を省くことも可能である。 その結果、
缶コストを大幅に下げれるだけでなく、1回塗装である
アルミニウムのDI缶ラインでも使用可能となり、DI
缶製造ラインの有効活用ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のDI缶用プレコートm板の断面図で
ある。 符号の説明 ・・・鋼板、 2・・・金属Sn層、 3・・・金属Cr層、 4 ・・・ C 5・・・有機皮膜 r水和酸化物層、 FIG、1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼板の一方の表面に1〜6g/m^2の金属Sn
    層を有し、かつ他方の表面の最下層に20〜200mg
    /m^2の金属Cr層、その上に3〜30mg/m^2
    のクロム水和酸化物層、更にその上に3〜20μm厚の
    塗膜を有することを特徴とするDI缶用プレコート鋼板
  2. (2)DI缶を製造するに際し、請求項1に記載のDI
    缶用プレコート鋼板を用い、該鋼板の金属Sn層を有す
    る側を缶外面としてDI加工することを特徴とするDI
    缶の製造方法。
JP63227978A 1988-09-12 1988-09-12 Di缶用プレコート鋼板およびこれを用いたdi缶の製造方法 Pending JPH0274333A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0531452A (ja) * 1991-07-29 1993-02-09 Toyo Kohan Co Ltd Di缶用片面塗装鋼板
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