JPH0349628B2 - - Google Patents
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- JPH0349628B2 JPH0349628B2 JP62104469A JP10446987A JPH0349628B2 JP H0349628 B2 JPH0349628 B2 JP H0349628B2 JP 62104469 A JP62104469 A JP 62104469A JP 10446987 A JP10446987 A JP 10446987A JP H0349628 B2 JPH0349628 B2 JP H0349628B2
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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、缶詰用塗装溶接缶に関するもので、
より詳細には最上面にクロム系保護層とその下に
薄い錫メツキ層を備えた表面処理鋼板から形成さ
れていながら、塗膜下腐食、特にネツクイン加工
部におけるシミ状腐食の発生が防止された缶詰用
塗装溶接缶に関する。 （従来の技術） 近年、缶詰用缶体として、缶用素材の両端縁部
で電気抵抗溶接によりラツプ（重ね合せ）接合し
た溶接缶が使用されており、この溶接缶の素材と
して、所謂ブラツクプレートの外に、電解クロム
酸処理鋼板（TFS）、ブリキ、ニツケルメツキ鋼
板、ニツケル−錫メツキ鋼板等を用いることが知
られている。 溶接作業性や、形成される溶接継目の外観及び
耐腐食性の点では、ブリキ、即ち錫メツキ鋼板が
最も優れている。また、継目の外観特性や耐腐食
性を向上させるために、溶接操作を窒素等の不活
性雰囲気中で行うことも知られている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、溶接缶に使用されているブリキ
における通常の錫の目付量は2.8〜11.2ｇ／m2で
あり、また低目付ブリキで呼ばれるものでも1.2
ｇ／m2であり、缶素材のコストが高いという点で
未だ満足し得るものではない。また、錫の目付量
の大きい缶素材を用いた缶詰用缶では、内容物へ
の錫の異常溶出という問題も生じ易い。 このようなコストの増大及び錫溶出の抑制とい
う見地から、錫の目付量を溶接に必要最低限の目
付量とし、錫目付量の低下に伴なう耐腐食性の低
下を、内面塗装を補なうことが考えられるが、こ
のような塗装溶接缶を、乳飲料やコーヒ飲料の缶
詰に用いると、塗膜下腐食、特にネツクイン加工
部におけるシミ状腐食が発生することが認められ
た。 従つて、本発明の目的は、薄い錫メツキ層を備
えた缶詰用塗装溶接缶における上記欠点が解消さ
れ、塗膜下腐食、特にネツクイン加工部等におけ
るシミ状腐食の発生が有効に防止された缶詰用塗
装溶接缶を提供するにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、溶接による側部継目を備えた
缶詰用塗装溶接缶において、 該溶接缶が、（）クロム基準で５mg／m2以上
で15mg／m2未満のクロム系保護層及びその下に
300乃至1000mg／m2の錫メツキ層を有する表面処
理鋼板と、（）多環多価フエノールを全フエノ
ール類当り60重量％以上の量で含有するフエノー
ル類から誘導されたレゾール型フエノール樹脂と
エポキシ当量が400乃至5000の範囲にあるビスフ
エノール型エポキシ樹脂とを５：95乃至30：70の
重量比で含有するエポキシ−フエノール系保護塗
膜から成り且つ下記式 T0≧２ 及び RT＝T2／T0×100 式中T0は上記塗膜を設けた表面処理鋼板の２
枚をナイロン１１のフイルムを介して熱融着によ
り貼り合せた積層試料についての５mm巾当りのＴ
ピール強度（Kg／５mm巾）を表わし、T2は上記
試料を90℃の0.4％クエン酸水溶液に２日間浸漬
した後での５mm巾当りのＴピール強度（Kg／５mm
巾）を表わす、 で定義されるＴピール強度保持率（RT）が50％
以上である保護塗膜とから成形されていることを
特徴とする缶詰用塗装溶接缶が提供される。 （作用） 本発明の塗装溶接缶の概略を示す第１図におい
て、この塗装溶接缶は、以下に詳細に説明する特
定の塗装表面鋼板１の未塗装の両端部２ａ，２ｂ
を重ね合せ、電気抵抗溶接により継目３を形成さ
せて成る。溶接により形成された継目３上には保
護樹脂被覆４が設けられている。 塗装表面処理鋼板１の断面構造を示す第２−Ａ
図において、このものは鋼基質１０、鋼基質上に
設けられた錫メツキ層１１、及び錫メツキ層上の
クロム保護層１２から成る表面処理鋼板１３と、
その表面に設けられたエポキシ−フエノール系塗
膜１４とから成る。表面処理鋼板１３において、
鋼基質１０と錫メツキ層１１との間には、第２−
Ｂ図に示す通り一般に錫−鉄合金層或いは一部ニ
ツケル置換錫−鉄合金層１５が存在している。 本発明に用いる塗装表面処理鋼板は、（）金
属素材として最上面に限定された量、即ちクロム
基準で５mg／m2以上で15mg／m2未満の量のクロム
保護層及びその下に300乃至1000mg／m2の薄い錫
メツキ層を有する表面処理鋼板を用いること
（）、その上の塗膜としてエポキシ−フエノール
系塗膜を用いること、及び（）塗膜と表面処理
鋼板と密着状態が前記式(1)及び(2)を満足する関係
にあることの結合に特徴を有するものであり、本
発明はこれらの諸要件（）、（）及び（）の
全てが満足される場合に塗膜下腐食が有効に防止
されるという知見に基づくものである。 ブリキが腐食性の内容物に対しても優れた耐腐
食性を示すのは、電気化学的に卑な錫が鋼の代り
に溶出し鋼基質の溶出を妨げるという電気化学的
作用に由来するものであるが、錫メツキ層が著し
く薄い本発明の場合には、このような保護作用は
腐食のごく初期の段階しか期待できない。これを
防止するために、薄い錫メツキ層の上に有機樹脂
の保護塗膜を設けることが考えられるが、錫メツ
キ層上に塗膜を設けても塗膜の密着性が悪く、加
工や経時により容易に剥離を生じ、所期の耐腐食
性は得られない。これは、錫メツキ層の最上面に
は必らず酸化錫層が存在し、その酸化錫層が凝集
力に著しく劣り、このため密着力の低下や密着界
面の破壊を生じるためである。 本発明においては、これを防止するため、薄い
錫メツキ層の表面にクロム基準で５mg／m2以上で
15mg／m2未満のクロム系保護層を形成させ、しか
も有機塗膜としてエポキシ−フエノール系塗膜を
その上に設けることにより、塗膜密着界面の破壊
や密着力低下を防止するものである。 ブリキ板の錫メツキ層上にクロム系保護層を設
けることは勿論従来公知であるが、従来のクロム
系保護層はクロム基準で15乃至40mg／m2の範囲で
あり、本発明で用いるクロム系保護層に比して薄
いものである。即ち、クロム系保護層が15mg／m2
以上であつても勿論溶接は可能であるが、溶接部
のエナメルレータ（ERV）値が著しく増大する
ことがわかつた（後述する比較例５参照）。この
傾向は、錫メツキ層の厚みが薄い場合に顕著であ
り、これは継目部からの鉄表地のはみ出しやスプ
ラツシユが増大するためと認められる。一方、ク
ロム系保護層が５mg／m2未満では、塗膜のＴピー
ル強度保持率（RT）が低下し、実缶試験でも塗
膜下腐食が著しく進行するようになる（後述する
比較例４参照）。 本発明においては、錫メツキ層の厚みが300乃
至1000mg／m2の範囲の薄い厚みを有することに関
連して、５mg／m2以上で15mg／m2未満のクロム系
保護層を設けた表面処理鋼板を用いることによ
り、塗膜のＴピール強度保持率を50％以上に保
ち、塗膜下腐食や継目の金属露出を防止すること
ができる。 本発明者等の研究によると、薄い錫メツキ層を
備えた塗装表面処理鋼板の塗膜下腐食、即ちシミ
状腐食が生じている部分の化学分析を行つた結果
では、この腐食部分では錫メツキ層が失われ、鋼
酸化物が生成していることが認められる。 この塗膜下腐食、即ちシミ状腐食を防止するた
めには、塗膜の表面処理鋼板に対する密着力が十
分に高いことが必須不可欠であるが、それだけで
は不十分であり、塗膜そのものが金属錫を溶出さ
せる腐食成分に対してバリヤー性を示すことも重
要であることがわかつた。 塗膜の表面処理鋼板に対する密着力は、塗装表
面処理鋼板の２枚をナイロン１１のフイルムを介
して熱融着により貼り合せて積層材料を作成し、
この積層材料のＴピール強度を測定することによ
り評価できる。即ち、エポキシ−フエノール系塗
膜とナイロン１１フイルムとの間の密着力は、塗
膜と表面処理鋼板との間の密着力よりも大きいの
で、上記Ｔピール強度試験により、塗膜と表面処
理鋼板との密着力を求めることができる。 本発明における塗装表面処理鋼板は、このよう
にして求めたＴピール強度（T0）が２Kg／５mm
巾以上、特に３Kg／５mm巾以上であることが必要
であり、このT0の値が２Kg／５mm巾を下廻ると
きには塗膜下腐食が発生する傾向が大きくなる。 また、前述したＴピール強度用測定用の積層体
を90℃の0.4％クエン酸水溶液に２日間浸漬した
後に同様にＴピール強度（T2、Kg／５mm巾）を
求めた場合、式 RT＝T2／T0×100 で表わされるＴピール強度保持率（RT）が50％
以上、特に60％以上であれば、塗膜下腐食が有効
に防止されることもわかつた。即ち、この特性値
は、錫メツキ層を溶出させるような腐食性成分に
対する塗膜のバリヤー性と密接に関連しており、
エポキシ−フエノール系塗料として上記特性を有
するものを選ぶことにより塗膜下腐食、特にネツ
クイン加工部等におけるシミ状腐食の発生を有効
に防止し得ることになる。 表面処理鋼板 本発明に用いる表面処理鋼板は、クロム基準で
５mg／m2以上15mg／m2未満のクロム保護層及び
300乃至1000mg／m2（合金層の形で存在するもの
をも含む）の錫量を有するものである。即ち、ク
ロム量が５mg／m2よりも低いときには、塗膜に対
する密着性が劣り、缶の耐腐食性も劣るようにな
る。一方、錫量が300mg／m2を下廻ると溶接作業
性が低下し、強いて溶接を行つても溶融鉄のスプ
ラツシユ・アウトを生ずる等、継目の外観特性や
耐腐食性が低下する。一方、錫量が1000mg／m2を
越えるときには、安価な容器素材を用いるという
本発明の目的を達成し難くなる。 本発明に用いる表面処理鋼板の１つのタイプの
ものは、製缶用冷間圧延鋼板に、前述した錫量と
なるように電解錫メツキを行ない、最後にクロム
酸処理、クロム酸／リン酸処理、或いは電解クロ
ム酸処理を行ない必要に応じリフロー処理を行な
うことにより製造される。 ノ−リフロー板（マツト板）では錫メツキ層下
部の錫−鉄合金層の厚みは比較的小さく、リフロ
ー板では錫メツキ層下部の錫−鉄合金層の厚みは
比較的大きい。化学処理で得られるクロム保護層
は、クロム酸化物層（クロメート層）単独から成
るが、電解処理では下地金属クロム層とクロム酸
化物層との組合せから成る。 本発明に用いる表面処理鋼板の好適なタイプの
ものは、錫メツキ層の下に一部ニツケル置換錫−
鉄合金層を有する。このタイプのものは、冷間圧
延鋼板の表面に少量のニツケルメツキを行い、こ
れを焼鈍してニツケルを鋼板表面に拡散させ、次
いで前述したタイプのものと同様に電解錫メツキ
及びクロメート処理を行うことにより製造され
る。この場合、ニツケル目付量は30乃至200mg／
m2の範囲が適当である。 表面処理鋼板の厚みは、一般に0.1乃至0.5mm、
特に0.14乃至0.35mmの範囲にあるのがよい。 塗 膜 エポキシ−フエノール系塗料としては、ビスフ
エノールＡとエピハロヒドリンの重縮合により得
られたエポキシ樹脂と、各種フエノール類とホル
ムアルデヒドとをアルカリ触媒の存在下に縮合し
て得られたレゾール型フエノール樹脂との組合せ
が使用される。 Ｔピール強度特性（T0、RT）が本発明の範囲
内にある溶接缶を製造するためには、エポキシ当
量が400乃至5000、特に700乃至4000の範囲にある
ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂を用いるのがよ
い。 また、同様の目的から、レゾール型フエノール
樹脂としては、多環多価フエノールを全フエノー
ル類当り60重量％以上、特に70乃至95重量％含有
するフエノール樹脂を用いるのがよい。多環多価
フエノール類としては、ビスフエノールＡ等のビ
スフエノール類が好ましい。一方、多環多価フエ
ノール以外の一価フエノール類としては、ｐ−ク
レゾール、ｐ−エチルフエノール、ｐ−tertブチ
ルフエノール、２−５キシレノール等の２官能フ
エノールが好適であるが、石炭酸、ｍ−クレゾー
ル、ｍ−エチルフエノール等の他のフエノール類
も使用される。 レゾール型フエノール樹脂は、フエノール１モ
ル当り１モル以上、特に1.5乃至３モルのアルデ
ヒドを用い、アンモニア、水酸化マグネシウム等
のアルカリ触媒を用いて縮合させることにより製
造される。 前述したレゾール型フエノール樹脂とエポキシ
樹脂とは、５：95乃至30：70、特に10：90乃至
25：75の重量比で組合せて塗料とするのがよい。
塗膜の厚みは、焼付後の状態で１乃至20μｍ、特
に３乃至10μｍの範囲となるように設けるのがよ
く、塗膜の焼付は、250乃至170℃で３乃至20分間
の内から、塗料に応じてＴピーク強度特性値
（T0、RT）が前述した範囲内となる条件を選べば
よい。尚、この塗膜は、表面処理鋼板の缶用素材
の内、重ね合せ継目となるべき部分を除いて全面
に施こすようにする。 溶接缶の製法 本発明の溶接缶は、上述した塗装表面処理鋼板
から成る缶用素材を、円筒状に成形し、形成され
る重ね合せ部を電気抵抗溶接することにより製造
される。電気抵抗溶接は、重ね合せ部を上下一対
の電極ローラ間に通過せしめるか、或いは電極ワ
イヤーを介して上下一対の電極ローラー間に通過
させ、通電することにより行われる。この際、特
公昭60−58098号公報に記載されている通り、溶
接操作を不活性雰囲気、例えばN2、Ar、He中で
行い、且つ溶接部の表面温度が550℃に低下する
までの雰囲気を上記不活性雰囲気とすることによ
り、一層耐食性、保護被覆の密着性及び外観特性
に優れた継目の形成が可能となる。 得られる缶胴は、必要により一段或いは多段の
ネツクイン加工を行つた後、フランジ加工及び缶
蓋との二重巻締加工を行つて、乳性飲料、コーヒ
ー飲料等に対する缶詰用缶とする。上記缶胴に
は、所望によりマルチビード加工、張出し加工を
行つても差支えない。 （発明の効果） 本発明によれば、錫メツキ量の少ないブリキを
使用しながら、塗膜下腐食の発生、特にネツクイ
ン加工部におけるシミ状腐食の発生を防止し、低
価格で耐腐食性及び保存性に優れた溶接缶を提供
できた。 実施例 １ 塗料の調製 エポキシ・フエノール系塗料はつぎのように
して調製した。ビスフエノールA1モルに対し
1.5モルの割合で37％ホルムアルデヒド水溶液
を加え、塩基性触媒を加えて95℃で反応させ
た。その反応生成物を混合溶剤（ケトン、アル
コール、炭化水素系混合溶剤）で抽出し、水で
洗滌した後、共沸または沈降法により水を除去
した。 このようにして得られたレゾール型フエノー
ル樹脂溶液と、別に予めケトン、エステル、ア
ルコール、炭化水素等からなる混合溶剤に溶解
させて得られるビスフエノールＡとエピクロル
ヒドリンの縮合生成物であるエポキシ樹脂（エ
ピコート1009、シエル社製、数平均分子量
3750、エポキシ当量2700）溶液とを、該フエノ
ール樹脂と該エポキシ樹脂の重量比が20：80に
なるように混合し、温度を110℃で３時間予備
縮合し、固形分約30％のエポキシ・フエノール
系塗料Ａを得た。 ブランクの製造 最上面のクロム系保護層10mg／m2、その下に
700mg／m2の錫メツキ層と50mg／m2のニツケル
層を有するSn−Niメツキ鋼板の板厚0.20mm、
ブランクスレングス206.4×ブランクハイト80
mmを用い、内面となるべき面にエポキシ・フエ
ノール系Ａ塗料を焼付後の膜厚が4μｍになる
ようにロール塗装し、200℃で10分間焼付しも
う一方の、缶の外面側になる面には、アクリル
系塗膜を焼付後の膜厚が6μｍになるようにロ
ール塗装し、180℃−10分間焼付し塗装板を得
た。尚、内面、外面共に側面接合部に対応する
端縁に沿つて、両面が幅２mmにわたり未塗装と
なつている。 罐の製造 前記塗装板を丸めて常法により電気抵抗シー
ル溶接により重ね合わせ部0.4mmの溶接缶胴体
を得た。又側面接合部内面の補修は熱硬化性ビ
ニル系塗料をスプレー方式の常法のフローコー
ト法として焼付後の膜厚が30μｍになるよう塗
布し（塗布幅は約８mm）接合部は完全に塗膜に
よりカバーさせた。 この缶胴体をさらに両側、一段のネツクイン
加工を行ない（211径、外径65.8mm→209径、外
径63mm）次にフランジ加工及び缶蓋との二重巻
締加工をしたものを缶詰用缶とする。 接合部のERV測定、実缶貯蔵試験及びＴピ
ール強度測定 缶胴継ぎ目部分を幅２cmにわたつて切り出
し、この継ぎ目に直角方向に幅５mm、平行方向
120mmの部分を除いてビニールテープでシール
して、試験片とした。この試験片を３％食塩水
より成る25℃の電解液に３分間浸漬したのちに
炭素棒を対極に用い、電圧100Vで10秒間にわ
たつて定電圧電解を行い、その時に流れる電流
値を測定した。各試料で20試験片の測定値の算
術平均値を結果として採用する。 缶胴（缶詰用缶）に乳性飲料をヘツドスペー
ス５mmとつて、80℃の液温にて充填し、合蓋を
巻締めした。この缶詰を温度37℃で６週間貯蔵
し、次いで開缶した後、缶内面の腐食の程度を
下記のクランクで評価した。 評 価 ０：全く腐食（シミ状腐食）が認められない。 １：僅少に腐食が認められる。 ２：軽度に腐食が認められる。 ３：中程度に腐食が認められる。 ４：缶全面にわたつて可成り腐食が認められ
る。 ５：缶全面にわたつてひどく腐食が認められ
る。 得られた結果を第１表に示す。 又、Ｔピール強度を測定した結果を同様に第
１表に示す。Ｔピール強度は、前記のブラン
クを５mm幅に切断し、試料片とする。この試料
片を２枚用いて両試料片の内面側にナイロン１
１のフイルム（幅５mm）を介して１組の中間試
料とする。これを200℃に加温されたホツトプ
レスにて、１分間の予備加熱そして30秒間の圧
力５Kg／cm2の加熱圧着をし、最終試料とする。
この試料を90℃の１％の食塩水に浸漬し、一定
期間保存し経時品の試料とする。これらの試料
を引張り試験材（オリエンテツク、テンシロン
UTM−4L）にてＴピール強度（Kg／５mm巾）
を測定した結果を第１表に示す。 比較例 １ 実施例１において、前述した塗料の調製以外
は実施例１と同様にして実缶貯蔵試験及びＴピー
ル強度測定を行ない、その結果を第１表に示す。 比較例１の塗料は、実施例１と同様のレゾール
型フエノール樹脂溶液とエポキシ樹脂溶液を用
い、これら該フエノール樹脂と該エポキシ樹脂の
重量比が35／65になるように混合し、後は実施例
１と同様にしてエポキシ・フエノール系塗料Ｂを
得た。 比較例 ２ 比較例１と同様、実施例１の塗料の調製以外
は、実施例１と同様である。 そして、比較例２の塗料は、実施例１と同様の
レゾール型フエノール樹脂溶液とエポキシ樹脂溶
液を用い、これら該フエノール樹脂と該エポキシ
樹脂の重量比が50／50になるように混合し、後は
実施例１と同様にしてエポキシ・フエノール系塗
料Ｃを得た。この塗料Ｃにて、得られた実缶貯蔵
試験及びＴピール強度測定の結果を第１表に示
す。 比較例 ３ 実施例１において、前述したブランクの製造
でのクロム保護層３mg／m2、その下に500mg／m2
の錫メツキ層と50mg／m2のニツケル層を有する
Sn−Niメツキ鋼板を用いた以外は実施例１と同
様にして接合部のERV測定、実缶貯蔵試験及び
Ｔピール強度測定を行いその結果を第１表に示
す。 比較例 ４ 実施例１において、前述したブランクの製造
でのクロム系保護層35mg／m2、その下に500mg／
m2の錫メツキ層と50mg／m2のニツケル層を有する
Sn−Niメツキ鋼板を用いた以外は実施例１と同
様にして接合部のERV測定及びＴピール強度測
定を行いその結果を第１表に示す。比較例４では
スプラツシユにより接合部のERV測定にて50mA
以上の結果を得たため、実缶貯蔵試験は行わなか
つた。 【表】
より詳細には最上面にクロム系保護層とその下に
薄い錫メツキ層を備えた表面処理鋼板から形成さ
れていながら、塗膜下腐食、特にネツクイン加工
部におけるシミ状腐食の発生が防止された缶詰用
塗装溶接缶に関する。 （従来の技術） 近年、缶詰用缶体として、缶用素材の両端縁部
で電気抵抗溶接によりラツプ（重ね合せ）接合し
た溶接缶が使用されており、この溶接缶の素材と
して、所謂ブラツクプレートの外に、電解クロム
酸処理鋼板（TFS）、ブリキ、ニツケルメツキ鋼
板、ニツケル−錫メツキ鋼板等を用いることが知
られている。 溶接作業性や、形成される溶接継目の外観及び
耐腐食性の点では、ブリキ、即ち錫メツキ鋼板が
最も優れている。また、継目の外観特性や耐腐食
性を向上させるために、溶接操作を窒素等の不活
性雰囲気中で行うことも知られている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、溶接缶に使用されているブリキ
における通常の錫の目付量は2.8〜11.2ｇ／m2で
あり、また低目付ブリキで呼ばれるものでも1.2
ｇ／m2であり、缶素材のコストが高いという点で
未だ満足し得るものではない。また、錫の目付量
の大きい缶素材を用いた缶詰用缶では、内容物へ
の錫の異常溶出という問題も生じ易い。 このようなコストの増大及び錫溶出の抑制とい
う見地から、錫の目付量を溶接に必要最低限の目
付量とし、錫目付量の低下に伴なう耐腐食性の低
下を、内面塗装を補なうことが考えられるが、こ
のような塗装溶接缶を、乳飲料やコーヒ飲料の缶
詰に用いると、塗膜下腐食、特にネツクイン加工
部におけるシミ状腐食が発生することが認められ
た。 従つて、本発明の目的は、薄い錫メツキ層を備
えた缶詰用塗装溶接缶における上記欠点が解消さ
れ、塗膜下腐食、特にネツクイン加工部等におけ
るシミ状腐食の発生が有効に防止された缶詰用塗
装溶接缶を提供するにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、溶接による側部継目を備えた
缶詰用塗装溶接缶において、 該溶接缶が、（）クロム基準で５mg／m2以上
で15mg／m2未満のクロム系保護層及びその下に
300乃至1000mg／m2の錫メツキ層を有する表面処
理鋼板と、（）多環多価フエノールを全フエノ
ール類当り60重量％以上の量で含有するフエノー
ル類から誘導されたレゾール型フエノール樹脂と
エポキシ当量が400乃至5000の範囲にあるビスフ
エノール型エポキシ樹脂とを５：95乃至30：70の
重量比で含有するエポキシ−フエノール系保護塗
膜から成り且つ下記式 T0≧２ 及び RT＝T2／T0×100 式中T0は上記塗膜を設けた表面処理鋼板の２
枚をナイロン１１のフイルムを介して熱融着によ
り貼り合せた積層試料についての５mm巾当りのＴ
ピール強度（Kg／５mm巾）を表わし、T2は上記
試料を90℃の0.4％クエン酸水溶液に２日間浸漬
した後での５mm巾当りのＴピール強度（Kg／５mm
巾）を表わす、 で定義されるＴピール強度保持率（RT）が50％
以上である保護塗膜とから成形されていることを
特徴とする缶詰用塗装溶接缶が提供される。 （作用） 本発明の塗装溶接缶の概略を示す第１図におい
て、この塗装溶接缶は、以下に詳細に説明する特
定の塗装表面鋼板１の未塗装の両端部２ａ，２ｂ
を重ね合せ、電気抵抗溶接により継目３を形成さ
せて成る。溶接により形成された継目３上には保
護樹脂被覆４が設けられている。 塗装表面処理鋼板１の断面構造を示す第２−Ａ
図において、このものは鋼基質１０、鋼基質上に
設けられた錫メツキ層１１、及び錫メツキ層上の
クロム保護層１２から成る表面処理鋼板１３と、
その表面に設けられたエポキシ−フエノール系塗
膜１４とから成る。表面処理鋼板１３において、
鋼基質１０と錫メツキ層１１との間には、第２−
Ｂ図に示す通り一般に錫−鉄合金層或いは一部ニ
ツケル置換錫−鉄合金層１５が存在している。 本発明に用いる塗装表面処理鋼板は、（）金
属素材として最上面に限定された量、即ちクロム
基準で５mg／m2以上で15mg／m2未満の量のクロム
保護層及びその下に300乃至1000mg／m2の薄い錫
メツキ層を有する表面処理鋼板を用いること
（）、その上の塗膜としてエポキシ−フエノール
系塗膜を用いること、及び（）塗膜と表面処理
鋼板と密着状態が前記式(1)及び(2)を満足する関係
にあることの結合に特徴を有するものであり、本
発明はこれらの諸要件（）、（）及び（）の
全てが満足される場合に塗膜下腐食が有効に防止
されるという知見に基づくものである。 ブリキが腐食性の内容物に対しても優れた耐腐
食性を示すのは、電気化学的に卑な錫が鋼の代り
に溶出し鋼基質の溶出を妨げるという電気化学的
作用に由来するものであるが、錫メツキ層が著し
く薄い本発明の場合には、このような保護作用は
腐食のごく初期の段階しか期待できない。これを
防止するために、薄い錫メツキ層の上に有機樹脂
の保護塗膜を設けることが考えられるが、錫メツ
キ層上に塗膜を設けても塗膜の密着性が悪く、加
工や経時により容易に剥離を生じ、所期の耐腐食
性は得られない。これは、錫メツキ層の最上面に
は必らず酸化錫層が存在し、その酸化錫層が凝集
力に著しく劣り、このため密着力の低下や密着界
面の破壊を生じるためである。 本発明においては、これを防止するため、薄い
錫メツキ層の表面にクロム基準で５mg／m2以上で
15mg／m2未満のクロム系保護層を形成させ、しか
も有機塗膜としてエポキシ−フエノール系塗膜を
その上に設けることにより、塗膜密着界面の破壊
や密着力低下を防止するものである。 ブリキ板の錫メツキ層上にクロム系保護層を設
けることは勿論従来公知であるが、従来のクロム
系保護層はクロム基準で15乃至40mg／m2の範囲で
あり、本発明で用いるクロム系保護層に比して薄
いものである。即ち、クロム系保護層が15mg／m2
以上であつても勿論溶接は可能であるが、溶接部
のエナメルレータ（ERV）値が著しく増大する
ことがわかつた（後述する比較例５参照）。この
傾向は、錫メツキ層の厚みが薄い場合に顕著であ
り、これは継目部からの鉄表地のはみ出しやスプ
ラツシユが増大するためと認められる。一方、ク
ロム系保護層が５mg／m2未満では、塗膜のＴピー
ル強度保持率（RT）が低下し、実缶試験でも塗
膜下腐食が著しく進行するようになる（後述する
比較例４参照）。 本発明においては、錫メツキ層の厚みが300乃
至1000mg／m2の範囲の薄い厚みを有することに関
連して、５mg／m2以上で15mg／m2未満のクロム系
保護層を設けた表面処理鋼板を用いることによ
り、塗膜のＴピール強度保持率を50％以上に保
ち、塗膜下腐食や継目の金属露出を防止すること
ができる。 本発明者等の研究によると、薄い錫メツキ層を
備えた塗装表面処理鋼板の塗膜下腐食、即ちシミ
状腐食が生じている部分の化学分析を行つた結果
では、この腐食部分では錫メツキ層が失われ、鋼
酸化物が生成していることが認められる。 この塗膜下腐食、即ちシミ状腐食を防止するた
めには、塗膜の表面処理鋼板に対する密着力が十
分に高いことが必須不可欠であるが、それだけで
は不十分であり、塗膜そのものが金属錫を溶出さ
せる腐食成分に対してバリヤー性を示すことも重
要であることがわかつた。 塗膜の表面処理鋼板に対する密着力は、塗装表
面処理鋼板の２枚をナイロン１１のフイルムを介
して熱融着により貼り合せて積層材料を作成し、
この積層材料のＴピール強度を測定することによ
り評価できる。即ち、エポキシ−フエノール系塗
膜とナイロン１１フイルムとの間の密着力は、塗
膜と表面処理鋼板との間の密着力よりも大きいの
で、上記Ｔピール強度試験により、塗膜と表面処
理鋼板との密着力を求めることができる。 本発明における塗装表面処理鋼板は、このよう
にして求めたＴピール強度（T0）が２Kg／５mm
巾以上、特に３Kg／５mm巾以上であることが必要
であり、このT0の値が２Kg／５mm巾を下廻ると
きには塗膜下腐食が発生する傾向が大きくなる。 また、前述したＴピール強度用測定用の積層体
を90℃の0.4％クエン酸水溶液に２日間浸漬した
後に同様にＴピール強度（T2、Kg／５mm巾）を
求めた場合、式 RT＝T2／T0×100 で表わされるＴピール強度保持率（RT）が50％
以上、特に60％以上であれば、塗膜下腐食が有効
に防止されることもわかつた。即ち、この特性値
は、錫メツキ層を溶出させるような腐食性成分に
対する塗膜のバリヤー性と密接に関連しており、
エポキシ−フエノール系塗料として上記特性を有
するものを選ぶことにより塗膜下腐食、特にネツ
クイン加工部等におけるシミ状腐食の発生を有効
に防止し得ることになる。 表面処理鋼板 本発明に用いる表面処理鋼板は、クロム基準で
５mg／m2以上15mg／m2未満のクロム保護層及び
300乃至1000mg／m2（合金層の形で存在するもの
をも含む）の錫量を有するものである。即ち、ク
ロム量が５mg／m2よりも低いときには、塗膜に対
する密着性が劣り、缶の耐腐食性も劣るようにな
る。一方、錫量が300mg／m2を下廻ると溶接作業
性が低下し、強いて溶接を行つても溶融鉄のスプ
ラツシユ・アウトを生ずる等、継目の外観特性や
耐腐食性が低下する。一方、錫量が1000mg／m2を
越えるときには、安価な容器素材を用いるという
本発明の目的を達成し難くなる。 本発明に用いる表面処理鋼板の１つのタイプの
ものは、製缶用冷間圧延鋼板に、前述した錫量と
なるように電解錫メツキを行ない、最後にクロム
酸処理、クロム酸／リン酸処理、或いは電解クロ
ム酸処理を行ない必要に応じリフロー処理を行な
うことにより製造される。 ノ−リフロー板（マツト板）では錫メツキ層下
部の錫−鉄合金層の厚みは比較的小さく、リフロ
ー板では錫メツキ層下部の錫−鉄合金層の厚みは
比較的大きい。化学処理で得られるクロム保護層
は、クロム酸化物層（クロメート層）単独から成
るが、電解処理では下地金属クロム層とクロム酸
化物層との組合せから成る。 本発明に用いる表面処理鋼板の好適なタイプの
ものは、錫メツキ層の下に一部ニツケル置換錫−
鉄合金層を有する。このタイプのものは、冷間圧
延鋼板の表面に少量のニツケルメツキを行い、こ
れを焼鈍してニツケルを鋼板表面に拡散させ、次
いで前述したタイプのものと同様に電解錫メツキ
及びクロメート処理を行うことにより製造され
る。この場合、ニツケル目付量は30乃至200mg／
m2の範囲が適当である。 表面処理鋼板の厚みは、一般に0.1乃至0.5mm、
特に0.14乃至0.35mmの範囲にあるのがよい。 塗 膜 エポキシ−フエノール系塗料としては、ビスフ
エノールＡとエピハロヒドリンの重縮合により得
られたエポキシ樹脂と、各種フエノール類とホル
ムアルデヒドとをアルカリ触媒の存在下に縮合し
て得られたレゾール型フエノール樹脂との組合せ
が使用される。 Ｔピール強度特性（T0、RT）が本発明の範囲
内にある溶接缶を製造するためには、エポキシ当
量が400乃至5000、特に700乃至4000の範囲にある
ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂を用いるのがよ
い。 また、同様の目的から、レゾール型フエノール
樹脂としては、多環多価フエノールを全フエノー
ル類当り60重量％以上、特に70乃至95重量％含有
するフエノール樹脂を用いるのがよい。多環多価
フエノール類としては、ビスフエノールＡ等のビ
スフエノール類が好ましい。一方、多環多価フエ
ノール以外の一価フエノール類としては、ｐ−ク
レゾール、ｐ−エチルフエノール、ｐ−tertブチ
ルフエノール、２−５キシレノール等の２官能フ
エノールが好適であるが、石炭酸、ｍ−クレゾー
ル、ｍ−エチルフエノール等の他のフエノール類
も使用される。 レゾール型フエノール樹脂は、フエノール１モ
ル当り１モル以上、特に1.5乃至３モルのアルデ
ヒドを用い、アンモニア、水酸化マグネシウム等
のアルカリ触媒を用いて縮合させることにより製
造される。 前述したレゾール型フエノール樹脂とエポキシ
樹脂とは、５：95乃至30：70、特に10：90乃至
25：75の重量比で組合せて塗料とするのがよい。
塗膜の厚みは、焼付後の状態で１乃至20μｍ、特
に３乃至10μｍの範囲となるように設けるのがよ
く、塗膜の焼付は、250乃至170℃で３乃至20分間
の内から、塗料に応じてＴピーク強度特性値
（T0、RT）が前述した範囲内となる条件を選べば
よい。尚、この塗膜は、表面処理鋼板の缶用素材
の内、重ね合せ継目となるべき部分を除いて全面
に施こすようにする。 溶接缶の製法 本発明の溶接缶は、上述した塗装表面処理鋼板
から成る缶用素材を、円筒状に成形し、形成され
る重ね合せ部を電気抵抗溶接することにより製造
される。電気抵抗溶接は、重ね合せ部を上下一対
の電極ローラ間に通過せしめるか、或いは電極ワ
イヤーを介して上下一対の電極ローラー間に通過
させ、通電することにより行われる。この際、特
公昭60−58098号公報に記載されている通り、溶
接操作を不活性雰囲気、例えばN2、Ar、He中で
行い、且つ溶接部の表面温度が550℃に低下する
までの雰囲気を上記不活性雰囲気とすることによ
り、一層耐食性、保護被覆の密着性及び外観特性
に優れた継目の形成が可能となる。 得られる缶胴は、必要により一段或いは多段の
ネツクイン加工を行つた後、フランジ加工及び缶
蓋との二重巻締加工を行つて、乳性飲料、コーヒ
ー飲料等に対する缶詰用缶とする。上記缶胴に
は、所望によりマルチビード加工、張出し加工を
行つても差支えない。 （発明の効果） 本発明によれば、錫メツキ量の少ないブリキを
使用しながら、塗膜下腐食の発生、特にネツクイ
ン加工部におけるシミ状腐食の発生を防止し、低
価格で耐腐食性及び保存性に優れた溶接缶を提供
できた。 実施例 １ 塗料の調製 エポキシ・フエノール系塗料はつぎのように
して調製した。ビスフエノールA1モルに対し
1.5モルの割合で37％ホルムアルデヒド水溶液
を加え、塩基性触媒を加えて95℃で反応させ
た。その反応生成物を混合溶剤（ケトン、アル
コール、炭化水素系混合溶剤）で抽出し、水で
洗滌した後、共沸または沈降法により水を除去
した。 このようにして得られたレゾール型フエノー
ル樹脂溶液と、別に予めケトン、エステル、ア
ルコール、炭化水素等からなる混合溶剤に溶解
させて得られるビスフエノールＡとエピクロル
ヒドリンの縮合生成物であるエポキシ樹脂（エ
ピコート1009、シエル社製、数平均分子量
3750、エポキシ当量2700）溶液とを、該フエノ
ール樹脂と該エポキシ樹脂の重量比が20：80に
なるように混合し、温度を110℃で３時間予備
縮合し、固形分約30％のエポキシ・フエノール
系塗料Ａを得た。 ブランクの製造 最上面のクロム系保護層10mg／m2、その下に
700mg／m2の錫メツキ層と50mg／m2のニツケル
層を有するSn−Niメツキ鋼板の板厚0.20mm、
ブランクスレングス206.4×ブランクハイト80
mmを用い、内面となるべき面にエポキシ・フエ
ノール系Ａ塗料を焼付後の膜厚が4μｍになる
ようにロール塗装し、200℃で10分間焼付しも
う一方の、缶の外面側になる面には、アクリル
系塗膜を焼付後の膜厚が6μｍになるようにロ
ール塗装し、180℃−10分間焼付し塗装板を得
た。尚、内面、外面共に側面接合部に対応する
端縁に沿つて、両面が幅２mmにわたり未塗装と
なつている。 罐の製造 前記塗装板を丸めて常法により電気抵抗シー
ル溶接により重ね合わせ部0.4mmの溶接缶胴体
を得た。又側面接合部内面の補修は熱硬化性ビ
ニル系塗料をスプレー方式の常法のフローコー
ト法として焼付後の膜厚が30μｍになるよう塗
布し（塗布幅は約８mm）接合部は完全に塗膜に
よりカバーさせた。 この缶胴体をさらに両側、一段のネツクイン
加工を行ない（211径、外径65.8mm→209径、外
径63mm）次にフランジ加工及び缶蓋との二重巻
締加工をしたものを缶詰用缶とする。 接合部のERV測定、実缶貯蔵試験及びＴピ
ール強度測定 缶胴継ぎ目部分を幅２cmにわたつて切り出
し、この継ぎ目に直角方向に幅５mm、平行方向
120mmの部分を除いてビニールテープでシール
して、試験片とした。この試験片を３％食塩水
より成る25℃の電解液に３分間浸漬したのちに
炭素棒を対極に用い、電圧100Vで10秒間にわ
たつて定電圧電解を行い、その時に流れる電流
値を測定した。各試料で20試験片の測定値の算
術平均値を結果として採用する。 缶胴（缶詰用缶）に乳性飲料をヘツドスペー
ス５mmとつて、80℃の液温にて充填し、合蓋を
巻締めした。この缶詰を温度37℃で６週間貯蔵
し、次いで開缶した後、缶内面の腐食の程度を
下記のクランクで評価した。 評 価 ０：全く腐食（シミ状腐食）が認められない。 １：僅少に腐食が認められる。 ２：軽度に腐食が認められる。 ３：中程度に腐食が認められる。 ４：缶全面にわたつて可成り腐食が認められ
る。 ５：缶全面にわたつてひどく腐食が認められ
る。 得られた結果を第１表に示す。 又、Ｔピール強度を測定した結果を同様に第
１表に示す。Ｔピール強度は、前記のブラン
クを５mm幅に切断し、試料片とする。この試料
片を２枚用いて両試料片の内面側にナイロン１
１のフイルム（幅５mm）を介して１組の中間試
料とする。これを200℃に加温されたホツトプ
レスにて、１分間の予備加熱そして30秒間の圧
力５Kg／cm2の加熱圧着をし、最終試料とする。
この試料を90℃の１％の食塩水に浸漬し、一定
期間保存し経時品の試料とする。これらの試料
を引張り試験材（オリエンテツク、テンシロン
UTM−4L）にてＴピール強度（Kg／５mm巾）
を測定した結果を第１表に示す。 比較例 １ 実施例１において、前述した塗料の調製以外
は実施例１と同様にして実缶貯蔵試験及びＴピー
ル強度測定を行ない、その結果を第１表に示す。 比較例１の塗料は、実施例１と同様のレゾール
型フエノール樹脂溶液とエポキシ樹脂溶液を用
い、これら該フエノール樹脂と該エポキシ樹脂の
重量比が35／65になるように混合し、後は実施例
１と同様にしてエポキシ・フエノール系塗料Ｂを
得た。 比較例 ２ 比較例１と同様、実施例１の塗料の調製以外
は、実施例１と同様である。 そして、比較例２の塗料は、実施例１と同様の
レゾール型フエノール樹脂溶液とエポキシ樹脂溶
液を用い、これら該フエノール樹脂と該エポキシ
樹脂の重量比が50／50になるように混合し、後は
実施例１と同様にしてエポキシ・フエノール系塗
料Ｃを得た。この塗料Ｃにて、得られた実缶貯蔵
試験及びＴピール強度測定の結果を第１表に示
す。 比較例 ３ 実施例１において、前述したブランクの製造
でのクロム保護層３mg／m2、その下に500mg／m2
の錫メツキ層と50mg／m2のニツケル層を有する
Sn−Niメツキ鋼板を用いた以外は実施例１と同
様にして接合部のERV測定、実缶貯蔵試験及び
Ｔピール強度測定を行いその結果を第１表に示
す。 比較例 ４ 実施例１において、前述したブランクの製造
でのクロム系保護層35mg／m2、その下に500mg／
m2の錫メツキ層と50mg／m2のニツケル層を有する
Sn−Niメツキ鋼板を用いた以外は実施例１と同
様にして接合部のERV測定及びＴピール強度測
定を行いその結果を第１表に示す。比較例４では
スプラツシユにより接合部のERV測定にて50mA
以上の結果を得たため、実缶貯蔵試験は行わなか
つた。 【表】
第１図は本発明の塗装溶接缶を示す斜視図であ
り、第２−Ａ図及び第２−Ｂ図は本発明に用いる
塗装表面鋼板の二例の断面図である。 １は塗装表面処理鋼板、２ａ，２ｂは重ね合せ
用端部、３は継目、４は保護樹脂被覆、１０は鋼
基質、１１は錫メツキ層、１２はクロム保護層、
１３は表面処理鋼板、１４はエポキシ−フエノー
ル系塗膜、１５は錫−鉄合金層又は一部ニツケル
置換錫−鉄合金層である。
り、第２−Ａ図及び第２−Ｂ図は本発明に用いる
塗装表面鋼板の二例の断面図である。 １は塗装表面処理鋼板、２ａ，２ｂは重ね合せ
用端部、３は継目、４は保護樹脂被覆、１０は鋼
基質、１１は錫メツキ層、１２はクロム保護層、
１３は表面処理鋼板、１４はエポキシ−フエノー
ル系塗膜、１５は錫−鉄合金層又は一部ニツケル
置換錫−鉄合金層である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶接による側部継目を備えた缶詰用塗装溶接
缶において、 該溶接缶が、（）クロム基準で５mg／m2以上
で15mg／m2未満のクロム系保護層及びその下に
300乃至1000mg／m2の錫メツキ層を有する表面処
理鋼板と、（）多環多価フエノールを全フエノ
ール類当り60重量％以上の量で含有するフエノー
ル類から誘導されたレゾール型フエノール樹脂と
エポキシ当量が400乃至5000の範囲にあるビスフ
エノール型エポキシ樹脂とを５：95乃至30：70の
重量比で含有するエポキシ−フエノール系保護塗
膜から成り且つ下記式 T0≧２ 及び RT＝T2／T0×100 式中T0は上記塗膜を設けた表面処理鋼板の２
枚をナイロン１１のフイルムを介して熱融着によ
り貼り合せた積層試料についての５mm巾当りのＴ
ピール強度（Kg／５mm巾）を表わし、T2は上記
試料を90℃の0.4％クエン酸水溶液に２日間浸漬
した後での５mm巾当りのＴピール強度（Kg／５mm
巾）を表わす、 で定義されるＴピール強度保持率（RT）が50％
以上である保護塗膜とから成形されていることを
特徴とする缶詰用塗装溶接缶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10446987A JPS63270581A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 缶詰用塗装溶接缶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10446987A JPS63270581A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 缶詰用塗装溶接缶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63270581A JPS63270581A (ja) | 1988-11-08 |
| JPH0349628B2 true JPH0349628B2 (ja) | 1991-07-30 |
Family
ID=14381443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10446987A Granted JPS63270581A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 缶詰用塗装溶接缶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63270581A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013180056A1 (ja) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 新日鐵住金株式会社 | ３ピースリシール缶 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03236954A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-22 | Nippon Steel Corp | スリーピース缶用フィルム積層鋼帯およびその製造方法 |
| JP2704975B2 (ja) * | 1991-07-31 | 1998-01-26 | 北海製罐 株式会社 | 缶胴ブランクの表面処理方法及びその装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183070A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Hokkai Can Co Ltd | 溶接缶体の製造方法 |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP10446987A patent/JPS63270581A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013180056A1 (ja) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 新日鐵住金株式会社 | ３ピースリシール缶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63270581A (ja) | 1988-11-08 |
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