JPH01136738A - 耐食性の優れた缶用積層鋼板 - Google Patents

耐食性の優れた缶用積層鋼板

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JPH01136738A
JPH01136738A JP29504087A JP29504087A JPH01136738A JP H01136738 A JPH01136738 A JP H01136738A JP 29504087 A JP29504087 A JP 29504087A JP 29504087 A JP29504087 A JP 29504087A JP H01136738 A JPH01136738 A JP H01136738A
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JP
Japan
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chromium
film
steel plate
cans
corrosion resistance
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JP29504087A
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English (en)
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Yashichi Oyagi
大八木 八七
Tomohiko Hayashi
林 知彦
Hiroshi Nishida
浩 西田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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) 本発明は耐食性の優れた缶用鋼板に関するもので、ビー
ル、炭酸飲料等の内圧缶あるいは一般食缶等に利用され
る。
(従来の技術) 周知の如く、ビール、炭酸飲料を内容物とする内圧缶は
、近年絞りとしごき加工を組合せて成形したいわゆるD
I缶(Drawn &  I roned缶)が主流で
あり、アルミニウム合金あるいはぶつきが素材として使
用されている。一方、魚介類、各種スープの缶等は減圧
充填されることが多(、缶強度の高い絞り缶が使用され
、その素材としては塩化ビニル樹脂をコーティングした
塗装TFS  (ティン7リースチール)が使用されで
いる。
よりさあるいはTFSの場合、そのめっき厚みは通常1
μ以下と非常に薄く、DI加工あるいは絞り加工により
錫あるいはクロム等の金属皮膜は破壊されるため、その
上層に存在する有機皮膜に防食性能を期待している。
DI缶の場合、成形加工後脱脂・塗装下地処理を施した
のち内容物に対する耐食性を確保するため(塗装−焼付
け)→(塗装−焼付け)と2rjjJの缶内面塗装を行
い、塗膜欠陥を完全になくすようにしでいる。*た、1
回あるいは多数回の絞り加工により成形される絞り缶の
場合、成形前に加工性の良い塩化ビニル系塗料を10〜
13μの厚みで塗装し、絞り加工においても塗膜欠陥の
発生しない様工夫されている。
(発明が解決しようとする問題点) このようにぶりきあるいはTFSをDI缶あるいは絞り
缶に使用する場合、完全な塗膜欠陥のない有機塗装を行
う必要があり、高度の塗装技術と^価な塗装置の負担は
避けられないものであった。
本発明はこれらの従来の問題点を解決し、缶用鋼板とし
て耐食性が優れ、缶内面塗装の簡略化が可能で経済性の
良い缶用鋼板を提供する。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、薄鋼板の片面に1〜15g/■2の錫めっき
皮膜を有し、他の面には金属クロムとして3〜150論
g/霞2.水和酸化クロムとして2〜50−g/霞2(
クロム換算)の金属クロムおよび水和酸化りaム皮膜を
クロム付着量として合計5〜200mg/m2と、その
上層に融点(T−)が180℃≦Tm≦230℃である
10〜100μmの厚みのポリエステル系樹脂皮膜とを
有することを特徴とする耐食性の優れた缶用積層鋼板、
および、薄鋼板の片面に1〜15g/m”の錫めっき皮
膜を有し、他の面には錫めっき皮膜と、その上層に金属
クロムとして3〜150 mg/論2、水利酸化クロム
として2〜50−g/鋤2(クロム換算)の金属クロム
および水和酸化クロム皮膜をクロム付着量として合計5
〜200 mg/曽2と、さらにその上層に融点(T謹
)が180℃≦Tm≦230℃である10〜100μm
の厚みのポリエステル系樹脂皮膜とを有することを特徴
とする耐食性の優れた缶用積層鋼板である。
(作用) 薄鋼板の片面に施される錫めっき皮膜は製缶時に外面に
用いるとDI成形時の潤滑剤となる。錫は非常に有効な
固体潤滑剤であり、その量は1〜15g/m”の範囲に
限定される。1g/m”未満では有効な潤滑作用がなく
、かじり等の発生により連続製缶が不能となる。15g
/論2超ではコスト面で不利になると共に品質的な向上
も望めない。
この付着量は錫合金層を含めた錫付着量の合計であり、
必要に応じて錫めっき時に溶鍋処理を施し、光沢等を付
与しても良いが、その際に生成する錫−鉄合金は潤滑性
の面からは出来るだけ少なく (たとえば0 、8 g
/ m”以下)することが望ましい、また、錫の表面に
は長期貯蔵時の錫酸化物の成長を避ける意味で軽度のり
四メート処理(Cr量として10mg/曽2以下)を行
うことが望ましい。
他の面に施す積層皮膜の構成であるが、成形缶の内面側
においては缶内容物に対する耐食性が重要である。した
がって、最上層に存在するポリエステル系樹脂皮膜が偏
成形加工後にも十分健全な膜としで存在することが重要
であり、下地との密着性が必要とされる。したがって、
樹脂皮膜と直接接する下地面には金属りaムおよび水和
酸化クロム皮膜の存在は不可欠であり、金属クロムとし
ては3〜150 tag/ m”、水利酸化クロムとし
ては2〜50−g/−2、クロム付着量の合計として5
〜200 mgl曽2の皮膜を形成する。このような皮
膜はクロム酸を主成分とし、少量の硫酸根および/虫た
は少量のフッ素イオンを含む水溶液中にて鋼板を陰極電
解することにより得ることができる。
このクロム系皮膜は有機物との密着性に極めて優れてい
るが、皮膜そのものの加工性は必ずしも良くない、した
がって、成形後の耐食性の保持という面からは更にその
下層に錫系の皮膜を有するほうが有利である。すなわち
、クロム皮膜の下層に錫めっき皮IK(好ましくは15
g/m2以下)を設けることによって一段と高度の耐食
性を付与することが可能である。この場合にもDI成形
性に不利となる合金層の形成は出来るだけ避けたほうが
良い。
最上層に存在させるポリエステル系樹脂皮膜は1食性、
成形性、塗装性に優れたものである必要があり、!造技
術上および実用品質特性上その樹脂の融点(T−)は1
80℃≦T11≦230℃、望ましくは210℃≦Tm
≦225℃とする。
本発明に係る鋼板はDI成形後、炭酸飲料あるいはビー
ル等を内容物として充填されるが、コーラ系飲料あるい
は塩素イオンを多量に含むスポーツ飲料等の用途には成
形時に発生する微小欠陥の補修のため熱硬化性の保護塗
膜を適用する二とが望ましい、この保護用の熱硬化性樹
脂としてはエボキン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、
ビニル樹脂等が使用されるが、2代らの樹脂は通常17
0〜210℃の温度にて焼成される。したがって、これ
ら内面保護塗装が適用される場合、鋼板表面に予め存在
するポリエステル系樹脂が軟化、溶融すると補修塗膜の
形成が不均一になり、保護作用が消失することとなる。
そのため、少な(とも180℃以上の融点を有するポリ
エステル系樹脂を用いる必要がある。尚、DI成形ほか
な9胃酷な冷開加工であり、たとえば0.30m−の軟
鋼板が瞬時に0.10mm以下にまでしご訃加工により
伸ばされる。
この際、素材自体がかなりの発熱を起こし、上記の成形
の場合、約200℃前後にまで温度上昇が起こる。した
がって、それ以下の融点の樹脂の場合、成形パンチへの
樹脂のビルドアップあるいはパンチよりの抜は不良等の
問題が起こる。そのため好本しくは210℃以上の融点
を有するポリエステル系樹脂を用いる。
一方、上限温度の230℃は共存する金属錫の融点によ
るものである。このポリエステル系樹脂皮膜は素材を適
当な温度まで加熱し、熱圧着により積層されるものであ
る。熱圧着温度が230℃を越える場合、下層のあるい
は反対側の面(D I成形時の缶外面)の錫が溶融し、
合金層の生成によるDI成形性の劣化をもたらすと共に
、フミネート作業に多大の支障が生じることとなる。す
なわち、ポリエステル系樹脂自体ゴムロール等で圧着す
ることにより接着されるため、反対面における錫の溶融
はロールへの錨巻き等を起こす。
本発明に用いるポリエステル系樹脂は二塩基酸成分とし
てテレフタル酸、イソフタル酸、7タル酸、セバシン酸
、アジピン酸等を、ノオール成分としてはエチレングリ
コール、ジエチレングリ5−ル、Fリエチレングリコー
ル、プタンノオールを含み、その含有比により180〜
230℃の融点に111gされる。
この融点が180〜230℃にg4整された飽和ポリエ
ステル系樹脂は10〜100μの厚みに準備され、通電
加熱、誘導加熱あるいは輻射加熱等により予め加熱され
たクロム皮膜を有する鋼板表面に熱圧着により積層され
る。熱圧着の方法としでは、樹脂の融点以下10〜60
℃で第1大圧着し、その後鋼板温度を上昇させることに
より密着性の向上をはかり、必要に応じて樹脂が完全に
溶融するまで鋼板温度を上昇させる。
このような方法により得られた片面にポリエステル系樹
脂皮膜を有する鋼板は、DI缶のみならず絞り成形によ
り製缶されるDRD缶あるいは各種の缶壺等の用途にも
有効に使用される。
(実施例) [実施例1] 0.51の板厚を有する薄鋼板の片面に2.86/m”
のSnめっきを行った後、もう一方の面に金属クロムと
しで108曽g/II2、その上に水利酸化クロム皮膜
をCr1iとして18 mg/ m”、合計Crfi1
26−g/論2形成させた。このクロム皮膜上に通電加
熱により170″Cまで加熱した段階でポリエチレンテ
レフタレート/イソ7タレーシより成る融点215℃の
ポリエステルM樹脂皮i!(25μ)をロールで圧着し
、更に温度を上昇させ、最終到達温度230℃に達した
時点で冷却した。
この鋼板からプフンク径114m−φの円形ブランクを
打抜き、錫めっき面を缶外面として2段の絞り成形で4
0φのカップに成形し、更に2段のしごき加工により板
厚0.20mmにまでDI成形した。
その際、2段のしごき成形完了に至るまで缶内面側のポ
リエステル系樹脂の剥離は全くなく、優代な成形性を示
した。溶剤洗浄および缶外面印刷後、内面皮膜の健全性
を評価した(1%NaCl+活性剤、6VX10秒、缶
を陽極とした場合の通電量)ところ、1鎗A以下の良好
な値を示した。
[実施例21 0.30mmの板厚を有する薄鋼板の両面に2.8g/
l12のS nめっきを行った後、片方の面のSnめつ
き上に金属クロムとして32 wrg/ m”と水和酸
化クロム皮膜としてクロム換算で14−g/輸2、合計
46B/ea”のクロム皮膜を形成した。このクロム皮
膜上に実施例1と同様の方法でポリエステル系樹脂皮膜
を積層した。
この鋼板からブランク径1391φの円°形ブランクを
打抜き、ポリエステル系樹脂皮膜面を缶内面となるよう
にして2段の絞りと3段のしごき加工により最も板厚の
薄い所で0.090輪論0側壁厚みを有するビール缶を
成形した。脱脂後、缶外面印刷を行い、更に缶内面塗装
として35〜50mg/da”の付着量でエポキシフェ
ノール系熱硬化塗料を1回塗布後、実施例1と同様の方
法で内面皮膜の健全性を評価したところ、0.1霞A以
下の優れた特性を示した。
[比較例1] 0.30s+−の板厚を有する薄鋼板を実施例2と同様
の方法で両面にSnめっきし1.その片面にCrめっき
後、融点265℃を有するポリエチレンテレフタレート
皮膜を積層した。この場合、1次圧着温度を245℃と
し、最終到達板温280℃虫で加熱し、冷却した。その
後実施例2と同様に0.090−一までのしごき加工を
行い、加工性を判定したところ、連続成形で150缶を
越えるところで外面に線状のかじり疵が発生し、実用性
能として問題を生じた1缶外面側の合金層量を測定した
ところ、1.05g/m”の錫が合金化しでいた。
[比較例21 板厚0.30mmの薄鋼板の両面に2.8g/m2の錫
めっ軽後、クロム皮膜をつけずに実施例1の方法と同じ
方法でポリエステルM樹脂を積層した。その後実施例2
の方法と同じく板厚0.30mmより0.090閣論に
までしご軽加工を行い、脱脂、洗浄を行ったところ、苗
土端部切り口からの皮膜fMRが認められた。
(発明の効果) 本発明の缶用積層鋼板は、缶成形時の加工性が優れ、か
つ加工後の缶内面側の耐食性が優れた缶を安価に製造す
ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)薄鋼板の片面に1〜15g/mm^2の錫めっき
    皮膜を有し、他の面には金属クロムとして3〜150m
    g/m^2、水和酸化クロムとして2〜50mg/m^
    2(クロム換算)の金属クロムおよび水和酸化クロム皮
    膜をクロム付着量として合計5〜200mg/m^2と
    、その上層に融点(T_m)が180℃≦T_m≦23
    0℃である10〜100μmの厚みのポリエステル系樹
    脂皮膜とを有することを特徴とする耐食性の優れた缶用
    積層鋼板。
  2. (2)薄鋼板の片面に1〜15g/m^2の錫めっき皮
    膜を有し、他の面には錫めっき皮膜と、その上層に金属
    クロムとして3〜150mg/m^2、水和酸化クロム
    として2〜50mg/m^2(クロム換算)の金属クロ
    ムおよび水和酸化クロム皮膜をクロム付着量として合計
    5〜200mg/m^2と、さらにその上層に融点(T
    _m)が180℃≦T_m≦230℃である10〜10
    0μmの厚みのポリエステル系樹脂皮膜とを有すること
    を特徴とする耐食性の優れた缶用積層鋼板。
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