JPS5827358B2

JPS5827358B2 - 錫めつき鋼板の表面処理法

Info

Publication number: JPS5827358B2
Application number: JP14575280A
Authority: JP
Inventors: 宏明河村; 恒夫乾; 信行好本; 忠志根本; 建造松井; 謹二西条
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1983-06-08
Also published as: JPS5770292A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、オルｔ−ＩＪン酸、オルトリン酸塩、一般式
Ｈｎ＋２Ｐｎ０３ｎ＋１で示されるポリリン酸、ポリリ
ン酸塩、メタリン酸、メタリン酸塩あるいは五酸化リン
の、１種または２種以上の水溶液中で陽極電解処理する
錫めっき鋼板の表面処理方法に関するものである。

従来から、錫めっき鋼板を重クロム酸すｌ−ＩＪウムの
ようなりロム酸塩系の溶液中で、浸漬または電解により
化成処理する方法があるが、これらの方法は、使用する
クロム酸塩系溶液の廃液処理が煩雑でありまた。

製缶中、生成した不動態皮膜が製缶拶具に接触すると、
該皮膜が摩耗し、機具に蓄積する。

この蓄積した摩耗物はぶりき表面錫に疵をつけることが
ある。

近年、クロム酸塩系溶液を使用しない化成処理法すなわ
ち特公第５３−３３２８号および特公昭５５−２４５１
６号が提案されている。

前者はリン酸塩系溶液中で錫めっき鋼板の表面を陰極処
理する方法であり、製缶中に発生するぶりきの疵を防止
することを目的としており、後者は、リン酸塩系溶液中
で錫めっき鋼板の表面を陰極処理またはその処理の前後
に陽極処理する方法で、耐酸化性と塗装性を向上させる
ことを目的としている。

これらは、いずれもリン酸塩溶液中で錫めっき鋼板を陰
極電解処理する方法であるが、リン酸塩の水容液中にお
いて陰極処理を施す場合、対極となるアノードの腐食が
著しく、従来の重クロム酸ナトリウムのようなりロム酸
塩系の処理に用いろ材質では使用できず、実用上の難点
があった。

さらに、錫めっき鋼板の表面を陽極処理する方法として
、特公昭５０−８６９１号があり、塗膜密着性の向上を
目的としている。

この方法はアルカリ性溶液中で処理する方法であるが、
実験によれば、アルカリ性溶液による陽極処理では錫め
っき鋼板の表面特性として重要な、耐酸化性、耐酸化黄
変性および耐硫化黒変性に対し、十分な効果を付与する
ことができないという欠点があり、前記特公昭５０−８
６９１号に開示されている実施例に基づいた実験でも、
後述の比較例に示すように、耐酸化性、耐酸化黄変性お
よび耐硫化黒変性が不十分である。

本発明は、前述のような問題点に鑑み、非クロム酸系の
新規な処理法として、錫めっき鋼板表面を、リン酸根を
もつ化合物、ポリリン酸、ポリリン酸塩、メタリン酸、
メタリン酸塩、あるいは五酸化リンを１種または２種以
上含むｐＨ８以下の中性または酸性の溶液中で、短時間
の陽極直流電解処理をするだけで、耐酸化黄変性、半田
入り性および耐流つき性を改善し、また、ぶりきの重要
特性としての耐硫化黒変性も向上させることができる。

さらに、本発明の方法は陽極処理のため、対極は陰極と
なり、対極の腐食は少なく、従来より用いられている材
質をそのまま使用することができ、設備を変更すること
なく適用できるという利点をもっている。

以下、本発明の内容を詳細に説明する。

本発明の処理の対象となる錫めっき鋼板は、電気錫めっ
き工程における錫めっき後またはりフロー処理後の錫め
っき鋼板である。

電解処理溶液のうちオルトリン酸またはオルトリン酸塩
を含む水溶液が含まれる。

オルトリン酸塩としては、リン酸アンモニウムリン酸
カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素亜鉛、リン酸
２水素アルミニウム、リン酸水素２アルミニウム、リン
酸２水素アンモニウム、リン酸水素２アンモニウム、リ
ン酸水素アンモニウムナトリウム、リン酸２水素カリウ
ム、リン酸水素２カリウム、リン酸水素カルシウム、リ
ン酸２水素ナトリウム、リン酸水素２ナトリウム、リン
酸水素マグネシウム、リン酸２水素マンガンまたはリン
酸２水素リチウムである。

これらのオルトリン酸塩の２種以上を含むこともでき、
またオルトリン酸とこれらのオルトリン酸塩とを２種以
上含む水溶液を用いてもよい。

さらに、ポリリン酸、ポリリン酸塩、メタリン酸、メタ
リン酸塩あるいは五酸化リンを１種あるいは２種以上含
む水溶液を用いることができ、また前記のオルトリン酸
あるいはオルトリン酸塩と併用することもできる。

ポリリン酸としては、ピロリン酸、トリポリリン酸およ
び四リン酸が含まれる。

ポリリン酸塩としてはピロリン酸亜鉛、ピロリン酸カリ
ウム、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸ナトリウム、
ピロリン酸２水素２ナトリウム、トリポリリン酸ナトリ
ウムおよびトリポリリン酸カリウムが含まれ、メタリン
酸塩としては、メタリン酸カリウムおよびメタリン酸ナ
トリウムが含まれる。

処理液の濃度としては１９／ｌ、未満では錫めっき鋼板
の表面に均一に不動態化皮膜を形成させることが難かし
く、十分な耐酸化性および耐食性を与えることができな
い。

処理液の濃度が１００ｇ／ｌを越えても、それ以上の
効果が得られないので経済的な面から１００９７を以下
が好ましい。

処理液のｐＨが８を越えると、耐酸化性が低下し、また
錫めっき鋼板の錫表面がエツチングされて外観を損うの
で、ｐＨは８以下が適している。

ｐＨを調整するために、リン酸、水酸化ナトリウム、ア
ンモニア等を用いることができる。

図面は浴のｐＨと陽極処理した錫めっき鋼板の耐酸化黄
変性を示すものであるが、図面より明らかなように、ｐ
Ｈ８以下の中性あるいは酸性で始めて耐酸化黄変性に効
果を示す（酸化黄変度評価の数値１は発生なし、２は発
生小量、３は発生大を表わすものとする）。

電解処理条件としては、陰極処理を行うことなく陽極処
理をすることにより本発明の目的である耐酸化黄変性、
耐食性および半田入り性を改善でき、さらに、従来の錫
めっき鋼板の後処理工程の設備を変更することなく処理
できる。

陽極処理電気量が０．０２ク一ロンｄｉ未満では、十分
に均一な陽極錫酸化皮膜を形成させることができないた
め、耐酸化黄変性および耐硫化黒変性を十分向上させる
ことができない。

また、電気量が１０クーロン／ｄｉを越えると、陽極酸
化皮膜が過大に生成し、錫めっき鋼板の表面が該皮膜の
干渉色により変色し、外観を損い、また経済的に不利で
ある。

したがって、電気量としては０．０２〜１０クーロン／
ｄｉが適している。

なお、ここで付信しておくと、通常、食缶及び飲料缶用
のふりきは錫めっき量として２．８ｇ／ｍ、５、６ｊ
ｊ／ｍ、８．４ｇ／ｍあるいは１１．２ｇ／ｍのも
のが使用され、表裏同一めっき量および差厚めつき量の
ものが採用されているが、最近、錫資源の枯渇傾向によ
る錫の節約の目的で、２．８ｇ／ｒｎ：以下の錫めっき
鋼板が缶容器に使用される傾向にある。

このような極薄の錫めっき鋼板に対しても大きな効果を
発揮するものである。

さらに近年ＤＩ缶あるいは溶接缶が注目されている。

本発明は半田缶以外のＤＩ缶用あるいは溶接缶用の錫め
っき鋼板にも適用できるすぐれた表面処理方法である。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１０．２１ｍｍの冷延鋼板を７係のか性ソーダ溶液中で電
解脱脂し、水洗し、３係の硫酸溶液中で電解酸洗し、水
洗した後、公知の硫酸すずめつき浴中で５．６ｇ／
ｍの錫めっきを施し、リフロ一工程で錫を溶融した後、
次に示す組成および処理条件でｔｓ極を解処理を行い、
シ・オクチル・セバケート（以下ＤＯ８という）を塗油
した。

実施例２実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｊｉ／ｍの錫めっきを施し、実施例１
と同様にリフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成
および処理条件で陽極電解処理を行いＤＯ８を塗油した
。

実施例３実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍの錫めっきを施し、実施例１と同様に
リフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成および処
理条件で陽極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

実施例４実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍの錫めっきを施した後、次に示す組成
および処理条件で陽極電解処理を行いＤＯ８を塗油した
。

実施例５実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６９／ｒｎ：の錫めっきを施し、実施例１と同
様のりフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成およ
び処理条件で陽極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

実施例６実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｒｎ：の錫めっきを施し、実施例１と同
様のりフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成およ
び処理条件で陽極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

実施例７実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍの錫めっきを施し、実施例１と同様の
りフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成および処
理条件で陽極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

実施例８実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍ”の錫めっきを施し、実施例１と同様
のりフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成および
処理条件で陽極電解処理を行いＤＯ８を塗油した。

実施例９実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍの錫めっきを施し、実施例１と同様の
りフロ一工程で錫を溶融した後１次に示す組成および処
理条件で陽極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

実施例１０実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍの錫めっきを施し、実施例１と同
様のりフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す組成およ
び処理条件で陽極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

比較例１実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｆｌ／ｒｒｉ’の錫めっきを施し、実施例１
と同様のりフロ一工程で錫を溶融した後、次に示すクロ
ム酸塩系浴中で陰極電解処理を行った。

比較例２実施例１と同様の前処理を行い、公知の酸性錫めっき浴
中で５．６ｇ／ｍの錫めっきを施し、実施例１と同
様のりフロ一工程で錫を溶融した後、次に示す特開昭５
０−８６９１号の実施例１の浴組成および処理条件で陽
極電解処理を行い、ＤＯ８を塗油した。

実施例１〜１０、比較例１および２で得られた錫めっき
鋼板について、次に示す耐酸化黄変性、耐貯蔵黄変性、
耐硫化黒変性、半田入り性および耐抗つき性を評価した
。

（１）耐酸化性試験錫めっき鋼板を電気オープン中で温度２１０°Ｃ１３０
分間加熱した後の錫表面の変色状態を調べた。

（２）耐貯蔵黄変性試験５０℃、相対湿度９５係の恒温恒湿中に錫めっき鋼板を
重ね合わせ、包装紙に包み、３０日間貯蔵した後の表面
の黄変程度を評価した。

（３）耐硫化黒変性試験市販の油漬されたまぐろを細かく砕いてステンレス容器
に入れ、１００℃に加熱し、５ｃｆｒＬ×５（１１７７
１の錫めっき鋼板の小片を入れ、密封後、１３０’Ｃの
レトルト操作を１時間行ない、錫表面の黒変程度を調べ
た。

（４）半田入り性試験７５ｍｖ×２５ｍｍの長方形の試片を切りだし、短辺を
折り曲げ、その断面が平行となるようにした。

これをフラックス中に５ｍｍの深さに浸した後、２９０
℃の純錫半田浴中に垂直に１分間・浸漬し、試片を取り
出し水中で急冷した。

試片の折り目を開いて、半田浴の表面から毛細管現象で
上昇した半田の高さを半田入り性として評価した。

値の高いもの程、半田入り性が優れている。

（５）耐抗つき性試験錫めっき鋼板上に濾紙をのせ、濾紙の上に５ｖｅｎｔの
荷重をかけて、錫めっき鋼板上を１００鼾摩耗させて、
濾紙上に転移した摩耗粉の量を濾紙の汚れで評価した。

第１表に示すように、本発明の処理による錫めつき鋼板
は、優れた耐酸化性、耐貯蔵黄変性、耐硫化黒変性、半
田入り性および耐抗つき性を有することが認められた。

【図面の簡単な説明】

図面は処理浴のｐＨと貯蔵中の酸化黄変度の関係を示す
線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１オルトリン酸、オルトリン酸塩、一般式Ｈｎ＋２Ｐ
ｎＯ３＋１で示されるポリリン酸、ポリリン酸塩、メタ
リン酸、メタリン酸塩あるいは五酸化リンの、１種また
は２種以上を含むｐＨ８以下の水溶液中で、錫めっき鋼
板を０．０２〜１０クーロン／ｄｉの電気量で陽極電解
処理することを特徴とする錫めっき鋼板の表面処理法。２オルトリン酸塩がリン酸アンモニウム、リン酸カリ
ウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素亜鉛、リン酸２水
素アルミニウム、リン酸水素２アルミニウム、リン酸２
水素アンモニウム、リン酸水素２アンモニウム、リン酸
水素アンモニウムナトリウム、リン酸２水素カリウム、
リン酸水素２カリウム、リン酸水素カルシウム、リン酸
２水素ナトリウム、リン酸水素２ナトリウム、リン酸水
素マグネシウム、リン酸２水素マンガン、またはリン酸
２水素リチウムである特許請求範囲第１項記載の錫めっ
き鋼板の表面処理法。３ポリリン酸が、一般式Ｈｎ＋２ＰｎＯｓ＋、に
おいてｎ＝２のピロリン酸、ｎ＝３のトリポリリン
酸、またはｎ＝＝４の四リン酸である特許請求範囲
第１項記載の錫めっき鋼板の表面処理法。４ポリリン酸塩、がピロリン酸亜鉛、ピロリン酸カリ
ウム、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸ナトリウム、
ピロリン酸２水素２ナトリウム、トリポリリン酸ナトリ
ウムまたはトリポリリン酸カリウムである特許請求範囲
第１項記載の錫めっき鋼板の表面処理法。５メタリン酸塩が、メタリン酸カリウムまたはメタリ
ン酸ナトリウムである特許請求範囲第１項記載の錫めっ
き鋼板の表面処理法。