JPH0434630B2 - - Google Patents
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- JPH0434630B2 JPH0434630B2 JP61098184A JP9818486A JPH0434630B2 JP H0434630 B2 JPH0434630 B2 JP H0434630B2 JP 61098184 A JP61098184 A JP 61098184A JP 9818486 A JP9818486 A JP 9818486A JP H0434630 B2 JPH0434630 B2 JP H0434630B2
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は溶接缶用表面処理鋼板の製造方法に関
する。 ［従来の技術］ 近年、食缶、飲料缶等の缶体を製造するための
方法は多様化しているが、そのなかで特にスード
ロニツク溶接法に代表される電気抵抗溶接法の発
展が著しい。このような製缶方法に供される溶接
缶用素材としては従来錫メツキ鋼板（ブリキ）が
用いられているが、ブリキ材は錫価格の高騰によ
り缶用素材としては高価なものとなりつつあり、
製缶コスト上の問題を生じている。このため最近
では、錫メツキ付着量を減じた薄メツキ化が進む
傾向にあるが、単に錫メツキ量を減じただけでは
塗装後耐食性等の面で次のような問題を生じる。 すなわち、極薄メツキブリキは内外面を塗装し
て使用することになるが、単に錫メツキ量を減じ
ただけでは素地鉄の露出を増大させることにな
り、缶内面においては塗膜を通して腐食性溶液
（缶内容物）が浸透してブリスターが発生し、こ
のため塗膜を通じて鉄が溶出し内容物中の鉄イオ
ンを増大させる結果となる。また塗膜の欠陥部に
おいては、鋼母材に孔のあく現象も認められる。
一方、缶外面では糸状錆が発生する等の問題があ
る。 このような問題に対し、塗装後耐食性及び溶接
性の両方を満足すべき表面処理鋼板として、特開
昭60−184688号において、鋼板の表面に下地層と
してSn−Fe−Ni3元合金層を有し、その上層に
島状の純Sn層を有し、且つ下地層及び純Sn層の
付着量と純Sn層の被覆面積率を所定の範囲に規
制したものが提案されている。 この表面処理鋼板は、Sn付着量を抑えつつ
＃25ブリキ並の耐食性、溶接性とTFS並みの塗
料密着性を有しており、新溶接缶用鋼板（LTS
鋼板）として最近注目を集めている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この種の表面鋼板は、島状の不連続化
した純Sn層を適切に得ることが難しく、特に連
続製造ラインのラインスピードが300mpm以上で
は、Sn層が連続化したものとなる傾向があり、
本来の性能を確保することが困難となる。 このように製造ラインのラインスピードが制限
される結果、生産性を確保することができず、こ
の結果製造コストも高くならざるを得ない。 本発明はこのような従来の問題に鑑みなされた
もので、所謂LTS鋼板を高いラインスピードに
おいても適切に得ることができる方法を提供せん
とするものである。 このため、本願第一の発明は、鋼板面のNi−
Sn−Fe合金層上に純Sn層が不連続状に形成され
た溶接缶用表面処理鋼板の製造方法において、鋼
板表面にNiメツキを施した後、0.66〜1.12ｇ／m2
のSn付着量で電気Snメツキを施し、該Snメツキ
直後に、鋼板を添加剤を含まない60℃以上の熱水
に浸漬させてスプレー洗浄処理し、しかる後リフ
ロー処理することをその基本的特徴とする。 また、本願第二の発明は、上記リフロー処理
後、金属クロムとその上層の水和酸化クロムとか
らなるクロメート処理層を形成させるクロメート
処理を施すことをその基本的特徴とする。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明では、脱脂酸洗等の必要な前処理を施し
た後、鋼板表面にNiメツキを行い、次いで、電
気Snメツキを行う。このSnメツキは0.66ｇ／m2
〜1.12ｇ／m2のSn付着量でなされる。このSn付
着量が0.66ｇ／m2未満では塗装焼付後所望の純錫
量が残らず、溶接性に問題を生じる。一方、1.12
ｇ／m2を超えたSn量は極薄Snメツキを基本とす
る本発明範囲外の付着量であり、換言すれば、純
Snの不連続化を伴わなくとも十分な塗装後耐食
性を満足する。この時点で、鋼板表面には下層に
Niメツキ層、上層に純Sn層が形成された状態に
ある。 ところで、上述した特開昭60−184688号公報に
は、その対象とする鋼板の製造方法としてNiメ
ツキした後、このNiメツキの加熱拡散処理を行
い、しかる後Snメツキ、リフロー処理を行う方
法が開示されており、この方法はNiの拡散処理
層によつてリフロー処理時にSnの所謂はじき現
象が生じ易く、不連続状の純Sn層を得る上では
有利方法であると言える。 このような方法に対し、本発明はプロセスの連
続化という観点から、Niメツキ後、その加熱拡
散処理を行うことなくSnメツキを行う、所謂湿
式重ねメツキを行う。この方法はNiメツキとSn
メツキとの間に熱処理工程が入らないため、プロ
セスの連続化という面で有利である。しかし、
Niの加熱拡散処理を行う上記方法に較べてリフ
ロー処理時のSnのはじき現象が生じにくく、不
連続状の純Sn層を得にくいという問題がある。 このような問題に対し本発明では、Snメツキ
後、直ちに鋼板を添加剤を含まない熱水に浸漬さ
せてスプレー洗浄処理するものであり、このよう
な処理によつて不連続化した純Sn層を適切に得
ることができる。このようなスプレー洗浄を伴う
熱水処理による純Sn層の不連続化については次
のような理由をあげることができる。 まず第１に、メツキ液中にはメツキの電解効率
を確保することを目的としてフエノールスルフオ
ン酸等の添加剤（フラツクス）が入れられている
が、この添加剤はリフロー処理時に溶融したSn
の流動化を助け、純Sn層を均一にする作用があ
る。したがつて、上記熱水処理でメツキにより鋼
板に付着した添加剤を十分に洗い落すことにより
純Sn層の均一化を阻止し、純Sn層の不連続化を
促すことができる。 第２に、熱水処理によりメツキ面にSn酸化物
の皮膜が形成され、この酸化膜がリフロー時の
Snの流動化を妨げ、均一なメルテイングを阻害
する役目をする。 このように熱水処理によつてメツキの際に鋼板
に付着した添加剤を洗い落し、且つSn層の表面
に酸化膜を形成させることにより、続いて行われ
るリフロー処理において、不連続状の純Sn層を
形成させることができる。 本発明では、この熱水処理を鋼板を熱水中に浸
漬した状態でスプレー処理することにより行う。
単なる浸漬処理或いはスプレー処理だけでは洗浄
性とSn酸化物の形成が十分でなく、添加剤を含
まない熱水中に浸漬させ、且つスプレー処理する
ことが必須である。熱水中でのスプレー処理によ
りメツキの際に鋼板に付着した添加剤をほぼ完全
に洗い落すことができ、しかもスプレーによる撹
拌作用でSnの酸化反応が促進されるため、Sn酸
化膜を適切に形成させることができ、これによつ
てリフロー処理による純Sn層の不連続化が生じ
にくい湿式重ねメツキ（Niメツキ→Snメツキ）
でも、続くリフロー処理により不連続状の純Sn
層を適切に形成させることができる。 熱水の温度は60〜100℃であり、60℃未満の熱
水では十分な洗浄効果と必要な酸化膜生成作用が
得られない。また処理時間は１〜３秒程度とされ
る。 以上の熱水処理は、通常は電気メツキ設備のド
ラツグアウトセクシヨンで行われる。なお一般の
Snメツキ設備におけるドラツグアウトセクシヨ
ンでは、その液中にメツキ液と同様の添加剤が含
まれているが、本発明法における熱水処理で用い
られる熱水にはこのような添加剤は含まれない。 以上のようにして熱水処理された鋼板はリフロ
ー処理（錫の溶融処理：通常250〜300℃）され
る。このリフロー処理の加熱によつて、Niメツ
キ層は下地のFeおよび上層のSnの一部と反応し
て合金化を開始するとともに、板温がSnの融点
を超えると、Snは溶融を開始する。そして、こ
のリフロー処理によつて、下層側は上記合金化反
応によりNi−Sn−Fe合金層に変化し、その上層
に溶融した純Sn層が残存する状態となるが、上
述した理由で純Sn層の流動化が阻害されるため、
溶融した純Sn層は不連続状になり、この結果、
Ni−Sn−Fe合金層上に不連続状の純Sn層が形成
されたメツキ皮膜が得られる。 このようにして得られたメツキ鋼板には、通
常、耐食性向上を目的としてクロメート処理が施
され、金属クロムとその上層の水和酸化クロムと
からなるクロメート処理層を形成させる。このク
ロメート処理の代表的な方法としては、無水クロ
ム酸を主体とし、硫酸イオンまたはフツ素イオン
等の触媒イオン（アニオン）を含む水溶液中で陰
極電解を行う方法がある。このクロメート処理層
は金属クロムが５〜10mg／m2、水和酸化クロムが
クロム換算で10〜15mg／m2の付着量とすることが
好ましい。 以上の処理により、第１図に示すようにNi−
Sn−Fe合金層と、その上部に不連続状（島状）
に形成されたSn層、さらにそれらの上部を均一
に覆う金属クロムと水和酸化クロムとのクロメー
ト処理層とを有する表面処理鋼板が得られる。 ［実施例］ 板厚0.22mmの冷延鋼板に通常の脱脂酸洗を行
い、電気メツキによりNiメツキとSnメツキを連
続して施した後、ドラツグアウトセクシヨンにお
ける洗浄処理を第１表に示す各条件にしたがつて
行い、しかる後リフロー処理、クロメート処理を
施し、得られたメツキ鋼板の純Sn層の不連続化
の有無、耐食性、溶接性等を調べた。その結果を
第１表に合せて示す。
する。 ［従来の技術］ 近年、食缶、飲料缶等の缶体を製造するための
方法は多様化しているが、そのなかで特にスード
ロニツク溶接法に代表される電気抵抗溶接法の発
展が著しい。このような製缶方法に供される溶接
缶用素材としては従来錫メツキ鋼板（ブリキ）が
用いられているが、ブリキ材は錫価格の高騰によ
り缶用素材としては高価なものとなりつつあり、
製缶コスト上の問題を生じている。このため最近
では、錫メツキ付着量を減じた薄メツキ化が進む
傾向にあるが、単に錫メツキ量を減じただけでは
塗装後耐食性等の面で次のような問題を生じる。 すなわち、極薄メツキブリキは内外面を塗装し
て使用することになるが、単に錫メツキ量を減じ
ただけでは素地鉄の露出を増大させることにな
り、缶内面においては塗膜を通して腐食性溶液
（缶内容物）が浸透してブリスターが発生し、こ
のため塗膜を通じて鉄が溶出し内容物中の鉄イオ
ンを増大させる結果となる。また塗膜の欠陥部に
おいては、鋼母材に孔のあく現象も認められる。
一方、缶外面では糸状錆が発生する等の問題があ
る。 このような問題に対し、塗装後耐食性及び溶接
性の両方を満足すべき表面処理鋼板として、特開
昭60−184688号において、鋼板の表面に下地層と
してSn−Fe−Ni3元合金層を有し、その上層に
島状の純Sn層を有し、且つ下地層及び純Sn層の
付着量と純Sn層の被覆面積率を所定の範囲に規
制したものが提案されている。 この表面処理鋼板は、Sn付着量を抑えつつ
＃25ブリキ並の耐食性、溶接性とTFS並みの塗
料密着性を有しており、新溶接缶用鋼板（LTS
鋼板）として最近注目を集めている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この種の表面鋼板は、島状の不連続化
した純Sn層を適切に得ることが難しく、特に連
続製造ラインのラインスピードが300mpm以上で
は、Sn層が連続化したものとなる傾向があり、
本来の性能を確保することが困難となる。 このように製造ラインのラインスピードが制限
される結果、生産性を確保することができず、こ
の結果製造コストも高くならざるを得ない。 本発明はこのような従来の問題に鑑みなされた
もので、所謂LTS鋼板を高いラインスピードに
おいても適切に得ることができる方法を提供せん
とするものである。 このため、本願第一の発明は、鋼板面のNi−
Sn−Fe合金層上に純Sn層が不連続状に形成され
た溶接缶用表面処理鋼板の製造方法において、鋼
板表面にNiメツキを施した後、0.66〜1.12ｇ／m2
のSn付着量で電気Snメツキを施し、該Snメツキ
直後に、鋼板を添加剤を含まない60℃以上の熱水
に浸漬させてスプレー洗浄処理し、しかる後リフ
ロー処理することをその基本的特徴とする。 また、本願第二の発明は、上記リフロー処理
後、金属クロムとその上層の水和酸化クロムとか
らなるクロメート処理層を形成させるクロメート
処理を施すことをその基本的特徴とする。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明では、脱脂酸洗等の必要な前処理を施し
た後、鋼板表面にNiメツキを行い、次いで、電
気Snメツキを行う。このSnメツキは0.66ｇ／m2
〜1.12ｇ／m2のSn付着量でなされる。このSn付
着量が0.66ｇ／m2未満では塗装焼付後所望の純錫
量が残らず、溶接性に問題を生じる。一方、1.12
ｇ／m2を超えたSn量は極薄Snメツキを基本とす
る本発明範囲外の付着量であり、換言すれば、純
Snの不連続化を伴わなくとも十分な塗装後耐食
性を満足する。この時点で、鋼板表面には下層に
Niメツキ層、上層に純Sn層が形成された状態に
ある。 ところで、上述した特開昭60−184688号公報に
は、その対象とする鋼板の製造方法としてNiメ
ツキした後、このNiメツキの加熱拡散処理を行
い、しかる後Snメツキ、リフロー処理を行う方
法が開示されており、この方法はNiの拡散処理
層によつてリフロー処理時にSnの所謂はじき現
象が生じ易く、不連続状の純Sn層を得る上では
有利方法であると言える。 このような方法に対し、本発明はプロセスの連
続化という観点から、Niメツキ後、その加熱拡
散処理を行うことなくSnメツキを行う、所謂湿
式重ねメツキを行う。この方法はNiメツキとSn
メツキとの間に熱処理工程が入らないため、プロ
セスの連続化という面で有利である。しかし、
Niの加熱拡散処理を行う上記方法に較べてリフ
ロー処理時のSnのはじき現象が生じにくく、不
連続状の純Sn層を得にくいという問題がある。 このような問題に対し本発明では、Snメツキ
後、直ちに鋼板を添加剤を含まない熱水に浸漬さ
せてスプレー洗浄処理するものであり、このよう
な処理によつて不連続化した純Sn層を適切に得
ることができる。このようなスプレー洗浄を伴う
熱水処理による純Sn層の不連続化については次
のような理由をあげることができる。 まず第１に、メツキ液中にはメツキの電解効率
を確保することを目的としてフエノールスルフオ
ン酸等の添加剤（フラツクス）が入れられている
が、この添加剤はリフロー処理時に溶融したSn
の流動化を助け、純Sn層を均一にする作用があ
る。したがつて、上記熱水処理でメツキにより鋼
板に付着した添加剤を十分に洗い落すことにより
純Sn層の均一化を阻止し、純Sn層の不連続化を
促すことができる。 第２に、熱水処理によりメツキ面にSn酸化物
の皮膜が形成され、この酸化膜がリフロー時の
Snの流動化を妨げ、均一なメルテイングを阻害
する役目をする。 このように熱水処理によつてメツキの際に鋼板
に付着した添加剤を洗い落し、且つSn層の表面
に酸化膜を形成させることにより、続いて行われ
るリフロー処理において、不連続状の純Sn層を
形成させることができる。 本発明では、この熱水処理を鋼板を熱水中に浸
漬した状態でスプレー処理することにより行う。
単なる浸漬処理或いはスプレー処理だけでは洗浄
性とSn酸化物の形成が十分でなく、添加剤を含
まない熱水中に浸漬させ、且つスプレー処理する
ことが必須である。熱水中でのスプレー処理によ
りメツキの際に鋼板に付着した添加剤をほぼ完全
に洗い落すことができ、しかもスプレーによる撹
拌作用でSnの酸化反応が促進されるため、Sn酸
化膜を適切に形成させることができ、これによつ
てリフロー処理による純Sn層の不連続化が生じ
にくい湿式重ねメツキ（Niメツキ→Snメツキ）
でも、続くリフロー処理により不連続状の純Sn
層を適切に形成させることができる。 熱水の温度は60〜100℃であり、60℃未満の熱
水では十分な洗浄効果と必要な酸化膜生成作用が
得られない。また処理時間は１〜３秒程度とされ
る。 以上の熱水処理は、通常は電気メツキ設備のド
ラツグアウトセクシヨンで行われる。なお一般の
Snメツキ設備におけるドラツグアウトセクシヨ
ンでは、その液中にメツキ液と同様の添加剤が含
まれているが、本発明法における熱水処理で用い
られる熱水にはこのような添加剤は含まれない。 以上のようにして熱水処理された鋼板はリフロ
ー処理（錫の溶融処理：通常250〜300℃）され
る。このリフロー処理の加熱によつて、Niメツ
キ層は下地のFeおよび上層のSnの一部と反応し
て合金化を開始するとともに、板温がSnの融点
を超えると、Snは溶融を開始する。そして、こ
のリフロー処理によつて、下層側は上記合金化反
応によりNi−Sn−Fe合金層に変化し、その上層
に溶融した純Sn層が残存する状態となるが、上
述した理由で純Sn層の流動化が阻害されるため、
溶融した純Sn層は不連続状になり、この結果、
Ni−Sn−Fe合金層上に不連続状の純Sn層が形成
されたメツキ皮膜が得られる。 このようにして得られたメツキ鋼板には、通
常、耐食性向上を目的としてクロメート処理が施
され、金属クロムとその上層の水和酸化クロムと
からなるクロメート処理層を形成させる。このク
ロメート処理の代表的な方法としては、無水クロ
ム酸を主体とし、硫酸イオンまたはフツ素イオン
等の触媒イオン（アニオン）を含む水溶液中で陰
極電解を行う方法がある。このクロメート処理層
は金属クロムが５〜10mg／m2、水和酸化クロムが
クロム換算で10〜15mg／m2の付着量とすることが
好ましい。 以上の処理により、第１図に示すようにNi−
Sn−Fe合金層と、その上部に不連続状（島状）
に形成されたSn層、さらにそれらの上部を均一
に覆う金属クロムと水和酸化クロムとのクロメー
ト処理層とを有する表面処理鋼板が得られる。 ［実施例］ 板厚0.22mmの冷延鋼板に通常の脱脂酸洗を行
い、電気メツキによりNiメツキとSnメツキを連
続して施した後、ドラツグアウトセクシヨンにお
ける洗浄処理を第１表に示す各条件にしたがつて
行い、しかる後リフロー処理、クロメート処理を
施し、得られたメツキ鋼板の純Sn層の不連続化
の有無、耐食性、溶接性等を調べた。その結果を
第１表に合せて示す。
【表】
【表】
［発明の効果］
以上述べた本発明によれば、湿式重ねメツキ方
式の所謂LTS鋼板の製造において、300mpm以上
のラインスピードでも不連続化した純Sn層を適
切に形成させることができ、この種のメツキ鋼板
を生産性良く、低コストで製造することができる
効果がある。
式の所謂LTS鋼板の製造において、300mpm以上
のラインスピードでも不連続化した純Sn層を適
切に形成させることができ、この種のメツキ鋼板
を生産性良く、低コストで製造することができる
効果がある。
第１図は本発明が製造の対象とするメツキ鋼板
の皮膜構造を示す説明図である。
の皮膜構造を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼板面のNi−Sn−Fe合金層上に純Sn層が不
連続状に形成された溶接缶用表面処理鋼板の製造
方法において、鋼板表面にNiメツキを施した後、
0.66〜1.12ｇ／m2のSn付着量で電気Snメツキを施
し、該Snメツキ直後に、鋼板を添加剤を含まな
い60℃以上の熱水に浸漬させてスプレー洗浄処理
し、しかる後リフロー処理することを特徴とする
溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。 ２ 鋼板面のNi−Sn−Fe合金層上に純Sn層が不
連続状に形成された溶接缶用表面処理鋼板の製造
方法において、鋼板表面にNiメツキを施した後、
0.66〜1.12ｇ／m2のSn付着量で電気Snメツキを施
し、該Snメツキ直後に、鋼板を添加剤を含まな
い60℃以上の熱水に浸漬させてスプレー洗浄処理
し、しかる後リフロー処理し、さらに金属クロム
とその上層の水和酸化クロムとからなるクロメー
ト処理層を形成させるクロメート処理を施すこと
を特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9818486A JPS62256991A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9818486A JPS62256991A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256991A JPS62256991A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH0434630B2 true JPH0434630B2 (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=14212932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9818486A Granted JPS62256991A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62256991A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4136038C2 (de) * | 1990-11-02 | 1994-06-16 | Usui Kokusai Sangyo Kk | Geschweißtes Stahlrohr mit hoher Korrosionsbeständigkeit der Innenoberfläche sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| TW448247B (en) * | 1996-10-09 | 2001-08-01 | Toyo Kohan Co Ltd | Surface treated steel sheet |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60184688A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 溶接缶用表面処理鋼板 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP9818486A patent/JPS62256991A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60184688A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 溶接缶用表面処理鋼板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256991A (ja) | 1987-11-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |