JPS5917198B2 - シ−ムレス缶の製造方法 - Google Patents
シ−ムレス缶の製造方法Info
- Publication number
- JPS5917198B2 JPS5917198B2 JP51109880A JP10988076A JPS5917198B2 JP S5917198 B2 JPS5917198 B2 JP S5917198B2 JP 51109880 A JP51109880 A JP 51109880A JP 10988076 A JP10988076 A JP 10988076A JP S5917198 B2 JPS5917198 B2 JP S5917198B2
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- JP
- Japan
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- tin
- iron
- reflow
- cans
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気めつきぶりきを絞りまたは／およびアイア
ニング加工することによつてシームレス缶すなわち絞り
缶（Ｄｒａｗｎｃａｎ）またはＤＩ缶（Ｄｒａｗｎａｎ
ｄｉｒｏｎｅｄｃａｎ）を製造する方法に係るものであ
り、このような缶の成形加工を容易にし、かつ缶の耐食
性を向上せしめることを目的とするものである。
ニング加工することによつてシームレス缶すなわち絞り
缶（Ｄｒａｗｎｃａｎ）またはＤＩ缶（Ｄｒａｗｎａｎ
ｄｉｒｏｎｅｄｃａｎ）を製造する方法に係るものであ
り、このような缶の成形加工を容易にし、かつ缶の耐食
性を向上せしめることを目的とするものである。
従来ビールや清涼飲料等を内容物とするシームレス缶と
してアルミニウムを素材としたものが使用されてきたが
、最近経済性の見地から電気めつきぶりきを素材とした
ＤＩ缶が使用され始めた。
してアルミニウムを素材としたものが使用されてきたが
、最近経済性の見地から電気めつきぶりきを素材とした
ＤＩ缶が使用され始めた。
またぶりきＤＩ缶は、従来の３ピース缶に対し、半田付
け部がないので経済性その他の面で注目を５ 受けるよ
うになつてきた。ところで通常、電気めつきぶりきはリ
フロー工程ですずを溶融したリフローぶりきとリフロー
処理を行なわないノーリフローぶりきとに大別される。
け部がないので経済性その他の面で注目を５ 受けるよ
うになつてきた。ところで通常、電気めつきぶりきはリ
フロー工程ですずを溶融したリフローぶりきとリフロー
処理を行なわないノーリフローぶりきとに大別される。
１０リフローぶりきはすずが溶融される時に鉄−すず合
金すなわちＦｅＳｎ２を形成する。
金すなわちＦｅＳｎ２を形成する。
この鉄−すず合金は硬くて脆いため、表面すずによる潤
滑性を阻害して絞りあるいはアイアニング加工の障害と
なる。したがつてぶりきＤＩ缶の製造には一般１５にリ
フロー工程ですずを溶融しないぶりき、すなわち鉄−す
ず合金を形成させないマット状のノーリフローぶりきが
良いとされている。しかしながら、一方このようなノー
リフローぶりきはリフローぶりきに比べて耐食性が劣る
とい２０ら欠点を有する。
滑性を阻害して絞りあるいはアイアニング加工の障害と
なる。したがつてぶりきＤＩ缶の製造には一般１５にリ
フロー工程ですずを溶融しないぶりき、すなわち鉄−す
ず合金を形成させないマット状のノーリフローぶりきが
良いとされている。しかしながら、一方このようなノー
リフローぶりきはリフローぶりきに比べて耐食性が劣る
とい２０ら欠点を有する。
そのため、ＤＩ缶のように製缶工程において強度の加工
を受けない３ピース缶に対しては、通常耐食性のよりす
ぐれたリフローぶりきが採用されているのが現状である
。本発明は、このように従来は両立困難であつた２５シ
ームレス缶への成形加工性と製品シームレス缶の耐食性
とを両立せしめることに関する。
を受けない３ピース缶に対しては、通常耐食性のよりす
ぐれたリフローぶりきが採用されているのが現状である
。本発明は、このように従来は両立困難であつた２５シ
ームレス缶への成形加工性と製品シームレス缶の耐食性
とを両立せしめることに関する。
すなわち、本発明は成形加工性と同時に耐食性にもすぐ
れた新規なノーリフローぶりきを使用することを特徴と
するシームレス缶の製造方法に係るもので３０あつて、
鋼板上にまず電気化学的に鉄一すず合金（ＦｅＳｎ２）
をすず量として０．０１〜０．２ｇ／ｍ”形成せしめ、
その上に電気すずめつきを行ない、ついでリフロー処理
を行なうことなくこの鋼板を絞りまたは／およびアイア
ニング加工することを３５要旨とするものである。鋼板
表面における電気化学的な鉄一すず合金の形成は、鋼表
面に鉄酸化物が微量存在し、かつ水素の発生を伴う条件
下で電気すずめつきすることによつて実現できる。
れた新規なノーリフローぶりきを使用することを特徴と
するシームレス缶の製造方法に係るもので３０あつて、
鋼板上にまず電気化学的に鉄一すず合金（ＦｅＳｎ２）
をすず量として０．０１〜０．２ｇ／ｍ”形成せしめ、
その上に電気すずめつきを行ない、ついでリフロー処理
を行なうことなくこの鋼板を絞りまたは／およびアイア
ニング加工することを３５要旨とするものである。鋼板
表面における電気化学的な鉄一すず合金の形成は、鋼表
面に鉄酸化物が微量存在し、かつ水素の発生を伴う条件
下で電気すずめつきすることによつて実現できる。
この場合、鉄酸化物の還元と同時にすずが析出するため
、還元による鉄イオンと、析出するすずイオンが結合し
て鉄−すず合金が鋼表面に形成されるものと考えられる
のである。なお、この場合の電解液としては酸性浴（硫
酸浴、塩化浴等）やアルカリ浴等を使用することができ
る。
、還元による鉄イオンと、析出するすずイオンが結合し
て鉄−すず合金が鋼表面に形成されるものと考えられる
のである。なお、この場合の電解液としては酸性浴（硫
酸浴、塩化浴等）やアルカリ浴等を使用することができ
る。
また鉄およびすずイオンを含む電解液中で、鉄とすずと
を共析させる方法によつても鉄−すず合金を形成させる
ことができる。
を共析させる方法によつても鉄−すず合金を形成させる
ことができる。
電気化学的に形成させる鉄−すず合金の量は、耐食性の
観点からすず量として最少０．０１ｇ／ＴＩが必要であ
り、また０．２ｇ／Ｔｌｌを越えると絞りまたは／およ
びアイアニング加工においてすずによる潤滑性を阻害し
てポンチ荷重を高くし、成形加工性を悪くするので、電
気化学的に形成させる鉄−すず合金の量はすず量として
０．０１〜０．２ｇ／ｍ′が好ましい。
観点からすず量として最少０．０１ｇ／ＴＩが必要であ
り、また０．２ｇ／Ｔｌｌを越えると絞りまたは／およ
びアイアニング加工においてすずによる潤滑性を阻害し
てポンチ荷重を高くし、成形加工性を悪くするので、電
気化学的に形成させる鉄−すず合金の量はすず量として
０．０１〜０．２ｇ／ｍ′が好ましい。
本発明において、鉄−すず合金の存在が成形加工性を阻
害しないのは、その量が通常のリフローぶりきのそれ（
最低約０．３ｇ／Ｔｌ）に比べてはるかに少ないこと、
およびその結晶が第２図に示すようにリフローぶりきの
結晶（第１図）に比べて非常に微細緻密であるため、絞
りまたは／およびアイアニング加工時において、表面す
ずによる潤滑性を阻害することが少ないことによると思
われる。
害しないのは、その量が通常のリフローぶりきのそれ（
最低約０．３ｇ／Ｔｌ）に比べてはるかに少ないこと、
およびその結晶が第２図に示すようにリフローぶりきの
結晶（第１図）に比べて非常に微細緻密であるため、絞
りまたは／およびアイアニング加工時において、表面す
ずによる潤滑性を阻害することが少ないことによると思
われる。
また本発明によるシームレス缶の耐食性がすぐれている
理由は次のように考えられる。
理由は次のように考えられる。
一般にシームレス缶は成形加工後塗装もしくは印刷を施
す。
す。
そして塗装もしくは印刷後加熱によつて塗料あるいはイ
ンキを焼付硬化させる。加熱は通常すずの融点より低い
温度で数１０分行なわれる。この加熱中にもぶりきの地
鉄とすず層の間に鉄−すず合金が形成され成長する。こ
の鉄一すず合金はすずを溶融した時に形成される鉄−す
ず合金とは形態を異にするものであり、一般に固体拡散
による合金層と呼ばれている。塗装もしくは印刷後加熱
を経た状態で、通常のノーリフロ一ぶりきの合金層は上
記固体拡散による合金層のみより成り立つているが、そ
の合金層はポーラスであるため耐食性にはあまり寄与し
ないものと思われる。
ンキを焼付硬化させる。加熱は通常すずの融点より低い
温度で数１０分行なわれる。この加熱中にもぶりきの地
鉄とすず層の間に鉄−すず合金が形成され成長する。こ
の鉄一すず合金はすずを溶融した時に形成される鉄−す
ず合金とは形態を異にするものであり、一般に固体拡散
による合金層と呼ばれている。塗装もしくは印刷後加熱
を経た状態で、通常のノーリフロ一ぶりきの合金層は上
記固体拡散による合金層のみより成り立つているが、そ
の合金層はポーラスであるため耐食性にはあまり寄与し
ないものと思われる。
一方リフローぶりきにおいては、成形加工前に存在する
すずの溶融の時に生じた鉄−すず合金（第１図）と塗装
もしくは印刷後の加熱時に生じた固体拡散による鉄−す
ず合金の２種が混在し、その量も多いので耐食性がすぐ
れるものと思われる。
すずの溶融の時に生じた鉄−すず合金（第１図）と塗装
もしくは印刷後の加熱時に生じた固体拡散による鉄−す
ず合金の２種が混在し、その量も多いので耐食性がすぐ
れるものと思われる。
本発明の場合は電気化学的に形成させた緻密微細な鉄−
すず合金が核となつて緻密な固体拡散の鉄−すず合金層
を形成するので耐食性にすぐれるものと考えられる。
すず合金が核となつて緻密な固体拡散の鉄−すず合金層
を形成するので耐食性にすぐれるものと考えられる。
つぎに本発明の効果を以下の実施例によつて説明する。
実施例 １
板厚０．３２ｍｍ、硬度Ｔ−３の冷延鋼板を５％か性ソ
ーダ溶液中で陰極処理、ついで陽極処理によつて電解脱
脂したのち水洗し、引き続いて空気中にごく短時間さら
して鋼表面に微量の鉄酸化物を形成させた後、２価すず
イオン２．０ｇ／ｌ、硫酸５ｇ／ｌなる酸性水溶液中に
おいて電流密度２０Ａ／Ｄｒｒｌで電気すずめつきを行
ない、すずを０．１１ｇ／Ｔｒｌ析出させた。
ーダ溶液中で陰極処理、ついで陽極処理によつて電解脱
脂したのち水洗し、引き続いて空気中にごく短時間さら
して鋼表面に微量の鉄酸化物を形成させた後、２価すず
イオン２．０ｇ／ｌ、硫酸５ｇ／ｌなる酸性水溶液中に
おいて電流密度２０Ａ／Ｄｒｒｌで電気すずめつきを行
ない、すずを０．１１ｇ／Ｔｒｌ析出させた。
一・なおこのときの陰極電流効率は５（：！ｔ）であつ
た。このようにして得られた鉄−すず合金はすず量とし
て０．０２ｇ／ｍ”であり、電子回析の結果Ｆｅｓｎ２
が同定された。この電子回折写真を参考写真に、電子回
折結果を第１表に示す。つぎに引き続き２価すずイオン
３０ｇ／１１硫酸２０ｇ／１１添加剤５ｇ／ｌの電解液
中で電流密度３０Ａ／Ｄｍ”で酸性電気すずめつきを行
ない（陰極電流効率９９％）、全すず量を５．６ｇ／イ
とし、リフローすることなく化学処理を行ない、通常の
ぶりき用油を塗油した。
た。このようにして得られた鉄−すず合金はすず量とし
て０．０２ｇ／ｍ”であり、電子回析の結果Ｆｅｓｎ２
が同定された。この電子回折写真を参考写真に、電子回
折結果を第１表に示す。つぎに引き続き２価すずイオン
３０ｇ／１１硫酸２０ｇ／１１添加剤５ｇ／ｌの電解液
中で電流密度３０Ａ／Ｄｍ”で酸性電気すずめつきを行
ない（陰極電流効率９９％）、全すず量を５．６ｇ／イ
とし、リフローすることなく化学処理を行ない、通常の
ぶりき用油を塗油した。
なお鉄−すず合金量の測定は上述のようにして製造した
電気めつきぶりきについてＪＩＳＧ３３Ｏ３の電解はく
離法により第３図のように電位一時間曲線を記録し、鉄
−すず合金の存在を示す変曲部の長さ（ｌ）を測定する
常法に従つた。
電気めつきぶりきについてＪＩＳＧ３３Ｏ３の電解はく
離法により第３図のように電位一時間曲線を記録し、鉄
−すず合金の存在を示す変曲部の長さ（ｌ）を測定する
常法に従つた。
実施例 ２
実施例１と同様な冷延鋼板を５０ｔ）か性ソーダ溶液中
で電解脱脂したのち水洗し、５％硫酸溶液中で陽極処理
した後水洗し、引き続いて空気中にごく短時間さらして
鋼表面にごく微量の鉄酸化物を形成させた後、これを４
価すずイオン３０ｇ／１１か性ソーダ１５ｇ／ｌを含む
水溶液中において、電流密度３Ａ／ｄイですずを０．２
ｇ／Ｍ２電気めつきした。
で電解脱脂したのち水洗し、５％硫酸溶液中で陽極処理
した後水洗し、引き続いて空気中にごく短時間さらして
鋼表面にごく微量の鉄酸化物を形成させた後、これを４
価すずイオン３０ｇ／１１か性ソーダ１５ｇ／ｌを含む
水溶液中において、電流密度３Ａ／ｄイですずを０．２
ｇ／Ｍ２電気めつきした。
このときの陰極電流効率は１０％であり、形成された鉄
一すず合金は前述のとおりＦｅｓｎ２であつて、その量
はすず量として０．０５ｇ／イであつた。上述のように
電気化学的に鉄−すず合金を形成させたのち、実施例１
と同じ条件で酸性電気すずめつきを行ない、全すず量を
５，６ｇ／ｍ”とし、リフローすることなく化学処理を
行ない、通常のぶりき用油を塗油した。
一すず合金は前述のとおりＦｅｓｎ２であつて、その量
はすず量として０．０５ｇ／イであつた。上述のように
電気化学的に鉄−すず合金を形成させたのち、実施例１
と同じ条件で酸性電気すずめつきを行ない、全すず量を
５，６ｇ／ｍ”とし、リフローすることなく化学処理を
行ない、通常のぶりき用油を塗油した。
つぎに実施例１および２で得られた電気すずめつき鋼板
を直径１３８．９詣の円板に打ち抜き、直径６５．４ｍ
１１のポンチを用いて深絞り加工を行ない、カツプを成
形した。
を直径１３８．９詣の円板に打ち抜き、直径６５．４ｍ
１１のポンチを用いて深絞り加工を行ない、カツプを成
形した。
さらに直径６５．４ｍｍのポンチを用い、ダイスとポン
チとの間隔を１段目０．２５中、２段目０．１６ｍｍ１
３段目０．１０ｍｍにしてアイアニング速度１２０缶／
分で３段連続しごき加工を行ない、アイアニング加工中
の最大ポンチ荷重を測定し、アイアニング加工性を評価
した。また成形加工された缶を洗浄したのち、塗料の焼
付硬化条件に相当する加熱（１８０℃×３０分）を行な
い、缶内面の耐食性を調べるため、１モルのりん酸１ナ
トリウム溶液中で定電位陽分極を行ない、鉄の溶解する
電流すなわち鉄溶解電流を測定した。耐食性の劣るもの
程、鉄の溶解が大となり、電流値は高くなる。鉄の溶解
が大きいものはビールや清涼飲料等を充填した場合、缶
の寿命が劣ることになり、電流値は低い方が缶としてす
ぐれている。実施例１，２による本発明のぶりきと、同
一すずめつき量の通常のリフローぶりきおよびノーリフ
ロ一ぶりきとの成形加工性および耐食性比較試験の結果
を第２表に示した。
チとの間隔を１段目０．２５中、２段目０．１６ｍｍ１
３段目０．１０ｍｍにしてアイアニング速度１２０缶／
分で３段連続しごき加工を行ない、アイアニング加工中
の最大ポンチ荷重を測定し、アイアニング加工性を評価
した。また成形加工された缶を洗浄したのち、塗料の焼
付硬化条件に相当する加熱（１８０℃×３０分）を行な
い、缶内面の耐食性を調べるため、１モルのりん酸１ナ
トリウム溶液中で定電位陽分極を行ない、鉄の溶解する
電流すなわち鉄溶解電流を測定した。耐食性の劣るもの
程、鉄の溶解が大となり、電流値は高くなる。鉄の溶解
が大きいものはビールや清涼飲料等を充填した場合、缶
の寿命が劣ることになり、電流値は低い方が缶としてす
ぐれている。実施例１，２による本発明のぶりきと、同
一すずめつき量の通常のリフローぶりきおよびノーリフ
ロ一ぶりきとの成形加工性および耐食性比較試験の結果
を第２表に示した。
第２表によると、鉄一すず合金を積極的に有しない通常
のノーリフロ一ぶりきの場合は、アイアニング加工にお
いてしごき荷重が少なく、アイアニング加工は容易であ
るものの耐食性においてなお十分でない。
のノーリフロ一ぶりきの場合は、アイアニング加工にお
いてしごき荷重が少なく、アイアニング加工は容易であ
るものの耐食性においてなお十分でない。
リフローぶりきにおいては耐食性はすぐれているが、ア
イアニング加工における成形加工性が十分でない。
イアニング加工における成形加工性が十分でない。
一方本発明によるものは成形加工性および耐食性の両方
の特性がすぐれていることがわかる。
の特性がすぐれていることがわかる。
以上のように本発明は成形加工性と耐食囲の両面におい
てすぐれたシームレス缶の製造方法を提供するものであ
る。なお以上の説明および実施例は発明の原理を十分に
理解し得るために示されたものであり、決して本発明を
限定するものでなく、特許請求の範囲内で本発明は多く
の変更や修正を行なうことが可能である。
てすぐれたシームレス缶の製造方法を提供するものであ
る。なお以上の説明および実施例は発明の原理を十分に
理解し得るために示されたものであり、決して本発明を
限定するものでなく、特許請求の範囲内で本発明は多く
の変更や修正を行なうことが可能である。
第１図は通常のリフローぶりきに形成される鉄一すず合
金層の５，０００倍の電子顕微鏡写真、第２図は本発明
に従い、電気化学的に形成された鉄一すず合金の５，０
００倍の電子顕微鏡写真、第３図は本発明によつてえら
れた電気すずめつき鋼板について電解剥離によつてえら
れた電位一時間曲線である。
金層の５，０００倍の電子顕微鏡写真、第２図は本発明
に従い、電気化学的に形成された鉄一すず合金の５，０
００倍の電子顕微鏡写真、第３図は本発明によつてえら
れた電気すずめつき鋼板について電解剥離によつてえら
れた電位一時間曲線である。
Claims (1)
- １ 鋼板上に電気化学的に、ＦｅＳｎ＿２なる組成の鉄
−すず合金層をすず量として、０．０１〜０．２ｇ／ｍ
＾２形成せしめ、その上に電気すずめつきを行い、つい
でこの鋼板を絞りまたは／およびアイアニング加工する
ことを特徴とするシームレス缶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51109880A JPS5917198B2 (ja) | 1976-09-16 | 1976-09-16 | シ−ムレス缶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51109880A JPS5917198B2 (ja) | 1976-09-16 | 1976-09-16 | シ−ムレス缶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5336390A JPS5336390A (en) | 1978-04-04 |
| JPS5917198B2 true JPS5917198B2 (ja) | 1984-04-19 |
Family
ID=14521500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51109880A Expired JPS5917198B2 (ja) | 1976-09-16 | 1976-09-16 | シ−ムレス缶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917198B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0536177U (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-18 | フジ精機株式会社 | 電磁弁 |
-
1976
- 1976-09-16 JP JP51109880A patent/JPS5917198B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5336390A (en) | 1978-04-04 |
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