JPS634091A - 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
わ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＃　２
５／＃　１００　（２，８／１１．２ｇ／ｍ″）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、製缶後位内面側となる面と、外面側になる面に
要求される特性は、そわぞれ異なる。製缶後位内面とな
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。

一方、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。

本発明はこわらの問題点を解決した、溶接接合しうる、
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Ｎｉを０．０１〜
１．０　ｇ／ｍ２の範囲で含有するＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合
金層を有し、その上面に０．０８〜１．５　ｇ／ｍ２の
金属Ｓｎ層を有し、さらにこの金属Ｓｎ層の上面にクロ
ム換算にて５〜３０ｍｇ／ｒｎ”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、
さらにその上面に金属Ｓｎ層を有し、さらにこの金属Ｓ
ｎ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１上にＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層２を、その上面に
金属Ｓｎ層３をそれぞれ有し、この金属Ｓｎ層３の上面
にクロメート処理層４を有している。

Ｆｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層２は、緻密で耐食性に優れてお
り、本発明においてはＮｉを０．０１〜１．０　ｇｏｄ
の範囲含有しているのがよい。０．０１ｇ／ｍ２未満で
は耐食性の向上効果が不十分となり、１．０　ｇｏｄ超
では加工性および経済性の面で劣るためである。

Ｆｅ−Ｓｎ−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３０〜２００止
が望ましい。

Ｆｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層２はいかなる方法によって形成
させてもよいが、例えば以下のような方法によって得ら
れる。

（１）鋼板片面上にＮｉめっき後、錫めフきし、リフロ
ー処理する方法 （２）鋼板片面上にＮｉ−Ｓｎ合金めっき後、錫めっき
し、リフロー処理する方法 （３）鋼板片面上にＮｉ−Ｆｅ合金めっき後、錫めっき
し、リフロー処理する方法 （４）鋼板片面上にＮｉ−Ｆｅ−Ｓｎ合金めっき後、錫
めっきし、リフロー処理する方法 これらの各方法をそれぞれ単独もしくは２種以上組み合
わせてもよい。

これらの方法によって、Ｆｅ−Ｓｎ−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−Ｓｎ−Ｎｉ合金層２を形成するために缶外面
上に施すＮｉめっき、錫めフきの方法は、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、Ｎｉめっきを施す代表的なものにワット浴などを用
いる方法があり、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、いずれのめっき条件を選んで組
み合わせてもよく、めっき条件を特に限定する必要もな
い。

また、錫めっき後に行なう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％式％ リフロー処理によって形成されるＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金
層２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２
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２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／ｍ″の範囲で合金化する。

なお、この缶外面側のＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層２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
。

ここで、缶外面側の前記リフロー処理後の残存銀、すな
わち金属Ｓｎ層３の量が０〕０８〜１．５　ｇ／ｍ”あ
るのがよい。０．０８ｇ／ｒｒｒ’未満では溶接性が不
十分となるからであり、１．５　ｇ／ｍ２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。

金属Ｓｎ層３の上には金属クロムと非金属クロムからな
るクロメート処理層（クロメート皮膜）４を設けるが、
缶外面側ではクロメート量をクロム換算で５〜３０　ｔ
ｎｇ／ｒｒｆにするのがよい。５　ｔｒｒｇ／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／ｒｎ”超では、クロメート皮膜４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４〜１０　ｍｇ／ｍ２の範
囲である。

クロメート処理層４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ｓｏ、’−１Ｆ−、ＳｉＦ６２−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４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／Ｊ２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５を、その上面に金属Ｓ
ｎ層３を有し、さらにこの金属Ｓｎ層３の上面にクロメ
ート処理層４を有している。これは、例えば鋼板１上に
錫めっきを施し、これをリフロー処理することによって
ざらにＦｅ−Ｓｎ合金層５と金属Ｓｎ層３とを形成し、
この金属Ｓｎ層３の上面にクロメート処理層４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合金
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さ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
したぶりき原板くめつき原板）に（１）　Ｎｉめっき条
件 浴組成 ＮｉＳＯ４・６Ｈ２０２００ｇ／Ｊ２ ＮｉＣｆ　２　・６）１２０　　　　　４０ｇ／Ｊ２１
１３８０３３０　ｇ／４ 浴温　　　　　　　５０℃ にて、−方の面（缶外面）にＮｉめつきを施し、次いで （２）錫めっき条件 浴組成 ＳｎＣ１□Ｓ５ｇ／１１ ＮａＦ　　　　　　　　　　　　４５．２ｇ／ｌ１Ｎａ
ＨＦ２１９．５ｇ／　Ｒ ＮａＣｌ２　　　　　　　　　　３２．５ｇ／Ｊ２光沢
剤　　　　　　　　　　５．ＯＬＩＩｌｌ　／　ｆｌ浴
温　　　　　　　５５℃ のハロゲン浴にて錫めっきを施し、その後リフロー処理
してＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層２と金属Ｓｎ層３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 第１浴 浴組成　　　Ｎａ２（：０３１０　ｇ７１浴温　　　　
５０℃ 電気量　　　１−Ｏｃ／ｄゴ にて陰極電解処理後 第２浴 浴組成　　　Ｃｒ０３５０　ｇｉｆｔ ５０４２−　０．５　ｇ／ｊ！ 浴温　　　　４０℃ 電気量　　　４．Ｏｃ／ｄｒｎ”　（外面側）０．５ｃ
／ｄｒｎ”　（内面側） にて陰極電解処理 の条件で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１〜４と比較
例１〜４を作成した。

比較例はいずれも実施例と同様のぶりき原板を用い、比
較例１〜３は実施例において必要不可欠な条件を表１に
示すごとく逸脱したものであり、比較例４はハロゲン浴
にて＄２５７＄１００（２，８０ｇ／ｌｎ”／　１１．
２ｇ／ｍ２　）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フ
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４０１Ｉｌ／分、後胴
加圧力４０にｇｆ　、オーバーラツプ０．４１１Ｉｍ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 △：＃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１ｏ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％Ｎａｌ、Ｊ２　＋　１．５％クエン酸
溶液中に入わ、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　ｃａ＋）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フた。

■耐塩水性試験（缶外面） 上記■と同様に塗装した試験片を５ｃｍＸ５ｃｍ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、高圧蒸気釜に人わ、１２５℃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フだ。

◎：塗膜剥離全くなし Ｏ：塗膜剥１１１５％以下 △：塗膜剥＠５．１〜５０％ Ｘ：塗膜剥離５１％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
ぶりき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、溶接接合しつ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　−Ｓｎ　−Ｎｉ合
金層、３・−・金属Ｓｎ層、　　　　４・・・クロメー
ト処理層、５−−−　Ｆｅ　−Ｓｎ合金層 ＦＩＧ、１ａ ＦＩＧ、１ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板の一方の面側にＮｉを０．０１〜１．０ｇ／
   ｍ＾２の範囲で含有するＦｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層を有し
   、その上面に０．０８〜１．５ｇ／ｍ＾２の金属Ｓｎ層
   を有し、さらにこの金属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、さらにその上
   面に金属Ｓｎ層を有し、さらにこの金属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。