JPS634090A - 製缶用表面処理鋼板 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は製缶用表面処理鋼板に関し、特に表裏面に異な
るめっき層を有し、缶内面を無塗装、缶外面を塗装にて
用いる場合の製缶用表面処理鋼板に関する。

〈従来技術およびその問題点〉 缶用素材としては、従来から鋼板に錫めっきを施したぶ
りきが使われており、３ピ一ス缶の製缶においては、こ
れまで半田付法が主流であった。

現在、パイナツプル、モモ等の酸性果実毎等には＃２５
／＃　１００　（２，８／１１．２ｇ／ｍ２）のぶりき
が用いられているが、錫は高価で資源的にも制約がある
ため、錫の薄目付化を図る必要がある。

最近では、銅線電極を用いた電気抵抗溶接による接合法
が指向され、缶外面に錫を＃２５ぶりきとして多量に供
する必要がなくなった。しかし、単に缶外面を薄目付化
するだけでは耐食性に問題があるため、缶外面に用いら
れる＃２５面を薄目付化するとともに、耐食性をもたせ
、コストダウンを図る必要がある。

〈発明の目的〉 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、従来の＃２
５／＃１００ぶりきと同等の耐食性をもち、かつ、より
コストダウン化がなされた製缶用表面処理鋼板を提供す
ることを目的とする。

〈発明が解決しようとする問題点〉 −般に、製缶後缶内面側となる面と、外面側になる面に
要求される特性は、それぞれ異なる。製缶後缶内面とな
る面は、直接内容物に接触する面であることにより耐食
性を満足する必要がある。

−方、缶外面は製缶後缶保管中の耐錆性および塗装印刷
後の美観等を満足すればよく、全体として電気抵抗溶接
性が良好であればよい。

しかるに、従来より高耐食性ぶりき（例えば缶外面＃２
５／缶内面＄１００）が内面無塗装にて製缶用素材とし
て用いられているが、缶外面の錫付着量が、上述の用途
を満足する目的からみると必要以上に多く、コスト的に
高くなり、経済的でない。

本発明はこれらの問題点を解決した、溶接接合しつる、
より安価な製缶用表面処理鋼板を提供することにある。

〈発明の構成〉 本発明によれば、鋼板の一方の面側に重量比にてＮｉ／
　Ｆｅ＋　Ｎｉ＝　０．０２〜０．５０の範囲のＦｅ−
Ｎｉ合金層を有し、その上面にＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層
を、さらにその上面に０．０５〜１．５　ｇ／ｒｒ？の
金属Ｓｎ層をそわぞれ有し、かつこの金属Ｓｎ層の上面
にクロム換算にて５〜３０ｍｇ／ｌｎ”の範囲の金属ク
ロムとクロム水和酸化物とからなるクロメート処理層を
有すると共に、鋼板の他方の面側にはＦｅ　−Ｓｎ合金
層を、その上面に金属Ｓｎ層をそれぞれ存し、かつこの
金属Ｓｎ層の上面にクロメート処理層を有することを特
徴とする製缶用表面処理鋼板が提供される。

以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１ａおよび第１ｂ図は、本発明の製缶用表面処理鋼板
の模式的断面被覆構造を示す。

第１ａ図は缶外面（鋼板の一方の面）の断面被覆構造で
、鋼板ｌ上にＦｅ−Ｎｉ合金層２、その上面にＦｅ−Ｓ
ｎ−Ｎｉ合金層３を、さらにその上面に金属Ｓｎ層４を
それぞれ有し、この金属Ｓｎ層４の上面にクロメート処
理層５を有している。

Ｆｅ−Ｎｉ合金層２は、それ自体耐食性に優れたもので
あるが、さらにその上面に錫めっき層７を形成し、リフ
ロー処理することによってＦｅ−Ｎｉ合金層２との間に
緻密なＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層３を形成することにより
、耐食性をより大きく向上させ得る。

Ｆｅ−Ｎｉ合金層２の組成範囲は重量比でＮｉ／（Ｎｉ
＋　Ｆｅ）　＝　０．０２〜０．５０がよい、　０−０
２未満では上記耐食性の向上効果が不十分となり、０．
５０超ではりフロー処理時に形成されるＦｅ−Ｓｎ−Ｎ
ｉ合金層３が疎な結晶となり、耐食性が劣化する。

Ｆｅ−Ｎｉ合金層２の厚さについては、特に制限はない
が、耐食性、加工性を考慮すると１〜５００ｎｍが望ま
しい。

Ｆｅ−Ｎｉ合金層２を形成させる方法として、次のいず
れの方法によるもさしつかえない。

（１）缶外面上にＮｉめっきを施した後焼鈍する方法 （２）缶外面上にＦｅ−Ｎｉ合金めっきを施した後、焼
鈍する方法 （３）缶外面上にＦｅ　　Ｎｉ合金めっきを施す方法こ
れらの各方法をそわぞれ単独もしくは２種以上組み合わ
せてもよい。

これらの方法によって、深さ方向に種々の組成分布を有
するＦｅ−Ｎｉ合金層２を缶外面上に形成させることが
できる。

上記Ｆｅ−Ｎｉ合金層２上に錫めっきを施して錫めっき
層７を形成し、これをリフロー処理することによってざ
らにＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層３と残存する金属Ｓｎ層４
とを形成する。錫めっきを施すには通常工業的に用いら
れているすべての方法′が適用可能である。すなわち、
錫めっきを施す代表的なものにハロゲン浴、フェロスタ
ン浴、アルカリ浴などを用いる方法があるが、本発明の
場合、いずれのめっき浴を選んでもよく、めっき条件を
特に限定する必要もない。

錫めっき層７を形成した後、リフロー処理を行なうこと
により、Ｆｅ−Ｎｉ合金層２との間にＦｅ　−Ｓｎ−Ｎ
ｉ合金層３を形成させる。リフロー処理は通電抵抗加熱
、高周波加熱、外部加熱等いかなる方式を用いてもよい
。

リフロー処理によって形成されるＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金
層３は非常に緻密なものであり、またそれ自体耐食性に
優れたものであるため、このＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層３
を形成することにより耐食性が格段に良くなる。Ｆｅ−
Ｓｎ−Ｎｉ合金層３において各構成金属成分の含有量は
特に限定しないが、ＳｎについてはＳｎ量が通常０．２
〜１．０　ｇ／ｒｎ’の範囲で合金化する。

なお、この缶外面側のＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層３は、鋼
板の他方の面側（缶内面）を後述するようにリフロー処
理する際、缶外面側も同時にリフロー処理されて生じる
。

この缶外面の錫めフき層７をリフロー処理した後の残存
銀、すなわち金属Ｓｎ層４の量は０．０５〜１．５　ｇ
／ｍ″がよい。０．０５ｇ／ゴ未満では溶接性が不十分
となるからであり、１．５　ｇ／ｒｎ’を超えると、溶
接性は十分であるが、経済性の面で劣るためである。

この錫めっき層７のうち残存する金属Ｓｎｎ層上上金属
クロムと非金属クロムからなるクロメート処理層くクロ
メート皮膜）５を設けるが、缶外面側ではクロメート量
をクロム換算で５〜３０ｔｎｇ／ｒｔｆにするのがよい
。５　ｍｇ／ｒｒｆ未満では封孔処理としての効果がな
く、耐錆性の向上に寄与せず、３０ｍｇ／ゴ超では、ク
ロメート皮膜５が高電気抵抗であるため、良好な溶接性
が得られない。

特に好ましいクロメート量はクロム換算で８〜２０ｍｇ
／ｍ２で、かつ金属クロム量が４〜１０ｍｇ／ゴの範囲
である。

クロメート処理層５を得る方法としては、クロム酸、ク
ロム酸塩、重クロム酸塩の単独もしくはこれらの２種以
上を混合した溶液に５０４２−１Ｆ−、ＳｉＦ、”−な
どの陰イオンを１種または２種以上添加した水溶液中で
陰極電解すればよい。

またクロメート処理層５を効率良く形成させるために、
クロメート処理の前にアルカリ水溶液液中で、活性化処
理、例えば１５ｇ／ｆｌの炭酸ナトリウム水溶液中で陰
極電解処理を行なってもよい。

第１ｂ図は缶内面（鋼板の他方の面）の断面被覆構造で
、鋼板１上にＦｅ−Ｓｎ合金層６を、その上面に金属Ｓ
ｎ層４をそれぞれ有し、さらにこの金属Ｓｎ層４の上面
にクロメート処理層５を有している。これは、例えば鋼
板１上に錫めっきを施して錫めっき層７を形成し、これ
をリフロー処理することによってさらにＦｅ−Ｓｎ合金
層６と金属Ｓｎ層４とを形成し、この金属Ｓｎ層４の上
面にクロメート処理層５を形成する。

缶内面側においては、内面無塗装で使用され得る通常の
厚目付ぶりきであり、缶内容物に応じてＦｅ−Ｓｎ合全
量、錫めっき量、クロメート量を調整すればよく、特に
数値的に規制されるわけではなく、耐食性に優れ、かつ
加工性、および溶接性に悪影習を及ぼさないことが肝要
である。

また錫めっき、リフロー処理、クロメート処理の方法に
ついてもいかなる方法を用いてもよく、缶外面と同条件
あるいは別の条件でも問題はない。

〈実施例〉 次に本発明を実施例に基づいてざらに詳細に説明する。

〔実施例〕

第２図に示す缶外面側の製造フローの如く、表面清浄化
した冷延鋼板に （１）Ｎｉめっき条件 浴組成 ＮｉＳＯ４・６Ｈ２０２００ｇ＃！ ＮｉＣＲ２・６　ｕ２ｏ　　　　　　４０　ｇｅｌ２）
１３８０３　　　　　　　　　　３０　ｇ／　ｘ浴温　
　　　　　　５０℃ にて、−方の面（缶外面）にＮｉめっきを施し、１０％
）１２＋９０％Ｎ２のいわゆるＨＮＸガス雰囲気中で焼
鈍し、Ｎｉめっきの全量を拡散浸透させ、鋼板表面にＦ
ｅ−Ｎｉ合金層２を形成した。

これを圧下率１５％の調質圧延後、 （２）錫めっき条件 浴組成 ＳｎＣ１２５５ｇｅｌ ＮａＦ　　　　　　　　　　　　４５．２ｇ／Ｊ２Ｎａ
）ＩＦ２１９．５ｇ／４２ ＮａＣ１１３２，５ｇ／Ｊ！ 光沢剤　　　　　　　　　　５．０　ｌ１ｆｔ　／　Ｉ
ｔ浴温　　　　　　　５５℃ のハロゲン浴にて錫めっきを施して錫めっき層７を形成
し、リフロー処理し、さらにＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層３
と金属Ｓｎ層４とを形成した。

このリフロー処理後、 （３）クロメート処理条件 （イ）浴組成　　　Ｃｒｙ３５０　ｇｅ１５０４”−０
，５ｇ／４ 浴温　　　　５０℃ （ロ）浴組成　　　（：ｒ０３７０　ｇｅｌＮａ、Ｓｉ
Ｆ、　　　５　ｇｅｌ 浴温　　　　５０℃ （ハ）第１浴 浴組成　　　Ｈａ、ＧＯ３１０ｇｉｆｔ浴温　　　　５
０℃ 電気ｊｉ　　　　１　　ｃ／ｄｒｎ” にて陰極電解処理後 第２浴 浴組成　　　Ｎａ２Ｃｒ２（１７２５ｇ／　Ｉｔ浴温　
　　　４０℃ 電気量　　　３　ｃ／ｄゴ（外面側） ０．５ｃ／ｄｍ”　（内面側） にて陰極電解処理 の各条件（イ）〜（ハ）のいずれかにてクロメート処理
を行なった。

上記製造方法により本発明による本発明例１〜５と比較
例１〜５を作成した。

比較例はいずれも実施例と同様の冷延鋼板を用い、比較
例１〜４は実施例において必要不可欠な条件を表１に示
すごとく通説したものであり、比較例５はハロゲン浴に
て＃　２５／＃　１００　（２，８０ｇ／ゴ／１１．２
ｇ／ゴ）の錫めっきを施した通常ぶりきである。

各鋼板により試験片を切り出して特性評価試験を行なっ
た。

特性評価試験の結果を表１に示す。

なお、各種特性評価試験の評価は以下の通り行なった。

■溶接性試験（缶外面） 試験片を、塗装の焼付処理を模して、２１０℃×２０分
の熱処理を行なった後、溶接速度４０ｍ／分、接胴加圧
力４０Ｋｇｆ、オーバーラツプ０．４ｍｍで銅ワイヤー
を電極とした電気抵抗シーム溶接を行ない、十分な溶接
強度が得られ、かつ溶接時「散り」の発生が生じない適
正溶接電流範囲の有無により評価した。

◎：＃２５／＃１００ぶりきと同等かそれ以上 ０：＃２５／＃１００ぶりきよりやや劣るが実用上問題
ない Δニー＃２５／＃１００ぶりきより劣り、実用にあたっ
ては溶接条件の厳密な管理が必要 ×：実用不可 ■塗膜下腐食試験（缶外面） 試験片表面にエポキシ系の缶用塗料を塗膜量で６５　ｍ
ｇ／ｄｒｎ’になるようロールコータ−で塗装し、温度
２０５℃で１０分間焼成した。

塗膜面に鋭利なナイフで地鉄に達するＸ印のスクラッチ
を入れ、１．５％ＮａＣｌ１　＋　　１．５％クエン酸
溶液中に入れ、５５℃に加熱し、９６時間保定した。

９６時間経過後、試験片を取り出し、水洗乾燥後、スク
ラッチ部以外の塗膜下の腐食発生状況を５０倍の顕微鏡
で観察した。

また、試験片全面（５ｃｍｘ　５　ｃｍ）にセロテープ
を貼り付け、急激に引き剥して、塗膜の剥離状況を観察
した。

評価は次のように行なった。

■耐塩水性試験（缶外面） 上記■と同様に塗装した試験片を５　ｃｍＸ　５　ｃｔ
ｓに切り出し、中央部から塗装面を外側にして９０゜に
折曲げ、５％食塩中に試潰し、高圧蒸気釜に入れ、１２
５℃に加熱し、１時間保定した。

１時間後、試験片を取出し、水洗、乾燥後、折曲げ部を
平に曲げ戻し、全面にセロテープを貼り付け、急激に引
き剥し、塗膜の剥離状況を観察した。

評価は次のように行なった。

◎：塗膜剥離全くなし Ｏ：塗膜剥離５％以下 △：塗膜剥離５．１〜５０％ Ｘ：塗膜剥１１５１％以上 〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明によれば、従来の缶外面にお
ける高価な錫めっき量を削減し、かつ＃２５／＄１００
ぶりさと同等の耐食性を有する製缶用表面処理鋼板が得
られる。

これにより、溶接接合しうる製缶用表面処理鋼板が提供
され、酸性果実等の腐食性の強いものを内容物とし得る
缶が低コストかつ高い信頼性のもとて製造供給できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図はそれぞれ本発明の製缶用表面
処理鋼板の一方の面および他方の面の模式的断面被覆構
造を示す図である。 第２図は本発明の一実施例における製造工程フロー図で
ある。 符号の説明 １・・・鋼板、　　　　　　　２−Ｆｅ−Ｎｉ合金層、
３−・・Ｆｅ　−Ｓｎ　−Ｎｉ合金層、４・−・金属Ｓ
ｎ層、５・・・クロメート処理層、６−Ｆｅ−Ｓｎ合金
層、７・・・錫めフき層 ＦＩＧ、１ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板の一方の面側に重量比にてＮｉ／Ｆｅ＋Ｎｉ
   ＝０．０２〜０．５０の範囲のＦｅ−Ｎｉ合金層を有し
   、その上面にＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層を、さらにその上
   面に０．０５〜１．５ｇ／ｍ＾２の金属Ｓｎ層をそれぞ
   れ有し、かつこの金属Ｓｎ層の上面にクロム換算にて５
   〜３０ｍｇ／ｍ＾２の範囲の金属クロムとクロム水和酸
   化物とからなるクロメート処理層を有すると共に、鋼板
   の他方の面側にはＦｅ−Ｓｎ合金層を、その上面に金属
   Ｓｎ層をそれぞれ有し、かつこの金属Ｓｎ層の上面にク
   ロメート処理層を有することを特徴とする製缶用表面処
   理鋼板。