JPS5896893A - 塗料密着性に優れた光沢錫めつき鋼板 - Google Patents

塗料密着性に優れた光沢錫めつき鋼板

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JPS5896893A
JPS5896893A JP19558581A JP19558581A JPS5896893A JP S5896893 A JPS5896893 A JP S5896893A JP 19558581 A JP19558581 A JP 19558581A JP 19558581 A JP19558581 A JP 19558581A JP S5896893 A JPS5896893 A JP S5896893A
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plated steel
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steel plate
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Tadashi Nemoto
根本 忠志
Nobuyuki Yoshimoto
好本 信行
Tsuneo Inui
乾 恒夫
Yoshikazu Kondo
近藤 嘉一
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Toyo Kohan Co Ltd
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Toyo Kohan Co Ltd
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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】 本発明は塗料密着性に優れた光沢錫めっき鋼板に関する
ものである。
近年、製缶法の進歩は甚しく、従来の半田付けによる製
缶法に加えて、ティンフリー・スチール(以下TF8と
いう。)の出現と相挨って、ナイロン系の有機接着剤を
用いた缶胴接合法が普及し、多くの炭酸飲料缶、果汁飲
料缶に応手され、TFSが缶用材料として多く用いらn
ている。このナイロン系の有機接着剤を用いる缶胴接合
法においては、!に着剤表面の塗装、焼付された塗料の
間に有機接着剤を界在させるものであり、被着材と塗料
との密着性、有機接着剤と塗料との接着力により、缶胴
接合が達せられる。しかし、錫めっき鋼板に見ばえ及び
内容物の保護の面でTFSより潰れているにもかかわら
ず、塗料密着性が劣り、有機接着剤による缶胴接合法は
困難とさnている。さらに、この缶胴接合法を適用する
場合、約80〜100℃の温度で加熱殺菌さnた内容物
を充填する、いわゆるホットパックを行う果汁飲料缶、
100℃以上での加圧殺菌を行う、いわゆるレトルト殺
菌を必要とする缶への適用は錫めっき鋼板の場合不可能
とされてきた。錫めっき鋼板の塗膜密着性の改善案とし
て、米国特許第3,245,577号がある。この方法
は錫層上にクロムめっきを行い、さらに、その上層に塗
料を塗装し、硬化させるものであるが、常温での塗膜密
着性は改善されるものの、十分ではなく、ホットパック
を行う缶あるいはレトルト殺菌を行う缶への適用は不可
能であった。
本発明は、上述の加熱殺菌条件下において、常温におけ
る塗膜密着性、高温耐水性および耐レトルト性に優れた
錫めっき鋼板を提供するものである。さらに、ぶりきの
光沢を維持して上述の特性を満足した錫めつき入1板を
提供するものである。
すなわち、本発明は鋼板の両面に錫層、その上層に1〜
20”f〜のニッケル層、さらにその上層に10〜1o
OjF〜の金属クロム層、金属クロム換算で5〜301
のクロム水和酸化物層からなる錫めっき鋼板□により、
従来不可能であった有機接着剤による缶胴接合法に適し
た光沢錫めっき鋼板を得ることができる。
本発明の錫めっき鋼板は加熱により錫を溶融する光輝化
工程を得た錫めっき鋼板および錫を溶融しない錫めつき
鋼板のいずれも本願の目的が達せられるが、光輝化工程
を得ることにより錫層の光沢が得られる。錫層は1.1
2〜11.21F〜が適している。
図面はニッケル量と錫層上にニッケル層、その上層に5
0〜60 Q/dの金属クロムとクロムとして10〜1
5 El/dのクロム水和酸化物層を有する錫めっき鋼
板の塗膜接着力との関係を示すものであるが、図面より
明らかなように、ニッケル量が1岬/ゴ以上で優れた塗
膜密着性を示す。ニッケル層が204〜を越えてもそれ
以上の高い接着強度が得られないばかりか、錫層の光沢
が低下し、外観を損い商品価値が下がるので1〜20岬
〜が好ましい。
さらに、その上層の金属クロム層およびクロム水和酸化
物層は常温での塗膜密着性、高温耐水性および耐レトル
ト性に効果があり、錫層上のニッケル層との相乗効果に
より、従来の錫めっき鋼板では得らnなかった有機接着
剤による缶胴接合法の製缶に適した錫めっき鋼板が得ら
れる。錫層上にクロムめっきを行い、クロムを被覆した
米国特許第3.245.577号の方法においては、通
常の錫めっき鋼板に用いられている錫めっき後、重クロ
ム酸ナトリウム溶液中で陰極処理する方法よりは、塗膜
密着性は改善されるものの、高温耐水性および耐レトル
ト性に劣り、有機接着剤による缶胴接合法の適用は困難
であった。塗膜のill離はクロム水相酸化物層と塗膜
との界面でなく、錫層と金属クロム層またはクロム水和
酸化物層との界面で起こる。すなわち、錫層と金4クロ
ム層またはクロム水和酸化物層との接合が弱いことを示
唆している。ニッケルを界在させることにより、錫層面
での靭離がなくなり、ニッケルと錫およびニッケルと金
属クロム層との接着が強化される。金属クロム蓋がlO
勢夕以−Eでないと、塗膜密着性。
耐熱水劣−ド性および耐レトルト性が向上せず、金属ク
ロム量の増加とともに上述の特性が向上するが100 
W/dを越えても、それ以上の効果が得られないばかり
か、錫めっき鋼板特有の錫層の光沢を失うので、10〜
100mIβが適している。クロム水和酸化物量は高温
耐水性および耐レトルト性の而から5岬/ゴ以上必要で
ある。30 q/r/lを越えると、錫層の光沢を失い
、見ばえを損うので5〜30ダ〜が好ましい。
以F1本発明の内容を詳しく説明する。
まず、冷りε鋼板を脱脂し、酸洗したのち、電気錫めっ
きを4施し、直ちにあるいは錫の溶融温度以上で加熱し
、錫を溶融したのち電気ニッケルめつきを行う。水洗し
たのち電解クロム酸処理を施し、ニッケル層上に金属ク
ロム層とクロム水相酸化物層を形成させ、水洗、乾燥し
たのち塗油して本発明の光沢錫めっき鋼板が得られる。
電気錫めっきは、公知の錫めっき浴を用い、硫酸錫浴、
塩化錫浴の酸性浴、あるいは錫酸ナトリウム浴、錫酸カ
リウム浴のアルカリ浴が使用できる。゛電気ニッケルめ
っきは、硫酸ニッケル浴、塩化ニッケル浴、スルフオミ
ン酸浴:′zよび硫酸ニッケルアンモニウム浴のいずn
も用いることができる。本発明の錫めっき鋼板のニッケ
ル層の量は1〜20M9βで少なく、通常用いられるニ
ッケル濃度より少ない/18100ニッケル濃度で行え
ば、ニッケルの析出効率が低くなり、特にニッケル量が
5ダ〜以下の場合、ニッケル層量のコントロールが容易
となる。次に電解クロム酸処理としては。
TFS9造に用いられる無水クロム酸を主成分として硫
酸、弗素化合物、芳香族ジスルフオン酸。
チオ尿素等の助剤を1種または2種添加した浴のいずれ
も使用できる。これらの浴中で陰極処理を行い、金属ク
ロム層とクロム水和酸化物層を形成させる。電気錫めっ
きの後処理として通常用いられている重クロム酸ナトリ
ウム溶液中で3〜4C/dttfの陰極処理する方法で
は、金属クロムの析出は雉かしいので、無水クロム酸を
主成分とした浴を用いることが適している。
以ト、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 0.22fiの冷延鋼板を7%のか性ソーダ溶液中で電
解脱脂し、水洗し、3%の硫酸溶液中で電解脱脂し、水
洗した後、公知の硫酸錫めっき浴中で2、81//dの
錫めっきを施し、リフロ一工程で錫を溶融したのち、次
に示す硫酸ニッケルめっき浴組成および処理条件で電気
ニッケルめっきを行い、錫層上に2岬/ゴのニッケル層
を得、水洗したのち次に示す電解クロム酸処理浴組成お
よび処理条件で′#1を解クロム酸処理を行い、ニッケ
ル層上に20ダ/ゴの金属クロム層とクロム換算で15
岬βのクロム水和酸化物層を得た。水洗、乾燥したのち
、ジ・オクチル・セパケート(以下DO8という)を塗
油した。
(1)  電気ニッケルめっき浴組成および処理条件浴
組成 硫酸ニッケル      200 f/1ホ  ウ  
酸                     1 0
  t/1処理条件 電a’lR度         0. I Aldd処
理時間         1.0秒 浴温度      45℃ (2)  電解クロム酸浴組成および処理条件浴組成 無水クロム酸       3oり/l弗化ナトリウム
       2り/e処理条件 ′@電流密度        3oνdm処理時間  
       1.0秒 浴温度      55℃ 実施例2 実施例】と同様の前処理を行い、公知の硫酸錫めっき浴
中で1.7 f//lyfの錫めっきを施し、リフロー
1.程で錫を溶融したのち、次に示す硫酸ニッケルアン
モニウム浴組成および処理条件で電気ニッケルめっきを
行い、錫層上に5呼〜のニッケル層を得、水洗したのち
、次に示す電解クロム酸処理浴組成および処理条件で電
解クロム酸処理を行い、ニッケル層上に80ダβの金属
クロム層とクロム換算で8岬βのクロム水和酸化物層を
得た。水洗。
乾燥したのち、I) OSを塗油した。
(1)電気ニッケルめっき浴組成および処理条件浴組成 硫酸ニッケルアンモニウム 1ooj’/A’クエン酸
ナトリウム    15 f/1処理条件 ゛屯1ft蜜度         0.5 kldd処
理時間         0.5 sec浴温度   
   45℃ (2)  電解クロム酸浴組成および処理時間浴組成 無水クロム酸       60 t/1硫    酸
                0.6  f/(1
処理条件 電流密度         45 k/dvl処理時間
          1秒 浴温度      55℃ 実施例3 実施例1と同様の前処理を行い、公知の硫酸錫めっき浴
中で282〜の錫めっきを施し、リフロ一工程で錫を溶
融したのち、次に示すスルファミン酸ニッケル浴組成お
よび処理条件で電気ニッケルめっきを行い、錫層上に1
0■〜のニッケル層を得、水洗したのち、次に示す電解
クロム酸処理浴組成および処理条件で電解クロム酸処理
を行い、ニッケAtJd上に50呼〜の金属クロム層と
クロム換算で1097j′のクロム水和酸化物層を得た
。水洗、乾燥したのち、DO8を塗油した。
(J)  *気ニッケルめっき浴組成および処理条件浴
組成 スルファミン酸ニッケル I 00 f/1ホ  ウ 
 酸                       
15 タ/l処理条件 電流密度         0.5 A/dゴ処理時間
          1秒 浴M度      50℃ (2)電解クロム酸浴組成および処理条件浴組成 無水クロム酸       30971弗化カリウム 
      1.−5f/e処理条件 電流密度         40 A/dゴ処理時間 
         1秒 浴温度      55℃ 実施例4 実施、例1と同様の前処理を行い、公知の硫酸錫めつき
浴中で2.8 f/dの錫めっきを施し、リフロ一工程
で錫を溶融したのち、次に示すスルファミン酸ニッケル
浴組成および処理条件で電気ニッケルめっきを行い、錫
層上に15ダメのニッケル層を得、水洗したのち、次に
示す電解クロム酸処理を行い、ニッケル゛層上に30岬
βの金属クロム層とクロム換算で12ダβのクロム水和
酸化物層を得た。水洗、乾燥したのち、DO8を塗油し
た。
(1)  電気ニッケルめっき浴組成および処理条件浴
組成 スルファミン酸ニッケル 150 ?7gホ  ウ  
酸                      1 
0  ?/1処理条件 電流密度        0.75 A/d扉処理時間
          1秒 浴温度      50℃ (2)  電解クロム酸浴ML成および処理条件浴組成 無水クロム酸       3 s f/(1フツ化ア
ンモニウム    1.5 f/1処理条件 電流密度         35 k/dn/処理時間
          1秒 浴温度      50℃ 比較例1 実施例]と同様の前処理を行い、公知の硫酸錫めっき浴
中で282〜の錫めっきを施し、リフロ一工程で錫を溶
融したのち、次に示す通常の電気め−)きぶりきに用い
られる重クロム酸ナトリウム洛中で陰極処理を行い、水
洗、乾燥したのち、DO8を塗油した。
浴 組 成   重クロム酸ナトリウム 3o t/1
1処理条件  ゛4流密度     3 A/dゴ処理
時間     1秒 比較例2 実施例1と同様のn1f処理を行い、公知の硫酸錫めっ
き浴中で2.8fβの錫めっきを施し、リフロ一工程で
錫を溶融したのち、次に示す米国特許第3.245.5
77号記載の方法により、20呼/ゴの金属クロム層と
クロム換算で4呼βのクロム水和酸化物を得た。水洗、
乾燥したのち、DO8を塗11]シた。
浴組成 無水クロム酸      270 f//1硫    
酸                2.7  ?/1
処理条件 1流密度         2 Q A/dゴ処理時間
          1秒 浴    温                50 
℃実施例1〜4、比較例1および2で得られた錫めっき
鋼板について、次に示す各種塗料密着性試験を行い、そ
の結果を第1表に示した。
(1)  塗料密着力試験 一つの試料表面にフェノールやエポキシ系塗lを60岬
/dゴ塗布し、210℃で15分間焼付けた。もう一方
の面に同じ塗料を25 W/dd塗布し、同様な条件で
焼付けた。この二つの試料を各々巾5+w、長さ100
鰭に切断した。塗膜厚の異なる2枚の試片を重ねて、こ
の間に100μmのナイロンフィルムをはさみ、ホット
プレスを用いて、200℃で120秒のp熱を行ッタノ
チ、4 kq/dの加I1.ドで200℃、30秒間千
着を行った。この接着試片を引張り試験機で180°ビ
ールを行い、その!II 4強度をkq/ 5 twで
評価した。剥離速度は100 am/minで行った◇ (2)  塗料密着力の高温耐水性試験前記(りにおけ
る接着試片を90℃の04%クエン酸溶液に3日間浸漬
し、その後、引張り試験機で1800ビールを行い、そ
の!、lj離強度音強度/ 5 taで#flIII+
シた。この試験で接着後の塗料密着力の高温耐水性を評
価した。
(3)  塗料密着力の耐レトルト試験前記(1)と同
様に塗膜厚の異なる試料を作成し、各々を中7ON、長
さ5Qn+に切断し、塗膜厚の異なる2枚の試片の長さ
方向の両端を5絹だけ重ね、その間に100μmのナイ
ロンフィルムをはさみ、前記(1)と同じ条件で圧着し
た。この試験片を10#11つくり、円型状の缶胴のよ
うに半径100鯖程度に半円型に丸めたのち、両端を固
定し、130℃のレトルト釜中で、2時間および3時間
経時させたのちの剥離の有無を10組中の剥離個数で表
わした。
第1表に示すように、本発明の錫めっき鋼板は、優れた
塗膜密着性を有することが認められた。
【図面の簡単な説明】
図面はニッケル量と塗料密着力との関係を示す線図であ
る。 ニヅケル量(my/mす

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼板の両面の錫層上に片面当り1〜2011fβのニッ
    ケル層、さらにそのニッケル層上に片面当りlO〜10
    0q〜の金属クロム層およびクロム換算で片面当り5〜
    30(夕のクロム水和酸化物層からなる塗料密着性の優
    れた錫めっき鋼板。
JP56195585A 1981-12-07 1981-12-07 塗料密着性に優れた光沢錫めつき鋼板 Expired JPS6034637B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497876A (en) * 1983-03-16 1985-02-05 Kidon William E Corrosion resistant metal composite with zinc and chromium coating

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