JPS58207388A - マツト仕上げ製缶用表面処理鋼板 - Google Patents

マツト仕上げ製缶用表面処理鋼板

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JPS58207388A
JPS58207388A JP8987982A JP8987982A JPS58207388A JP S58207388 A JPS58207388 A JP S58207388A JP 8987982 A JP8987982 A JP 8987982A JP 8987982 A JP8987982 A JP 8987982A JP S58207388 A JPS58207388 A JP S58207388A
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JP
Japan
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tin
layer
steel plate
coating
nickel
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Pending
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JP8987982A
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English (en)
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Takao Saito
斎藤 隆穂
Toshio Odajima
小田島 寿男
Kazuya Ezure
江連 和哉
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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】 本発明は通常のブリキ製造工程で施される錫被覆層の加
熱溶融工程、いわゆるメルト処理を行わなくても、錫彼
覆層沼融までには至らない加熱処理を行うことによって
、錫被覆層を加熱溶融した通常のブリキと同等臭上の性
能を有する表面処理鋼板を得ること主目的としたもので
ある。
製缶用素材として最も広く使用されているものは錫被覆
層が加熱溶融処理された゛電気錫メッキ鋼板(以゛トプ
リキと称す)であり、食品保存用途として食缶、18,
1缶、ベール缶等の雑缶、さらにビールや飲料水等のび
んの王冠とその用途は広い。
ブリキは周知のように、鋼板表面に′電気錫メッキを施
した後リフロー又はメルト工程2!+(以下単にリフロ
ーと称す)と称する加熱工程を経て、錫メッキ層を溶融
処理した後、ただちに急冷処理することによって、錫が
′電着されただけの白色、無九沢の表面を鏡面状態とし
て、クロメート処理及び塗油処理を行ったブライト仕上
げのブリキとするものである。ブリキの製造工程中リフ
ロー処理は、前記した表面光沢を得る目的の池にリフロ
ーによる耐食性向上の働きも見逃せない。鋼板表面錫被
覆層の加熱溶融化処理が行われていない状態(以下マッ
ト状態と称す)では錫メッキ層にiピンホールが多く存
在し、そのままでは耐食性が悪い。しだがってリフロー
処理を行ってマット状態に電着している錫粒子を溶融し
、相互に拡散結合させてピンホールを減少させるととも
に素地鉄との間に緻密な、しかも耐食性に優れた鉄・錫
合金層を形成させることによって、製缶用素材として必
要な優れた耐食性を有する素材となす重要な働きがある
しかるに、このリフロー処理は技術的にその調整がむず
かしく、例えば不適当な処理を行った場合、耐食性はか
えって劣化したり、不均一加熱により部分的な溶融錫流
れ模様等が時として発生し、表面外観不良を呈する。又
、リフロー処理することは、錫層を一度錫の融点(2う
2゛C)以上に加熱し溶融させることになり、当然錫層
の表面には錫の酸化物が生成し、塗装後使用する用途で
は、塗料密着性が劣化する。又、一般に、リフロー処理
は鋼板へ直接通電する方法がとられるため多大の成力を
消費することになり、電力コストの増大につながる。
以上述べたように、リフロー処理は種々技術的に問題が
多く、リフロー処理、を施さないブリキとしてマットブ
リキが知られている。しかし、マットブリキは前記した
ように、そのtま裸1吏用すれば耐食性が悪く、塗装し
たうえ、王冠や美術缶として少亀使われているにすぎず
缶内面無塗装の食111等特に耐食性を重視した用途に
は使用されていない。又マットブリキに本発明と同様な
錫板核層#i融までには至らない加熱処理を行っても、
工業的に++J能な範囲の加熱処理では鉄・錫合金層の
生成1はわずかであり、1制食性の向上を図ることはで
さない。
本発明4H,T:はに小した4・ト々欠点を回祷するた
め、種々研究開発に努めた結果、ニッケル又はニッケル
・錫2元合金被覆層を錫被覆層の間に介在させることに
より、錫被覆層浴融までには至らない加熱処理を行うこ
とによって従来のりフローブリキと同等以上の耐食性を
有する全く新しい製缶用表面処理鋼板を開発したのであ
る。即ち、本発明の要旨とするところは、鋼板の両面に
片面当り0.01〜2.8ノ/ m’のニッケル被覆層
又はニッケル・錫2元合金被覆層を、、臀け、該被覆層
の上層に、在って、少くとも片側面に錫被覆層を重層さ
せた後、錫層浴融にまでは至らない加熱処理を施し、さ
らにクロメート処理層を形成させた被覆構造としたこと
である。
先ずニッケル又はニッケル・錫2元合金板国層を錫FA
 ff層間に介在させる理由について述べる。
先に述べたように、マット仕上げブリキでは、リフロー
処理を施さないため、素地鉄上に錫の微粒子が電着して
いる状態でミクロにその表面を観察すると多数のピンホ
ールが検出される。さらに缶内容物中での成位が鉄より
責で、水素過電圧の太きい、すなわち、耐食性の優れた
鉄・錫合金層が形成されないため、製缶用材料として必
要な耐食性が不足する。
一方、本発明の新表面処理鋼板では、ニッケルロー処理
を施さなくても錫層溶融までには至らない加熱処理を行
うことによって耐食性に優れた製缶用素材となるもので
桑る。
本発明者等は既に特願昭57−458’32で、本発明
と同様なメッキ被覆系で、製造工程で全く加熱処理金施
さない素材について提案し良好な結果を得ている。しか
し本発明者がその後より詳細な検討を行った結末、製造
工程で全く加熱処理を施さないよりも、錫被覆層が浴融
しない程度の加熱処理を1fつだ方が、よりち密で耐食
性の高いニック゛ル・錫合金層が形成され、製缶11]
素材としての耐食性がより向1.することを知見した。
すなわちニツク−ルと錫はその加熱による合金化スピー
ドが鉄と錫の合金化スピードより早く、錫層kI融まで
には主らない温度で数秒程度力ロ熱処理を行うことによ
シ、酸性液中においても電位的に安定で、かつ水素過電
圧の高い、ち密なニッケル錫合金層が十分な量生成し、
従来のりフロー処理されたブリキにおける鉄・錫合金層
の役割を果たすものと考えられる。更に、缶内面は無塗
装でも缶外面を塗装印刷するような場合、必然的に缶内
(01は、空焼〃]1熱される結果、耐食性向上に寄与
するち密なニッケル・錫合金がさらに形成され、耐食性
は一層向上する。
次に本発明新素材の製造に関し、限定理由をまじえて説
明する。先ず、メッキ素材としては、冷延鋼板を用い通
常の方法で表面静浄化した後、片面当り001〜2.8
 、P / m’のニッケル被覆層又はニッケル・錫2
元合金被榎層を設ける。いずれの被覆層も、その被覆方
法は化学メッキ法、嘔気メッキ法のどちらを適用できる
が、−hに゛由;気メッキ法が経済的である。ニッケル
・錫2元合金波覆はニッケルと錫の2種の元素を同時に
電着し合金化させる、いわゆる合金メッキ法と称するも
ので、ニッケル・と錫を別々に2層にメッキして、後工
程で力0熱処理で合金化させる方法ではない。
なお、ニッケル及びニッケル・錫2元合金の谷被覆量を
片面当り0.01〜2.8 ? / m’と限定したの
は、0.01 ?/m’以下では、リフロー処理を行わ
ない(詳細後述する)本発明では錫の下地被覆層として
被覆性能が不十分となり、耐食性低下につながるからで
ある。又2.B’l/m’以上多く板抜しても、その効
果が飽和するのみならず、がえって耐食性が劣化する場
合もある。ニッケル・錫2元合金被覆層中の合金組成に
ついては実験結果から錫が40〜60チ含有されること
が好゛ましく、この範囲内であればその耐食性が最良と
なる。
次に上記のニッケル又はニッケル・錫被覆層の上層に錫
被覆層を少くとも片側面に設ける。この錫被覆方法は甘
に限定しないが、やはり電気メツキ法によるものが一般
的でかつ経済的でもある。
錫被覆層は時に釦に訃音要求される側に被覆を行うもの
で、かならずしも両面に設ける必要は無く、片側面のみ
被覆させても良いし、差厚破復も可能である。
そして鍋メッキが終ると、錫被覆層の溶融までには至ら
ない加熱処理を施すわけであり、この加熱処理について
は錫の融点以下すなわち232°C以下の温度であれば
特に限定しないが、工業的には150〜230℃で数秒
程度で十°分である。又引き続き行うクロメート処理法
は一般に普及している電解クロム酸処理法で行われるが
特に処理法に関して限定条件はない。クロム処理層の構
造は、ブリキ製造時行わにする゛′ジクロート処理法に
よって得られるクロム水利酸化物を主体とするものでも
良いし、電解クロム酸処理鋼板(以下TFS−CTと称
す)と類似のメッキ浴で金机クロムと非<ζ14クロム
層から成るものでも良く、その用途に応じて適時選択す
れば良い。そしてクロメート処理層被機量は、通常のブ
リキに被覆されている程度で良いが、高耐食性・高塗料
密着性等が要求される用途でクロメート被覆量を増量さ
せる場合、ハンダ付は性、シーム溶接性等を考慮して、
クロメート被覆層はTotal Crとして30 m9
/ m’以下が望ましい。
最終仕上けは塗油処理で通常1.静′眠塗油装置が使わ
れる。塗油の種類も特に限定しないが、通常、ブリキに
使用さjtている綿実油やジオクチルセバケート等が主
として用いられる。この油膜1−の働きは周知の通り、
製缶に使用される間の防錆やスリ庇防止等に効果がある
以下に、本発明の表面処理鋼板について実施1+1を示
して具体的に説明する。
く実施例1〉 通常の方法で表面清浄化した鋼板両面に(1)に示す条
件で眠気Niメツ1被榎した後、該゛鋼板の片面のみ、
又は両面に(2)に示す条件で電気Snメ“ツキ被覆し
た。ぞして鋼板に11接遇電することによつ−て220
 ”Cjで2秒間力[1熱処理し、(5)に示す条件で
該鋼板両面にクロム処理層を電解クロム酸処理によって
形成され、さらに通常の方法でDO8の油層を片面当り
4 mW / nt2被覆した。評価試験はSn / 
tJ+、重層1IIlについて行った。
(11N t 804・6■20250y−/jN r
 Ce2・6H2050y−/!116006    
      ろOV、/Z浴  温     50°C 陰極電流密度 10〜50 A/ dm2Ni被覆駄:
 0.05?/m’、o、2oy−7,2<片面当り)
(2) #L酸錫   25jil−/Zフェノールス
ルフォン酸錫  5oy−7p(65チ溶り、) エトキシ化αナフトール    21?/Zスルフオン
酸 浴  温             40”C陰極電流
密度     20A/dm2Sn被伽z : 84 
jet/ m’ (片面当り)(3+  Na 2 C
r 207   2 s ? / A浴  温    
  40゛O 陰極電流密度   10A/dm クロム被tujt :   6 m9/ m’ (全ク
ロムとして、片面当り)〈実施例2〉 実施例1と全く同様な工程で、ただし実施i+++ i
のNi被覆のかわりに鋼板両面に(1)に示す条件でS
n −Ni合金層を電気メツキ法で被榎し、又S+1被
覆方法は全く同条件であるが、Sn被rjk駄を5.6
ノ/ m’ (片面当り)とした。又直激通′亀による
加熱処理条件は200℃×2秒間とした。評1+ll+
 K験はSn / Sn −Ni合金重層被覆面におい
て実施した。
(1)  5nCA2 ”2H2040ノ/I/N1(
J・6HO300?、/# 2 NH4F       509/Z 浴  温        50°C 陰極電流密度  10A/・、dm S n −N 4合金被覆量: Total 012(
12/m’(片面当り)内Sn O,141?/m9.
 Ni ’0.6?/m’実施1311においてSnメ
ッキ後の加熱工程を省略し、他の項目は実施例1と全く
同様な比較例、ただしN+被鏝駄は0.20ノ/m2と
した。
く比較例2〉 実施例2においてSnメッキ後の加熱工程を省略し、(
1FIIの11を目は実施例2と全く同様な比較例。
く比1販例ろし 実施例1においてSnメッキに先立つNiメッキ工程を
噛陥し、他の+r40は実施例1と全く同様な比軟1ク
リ。(いわゆるマットブリキ) く比較例4〉 実施例−1と全く同様な工程で、ただし実施例1のNi
被覆量をO,OO577m”としたもの、その池の項目
は実施例1と全く同様な比較例。
く比軟例5〉 実施例2と全く同様な工程で、ただし5n−Ni合金被
蝋駿を0.005.P/m’(内Sn 0.003 P
/m”。
Ni O,002y−/m” )としたもの、その他他
の項目は実施例2と全く同様な比較例。
〈従来例1〉 片面当りのSn量へ量が11.277m2(内Fe−8
n合金層中のSn量が1 f / m’ )の従来ブリ
キ(以下$100ETと称す) く従来例2〉 片面当りのSn□被覆鼠が8.4y−/m’(内Fe−
8n合金層中のSn鷺が0.8ノ/m’)の匠米ブリキ
(以下#751ETと称す) く従来例ろ〉 片+1u当りのSn被覆量が5.6y7m′<内Fe−
8n合金層中のSn量が0.8 ? / m’ )の従
来ブリキ(以下#50ETと称す) そしてこれらの試験板を次の(A1−(C)に示す試験
に供し、その性能を評価した。
(A)  ATC試験 ATC試験(A11oy−Tin Couple Te
5t)は、缶内面無塗装缶の耐食性を評価する有効な試
験であり、ATC値が小さいほどSn層の溶出スピード
がおそく、缶寿命が長くなることが知られている。
試験法は脱気し、28℃に保ったグレープフルーツ−ジ
ュース中にPいて17表面のSn層を溶解し、合金層を
籠出させた試験片を純Sn層と電気的に連結し、その間
に流れる微少なガルバニック電流をATC’電流として
測定した。
(B)  ISV試験(鉄溶出試験) ISV試験(Iron 5olution Value
 Te5t)は、ブリキの耐食性試験の一つであり、 
ISVが小さいほど、缶内G物中へのFe溶出量が少な
く、缶寿酋が長くなることが知られている。
試)、!9・は腐艮液に6iL?& 25 ml、ロダ
ンアンモニラA (Nll、5CN) 25 ae、3
%の過酸化水素水(H2O,2)2IIIeのγIL合
液を用い、SoがFeよりわずかに陽極的であるような
状態で試験し、試験片が28℃に保った腐食液と接触し
てから、2hr後の腐食液中への鉄溶出量を比色法で測
定した。なお試験容器はプラスチック製の特殊な容器を
使用し、円形に1jち抜いた試片の試験面のみが腐食液
と接触するようになっており、完全に密閉された構造と
なっている。
(C)  錫・鉄ニッケル溶出量試験 前述(Blの体V試験と同じ容器を使用し、腸食l夜中
へのSn、Fe及び世情、出量を測定した。腐食液は市
販の100%オレンジジュース及びクエン酸151−/
A−食塩15)/!の水浴液を完全に脱気したものをf
史用し、50℃で30日間完全に密閉された状態で保定
した後、各腐賞液中へのSn、Fe及びN1溶出量を原
子吸光光度法で測定した。
(A1−(C1の各試験結果を第−表に示す。
比+9列1.2は本発明実施例1.2の錫被覆層浴融ま
でには至らない加熱処理を省略した比較例であり、従来
例1〜6の#100、#75、#50ETと同等以上の
性能を有するものの本発明実施例1.2に比較゛すると
劣っている。
比較例3はSn被覆前のNi又は5n−Ni合金被偵を
行わない、いわゆるマットブリキの例であり、本発明実
施例、匠米例より性能が大幅に劣る。
父比軟しリ4.5はSn被覆前のNi又は5n−Ni合
金被覆の被諷縦が本発明限定範囲以下の比較例であり、
その性能は事実上比較例1.3と同じである。
このように本発明実施例1.2はその製缶用累月として
の特性が従来例1〜6の#1oO1#75.4t 50
 E T以上に優れており、特に本発嬰素材はそのまま
全く塗装等後処理することなぐ製缶し、缶内・外面共無
塗装で使用する用途に適用でき、従来のりフロー処理が
施されたブリキに換り得る新木月である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼板の両面に片面当り001〜2.8ノ/ m’のニッ
    ケル被後層又はニッケル・錫2元合金被覆jdを2設け
    、該披&層の上層に在って、少なくとも片側面に錫被覆
    層を重層させた後、錫層浴融までには至らない加熱処理
    を施し、さらにクロメート処理層を形成させたことを特
    徴とするマット仕上げ製缶用表面処理鋼板。
JP8987982A 1982-05-28 1982-05-28 マツト仕上げ製缶用表面処理鋼板 Pending JPS58207388A (ja)

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JP8987982A JPS58207388A (ja) 1982-05-28 1982-05-28 マツト仕上げ製缶用表面処理鋼板

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JP8987982A JPS58207388A (ja) 1982-05-28 1982-05-28 マツト仕上げ製缶用表面処理鋼板

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JPS58207388A true JPS58207388A (ja) 1983-12-02

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JP8987982A Pending JPS58207388A (ja) 1982-05-28 1982-05-28 マツト仕上げ製缶用表面処理鋼板

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JP (1) JPS58207388A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU690921B2 (en) * 1993-10-22 1998-05-07 Toyo Kohan Co. Ltd. Surface-treated steel sheet for battery case and battery case
US6519270B1 (en) 1999-09-29 2003-02-11 Bookham Technology Plc Compound cavity reflection modulation laser system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU690921B2 (en) * 1993-10-22 1998-05-07 Toyo Kohan Co. Ltd. Surface-treated steel sheet for battery case and battery case
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