JPS60197884A - 溶接缶用複層めつき鋼板 - Google Patents

溶接缶用複層めつき鋼板

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JPS60197884A
JPS60197884A JP5117384A JP5117384A JPS60197884A JP S60197884 A JPS60197884 A JP S60197884A JP 5117384 A JP5117384 A JP 5117384A JP 5117384 A JP5117384 A JP 5117384A JP S60197884 A JPS60197884 A JP S60197884A
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JP
Japan
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tin
plating
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plating layer
alloy
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Application number
JP5117384A
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English (en)
Inventor
Toyofumi Watanabe
豊文 渡辺
Shigeo Kanbara
神原 繁雄
Hiroki Iwasa
浩樹 岩佐
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60197884A publication Critical patent/JPS60197884A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

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】 本発明は溶接缶用複層めっき鋼板の創案に係り、電気抵
抗溶接により製缶されて各種食品ないし飲料缶の如きに
使用される錫めっき鋼板に関し、特に極薄めつき量の如
きにおいても塗装後針食性を適切に向上させようとする
ものである。
食品や飲料などを収容する缶体を製造するための方法は
近年多様化しており、例えばスート目ニック溶接法のよ
うな電気抵抗溶接による製缶方法が近年において著しく
発展している。然してこのような製缶方法に供せられる
缶用素材としては溶接性に優れていることは勿論のこと
、耐食性、特に塗装後の耐食性に優れていることが重要
である。又溶接缶用素材としては従来から錫めっき鋼板
(ぶりき)が使用されているが、このぶつきは錫価格の
高騰により缶用素材としては和尚に高価なものとなって
おり、従って錫付着量を減少させた薄めつき化が進んで
いるが、単に錫付着量を減少させただけでは柚々の問題
を生ずる。即ち例えば極薄めっきぶりきは内外面塗装し
て使用することとなるが、単に錫付着量を減じただけで
は素地鉄の露出を増大させることとなり、缶内面におい
てはm膜を通して腐食水浴液が滲透してブリスターが発
生すると共に鉄が露出して内容物中に鉄イオンが増大し
、更に塗膜の欠陥部においては鋼に孔のあくような机象
すら認められ、一方缶の外面においては糸状錆が発生す
るなどの問題を肩している。
本発明は上記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、鋼板上に形成されたNiめつき層又
はNi−Sn2元合金めっき層である下地めっきノー上
に錫めっき層が形成され、史に該錫めっきノーの表面に
金属クロム2〜30η〜 とクロム換算で3〜23 t
rq/r1?の水和酸化クロム層を形成した表面処理鋼
板であって、1ltJ記下地めっき層におけるNi量X
■〜と錫めっき層におけるSn量Yη〜との関係が、該
下地めっき層がNiめつき層の場合においては下記する
1群の関係式を満足し、又Ni−8n2元合金めつき層
の場合においては下記する■群の関係式を満足すること
を特徴とする溶接缶用検層めつき鋼板を提案するもので
ある。
15≦X≦150 15≦X≦150 即ちこのような本発明について、更に説明すると一般に
ぶりきを溶接缶用素材として使用する場合においては塗
装することが多く、この塗装時の焼付条件は通常190
〜210℃で、10〜30分間処理される。又この塗装
焼付時に錫は素地鉄と合金化し、F’a8n@となり、
この合金化したFa S n 2は溶接性に対して惑影
響を及ばず。
そこでこの溶接性を満足させるように本発明者等のすf
究したところによれば溶接時に純錫が50−以上、好ま
しくは1001以上存在することが必要である。一方針
食性の面からは単°に錫付M振を減じただけでは素地鉄
の露出を増大させることとなり、斯様な露出をなからし
めて耐食性を適切に得るだめの錫付着量はす10ぶりき
(1120■/n?)以上、好ましくはφ20ぶりきC
2240tq/lt? )以上とされている。そこで本
発明者等は低価格で、しかも溶接性および耐食性に優れ
た表面処理鋼板を得ることについて種々の検討を重ねた
結果、錫めっきの下地に中間層を形成させることによっ
て塗膜下騙食を抑制した耐食性の優れた薄めつきぶりき
が製造可能となり、しかも表面純錫を残すことによって
浴接性を良好にすることを[G4した。
これを更により具体的に説明すると、上記のような効果
を有する中間層としてはNi又はNi−8nの合金めっ
き層を施した後、東に通常の錫めっき浴で錫めっきを施
しその表面に電解クロメート処理層を形成させた重複め
っき鋼板が好ましいことを確認した。即ち錫めっきの前
に他の金属にニッケル又はニッケル錫合金)のめっきを
なし重複めっきすることについては特公昭43−122
46号公報および特開昭58−161794号公報など
゛に報告されているが、本発明によるものはこれらと技
術的実態を異にするもので、特公昭43−12246号
公報のものは5〜165X10°5cInのニッケル又
はニッケル錫合金によるめっき下地の上に錫めっきし、
加熱処理する方法であって、確かに加熱処理を施すとA
TC試験によって確認される耐食性は向上するが、これ
はあくまでも厚めつきぶりきの範囲内における棉象であ
って、本発明の薄めつきで、しかも塗装して使用する範
囲内のものとは異る。又特開昭58−161794号の
ものは薄めつきぶりきを取扱っているがここに記載され
ているところでは塗装時の焼付によってニッケルと錫が
合金化し表層には純錫が残らなくなり溶接性が劣る。本
発明者等は塗装時の焼付によってニッケルと錫が大部分
合金化して耐食性を良好にし、しかも表層に純錫を50
1以上、好ましくは1oO−以上残る中間層と錫めっき
量との関係を調査した。即ち第1図は塗装焼付時の加熱
を想定し205℃、20分間の加熱を加えたときの本発
明材における合金化に費される錫thi:と中間)Wj
のNi換算量との関係を示1−ものであるが、本発明に
おける構成要件の1つである弗化物を含むクロム酸水溶
液中で陰極処理を施した銅板はNi侯↓ネで15〜25
W/n?付近で合金化−献が最小胆を示1−ことは図示
の通りで、それ以上のNi挨算値では合金化が進む。又
この合金化の進む度合はNiめつきとNi−8n合金め
っきとでは異り、Niめつきの場合はN1知の約8倍、
Ni−8n合金めつぎの場合はN1換與黛の杓4倍に和
尚した錫が消費される。
然して溶接性についてはこの第1図における合金化量の
線より多い蛤をめっきしたものが良好であり、この溶接
性の良好範囲は中間ノーのN1jlj−をX、その上層
におけるSnめつきに:をYとすると、Niめつきの場
合は、 Y≧8X+450 (Ni≧15wn?以上)であり、
又Ni−8n合金めつきの場合は、Y≧4X+450 
(Ni≧15%’n?以上ンの領域である。
本発明によるものの製造工程は、先ず鋼板にNL換舞で
15〜150 V−のNiめつき又はNi−8n合金め
っき(5〜85 wt%an)を施すものであるが、こ
のめっき方法については特に規定しない。
例えばN1めっきの場合はワット浴、Ni−8n合金め
っきの場合は酸性浴又はピロリン酸浴の如きの何れでも
可能である。このNi−8n合金めつきの場合は浴中の
金属イオンに刈し錫イオンが1.0〜40 wt%の割
合となるように硫酸第1錫、塩化第1錫、ピロリン酸@
J錫を添加し、電ttIt密度0.5〜20A/dIR
一温度30〜80℃の朱件で電気めっきする。助剤とし
てクエン酸、池石酸、NH2F 、グリシンの単独又は
混合物を5〜50t7を添加すると浴の安定化に有効で
ある。
このようなNi めつきおよびN i −S n合金め
っき浴の代表的な組成例を示すと次の如くである。
姐めつきの場合 NlSO4・6H10240t/L Niα2 ・6Hz0 459/1 HsBOs 30tμ Ni−8n合金めつきの場合 N i S 04・6Hス0 240 t/lN i 
Q # 6 Hzo 45 vμHs B Os 30
2n 酒石ば 30 ’I/1 NH4F’ 15 f/L SnSO45t/を 上記のようなめっき溶によって得られるNi又はN1−
8n合金めっき中のNt@−が15 tq/ld以下で
は糸状錆が発生し易(なり、一方150mfrr?以上
では孔食が発生し易(なるとlb1時に衣鳩の錫めつき
B<についての適正値が人となり縦杭的でない。
第2図から第5図はNi−8n合金めっきを行い、その
上に罎めつきを行った後Fイオンを含むOr’+水溶液
中でクロメート処理した鋼板の品質性能を要約して示し
たものであり、それらの品質性能を得た試験方法は以下
の通りである。
a、耐孔食性(第2図) 試料表面にエポキシフェノール系の塗料を50111/
d塗装し、210℃f13iblき付けした後、60X
90wmに切断し、サファイヤバリで塗膜に切り目を施
し、切断面および裏面をシールした後、1.5チクエン
酸と1.5%Naα水溶液中に一部を残し′c38℃、
10日間の浸漬をなし、次いでテープ剥離後、表面外観
の変化を観察した。
b、塗装加工後の朗食性(第3図) 試料表面に前記耐孔食性の場合と同様に塗装焼き付けを
行った後、60 X 90mに切断し、カミソリで試料
表面に達する十文字状の切り目を施した後、エリクセン
試験機で5■押出し、次いで切断面および裏面をシール
した後1.5チクエン酸と1.5%Nact水溶液中で
38℃、96時間の浸漬をなし、その後にテープ剥離し
て表面外敵の変化を観察した。
C0耐硫化黒変性(第4図) 試料表面に前記aの場合と同様の塗装焼き・?jけを行
った後、市販゛φ211エンド加工を行った。この缶エ
ンドを3%NaS・9H20に少量の乳酸を添〃口した
水溶液中で130℃、60分の加熱を行った後、表面外
蜆の変化を観察した。
d、 フイリーフオーム試験(第5図)上記したbの塗
装加工後耐食性の場合と同様の試験加工した試料を同様
の水浴液中に38℃で96時間浸漬した′0.水洗し、
25℃相対湿度80%の屋内に2週間放(2)し、その
六面外観の変化を銭祭した。
e、耐ブリスター性 試参[表面に前記aの面1孔食性試験と同様の塗装焼き
付けを行った俊、1.5%Nact水溶液中で130℃
、30分のレトルト処理を行い、引き続いて同じXi液
液中38℃、96時間の浸漬を行ってから表面外貌の変
化を観察した。
f、塗料密着性 試料表面にエポキシフェノール系の塗料を501Flf
/lri塗装し、210℃、13分間焼き符けた後、6
0 tan X 90 tanに切断し、この試片にス
クラッチを入れ、3%Na1J水溶液中で120℃、9
0分のレトルト処理し、テープ剥離を行って剥離程度か
ら塗料密着性を評価した。
然して上記したa = fの結果を安約し総べての耐食
性に優れた領域を示すと、Ni −Snn合金金つき下
地の場合は第6図の通りであり、又Niめつき下地の場
合は第7図の通りであって、前記したような本発明によ
るものは耐ブリスター性及び塗料密着性が全領域におい
て良好な性能を示している。
通常の錫めっき鋼板はその錫めっき後、リフロー処理、
即ちめっき錫層の加熱溶融処理が施されるが、本発明の
場合にはこのりフロー処理を施し或いは施さなくてもそ
の目的を達成することができる。リフロー処理は通常の
条件でよいが、す70−処練によって錫が中間層又は鉄
と合金化するためリフロー処理によって生成する合金錫
崩を少くするよ・うにコ゛ントロールすべきである。
なお上記したようなめつき後において、塗装後の耐食性
を向上するためにクロメート処理を施す必賛がある。こ
のクロメート処理浴としてはFoがCr’十の100分
の1〜10分の1の割合で含有された10〜80 、t
/lの無水クロム酸水溶液中で30〜50℃、電ηC密
度5〜45A/d/の陰極電解を行うことが心安である
。これらの処理浴により生成されるクロメート被膜は耐
食性に有利であるが、その蓋が多すぎると浴接性が劣化
する。このためクロメート被膜中の水利酸化クロム層は
Cr換算で3〜23軌好ましくは5〜18 q/n?と
することが適尚であり、全所クロムは2〜30η/rr
?1好ましくは2〜15 Wq/rdとする。
本発明によるものの具体的な実施例について、比較例と
共に説明すると以下の如くである。
次表に示す実施例1〜4は、NiSO4・6%0が24
0 t/lで、N1α2・6H20が452μ、H,B
 O,が30−f/lより成るめっき溶中で脱脂酸洗後
のめつき原板な浴温50℃で、I A/da”、2、5
 A/血2.3.5A〆iで夫々0.6秒陰極電解処理
し、水洗後該表に示すような錫めっきを行った。更にこ
れらのものは30 f/lのNaHCOs水溶液中で5
A/d!R2,0,4秒の前処理を行った後15vμの
NaHCOsと1.0 f/lのNH4Fの水溶液中で
陰極′電解処理(20A/ム2X0.5秒)を行った。
実施例5〜9のものは、NiSO4・6H20が240
tμ、N1ctz ” 6H20が45≠、H3BOs
が30tμ、酒石酸が30危、NH4Fが15fμ、S
nS 04が5 f/lより成るめっき浴中で脱脂酸洗
後のめつき原板を浴温50℃で5 Abde+”により
0、3〜2.0秒陰極電解処理をなし、水洗後、この第
1表に示す錫めっきを行った。これらのものは更に30
 t/lのNa HC03水溶液中で5 A/dm’0
.4秒の前処理を行った後、15 t/lのCrO3と
、1、2 t/lのNH4Fの水溶液中で陰+1!、電
解処理(20A/m2X O,5秒)を行った。
実施例10〜12は、Ni−8n 合金めっき浴中のS
nSO4の濃度を1 t/l、 2.0 t/l、 6
 f/lとした浴中で脱脂酸洗後のめつき原板を浴温5
0℃で、5A/dM2の1.5秒による陰極電解処理を
なし、水洗後、第1表に示す錫めっきを行い、溶融処理
後に30fμのCr Q 3 と1.5 f/lのNH
4Fによる水溶液中で陰極゛−5解処理(20〜僑2×
0.2〜0.8秒)を打った。
又比較例1は実施例2において中間層のめっきを行わな
かったものである。
然して比較例2は実施例1において中間層のめつき閂を
約5倍としたものである。
比較例3は、通常の÷25ぶりきである。
比軟例4は、通′帛のぶりきにおけるめっき量を下げた
ものである。
然して上記のような各実施例および比較例によるものに
ついて、耐孔食性、塗装加工後の耐食性、耐硫化黒変性
、フイリーフオーム試験、耐ブリスター性および塗料密
着性を上記のような方法で試験し、又鉄浴出量を測定し
た結果を要約し℃示すと次の第2表の通りである。
以上説明したような本発明によるときは電気抵抗溶接に
よる製缶方法により製缶される食缶、飲料缶用の錫めっ
き鋼板に関し、特に極薄めつき量の場合においても塗装
後の耐食性を充分に向上させることができるものであり
、工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の技術的内容を示1−ものであって、第1
図は205℃、20分の焼(=)によって合金化づ−る
錫量の関係なNi換n量との関係において要約して示し
た図懺、第2図から第5図はN1−Sn合金めつき下地
景(Ni換算)とSnめっき量との関係でその品質性能
を整燻した図表であって、第2図は耐孔食性、第4図は
艶装加工後の耐食性、第4図は1硫化黒変性、第5図は
フイリーフォーム試験の結果を示し、第6図はNi−S
n合雀めつき下地の場合について最適範囲を要約して示
す図表、第7図はNiめつき下地の場合について最i範
囲を要約して示した図表である。 第 / 圓 Iイ°撞W量〜Δ 第 2 岡 ”’ 11!’Ill(wl/m”) 第 13 国 手続補正書(i次ン 昭和 開、s、f3 日 特許庁長官若 杉 和 失敗 1、事件の表示 昭和、t9年特 許願第f//7ゴ 号翰ミl気旧)互
層の・さ肩り榎 3、補正をする者 事件との関係箒許出願人 名 称(氏名) EI#1li3表式会標え4、代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門1丁I:118番1号
別紙の通り 補正の内容 1、本願明細書9第1頁から2頁にかけての「2、特許
請求の範囲」の項の記載を以下の如く訂正する。 「鋼板上に形成されたNiめつき層又はNi−8nZ元
合金めつき層である下地めっき層上に錫めっき層が形成
され、更に該錫めっき層の表面に金層クロム2〜30 
%/m’とクロム換算で3〜23+++g/、2の水和
酸化クロム層を形成した表面処理鋼板であって、前記下
地めっき層におけるNi量X+++g/m2と錫めっき
層におけるSn量Y62との関係が、該下地めっき層が
Niめつき層の場合においては下記する1群の関係式を
満足し、又N1−5 n2元合金めつき層の場合におい
ては下記する]群の関係式を満足することを特徴とする
溶接缶用複層めつき鋼板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 鋼板上に形成されたNiめつき層又はNi−Sn2元合
    金めつき層である下地めっき層上に錫めっき層が形成さ
    れ、史に#錫めっきノーの表面に金層クロム2〜301
    nvn? とクロム換算で3〜23■/−の水和酸化ク
    ロム層を形成した表面処理鋼板であって、前記下地めっ
    き層におけるNi墓×〜β と錫めっき層におけるSn
    量YW/讐との関係が、該下地めっき層がNiめつきl
    −の場合に3いては下記する1群の関係式を満足し、又
    Ni−8nZ元合金めつき層の場合においては下記する
    ■群の関係式を満足することを%徴とする溶接缶用複層
    めつき鋼板。 15≦xs−ibu
JP5117384A 1984-03-19 1984-03-19 溶接缶用複層めつき鋼板 Pending JPS60197884A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0488190A (ja) * 1990-07-30 1992-03-23 Nkk Corp 光沢のある溶接缶用Ni―Snめっき鋼板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0488190A (ja) * 1990-07-30 1992-03-23 Nkk Corp 光沢のある溶接缶用Ni―Snめっき鋼板

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