JPH11193489A

JPH11193489A - 溶接缶用錫めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH11193489A
Application number: JP36875497A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kubo; 啓久保; Mikiyuki Ichiba; 幹之市場; Yoshinori Yomura; 吉則余村
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】錫めっきにより錫を鋼板面に対して部分的に
電析させることにより製造される錫めっき鋼板におい
て、塗料密着性、フィルム密着性、耐食性、溶接性とと
もに耐錫剥離性も改善する。【構成】鋼板の少なくとも片面を、脱脂および酸洗し
た後、二価錫イオンを２０〜４０ｇ／ｌ、フェノールス
ルホン酸を硫酸換算で１０〜２５ｇ／ｌ、硫酸を３０〜
１５０ｇ／ｌ含む錫めっき浴を用い、電流密度１０〜４
０ＡＳＤで所定の付着量の錫めっきを行い、必要に応じ
て加熱処理を行うことを特徴とする製造法であり、これ
により剥離すべき錫粒があまり存在しない疎めっき領域
と、錫粒が密集しているため剥離を生じにくい密めっき
領域とに二極化された、耐錫剥離性に優れた錫めっき被
覆を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、食品や飲料等をは
じめとする各種内容物の充填保存に適した溶接缶用の錫
めっき鋼板、より詳細には鋼板面に対して錫を部分的に
電析させた所謂粒状錫めっき鋼板の製造法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】飲料缶や食缶の分野において溶接缶は大
きな比率を占めており、その材料コストの削減は産業上
の重要な課題であるといえる。飲料缶や食缶の分野で用
いられる缶材料としてはブリキ、ＬＴＳ（薄目付ぶり
き）、ＴＦＳ（ティンフリースチール）等が一般的であ
り、最近ではこれらに有機被覆を施して用いるものも多
くなっている。有機被覆の下地鋼板として考えた場合、
ＴＦＳは安価で且つ塗料およびフィルム密着性に優れる
という長所があるが、一方において溶接性に劣るという
欠点がある。一方、ぶりきやＬＴＳは溶接性には優れて
いるものの、コスト面や塗料およびフィルム密着性の点
でＴＦＳに劣る。

【０００３】従来、このような両者の短所を補うべく様
々な試みが行われてきた。その１つが鋼板面上に錫層を
不均一（部分的）に存在させた鋼板であり、この錫めっ
き鋼板は、塗料およびフィルム密着性と溶接性がともに
優れた鋼板として知られている。この種の錫めっき鋼板
に関して、特開昭５７−２３０９１号公報や特開昭５７
−２００５９２号公報では、有機被覆の下地鋼板とし
て、錫めっき後にリフローを行うことで錫を島状に分散
させた鋼板を用いることが示されており、錫めっき量の
削減により材料コストを低減化し、且つ溶接性を確保し
つつ塗料およびフィルム密着性の向上を図ることができ
るという点で実用的な技術である。

【０００４】一方、特開平２−２９８２７７公報、特開
平２−３１０３７８公報、特公平６−３３５０６公報で
は、リフロー工程を経ることなく鋼板面に錫を粒状に点
在させる所謂粒状錫めっき鋼板の製造法を開示してい
る。この粒状錫めっき鋼板は、色調（白色）、耐食性、
溶接性等に優れるとともに、上述したリフロー工程を経
ることで錫を島状に分散させた錫めっき鋼板に較べて塗
料密着性やフィルム密着性が格段に優れ、また、必要錫
量が少なく且つリフロー工程を必要としないために安価
に製造できるなど、溶接缶用素材として画期的な材料で
あるといえる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の粒状錫
めっき鋼板は鋼板表面の錫粒が剥離しやすく、製缶工程
における剥離錫のロール付着や製缶後の品質劣化といっ
た大きな問題を抱えており、この問題が缶用素材として
広く市場に普及することを妨げている。したがって本発
明の目的は、錫めっきにより錫を鋼板面に対して部分的
に電析させた錫めっき鋼板の製造方法において、塗料密
着性、フィルム密着性、耐食性、溶接性等に優れるだけ
でなく、耐錫剥離性にも優れた錫めっき鋼板を製造する
ことができる方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述したような粒状錫め
っき鋼板の長所を残したまま、その短所を補うことがで
きれば、溶接缶用素材として最も高い品質を持つ材料が
期待できる。本発明者はこのような意図の下に鋼板面上
に形成される部分錫めっきの最適な形態とその製法につ
いて検討を重ね、その結果、鋼板面上に錫粒を特定の条
件で偏在させることにより、従来の粒状錫めっきに較べ
て錫の剥離が起こりにくく、しかも塗料密着性、フィル
ム密着性、耐食性、溶接性等の面でも優れた特性が得ら
れること、また、そのような錫粒の特定の存在形態が、
フェノールスルホン酸と硫酸とを特定の割合で含む錫め
っき浴中において所定の電流密度で錫めっきを行うこと
により安定して得られることを見い出した。本発明はこ
のような知見に基づきなされたもので、その特徴は以下
の通りである。

【０００７】[1] 鋼板の少なくとも片面を、脱脂および
酸洗した後、二価錫イオンを２０〜４０ｇ／ｌ、フェノ
ールスルホン酸を硫酸換算で１０〜２５ｇ／ｌ、硫酸を
３０〜１５０ｇ／ｌ含む錫めっき浴を用い、電流密度１
０〜４０ＡＳＤで錫めっき量が３００〜２０００ｍｇ／
ｍ²の錫めっきを行うことにより、鋼板の少なくとも片
面に、平均粒径が０．３〜１．５μｍで且つ鋼板面に疎
密状態に分布した錫粒からなる錫めっき被覆であって、
錫粒による錫被覆率が１０％以下の疎めっき領域が点在
するとともに、該疎めっき領域の平均面積が１００〜２
０００μｍ²であり、且つ疎めっき領域の鋼板面上での
合計の面積率が１０〜５０％であり、前記疎めっき領域
以外の領域には錫粒が疎めっき領域よりも密に存在する
とともに、該疎めっき領域以外の領域における錫粒によ
る平均錫被覆率が４０％以上である錫めっき被覆を形成
することを特徴とする溶接缶用錫めっき鋼板の製造方
法。

【０００８】[2] 鋼板の少なくとも片面を、脱脂および
酸洗した後、二価錫イオンを２０〜４０ｇ／ｌ、フェノ
ールスルホン酸を硫酸換算で１０〜２５ｇ／ｌ、硫酸を
３０〜１５０ｇ／ｌ含む錫めっき浴において、電流密度
１０〜４０ＡＳＤで錫めっき量が４００〜２０００ｍｇ
／ｍ²の錫めっきを行い、しかる後、加熱処理を行うこ
とにより、鋼板の少なくとも片面に、平均粒径が０．３
〜１．５μｍの錫粒が疎密状態に分布し、金属錫量が
０．３０ｇ／ｍ²以上、錫鉄合金中の錫量が０．０５〜
０．５ｇ／ｍ²の錫めっき被覆であって、錫粒による錫
被覆率が１０％以下の疎めっき領域が点在するととも
に、該疎めっき領域の平均面積が１００〜２０００μｍ
²であり、且つ疎めっき領域の鋼板面上での合計の面積
率が１０〜５０％であり、前記疎めっき領域以外の領域
には錫粒が疎めっき領域よりも密に存在するとともに、
該疎めっき領域以外の領域における錫粒による平均錫被
覆率が４０％以上である錫めっき被覆を形成させること
を特徴とする溶接缶用錫めっき鋼板の製造方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細と限定理由を
説明する。本発明法により製造される錫めっき鋼板は、
錫めっきにより錫を鋼板面に対して部分的且つ粒状に電
析させ、必要に応じて錫めっき後に加熱処理を施して錫
めっきの一部を錫鉄合金化させた錫めっき鋼板である。
一般に、錫めっき鋼板はＴＦＳに較べて塗料密着性やフ
ィルム密着性が劣る。これは錫めっき表層に生成する錫
酸化物層が脆いためであり、このような問題は平板状の
錫めっき層を有する限り殆ど不可避的なものである。こ
れに対して、本発明法により製造される錫めっき鋼板の
ように表面の一部に地鉄を残した錫めっき構造（粒状錫
による平均一錫めっき）を持つものは、鋼板面に錫酸化
物層がない部分が存在し、地鉄に直接クロムめっきされ
た部分は層構造的にはＴＦＳと同様になるため、高い塗
料密着性およびフィルム密着性が得られる。

【００１０】また、粒状錫により形成される鋼板表面の
凹凸は塗料やフィルムの密着性を高める効果があり、し
たがって、このような不均一（部分）錫めっき鋼板は、
鋼板面全面に錫めっきを施した後にリフロー工程によっ
て錫を不連続状若しくは島状に分散させることにより製
造される錫めっき鋼板に較べても、格段に優れた塗料密
着性及びフィルム密着性を示す。本発明は、このような
粒状錫による不均一錫めっき鋼板の利点を損なうことな
く、耐錫剥離性が飛躍的に改善された錫めっき鋼板を得
ることができる製造方法である。

【００１１】粒状錫めっきが鋼板面から剥離しやすいの
は、電析した錫の形態に負うところが大きい。すなわ
ち、鋼板面に対して錫粒が比較的に均一で且つ疎らに分
布している場合、鋼板表面の摩擦等によって錫粒は容易
に剥離するが、錫粒が密集した状態にあると、同種の物
理的衝撃に対して剥離し難くなる。これは錫粒が密集す
ることよって擬似的にひと固まりの偏平状の錫塊となる
ため、耐剥離性が向上するためであると考えられる。ま
た、上記のような錫めっき構造では、それぞれの錫粒の
径が上記擬似扁平状の錫塊の高さとなるため、錫粒の径
は錫剥離性に大きな影響を及ぼす。すなわち、錫粒の粒
径が大き過ぎると剥離を生じやすくなり、したがって、
錫粒は適当な粒径を選択する必要がある。

【００１２】このような観点に基づく検討の結果、錫め
っきにより鋼板面に付着する錫粒の粒径および錫めっき
量を所定の範囲に規制するとともに、錫めっき被覆に錫
粒による錫被覆率が小さい“疎めっき領域”を特定の条
件で点在させ、錫の存在形態が局所化（偏在化）した錫
めっき構造とすることにより、換言すれば、鋼板面での
錫粒の存在形態を、剥離すべき錫粒があまり存在しない
上記“疎めっき領域”と錫粒が密集しているため剥離を
生じにくい“密めっき領域”とに二極化することによ
り、耐錫剥離性が効果的に高められることが判った。そ
して、このような特定の錫めっき構造は、以下に述べる
ようなフェノールスルホン酸と硫酸をそれぞれ適量含む
錫めっき浴中において所定範囲の電流密度で錫めっきを
行うことにより、安定的に得ることができる。

【００１３】ところで、上記のような錫剥離に有利な特
定の錫めっき構造は、めっき浴中のフェノールスルホン
酸濃度を極端に高くする方法によっても得ることができ
る。しかし、この方法では薬液コストや廃液処理コスト
が高くなるという問題を生じる。これに対して本発明の
製造法では、フェノールスルホン酸を高濃度では使用せ
ず、適量のフェノールスルホン酸を含むめっき浴に硫酸
を添加しためっき浴を用いる。フェノールスルホン酸を
全く用いない硫酸浴で錫めっきを行った場合には錫粒は
鋼板面にほぼ均一に電析し、本発明が目的するような錫
粒の偏在化は生じないが、本発明のように適量のフェノ
ールスルホン酸と硫酸を含むめっき浴において所定の電
流密度で錫めっきを行うことにより、鋼板面上で錫粒が
偏在化し、疎密状態に分布した錫めっき被覆を得ること
ができる。

【００１４】以下、本発明の製造法の詳細を説明する
と、本発明では冷延鋼板等の鋼板の少なくとも片面を、
脱脂および酸洗した後、二価錫イオンを２０〜４０ｇ／
ｌ、フェノールスルホン酸を硫酸換算で１０〜２５ｇ／
ｌ、硫酸を３０〜１５０ｇ／ｌ含む錫めっき浴を用い、
電流密度１０〜４０ＡＳＤで錫めっき量が３００〜２０
００ｍｇ／ｍ²、錫めっき後に加熱溶融処理を行う場合
には４００〜２０００ｍｇ／ｍ²の錫めっきを行う。錫
めっき浴中の二価錫イオンの濃度が２０ｇ／ｌ未満で
は、錫めっきの形態が粒状ではなく平板状になる。一
方、二価錫イオンの濃度が４０ｇ／ｌを超えるとスラッ
ジの発生が顕著になるため好ましくない。

【００１５】錫めっき浴中のフェノールスルホン酸の濃
度が硫酸換算で１０ｇ／ｌ未満では、錫粒の析出形態が
デンドリックとなり、耐錫剥離性が劣る。一方、フェノ
ールスルホン酸の濃度が硫酸換算で２５ｇ／ｌを超える
と、薬液コストや廃液処理コストが高くなるため好まし
くない。錫めっき浴中の硫酸濃度が３０ｇ／ｌ未満で
は、鋼板面に錫粒が不均一に分布せず、本発明が狙いと
する錫粒の疎密状態が得られない。一方、硫酸濃度が１
５０ｇ／ｌを超えると錫粒が疎に分布する領域が少なく
なるため、この場合も本発明が狙いとする錫粒の疎密状
態が得られない。

【００１６】また、電流密度が１０ＡＳＤ未満では、形
成される錫粒の形態（粒径）が大きくなり過ぎるため、
本発明が狙いとする錫めっき被覆を形成できない。一
方、電流密度が４０ＡＳＤを超えると錫粒が疎に分布す
る領域が少なくなるため、この場合も本発明が狙いとす
る錫粒の疎密状態が得られない。また、錫めっき量が３
００ｍｇ／ｍ²未満、また加熱処理を行う場合の錫めっ
き量が４００ｍｇ／ｍ²未満では十分な溶接性を得るこ
とができず、一方、錫めっき量が２０００ｍｇ／ｍ²を
超えても錫量に見合う溶接性の改善効果が得られず、却
って経済性を損なう。

【００１７】錫めっきの一部（鋼板との界面）を錫鉄合
金化するため、錫めっきされた鋼板には必要に応じて加
熱処理が施される。通常、この加熱処理は抵抗加熱によ
り行われるが、これに限定されるものではない。通常、
この加熱処理により少なくとも錫粒と地鉄との界面に錫
鉄合層が形成され、錫粒の耐錫剥離性が向上する。加熱
処理は合金化を効率的に行うため２３０℃以上の加熱温
度で行うのが好ましい。この加熱処理では、錫めっき被
覆の金属錫量が０．３０ｇ／ｍ²以上確保され、且つ錫
鉄合金中の錫量が０．０５〜０．５ｇ／ｍ²となるよう
に加熱条件（加熱温度、加熱時間等）が調整される。錫
めっき被覆の錫鉄合金中の錫量が０．０５ｇ／ｍ²未満
では錫粒と地鉄との界面に合金層を設けることによる耐
錫剥離性の改善効果が不十分であり、一方、錫鉄合金中
の錫量が０．５ｇ／ｍ²を超えても錫量に見合うだけの
耐錫剥離性の改善効果が得られず、却って経済性を損な
う。また、金属錫量（純錫量）が０．３０ｇ／ｍ²未満
では溶接性が著しく劣る。

【００１８】以上のような錫めっきにより、鋼板の少な
くとも片面に、平均粒径が０．３〜１．５μｍで且つ鋼
板面に疎密状態に分布した錫粒からなる錫めっき被覆で
あって、錫粒による錫被覆率が１０％以下の疎めっき領
域が点在するとともに、該疎めっき領域の平均面積が１
００〜２０００μｍ²であり、且つ疎めっき領域の鋼板
面上での合計の面積率が１０〜５０％であり、前記疎め
っき領域以外の領域には錫粒が疎めっき領域よりも密に
存在するとともに、該疎めっき領域以外の領域における
錫粒による平均錫被覆率が４０％以上である錫めっき被
覆が形成される。また、加熱処理を行った場合には、少
なくとも錫粒と地鉄との界面に錫鉄合金層が形成され、
上記のように錫粒が疎密状態に分布しためっき被覆であ
って且つ金属錫量が０．３０ｇ／ｍ²以上、錫鉄合金中
の錫量が０．０５〜０．５ｇ／ｍ²の錫めっき被覆が形
成される。

【００１９】以下、上述した構成の錫めっき被覆により
優れた特性が得られる理由を説明する。錫めっき被覆を
構成する微細錫粒の平均粒径が０．３μｍ未満ではめっ
き面の凹凸の度合いが小さくなるため、十分な塗料密着
性およびフィルム密着性が得られない。一方、錫粒の平
均粒径が１．５μｍを超えると錫粒が剥離しやすくなる
ため、耐錫剥離性が劣る。なお、錫粒の粒径とは、錫粒
の鋼板面上への２次元投影面積を円換算したときの当該
円の直径を指す。

【００２０】錫めっき被覆には、錫粒による錫被覆率が
小さい“疎めっき領域”が点在することが必要であり、
上述したような錫めっき量の範囲においてこのような
“疎めっき領域”を設けることにより錫の存在形態が局
所化（偏在化）し、耐錫剥離性が効果的に高められる。
つまり、鋼板面での錫粒の存在形態を、剥離すべき錫粒
があまり存在しない上記“疎めっき領域”と錫粒が密集
しているため剥離を生じにくい“密めっき領域”とに二
極化することにより、耐錫剥離性が効果的に高められる
ものである。このような観点からして“疎めっき領域”
は錫粒の存在密度が十分に低いこと、具体的には錫粒に
よる錫被覆率が１０％以下であることが必要である。な
お、錫粒による錫被覆率とは、錫粒の鋼板面への２次元
投影面積の総和が鋼板面に対して占める割合を指す。

【００２１】点在する疎めっき領域の平均面積が１００
μｍ²未満では、地鉄部分の露出率が低いため十分な塗
料密着性とフィルム密着性を得ることができない。一
方、疎めっき領域の平均面積が２０００μｍ²を超える
と、地鉄部分の露出率が過剰になるため耐食性が劣化す
る。また、疎めっき領域の鋼板面上での合計の面積率が
１０％未満では、地鉄部分の露出率が低いため十分な塗
料密着性とフィルム密着性を得ることができない。一
方、疎めっき領域の鋼板面上での合計の面積率が５０％
を超えると、地鉄部分の露出率が過剰になるため耐食性
が劣化する。

【００２２】疎めっき領域以外の領域（以下、“密めっ
き領域”という）には錫粒が疎めっき領域よりも密に存
在する。この“密めっき領域”は錫粒が密集し若しくは
比較的密な状態で存在することよって、その一部または
全部に擬似的にひと固まりとなった偏平状の錫塊が形成
される領域であり、先に述べたようにこのような擬似的
偏平状錫塊あるいはそれに近い形態に錫粒が密集した状
態になると耐錫剥離性が顕著に向上する。密めっき領域
における錫粒による平均錫被覆率が４０％未満では目的
とする錫粒の密集化が不十分である。図１および図２
は、以上述べたような錫めっき被覆を有する錫めっき鋼
板表面の顕微鏡拡大写真であり、図１が倍率１０００
倍、図２が倍率３０００倍で撮影した拡大写真である。

【００２３】通常、上述した錫めっき被覆を有する錫め
っき面にはクロムめっきまたはクロメート処理が施さ
れ、この処理により錫めっき面に金属クロム層とその上
層の水和クロム酸化物層からなる皮膜が形成される。形
成される皮膜は、金属クロム層のクロム付着量を６〜２
５ｍｇ／ｍ²、水和クロム酸化物層の金属クロム換算の
付着量を６〜２５ｍｇ／ｍ²とすることが好ましい。

【００２４】金属クロム層のクロム付着量が６ｍｇ／ｍ
²未満では十分な塗料密着性やフィルム密着性が得られ
ず、一方、２５ｍｇ／ｍ²を超えると溶接性が劣化す
る。また、水和クロム酸化物層の金属クロム換算の付着
量が６ｍｇ／ｍ²未満では十分な塗料密着性やフィルム
密着性が得られず、一方、２５ｍｇ／ｍ²を超えると溶
接性が劣化する。また、錫めっき面に上記の金属クロム
層とその上層の水和クロム酸化物層を形成させるには、
硫酸添加の無水クロム酸浴で５〜５０ＡＳＤ程度の電流
密度でクロムめっきを行えばよい。

【００２５】

【実施例】通常の方法によって冷間圧延、連続焼鈍およ
び調質圧延された厚さ０．２２ｍｍの低炭素冷延鋼板に
通常の脱脂および酸洗を施した後、錫めっき浴において
錫めっきを施し、一部の鋼板については加熱処理を施し
て、錫めっき鋼板を作製した。この錫めっき鋼板に対し
てクロムめっきを施して、錫めっき面に金属クロム層と
その上層の水和クロム酸化物層を形成し、溶接缶用素材
を得た。これら各溶接缶用素材の錫めっきの形態および
被覆率を測定するとともに、溶接性(接触抵抗)、耐錫剥
離性、塗料およびフィルム密着性、耐食性を評価した。
錫めっき条件、クロムめっき条件、各特性の評価法およ
び錫めっき被覆の構成の測定方法を以下に示す。

【００２６】(1)錫めっき (a)めっき浴条件二価錫イオン濃度：１５〜４０ｇ／ｌフェノールスルホン酸濃度：５〜２５ｇ／ｌ（硫酸換
算）硫酸濃度：２５〜１６０ｇ／ｌ (b)電解条件（陰極電解処理条件）電流密度：５〜４５ＡＳＤ

【００２７】(2)クロムめっき (a)めっき浴条件無水クロム酸濃度：１５ｇ／ｌ硫酸濃度：０．３ｇ／ｌ浴温度：４５℃ (b)電解条件電流密度：４０ＡＳＤ電解時間：０．２秒

【００２８】(3)各特性の評価 (a)溶接性（接触抵抗）供試材に対して２１０℃×３０分の熱処理を行った後、
５０ｍｍ平方に切断し、この試料を２枚重ね合わせて電
極径４．５ｍｍφの電極間に挟んだ後、この電極間を５
０ｋｇｆで加圧し、電極間に１Ａの電流を流して接触抵
抗を測定した。測定された接触抵抗値に基づき、溶接性
は以下のように評価される。３０μΩ以下：合格３０μΩ超：不合格

【００２９】(b)耐錫剥離性供試材を１３０ｍｍ×１８０ｍｍの底面の箱底に張り付
けた上で、箱内に１０ｍｍφのアルミナボールを２００
ｇ入れ、６００ｍｍの振り幅で箱長辺方向に１往復／１
秒のスピードで１００秒間振り続けた。アルミナボール
との摩擦によって供試材から剥離した錫量を、供試材の
試験前後の蛍光Ｘ線法による測定錫量の差によって求め
た。測定された錫剥離量に基づき、耐錫剥離性は以下の
ように評価される。０．０５ｇ／ｍ²以下：合格０．０５ｇ／ｍ²超：不合格

【００３０】(c)フィルム密着性（ラミネート板深絞り
試験）供試材にポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネ
ートした後、５８ｍｍφに打ち抜いて３０ｍｍφのダイ
で深絞りを行い、フィルムが剥離しない限界深絞り高さ
を求めた。この限界深絞り高さに基づき、フィルム密着
性は以下のように評価される。なお、深絞り高さが２２
ｍｍで剥離のない供試材は、この高さが絞り抜きとなる
ため上限値となったものである。１７ｍｍ以上：合格１７ｍｍ未満：不合格

【００３１】(d)塗料密着性（Ｔピール試験）供試材にエポキシフェノール系塗料を塗装焼付した後、
５ｍｍ×１００ｍｍの試験片に剪断した。この試験片を
２枚重ね合わせて５ｍｍ×５０ｍｍのナイロンフィルム
を間に挟み、加熱溶融圧着した。次いで、フィルムが付
いていない部分を外側にして９０°に開き、Ｔ字形の試
験片を作った。試験片の開いた部分の端を掴んで、試験
片を剥離させていく時の引っ張り強度を測定した。この
引張り強度に基づき、塗料密着性は以下のように評価さ
れる。４．０ｋｇ／５ｍｍ以上：合格４．０ｋｇ／５ｍｍ未満：不合格

【００３２】(e)耐食性試験（ＦＦＣ試験）供試材のおもて面にエポキシフェノール系塗料を５０ｍ
ｇ／ｍ²の付着量で塗装焼付（焼付条件：２１０℃×１
０分→１９０℃×１０分）し、さらに裏面にも同一塗料
を塗装焼付（焼付条件：１９０℃×１０分）した後、お
もて面の塗膜に鋭利なカッターでクロスカットを入れ、
次いでエリクセン５ｍｍ張り出し加工したものを試験片
とした。この試験片に１時間塩水噴霧した後、ろ紙で塩
水を拭き取り、相対湿度８５％，温度４５℃の雰囲気中
に１０日間放置し、カットエッジ部及び加工部の発錆程
度を目視で観察し、以下により評価した。 ○：端面およびカット部からの発錆が無い或いは成長し
ていないもの ×：端面およびカット部より糸錆が成長しているもの

【００３３】(4)錫めっき被覆の構成の測定方法 (a) 錫粒による錫被覆率の測定ＳＥＭによる写真撮影（×３０００）を行い、写真中の
錫粒を透明シートに写し取り、これら錫粒の面積（鋼板
面への２次元投影面積）の総和から錫被覆率を求めた。 (b) 疎めっき領域の平均面積の測定ＳＥＭによる写真撮影（×１０００）を行い、写真中の
疎めっき領域を透明シートに写し取り、これらの面積を
測定した。同測定を無作為に１０箇所について行い、平
均値を疎めっき領域の平均面積とした。

【００３４】(c) 疎めっき領域の鋼板面上での合計の面
積率の測定上記(b)における疎めっき領域の平均面積の測定におい
て、写真中の疎めっき領域の割合を視野毎に算出し、１
０視野での平均値を疎めっき領域の鋼板面上での合計の
面積率の測定値とした。 (d)錫粒の粒径の測定ＳＥＭによる写真撮影（×３０００）を行い、写真中の
錫粒を透明シートに写し取った。この透明シートを方眼
紙上でコロニーカウンターにて換数し、錫粒の個々の面
積（鋼板面への２次元投影面積）を求めた。この測定面
積を円換算したときの当該円の直径を求め、これを各錫
粒の粒径とした。

【００３５】各供試例の錫めっき条件と皮膜構成を表１
〜表８に、また性能評価の結果を表９〜表１２に示す。
これによれば、本発明例はいずれも溶接性、塗料密着
性、フィルム密着性、耐食性、耐錫剥離性のすべての性
能に優れていることが判る。これに対して比較例１は、
めっき浴中の錫イオン濃度が低いために錫の析出形態が
平板状となり、塗料密着性、フィルム密着性、耐食性が
劣っている。比較例２は、めっき浴中のフェノールスル
ホン酸濃度が低いため錫の電析形態がデンドリックとな
り、耐錫剥離性が劣っている。

【００３６】比較例３は、めっき浴中の硫酸濃度が低い
ため、疎めっき領域以外の領域での錫粒による平均錫被
覆率が低く、このため耐錫剥離性が劣っている。比較例
４はめっき浴中の硫酸濃度が高過ぎるため、疎めっき領
域の面積率が低く、このため塗料密着性、フィルム密着
性が劣っている。比較例５は錫めっきの際の電流密度が
小さいため錫粒の粒径が大き過ぎ、このため耐錫剥離性
が劣っている。

【００３７】比較例６は電流密度が大き過ぎるため疎め
っき領域の面積率が低く、また、疎めっき領域以外の領
域での錫粒による平均錫被覆率も低く、このため塗料密
着性、フィルム密着性、耐錫剥離性が劣っている。比較
例７は錫めっき量が少ないため溶接性および耐食性が劣
っている。比較例８は金属錫量が少ないため溶接性が劣
っている。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】

【表５】

【００４３】

【表６】

【００４４】

【表７】

【００４５】

【表８】

【００４６】

【表９】

【００４７】

【表１０】

【００４８】

【表１１】

【００４９】

【表１２】

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、塗料
密着性、フィルム密着性、耐食性、溶接性等に優れるだ
けでなく、耐錫剥離性にも優れた溶接缶用の錫めっき鋼
板を安価にしかも安定して製造することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法により製造された錫めっき鋼板表面の
顕微鏡拡大写真（拡大倍率：１０００倍）

【図２】本発明法により製造された錫めっき鋼板表面の
顕微鏡拡大写真（拡大倍率：３０００倍）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板の少なくとも片面を、脱脂および酸
洗した後、二価錫イオンを２０〜４０ｇ／ｌ、フェノー
ルスルホン酸を硫酸換算で１０〜２５ｇ／ｌ、硫酸を３
０〜１５０ｇ／ｌ含む錫めっき浴を用い、電流密度１０
〜４０ＡＳＤで錫めっき量が３００〜２０００ｍｇ／ｍ
²の錫めっきを行うことにより、鋼板の少なくとも片面
に、平均粒径が０．３〜１．５μｍで且つ鋼板面に疎密
状態に分布した錫粒からなる錫めっき被覆であって、錫
粒による錫被覆率が１０％以下の疎めっき領域が点在す
るとともに、該疎めっき領域の平均面積が１００〜２０
００μｍ²であり、且つ疎めっき領域の鋼板面上での合
計の面積率が１０〜５０％であり、前記疎めっき領域以
外の領域には錫粒が疎めっき領域よりも密に存在すると
ともに、該疎めっき領域以外の領域における錫粒による
平均錫被覆率が４０％以上である錫めっき被覆を形成す
ることを特徴とする溶接缶用錫めっき鋼板の製造方法。
【請求項２】鋼板の少なくとも片面を、脱脂および酸
洗した後、二価錫イオンを２０〜４０ｇ／ｌ、フェノー
ルスルホン酸を硫酸換算で１０〜２５ｇ／ｌ、硫酸を３
０〜１５０ｇ／ｌ含む錫めっき浴において、電流密度１
０〜４０ＡＳＤで錫めっき量が４００〜２０００ｍｇ／
ｍ²の錫めっきを行い、しかる後、加熱処理を行うこと
により、鋼板の少なくとも片面に、平均粒径が０．３〜
１．５μｍの錫粒が疎密状態に分布し、金属錫量が０．
３０ｇ／ｍ²以上、錫鉄合金中の錫量が０．０５〜０．
５ｇ／ｍ²の錫めっき被覆であって、錫粒による錫被覆
率が１０％以下の疎めっき領域が点在するとともに、該
疎めっき領域の平均面積が１００〜２０００μｍ²であ
り、且つ疎めっき領域の鋼板面上での合計の面積率が１
０〜５０％であり、前記疎めっき領域以外の領域には錫
粒が疎めっき領域よりも密に存在するとともに、該疎め
っき領域以外の領域における錫粒による平均錫被覆率が
４０％以上である錫めっき被覆を形成させることを特徴
とする溶接缶用錫めっき鋼板の製造方法。