JPH11264075A - Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can - Google Patents

Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can

Info

Publication number
JPH11264075A
JPH11264075A JP10066624A JP6662498A JPH11264075A JP H11264075 A JPH11264075 A JP H11264075A JP 10066624 A JP10066624 A JP 10066624A JP 6662498 A JP6662498 A JP 6662498A JP H11264075 A JPH11264075 A JP H11264075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tin
plated steel
surface treatment
compound
treated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10066624A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yoshida
昌之 吉田
Akio Shimizu
秋雄 清水
Kenichiro Oshita
賢一郎 大下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Parkerizing Co Ltd filed Critical Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority to JP10066624A priority Critical patent/JPH11264075A/en
Publication of JPH11264075A publication Critical patent/JPH11264075A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the tin-plated steel surface treated can giving an extremely excellent corrosion resistance and coating adhesion on the surface of the steel can. SOLUTION: A coating weight of the org. compd. in an org.-inorg. composite film obtained by coating a film consisting of an org. compd. consisting essentially of carbon and an inorg. compd. and having 5-1000 nm thickness on a tin-plated surface obtained by processing a tin-plated steel sheet by a surface coating ratio of >=90% is kept in 5-300 mg/m<2> in terms of the carbon and the coating weight of the inorg. phosphorus compd. is kept in 1-60 mg/m<2> in terms of phosphorus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スズめっき鋼板を
加工することにより製缶される缶のスズめっき面上に耐
食性および塗料密着性に極めて優れた皮膜を有する新規
なスズめっきスチール製表面処理缶およびスズめっきス
チール製缶の表面処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel tin-plated steel surface treatment which has a coating excellent in corrosion resistance and paint adhesion on a tin-plated surface of a tin which is made by processing a tin-plated steel plate. The present invention relates to a surface treatment method for a can and a tin-plated steel can.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、2ピ−ス缶の一種として、絞りし
ごき缶が知られている。この絞りしごき缶は、絞り加工
(Drawing )と次いで行われるしごき加工(Ironing )
により形成されるため、一般にはDI缶と呼ばれてい
る。DI缶の素材には加工性に優れた金属材料である、
スズめっき鋼やアルミニウム合金が使われている。スズ
めっき鋼板を用いた絞りしごき缶は、現在、炭酸飲料や
烏龍茶等の用途に広く使われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a drawn and ironed can is known as a kind of two-piece can. This drawn and ironed can is drawn and then ironed.
Is generally called a DI can. DI material is a metal material with excellent workability.
Tin plated steel and aluminum alloys are used. Currently, drawn ironing cans using tin-plated steel sheets are widely used for applications such as carbonated beverages and oolong tea.

【0003】通常、絞りしごき缶は、加工後の缶体に塗
料を施すのが一般的であり、その前処理として缶体の耐
食性や塗膜との密着性を高めるために表面処理を行って
いる。スチール製DI缶の表面処理液に関しては、例え
ば、本願と同一出願人がかかわる特開平1−10028
1号公報の発明が挙げられる。この発明は、リン酸イオ
ン1〜50g/L、酸素酸イオン0.2〜20.0g/L、
スズイオン0.01〜5.0g/L、縮合リン酸イオン
0.01〜5.0g/Lを含有し、pH2〜6からなる金
属表面処理用皮膜化成液である。また、操業性を更に向
上させたものとして同一出願人がかかわる特開平6−1
73024号公報の発明が挙げられる。これらの発明の
化成処理液でスチール製DI缶を処理することにより、
スチール製DI缶の表面に耐食性の優れたリン酸塩皮膜
を形成させることができる。
[0003] Generally, a drawn and ironed can is generally coated with a paint on a can body after processing. As a pre-treatment, a surface treatment is performed to improve the corrosion resistance of the can body and the adhesion to the coating film. I have. Regarding the surface treatment liquid for steel DI cans, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-10028, filed by the same applicant as the present application.
No. 1 is disclosed. The present invention relates to phosphate ions 1 to 50 g / L, oxyacid ions 0.2 to 20.0 g / L,
It is a coating solution for metal surface treatment containing 0.01 to 5.0 g / L of tin ions and 0.01 to 5.0 g / L of condensed phosphate ions and having a pH of 2 to 6. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-1 / 1992, in which the same applicant is concerned as having improved operability.
No. 73024. By treating steel DI cans with the chemical conversion solution of these inventions,
A phosphate film having excellent corrosion resistance can be formed on the surface of a steel DI can.

【0004】一方、水溶性重合体を用いた耐食性および
密着性の付与を目的とする金属表面処理方法としては、
特開昭61−91369号公報、特開平1−17240
6号公報、特開平1−177379号公報、特開平1−
177380号公報、特開平2−608号公報および特
開平2−609号公報などに開示されている発明が挙げ
られる。これら従来例の発明は金属表面を有用な多価フ
ェノ−ル化合物の誘導体を含む溶液で処理する方法であ
る。しかしながら、これら公報で開示の方法では表面に
充分安定した皮膜を形成することが困難であり、また、
充分な性能(耐食性)が得られない。そして、この多価
フェノ−ル化合物の誘導体を含む処理方法を改善した、
同一出願人がかかわる特開平4−187782号公報の
発明においても、一部の塗料で充分な密着性が得られな
いといった問題を有している。
On the other hand, metal surface treatment methods for imparting corrosion resistance and adhesion using a water-soluble polymer include:
JP-A-61-91369, JP-A-1-17240
6, JP-A-1-177379, JP-A-1-177379
The inventions disclosed in JP-A-177380, JP-A-2-608 and JP-A-2-609 are exemplified. The invention of these prior arts is a method of treating a metal surface with a solution containing a derivative of a useful polyvalent phenol compound. However, it is difficult to form a sufficiently stable film on the surface by the methods disclosed in these publications,
Sufficient performance (corrosion resistance) cannot be obtained. And, the processing method including the derivative of the polyvalent phenol compound is improved,
The invention of Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-187782 involving the same applicant also has a problem that sufficient adhesion cannot be obtained with some paints.

【0005】従来の技術においても缶内面の耐食性は必
ずしも十分でないために、内面の塗装を2回行う、2コ
ート・2ベークシステムが実際には採用されている。近
年の缶の製造コストを大幅に下げることが望まれてお
り、内面塗装を1回にすることが試みられている。これ
に際して、従来よりも大幅に耐食性の優れた表面処理が
要求されているのである。出願人らは、この課題に対し
て、耐食性が改善される特開平9−31403の提案を
行った。この出願の発明は、リン酸イオンと縮合リン酸
イオンとフェノール系の水溶性重合体を含むぶりきDI
缶用表面処理組成物および表面処理方法に関するもので
ある。しかし、この方法においても1コートでは必ずし
も十分な耐食性が得られない。
[0005] Even in the prior art, since the corrosion resistance of the inner surface of the can is not always sufficient, a two-coat, two-bake system in which the inner surface is coated twice is actually employed. In recent years, it has been desired to greatly reduce the manufacturing cost of cans, and attempts have been made to make the inner surface coating only once. At this time, a surface treatment which is much more excellent in corrosion resistance than before has been required. The applicants have proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-31403 in which the corrosion resistance is improved. The invention of this application relates to tinplate DI containing phosphate ions, condensed phosphate ions and a phenolic water-soluble polymer.
The present invention relates to a surface treatment composition for a can and a surface treatment method. However, even in this method, one coat does not always provide sufficient corrosion resistance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の持
つこれらの問題点を解決するためのものであり、具体的
には、スチール缶の表面に極めて優れた耐食性と塗料密
着性をするスズめっきスチール製表面処理缶およびスズ
めっきスチール製缶の表面処理方法を提供することを目
的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems of the prior art. Specifically, the present invention relates to tin which has extremely excellent corrosion resistance and paint adhesion on the surface of a steel can. An object of the present invention is to provide a surface treatment method for a plated steel surface-treated can and a tin-plated steel can.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の抱える問題点を解決するための手段について鋭意
検討した結果、スズめっき鋼板を加工して得られる缶の
表面に特定の膜厚で特定の付着量の有機−無機複合皮膜
を有し、該複合皮膜で表面を特定範囲の比率で被覆する
スチール製缶とその処理方法を新らたに見いだし、本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明は、スズめっ
き鋼板を加工しかつスズめっき面に表面処理を施して得
られる缶において、カ−ボンを主成分とする有機化合物
と無機リン化合物とからなり、厚さが5〜1000nm
である皮膜を90%以上の表面被覆率で被覆した有機−
無機複合皮膜を有し、その有機化合物の付着量がカ−ボ
ンとして5〜300mg/m2 でありかつ、無機リン化合物
の付着量がリンとして1〜60mg/m2 であることを特徴
とするスズめっきスチール製表面処理缶に関する。そし
て、前記有機化合物は下記一般式で示される重合体であ
ることが好ましい。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied means for solving the problems of the prior art, and as a result, a specific film was formed on the surface of a can obtained by processing a tin-plated steel sheet. A steel can having a thick organic-inorganic composite coating with a specific adhesion amount and covering the surface with the composite coating in a specific range ratio and a method for treating the steel can have been newly discovered, and the present invention has been completed. Was. That is, the present invention provides a can obtained by processing a tin-plated steel sheet and performing a surface treatment on a tin-plated surface, comprising an organic compound containing carbon as a main component and an inorganic phosphorus compound, and having a thickness of 5 to 5. 1000nm
Organic film coated with a film having a surface coverage of 90% or more
It has an inorganic composite film, and the amount of organic compound attached is 5 to 300 mg / m 2 as carbon and the amount of inorganic phosphorus compound attached is 1 to 60 mg / m 2 as phosphorus. It relates to a tin-plated steel surface treatment can. The organic compound is preferably a polymer represented by the following general formula.

【0008】[0008]

【化3】Embedded image

【0009】但し、式(I)において、X1 およびX2
は、それぞれ互いに独立に、水素原子、C1 〜C5 アル
キル基またはC1 〜C5 ヒドロキシアルキル基を表し、
1およびY2 は、それぞれ互いに独立に、水素原子、
または、下記式(II)により表されるZ基である。
However, in the formula (I), X 1 and X 2
Each independently represents a hydrogen atom, a C 1 -C 5 alkyl group or a C 1 -C 5 hydroxyalkyl group,
Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom,
Alternatively, it is a Z group represented by the following formula (II).

【0010】[0010]

【化4】Embedded image

【0011】但し、式(II)中、R1 ,R2 は、それ
ぞれ互いに独立に、水素原子、C1〜C10アルキル基、
または、C1 〜C10ヒドロキシアルキル基から選ばれた
1員を表す)を表し、前記重合体分子のベンゼン環に結
合しているZ基の各々は、互いに他から異なっていても
よく、あるいは他と同一であってもよく、前記重合体分
子中の各ベンゼン環の前記Z基置換数の平均値は1.0
以下である。
However, in the formula (II), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a C 1 -C 10 alkyl group,
Or Z represents a member selected from C 1 to C 10 hydroxyalkyl groups, and each of the Z groups bonded to the benzene ring of the polymer molecule may be different from each other; or The average value of the Z group substitution number of each benzene ring in the polymer molecule may be 1.0.
It is as follows.

【0012】また、前記無機リン化合物はリン酸化合
物、縮合リン酸化合物、リン酸ジルコニウム化合物およ
びリン酸チタンから選ばれる1種以上であることが好ま
しい。さらに、0.5〜30g/Lのリン酸イオンと、
0.1〜20g/Lの縮合リン酸イオンあるいは0.0
5〜10g/Lの錯フッ化物イオンと、0.1〜40g
/Lの上記一般式(I)の水溶性重合体[但し、重合体
分子中の各ベンゼン環の前記Z基置換数の平均値は0.
2〜1.0であり、かつnは2〜50の平均重合度を表
す。〕とを含み、且つ、pHが2.2〜4.5の表面処
理液を35〜65℃に加温し、5〜60秒スプレ−処理
し、その後、水洗して加熱乾燥する処理を行うことによ
り、目的のスチール製処理缶を得ることができる。
Further, the inorganic phosphorus compound is preferably at least one selected from a phosphoric acid compound, a condensed phosphoric acid compound, a zirconium phosphate compound and titanium phosphate. Further, a phosphate ion of 0.5 to 30 g / L,
0.1 to 20 g / L of condensed phosphate ion or 0.0
5 to 10 g / L complex fluoride ion and 0.1 to 40 g
/ L of the water-soluble polymer of the above general formula (I) [provided that the average number of substitutions of the Z group on each benzene ring in the polymer molecule is 0.1.
2 to 1.0, and n represents an average degree of polymerization of 2 to 50. And a surface treatment liquid having a pH of 2.2 to 4.5 is heated to 35 to 65 ° C., spray-treated for 5 to 60 seconds, and then washed with water and heated and dried. Thereby, a target steel processing can can be obtained.

【0013】以下、本発明のスズめっきスチール製表面
処理缶について詳しく説明する。本発明における缶体は
スズめっき鋼板を加工して得られる缶胴である。缶体を
成形する加工方法は、絞り加工、絞りしごき加工、スト
レッチドロ−加工等が挙げられ、特に限定されるもので
はないが、特に本発明の表面処理が効果的に適用される
のは絞りしごき缶である。使用するスズめっき鋼板は、
工業的に絞りしごき加工に耐えられ、製缶することが可
能であればよく、特に限定されるものではない。
Hereinafter, the tin-plated steel surface treatment can of the present invention will be described in detail. The can body in the present invention is a can body obtained by processing a tin-plated steel sheet. The processing method for forming the can body includes drawing, drawing and ironing, stretch drawing, and the like. Although not particularly limited, the surface treatment of the present invention is particularly effectively applied to drawing. It is an ironing can. The tin-plated steel sheet used is
It is not particularly limited as long as it can withstand industrial drawing and ironing and can make cans.

【0014】本発明において缶体の表面には有機−無機
複合皮膜が必須成分として存在しなければならない。こ
の有機−無機複合皮膜を表面に形成させる表面処理液お
よび表面処理方法は特に限定されるものではない。有機
−無機複合皮膜はカーボンを主成分とする。有機化合物
と無機リン化合物から成るものである。この複合皮膜中
の有機化合物の付着量は耐食性を左右するために極めて
重要である。有機化合物の付着量はカ−ボンとして5〜
300mg/m2 の範囲であり、好ましくは20〜100mg
/m2 の範囲である。この付着量が5mg/m2 未満では充分
な耐食性が得られない。また、それが300mg/m2 を超
えても性能上問題はないが、コスト高となるためにあま
り好ましくない。複合皮膜中の無機化合物は無機リン化
合物であり、この付着量はリンとして1〜60mg/m2
範囲であり、好ましくは4〜20mg/m2 の範囲である。
この付着量が1mg/m2 未満では耐食性が充分に得られな
い。また、それが60mg/m2 を超えても性能上は問題な
いが、コストが高くなるために経済的に好ましくない。
なお、本発明においては、チタン、ジルコニウム、フッ
化物なども皮膜の構成成分となりうる。
In the present invention, an organic-inorganic composite film must be present as an essential component on the surface of the can body. The surface treatment liquid and the surface treatment method for forming the organic-inorganic composite film on the surface are not particularly limited. The organic-inorganic composite film contains carbon as a main component. It consists of an organic compound and an inorganic phosphorus compound. The adhesion amount of the organic compound in the composite film is extremely important for determining the corrosion resistance. The amount of organic compound attached is 5 to 5% as carbon.
300 mg / m 2 , preferably 20-100 mg
/ m 2 . If the amount is less than 5 mg / m 2 , sufficient corrosion resistance cannot be obtained. Further, if it exceeds 300 mg / m 2 , there is no problem in performance, but it is not preferable because it increases the cost. The inorganic compound in the composite coating is an inorganic phosphorus compound, and the amount of the phosphorus compound is in the range of 1 to 60 mg / m 2 , preferably 4 to 20 mg / m 2 as phosphorus.
If the amount is less than 1 mg / m 2 , sufficient corrosion resistance cannot be obtained. If it exceeds 60 mg / m 2 , there is no problem in performance, but it is not economically preferable because the cost is increased.
In the present invention, titanium, zirconium, fluoride and the like can also be constituents of the film.

【0015】本発明の有機−無機複合皮膜の厚さは5〜
1000nmの範囲であり、好ましくは20〜100n
mの範囲である。この厚さが5nm未満では優れた耐食
性が得られない。また、それが1000nmを超えると
色調を損ねる場合がある。前記複合皮膜の表面の被覆率
は90%以上が必要である。また被覆率が90%未満で
は耐食性が充分でない。
The thickness of the organic-inorganic composite film of the present invention is 5 to 5.
In the range of 1000 nm, preferably 20-100 n
m. If the thickness is less than 5 nm, excellent corrosion resistance cannot be obtained. If it exceeds 1000 nm, the color tone may be impaired. The coverage of the surface of the composite coating must be 90% or more. If the coverage is less than 90%, the corrosion resistance is not sufficient.

【0016】次に本発明で特定されているカ−ボン付着
量、リン付着量、皮膜の被覆率および皮膜厚の測定方法
について説明する。カ−ボン付着量の測定は市販の表面
炭素分析装置を用いて測定する。先ず本発明のスチール
製表面処理缶を適当なサイズ(20〜50cm2 程度)に
切り出しサンプルとする。表面炭素分析装置はサンプル
を昇温し、表面に存在する炭素を酸化しガス化して、こ
のガスをIR(赤外線吸収)にて定量する原理となって
いる。測定条件は表面の炭素を酸化しガス化させる条件
であればよいが、一般に400℃−5分程度の条件で測
定することが好ましい。リンの付着量は市販の蛍光X線
分析装置にて定量する。リンの付着量が既知で付着量の
異なるサンプルを複数測定し、この際の強度より、強度
−付着量の検量線を作成する。同様の条件で本発明のス
ズめっきスチール製缶を適当なサイズ(φ3cm程度)に
切り出し測定する。この測定強度を前述の検量線に基づ
きリン付着量に換算する。
Next, a method for measuring the amount of carbon adhering, the amount of phosphorus adhering, the coverage of the film and the film thickness specified in the present invention will be described. The amount of carbon attached is measured using a commercially available surface carbon analyzer. First, the steel surface-treated can of the present invention is cut into an appropriate size (about 20 to 50 cm 2 ) to obtain a sample. The surface carbon analyzer is based on the principle of raising the temperature of a sample, oxidizing and gasifying carbon present on the surface, and quantifying the gas by IR (infrared absorption). The measurement condition may be any condition that oxidizes and gasifies carbon on the surface, but it is generally preferable to measure under conditions of about 400 ° C. for about 5 minutes. The amount of phosphorus attached is quantified by a commercially available fluorescent X-ray analyzer. A plurality of samples with known amounts of phosphorus attached and having different amounts of adhesion are measured, and an intensity-adhesion calibration curve is created from the intensity at this time. Under the same conditions, the tin-plated steel can of the present invention is cut into an appropriate size (about 3 cm) and measured. This measured intensity is converted to the amount of phosphorus attached based on the above-mentioned calibration curve.

【0017】被覆率は市販のXPS(X線光電子分光分
析)装置にて定量する。XPSとはサンプルを超高真空
(10-5Pa以下)にてX線で励起し、この際に放出される
光電子を分析する装置である。この光電子の強度と感度
係数より表面に存在する原子の比率を計算することがで
きる。なお、定量計算方法はすでに確立されたものであ
り、プログラムとして市販されている。実測において注
意すべきは、大気にさらされたサンプルは必ず何らかの
汚染を受けているため、大気中にて清浄にしたサンプル
でもXPSで分析すると最表面にはカ−ボン等の汚染物
が検出される点である。この影響を除去するため、本発
明で定義する被覆率算出には、2nm程度の最表面をア
ルゴンで若干スパッタリングしてから分析を行ってい
る。すなわち、XPS分析装置に併設されている市販の
アルゴンスパッタリングガンを用い、表面を2nmスパ
ッタリングし汚染物を除去した後にX線で表面を励起し
光電子を分析した。X線で励起した後、ワイドスキャン
と呼ばれる分析を行い、先ず、表面に存在する原子の定
性を行う。通常、本発明のスチール製処理缶で検出され
る元素は炭素、酸素、リン、スズ、鉄が主である。定性
にて測定された元素について定量計算を行い、これより
金属状態にあるスズおよび鉄の原子%であるAおよびB
を算出する。これより、被覆率を次式(III)により
計算した。 被覆率=100−(A+B) (III)
The coverage is determined by a commercially available XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) device. XPS is a device that excites a sample with X-rays in an ultra-high vacuum (10 −5 Pa or less) and analyzes photoelectrons emitted at this time. From the photoelectron intensity and the sensitivity coefficient, the ratio of atoms existing on the surface can be calculated. The quantitative calculation method has already been established and is commercially available as a program. It should be noted in the actual measurement that since the sample exposed to the atmosphere is always contaminated, even if the sample cleaned in the atmosphere is analyzed by XPS, contaminants such as carbon are detected on the outermost surface. It is a point. In order to remove this effect, the calculation of the coverage defined in the present invention is performed by slightly sputtering the outermost surface of about 2 nm with argon. That is, using a commercially available argon sputtering gun attached to the XPS analyzer, the surface was sputtered by 2 nm to remove contaminants, and then the surface was excited by X-rays to analyze photoelectrons. After excitation with X-rays, an analysis called wide scan is performed, and first, qualitative determination of atoms existing on the surface is performed. Usually, the elements detected in the steel processing can of the present invention are mainly carbon, oxygen, phosphorus, tin, and iron. Quantitative calculation was performed on the elements measured in qualitative terms, and A and B, which are the atomic percentages of tin and iron in the metallic state,
Is calculated. From this, the coverage was calculated by the following equation (III). Coverage = 100− (A + B) (III)

【0018】有機−無機複合皮膜の厚さは前述のアルゴ
ンスパッタリングガンを用い測定する。皮膜厚さが既知
(透過電子顕微鏡等で測定)で皮膜厚さが異なるサンプ
ルを複数回アルゴンスパッタリング−光電子分析により
測定する。上記被覆率が40原子%となるまでを皮膜が
存在したと定義し、これに要したスパッタリングの積算
時間と皮膜厚の検量線を作成する。そして、本発明のス
チール製処理缶を分析し、被覆率が40原子%となるま
でのスパッタリング積算時間と先の検量線より皮膜厚さ
を算出する。
The thickness of the organic-inorganic composite film is measured using the above-mentioned argon sputtering gun. Samples having a known film thickness (measured by a transmission electron microscope or the like) and different film thicknesses are measured a plurality of times by argon sputtering-photoelectron analysis. The coating was defined as having existed until the coating ratio reached 40 atomic%, and a calibration curve of the integrated time of sputtering and the thickness of the coating required for this was created. Then, the steel processing can of the present invention is analyzed, and the film thickness is calculated from the integrated time of sputtering until the coverage becomes 40 atomic% and the calibration curve.

【0019】本発明に適用する有機化合物は、耐食性お
よび飲料缶に用いるために食品衛生性を考慮し、これら
を満足する構造を有していなければならない。好ましい
有機化合物として上記式(I)に示される重合体が挙げ
られる。但し、式(I)において、X1 およびX2 は、
それぞれ互いに独立に、水素原子、C1 〜C5 アルキル
基またはC1 〜C5 ヒドロキシアルキル基を表し、Y1
およびY2 は、それぞれ互いに独立に、水素原子、また
は、上記式(II)により表されるZ基である。但し、
式(II)中、R1 ,R2 は、それぞれ互いに独立に、
水素原子、C1 〜C10アルキル基またはC1 〜C10ヒド
ロキシアルキル基から選ばれた1員を表す)を表し、前
記重合体分子のベンゼン環に結合しているZ基の各々
は、互いに他から異なっていてもよく、あるいは他と同
一であってもよく、前記重合体分子中の各ベンゼン環の
前記Z基置換数の平均値は1.0以下である。続いてこ
れらの化合物における構造限定理由を説明する。
The organic compound used in the present invention must have a structure that satisfies these requirements in consideration of corrosion resistance and food hygiene in order to be used for beverage cans. Preferred examples of the organic compound include a polymer represented by the above formula (I). However, in the formula (I), X 1 and X 2 are
Independently of one another, represent a hydrogen atom, C 1 -C 5 alkyl or C 1 -C 5 hydroxyalkyl group, Y 1
And Y 2 are each independently a hydrogen atom or a Z group represented by the above formula (II). However,
In the formula (II), R 1 and R 2 are each independently
A hydrogen atom, a C 1 -C 10 alkyl group or a C 1 -C 10 hydroxyalkyl group), and each of the Z groups bonded to the benzene ring of the polymer molecule is The average value of the Z group substitution number of each benzene ring in the polymer molecule may be 1.0 or less. Next, the reasons for limiting the structure of these compounds will be described.

【0020】X1 およびX2 において、C6 以上では樹
脂がバルキ−となり立体障害を引き起こし緻密な耐食性
に優れた皮膜にならないので、X1 およびXはそれぞれ
互いに独立に、水素原子、C1 〜C5 アルキル基または
1 〜C5 ヒドロキシアルキル基とした。Y1 およびY
2 は、それぞれ互いに独立に、水素原子または式(I
I)により表されるZ基である。式(II)中、R1
2 では、C11以上では官能基がバルキ−すぎて皮膜が
粗となり耐食性が低下するので、R1 ,R2 はそれぞれ
互いに独立に、水素原子、C1 〜C10アルキル基または
1 〜C10ヒドロキシアルキル基から選ばれた1員とし
た。前記重合体分子のベンゼン環に結合しているZ基の
各々は、互いに他から異なっていてもよく、あるいは他
と同一であってもよい。この重合体分子中の各ベンゼン
環のZ基置換数の平均値は1.0以下である。例えば、
nが10の高分子(芳香環は20個)にZが10個導入
されていれば、導入率が1以上ではバルキ−すぎて皮膜
が粗となり耐食性が低下するため、Z基置換数の平均値
を1.0以下とした。
In X 1 and X 2 , if C 6 or more, the resin becomes bulky and causes steric hindrance and does not form a film excellent in dense corrosion resistance. Therefore, X 1 and X are each independently a hydrogen atom, C 1 to A C 5 alkyl group or a C 1 -C 5 hydroxyalkyl group. Y 1 and Y
2 are each independently a hydrogen atom or a formula (I
Z group represented by I). In the formula (II), R 1 ,
In R 2, the functional group is a C 11 or higher Baruki - since only coating the corrosion resistance becomes coarse becomes lower, R 1, R 2 are each, independently of one another, a hydrogen atom, C 1 -C 10 alkyl or C 1 ~ One member selected from C 10 hydroxyalkyl groups. Each of the Z groups attached to the benzene ring of the polymer molecule may be different from one another or may be the same as the other. The average number of Z group substitutions on each benzene ring in the polymer molecule is 1.0 or less. For example,
If 10 Zs are introduced into a polymer having n of 10 (20 aromatic rings), if the introduction ratio is 1 or more, the bulkiness is too large and the film becomes coarse and the corrosion resistance is reduced. The value was 1.0 or less.

【0021】また、本発明で適用する無機成分である無
機リン化合物は耐食性を付与する上で極めて重要な成分
である。好ましい化合物としてはリン酸化合物、縮合リ
ン酸化合物、リン酸ジルコニウムおよびリン酸チタンか
ら選ばれる1種以上である。
The inorganic phosphorus compound which is an inorganic component applied in the present invention is a very important component for imparting corrosion resistance. Preferred compounds are one or more selected from phosphoric acid compounds, condensed phosphoric acid compounds, zirconium phosphate and titanium phosphate.

【0022】次いで本発明のスズめっきスチール製処理
缶を製造するプロセスについて、好ましい例としてのス
チール製絞りしごき缶を製造例を説明する。スチール製
絞りしごき缶を製造する工程は既知のDI缶製造工程に
準ずる。すなわち、スズめっき鋼板(コイル)からブラ
ンクと呼ばれる円状の板に打ち抜き、これをカップ状に
絞り加工する。次いで、このカップを再絞りし、この側
壁をしごき加工することにより缶体に成形する。この際
に、この絞りしごき加工を容易にするために種々の潤滑
剤が使用されており、成形された缶体は潤滑剤が付着し
た状態になっている。このため、このまま表面に皮膜を
均一に生成させることは困難である。そこで、先ず、こ
の潤滑剤および成形の際に表面に発生する摩耗粉等を除
去する目的で洗浄処理を行う。洗浄剤としては、アルカ
リ系の洗浄剤を使用することができ、特に限定されるも
のではない。洗浄された缶体表面を水ですすぎ、表面に
皮膜を形成する目的で表面処理が行われる。本発明の有
機−無機複合皮膜を形成する表面処理方法は特に限定さ
れるものではないが、表面処理は古くから水系の化成処
理液を使用する設備となっているため、既存の設備をそ
のまま使用する水系の表面処理液にて処理する方法が工
業的には望ましい。
Next, with respect to the process for producing the tin-plated steel processing can of the present invention, a production example of a steel drawn and ironed can as a preferred example will be described. The process of producing a drawn ironing can made of steel conforms to the known DI can production process. That is, a circular plate called a blank is punched from a tin-plated steel plate (coil), and the blank is drawn into a cup shape. Next, the cup is redrawn and the side wall is ironed to form a can. At this time, various lubricants are used in order to facilitate the drawing and ironing, and the formed can body is in a state where the lubricant is attached. For this reason, it is difficult to form a film uniformly on the surface as it is. Therefore, first, a cleaning process is performed for the purpose of removing the lubricant and abrasion powder generated on the surface during molding. As the cleaning agent, an alkaline cleaning agent can be used and is not particularly limited. The washed can body surface is rinsed with water, and a surface treatment is performed for the purpose of forming a film on the surface. The surface treatment method for forming the organic-inorganic composite film of the present invention is not particularly limited, but since the surface treatment has been a facility that uses an aqueous chemical treatment solution for a long time, existing facilities are used as they are. A method of treating with a water-based surface treatment liquid is industrially desirable.

【0023】次に本発明の有機−無機複合皮膜を形成す
る好ましい例として挙げられる表面処理液について概説
する。有機化合物を皮膜として形成させるために、水溶
性の重合体を使用することができる。これにリン酸、縮
合リン酸あるいは錯フッ化物を共存させ、水溶性重合体
が沈澱しやすいpHに調整する。この処理液を缶に接触
させる。リン酸により素材表面がエッチングされ、この
際に界面でpH上昇が起こる。これにより共存する水溶
性重合体および無機リン化合物が表面に析出し皮膜とな
るのである。なお、皮膜を析出しやすくするため、リン
酸とフルオロジルコニウム酸(H2ZrF6)あるいはフルオ
ロチタン酸(H2TiF6)を共存させる処理液も有用であ
る。表面処理された缶体は水ですすがれ、未反応のもの
は表面から除去される。さらに純水等ですすぎ、更に乾
燥されて、本発明のスチール製処理缶が得られる。な
お、乾燥温度によっては表面上で重合体が更に高分子化
させることも可能である。より高い耐食性が得られる場
合には乾燥温度を高くし(180℃以上)表面上で重合
度を高めるとよい。なお、加熱し重合度が高くなる際
に、重合度nは以下の表面処理液中での値(2〜50)
より大きくなる。また、この際にZ基が脱離するために
Z基置換数も表面処理液中での値(0.2〜1.0)よ
り小さくなる。カ−ボンの付着量(有機化合物に起因)
およびリン付着量(無機リン化合物に起因)、被覆率お
よび皮膜厚は、処理液中の水溶性重合体の濃度や無機リ
ン化合物の濃度、処理温度、処理時間等により調整する
ことができる。
Next, a surface treatment liquid as a preferred example for forming the organic-inorganic composite film of the present invention will be outlined. To form the organic compound as a film, a water-soluble polymer can be used. Phosphoric acid, condensed phosphoric acid or complex fluoride is allowed to coexist with the mixture to adjust the pH to a value at which the water-soluble polymer is easily precipitated. This treatment liquid is brought into contact with a can. Phosphoric acid etches the surface of the material, causing an increase in pH at the interface. As a result, the coexisting water-soluble polymer and inorganic phosphorus compound are deposited on the surface to form a film. In order to facilitate the deposition of a film, a treatment liquid in which phosphoric acid and fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) or fluorotitanic acid (H 2 TiF 6 ) coexists is also useful. The surface-treated cans are rinsed with water, and the unreacted ones are removed from the surface. Further, it is rinsed with pure water or the like and further dried to obtain the steel processing can of the present invention. In addition, depending on the drying temperature, the polymer can be further polymerized on the surface. When higher corrosion resistance is obtained, the drying temperature may be increased (180 ° C. or higher) to increase the degree of polymerization on the surface. When the degree of polymerization is increased by heating, the degree of polymerization n is a value (2 to 50) in the following surface treatment solution.
Be larger. Further, at this time, the number of Z group substitutions becomes smaller than the value (0.2 to 1.0) in the surface treatment solution because the Z group is eliminated. Carbon adhesion (attributable to organic compounds)
In addition, the phosphorus adhesion amount (attributable to the inorganic phosphorus compound), the coverage and the film thickness can be adjusted by the concentration of the water-soluble polymer in the treatment liquid, the concentration of the inorganic phosphorus compound, the treatment temperature, the treatment time, and the like.

【0024】好ましい処理方法としては、0.5〜30
g/Lのリン酸イオンと、0.1〜20g/Lの縮合リ
ン酸イオンあるいは0.05〜10g/Lの錯フッ化物
イオンと、0.1〜40g/Lの前記一般式(I)で示
される水溶性重合体[但し、重合体分子中の各ベンゼン
環の前記Z基置換数の平均値は0.2〜1.0であり、
かつnは2〜50の平均重合度を表す。〕とを含み、且
つ、pHが2.2〜4.5の表面処理液を35〜65℃
に加温し、5〜60秒スプレ−処理し、その後、水洗し
て加熱乾燥する処理を1回行う方法が挙げられる。この
方法における条件限定理由を以下説明する。リン酸イオ
ンの濃度が0.5g/L以下では反応性が乏しく皮膜が
形成しない。また、その濃度が30g/Lを超えるとコ
ストが高くなり経済的に問題がある。縮合リン酸イオン
濃度が0.1g/L未満では、皮膜が充分に成長しな
い。また、その濃度が20g/Lを超えると処理液の安
定性が悪くなり問題がある。錯フッ化物イオンは皮膜の
析出を促進する促進する成分であり、その濃度が0.0
5g/L未満では、リン酸化合物皮膜が充分に成長しな
い。また、その濃度が10g/Lを超えると処理液の安
定性が悪くなり問題である。水溶性重合体の濃度が0.
1g/L未満では充分なカーボン付着量が得られない。
40g/Lを超えるとコストが高くなり経済性に問題を
生じる。処理液のpHが2.2未満では皮膜が充分に成
長しない。また、pHが4.5を超えると処理液の安定
性が悪くなり沈殿発生の問題が生じる。処理温度が35
℃以下では皮膜が充分に成長しない。処理温度が65℃
を超えると処理液安定性に問題がある。処理時間が5秒
以下では皮膜が充分に成長しない。また、60秒を超え
ても特に問題はないが、処理工程が長くなり余分なスペ
ースを必要とすることになる。
The preferred treatment method is 0.5 to 30.
g / L phosphate ion, 0.1-20 g / L condensed phosphate ion or 0.05-10 g / L complex fluoride ion, and 0.1-40 g / L of the above general formula (I) A water-soluble polymer represented by the formula [provided that the average value of the number of Z groups substituted on each benzene ring in the polymer molecule is 0.2 to 1.0;
And n represents an average degree of polymerization of 2 to 50. And a surface treatment solution having a pH of 2.2 to 4.5 at 35 to 65 ° C.
, And spray-treated for 5 to 60 seconds, followed by washing with water and heating and drying once. The reasons for limiting the conditions in this method will be described below. If the concentration of phosphate ions is 0.5 g / L or less, the reactivity is poor and no film is formed. On the other hand, if the concentration exceeds 30 g / L, the cost increases and there is an economic problem. If the condensed phosphate ion concentration is less than 0.1 g / L, the film will not grow sufficiently. On the other hand, if the concentration exceeds 20 g / L, the stability of the processing solution is deteriorated, which causes a problem. The complex fluoride ion is a component that promotes the deposition of the film, and the concentration thereof is 0.0
If it is less than 5 g / L, the phosphate compound film will not grow sufficiently. On the other hand, if the concentration exceeds 10 g / L, the stability of the processing solution becomes poor, which is a problem. When the concentration of the water-soluble polymer is 0.
If it is less than 1 g / L, a sufficient amount of carbon adhered cannot be obtained.
If it exceeds 40 g / L, the cost will increase and the economy will be problematic. If the pH of the treatment liquid is less than 2.2, the film does not grow sufficiently. On the other hand, when the pH exceeds 4.5, the stability of the processing solution is deteriorated, and a problem of generation of precipitation occurs. Processing temperature is 35
If the temperature is lower than ℃, the film does not grow sufficiently. Processing temperature is 65 ° C
If it exceeds, there is a problem in the stability of the processing solution. If the treatment time is less than 5 seconds, the film will not grow sufficiently. Although there is no particular problem if the time exceeds 60 seconds, the processing step becomes longer and an extra space is required.

【0025】[0025]

【実施例】以下に本発明のスチール製表面処理缶に関
し、幾つかの実施例を挙げ、その有用性を比較例と対比
して示す。
EXAMPLES Several examples of the steel surface-treated can of the present invention will be described below, and its usefulness will be shown in comparison with comparative examples.

【0026】[スチール製缶作成方法]スズめっき鋼板
を絞りしごき加工して作ったスチール製DI缶を市販の
洗浄剤(登録商標 ファインクリーナー4493:日本
パ−カライジング株式会社製)の0.7%水溶液を用い
て50℃−40秒スプレ−にて洗浄し、次いで水洗し清
浄にした後、実施例に示す表面処理液を用いてスプレ−
処理を行い、次いで水道水で水洗し、さらに3000,
000Ωcm以上の脱イオン水で10秒間スプレ−した
後、180℃の熱風乾燥炉内で2分間乾燥した。
[Method of Making Steel Can] A steel DI can made by squeezing and ironing a tin-plated steel sheet was prepared using a commercially available cleaning agent (registered trademark, Fine Cleaner 4493, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.). % Aqueous solution at 50 ° C. for 40 seconds, and then washed with water and cleaned, and then sprayed with the surface treatment solution described in Examples.
Treatment, then washed with tap water, and further 3000,
After spraying with deionized water of 000 Ωcm or more for 10 seconds, drying was performed in a hot air drying oven at 180 ° C. for 2 minutes.

【0027】[付着量測定方法]上述のように表面処理
したスチール製缶の有機−無機複合皮膜の付着量を定量
した。カ−ボンの付着量は市販の表面炭素分析装置にて
定量した。サンプルサイズは32cm2 で測定条件は40
0℃−5分とした。また、リン付着量は市販の蛍光X線
分析装置にて定量した。サンプルサイズはφ3cmとし
た。
[Measurement Method of Attached Amount] The attached amount of the organic-inorganic composite coating on the steel can treated as described above was quantified. The amount of carbon attached was determined using a commercially available surface carbon analyzer. The sample size is 32cm 2 and the measurement condition is 40
0 ° C.-5 minutes. The amount of phosphorus attached was quantified using a commercially available fluorescent X-ray analyzer. The sample size was φ3 cm.

【0028】[被覆率および皮膜厚]上述のように表面
処理したスチール製缶の有機−無機複合皮膜の状態を市
販のXPS(X線光電子分光分析)装置にて分析した。
最表面を2nmスパッタリングし定性分析を行った。こ
の際検出された元素を定量計算し前述の式(III)に
従い被服率を算出した。また、XPS分析装置に市販の
アルゴンスパッタリングガンを併設し、スパッタリング
にて皮膜を破壊除去した。この際のスパッタリング時間
より前述の方法にて皮膜厚を換算した。
[Coverage Ratio and Film Thickness] The state of the organic-inorganic composite film of the steel can treated as described above was analyzed using a commercially available XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) apparatus.
The outermost surface was sputtered by 2 nm and qualitative analysis was performed. The elements detected at this time were quantitatively calculated, and the coating rate was calculated according to the above-mentioned formula (III). In addition, a commercially available argon sputtering gun was attached to the XPS analyzer, and the film was broken and removed by sputtering. The film thickness was calculated from the sputtering time at this time by the method described above.

【0029】[評価方法]耐食性および密着性は以下の
方法にて評価した。
[Evaluation Methods] The corrosion resistance and adhesion were evaluated by the following methods.

【0030】赤錆試験 赤錆試験は表面処理した缶を65℃の水道水の温水に3
0分間浸漬した後の錆の発生状況の度合により評価し
た。赤錆発生なしを”○”、一部発生を”△”、全面発
生を”×”で示した。
Red rust test In the red rust test, a surface-treated can was placed in hot tap water at 65 ° C for 3 hours.
Evaluation was made based on the degree of rust generation after immersion for 0 minutes. No occurrence of red rust is indicated by “○”, partial occurrence is indicated by “△”, and entire occurrence is indicated by “×”.

【0031】鉄露出度 スズめっきスチール製表面処理缶の腐食はDI加工に起
因し発生する鉄露出部が起点になる場合が多いので、鉄
露出部を測定することにより耐食性が確認できる。鉄露
出部(IEV)の測定はU.S.Patent4332646 に準じた。
一般に、IEVの値が低いほど耐食性に優れている。
Iron Exposure Corrosion of a tin-plated steel surface treatment can often starts from an iron exposed portion caused by DI processing. Therefore, corrosion resistance can be confirmed by measuring the iron exposed portion. The measurement of the iron exposed part (IEV) was based on US Patent 4332646.
Generally, the lower the IEV value, the better the corrosion resistance.

【0032】溶出金属濃度 表面処理した缶(未塗装状態)に市販のコーヒー飲料を
注ぎ、50℃で48時間放置した。その後、コーヒー飲
料に溶出した金属イオンの濃度を市販の原子吸光にて定
量した。溶出濃度は少ないほど良好である。
Eluted Metal Concentration A commercially available coffee beverage was poured into a surface-treated can (unpainted state) and left at 50 ° C. for 48 hours. Thereafter, the concentration of metal ions eluted in the coffee beverage was quantified by commercially available atomic absorption. The lower the elution concentration, the better.

【0033】陰極電解試験 表面処理缶に缶用内面塗料を塗膜厚さ5μmに塗装した
(1コート)。この塗装缶の塗料密着性を陰極電解試験
にて評価した。なお、陰極電解試験は、特開平4−12
0453に開示の方法を応用した。試験後の表面を観察
しブリスターの状況を観察した。ブリスター発生なし
を”◎”、直径2mm以下のものが発生を”○”、直径
が2〜5mmのものが発生を”△”、5mm以上が発生
を”×”で示した。
Cathodic electrolysis test An inner surface paint for a can was applied to a surface-treated can to a thickness of 5 µm (one coat). The paint adhesion of the paint can was evaluated by a cathodic electrolysis test. The cathodic electrolysis test was conducted according to
0453 was applied. The surface after the test was observed to observe the state of the blister. "B" indicates that no blisters were generated, "B" indicates that the blisters were 2 mm or less, "B" indicates that blisters were 2 to 5 mm in diameter, and "X" indicates that blisters were 5 mm or more.

【0034】実施例1 以下の表面処理液を用い処理を行った。形成された有機
−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜厚さを以下に併
わせ示す。表面処理液1 75%りん酸(H3PO4) 3.0g/L ピロりん酸ナトリウム(Na4P2O7・10H2O ) 3.0g/L 水溶性重合体固形分 2.0g/L pH 3.0(水酸化ナトリウムで調整)水溶性重合体1 n=5 X1 ,X2 =水素 Y1 ,Y2 =−CH2 N(CH32 導入率=0.25その他 表面処理温度 :60℃ 表面処理時間 :20秒 カ−ボン付着量:20mg/m2 リン付着量 : 4mg/m2 被覆率 :90% 皮膜厚さ :15nm
Example 1 A treatment was performed using the following surface treatment liquid. The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment solution 1 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 3.0 g / L Sodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 .10H 2 O) 3.0 g / L Water-soluble polymer solid content 2.0 g / L pH 3 0.0 (adjusted with sodium hydroxide) water-soluble polymer 1 n = 5 X 1 , X 2 = hydrogen Y 1 , Y 2 = —CH 2 N (CH 3 ) 2 introduction rate = 0.25 Other surface treatment temperature: 60 ° C. Surface treatment time: 20 seconds Carbon adhesion amount: 20 mg / m 2 Phosphorus adhesion amount: 4 mg / m 2 Coverage: 90% Film thickness: 15 nm

【0035】実施例2 以下の表面処理液を用い処理を行った。形成された有機
−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜厚さを以下に併
わせ示す。表面処理液2 フッ化水素酸(HF) 0.05g/L フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 0.1g/L 75%りん酸(H3PO4) 0.1g/L 水溶性重合体固形分 0.4g/L pH 2.7(アンモニア水で調整)水溶性重合体2 n=5 X1 ,X2 =−C251 ,Y2 =−CH2 N(CH2 CH2 OH)2 導入率=0.5その他 表面処理温度 :50℃ 表面処理時間 :30秒 カ−ボン付着量:10mg/m2 リン付着量 :2mg/m2 被覆率 :92% 皮膜厚さ :8nm
Example 2 A treatment was performed using the following surface treatment liquid. The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment liquid Hydrofluoric acid (HF) 0.05 g / L Fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) 0.1 g / L 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 0.1 g / L Water-soluble polymer solids 0.4 g / L pH 2.7 (adjusted with aqueous ammonia) Water-soluble polymer 2 n = 5 X 1 , X 2 = —C 2 H 5 Y 1 , Y 2 = —CH 2 N (CH 2 CH 2 OH) 2 introduced Ratio = 0.5 Other surface treatment temperature: 50 ° C. Surface treatment time: 30 seconds Carbon adhesion amount: 10 mg / m 2 Phosphorus adhesion amount: 2 mg / m 2 Coverage: 92% Film thickness: 8 nm

【0036】実施例3 以下の表面処理液を用い処理を行った。形成された有機
−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜厚さを以下に併
わせ示す。表面処理液3 75%りん酸(H3PO4) 5.0g/L 酸性ピロりん酸ナトリウム(Na2H2P2O7 ) 4.0g/L 水溶性重合体固形分 9.0g/L pH 3.0(水酸化ナトリウムで調整)水溶性重合体3 n=15 X1 ,X2 =−C251 ,Y2 =−CH2 N(CH2 CH2 OH)2 導入率=0.6その他 表面処理温度 :60℃ 表面処理時間 :45秒 カ−ボン付着量:50mg/m2 リン付着量 :10mg/m2 被覆率 :95% 皮膜厚さ :50nm
Example 3 A treatment was performed using the following surface treatment liquid. The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment solution 3 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 5.0 g / L Sodium pyrophosphate (Na 2 H 2 P 2 O 7 ) 4.0 g / L Water-soluble polymer solid content 9.0 g / L pH 3 0 (adjusted with sodium hydroxide) water-soluble polymer 3 n = 15 X 1 , X 2 = —C 2 H 5 Y 1 , Y 2 = —CH 2 N (CH 2 CH 2 OH) 2 introduction rate = 0. 6 Other surface treatment temperature: 60 ° C Surface treatment time: 45 seconds Carbon adhesion amount: 50 mg / m 2 Phosphorus adhesion amount: 10 mg / m 2 Coating rate: 95% Film thickness: 50 nm

【0037】実施例4 以下の表面処理液を用い処理を行った。形成された有機
−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜厚さを以下に併
わせ示す。表面処理液4 75%リン酸(H3PO4) 5.0g/L 酸性ピロリン酸ナトリウム(Na2H2P2O7 ) 4.0g/L トリポリリン酸ナトリウム(Na5P3O10) 1.2g/L 水溶性重合体固形分 10.0g/L pH 3.2(水酸化ナトリウムで調整)水溶性重合体4 n=15 X1 ,X2 =水素 Y1 ,Y2 =−CH2 N(CH2 OH)2 導入率=0.5その他 表面処理温度 :60℃ 表面処理時間 :50秒 カ−ボン付着量 :100mg/m2 リン付着量 : 20mg/m2 被覆率 :98% 皮膜厚さ :100nm
Example 4 A treatment was performed using the following surface treatment liquid. The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment solution 4 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 5.0 g / L Sodium acid pyrophosphate (Na 2 H 2 P 2 O 7 ) 4.0 g / L Sodium tripolyphosphate (Na 5 P 3 O 10 ) 1.2 g / L Water-soluble polymer solid content 10.0 g / L pH 3.2 (adjusted with sodium hydroxide) Water-soluble polymer 4 n = 15 X 1 , X 2 = hydrogen Y 1 , Y 2 = -CH 2 N (CH 2 OH) 2 introduction rate = 0.5 Other surface treatment temperature: 60 ° C. Surface treatment time: 50 seconds Carbon adhesion amount: 100 mg / m 2 Phosphorus adhesion amount: 20 mg / m 2 Coating rate: 98% Film thickness: 100 nm

【0038】実施例5 以下の表面処理液を用い処理を行った。形成された有機
−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜厚さを以下に併
わせ示す。表面処理液5 75%リン酸(H3PO4) 3.0g/L ピロリン酸ナトリウム(Na4P2O7・10H2O ) 3.0g/L 水溶性重合体固形分 2.0g/L pH 3.5(水酸化ナトリウムで調整)水溶性重合体5 n=20 X1 ,X2 =水素 Y1 ,Y2 =−CH2 N(CH2 CH2 CH2 OH)2 導入率=0.75その他 表面処理温度 :50℃ 表面処理時間 :20秒 カ−ボン付着量:15mg/m2 リン付着量 : 4mg/m2 被覆率 :91% 皮膜厚さ :7nm
Example 5 A treatment was performed using the following surface treatment liquid. The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment solution 5 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 3.0 g / L sodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 · 10H 2 O) 3.0 g / L Water-soluble polymer solid content 2.0 g / L pH 3 5 (adjusted with sodium hydroxide) water-soluble polymer 5 n = 20 X 1 , X 2 = hydrogen Y 1 , Y 2 = —CH 2 N (CH 2 CH 2 CH 2 OH) 2 introduction rate = 0.75 and others Surface treatment temperature: 50 ° C Surface treatment time: 20 seconds Carbon adhesion amount: 15 mg / m 2 Phosphorus adhesion amount: 4 mg / m 2 Coverage: 91% Film thickness: 7 nm

【0039】比較例1 以下の表面処理液を用い処理を行った。形成された有機
−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜厚さを以下に併
わせ示す。表面処理液7 75%リン酸(H3PO4) 0.5g/L 水溶性重合体固形分 1.0g/L pH 6.0(アンモニア水で調整)水溶性重合体6 n=10 X1 ,X2 =水素 Y1 ,Y2 =−CH2 N(CH2 CH2 CH2 OH)2 導入率=0.75その他 表面処理温度 :40℃ 表面処理時間 : 5秒 カ−ボン付着量:2mg/m2 リン付着量 :0.2mg/m2 被覆率 :70% 皮膜厚さ :0.3nm
Comparative Example 1 A treatment was performed using the following surface treatment liquid. The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment solution 7 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 0.5 g / L Water-soluble polymer solid content 1.0 g / L pH 6.0 (adjusted with ammonia water) Water-soluble polymer 6 n = 10 X 1 , X 2 = hydrogen Y 1 , Y 2 = -CH 2 N (CH 2 CH 2 CH 2 OH) 2 introduction rate = 0.75 Other surface treatment temperature: 40 ° C. Surface treatment time: 5 seconds Carbon adhesion amount: 2 mg / m 2 phosphorus adhesion amount: 0.2 mg / m 2 coverage: 70% film thickness: 0.3 nm

【0040】比較例2 以下の表面処理液を塗布し水洗を行わないで乾燥した。
形成された有機−無機複合皮膜の付着量、被覆率、皮膜
厚さを以下に併わせ示す。表面処理液8 75%リン酸(H3PO4) 0.01g/L 水溶性重合体固形分 0.02g/L pH 7.0(アンモニア水で調整)水溶性重合体1 n=5 X1 ,X2 =水素 Y1 ,Y2 =−CH2 N(CH32 導入率=0.25その他 カ−ボン付着量:20mg/m2 リン付着量 : 4mg/m2 被覆率 :80% 皮膜厚さ :15nm
Comparative Example 2 The following surface treatment liquid was applied and dried without washing with water.
The amount of the organic-inorganic composite film formed, the coverage, and the film thickness are shown below. Surface treatment liquid 8 75% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 0.01 g / L Water-soluble polymer solid content 0.02 g / L pH 7.0 (adjusted with aqueous ammonia) Water-soluble polymer 1 n = 5 X 1 , X 2 = hydrogen Y 1 , Y 2 = -CH 2 N (CH 3 ) 2 introduction rate = 0.25 Other carbon adhesion amount: 20 mg / m 2 phosphorus adhesion amount: 4 mg / m 2 coverage: 80% Film thickness Sa: 15 nm

【0041】比較例3 市販のリン酸スズ系の表面処理液(登録商標パルホスK
5100:日本パ−カライジング株式会社製)の3%水
溶液を用い50℃−20秒缶スプレ−処理を行った。形
成された化成皮膜の付着量を以下に併わせ示す。 リン付着量 :1mg/m2
Comparative Example 3 A commercially available tin phosphate-based surface treatment solution (registered trademark, Parphos K)
5100: manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) and a can spray treatment was performed at 50 ° C. for 20 seconds. The attached amount of the formed chemical conversion film is also shown below. Phosphorus adhesion amount: 1 mg / m 2

【0042】上記実施例1〜5および比較例1〜3の評
価結果を表1に示す。
Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.

【0043】[0043]

【表1】 評価結果 [Table 1] Evaluation results

【0044】表1の結果より明らかなように、本発明の
スチール製表面処理缶を用いた実施例1〜5は、耐食
性、密着性とも全て極めて優れていることがわかる。一
方、カ−ボン、リン付着量が少ない比較例1および被覆
率の低い比較例2では耐食性および密着性が劣り、市販
のリン酸スズ系薬剤を使用した比較例3でも、耐食性、
塗料密着性が充分でないことがわかる。
As is clear from the results in Table 1, Examples 1 to 5 using the steel surface-treated can of the present invention are all extremely excellent in both corrosion resistance and adhesion. On the other hand, in Comparative Example 1 with a small amount of carbon and phosphorus attached and Comparative Example 2 with a low coverage, the corrosion resistance and adhesion were poor, and even in Comparative Example 3 using a commercially available tin phosphate-based chemical, the corrosion resistance and
It turns out that paint adhesion is not enough.

【0045】[0045]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
に係わるスチール製処理缶により、耐食性および塗料密
着性が優れたスズめっきスチール製処理缶およびその処
理方法を提供できるという優れた効果を奏する。
As is clear from the above description, the steel processing can according to the present invention has an excellent effect of providing a tin-plated steel processing can excellent in corrosion resistance and paint adhesion and a processing method therefor. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明で使用する水溶性重合体の化学式を示
す図面(化1)である。
FIG. 1 is a drawing (Formula 1) showing a chemical formula of a water-soluble polymer used in the present invention.

【図2】 図1の水溶性重合体のZ基を示す図面(化
2)である。
FIG. 2 is a drawing (Formula 2) showing a Z group of the water-soluble polymer of FIG. 1.

【図3】 本発明で使用する水溶性重合体の化学式を示
す図面(化3)である。
FIG. 3 is a drawing (Formula 3) showing a chemical formula of a water-soluble polymer used in the present invention.

【図4】 図3の水溶性重合体のZを示す図面(化4)
である。
FIG. 4 is a drawing showing Z of the water-soluble polymer of FIG.
It is.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C23C 22/23 C23C 22/23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C23C 22/23 C23C 22/23

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スズめっき鋼板を加工しかつスズめっき
面に表面処理を施した缶において、カ−ボンを主成分と
する有機化合物と無機リン化合物とからなり、厚さが5
〜1000nmである皮膜を90%以上の表面被覆率で
被覆した有機−無機複合皮膜を有し、その有機化合物の
付着量がカ−ボンとして5〜300mg/m2 でありかつ、
無機リン化合物の付着量がリンとして1〜60mg/m2
あることを特徴とするスズめっきスチール製表面処理
缶。
1. A can in which a tin-plated steel sheet is processed and a tin-plated surface is subjected to a surface treatment, comprising a carbon-based organic compound and an inorganic phosphorus compound, and having a thickness of 5%.
An organic-inorganic composite coating in which a coating having a thickness of about 1000 nm is coated at a surface coverage of 90% or more, and the amount of the organic compound deposited is 5 to 300 mg / m 2 as carbon;
A tin-plated steel surface-treated can characterized in that the amount of the inorganic phosphorus compound attached is 1 to 60 mg / m 2 as phosphorus.
【請求項2】 前記有機化合物が下記一般式で示される
重合体である請求項1記載のスズめっきスチール製表面
処理缶。 【化1】[但し、式(I)において、X1 およびX2
は、それぞれ互いに独立に、水素原子、C1 〜C5 アル
キル基またはC1 〜C5 ヒドロキシアルキル基を表し、
1 およびY2 は、それぞれ互いに独立に、水素原子ま
たは、下記式(II)により表されるZ基: 【化2】(但し、式(II)中、R1 ,R2 は、それぞ
れ互いに独立に、水素原子、C1 〜C10アルキル基また
はC1 〜C10ヒドロキシアルキル基から選ばれた1員を
表す)を表し、前記重合体分子のベンゼン環に結合して
いるZ基の各々は、互いに他から異なっていてもよく、
あるいは他と同一であってもよく、前記重合体分子中の
各ベンゼン環の前記Z基置換数の平均値は1.0以下で
ある。]
2. The tin-plated steel surface treatment can according to claim 1, wherein the organic compound is a polymer represented by the following general formula. Wherein, in the formula (I), X 1 and X 2
Each independently represents a hydrogen atom, a C 1 -C 5 alkyl group or a C 1 -C 5 hydroxyalkyl group,
Y 1 and Y 2 are each independently a hydrogen atom or a Z group represented by the following formula (II): (wherein, in the formula (II), R 1 and R 2 are each other Independently represents a hydrogen atom, a C 1 -C 10 alkyl group or a member selected from a C 1 -C 10 hydroxyalkyl group), and each of the Z groups bonded to the benzene ring of the polymer molecule. May be different from each other,
Alternatively, it may be the same as the others, and the average value of the Z group substitution number of each benzene ring in the polymer molecule is 1.0 or less. ]
【請求項3】 前記無機リン化合物がリン酸化合物、縮
合リン酸化合物、リン酸ジルコニウム化合物およびリン
酸チタンから選ばれる1種以上である請求項1記載のス
ズめっきスチール製表面処理缶。
3. The tin-plated steel surface treatment can according to claim 1, wherein the inorganic phosphorus compound is at least one selected from a phosphoric acid compound, a condensed phosphoric acid compound, a zirconium phosphate compound and titanium phosphate.
【請求項4】 前記加工が絞りしごき加工である請求項
1に記載のスズめっきスチール製表面処理缶。
4. The tin-plated steel surface-treated can according to claim 1, wherein the processing is drawing and ironing.
【請求項5】 0.5〜30g/Lのリン酸イオンと、
0.1〜20g/Lの縮合リン酸イオンあるいは0.0
5〜10g/Lの錯フッ化物イオンと、0.1〜40g
/Lの前記一般式(I)の水溶性重合体[但し、重合体
分子中の各ベンゼン環の前記Z基置換数の平均値は0.
2〜1.0であり、かつnは2〜50の平均重合度を表
す。〕とを含み、且つ、pHが2.2〜4.5の表面処
理液を35〜65℃に加温し、スズめっきスチール製缶
に5〜60秒スプレ−処理し、その後、水洗して加熱乾
燥する処理を行うことにより請求項1記載のスチール製
表面処理缶を得ることを特徴とするスズめっきスチール
製缶の表面処理方法。
5. A phosphate ion of 0.5 to 30 g / L,
0.1 to 20 g / L of condensed phosphate ion or 0.0
5 to 10 g / L complex fluoride ion and 0.1 to 40 g
/ L of the water-soluble polymer of the general formula (I) [provided that the average number of substitutions of the Z group of each benzene ring in the polymer molecule is 0.1.
2 to 1.0, and n represents an average degree of polymerization of 2 to 50. And a surface treatment solution having a pH of 2.2 to 4.5 is heated to 35 to 65 ° C., spray-treated on a tin-plated steel can for 5 to 60 seconds, and then washed with water. A surface treatment method for a tin-plated steel can, characterized by obtaining a steel surface-treated can according to claim 1 by performing a heat-drying treatment.
JP10066624A 1998-03-17 1998-03-17 Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can Pending JPH11264075A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10066624A JPH11264075A (en) 1998-03-17 1998-03-17 Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10066624A JPH11264075A (en) 1998-03-17 1998-03-17 Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11264075A true JPH11264075A (en) 1999-09-28

Family

ID=13321241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10066624A Pending JPH11264075A (en) 1998-03-17 1998-03-17 Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11264075A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002061175A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 Nihon Parkerizing Co., Ltd Surface treating agent for metal material and method for treating surface
JP2003063518A (en) * 2001-08-23 2003-03-05 Daiwa Can Co Ltd Steel di can
WO2009025390A1 (en) 2007-08-23 2009-02-26 Nippon Steel Corporation Environmentally friendly steel sheet for container material, process for producing the same, and environmentally friendly laminated steel sheet for container material and precoated steel sheet for container material each produced from that steel sheet
JP2009120919A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Nippon Steel Corp Steel sheet for container and method for manufacturing the same
WO2011126137A1 (en) 2010-04-06 2011-10-13 新日本製鐵株式会社 Process for production of steel sheet for container material which has reduced load on environments, steel sheet for container material which has reduced load on environments, and laminate steel sheet for container material and coated precoat steel sheet for container material which are produced using the steel sheet
JPWO2016076073A1 (en) * 2014-11-10 2017-04-27 新日鐵住金株式会社 Plated steel sheet and manufacturing method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002061175A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 Nihon Parkerizing Co., Ltd Surface treating agent for metal material and method for treating surface
JP2003063518A (en) * 2001-08-23 2003-03-05 Daiwa Can Co Ltd Steel di can
WO2009025390A1 (en) 2007-08-23 2009-02-26 Nippon Steel Corporation Environmentally friendly steel sheet for container material, process for producing the same, and environmentally friendly laminated steel sheet for container material and precoated steel sheet for container material each produced from that steel sheet
US8404357B2 (en) 2007-08-23 2013-03-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Environmentally-friendly steel sheet for a can or a container as well as laminated and pre-coated steel sheet by using it
JP2009120919A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Nippon Steel Corp Steel sheet for container and method for manufacturing the same
WO2011126137A1 (en) 2010-04-06 2011-10-13 新日本製鐵株式会社 Process for production of steel sheet for container material which has reduced load on environments, steel sheet for container material which has reduced load on environments, and laminate steel sheet for container material and coated precoat steel sheet for container material which are produced using the steel sheet
JPWO2016076073A1 (en) * 2014-11-10 2017-04-27 新日鐵住金株式会社 Plated steel sheet and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0664348B1 (en) Method and composition for treatment of metals
JP2010084198A (en) Surface treatment method for aluminum wheel and alkali etching liquid
JPH11229156A (en) Aluminum alloy treated can and its treatment
JP3333611B2 (en) Hexavalent chromium-free chemical conversion surface treatment agent for aluminum and aluminum alloys
JP6505126B2 (en) Multilayer substrate and manufacturing method
JPH09202977A (en) Composition and treatment for passivating aluminum and/ or zinc
TW201619449A (en) Electroceramic coating for magnesium alloys
CN112771204A (en) Method for modifying hot-dip galvanized surfaces
JP2771110B2 (en) Surface treatment composition for aluminum-containing metal material and surface treatment method
Wang et al. Sealing effect of surface porosity of Ti–P composite films on tinplates
JPH07126858A (en) Chemical conversion treatment solution composition for magnesium-containing metal, chemical conversion treatment and chemical conversion-treated material
JPH11264075A (en) Tin-plated steel surface treated can and surface treatment of tin-plated steel can
JPH09502768A (en) Pre-cleaning for phosphating metal surfaces
JP2782451B2 (en) High corrosion resistance superimposed plated steel sheet
JP2005325401A (en) Surface treatment method for zinc or zinc alloy coated steel
JP5428105B2 (en) Black chemical conversion treatment liquid, chemical conversion treatment method and chemical conversion treatment member for magnesium alloy
JP2004018992A (en) Nonchromium type aluminum underlayer treatment material having excellent coating film adhesion and acid elution resistance
JPH0790612A (en) Self-deposition surface treating agent of metallic material and surface treatment
JP3544761B2 (en) Surface treatment composition for aluminum-containing metal material and surface treatment method
JP2005007771A (en) Precoated stainless steel sheet excellent in corrosion resistance
JPH09136062A (en) Can made of aluminum alloy bearing resin coating
JP3816986B2 (en) Composite coating-coated aluminum material or aluminum alloy material excellent in lubricity and method for producing the same
EP1205579B1 (en) A chemically processed steel sheet excellent in corrosion resistance
JP4249092B2 (en) Method for producing Al-Mg-Si aluminum alloy sheet with excellent corrosion resistance after painting
JP2003293168A (en) PRECOATED Al-Si ALLOY PLATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE