JPS591697A - 容器用表面処理鋼板 - Google Patents

容器用表面処理鋼板

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JPS591697A
JPS591697A JP11057882A JP11057882A JPS591697A JP S591697 A JPS591697 A JP S591697A JP 11057882 A JP11057882 A JP 11057882A JP 11057882 A JP11057882 A JP 11057882A JP S591697 A JPS591697 A JP S591697A
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steel sheet
corrosion resistance
alloy plating
coating
plating
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JP11057882A
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Makoto Yoshida
誠 吉田
Yukinobu Higuchi
樋口 征順
Teruaki Isaki
輝明 伊崎
Yukio Tsukamoto
幸雄 塚本
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Nippon Steel Corp
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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】 本発明は缶、一般容器等の材料として使用される容器用
表面処理鋼板に関するものである。
近年、溶接による製缶方式(例えばスードロニツク溶接
法)あるいは絞り加工による製缶方式(例えば、DI加
工法)は多様化し、著しい進歩をみせている。まだ、こ
れらの製缶方式に対応できる優れた性能をもった安価な
製缶用素材(容器用材料)が要求されている。このよう
な要求を満すためには、溶接性および絞りしごき加工性
(製缶工具に対するかじり性)に優れると共に、容器用
材料に要求される性能、すなわち耐食性、塗料密着性お
よび塗装後の耐食性を兼ね備えたものでなければならな
い。
従来、容器用材料としてブリキ材及び電解クロム酸処理
鋼板(TFS)が広く用いられている。しかし、前記新
しい方式の製缶の素材としては価格、溶接性、耐食性、
成形加工性および塗装性能の点で未だ改良の余地が残さ
れていた。すなわち、ブリキ材は溶接時に溶融金属に母
材のFeが拡散してFe−8n系合金が形成されると共
に、この表面が著しく酸化される。このために、溶接部
およびその近傍の熱影響部が黒色化して外観を損うと共
に、耐食性および塗装性が劣化する。また、絞り成形に
よる製缶方式、例えばDID缶の製造におにては、製缶
後の塗料密着性が必ず口も満足するものではない。
一方、電解クロム酸処理鋼板(TFS)が広く用いられ
、その経済性及びコスト面は優れている。しかし、TF
Sはその被膜が金属クロム及び水利酸化クロムを主体と
する酸化クロムからなるクロメート被膜から構成されて
いる。そのため、これらの金属クロム及びクロメート被
膜は従来から知られている様に溶接が困難々金属酸いは
酸化物のため、溶接方式による製缶方式の場合には溶接
部の強度不足がしばしば生じる欠点がある。従って、T
FSを溶接缶用素材として使用する場合、溶接部に相当
するTF”S表面を機械的に研削、除去して溶接缶を製
造する方法が一般的に行なわれてきた。しかし、この方
法ではTFSは片面当り約70〜I 50 nG/’;
t?の金属Cr層とこの表面に約10〜30 mgAr
?のクロメート被膜層で一般に形成されているため、そ
の研削・除去はなかなか困難であるとともに、その研削
された酸化クロム、金属クロム或いは鉄粉等が溶接部の
近傍にピンクアップされ、缶内・外面を汚す等の問題を
生じる等、TFS表面を研削・除去する方法についても
問題が多い。又、この電解クロム酸処理鋼板は、絞り成
形加工、例えばDI加工に供される場合に、工具との摩
擦によって一部金属Crが工具に融着して、その後に続
く成品に線状キズをつける、所謂カジリ現象を生じ、外
観この発明は従来の容器用材料が有する前記のような欠
点を改良するためになされたもので、溶接あるいは絞シ
加工による製缶方式に対応でき、耐食性および塗装性能
に優れた安価な容器用鋼板を提供しようとするものであ
る。その要旨は鋼板表面に1〜30%のZnを含有する
5n−Zn合金メッキを片面当り50〜3000$y&
、さらにこの上にクロメート被覆をCr換算量にして片
面2〜30〜翁′の表面処理を施した容器用鋼板である
以下、本発明の容器用表面処理鋼板について詳細に説明
する。
表面処理用原板として製造された鋼板に、下層被覆層と
して5n−Zn合金メッキが施されている。
5n−Zn合金メッキは、ピンホール部の腐食を防止し
、PHの低い酸性食品に対してもFeの溶出を著しく抑
制する耐食性効果をもっている。その効果は5n−Zn
メッキ合金の組成とメッキ付着量に影響される。5n−
Zn合金中のZnが1q6未満の少ない含有量では、ブ
リキ材と変わらない耐食性があシ、特に溶接製缶時の溶
接部と溶接熱影響部で黒変化を起して耐食性と塗装性が
劣化する。またZnが30%を越えだ5n−Zn合金メ
ッキは、塗装後の塗膜を通して侵入する腐食水溶液によ
って、ブリキ材と同等捷たけ同等以上の塗膜脹れを生じ
る。すなわち1〜30チのZnを含有する5n−Zn合
金メッキは、耐食性、溶接製缶時の外観性、塗装性能が
すぐれたものである。また同様にこれらの効果を満足に
得るためには5n−Zn合金メッキの付着量を片面当り
50〜3000 mf%n’に規制すべきであって、そ
の付着量が50 mfn?未満ではピンホールの発生が
多く耐食性効果は小さく捷た3000 mβを越えては
飽和に達する耐食性効果となってコスト高と々る。この
ように耐食性にすぐれた5n−Zn合金メッキ金属のメ
キ浴は、特に限定されるものでないが、一般にはSn酸
塩−ンアン化合物の混合浴が用いられ、さらには該浴の
廃水処理問題から硼弗化物浴、ビ01Jン酸系浴、フェ
ノールスルフォン酸(フェロスタン系)系Sn浴と硫酸
亜鉛系浴の混合浴等を使用してもよい。
さらに本発明は上記のよう外下層被覆層のSn −Zn
合系メッキ層にクロメート被覆を施す。5n−Zn合金
メッキ層はZnによる陽極防食効果がすぐれているとい
え、メッキ層が比較的に薄い場合ピンホールを発生して
耐食性を劣化し、製品寿命を著しく短縮する。クロメー
ト被覆層は、このようなピンホール部から発生する腐食
の進行を防止し、さらに5n−Zn合金メッキの溶出を
防止してメッキ層の耐食性を一層向上せしめ、同時に塗
装性能を付与せしめる。クロメート被覆は水和酸化クロ
ムを主体とする酸化クロムあるいは金属クロムとその表
面に形成される水利酸化クロムを主体とする酸化クロム
被覆から構成され、その量はクロム換算量に換算して片
面当り2〜30−でなければならない。
クロメート被膜量が2φイ未満では、合金メッキ層に対
する耐食性および塗装性能の向上効果が得られない。ク
ロメート被膜量が305yFn”を越えると、耐食性お
よび塗装性能の向上効果が飽和すると共に、性能面で次
のような問題が生じる。溶接による製缶方式の場合、電
気抵抗溶接時に溶接すゲットの均一生成が十分に行われ
なくなり、1散り°”の発生も著しく所要の溶接強度が
得られない。また、絞り加工による製缶方式の場合、ク
ロメート被膜量が増加すると絞りしごき加工時にクロメ
ート被膜の一部が剥離して、その耐食性が劣化する現象
が時として発生する。
クロメート被膜の形成は次の条件で行うとよい。
クロメート処理は、無水クロム酸、クロム酸塩(クロム
酸アンモン、クロム酸ソーター等)、重クロム酸塩(重
クロム酸アンモン、重クロム酸カリ等)の水溶液あるい
は上記水溶液に陰イオン(so ”、F−等)を添加し
た水溶液が用いられる。特に、陰イオンの添加はそのク
ロメート処理浴中での陰極電解処理によって、適切な電
流密度を選択することによって金属クロム層の析出によ
って5n−Zn系合金層のピンホールをふさぎ、耐食性
をより一層向」ニさせる。しかし、陰イオンの添カロは
溶接1り已あるいは耐かじり性に対して悪影響を及ぼす
度合の大きい金属クロム層を生じるので、金属クロム層
の畦が157nメn′以下となるようにクロメート処理
条件を選定することが望ましい。この場合のクロメ−1
・処理浴の濃度は、10〜150y/lが適当である。
濃度が102A未満であると処理浴の安定性および老化
性の点で好ましくない。また、濃度が150θを越える
と前記耐食性等の向上の効果が飽和すると共に、処理浴
のメッキ板による持ち出しが多くなり、不経済である。
またクロメート処理は陰極処理まだは陰極および陽極処
理の組合せで行われる。電流密度および処理時間は所要
の被膜量が得られるように選定され、通常は電流密度が
5〜30A/d77+!、処理時間が1ヘ−3秒が好ま
しい。
上記のように鋼板にメッキした本発明のSn Zr+合
金メッキ鋼板は、メッキ合金のSnとZnの局部電池作
用によってクロメート浴との反応性を高めてピンホール
の極めて少ない表面被覆層を形成して耐食性および塗装
性をブリキ材以上に改善する。
また本発明のメッキ鋼板は、上記のように合金メッキ後
クロメート処理する方法で製造してもよく、合金メッキ
後フラックスを塗布して温度240〜350℃で加熱溶
融処理して合金層を形成しクロメート処理する方法で製
造してもよい。特に後者のように合金メッキ層を溶融処
理した場合、金属光沢性が増加して外観性が向上し、ピ
ンホールを封止して耐食性が改善される。
次に本発明の実施例について説明する。
第1表は、種々の条件のもとてメッキおよびクロメート
被覆処理を行い、溶接性等の試験結果を比較して示めし
た。各性能の評価は次のようにして行った。
(11耐食性の評価 25℃の05モル瀘ミ市(に試料を48時間浸漬したの
ち、腐食減量を測定した0 (2)溶接性の評価 電極として鋼ワイヤ−(約15胴ρ)を移動させながら
加圧下で重ね合わせて電気抵抗溶接を行う方式(スード
ロニヅク・タイプ)により鋼板を溶接した。そして、均
一なナゲツト形成および十分な溶接強度が得られる電流
範囲および加圧力の範囲でその溶接性を評価した。また
、溶接時の熱影響により溶接部および溶接部近傍の外観
変色の度合によシ溶接部の外観を評価した。゛ (3)塗装後の性能評価 エポキシフェノール系塗料を45μmの厚みで塗装後、
1.5%NaC1と15係クエン酸を含有する空気飽和
水溶液中に96時間浸漬した。ゴバン目試験で二次塗料
密着性を評価した。また、塗装面にスクラッチを入れて
、上記浸漬後のスクラッチ部の腐食状態で塗装後耐食性
を評価した。
(41DI加工後の耐食性 缶径202ωのDI加工を行なってから、脱脂・水洗後
クロムーリン酸系浴中に浸漬処理、水洗・乾燥後エポキ
シ−フェノール系塗料を4.5μm厚さスプレィ塗装後
、05%多硫化アンモン溶液中に110℃−1時間処理
してその耐食性を調査した。
なお、第1表中の評価記号は次の内容を示している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼板表面に1〜30チのZnを含有する5n−Zn合金
    メッキを片面当り50〜3000mVm2、さらにこの
    上にクロメート被覆をCr換算量にして片面当り2〜3
    0mg1+i”の表面処理を施1〜たことを特徴とする
    容器用表面処理鋼板。
JP11057882A 1982-06-29 1982-06-29 容器用表面処理鋼板 Granted JPS591697A (ja)

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JPS591697A true JPS591697A (ja) 1984-01-07
JPH0448880B2 JPH0448880B2 (ja) 1992-08-07

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5467715U (ja) * 1977-10-20 1979-05-14
JPS5641361A (en) * 1979-09-11 1981-04-18 Usui Internatl Ind Co Ltd Small diameter steel tube having amticorrosive alloy melt-stuck plated coat on inner circumferential wall and its preparation

Patent Citations (2)

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