JPS6029494A - 塗料密着性にすぐれたティンフリ−スチ−ルの製造方法 - Google Patents

塗料密着性にすぐれたティンフリ−スチ−ルの製造方法

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JPS6029494A
JPS6029494A JP13926683A JP13926683A JPS6029494A JP S6029494 A JPS6029494 A JP S6029494A JP 13926683 A JP13926683 A JP 13926683A JP 13926683 A JP13926683 A JP 13926683A JP S6029494 A JPS6029494 A JP S6029494A
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JP
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electrolytic
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steel sheet
chromium
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JP13926683A
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Hajime Ogata
緒方 一
Kyoko Yamaji
山地 京子
Shunichi Tsugawa
津川 俊一
Toshiro Ichida
市田 敏郎
Toshio Irie
敏夫 入江
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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  • Electrochemical Coating By Surface Reaction (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、耐レトルト処理性にすぐれたティンフリース
チールの製造方法に関するものである。
鋼板上に金属クロム層およびクロム酸化物層を有する表
面処理鋼板は、ティンフリースチールクロムタイプ(以
下、TFSと略称する)と称され、ブリキに代る缶用材
料としての特性が認められ、近年その使用量が増大して
いる。
TFSは表面に金属クロム(以下、Cr’と略称する)
とクロム水和酸化物(以下、CrO!と略称する)から
成る2層被膜を有するため、十分な溶接性を持たず、そ
の製缶にあたっては、缶胴はエポキシ・フェノール系樹
脂を塗装後、ナイロン系接着剤で接合されている。
最近、TFS缶の用途が拡大し、炭酸飲料やビールなど
内容物の充填が低温状態でなされるコールドパック用の
みならず、果汁およびコーヒーなどのように内容物を高
温殺菌して充填するいわゆるホットパック用、またはパ
ック後、高温で殺菌処理を行うレトルトパック用に使用
されるようになって、缶胴が破れるトラブルが発生して
いる。
このホットパック、レトルトハックでTFS接着缶に生
ずる缶胴の破れは、缶胴接合部の塗膜を、通して浸透す
る熱水により、塗膜とTFSとの界面の密着が劣化して
塗膜−TFS界面から剥離するために生ずるものである
本願の発明者等はTFSの塗料密着性の改善を目的とし
て、クロムめっき後に該液中で鋼板を陽極とする逆電解
処理を施し、°その後に6価のクロムを含む水溶液中で
電解クロム酸処理を施すことを、特開昭57−1779
98号として提案している。しかじ、その後の調査研究
によって、クロムめっき工程と電解クロム酸処理工程と
の間に鋼板を陽極として逆電解を施す工程を挿入するこ
の方法は、塗料密着性の改善に極めて有効であるが、逆
電解後の鋼板はその後の電解クロム酸処理工程でのCr
ox皮膜の成長が抑制され、優れた塗料密着性を得るの
に必要なCrOx皮膜量を得るためには、電解クロム酸
処理で多量の電気量を必要とし、経済的に不利であるこ
とが判明した。
本発明は、すぐれた塗料密着性を損なうことなく、逆電
解後の鋼板上に必要なCr0X皮膜量を生成せしめる経
済的な方法について、詳細な検討を行なった結果なされ
たものである。
本発明は、薄鋼板に片面50〜200IIg/rr1′
のCr’層と、Crに換算して8〜30mg/lo’の
CrO1層を有するTFSに関するものである。CrM
層は、50 rag/ゴより少ないと耐食性が劣ってよ
くない。また、200mg/nfより多くしても耐食性
の更なる向上は望めないので、通常のTFSは50〜2
00 mg/ m”のCrM層を有している。一方、C
rOx皮膜がBag/rrfより少ないと所望の塗料密
着性が得られず、また30+sg/rn’を越えると外
観が悪くなるために、通常(7)TFSは8〜30mg
/rn’のCrOX皮膜を有している。
本願の発明者等は先に、塗料密着性にすぐれたTFSの
製造方法として、クロムめっき後に該液中で鋼板を陽極
とする逆電解処理を施し4.その後にクロム酸水溶液中
で電解クロム酸処理を施すことを提案している(特開昭
57−177998号参照)。その後の研究の結果、ク
ロムめっき工程と電解クロム酸処理工程の間に鋼板を陽
極として逆電解を施す工程を挿入するこの方法は、塗料
密着性の良いTFSの製造に極めて有効であるが、電解
クロム酸処理浴として、無水クロム酸、クロム酸塩、重
クロム酸塩より選んだ少なくとも1種を含み、かつ不純
物として含まれる硫酸根、フッ素イオン、塩素イオン等
以外に意図的に助剤を添加しない水溶液を用いると、゛
すぐれた塗料密着性を得るのに必要なCrOX皮膜量を
確保するために、通常より多くの電気量を必要とし、従
って生産性に劣ることが判明した。
そこで、本発明者等は、すぐれた塗料密着性を損なうこ
となく、しかも逆電解処理後の鋼板上におけるC rO
X皮膜の成長を促進する方法について。
種々の検討を行なった結果、無水クロム酸、クロム酸塩
および重クロム酸塩から選んだ少なくとも1種を主剤と
して含み、かつA種物質(硫酸、硫酸塩およびH9CH
のような電解液中で硫酸根を生成する物質)、B種物質
(フッ素含有物質)およびC種物質(塩酸、塩酸塩)の
各種類から選ばれた少なくとも1種の物質を助剤として
含む水溶液中において電解クロム酸処理を行う方法を見
出し、本発明を完成するに至った。
以下、本発明の内容の詳細について説明する。
電解クロム酸処理浴の主剤としては、無水クロム酸、ク
ロム酸塩および重クロム酸塩の中から1種以上を選べば
良く、特に限定する必要はない。
ただし、主剤濃度がCrO3に換算して20g/41よ
り低くなると浴電圧が上昇して電力の損失を招き、また
主剤濃度がCr03に換算して200g/41を越える
と電解液の持ち出しによるCrO3のロスが多くなり、
経済的に不利であるから、電解クロム酸処理浴の主剤濃
度は、CrO3に換算して20〜200g/sLの範囲
にするのがよい。
電解クロム酸処理の助剤としては、前述した硫酸系助剤
(A神助剤)、フッ素系助剤(3種助剤)および塩素系
助剤(0種助剤)の3種を用いるのが良い。したがって
、電解クロム酸処理浴の組成は、主剤−A神助剤−3種
助剤−0種助剤の4元系となる。このような4元系の電
解クロム酸処理浴において、主剤と助剤との組成比は、
SO42−/ Cr6+のモル比をx、 F /Cr6
+のモル比をy 、 CI−/Cr”十のモル比を2と
した時、下記の条件を満足するようにするのがよいこと
がわかった。
1/1000 ≦ X ≦ 1/75 1/2500 ≦y+2≦ 1/100x+y+z≦ 
1150 A神助剤は、S042− / Cr” (Qモル比(x
)で1/1000に満たないとCrOx皮膜の生成に大
きな効果はみられず、逆にXが1/75を越えると汚れ
が発生し、商品としては不適である。したがって、A神
助剤は、SO42−/ Or” (y)モル比で1/1
000〜l/75の範囲に限定するのが好ましい。
3種助剤と0種助剤の各々の量については、特に制限を
加える必要はないが、3種助剤と0種助剤との間にはあ
る程度の互換性があり、その合計量が1/2500≦y
+z≦1/100 (7)範囲が良い。3種助剤と0種
助剤の合計量y+zが1/2500より少ないとCrO
!皮膜の生成に効果が認められず、また1/100を越
えると対レトルト処理性に劣るために、3種助剤と0種
助剤の総量y+zは1/2500〜1/100の範囲に
するのがよい。
さらに、A神助剤の量x、B種助剤の量yおよび0種助
剤の量2の総計x+y+zは、 1150モル比以下に
する必要がある。これは、助剤の総量が1150モル比
を越えると塗料密着性が急激に劣るためである。
また、電解クロム酸処理の浴組成を上記の本発明の範囲
にしても、クロムめっき後に逆電解処理を行わない場合
には、CrOXの生成は促進されても、塗料密着性は著
しく劣るものであった。
塗料密着性(耐レトルト処理性)の評価は以下に述べる
ようにして行なった。
まず、試料lの片面にフェノール・エポキシ系塗料を5
01g/ dm2塗布し、200”0で10分間焼付け
て塗膜IAを形成した。次に、同じ試料の反対面に同じ
塗料を50rag/dm2塗布し、200”0で10分
間焼付けて塗膜IBを形成した。この塗膜IBの面は塗
装前に200℃XIO分間の熱処理を受けている。こう
して塗装した試料から幅7゜lll11、長さ60mm
の試料片を2枚切り出し、両試片の長さ方向の両端を8
+++mだけ重ね、その間に100−のナイロンフィル
ム2をはさみ、ホットプレスを用いて200℃で120
秒の予熱を行なった後、3 Kg / art (7)
加圧下で200℃、30秒間の圧着を行なった(第1a
図参照)。この試験片3を10組つくり、第1b図に示
す°ように治具4にセットして130℃のレトルト釜に
入れ、300分後の剥離本数により評価した。実施例お
よび比較例の結果を示す表1においては、300分後の
剥離本数が0〜1本のもののみ塗料密着性が優れている
とした。
次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。
板厚0 、22m+*の冷延鋼板(T 4 CA)を5
%ホメザソン水溶液(80℃)中で電解脱脂を行い、水
洗後、10%H2soa中に5秒間浸漬して酸洗した後
、水洗して下記の条件で本処理を行なった。
本処理の工程は、 (1)クロムめっき工程→(2)逆
電解工程→(3)電解クロム酸処理工程の順に行い、 
(1)と(2)とは同一の電解液中で連続して実施した
(1) クロムめっき クロムめっきは下記のA、B2種のめっき液組成のもの
を用いて行い、その電解条件は5゜A/dm2の電流密
度で1.2秒の陰極処理を行なった。
くA浴〉 CrO3150gel )12 SO40・8 g15L Na2 SiF t3 7 gin G、3+ 3 g/文 浴温 50 ℃ くB浴〉 Gr03250 gin )12 SO42,5g/見 Cr3” 4 g/文 浴温 60 ℃ (2) 逆電解処理 めっき液中で鋼板を陽極として5A/di2×0.2秒
、あるいはl 5A/di2X O,1秒の逆電解処理
を行なった。比較のために逆電解処理を行わない例(比
較例1)も表1に記した。
(3)電解クロム酸処理 主剤のCrO3水溶液中に、表1に示すようにA、B、
0種助剤を添加した浴を用い、温度は40℃とし、io
〜20 covlomb/dm2の陰極処理をした。
上記の(1)クロムめっき、 (2)逆電解処理、(3
)電解クロム酸処理を組み合わせてTFSを製造し、蛍
光X線法によるクロム酸化物成膜量分析および塗料密着
性の耐レトルト処理試験を行なった。これらの結果を表
1に示す。
表1に示す結果から、クロムめっき後に逆電解処理を行
い、電解クロム酸処理の浴組成を上述した本発明の適正
範囲にて実施することにより、通常用いられている電気
量で必要量のクロム酸化物皮膜量を形成し、しかも塗料
密着性に優れたTFSを製造できることがわかる。また
、クロムめっき後に逆電解処理を行わない場合には、電
解クロム酸処理の浴組成を上述した適正範囲にて実施し
ても、塗料密着性は著しく劣ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図はTFSの塗料密着性試験を行う手順を示す線図
である。 符号の説明 1・・・TFS試料、IA、IB・・・塗膜、2・・・
ナイロンフィルム、3・・・試片、4・・・治具図面の
浄化(内容に変更なし) 菓1図 手続補正書←← 1、事件の表示 昭和58年特許願第139266号 2、発明の名称 、 塗装密着性にすぐれたティンフリースチールの製造方法
3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 兵庫県神戸市中央区北本町通1丁目1番28号
名 称 (125)川崎製鉄株式会社 4、代理人 〒101 電話258−1868住 所 
東京都千代田区神田須田町2丁目6番2号昭和58年1
1月29日 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象 図 面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 クロムを含有°する水溶液中において薄鋼板に陰極電解
    によって金属クロムを主体とするクロムめっきを行う工
    程と、このクロムめっき鋼板を前記クロムめっき水溶液
    中において引き続き陽極処理(逆電解)を行う工程と、
    この逆電解処理鋼板を、無水クロム酸、クロム酸塩およ
    び重クロム酸塩より成る群より選択した少なくとも1種
    を主剤として含み、かつ助剤として硫酸、硫酸塩および
    電解液中で硫酸根を生成する物質よりなるA種助剤、フ
    ッ素含有物質よりなる8種助剤ならびに塩酪および塩酸
    塩より成る0種助剤を各種助剤とも少なくとも1種を含
    む水溶液中において電解クロム酸処理を行う工程とを有
    するティンフリースチールの製造方法において、 前記電解クロム酸処理浴の°組成を、前記主剤と各助剤
    との比、すなわち、A種助剤についてはSO42−/ 
    Cr”十のモル比をx、8種助剤についてはF−/Cr
    6+のモル比をy、0種助剤についてはCI−/Cr6
    +のモル比を2とした時、次の条件1/1000 ≦ 
    X ≦ 1/75 1/2500 ≦y+z≦ 1/100)(+y+z≦
     1750 を満足するようにしたことを特徴とする塗料密着性にす
    ぐれたティンフリースチールの製造方法。
JP13926683A 1983-07-29 1983-07-29 塗料密着性にすぐれたティンフリ−スチ−ルの製造方法 Granted JPS6029494A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57177998A (en) * 1981-04-25 1982-11-01 Kawasaki Steel Corp Production of tin-free steel plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57177998A (en) * 1981-04-25 1982-11-01 Kawasaki Steel Corp Production of tin-free steel plate

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