JPS5848695A - 複合皮膜を有する缶用薄鋼板及びその製造法 - Google Patents
複合皮膜を有する缶用薄鋼板及びその製造法Info
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- JPS5848695A JPS5848695A JP14606381A JP14606381A JPS5848695A JP S5848695 A JPS5848695 A JP S5848695A JP 14606381 A JP14606381 A JP 14606381A JP 14606381 A JP14606381 A JP 14606381A JP S5848695 A JPS5848695 A JP S5848695A
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- steel sheet
- metal
- oxide film
- composite oxide
- coating
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複合皮膜を有する缶用薄鋼板及びその製造法に
係り、塗装下地特性の著しく優れた新しく・缶用薄鋼板
を提供し、又その適切な製造法を得Ｉうとするものであ
る。
係り、塗装下地特性の著しく優れた新しく・缶用薄鋼板
を提供し、又その適切な製造法を得Ｉうとするものであ
る。
缶用薄鋼板は従来から広く採用されて〜・るが、この従
来の缶用薄鋼板としては錫メッキ鋼板（ブリキ）とクロ
ムメッキ鋼板（ＴＦ８）の２種類である。即ちこれらの
ものは何れも金属メッキ層上にクロメート皮膜などの不
働態皮膜を形成させた２層構造をもっており。
来の缶用薄鋼板としては錫メッキ鋼板（ブリキ）とクロ
ムメッキ鋼板（ＴＦ８）の２種類である。即ちこれらの
ものは何れも金属メッキ層上にクロメート皮膜などの不
働態皮膜を形成させた２層構造をもっており。
これらブリキ及びＴＦ８の塗装下地特性の中で塗装後に
おけるベーキング、高圧殺劇処！。
おけるベーキング、高圧殺劇処！。
放置酸化、腐食などの経時処理による塗料密着力の低下
につ〜・ては従来から糧々問題とされて（゛る。蓋しこ
のような経時処理は塗装から内容物充填に到る製缶プロ
セスにおいて不可避のものであり、斯うしだ間に起る塗
料密着力の低下が缶寿命の短縮ある〜・は内容物汚染の
原因となって頗る好ましからざるものである。従ってこ
のような塗料密着力の経時変化のな〜・素材につ〜・て
は各方面にお（・て強く要求されて〜・るに拘わらず、
従来斯様な要請に充分即応し得るような技術が確立され
るに到って〜・な（・。
につ〜・ては従来から糧々問題とされて（゛る。蓋しこ
のような経時処理は塗装から内容物充填に到る製缶プロ
セスにおいて不可避のものであり、斯うしだ間に起る塗
料密着力の低下が缶寿命の短縮ある〜・は内容物汚染の
原因となって頗る好ましからざるものである。従ってこ
のような塗料密着力の経時変化のな〜・素材につ〜・て
は各方面にお（・て強く要求されて〜・るに拘わらず、
従来斯様な要請に充分即応し得るような技術が確立され
るに到って〜・な（・。
本発明は上述したような実情に鑑み検討を重ねて創案さ
れたものであって１本発明者等の研究結果によれば帥記
したような塗料密着力の経時劣化原因には２つあること
が明かＫなった。即ちその１つは不働態皮膜（一般には
クロメート皮膜）のバリヤー性が不充分であって、金属
と不働態皮膜との界面で金ｍ表面の酸化が進み、斯うし
て生成した酸化物層の金属との密着性が悪℃゛ことに工
す塗料密着力の劣化がもたらされる。もう１つの不働帖
皮模もしくは金属表面酸化物層の何れがが化学的に活性
で腐食環境により溶出することである。蓋しブリキでは
錫酸化物の密着力が極めて労ることにより主として前者
の原因により、又ＴＦ８やブラックプレート（薄鋼板に
クローメート処理したもの）では水利酸化クロム、酸化
鉄が溶解性に富む皮膜であることから主として後者の原
因により塗料密着力の経時劣化をもたらすことＫなる。
れたものであって１本発明者等の研究結果によれば帥記
したような塗料密着力の経時劣化原因には２つあること
が明かＫなった。即ちその１つは不働態皮膜（一般には
クロメート皮膜）のバリヤー性が不充分であって、金属
と不働態皮膜との界面で金ｍ表面の酸化が進み、斯うし
て生成した酸化物層の金属との密着性が悪℃゛ことに工
す塗料密着力の劣化がもたらされる。もう１つの不働帖
皮模もしくは金属表面酸化物層の何れがが化学的に活性
で腐食環境により溶出することである。蓋しブリキでは
錫酸化物の密着力が極めて労ることにより主として前者
の原因により、又ＴＦ８やブラックプレート（薄鋼板に
クローメート処理したもの）では水利酸化クロム、酸化
鉄が溶解性に富む皮膜であることから主として後者の原
因により塗料密着力の経時劣化をもたらすことＫなる。
そこでバリヤ性が充分に優れ、化学的に安定な皮膜であ
って、しかも密着力の良好なものであれば前記したよう
な密着力の経時劣化が起らな（・ものと推定され、尤の
ような皮膜組成のものを得ることにつ（・て仔細な検討
を重ね１本発明を帰ることに成功した。
って、しかも密着力の良好なものであれば前記したよう
な密着力の経時劣化が起らな（・ものと推定され、尤の
ような皮膜組成のものを得ることにつ（・て仔細な検討
を重ね１本発明を帰ることに成功した。
即ち本発明によるものは鋼板上に２種以上の金属酸化物
もしくは金属水酸化物から成る複合酸化皮膜を形成し、
該複合酸化皮膜は少くとも２価の原子価状態をとり得る
金属と、３価の原子価状態をとり得る金属とを含むもの
であり、斯様な複合酸化皮膜の特徴は微細結晶性の被覆
率の高（・皮膜が形成できることと、皮膜中の金属密変
が高く、バリヤー性の高〜・ことＫある。理想的にはＸ
ＹＨ０４（Ｘ ：２価の金属元素、Ｙ：３価の金属元素
）のスピネル型構造に似た最密充填構造のものが好まし
く・が１元素の組合わせ組成比は広く適用できる。３価
になり得る元素としては実用性を加味し、 ４１． Ｃ
ｒ 、 Ｆｓ、 ｎ、 Ｎｉ 、 Ｍｏ 、 Ｗの如き
かあり、とれらとＣｏ、Ｚａ、Ｍｓ、Ｔａ 。
もしくは金属水酸化物から成る複合酸化皮膜を形成し、
該複合酸化皮膜は少くとも２価の原子価状態をとり得る
金属と、３価の原子価状態をとり得る金属とを含むもの
であり、斯様な複合酸化皮膜の特徴は微細結晶性の被覆
率の高（・皮膜が形成できることと、皮膜中の金属密変
が高く、バリヤー性の高〜・ことＫある。理想的にはＸ
ＹＨ０４（Ｘ ：２価の金属元素、Ｙ：３価の金属元素
）のスピネル型構造に似た最密充填構造のものが好まし
く・が１元素の組合わせ組成比は広く適用できる。３価
になり得る元素としては実用性を加味し、 ４１． Ｃ
ｒ 、 Ｆｓ、 ｎ、 Ｎｉ 、 Ｍｏ 、 Ｗの如き
かあり、とれらとＣｏ、Ｚａ、Ｍｓ、Ｔａ 。
Ｃｕ、Ｓｎ、Ｐｂ を加えた多くの金属元素とを組合
わせることができる。複合酸化皮膜を得る方法としては
、２種以上の金属塩を含む水溶液中で被処理材を陽極的
に電解酸化することが最も適当であるが１次のような方
法も可能である。
わせることができる。複合酸化皮膜を得る方法としては
、２種以上の金属塩を含む水溶液中で被処理材を陽極的
に電解酸化することが最も適当であるが１次のような方
法も可能である。
■ 単一の金属塩を含む水溶液中で陽極酸化処理後、熱
拡散により金属層から第２元素拡散により複合皮膜を得
る方法。
拡散により金属層から第２元素拡散により複合皮膜を得
る方法。
■ 陽極酸化により複合皮膜を得たのち、更に熱拡散を
行う方法。
行う方法。
■ 合金化処理したのち表面を弱酸化性雰囲気中で加熱
酸化処理する方法。
酸化処理する方法。
何れ圧してもこのようＫして得られた表面に複合酸化皮
膜を有する薄鋼板は塗料密着性。
膜を有する薄鋼板は塗料密着性。
耐食性に優れたものとな抄、従来のクロメート処理のも
のと比較し著しく・性能向上が図れるので附随的に金属
層の膜厚を極端に城少させることか可能となり、素材の
コストダウンに寄与することができる。又鋼板に直接複
合皮膜を形成させても満足された性能が得られるので缶
用材料のブラックプレート化を可能にすることができる
。
のと比較し著しく・性能向上が図れるので附随的に金属
層の膜厚を極端に城少させることか可能となり、素材の
コストダウンに寄与することができる。又鋼板に直接複
合皮膜を形成させても満足された性能が得られるので缶
用材料のブラックプレート化を可能にすることができる
。
本発明による表面皮膜の断面構造は第１、第２図に示す
通りであり、第１図に示すものにおいては鋼板１上に直
接上述したような複合皮膜２が形成され、第２図に示す
ものにお（・ては゛鋼板１上にメッキ層又は合金層であ
る金属層３を介して複合皮膜２が形成されており、何れ
の場合にお〜・てもその複合酸化皮膜の附着量は金属換
算で０．１〜２５ｓｙ／ｍ”、好ましくは０．２〜２０
１１ｆ／ｍ” テあり、０．１ｑ／ｍ”以下では折角の
複合皮膜２によっても耐食性の維持が困難であり、一方
２５ｑ／ｍ”以上では厚くなりすぎて加工性、密着性が
低下し、何れも好ましくな〜・。
通りであり、第１図に示すものにおいては鋼板１上に直
接上述したような複合皮膜２が形成され、第２図に示す
ものにお（・ては゛鋼板１上にメッキ層又は合金層であ
る金属層３を介して複合皮膜２が形成されており、何れ
の場合にお〜・てもその複合酸化皮膜の附着量は金属換
算で０．１〜２５ｓｙ／ｍ”、好ましくは０．２〜２０
１１ｆ／ｍ” テあり、０．１ｑ／ｍ”以下では折角の
複合皮膜２によっても耐食性の維持が困難であり、一方
２５ｑ／ｍ”以上では厚くなりすぎて加工性、密着性が
低下し、何れも好ましくな〜・。
なお本発明によるものはとの種缶用材料において広く採
用されて（・るクロメート処理。
用されて（・るクロメート処理。
リン酸塩処理との併用効果も期待でき、それＫよっても
上記したような複合皮膜の特徴を何等損うものでな（・
。
上記したような複合皮膜の特徴を何等損うものでな（・
。
本発明による製造法の具体的な実施例にっ（・て説明す
ると以下の通りである。
ると以下の通りである。
実施例１
冷間圧延油を除去した鋼板表面をアルミン酸ソーｆ３０
ｆ／ｌとモリブデン酸アンモニウム５０ ｔ／ｌを混合
した水溶液中で１５Ａ／ｄｍ”Ｘ ３ ｓｅｅ （５０
ｔ：” ）の陽極電解処理を行った後水洗乾燥してジ、
オクチル、セパヶイト（ＤｏＳ）を塗油した本発明方法
によるものと、従来のＴＦ８及びクロメート処理後のブ
リキにつ（・て性能を比較検討した結果は第１表の通り
である。
ｆ／ｌとモリブデン酸アンモニウム５０ ｔ／ｌを混合
した水溶液中で１５Ａ／ｄｍ”Ｘ ３ ｓｅｅ （５０
ｔ：” ）の陽極電解処理を行った後水洗乾燥してジ、
オクチル、セパヶイト（ＤｏＳ）を塗油した本発明方法
によるものと、従来のＴＦ８及びクロメート処理後のブ
リキにつ（・て性能を比較検討した結果は第１表の通り
である。
第１表
なお上記第１表における註記は以下の如くである。
１） 湿潤ＲＨ（相対湿度）９５優、ｓｅｅ中での発錆
時間 ２） １．５係クエン酸＋１．５チＮｕα水溶液中３
５０４日後の塗膜スクラッチ部の腐食中３）！ビール強
度、初期：塗装後、経時後二０．５ Ｔｏ Ｎａα中レ
トしトａＨｒ後のエポキシフェノール塗料 即ちこの結果から１本発明によれば、塗料密着性の経時
劣化が無く、裸耐食及び塗装後耐食がＴＦ８同等の材料
が得られることが確認された。
時間 ２） １．５係クエン酸＋１．５チＮｕα水溶液中３
５０４日後の塗膜スクラッチ部の腐食中３）！ビール強
度、初期：塗装後、経時後二０．５ Ｔｏ Ｎａα中レ
トしトａＨｒ後のエポキシフェノール塗料 即ちこの結果から１本発明によれば、塗料密着性の経時
劣化が無く、裸耐食及び塗装後耐食がＴＦ８同等の材料
が得られることが確認された。
実施例２
０．２１−の鋼板を、先ずｐＨ穣６．５のチタン酸アン
モン１５ ｆ／を水溶液中で１０１ｖ’ ｄ ｍ ”
ｗ２ｓｅｃの陽極電解処理し、次〜・で水洗乾燥後、Ｈ
ｌが１．０１ 、露点−５ＣのＮ３主体非酸化性雰囲気
中で５ｓｏｃｘｚｏ秒の複合化処理したのち調圧によっ
て形状矯正し、その後Ｎａｌ Ｃｒ１０７ ２０ ｔ
／ を中で５Ａ／ｄｍ”Ｘｌ−０ｍ＋の陰極処理した。
モン１５ ｆ／を水溶液中で１０１ｖ’ ｄ ｍ ”
ｗ２ｓｅｃの陽極電解処理し、次〜・で水洗乾燥後、Ｈ
ｌが１．０１ 、露点−５ＣのＮ３主体非酸化性雰囲気
中で５ｓｏｃｘｚｏ秒の複合化処理したのち調圧によっ
て形状矯正し、その後Ｎａｌ Ｃｒ１０７ ２０ ｔ
／ を中で５Ａ／ｄｍ”Ｘｌ−０ｍ＋の陰極処理した。
この材料につり・ての塗料密着性試験結果は初期で５．
２１に１５■２、経時後で５．１！／■３であり、極め
て安定した塗料密着性を有するものであった。
２１に１５■２、経時後で５．１！／■３であり、極め
て安定した塗料密着性を有するものであった。
実施例３
０．２１−の錫メッキ鋼板な錫酸ソーダ６０９／ｌと、
クロム酸ソーダ５ ｆ／ｌの混合液中ｓａｃで８Ａ／ｄ
ｍ”ｘ４ａｅｅの陽極電解処理した後、［１１−５’ｌ
＋Ｎｍの雰囲気中で３００ＣＸ１ｍのりフロー処理した
。
クロム酸ソーダ５ ｆ／ｌの混合液中ｓａｃで８Ａ／ｄ
ｍ”ｘ４ａｅｅの陽極電解処理した後、［１１−５’ｌ
＋Ｎｍの雰囲気中で３００ＣＸ１ｍのりフロー処理した
。
この処理で帰られた材料の裸耐食、塗装後耐食はす２５
ブリキと同等であり、又塗料密着性が初期で２．０Ｋ４
１５−” 、経時後”Ｃ’ １．６ Ｎ４７ ｗ ”で
あって好ましく・改善効果が認められた。
ブリキと同等であり、又塗料密着性が初期で２．０Ｋ４
１５−” 、経時後”Ｃ’ １．６ Ｎ４７ ｗ ”で
あって好ましく・改善効果が認められた。
なおこの材料の抵抗溶接性はブリキと同等であって溶接
による缶体製造の如＊に適切に採用し得るものであった
。
による缶体製造の如＊に適切に採用し得るものであった
。
実施例４
０．２４ ｍの鋼板に０．５ｆ／ｍ”相当の錫を均一に
メッキし、還元性雰囲気中で加熱により合金化処理した
後、アルミン酸ナトリウム２０ ｔｌｔ＋モリブデン酸
アンモン１０ ｆ／ｌの４０Ｃ水溶液中で５ Ａ ／
ｄｍ” Ｘ２蹴の陽極処理をなした。
メッキし、還元性雰囲気中で加熱により合金化処理した
後、アルミン酸ナトリウム２０ ｔｌｔ＋モリブデン酸
アンモン１０ ｆ／ｌの４０Ｃ水溶液中で５ Ａ ／
ｄｍ” Ｘ２蹴の陽極処理をなした。
即ちこれによって得られた材料は裸耐食１２ Ｈｒ、塗
装後耐食〈０．１■、塗装密着性は初期で５．５Ｋｇ１
Ｓ■３．経時後で５．５に４／■３の極めて優れた塗装
特性を示した。又無研磨で抵抗溶接可能であり、利用価
値の高（・材料であることが確認された。
装後耐食〈０．１■、塗装密着性は初期で５．５Ｋｇ１
Ｓ■３．経時後で５．５に４／■３の極めて優れた塗装
特性を示した。又無研磨で抵抗溶接可能であり、利用価
値の高（・材料であることが確認された。
以上説明したような本発明によるときは塗料密着性のよ
うな塗装下地特性において著しく優れた特性を示し、耐
食性などにお（・ても好ましい缶用薄鋼板を適切に提供
し得るものであって、工業的にその効果の太き（・発明
である。
うな塗装下地特性において著しく優れた特性を示し、耐
食性などにお（・ても好ましい缶用薄鋼板を適切に提供
し得るものであって、工業的にその効果の太き（・発明
である。
図面は本発明の実施態様を示すもので、第１図は本発明
による缶用薄鋼板の表面皮膜部分についての拡大断面図
、第２図はそのもう１つの実施例についての同様な拡大
断面図である。 然してこれらの図面にお（・て、１は鋼板、２は複合皮
膜、３はメッキ層又は合金層である金属層を示すもので
ある。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発 明 者 影 近 博？
１称 代理人 弁理士 白 川 −ヒｌ ｂ、」− 麻 ７ １ ！ Ｗｉ、２ １１ σ ／
による缶用薄鋼板の表面皮膜部分についての拡大断面図
、第２図はそのもう１つの実施例についての同様な拡大
断面図である。 然してこれらの図面にお（・て、１は鋼板、２は複合皮
膜、３はメッキ層又は合金層である金属層を示すもので
ある。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発 明 者 影 近 博？
１称 代理人 弁理士 白 川 −ヒｌ ｂ、」− 麻 ７ １ ！ Ｗｉ、２ １１ σ ／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼板上に２種以上の金属酸化物もしくは金属水酸化
物から成る複合酸化皮膜を形成し、該複合酸化皮膜は少
くとも２価の原子価状態をとり得る金属と、３価の原子
価状態をとり得る金属とを含むことを特徴とする複合皮
膜を有する缶用薄鋼板。 ２ 水溶液中で鋼板を陽極電解し、前記鋼板上に少くと
も２価の原子価状態をとり帰る金属と３価の原子価状態
をとり得る全極とを含む２種以上の金属酸化物もしくｉ
金属水酸化物から成る複合酸化皮膜を形成することを特
徴とする複合皮膜を有する缶用薄鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14606381A JPS5848695A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 複合皮膜を有する缶用薄鋼板及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14606381A JPS5848695A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 複合皮膜を有する缶用薄鋼板及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848695A true JPS5848695A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15399236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14606381A Pending JPS5848695A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 複合皮膜を有する缶用薄鋼板及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848695A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386889A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-18 | Nippon Steel Corp | 表面処理した非晶質合金材料 |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP14606381A patent/JPS5848695A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386889A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-18 | Nippon Steel Corp | 表面処理した非晶質合金材料 |
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