JPH09308902A

JPH09308902A - 等方性の明るい色調を有する缶用鋼板

Info

Publication number: JPH09308902A
Application number: JP8146510A
Authority: JP
Inventors: Makoto Araya; 誠荒谷; Minoru Riyuushiyou; 稔龍尚; Hideo Kukuminato; 英雄久々湊; Toshiaki Shiraishi; 利明白石; Akio Tosaka; 章男登坂
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】缶用鋼板において、表面の色調の制御は、従
来は算術平均粗さ(Ra)で管理するのが一般的であった
が、鋼板表面の色調は、算術平均粗さとはほとんど相関
がなく、算術平均粗さによって色調を制御することは困
難であった。【解決手段】表面粗さ計で測定される最大高さが 5μ
m 以下、凹凸の平均間隔が40μm 以上のうねりを形成し
た表面のうちの、少なくとも60% 以上の表面上に、 5μ
m 以下のピッチの微小凹凸を形成してなり、かつ表面の
平坦面積率が50%以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、美麗な印刷模様
を施した飲料缶等に用いられる缶用鋼板又はこれにSn,
Cr等の表面処理を施した缶用鋼板であって、等方性の明
るい色調を有する缶用鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料缶の生産量は年々増加する傾向にあ
る。例えば、１年間に消費する飲料缶の数は、国民一人
当りに換算すると、平均約300 缶程度であるというデー
タが報告されており、これは、国民一人が１日約１缶程
度を消費していることになる。

【０００３】このように大量消費財となってきた飲料缶
を製造する業者間での競争は、年々激化しつつあるた
め、各製造業者は、製造工程等の合理化を図るとともに
他社製品との差別化を図る必要が生じてきた。

【０００４】特に自動販売機の拡大に伴い、例えば中身
の異なる複数の缶コーヒーを販売する自動販売機におい
て、これらの複数の缶コーヒーの中から消費者が好みに
合った１缶を選ぶ場合、消費者の購買意欲をかき立てる
ような意匠性のある印刷が缶の胴部表面に施されている
こと、具体的には、缶表面の印刷が、センスの良いデザ
インであることや、缶表面の色調が明るいこと等が、選
ぶ上での大きな判断材料となる。このため、缶表面の色
調を明るくすることが強く望まれるようになってきた。

【０００５】さて、従来は缶用鋼板に白塗料を塗装した
上に印刷を施すのが常識とされていたが、白塗装後に印
刷を施しても得られる色調はパステルカラー調で、落ち
着いた薄い色や淡い色に限られていた。このような色調
が好まれたデザインや印刷模様もあるが、差別化競争力
においては弱かった。一方、嗜好やファッションの多様
化が広まり、透明有色インキを生かす色調も要求される
ようになり、差別化を強調するため、従来の錫目付量の
多いぶりきが用いられることもあった。

【０００６】しかし、ぶりきは高価であり、また高速製
缶が可能な溶接缶法が主流となった現在では、胴板には
錫付着量が多いと、銅ワイヤー型電気抵抗加熱シーム溶
接において、発熱の大部分が融点の低い錫の溶融に使わ
れて、鋼板の鍛接に使われる量が減少するために高速製
缶が難しい。このため、胴板には通常のぶりきに代わっ
て錫付着量を少なくした薄すず目付ぶりき(lightly tin
coated steel)を用いるための開発が行われるようにな
ってきたが、この薄すず目付ぶりきは、従来の素材表面
に薄いすず皮膜を施したものであり、一般に表面の色調
は暗い。

【０００７】また、缶の底蓋は、自動販売機に並んでい
る際は消費者の目に入らないため、表面の色調の明るさ
はあまり必要でないと従来は考えられていた。したがっ
て、高価なすずに代わって、経済的に優れるティンフリ
ー鋼板が用いられるようになってきたが、最近では、底
蓋といえども、消費者が手に取れば目に入るので、やは
り明るい色調を有することが望まれるようになってき
た。

【０００８】これらの薄すず目付ぶりきやティンフリー
鋼板の色調は、すずやクロメートの皮膜が鋼板上に極く
微量、薄く施されているため、下地である鋼板の表面が
反映される傾向にあり、鋼板自体の表面のうねりや粗さ
等の形状に依存するところが大きいと考えられる。

【０００９】ところで、３ピース缶の胴部と蓋に用いら
れる鋼板の表面は、目の細かい砥石目が一部残存する
が、全体に滑らかな鏡面状態に仕上げるか（ブライト仕
上げ）、又は一定方向の砥石目（スクラッチ目）が見ら
れる表面状態に仕上げる（粗面仕上げ）のが一般的であ
る。図９にブライト仕上げ（鏡面仕上げ）した調質圧延
鋼板表面を走査型電子顕微鏡によって観察したときの二
次電子像（ＳＥ像）を示し、図10に粗面仕上げした調質
圧延鋼板表面を走査型電子顕微鏡によって観察したとき
の二次電子像を示す。

【００１０】これらの表面仕上げは、通常、焼鈍後に行
う調質圧延機の２基のスタンドにそれぞれ設置したワー
クロールの表面粗さを、鋼板表面に転写することによっ
て行われる。

【００１１】具体的には、前段スタンドのだる目のある
ワークロールで、先ず山と谷を形成し、次いで、砥石目
（スクラッチ目）のある後段スタンドのワークロールで
圧延を行うものであり、主に、だる目の山部に砥石目が
圧延方向に沿って直線状に転写された表面状態に仕上げ
られる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このときの鋼板表面の
粗さは、山と谷の高さと深さの大きさ、及び砥石目の深
さと大きさによって決まるので、従来は、砥石目の大小
を調整したロールを用いることを基本とし、算術平均粗
さ(Ra)で管理しながら缶用鋼板を製造してきた。また、
表面の色調についても、この表面粗さの影響を大きく受
けることから、算術平均粗さ(Ra)で管理する方法が一般
的に用いられてきた。算術平均粗さを制御することによ
って、表面の色調を管理した薄錫めっき鋼板としては、
特公平７−９０７２号公報に開示がある。

【００１３】しかし、発明者らが、鋼板の表面粗さを表
すパラメーターである算術平均粗さ(0.1〜0.5 μmRa)を
変化させたときの、表面の色調と相関のあるハンタ表色
系におけるＬ値( 以下、単に「Ｌ値」という。）の変化
を調べたところ、図８に示すように、同じ算術平均粗さ
をもつ鋼板同士を比較した場合、これらの鋼板間におい
て、Ｌ値のばらつきが非常に大きく、視覚評価による色
調も鋼板間でかなり異なっていることがわかり、故に、
鋼板表面の色調は、従来管理の基準となっていた算術平
均粗さとはほとんど相関がなく、算術平均粗さによって
色調を制御することは困難であることが判明した。即
ち、算術平均粗さは、単なる定量化ができても、調質圧
延でつくられる、いろいろな型の粗度による色調を定量
化することができないことに想到した。

【００１４】また、鋼板の一般的な表面仕上げであるブ
ライト仕上げと粗面仕上げによって仕上げた鋼板表面の
色調についても調べたが、ブライト仕上げの鋼板表面
は、拡散反射光の輝度が一様でなく、特定の方向で特に
強くなる、いわゆる光沢面であり、見る角度によっては
明るさは異なるが、全体に暗く見える。すなわち、鏡面
仕上げは色調は等方性で、光沢に優れるが、暗く仕上が
る。例えば、鏡が暗くみえるのと同じと考えられる。な
お、算術平均粗さの測定は、一般的には圧延直角方向
（幅方向）のみ測定して、その鋼板の代表値として用い
られているが、このような仕上げ方の違いを表わすに
は、到底無理であることにも想到した。

【００１５】また、粗面仕上げの鋼板表面は、圧延方向
（スクラッチ目の方向）から眺めた場合には、鏡面仕上
げ成分が多くなって光沢はあるものの色調は暗くなり、
また、板幅方向（スクラッチ目の方向と直交する方向）
から眺めた場合には、影が生じて、反射光成分が減少し
て少なくなることから光沢がなく、方向性のある印刷面
に仕上がり好ましくない。すなわち、粗面仕上げの鋼板
表面は、光沢及び色調の方向性が強くなり等方性の明る
い色調を得ることはできなかった。

【００１６】従来の切板で塗装・印刷・焼き付けを施し
た後、ブランクにスリットカットして、缶胴に巻き締め
る方式においては圧延方向に巻き取るため、缶高さ方向
は板幅方向に限られていた。しかし、最近は、同じ製缶
法に用いられる缶胴材において、塗装・印刷に代わっ
て、事前にコイルの状態でグラビア印刷済みのフィルム
をラミネートした後、製胴されるものが多くなり出し
た。この方式では巻き方向が上記と90°代わり、板幅方
向に巻き付けられる。

【００１７】従って、新・旧入り混じって製缶される
と、圧延方向と直角方向で粗度や輝度や色相に大きな差
が生じてまったく異なった印刷にも見え、極端に嫌われ
た。

【００１８】そのため、発明者らは、見る角度によって
明るさが異なることなく、等方性の色調をもつ鋼板表面
にするための検討を行った結果、鋼板表面形状を、照射
する光が、正反射する成分をある程度残しつつも、四方
に拡散反射するように仕上げればよいことを見出した。

【００１９】そこで、この発明の目的は、鋼板の表面形
状の適正化を図ることにより、照射した光を鋼板表面で
効果的に拡散反射させて、等方性の明るい色調を有する
缶用鋼板を提供することにある。

【００２０】尚、この発明は、缶用鋼板の表面形状が維
持される程度の厚さの表面処理皮膜を施した鋼板にも適
用すると、よりその効果が大きく発揮できる。また、こ
の発明は、飲料缶に限らず、食缶や18リットル缶（灯油
缶）やペール缶にも適用することができて、差別化に大
いに役立つことがわかった。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の缶用鋼板は、表面粗さ計で測定される最
大高さが 5μm 以下、凹凸の平均間隔が40μm 以上のう
ねりを形成した表面のうちの、少なくとも60% 以上の表
面上に、 5μm 以下のピッチの微小凹凸を形成してな
り、かつ表面の平坦面積率が50% 以上である。

【００２２】尚、ここでいう最大高さと凹凸の平均間隔
は、２次元表面粗さ計によって表面粗さを測定したとき
の、JIS B 0601で規定する表面粗さを表すパラメータで
ある最大高さ(Rt)及び凹凸の平均間隔(RSm) を意味す
る。

【００２３】また、平坦面積率は、以下に示すような方
法によって測定し、定義することとする。すなわち、鋼
板の表面を触針式粗さ計にて測定して得られる粗さ曲線
から、一定ピッチ毎の平均傾斜を求め、このうちある勾
配以下の全体に占める割合を平坦面積率と定義する。

【００２４】以下、図６に示した粗さ曲線に基づいて具
体的に説明する。測定ピッチをΔｘ（一定）とすると、
測定ピッチ間の平均傾斜 Z_i次式(1) で算出される。 Z_i= Δｙ_i／Δｘ（＝ｙ_i−ｙ_i-1／Δｘ）＝ｔanθ_i----式(1) このようにして得られたｎ個の平均傾斜 Z_iを分布図と
して表現すると、例えば図７のようになる。図７におい
て横軸は平均傾斜Ｚ、縦軸は分布の割合Ｔ（％）であ
る。なお、この図７において横軸の目盛単位（傾斜分布
幅）はαとしている。平均傾斜Ｚが零もしくは零近傍で
ある割合が高いほど平坦部が多いことになる。そこで、
平均傾斜Ｚが式(2) の範囲内にある部分が平坦な部分で
あるとすると −２α≦Ｚ≦２α ---- 式(2) 平坦面積率Ｗ２αは次式(3) で計算される。

【００２５】

【数１】

【００２６】本発明においては、測定ピッチ（Δｘ）、
傾斜分割幅α、測定数は以下の通りである。 Δｘ＝２μm α ＝0.03 ｎ＝80,000 （圧延方向 500 点、板幅方向 10μm 間隔で160 本）

【００２７】

【発明の実施の形態】ここでは、この発明が完成するに
至った経緯を説明するとともに、この発明の構成の限定
理由及び作用について説明する。既に前述したように、
発明者らは、鋼板の表面の色調が、従来管理の基準とな
っていた算術平均粗さ(Ra)とはほとんど相関がないこと
を明らかにし（図８）、鋼板の表面の色調を明るく見え
るようにするには、鋼板表面に照射した光の反射光が、
四方に拡散反射するように鋼板表面を仕上げればよく、
発明者らが鋭意検討した結果、鋼板表面に適正形状の凹
凸を形成すればよいこと、具体的には、鋼板表面にうね
りと微小凹凸の双方を形成すれば（図１）よいことを見
出し、この発明を完成するに至ったので、その経緯を以
下に説明する。

【００２８】図２は、調質圧延機のワークロール表面を
色々に変化させ、鋼板を、鏡面仕上げ、砥石目仕上げ、
凹凸仕上げ、および微小凹凸仕上げの４種類で表面仕上
げした後、0.1 μｍのすずめっきを施した薄すず目付ぶ
りきについて、平坦面積率と表面のＬ値との関係を調べ
たものである。尚、図２中の各データには、参考のた
め、算術平均粗さ(Ra)を付記してある。

【００２９】尚、ここでいう凹凸仕上げとは、鋼板上の
うねり(JIS B0601で規定する粗さ曲線に相当) を意味
し、微小凹凸仕上げとは、うねり内の微小凹凸を意味す
る。また、本発明では、JIS Z 8722 1982 に規定する物
体色の測定方法に準じ、照明及び受光の幾何学的条件を
JIS Z 8741で規定する入射角45°，受光角45°、もしく
はJIS Z 8722の条件ａの照明で、かつ条件ｂの受光条件
とした方法で測定した場合のＬ値が50以上のとき色調を
合格レベルとした。

【００３０】図２の結果から、鏡面仕上げ、砥石目仕上
げ、及び凹凸仕上げした場合の薄すず目付ぶりきは、い
ずれもＬ値50以上を達成することができなかったが、微
小凹凸仕上げした場合の薄すず目付ぶりき（の一部）だ
けが、Ｌ値50以上を達成できることができ、しかも、Ｌ
値50以上を達成した薄すず目付ぶりきは、いずれも平坦
面積率が50% 以上であることが分かった。従って、この
発明では、鋼板表面を微小凹凸仕上げにし、かつ表面の
平坦面積率を50% 以上とした。

【００３１】尚、このように鋼板に微小凹凸を形成する
ことによって明るくなるのは、微小凹凸の表面粗さが拡
散反射させるに対応できる大きさを有するからであり、
これによって、反射光が正反射方向だけでなく、四方に
散らばる拡散反射光が多くなると考えられるからであ
る。

【００３２】次に、鋼板表面を微小凹凸仕上げし、かつ
表面の平坦面積率を50% 以上とすることを基本とし、２
次元表面粗さ計で測定されるうねりの、最大高さ及び凹
凸の平均間隔と、微小凹凸の、表面被覆率及びピッチと
をそれぞれ変化させたときの薄すず目付ぶりきの表面の
Ｌ値をプロットしたものを図３に示す。

【００３３】この結果から、うねりの、最大高さを5 μ
m 以下、凹凸の平均間隔を40μm 以上とし、かつ、微小
凹凸の表面被覆率を60% 以上、微小凹凸のピッチを5 μ
m 以下とすることによって、Ｌ値50以上を確実に達成す
ることができることがわかった。

【００３４】尚、この発明は、鋼板の表面にうねりと微
小凹凸をある程度の大きさで形成することにあることか
ら、平坦面積率が90％を超えるとこれらの形成による光
の拡散反射が十分に得られにくくなるため、平坦面積率
の上限は90％にすることが好ましく、また、同様な理由
から、うねりについては、その凹凸の平均間隔に対する
その最大高さの比を0.01〜0.10の範囲にすることが好ま
しい。

【００３５】このようなことから、この発明の缶用鋼板
は、鋼板表面を微小凹凸仕上げし、かつ表面の平坦面積
率を50% 以上とすることを基本とし、さらに、凹凸の最
大高さを5 μm 以下、凹凸の平均間隔を40μm 以上と
し、かつ、微小凹凸の表面被覆率を60% 以上、微小凹凸
のピッチを5 μm 以下とする構成を採用することによっ
て、その表面を等方性の明るい色調にすることができ
る。図１に、この発明の代表的な缶用鋼板の表面を走査
型電子顕微鏡によって観察したときの二次電子像を示
す。

【００３６】また、この缶用鋼板に、すずめっきやクロ
メート処理等によって表面処理皮膜を、鋼板の表面形状
（すなわち、鋼板表面に形成したうねりと微小凹凸）を
維持する程度の厚さだけ施した表面処理鋼板においても
同様な明るい色調にすることができる。

【００３７】次に、この発明の缶用鋼板の製造方法の一
例を示す。缶用鋼板の素材としては、例えば従来、缶用
鋼板の素材として使用されているＣ＜0.1%の低炭素アル
ミキルド連鋳鋼あるいはＣ＜0.004%の極低炭素アルミキ
ルド連鋳鋼を用い、この素材を熱間圧延し、酸洗し、そ
して冷間圧延して製造した冷延鋼帯を、連続焼鈍した後
に潤滑油を使用しないドライ調質圧延を２基のスタンド
で行うことによって缶用鋼板を製造する。具体的には、
ドライ調質圧延の全圧下率は3%以下の軽度とし、調質圧
延機の前段スタンドと後段スタンドのいずれのワークロ
ールともダル目とし、調質圧延機の前段スタンドのワー
クロールの、表面粗さ計で測定される算術平均粗さを1.
6 μm 以下とし、このワークロールを用いて調質圧延を
行い、次いで、後段スタンドのワークロールの前記算術
平均粗さを0.4 μm 以下とし、このワークロールを用い
て調質圧延を行い、かつ、前段スタンドでの圧下率に対
する後段スタンドでの圧下率の比が1.5 以上にすること
によって、この発明の缶用鋼板を製造することができ
る。

【００３８】尚、前述した製造方法では、ドライ調質圧
延を２基のスタンドで行う場合の例を示したが、１基の
スタンドで行うことも可能であり、また、場合によって
は３基以上のスタンドで製造することもできるので、ス
タンドの数は必要に応じて適宜選択することができる。

【００３９】また、微小凹凸を形成するためのワークロ
ールの表面を微細なダル状にするには、例えば、従来、
常識的に使われていた砥石で研磨したロールに代わり、
ロール表面を研磨した後に微細な超硬質な鋼粉を高速で
ロール表面に噴射することによって行うことが好まし
い。尚、ロール表面粗度の形成法としては、放電ダル加
工やレーザーダル加工で行っても、同じ効果が得られ
る。

【００４０】このような圧延ロールを用いて調質圧延し
て得られた鋼板は、圧延方向と直角方向（45度方向）で
測定した表面粗さの差が小さく、すなわち、方向性の小
さい滑らかな表面になり、これによって、圧延方向（Ｌ
方向）と直角方向（Ｃ方向）のいずれから観察しても反
射光量が多くなり、この結果、鋼板表面の色調は明るく
仕上がることになる。

【００４１】次に、本発明の缶用鋼板を使用して製造し
た薄すず目付ぶりき及びティンフリー鋼板の一例につい
て示す。この薄すず目付ぶりきは、本発明の缶用鋼板の
表面形状（うねりと微小凹凸）を維持する程度の厚さの
すずめっき皮膜を施すことが必要であり、具体的には、
全すず量が0.56〜2.80ｇ／m²とすること、特に、めっき
後に行う溶すず合金化熱処理（リフロー処理）および塗
装・印刷焼き付けなどの、めっきから溶接が施されるま
での熱処理を行った後の製缶工程で溶接を行う直前の金
属すず量が0.05ｇ／m²以上が残存するような厚さのすず
めっき皮膜を施し、銅ワイヤー型電気抵抗加熱シーム溶
接で高速溶接を達成できる構造とすることによって、従
来、製造することができなかった等方性の明るい色調を
有する薄すず目付ぶりきを製造できる。

【００４２】そのSE像を図４に、また３次元表面粗さ計
で測定した結果を図５に示す。いずれの図からも、すず
めっき後に溶すず合金化熱処理を施しても、微小凹凸が
残ることが分かる。

【００４３】加えて、薄錫目付鋼板に十分な耐蝕性と耐
錆性を必要とする場合には、薄錫目付鋼板の表面上に、
さらに金属Crが１〜30mg／m²かつクロム水和酸化物がク
ロム換算量で１〜30mg／m²となるクロメート処理を施す
ことが好ましい。

【００４４】溶接直前の残存金属錫量を0.05ｇ／m²以上
にすることにより、高速シーム溶接における溶接性が向
上するのは、金属錫は柔らかく、低融点(232℃) の金属
なので、溶接電極との接触部におよび鋼板同士の接触部
において、溶接加圧力により容易に変形して、接触面積
を広げて、溶接初期における溶接電流集中をすくなくす
るとともに、容易に溶融することも加わり、さらに接触
面積が拡大し、溶接電流の局部集中により生ずる「散
り」発生が生ぜず、強固なナゲットが形成され易くな
り、その結果、適正溶接電流範囲が大きくなるからであ
ると考えられる。

【００４５】尚、高価なすずのめっき量を少なくしすぎ
ると、溶すず合金化熱処理および塗装・印刷焼き付けな
どの、めっきから溶接が施されるまでの熱処理により金
属すずが地鉄側からFe−Sn合金化して、金属すずが激減
する。従って、通常のすずめっき皮膜の場合には、全す
ず量を0.56ｇ／m²未満に減少させることはできなかった
が、金属すず層を多数の凸部を有するように形成するこ
と、具体的には、凸部の面積率を10〜70％に限定するこ
とにより、溶接性を損なうことなく、全すずめっき量の
下限を0.56ｇ／m²まで下げることができ、すずめっき量
を大幅に節約することができる。

【００４６】凸部の面積率の限定理由は、10％未満では
溶接時の接触面積を広げる効果が不十分であり、溶接性
向上の効果が十分には得られず、一方、70％超えでは凸
状にする経済的優位性が失われるからである。

【００４７】すずめっきを凸状に形成する方法として
は、表面に溶融すずの濡れに対する不活性化処理として
のNi拡散処理鋼板を用いることが有効で、電気すずめっ
きで平坦にめっきした後、溶すず合金化熱処理を行い、
すずを凝集・凝固させることによって、すずめっきを凸
状にすることができる。Niめっきの条件としては、例え
ばNiめっき量が片面当り0.02〜0.50g/m²の範囲、Ni/(Ni
+Fe)重量比が0.01〜0.30の範囲、Fe＋Ni合金層の厚みが
10〜4000Åの範囲にすることが好ましい。

【００４８】加えて、電気すずめっきを施した後、フラ
ックス(ZnCl₂, NH₄Cl 等の水溶液)を表面に塗布してか
ら溶すず合金化熱処理を行うことは、より効果的に凸状
を形成できることがわかった。尚、すずめっき皮膜を多
数の凸状をもつように形成するにあたっては、本発明の
缶用鋼板が有する所定のうねりと微小凹凸を維持できる
条件で行うことは言うまでもない。

【００４９】さらに、本発明に従って調質圧延を行った
鋼板表面に、金属Cr量30〜 150mg／m²で、その上に、ク
ロム水和酸化物量がクロム換算量で１〜30mg／m²を形成
させたクロメート処理皮膜を形成したティンフリー鋼板
は、従来、製造することができなかった明るい色調の表
面に仕上げることができる。

【００５０】上述したところは、本発明の実施の形態の
一部を示したにすぎず、請求の範囲において、種々の変
更を加えることができる。

【００５１】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。缶用鋼板として一般的に使用されている低炭素
アルミキルド鋼又は極低炭素アルミキルド鋼を素材と
し、この素材を、熱間圧延（仕上げ温度 900±30℃）、
塩酸酸洗後、冷間圧延して0.170mm の冷延鋼帯にし、一
部は焼鈍入り側で、Niめっき量が片面当り0.02〜0.50g/
m²の範囲、Ni/(Ni+Fe)重量比が0.01〜0.30の範囲、Fe+N
i 合金層の厚みが10〜4000Åの範囲のNiめっきを施し、
焼鈍加熱炉および均熱炉で拡散処理を行った。その他は
Niめっきを行うことなく焼鈍後、調質圧延を施すに際し
て、前段スタンド（入り側スタンド）のワークロール表
面粗さを0.4〜2.0 μm Raの範囲、後段スタンド（出側
スタンド）のワークロール表面粗さを0.1 〜1.0 μm Ra
の範囲で変化させ、また、0.5 〜2.5 ％の範囲の全圧下
率の下、前段の圧下率に対する後段の圧下率の比を1.5
以上の範囲で変化させ、圧延油を使うことなく調質圧延
を行うことによって、22種類の缶用鋼板を製造し、各缶
用鋼板表面の明度を評価した。また、缶用鋼板の表面に
設けた、うねりの最大高さ及び凹凸の平均間隔、微小凹
凸のピッチ及び被覆率、表面の平坦面積率、そして各種
表面処理の有無については、表１にまとめて示してあ
る。

【００５２】

【表１】

【００５３】さらに、この鋼板を用いて、薄すず目付ぶ
りき及びティンフリー鋼板等を製造したので、これらの
鋼板の表面明度についても併せて評価した。尚、薄すず
目付ぶりきのすずめっきについては、全すず量が0.56〜
2.80g/m²の範囲、リフロー処理あるいは塗装、印刷、焼
き付け等によりFe−Sn合金化が進み、溶接直前での残存
金属すず量が0.05〜2.00の範囲、凸状すずの面積率が10
〜70％の範囲にし、さらにクロメート処理を施した場合
には、金属クロム量が１〜30mg/m²の範囲、酸化クロム
量が１〜30mg/m²の範囲とした。また、ティンフリー鋼
板のクロメート処理は、金属クロム量が30〜 150mg/m²
の範囲、酸化クロム量が１〜30mg/m²の範囲とした。

【００５４】鋼板表面の色調の評価は、最終的には消費
者の肉眼観察による良否で決まるので、専門家10人によ
る視覚評価により行った。表１にこれらの評価結果を示
す。尚、表中の視覚評価の結果は、「明るい」、「やや
暗い」、「暗い」の３段階で示し、「明るい」は専門家
10人のうち６人以上が「明るい」と評価した場合、「暗
い」は専門家10人のうち６人以上が暗いと評価した場合
であり、それ以外は「やや暗い」として評価した。

【００５５】尚、参考のため、下記４種類の測定法、す
なわちJIS Z 8722 1982 物体色の測定法に準じ、照明お
よび受光の幾何学的条件（Ｄ−０，45°−45°，ｄ−
０，45°−０）を変えて評価を行ったので、これらにつ
いても表１に併せて示した。

【００５６】ティンフリー鋼板は、電気クロムめっき工
程で、先ずCrO₃；180 ｇ／ｌ、 H₂SO₄；0.8 ｇ／ｌ、の
クロメート浴で金属クロム量を30〜150 mg／m²のめっき
を施した後、引き続きCrO₃；60ｇ／ｌ、H₂SO₄；0.2 ｇ
／ｌのクロメート浴でクロム水和酸化物（クロム換算量
で１〜30mg／m²）のめっきを行って仕上げ、供試材を採
取して明度を測定した。

【００５７】使用したNiめっき浴および焼鈍条件は下記
の通りである。 Niめっき浴組成；硫酸ニッケル 250 ｇ／ｌ塩化ニッケル 45 ｇ／ｌホウ酸 30 ｇ／ｌ浴温度 65 ℃ 電流密度 5 A/dm² 焼鈍条件雰囲気：NHX ガス雰囲気(10 ％H₂＋90％N₂) 焼鈍温度：720 ℃

【００５８】供試材のNiめっき量は蛍光Ｘ線を用いて測
定し、Ni／（Ni＋Fe) 比は、GDS を用いて重量比で深さ
方向に調べた。

【００５９】使用したSnめっき浴、溶すず合金化熱処
理、およびクロメート条件は下記の通りである。 Snめっき浴組成；塩化第一スズ 75 ｇ／ｌ弗化ナトリウム 25 ｇ／ｌ弗水素カリウム 50 ｇ／ｌ塩化ナトリウム 45 ｇ／ｌ Sn²⁺ 36 ｇ／ｌ Sn⁴⁺ 1 ｇ／ｌ pH 2.7 浴温度 65 ℃ 電流密度 48 A/dm² 溶すず合金化熱処理条件通電加熱（280 ℃）

【００６０】表１の結果から、発明例１〜８は、いずれ
も「明るい」という評価結果が得られた。

【００６１】また、鋼板の表面明度を定量的に簡便に表
すことができるパラメータとしてのＬ値の測定方法は、
経験的には、拡散反射光成分を評価基準とするＤ−０，
ｄ−０，45°−０方式による方法と、正反射光成分を評
価基準とする45°−45°方式とによる方法とに大別で
き、これら４種類の方式による方法によって測定したＬ
値について、前記視覚評価との相関性を調査したとこ
ろ、拡散反射光成分を評価基準とするＤ−０，ｄ−０，
45°−０方式によって測定したＬ値は、視覚評価との整
合性が良くなかったが、正反射光成分を評価基準とする
45°−45°方式によって測定したＬ値が、視覚評価との
整合性が良いことも分かった。

【００６２】

【発明の効果】この発明によれば、缶用鋼板の表面に、
適正化を図ったうねりと微小凹凸の双方を形成すること
により、鋼板表面の色調を、従来の算術平均粗さ管理で
は得られなかった等方性で明るくすることが可能にな
る。また、この発明の鋼板を用いて、薄すず目付ぶりき
およびティンフリー鋼板を製造した場合にも、等方性で
明るい色調にすることが可能になる。さらに、Znめっき
やNiめっきを施した場合においても、この発明の効果を
発揮できることは言うまでもない。

【００６３】加えて、製缶工程において従来法のシート
印刷や事前にフイルムをラミネートしてプレス加工を施
して缶体に成した後、曲面印刷で仕上げる２ピース缶
法、あるいは事前にグラビア印刷を施したフイルムをラ
ミネート後に３ピース缶方式で製缶するもの、あるいは
コイルコート後に３ピース缶方式で製缶するもの、18ｌ
ペール缶のように印刷を施すことなく透明の塗装で仕上
げるもののいずれに適用しても、明るく仕上がることも
わかった。また、はんだ缶法、接着缶法、溶接缶法、各
種３ピース缶法の実加工においても、従来と同様以上の
品質のものが、高速製缶が可能で生産製良く仕上がるこ
とも確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う代表的な缶用鋼板の表面を走査
型電子顕微鏡によって観察したときの二次電子像を示す
図である。

【図２】鋼板を、鏡面仕上げ、砥石目仕上げ、凹凸仕上
げ、および微小凹凸仕上げの４種類で表面仕上げした後
の各薄すず目付ぶりきについて、平坦面積率と表面のＬ
値との関係を示す図である。

【図３】微小凹凸仕上げと平坦面積率が50％以上を基本
に、うねり及び微小凹凸の形状と薄すず目付ぶりき表面
のＬ値との関係を示す図である。

【図４】この発明に従う缶用鋼板を用いて製造した薄錫
目付鋼板の表面を走査型電子顕微鏡によって観察したと
きの二次電子像を示す図である。

【図５】この発明に従う缶用鋼板を用いて製造した薄錫
目付鋼板の表面を３次元表面粗さ計で測定した結果を示
す図である。

【図６】鋼板表面の粗さ曲線の傾斜角を示す図である。

【図７】鋼板表面の粗さ曲線の傾斜角（θ）の分布を示
す図である。

【図８】鋼板の表面粗さを表すパラメーターである算術
平均粗さ(0.1〜0.5 μmRa)を変化させたときの、Ｌ値を
プロットした図である。

【図９】従来の表面仕上げであるブライト仕上げをした
缶用鋼板の表面を走査型電子顕微鏡によって観察したと
きの二次電子像を示す図である。

【図１０】従来の表面仕上げである粗面仕上げをした缶
用鋼板の表面を走査型電子顕微鏡によって観察したとき
の二次電子像を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久々湊英雄千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者白石利明千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者登坂章男千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗さ計で測定される最大高さが 5μ
m 以下、凹凸の平均間隔が40μm 以上のうねりを形成し
た表面のうちの、少なくとも60% 以上の表面上に、 5μ
m 以下のピッチの微小凹凸を形成してなり、かつ表面の
平坦面積率が50% 以上であることを特徴とする等方性の
明るい色調を有する缶用鋼板。