JPH0765187B2 - 溶接缶用表面処理鋼板 - Google Patents

溶接缶用表面処理鋼板

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JPH0765187B2
JPH0765187B2 JP2248521A JP24852190A JPH0765187B2 JP H0765187 B2 JPH0765187 B2 JP H0765187B2 JP 2248521 A JP2248521 A JP 2248521A JP 24852190 A JP24852190 A JP 24852190A JP H0765187 B2 JPH0765187 B2 JP H0765187B2
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良一 吉原
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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、各種の食品、飲料及びその他の充填保存に適
した溶接缶用の表面処理鋼板に関するものである。
[従来の技術] 食品、飲料等に使用される容器用の材料としては、一般
にぶりき、テインフリー鋼板があり、又、最近は、錫め
っき量を低減した薄錫めっき鋼板(溶接性を確保するた
めに、下地に、Niめっきをほどこしたものもある。)、
ニッケルめっき鋼板等も材料コストを低減する目的から
使用されている。単に、コスト、各種の品質面からは、
テインフリー鋼板は非常に優れた缶用材料であるが、テ
インフリー鋼板は溶接できないと言う非常に大きな欠点
があり、現在は接着による製缶か、もしくは、溶接部の
皮膜を研削して溶接製缶している。従って、テインフリ
ー鋼板の溶接性を改善することは非常に大きな産業的意
味を持っている。
テインフリー鋼板の溶接性の向上を狙って種々の試みが
なされており、本出願人は特願昭63−312868号でテイン
フリー鋼板の優れた特性を確保して、溶接性を改善した
溶接缶用表面処理鋼板を提供した。
その表面処理鋼板は、鋼板の表面に、錫粒の占める面積
百分率が5〜20%、鋼板の露出部の占める面積百分率が
95〜80%となるように粒径0.2〜2.0μの錫粒を散在さ
せ、上記錫粒および鋼板露出部上に30〜150mg/m2の金属
クロム層、その上層にクロムとして2〜40mg/m2のクロ
ム水和酸化物層を形成してなることを特徴とするもので
ある。
この表面処理鋼板によれば、錫粒の占める面積百分率が
5〜20%で鋼板表面に散在する粒計0.2〜2.0μの錫粒に
よって接触抵抗が低減され溶接性が確保できる。また錫
粒の占める面積百分率が5〜20%、鋼板の露出部の占め
る面積百分率が95〜80%の下地に30〜150mg/m2の金属ク
ロム層、その上層にクロムとして2〜40mg/m2のクロム
水和酸化物層を形成するものであるから、鋼板表面に30
〜150mg/m2の金属クロム層、その上層にクロムとして2
〜40mg/m2のクロム水和酸化物層を形成したテインフリ
ー鋼板と同等の金属光沢外観、優れた塗装性、塗料密着
性、塗装耐蝕性を確保できる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記テインフリー鋼板よりなる溶接缶と
上記表面処理鋼板よりなる溶接缶とを厳密に外観色調比
較すると、上記表面処理鋼板よりなる溶接缶は下地の錫
粒の影響を受けて僅かに上記テインフリー鋼板よりなる
溶接缶よりも明るい色となっており、このような僅かの
色調差を問題視する需要家もあり、製缶した際、上記テ
インフリー鋼板よりなる溶接缶と全く同じ外観色調を確
保できる表面処理鋼板が要求された。
このような要求に答えて本発明はなされたものであり、
溶接缶外面となる片面にテインフリー鋼板と全く同一の
外観色調を確保し、溶接缶内面となる他面にテインフリ
ー鋼板とほぼ同一の特性を確保し、かつ上記特願昭63−
312868号で提供した表面処理鋼板と同等の溶接性を確保
した溶接缶用表面処理鋼板を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明の要旨は次の通りである。
缶外面となる鋼板の片面に50〜150mg/m2の金属クロム
層、その上層にクロムとして2〜20mg/m2のクロム水和
酸化物層を形成し、缶内面となる鋼板の他面に、錫粒の
占める面積百分率が5〜20%、鋼板の露出部の占める面
積百分率が95〜80%となるように粒径0.5〜3.0μの錫粒
を散在させ、上記錫粒および鋼板露出部上に50〜150mg/
m2の金属クロム層、その上層にクロムとして2〜20mg/m
2のクロム水和酸化物層を形成してなることを特徴とす
る溶接缶用表面処理鋼板。
尚例えば粒径1.5μの錫粒の占める面積百分率10.99%
は、錫量200mg/m2に相当する。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、鋼板の片面をテインフリー鋼板と同じ金属ク
ロム層、クロム水和酸化物層からなる皮膜構成とし、も
う一方の面には、錫粒と、金属クロム層、及びクロム水
和酸化物層とからなる皮膜を形成すること、錫粒の粒径
を0.5〜3.0μにすること且つ、鋼板表面に散在する錫粒
の占める線百分率を5〜20%とすることが重要である。
特願昭63−312868号によれば、0.2〜2.0μ径の錫粒を、
鋼板表面に錫粒の占める面積百分率が5〜20%となるよ
うに散在させれば、溶接性が付与出来るとしているが、
これは両面に錫粒が散在する場合であり、片面をテイン
フリー鋼板と全く同じ皮膜構成とした場合は、充分なる
溶接性が確保出来なかった。この点について、本発明者
等は、鋭意検討した結果、先ず、錫粒の粒径を0.5μ以
上、好ましくは、1.0μ以上とすること、次いで錫粒の
占める面積百分率ついては、5%以上とすることで、良
好な溶接性の確保出来ることを見出した。
両面に錫粒が散在する場合は、0.2μ程度の小さい粒径
の錫粒が、錫粒の占める面積百分率で5%以上あれば、
必要最小限の溶接性が付与出来るが、本発明の如く、片
面のみの錫粒を散在される場合は、錫粒の粒径、錫粒の
占める面積百分率が上記の範囲にないと溶接性が確保さ
れない。
次に、錫粒の占める面積百分率の上限について説明す
る、本発明者等が調査した結果によれば、錫粒径が0.5
μであっても、錫粒の占める面積百分率が20%を越える
と、外観的に白くなるとともに、腐食挙動が、下地の錫
粒の影響を受けて、テインフリー鋼板の腐食挙動と異る
ものになる。例えば、テインフリー鋼板の場合硫黄を含
む食品を内容物とした場合も、何ら問題はないが、錫め
っき鋼板の場合は、錫と硫黄が反応して黒色の硫化錫を
生成して、缶内面が黒色に変化する。(硫化黒変と言わ
れる)。
このような硫化黒変が、錫粒の占める面積百分率が20%
以上では認められる。又、塗膜下の腐食も、錫めっき特
有の特性を示すようになることから、錫粒の占める面積
百分率が20%以下とする必要がある。
次に錫粒の粒径の上限について説明する。錫粒の占める
面積百分率が5〜20%の範囲内で同一の場合、錫粒の粒
径は大きい程、溶接性は良好であるが、錫粒の粒径が大
きくなると鋼板下地と錫粒との密着性が劣化し、表面外
観が均一で、且つ錫粒分布の良好な表面処理鋼板が得ら
れない。この為、錫粒の粒径は、3.0μ以下にする必要
があり、好ましくは2.0μ以下にする必要がある。
次に金属クロム量、クロム水和酸化物量の限定理由につ
いて説明する。
金属クロムの量を50〜150mg/m2としたのは、下限は塗装
耐蝕性、耐硫化黒変性が確保できないからであり、上限
は、溶接性が劣化するからである。
又、クロム水和酸化物の量を、2〜20mg/m2に限定した
のは、下限以下では、塗料密着性が確保出来ないからで
あり、上限以上では、溶接性が確保出来ないからであ
る。
以下実施例に基づいて詳しく説明する。
[実 施 例] 通常の方法によって例間圧延、連続焼鈍、及び調質圧延
された厚さ0.23mmの低炭素冷延鋼板に、通常の脱脂(Na
OH 50g/,60℃、電流密度10A/dm2で0.5秒の陰極電解処
理)、通常の酸洗(H2SO4 50g/,室温、電流密度10A/
dm2で0.5秒の陰極電解処理)を行う。次いで、下記錫め
っき条件で鋼板の片面のみに錫粒を析出させた後、下記
クロムめっき条件で両面にクロムめっきを行った。得ら
れた表面処理鋼板について下記の評価項目について評価
した結果を第1表に示す。
1.錫めっき条件 (1) 浴条件 Sn2+ 2〜30g/ 遊離酸濃度(硫酸換算) 10〜30g/ [酸としてはフェノールスルホン酸を使用した。] 浴温度 45℃ (2) 電解条件 電流密度 3〜20A/dm2 2.クロムメッキ (1) 浴条件 CrO3 100g/ H2SO41.2g/ 浴温度 50℃ (2) メッキ条件 電流密度 50A/dm2 電気量 20〜100C/dm2 3.評価項目 (1) 色調の評価(L値) 自動側色色度計(スガ試験機(株)AU−CH−1)を使用
してJIS Z8701に基づいて測定した。色が明るい程L値
が大きくなる。
(2) 塗装耐蝕性 供試材にエポキシフェノール系塗料(関西ペイント
(株)SJ−6256)を塗装焼付(塗膜量50mg/dm2)後、塗
膜にナイフでクロスカットを入れた後1.5%NaCl,1.5%
クエン酸溶液(40℃)に4日間浸漬、その後クロスカッ
ト部のテープ剥離テストを実施して評価(5(良)←
→(不良)) (3) 耐硫化黒変性 供試材にエポキシフェノール系塗料(桜宮化学(株)SK
−2305)を塗装焼付(塗膜量50mg/dm2)後、缶蓋に加工
し、市販の鮭水煮をミキサーでペースト状に粉砕し、こ
のペースト中に缶蓋を入れ、125℃で4時間レトルト
(加熱殺菌後)、24時間保定した後、取り出して、缶蓋
の取膜下の黒色度を評価(5(良)← →(不良)) (4) 接触抵抗 供試材を先ず、210℃×30分の熱処理を行った後、50mm
平方に切断、この試料2枚を錫粒有り面と錫粒無し面と
を重ね合わせ、電極径4.5mmφの電極間に挟む、次いで
この電極間に50kgfの加圧を加え、接触抵抗を測定し
た。(電極間に流した電流は1000mA)500μΩ以下なら
合格(溶接性良) (5) 錫メッキ粒の評価 供試材を走査型電子顕微鏡で、倍率5000〜10000倍で観
察し代表的な錫粒の大きさを測定した。
(6) 錫粒の占める面積百分率(錫面積百分率) 第1表の実施例1〜12および従来列1〜3の比較より、
鋼板の片面に50〜150mg/m2の金属クロム層、その上層に
クロムとして2〜20mg/m2のクロム水和酸化物層を形成
し、鋼板の他面に、錫粒の占める面積百分率が5〜20
%、鋼板の露出部の占める面積百分率が95〜80%となる
ように粒径0.5〜3.0μの錫粒を散在させ、上記錫粒およ
び鋼板露出部上に50〜150mg/m2の金属クロム層、その上
層にクロムとして2〜20mg/m2のクロム水和酸化物層を
形成した表面処理鋼板は、缶外面となる鋼板表面にテイ
ンフリー鋼板と全く同一の外観色調を確保し、缶内面と
なる他面にテインフリー鋼板とほぼ同等の外観特性を確
保し、かつ両面に錫粒を散在させた表面処理鋼板と同等
の溶接性を確保できることが明らかである。また比較例
1〜8より、錫粒の占める面積百分率が本発明の下限
値、上限値を外れたもの(比較例1,2)、金属クロム層
のクロム量が本発明の下限値、上限値を外れたもの(比
較例3,4)、クロム水和酸化物層のクロム量が本発明の
下限値、上限値を外れたもの(比較例5,6)、錫粒の粒
径が本発明の下限値を外れたもの(比較例7)は塗装耐
蝕性または耐硫化黒変性または溶接性のいずれかの特性
に欠けることが明らかである。
[発明の効果] 以上のように本発明の溶接缶用表面処理鋼板によれば、
溶接部を研削することなく溶接製缶することができると
共に、製缶に際して錫粒を散在せしめた上記鋼板面を缶
内面とすることにより、缶外面がテインフリー鋼板と同
一の外観色調を有し、缶内面がテインフリー鋼板とほぼ
同一の特性を有する溶接缶を得ることができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−159386(JP,A) 特開 昭62−124296(JP,A) 特開 昭56−44793(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】缶外面となる鋼板の片面に50〜150mg/m2
    金属クロム層、その上層にクロムとして2〜20mg/m2
    クロム水和酸化物層を形成し、 缶内面となる鋼板の他面に、錫粒の占める面積百分率が
    5〜20%、鋼板の露出部の占める面積百分率が95〜80%
    となるように粒径0.5〜3.0μの錫粒を散在させ、上記錫
    粒および鋼板露出部上に50〜150mg/m2の金属クロム層、
    その上層にクロムとして2〜20mg/m2のクロム水和酸化
    物層を形成してなることを特徴とする溶接缶用表面処理
    鋼板。
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