JPS58161794A - 塗装耐食性に優れた製缶用表面処理鋼板 - Google Patents

塗装耐食性に優れた製缶用表面処理鋼板

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JPS58161794A
JPS58161794A JP4391382A JP4391382A JPS58161794A JP S58161794 A JPS58161794 A JP S58161794A JP 4391382 A JP4391382 A JP 4391382A JP 4391382 A JP4391382 A JP 4391382A JP S58161794 A JPS58161794 A JP S58161794A
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plating
tin
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amount
corrosion resistance
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JP4391382A
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Takao Saito
斎藤 隆穂
Toshio Odajima
小田島 壽男
Kazuya Ezure
江連 和哉
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製缶用素材として塗装耐食性及びシーム溶接性
に優れた低コストの製缶用表面処理鋼板Kliするもの
であみ。
劇飯用表閣処履鋼板としては、一般に電気錫メ、キ鋼1
[(以下ブリキと称す)と電解り賞ム酸処曹鋼板(以下
テFIB−CTと称す)が広く用いられている。先ずブ
リキは製缶用材料として最も一般的なものであり、その
用途%裸使用されるもの、さもK11tlを施し良後、
錫の耐食5性を生かして、いわゆる食料缶勢食All器
に使用されたp、1.84缶、ベール缶、 ***勢に
も巾広く使われていることは周知の通りである。又、製
缶方法をして奄缶胴接合法として接着法ti&<ハンダ
付法、及びシーム溶接法を採用した天板、地板、缶胴部
よりなる3ピ一ス缶のみならず、錫の固体潤滑性を生か
した絞り、しごき加工を行う缶胴と缶底が一体となった
2ピ一ス缶素材としても使用されている。
TFS−CTは比較的に腐食性が少ない飲料缶に主とし
て使用される他18J缶勢に4使われている。
製缶方法としては一部絞り缶(いわゆるDRD缶)に使
われる例があるが、大部分が3ピ一ス缶である。その缶
胴接合法は接着法が主であシ、シーム溶接法を採用する
場合は、表部のクロム層を研削除去する必要からコスト
高となり一般的でない・このように従来のブリキ及びT
FS−CTは互いにその長所を生かしながら使用されて
きたが、ブリキにおいては近年錫価格の上昇が着しく、
製缶コスト低減のためからもブリキのTFS−CT化へ
の移行が活発である。しかし、ブリキのTFS−CT化
に当って、□ 缶内に充填せしめる内容物の種類によっては内容物の長
期保存性が劣ること、又、TFS−CTの接合法が主と
して接着法に@定されるため、魚、畜肉缶等いわゆる一
般食缶に用いられる加熱殺菌、又近年そ01111が増
大している、コーヒー缶部のようにレトルト殺菌の工S
t経るものは、加熱による缶胴接着部の接着!1度劣化
が避けられない勢内容物の保存性及び製缶加工上の問題
がある。
一方、3ピ一ス缶の缶胴接合法として用いられるシーム
溶接法の技術鉱、近年着しい発展を遂げ、その綴金郁O
W1度が前述し九級着法よりも大巾に優れ、又ハンダ付
法において間亀とされる内容物中へIf)pb溶出の問
題も起らない利点もあシ、退部製缶業界において盛んに
採用されるに到りた。
しかしながら、このシーム溶接法によりて工業的に製缶
できるのは現時点ではブリキのみであシ、’rrs−c
t a前述し良ように、その表面に存在するり四ム層の
融点が弗常に高いため接合不嵐を起こし、工業的WCd
製缶不能である。したがってブリキによるシーム溶接缶
K11lらねdならぬが、前述したようにブリキ祉嵩材
bストが高くなるため、コスト低減をねらりて、錫メッ
キ量を簿くした薄目付ブリキを指向する。しかし、この
ように−メッキ量を減少すれば必然的に内容物長期保存
性が劣化することになる。
以上述べた主旨で缶内容物長期保存性をねらって錫メッ
キの前に二、ケルメツ中層を重層させる表面処1lfI
s板が特公昭43−12246や%−昭53−6863
4−で報告されている。確かに、ニッケルと錫を2層に
メッキしたのち、加熱工程で生じるニヅケルと錫の合金
層が耐食性向上効果を有するもので有効である。しかし
、いずれの報告本、二、ケル及び錫はそれぞれ単独に限
定範囲が示されているKすぎず、前記した錫のコストダ
ウンと内容物長期保存性の両面から最適範囲を求めるこ
とは不可能である。
本発明者等は、上記した現状に#にみ、%に製−缶材料
として低部メツ中を指向しつつ、前記ニッケルと錫の1
層メッキに焦点をしぼり、主として塗装後使用する缶内
面長期保存性の優れ九新素材の研究−発を行っ九結朱、
製缶稜缶内面側となる面に二、ケルと錫の重層メッキす
る場合、二、ケルと錫を特定領域K1m1定して使用す
れに製缶用材料として%Klk装耐食性に優れた新表面
処理−板が得られることを知見しえものである0本発明
の登旨とするところは、少くとも銅板の片面に二、ケル
メシキ層と鋏二!ケル層の表面に錫メッキ層を重層させ
え銅板上に、1〜50■/m”のクロム処理層を両mK
被覆させた表面処理−板において、錫とニッケルの重層
メッキ層中の各メッキ量をそ好壇しくは なる関係式を全て満足する領域に限定することによって
、塗装耐食性に優れた製缶用表面処理鋼板を得ようとす
るものである。
以下に本発明者等が種々試験した結果をもと九本発明の
詳細な説明する。
一般九二、ケル、錫重層メッキにおいて、例えは錫メッ
キ量に対して二、ケルメッキ量が多過ぎると、%に7ラ
ンジ加工部等の加工部の塗装耐食性が劣化し、又逆に錫
ノブキ量に対してニッケルメッキ量が少な過ぎると、缶
内容物として含硫食品(魚、畜肉)を充填する場合缶内
面が黒変するいわゆる耐硫化性能の劣化現象が生ずる。
したがって、二、ケルメッキ量及び錫メッキ量を単独で
上下限値で制限するのみでは、缶内面塗装缶として要求
される塗装耐食性ケすべて満足するととはできない。
本発明者勢はζ塗装耐食性に強い缶材料を得る目的で前
記ニッケルと錫の重層ブリキ層中の二。
ケル及び錫の適正領域を求めるべく、種々の塗装耐食性
テストを実施し良、即ち、第1図はUCC(塗膜下腐食
ア/メーカットコロージ冒ン)テスト結果、第2図は耐
備化黒変テスト結呆をそれぞれ示した実験例てあ)、第
3図は第1111.第2図の結果を壇とめえものである
。なお、各テスト方法を簡単に説−する・ (’r)ucc(yン/−1ツトフイルムコローゾ璽ン
)テスト ニーキシフェノール塗料をNi −8* 2層被後面に
45If/4m” Ik布し205℃xio分の焼付、
さらに1g0でX10分の追加焼付を行い塗装し丸面に
ナイフスクラダチを入れた後、腐食液(1,5暢クエン
酸−1,54食塩等の混合液)中に浸漬し、CO,ガス
をパブリンダしながら50℃で3日間保定した後、スク
ラッチ部をチーブ剥離してスクラッチ周辺部の腐食状態
を判定した0本法は製缶用材料の塗装後針食性を評価す
る一般的手法である。
(→耐価化黒変テスト 拳法は、缶内容物として、薫陶、畜肉勢含硫食品を充て
んする一般食缶において、長期保存後内容物中の硫黄分
がメシキ被覆金属又地鉄と反応して黒色の硫化物が生じ
缶内面が黒変するという、いわゆる硫化黒変に対する性
能を評価するテストである。
すなわち(イ)と同様なmsを施したサンプル中央部に
Erg試験器で4■の張り出し加工管行ったサンプルを
挿入した市販缶中にサケ水煮をり/ダックし、125℃
で90分のレトルト処理1行い、24 hr以上かけて
徐冷後、開缶し、サンプル表面の黒変状態を目視判定し
た。各図とも評価テスト結果はO20,Δ、×(良←息
)4段階評価て示し、縦軸に二vケルメッキ量(P/m
”)を横軸に錫メッキ量(P/m” )をそれぞれ示す
第1図及び第2図かられかるように、塗装耐食性に及は
すニッケルと錫の最適バランスは各テスト内容によって
異なり、総合的忙塗装耐食性が優れ九二、ケルと錫のバ
ランスは第3図○印評価以上(出荷規準内)の領域〔口
に示されるもので、錫メッキ量及び二、ケルメッキ量を
それぞれ事。
yとしたとき なる関係式を全て満足する領域となる。
なお、この領域(1)中で%KQ印評価を得た領域(1
)で示される領域がiugi耐食性として最も好ましい
領域である。この領域は、前記(1)と同様数式にで示
せば となる。
とζで、上記ニッケルと錫各メッキ量を前記領械Ka定
すればなぜ高IIi装耐食性を有するが明確な1由は定
かではないが、以下の如く思料する。
即ち、エリケルと錫の重層ブリキを行ったのち、ブリキ
のり7a−工Sによりて加熱処理されたシ、又このよう
な加熱工11會経ないものでも製缶時の塗膜焼付工程で
ニジケルと錫がそれぞれ合金化しN1− Sn合金層が
形成されろ。このN1−8m合金層はその水素過電圧が
高く腐食電流も小さいため高耐食性を有することは周知
の通りである。この合金層中のニッケル及び錫のバラン
スがとれずに、例えば錫のメッキ量に対し、二、ケルメ
ッキ量が極端に多い場合、合金化後も二、グルメツキ層
が多量に残存したり、又Ni −8!1合金層の合金化
比率が最適範囲を外れた状態になる。なお最適な合金比
率は錫が40〜80畳、二、ケルか60〜20嘔程度と
考えられる0周知のとお〕、ニッケルはその電位が非常
圧貴であり、当然地鉄との間のがルパニッタアクシ璽ン
も大きくなるため、特に製缶時wAりて臨膜やメッキ層
に達するスリ疵會つけた損傷部や、7ランノ加工勢の加
工部位では他の無損傷部に比し当然塗装耐食性が劣化す
る4のと考えられる。したがって例え製缶時に損傷を受
けても常に缶内容物の長期保存性を満足させるには、t
lpJ3図の少くとも(1)の領域内に入るニジケルと
錫の各メッキ量バランスを保つ必要がある。
本発明の新表面処理鋼板を製造する方法は、特に限定す
るものでなく、一般のブリキ製造工程をそのオt*用で
VI!為・本発I明は、エプケ★及び錫メvdP量を前
記適正領域〔!〕好ましくは〔■〕の領域に入るように
メツ命すれは爽い、メッキ方法は4IK限定するもので
はなく、電気メψキ、化字メ豐キいずれでも嵐いが、通
常は電気メνキが用いられ一般的である。なシ本発’A
 Id Nl −Sm合金層O働Iがam耐食性向上に
必須資性であるが、通常のブリ今製造工1mKあるり7
0−加熱工程を経れば必然的KNI−11m合金層は生
じるし、例えこのす7−一加熱ニーを経ず製造されても
、いずれ製缶時Klk誤焼付工1て150〜200℃、
10分1!変焼付を数−Wkb返すうちにニッケルと錫
が周体拡散によって合金化し、Ni −8%金合金が形
成される。なお、このNi −8+a合金層は本発明に
おける二、ケル及び錫の適正領域内であれId’)70
一時生じる4のも、製缶焼付時に生じるものも塗装耐食
性能は事実上はぼ同勢であることが種々の実験で確認さ
れている。
又、メッキ浴として4%に限定するものでなくに、グル
メシキ浴としては一般的なワット浴でも良いし、又スル
ファミノ酸浴、全硫酸塩浴等種々の浴が用いられる。
錫メッキ浴としても公知のPSA浴(7エロスタン浴)
、塩化物浴(ハロゲン浴)又錫酸ソーダを銀源とするい
わゆるアルカリ浴部のメッキ浴が使用てきるが特に限定
しない。
本発明による製缶用表面処理−板の二、ケルと錫重層メ
ッキの両面にはクロム処理層を設は耐食性向上を計るが
、このクロム処理方法については電解クロム酸処理が一
般的であるが特にこれに限定する亀のではない、クロム
処理層の構造についても、通常ブリキのクロメート処理
法によって得られるクロム水和酸化物を主体とする本の
でも、又TFS−CTとIII似のメvdP浴で金属ク
ロムと非金属クロム層から成るものて吃良く、その用途
に応じて適時選択すれば良い。
ただし、クロム処理層の被覆量については、全クロム量
とじて片WJ轟り1〜50Wj?/FN” に限定する
。全り胃ム量が1呼/m”以下だと塗装耐食性が不良と
なりs 5G’1g/m”だと缶胴接合法としてシーム
漕皺法を採用する場合、金属クロム又は弗金属りレム層
0@点が高く、さらに非金属り■ム層の電気−導度が劣
るためシー五S袈性が劣化するためである。なお、本発
明においてもプリ命中テFa−C丁等に通常形成される
油膜層を形成した方が好オしい・これ妹製缶工1中の防
錆や輸送時生ずるアブレージ盲ンや製缶時のスリ疵防止
勢に有効である。
本発−の製缶用表面処理鋼板は、少くともNi−81重
層メメッ層を構成するIk懺用脂缶材料のすべてに適用
できるもので1両面組−8m重層メメッはもちろんのむ
と、本発明者勢が先に%願昭56−6176LKよ勤出
願゛した片面二、ケルメヅキ、片11N1−81重層メ
ツdP面構造よシなる異種重層メ、中鋼板にも適用でき
るものでるゐ、この異種重層メya?の場合缶内容物保
存を資する内i]IIIiIKNl−gm重層メ!キ面
を嶋て、缶外面をブリヶルメ、キとして塗装性及びシー
ム溶接性を重視する3ピ一ス缶や2ピ一ス缶に利用すれ
ば、缶内容物保存性をさらに延長することができる。
9上説明したように、本発明は単にニッケル及び錫メッ
キ量管最適バランスに限定するだけで、通常ブリキ製造
設備を改造することもなく、そのままの設備て製造する
ことが可能である。また、高価な錫の使用量も少く、%
に缶内面長期保存性を確保できる塗装用製缶材料として
最適なものである。
以下に本発明の表面処l1fI14板について実施例を
示して具体的に説明する。
実施例1゜ 通常の方法で表面清浄化した銅板に(1)に示す条件で
ニッケルメッキを施し、さらに(2)K示す条件で錫メ
ッキを施した。そしてそのまt(3)及び(4)に示す
条件で電解クロム酸処理を行い、続いて公知の方法でジ
オクチルセバケートの油膜を片面当り419 / m 
”塗布した。
かかる後(5)に示す条件で製缶用m膜を形成させた稜
各論評価テスト罠供した。但しシーム添接性評価の際は
塗装は行わず塗l[焼付に相当する熱処理のみを行った
拳 (1)  Ni804@6H,O250IiANi被覆
量(片面肖り)NIC12−6H,050μ   0.
1597m” 、0.3 P/JH,80,309ん 浴温    50℃ 陰極%流密度 10〜50 A/ dm”(2)  硫
酸錫      25トT   Sn被嶺量(片面当り
)、浴温      40℃ 陰極電流密度    20A/dm” (3)  Na2Cr2O7251i+/J   クロ
ム被・量陰1kllll密度    10A/dm” 
   K @B 9 )(4)  Cr Os    
  10011/13     クロム徴徨量H2So
41p、/A     151111&/m”  (全
クロム浴温       40℃    として、片面
肖り)陰極電流密度 40A/dm鵞 (5)  製缶用エポキシ、フェノール塗料(缶内面用
)塗布Jt45q/dm(片面当り乾燥重量)焼付条件
 205℃×10分追焼 180℃XIO分実施例2゜ 通常の方法で表面清浄化した鋼板K(1)に示す条件で
ニッケルメッキを施し、さらに(2)に示す条件で錫メ
ッキを施した。
そして(3)に示す条件で加熱処理(いわゆるす70−
)を行いニッケルと錫を合金化させた後、(4)。
(5)に示す条件で電解クロム酸処理を行い、続いて公
知の方法でジオクチルセパケートの油膜を片面当り4〜
/ m ”塗布した。
かかる徒実施例1と同様な製缶用血族を形成し、各権評
価テストを行った。シーム溶接テストの際も実施例1と
同様である。
(1)  Nl5O4−6H20300P/J    
Ni ila量(l当t))浴温     50℃ 陰極−R’1fll  10”50A/dm”(314
Si’ /J Sm804−4P/Jフエノールスルフ
オン酸(1)7ラツクス中へdip後、直接通電によっ
て270Cまで急熱し、直ちに水中で急冷する。
(4)実施例1の(3)と同じ (5)  実施例1の(4)と同じ 比較例1゜ 比較例1は実施例1の比較例であシ、実施例1の二、ケ
ルメッキ条件(1)、錫メッキ条件(2)、−解クロム
酸処理条件(3)、(4)がそれぞれ下記の(1)〜(
4)に示すように相異する。m装条件、テスト条件等は
実施例1と−じである。
(1)浴条件齢実施例1(1)と同じ 但しNl被徨量
(片面当や)004.0.15.0.6 (2)浴条件等実施例1(2)と同じ 但しsIK被覆
ml(片面当り)0.05.0.6.1.8 05〜/W?、10〜/− 15Wrr? 、60W//rr? 比較例2゜ 比較例2は実施例2の比較例であり、実施例2の二、ケ
ルメッキ条件(1)、錫メッキ条件(2)、電解クロム
酸処理条件(4)、(5)がそれぞれ下記の(1)〜(
4)K示すように相異する。但し実施例2(3)の加熱
条件は全く同じである。塗装条件その他は実施例1と内
1じである。
(1)  浴条件等実施例2(1)と同じ 但しN1被
8!(片面当り)0.04.0.2.0.6 (2)浴条件4実施例2(2)と同じ 但しSn 被a
kk (片1i当F) )0.05.0.8.1.8 (3)浴条件勢実施例2(4)と同じ 但しクロム被覆
量(片面当り)0.5■/m” (4)浴条件醇実施例2(5)と同じ 但しクロム被援
量15■/m暑、60■/− そして従来例としては、片面尚夛の錫被覆量2、8 f
f/ln” (内合金層中の錫量0.8 f//m” 
)、クロメート量として片面当’) 5〜7 ”Gt/
m” (Totat crとして)の通常ブリキ(以下
す2SETと称す)、又片面当りの1i−Cy、0X−
Crの被覆量がそれぞれ80〜90897m” 、 1
0〜15111p/m冨のTF’S −CTを用いた。
塗装条件、テスト条件等は実施例1と同じである。
試験項目としては以下に示す(A)〜(ト)の項目を行
いその性能を評価した。
(4) UCC(アンl−カダトフィルムコロージ箇ン
)テスト本文中で記述の試験方法 俤)腐食液浸漬テスト 拳法も(4)UCCテストと同様製缶用材料の塗装後耐
食性を評価する一手法であり、サンプル中央部KErx
試験器で4■の張り出し加工を行った後、端面(サンダ
ルの切り口)又裏面を完全にシールし、グラスチック容
器中のN2がスで脱気した下記の腐食液中に浸漬して、
50℃で2i1間保定した後サンダルの腐食状態を目視
判定した。
腐食液は(1):市販100鳴オレンジゾエース(2)
:市販100優トマトジエース (C)  耐硫化黒変テスト 本文中で記述の試験方法 (D)  塗膜密着性テスト サンダルをそのまま(1次密着)、又3優食塩水中に浸
漬し、125℃X90分レトルト処理した後(2次密着
)、及び試験項目(A) 、 (B)、(C)の各塗装
−1食性テスト実施後(耐食性テスト後密着性)、塗膜
に2■間隔のコパン目をナイフで入れ、テープ剥離する
ことによって評価した。
(ト)) シーム溶接性テスト シーム#線機を使用して各サンプルの同槍の撒′fr0
.4閣のラグ巾で1ね合せて、加圧力50kj。
2次’Ij4の溶嫉亀流4.5 kAの条件でシーム溶
接し、シーム溶接部の強度は衝撃テストで、シーム溶接
部の外観は目視で評価した。
以上実施例1,2、比較例1,2、及び従来例+ 25
 E T %TFI−C’r ID(A) 〜@)各評
価項目のテスト結果を第−表に示した。
第−表より比較例1〜6#′i実施例1、すなわちリフ
ロー等加熱工程を経ないものについての比較例であ夛、
第−表、備考に示すようKXtず比較例1〜4にニッケ
ル及び錫が本発明錫、ニッケルの適正領域外であるもの
であり、UCCテスト、浸漬テスト勢の塗装耐食性が劣
り、又比較例7はクロメート被覆量が本発明限定範囲以
下の例であシ、シーム溶接性能は良好であるが、塗装耐
食性塗膜密着性が著しく劣る。比較例8はクロメート被
覆量が本発明限定範囲以上のものであシ、塗装耐食性等
は良好であるが、シーム溶接性が著しく劣る。
比較例7〜12は実施例2、すなわちリフロ一工程等加
熱工程を経た本のについての比較例であり、前述同様、
比較例7〜l0Viニツケル及び錫が本発明限定範囲外
の例であり、UCCテスト、浸漬テスト等の塗装耐食性
が劣り、又比較例11゜12Fiクロメート被覆量がそ
れぞれ限定範囲以下、以上の例であシ、それぞれ塗装耐
食性及びシーム溶接性が劣る。
又従来例1はφ25ブリキであり、特に耐硫化黒変性能
、塗膜密着性が本発明新素材より劣り、従来例2はTF
S−CTであシ、特にUCCテスト、100チオレンジ
浸漬テストのような強酸性試験液による塗装耐食性テス
ト結果、又シーム溶接性が本発明新素材と比較し劣って
いる。
【図面の簡単な説明】
第1図は製缶材料の耐食性評価テストの1つであるUC
Cテストにおけるニッケル及び錫メツキ付着量のバラン
ス評価特性図、 第2図は第1図と同じく耐硫化黒変テストの評価特性図
、 第3図は本発明の適正ニッケルと錫の領域を示す第1図
及び第2図の総合評価特性図である。 第1図 Sn (wン S7?(少一つ 第3図 し 5n(’i/mつ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 少くとも鋼板の片面に二、ケルメッキ層と該二、
    ケル層の表FIJK錫メッキ層を重層はせた銅板上に]
    !!にクロム量として片面当り金属クロム換算で1〜5
    0■/m”のクロム処理場を形成したシ缶用族面処理鋼
    板において、前記錫及び二、ケルからなる重層メッキ層
    中の各メッキ付着量が、錫メ、キ付着量7〜/m” r
     ニッケルメッキ付着111m?/m”として なるN係式で囲まれた領域にあることt−特徴とした塗
    装置食性に優れた製缶用表面処理銅板。 2、錫及び二、ケル付着量が、−メッキ付着飯* iy
    / m”、ニダケルメq’P付着量νM9/−として、
    なる関係式でI!1trL九領域にある特許請求の範囲
    IN1項記執のam耐食性に優れた製缶用表面処理鋼板
JP4391382A 1982-03-19 1982-03-19 塗装耐食性に優れた製缶用表面処理鋼板 Pending JPS58161794A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60208494A (ja) * 1984-03-31 1985-10-21 Kawasaki Steel Corp 溶接性に優れたシ−ム溶接缶用表面処理鋼板
DK178476B1 (da) * 2013-05-31 2016-04-11 Elplatek As Dekorativ krom-overflade som udelader brugen af hexavalente kromelektrolytter i produktionen, samt minimerer nikkelafgivelse fra overfladen

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