JPS6116436B2 - - Google Patents
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- JPS6116436B2 JPS6116436B2 JP57184895A JP18489582A JPS6116436B2 JP S6116436 B2 JPS6116436 B2 JP S6116436B2 JP 57184895 A JP57184895 A JP 57184895A JP 18489582 A JP18489582 A JP 18489582A JP S6116436 B2 JPS6116436 B2 JP S6116436B2
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Landscapes
- Electrochemical Coating By Surface Reaction (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
本発明は、鋼板の表面に金属クロムの下層とク
ロム水和酸化物の上層とを有するテインフリース
チール、特に接着缶用の材料として耐レトルト処
理性にすぐれた電解クロメート処理鋼板の製造方
法に関するものである。 電解クロム酸処理鋼板は、テインフリースチー
ル・クロムタイプ（以下、TFSと略称する）と
称され、ブリキにかわる缶用材料としての特性が
認められて近年その使用量が増大している。
TFSは表面に金属クロムとクロム水和酸化物被
膜を有するため十分な溶接性能を持たず、その製
缶にあたつては、缶胴なポリアミド系接着剤で接
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低温パ
ツク用のみならず、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
ツトパツク用またはパツク後高温で殺菌処理を行
なうレトルト処理が必要な缶にも使用されるよう
になつて、缶胴が破れるトラブルが発生してい
る。このホツトパツク、レトルト処理の際に
TFS接着缶に生ずる缶胴の破れは、前記接合部
のポリアミド系樹脂層を通して浸透する熱水によ
り、塗膜とTFSとの界面の接着が悪くなり、塗
膜−TFS界面から剥離するために発生するもの
である。 調査の結果、従来からクロムめつき浴、電解ク
ロム酸処理浴に添加されていた硫酸がクロム水和
酸化物被膜中に共析しており、レトルト処理時に
溶出して塗膜−TFS界面剥離を起すことがわか
り、硫酸をクロムめつき浴に添加しない方法、め
つき前処理として行なう酸洗にも硫酸を用いない
方法等が種々提案された。しかし、これらの方法
は、金属クロムの析出効率が悪く製造能率を著し
く低下させたり、製品の品質安定性が悪く歩留り
が劣つたりで、工業的には多くの問題が残つてい
た。 本願の発明者らはこの欠点を解消する方法とし
て、クロムめつ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た（特願昭
56−62766）。 しかし、その後の調査によつて、クロムめつき
工程と電解クロム酸処理工程との間に鋼板を陽極
として逆電解を挿入するこの方法は、耐レトルト
処理性の改善に極めて有効であるが、逆電解の電
流密度と電気量を後に詳述するような適正範囲に
選ぶことによつて、逆電解が耐レトルト処理性の
向上に有効であることを新規に見出し、本発明を
完成するに至つた。 本願は薄鋼板に片面50〜200mg/m2の金属クロム
めつきを施し、該金属クロム層表面に５〜30mg/
m2のクロム水和酸化物被膜を有するTFSに関す
るものである。金属クロム層は50mg/m2以下では
耐食性が劣つてよくない。また、200mg/m2以上に
しても耐食性の更なる向上は望めないので、通常
のTFSは50〜200mg/m2の金属クロム層を有して
いる。一方、クロム水和酸化物被膜が５mg/m2で
は所望の塗料密着性が得られず、また、30mg/m2
以上では外観が悪くなるので実用的でない。更に
言えば、クロム水和酸化物被膜は８〜25mg/m2が
最も好ましい。 通常、TFSを製造するために用いるクロムめ
つき浴および電解クロム酸処理浴には、無水クロ
ム酸またはクロム酸塩、重クロム酸塩の一種以上
を含む水溶液に種々の助剤が加えられている。こ
れらの助剤の中には、硫酸イオン、フツ素を含む
イオンなどの陰イオンを単独または混合して含む
ものが多いが、これらの陰イオンはTFSの表面
に形成されるクロム水和酸化物被膜中に多量に共
析する。特に被膜中に共析した硫酸根はTFS接
着缶のレトルト処理時に溶出して、塗膜−TFS
界面剥離を起し有害である。 本願の発明者らは先に、クロムめつき後に該液
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
とを提案した（特願昭56−62766）。その後の調査
の結果、クロムめつ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、耐レトルト処理性の改善に
極めて有効であるが、逆電解の電流密度と電気量
を適正な組み合せで選ぶことにより、最も品質の
すぐれたテインフリースチールを製造できること
を新規に見出した。第１図は逆電解の電流密度と
電気量の適正な組み合せの範囲を示したものであ
り、図中のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆで囲まれた範
囲がこれに相当する。Ａ〜Ｆの位置の逆電解電流
密度ｘ（A/dm2）と電気量ｙ（C/dm2）を座標
（ｘ、ｙ）で下に示す。 Ａ（１、９）、Ｂ（１、１）、 Ｃ（２、0.2）、Ｄ（10、0.2）、 Ｅ（10、１）、Ｆ（６、９） これより適正範囲を求めると、次式のように表
わすことができる。 0.2≦ｙ≦９ １≦ｘ≦10 −４／５ｘ＋９／５≦ｙ≦−2x＋21 本発明で逆電解の電流密度と電気量の組み合せ
をこの範囲に限定した理由を、以下に述べる。 逆電解の電流密度が１A/dm2より小さい場合に
は、電気量を多くしても耐レトルト処理性の改善
はみられなかつた（境界Ａ−Ｂの限定理由）。 逆電解の電流密度が10A/dm2より大きい場合に
は、逆電解処理後に行なう電解クロム酸処理でク
ロム水和酸化物を適正量確保すれば耐レトルト処
理性はすぐれているが、クロム水和酸化物の厚み
むらが発生する（境界Ｄ−Ｅの限定理由）。 逆電解の電気量が0.2C/dm2より小さい場合に
は、耐レトルト処理性の向上は見られなかつた
（境界Ｃ−Ｄの限定理由）。 逆電解の電気量が９C/dm2より大きい場合に
は、クロム水和酸化物の厚みむらが発生する（境
界Ｆ−Ａの限定理由）。 逆電解の電気量、電流密度共に小さい場合に
は、耐レトルト処理性の向上は全くみられなかつ
た（境界Ｂ−Ｃの限定理由）。 逆電解の電流密度、電気量共に大きい場合に
は、クロム水和酸化物の適正量を確保するために
電解クロム酸処理で多量の電気量を必要とするだ
けでなく、クロム水和酸化物の厚みむらが観察さ
れるなどの問題がある（境界Ｅ−Ｆの限定理
由）。 以上述べたように、逆電解の電流密度と電気量
は共に、電解クロム酸処理後のTFS特性（耐レ
トルト処理性、クロム水和酸化物の厚みむら）あ
るいは適正なクロム水和酸化物量を確保するため
の電解クロム酸処理の必要電気量に影響する。こ
れは、逆電解がクロムめつき後の表面状態に著し
い影響を与えるためと考えられる。 以下、耐レトルト処理性の評価方法について述
べる。一つの試料表面１にフエノール・エポキシ
系塗料を60mg/dm2塗布し、210℃で12分間焼付け
て厚膜１Ａを形成した。もう一つの試料表面２に
同じ塗料を25mg/dm2塗布し、同じ条件で焼付け
て薄膜２Ａを形成した。この２つの試料を各々幅
70mm、長さ60mm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８mmだけ重ね、その間に
100μｍのナイロンフイルム３をはさみ、ホツト
プレスを用いて200℃で120秒の予熱を行なつた
後、３Kg/cm2の加圧下で200℃、30秒間の圧着を行
なつた（第２ａ図参照）。この試験片４を10組つ
くり、第２ｂ図に示すように、治具５にセツトし
て130℃のレトルト釜に入れて、150分後および
300分後の剥離本数で耐レトルト処理性の評価を
行なつた。 ◎：150分後の剥離本数 ０本、かつ 300分後の 〃 ０〜１本 〇：150分後の剥離本数 ０〜４本、かつ 300分後の 〃 ２〜４本 ×：150分後の剥離本数 ５本以上 以下、本発明を実施例および比較例をあげて具
体的に説明する。 板厚0.22mmの冷延鋼板（T4CA）を、５％ホメ
ザソン、80℃中で５A/dm2の電流密度で10秒間の
電解脱脂を行ない、水洗後10％H2SO4中に５秒間
浸漬して水洗を行なつた後、下記条件で本処理を
行なつた。 本処理の工程は、クロムめつき液中で上記冷延
鋼板を陰極として電解を行ない所望の金属クロム
量を確保した後、該液中で鋼板を陽極として逆電
解を行ない、十分に水洗した後、不純物として含
まれる硫酸根などのアニオン以外は意図的には助
剤を添加しない無水クロム酸水溶液中で、鋼板を
陰極として電解クロム酸処理を行ない、所望のク
ロム水和酸化物を確保した。各処理工程の詳細に
ついては表１に示した。このように、図１の境界
Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ａで囲まれた範囲内で
逆電解の電流密度と電気量を選ぶことにより、ク
ロム水和酸化物の厚みむらがなく、しかも耐レト
ルト処理性のすぐれたテインフリースチールを、
ライン操業上有利（電解クロム酸処理の電気量が
少ない）に製造できることがわかる。
ロム水和酸化物の上層とを有するテインフリース
チール、特に接着缶用の材料として耐レトルト処
理性にすぐれた電解クロメート処理鋼板の製造方
法に関するものである。 電解クロム酸処理鋼板は、テインフリースチー
ル・クロムタイプ（以下、TFSと略称する）と
称され、ブリキにかわる缶用材料としての特性が
認められて近年その使用量が増大している。
TFSは表面に金属クロムとクロム水和酸化物被
膜を有するため十分な溶接性能を持たず、その製
缶にあたつては、缶胴なポリアミド系接着剤で接
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低温パ
ツク用のみならず、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
ツトパツク用またはパツク後高温で殺菌処理を行
なうレトルト処理が必要な缶にも使用されるよう
になつて、缶胴が破れるトラブルが発生してい
る。このホツトパツク、レトルト処理の際に
TFS接着缶に生ずる缶胴の破れは、前記接合部
のポリアミド系樹脂層を通して浸透する熱水によ
り、塗膜とTFSとの界面の接着が悪くなり、塗
膜−TFS界面から剥離するために発生するもの
である。 調査の結果、従来からクロムめつき浴、電解ク
ロム酸処理浴に添加されていた硫酸がクロム水和
酸化物被膜中に共析しており、レトルト処理時に
溶出して塗膜−TFS界面剥離を起すことがわか
り、硫酸をクロムめつき浴に添加しない方法、め
つき前処理として行なう酸洗にも硫酸を用いない
方法等が種々提案された。しかし、これらの方法
は、金属クロムの析出効率が悪く製造能率を著し
く低下させたり、製品の品質安定性が悪く歩留り
が劣つたりで、工業的には多くの問題が残つてい
た。 本願の発明者らはこの欠点を解消する方法とし
て、クロムめつ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た（特願昭
56−62766）。 しかし、その後の調査によつて、クロムめつき
工程と電解クロム酸処理工程との間に鋼板を陽極
として逆電解を挿入するこの方法は、耐レトルト
処理性の改善に極めて有効であるが、逆電解の電
流密度と電気量を後に詳述するような適正範囲に
選ぶことによつて、逆電解が耐レトルト処理性の
向上に有効であることを新規に見出し、本発明を
完成するに至つた。 本願は薄鋼板に片面50〜200mg/m2の金属クロム
めつきを施し、該金属クロム層表面に５〜30mg/
m2のクロム水和酸化物被膜を有するTFSに関す
るものである。金属クロム層は50mg/m2以下では
耐食性が劣つてよくない。また、200mg/m2以上に
しても耐食性の更なる向上は望めないので、通常
のTFSは50〜200mg/m2の金属クロム層を有して
いる。一方、クロム水和酸化物被膜が５mg/m2で
は所望の塗料密着性が得られず、また、30mg/m2
以上では外観が悪くなるので実用的でない。更に
言えば、クロム水和酸化物被膜は８〜25mg/m2が
最も好ましい。 通常、TFSを製造するために用いるクロムめ
つき浴および電解クロム酸処理浴には、無水クロ
ム酸またはクロム酸塩、重クロム酸塩の一種以上
を含む水溶液に種々の助剤が加えられている。こ
れらの助剤の中には、硫酸イオン、フツ素を含む
イオンなどの陰イオンを単独または混合して含む
ものが多いが、これらの陰イオンはTFSの表面
に形成されるクロム水和酸化物被膜中に多量に共
析する。特に被膜中に共析した硫酸根はTFS接
着缶のレトルト処理時に溶出して、塗膜−TFS
界面剥離を起し有害である。 本願の発明者らは先に、クロムめつき後に該液
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
とを提案した（特願昭56−62766）。その後の調査
の結果、クロムめつ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、耐レトルト処理性の改善に
極めて有効であるが、逆電解の電流密度と電気量
を適正な組み合せで選ぶことにより、最も品質の
すぐれたテインフリースチールを製造できること
を新規に見出した。第１図は逆電解の電流密度と
電気量の適正な組み合せの範囲を示したものであ
り、図中のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆで囲まれた範
囲がこれに相当する。Ａ〜Ｆの位置の逆電解電流
密度ｘ（A/dm2）と電気量ｙ（C/dm2）を座標
（ｘ、ｙ）で下に示す。 Ａ（１、９）、Ｂ（１、１）、 Ｃ（２、0.2）、Ｄ（10、0.2）、 Ｅ（10、１）、Ｆ（６、９） これより適正範囲を求めると、次式のように表
わすことができる。 0.2≦ｙ≦９ １≦ｘ≦10 −４／５ｘ＋９／５≦ｙ≦−2x＋21 本発明で逆電解の電流密度と電気量の組み合せ
をこの範囲に限定した理由を、以下に述べる。 逆電解の電流密度が１A/dm2より小さい場合に
は、電気量を多くしても耐レトルト処理性の改善
はみられなかつた（境界Ａ−Ｂの限定理由）。 逆電解の電流密度が10A/dm2より大きい場合に
は、逆電解処理後に行なう電解クロム酸処理でク
ロム水和酸化物を適正量確保すれば耐レトルト処
理性はすぐれているが、クロム水和酸化物の厚み
むらが発生する（境界Ｄ−Ｅの限定理由）。 逆電解の電気量が0.2C/dm2より小さい場合に
は、耐レトルト処理性の向上は見られなかつた
（境界Ｃ−Ｄの限定理由）。 逆電解の電気量が９C/dm2より大きい場合に
は、クロム水和酸化物の厚みむらが発生する（境
界Ｆ−Ａの限定理由）。 逆電解の電気量、電流密度共に小さい場合に
は、耐レトルト処理性の向上は全くみられなかつ
た（境界Ｂ−Ｃの限定理由）。 逆電解の電流密度、電気量共に大きい場合に
は、クロム水和酸化物の適正量を確保するために
電解クロム酸処理で多量の電気量を必要とするだ
けでなく、クロム水和酸化物の厚みむらが観察さ
れるなどの問題がある（境界Ｅ−Ｆの限定理
由）。 以上述べたように、逆電解の電流密度と電気量
は共に、電解クロム酸処理後のTFS特性（耐レ
トルト処理性、クロム水和酸化物の厚みむら）あ
るいは適正なクロム水和酸化物量を確保するため
の電解クロム酸処理の必要電気量に影響する。こ
れは、逆電解がクロムめつき後の表面状態に著し
い影響を与えるためと考えられる。 以下、耐レトルト処理性の評価方法について述
べる。一つの試料表面１にフエノール・エポキシ
系塗料を60mg/dm2塗布し、210℃で12分間焼付け
て厚膜１Ａを形成した。もう一つの試料表面２に
同じ塗料を25mg/dm2塗布し、同じ条件で焼付け
て薄膜２Ａを形成した。この２つの試料を各々幅
70mm、長さ60mm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８mmだけ重ね、その間に
100μｍのナイロンフイルム３をはさみ、ホツト
プレスを用いて200℃で120秒の予熱を行なつた
後、３Kg/cm2の加圧下で200℃、30秒間の圧着を行
なつた（第２ａ図参照）。この試験片４を10組つ
くり、第２ｂ図に示すように、治具５にセツトし
て130℃のレトルト釜に入れて、150分後および
300分後の剥離本数で耐レトルト処理性の評価を
行なつた。 ◎：150分後の剥離本数 ０本、かつ 300分後の 〃 ０〜１本 〇：150分後の剥離本数 ０〜４本、かつ 300分後の 〃 ２〜４本 ×：150分後の剥離本数 ５本以上 以下、本発明を実施例および比較例をあげて具
体的に説明する。 板厚0.22mmの冷延鋼板（T4CA）を、５％ホメ
ザソン、80℃中で５A/dm2の電流密度で10秒間の
電解脱脂を行ない、水洗後10％H2SO4中に５秒間
浸漬して水洗を行なつた後、下記条件で本処理を
行なつた。 本処理の工程は、クロムめつき液中で上記冷延
鋼板を陰極として電解を行ない所望の金属クロム
量を確保した後、該液中で鋼板を陽極として逆電
解を行ない、十分に水洗した後、不純物として含
まれる硫酸根などのアニオン以外は意図的には助
剤を添加しない無水クロム酸水溶液中で、鋼板を
陰極として電解クロム酸処理を行ない、所望のク
ロム水和酸化物を確保した。各処理工程の詳細に
ついては表１に示した。このように、図１の境界
Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ａで囲まれた範囲内で
逆電解の電流密度と電気量を選ぶことにより、ク
ロム水和酸化物の厚みむらがなく、しかも耐レト
ルト処理性のすぐれたテインフリースチールを、
ライン操業上有利（電解クロム酸処理の電気量が
少ない）に製造できることがわかる。
【表】
第１図は逆電解処理時の電流密度と電気量との
適正な範囲を示すグラフ、第２図は塗料密着力の
耐レトルト処理性試験の方法を示す概要断面図で
ある。 符号の説明、１，２……TFS試料、１Ａ……
厚膜、２Ａ……薄膜、３……ナイロン系接着剤、
４……試験片、５……アングル。
適正な範囲を示すグラフ、第２図は塗料密着力の
耐レトルト処理性試験の方法を示す概要断面図で
ある。 符号の説明、１，２……TFS試料、１Ａ……
厚膜、２Ａ……薄膜、３……ナイロン系接着剤、
４……試験片、５……アングル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クロムを含有する水溶液中で薄鋼板を陰極電
解して金属クロムを主体とする電気めつきを行な
い、引き続き該液中で陽極処理（逆電解）を施し
た後に、無水クロム酸、重クロム酸塩およびクロ
ム酸塩群から選んだ１種以上を含有する水溶液中
で電解クロム酸処理を行なうことによりテインフ
リースチームを製造するに際して、前記逆電解の
電流密度をｘ（A/dm2）、前記逆電解の電気量を
ｙ（クローン／ｄm2）とした時、次式 0.2≦ｙ≦９ １≦ｘ≦10 −４／５ｘ＋９／５≦ｙ≦−2x＋21 を満足する範囲内で逆電解処理を行なうことを特
徴とする耐レトルト処理性のすぐれたテインフリ
ースチールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18489582A JPS5974296A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 耐レトルト処理性のすぐれたテインフリ−スチ−ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18489582A JPS5974296A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 耐レトルト処理性のすぐれたテインフリ−スチ−ルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5974296A JPS5974296A (ja) | 1984-04-26 |
| JPS6116436B2 true JPS6116436B2 (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16161194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18489582A Granted JPS5974296A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 耐レトルト処理性のすぐれたテインフリ−スチ−ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5974296A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2831314B1 (en) * | 2012-03-30 | 2016-05-18 | Tata Steel IJmuiden B.V. | Coated substrate for packaging applications and a method for producing said coated substrate |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189843A (ja) * | 1975-02-04 | 1976-08-06 | ||
| JPS5358442A (en) * | 1976-11-06 | 1978-05-26 | Nippon Steel Corp | Process for preparing tinnfree steel |
| JPS5425894A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Vysoka Skola Chem Tech | Method and apparatus for recycling liquid |
| JPS5610996A (en) * | 1979-07-06 | 1981-02-03 | Tanaka Precious Metal Ind | Repairing material for disconnected circuit foil on printed circuit board |
| JPS6040519A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-02 | Tohoku Metal Ind Ltd | 磁気ヘツドおよびその製造方法 |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP18489582A patent/JPS5974296A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189843A (ja) * | 1975-02-04 | 1976-08-06 | ||
| JPS5358442A (en) * | 1976-11-06 | 1978-05-26 | Nippon Steel Corp | Process for preparing tinnfree steel |
| JPS5425894A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Vysoka Skola Chem Tech | Method and apparatus for recycling liquid |
| JPS5610996A (en) * | 1979-07-06 | 1981-02-03 | Tanaka Precious Metal Ind | Repairing material for disconnected circuit foil on printed circuit board |
| JPS6040519A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-02 | Tohoku Metal Ind Ltd | 磁気ヘツドおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5974296A (ja) | 1984-04-26 |
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