JPH0331497A - 表面光沢に優れた薄錫メッキ鋼板の製造方法 - 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 本発明表面処理鋼板は表面光沢に優れた低コストな薄Ｓ
ｎメッキ鋼板であり、食品缶や１８９缶等−般缶用゛素
材として広く利用可能である。

従来の技術　　　　　　　− 金属缶用素材として従来片面当り”めＳｒｈメッキ量が
２．０ｇ／１２以上のブリキ（以下通常ブリキ）が使用
されてきたが、溶接製缶法の普及に伴い片面当りのＳｎ
メッキ量が２．０ｇ／謙２未満の薄メッキ鋼板・又はＸ
ｉ系上下地処理゛施し、片面当りのＳｎメッキ量が１．
０ｇ／鳳２未満の薄Ｓｎメッキ鋼板が使用されるように
なってきた。

発明が解決しよう′とする課゛題 しかし、これら薄Ｓｎメッキ鋼板は通常ブリキと比較・
し′表面光沢に劣っており、特に片面当りのＳｎメッキ
量が１．０ｇ／ｍ２未満のＮｉ系下地処理を施した薄９
ｎメッキ鋼板は劣っていた。従って缶美観の観点からそ
の適用用途に制約があり５表面光沢の改善が求められて
いた。

本発明は上記薄Ｓｎメッキ鋼板の表面光沢を耐食性、塗
装性、溶接性等の他物性を維持しつつ、大巾に改善しよ
うとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、 （１）リフロー処理を施す片面当りのＳｎメッキ量が２
．０ｇ／ｍ２未満の薄Ｓｎメッキ鋼板製造に於いて、Ｓ
ｎメッキ後クリフロー処理前施すフラックス処理剤に無
水クロム酸水溶液を用い、未溶融状態のＳｎメッキ層表
面に無水クロム酸を乾燥後重量としてＣｒ換算で片面当
り０．０１〜３０ｍｇ／■２付着させることを特徴とす
る表面光沢に優れた薄Ｓｎメッキ鋼板の製造方法。

（２）　Ｊｌ板表面にＮｉメッキ単独、又は旧に、Ｆｅ
、Ｚｎ、　　Ｐ、　Ｃｒ等を含有するＸｉ重量％が５０
％以上のＮｉ合金メッキを、Ｘｉ換算で５〜１００ｍｇ
／ｍ２被覆した後、片面当り１．Ｏｇ／鵬２未満のＳｎ
メッキを施し、さらにリフロー処理する旧糸下地メッキ
処理薄りｎ゛メ、キ鋼板製造に於いて、　Ｓｎメッキ後
クリフロー処理前施すフラックス処理剤に無水クロム酸
水溶液を用い、未溶融状態のＳｎメッキ層表面に無水ク
ロム酸を乾燥後重量としてＣｒ換算で片面当り０．０１
〜３０■ｇ／鳳２付着させることを特徴とする表面光沢
に優れた１系下地メッキ処理薄Ｓｎメッキ鋼板の製造方
法、である。

以下詳細に説明する。

従来の薄Ｓｎメッキ鋼板の表面光沢が通常ブリキと比較
して劣っている原因は１通常ブリキのＳｎメッキ層表面
はりフロー処理時に平滑化され、滑らかなのに対し、薄
Ｓｎメッキ鋼板の場合Ｓｎメッキ層が薄いためリフロー
処理時に平滑化されず、表面Ｓｎ層が凹凸を有する不均
一な状態になっているからである。これは鋼板上に微量
のＮ＋メッキ処理等を施した場合でも同様であり、リフ
ロー処理を施した薄Ｓｎメッキ鋼板に共通する現象であ
る。

又、通常ブリキに於いてもリフロー処理待ウッドグレイ
ンと称する部分的な光沢不良現象が生じることがあるが
、ウッドグレインによる光沢、不良部は１４ｓｎメッキ
鋼板表面と同様に、　Ｓｎ層が凹凸を有する不均一な状
態となっていることが知られている。

従って薄Ｓｎメッキ鋼板の表面光沢を改善するには、表
面のＳｎメッキ層を平滑にすれば良いことが判るが、薄
Ｓｎメッキ鋼板の場合溶接性確保の観点からりフロー処
理後、片面当り０．５１／ｍ＋２程度の未合金の金属Ｓ
ｒｒ層を確保しなければならず、リフロー時９．Ｊ＃溶
融から凝固に至るまでの時間が通常ブリキと比較して短
くなるため、Ｓｎ層が十分に平滑化するまでの時間を確
保することが困難である。

このため従来の薄Ｓｎメッキ鋼板に於いては１表面のＳ
ｎメッキ層が必然的に不均一な凹凸状の分布となり、結
果的に表面光沢が低下していたのである。一方リフロー
処理を施す際には、リフロー処理前にＳＩＩメッキ層の
融化防止、又、溶融Ｓｎの流動性（濡れ性）向上のため
フラックス処理を施すことが知られており、例えばフェ
ノールスルホン醜Ｓｎを主体とするＳｎメッキ浴にてＳ
ｎメッキを施す場合にはフェノールスルホル酸を、又酸
化Ｓｎを主体とするＳｎメッキ浴を使用する場合には塩
化アルモニウム等を使用し、これら溶液中に鋼板を浸漬
後ロール絞りする等の方法で、リフロー処理前の未溶融
状態のＳｎメッキ層表面にこれら薬剤を塗布して来た。

ＦＩＳＩＩメッキ鋼板製造工程に於いても、リフロー処
理前にこれらのフラックス処理の適用でＳｎメッキ層な
平滑化すべく検討したが、従来公知の薬液では、　Ｓｎ
メッキ層平滑化に着干の効果は認められるものの不十分
であった。

そこで本発明者は、このフラックス処理を改善すること
で薄Ｓｎメッキ鋼板のＳｎメッキ層を平滑化すべく検討
し１本発明に至ったものである。

本発明は、フラックス処理時使用する薬剤として無水ク
ロム醜水溶液を用いることをその特徴としており、未溶
融状態のＳ！Ｉメッキ層表面に集水クロム酸を乾燥後重
量としてＣｒ換算で片面当り０．０１〜３０ｍｇ／思２
付着させた後リフロー処理することで、リフロー処理後
のＳｎメッキ層表面を平滑化することを可能とするもの
である。

尚、無水クロム醜水溶液濃度は無水クロム酸濃度として
０．５〜３０ｇ／ａが適当であり、この無水クロム最水
溶液には、　Ｓｎイオン、硫酸イオン及び使用する錫メ
ッキ浴に依存するフェノールスルフォン酸等塩類、さら
に重クロム酸ンーダ等、他のクロム酸塩、及び光沢添加
剤として使用する各種有機物等が含まれていても良＜、
Ｓｎイオンを含めた総量として３０ｇ／ｌまでは全く問
題がない。

無水クロム酸がなぜ強力な’３ｎメッキ層平滑化効果を
有するのかについて詳細は不明であるが、無水クロム酸
はリフロー時に溶融Ｓｎの流動及び濡れを妨げる素地鋼
板表面の酸化鉄皮膜を除去し１表面を活性化したり、　
Ｓｎの流動性を阻害するｓｎの酸化膜の生成を抑制する
ためと思われる。

本発明に於いて未溶融のＳｒｒメッキ層表面に塗布する
無水クロム酸量を乾′燥後重量として片面当りＣｒ換算
量としテ０．０１〜３０ｍｇ／ｍ２としたのは、　０．
０１１１ｇ／ｍ２未満では本発明による薄Ｓｆｌメッキ
層平滑化効果が認められず、又３０ｍｇ／ｍ２超では効
果が飽和するばかりかりフロー処理後のメッキ層に無水
クロム酸付着に起因する汚れが生じ商品価値が低、下す
るからである。

又７ラツクスとしての無水クローム酸の鋼板表面への塗
布方法は本発明では全く限定せず、フラックス溶液中に
鋼板を浸漬しロール絞り−する方法、又水溶液をスプレ
ー装置にて塗布する方法等があり、それぞれ水溶液濃度
、ロール絞り圧力、スプレー圧力等で塗布量を調整すれ
ば良い。

又、本発明に於いて使用するメッキ原板は通常の錫メッ
キ鋼板用冷延鋼板であるが、鋼板表面粗度はメッキ後の
表面光沢に影響するため、特に優れた表面光沢を必要と
する場合は鋼板表面粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で
０．１５４ｍ以下のメッキ原板を使用することができる
。

本発明に於いてはりフロー処理を施した後塗膜密着性確
保等のためクロメート処理を実施することが必須であり
、公知の処理法が適用できるが、無水クロム酸及び硫酸
等アニオンから構成されるクロメート処理浴中での陰極
電解処理が好ましい。

なお本発明鋼板はフラックス処理時の無水クロム酸の表
面塗布量が本発明限定範囲内であれば。

有害な６価クロムの表面への残留は皆無であることを確
認しており、又溶接性、塗装性等も現行の薄Ｓｎメッキ
鋼板と同等である。

以下本発明の実施例について説明する。

実施例１ 冷延鋼板（板厚０．２２ｍｍ、表面粗さ０．２７ｇＲａ
）を通常の方法で脱脂・酸洗した後フェノールスルフォ
ン酸Ｓｎを主体とする公知の処理浴で片面当り０．８ｇ
／ａ２の電気Ｓｎメッキを行った。引き続き下記（１）
に示すフラックス処理浴中に鋼板を浸漬し、ロール絞り
・乾燥することで鋼板表面にＣｒ換算で片面当り　０．
５層ｇ／　ｍ　２の無水クロム酸を塗布した。

そして抵抗加熱法を用いてリフロー処理し、さらに無水
クロム酸−硫酸を主体とする処理浴中で電解クロム酸処
理を施すことでＣｒ換算で片面当り１５ｓ＋ｇ１厘２の
クロメート皮膜を形成した。なおリフロー処理は大気雰
囲気中で、鋼板を８０℃／ｍｅｃで昇温し、鋼板表面温
度が２５０℃に到達した時点で直ちに水冷することで実
施した。

（１）　Ｃｒ０ｉ　：　５ｇ／ｉ Ｓｎ”　：　２ｇ／１１ フェノールスルフォン酸、その他有ｍ物：２ｇ／茫 実施例２ 実施例１に於いてＳｎメッキ量を１１．４ｇ／■２とし
た実施例で、その他は実施例１と同様とした。

実施例３ 実施例１に於いて電気ＳＲメッキ時に使用する電解液を
塩化Ｓｎを主体とする公知の処理浴とし、又フラックス
処理浴を下記（２）に示す組成で、クロム醸塗布量をＣ
ｒ換算で片面当り３　ｍｇ／鵬２としたものでその他は
実施例１と同様とした。

（２）　ＣｒＯ３：　１Ｇｇ／１１ Ｓｎ”　：　３ｇ／Ｑ ＨＣＱ等無機酸及びその他有機物＝２ｇ／Ｑ実施例４ 実施例１に於いて電気Ｓｎメッキを施す前に鋼板上に片
面当り２０ｍｇ／腸２の旧を電気メッキした実施例で、
その他は実施例１と同様とした。

実施例５ 実施例１に於いて電気Ｓｎメッキを施す前の鋼板上に片
面当り？Ｏｍｇ／ｅ２のＮｉメッキを施した後、不活性
ガス雰囲気中で８７０℃で２０ｓｅｃの加熱処理を行う
ことでＮｉの拡散層を設けた実施例であ・す、その他は
実施例１と同様とした。

実施例６ 実施例１に於いて使用する冷延鋼板として板厚０．２２
ｍ■１表面粗さを中心線平均粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ
とした実施例で、その他は実施例１と同様とした。

比較例１ 実施例１に於いてフラックス処理浴を下記（３）に示す
組成とし、無水クロム酸塗布量をＣｒ換算で片面当り　
０．００５１ｇ／膳２とした比較例で、その他は実施例
１と同様とした。

（３）　　ＣｒＯ３：　　０．２ｇ／＋１Ｓｎ２÷：　
　　２ｇ／ｌ フェノールスルフォン酸、その他有４１物：４ｇ／ｌ 比較例２ 実施例１に於いてフラックス処理浴を下記（４）に示す
組成とし、無水クロム−塗布量をＣｒ換算で片面当り３
５ｊｇ／腸２とした比較例で、その他は実施例１と同様
とした。

（４）　ＣｒＯ３：　４０ｇ／１１ Ｓｎ”　：　４ｇ／ｌ！ フェノールスルフォン酸、その他有１ｍ物：５ｇ／Ｑ 従来例１．２．３ 実施例１．４，５に於いてフラックス処理浴を下記（５
）に示す組成とした従来例でその他は実施例１と同様と
した。

（５）フェノールスルフォン酸：５ｇ／１１Ｓｎ２÷：
２ｇ／ｌを 有機添加剤：６ｇ／ｌ その他従来例として実施例１と同じ冷延鋼板にＳｎメッ
キ層を片面当り２．８１／ｍ２被覆した後、公知の手法
でリフロー処理、電解クロメート処理を施した電気Ｓｎ
メッキ鋼板（以下−２５ブリキと称する）を用い、以下
の（Ａ）〜（Ｄ）の評価テストに供した。

（Ａ）表面光沢度 市販の光沢度計（日本重色■、　ｖｃｓ−ｔｏ型）を用
いて表面光沢を評価した。光沢度は一２５ブリキを１０
０とした相対値で示した。光沢度数値は大きいほど表面
光沢は良好である。

（Ｂ）溶接性 供試材を大気雰囲気中で２１０℃、ｉｏｍｉｎの加熱を
施した後、円筒形に成形し、溶接部の重ね代０．５層温
、加圧力４５ｋｇｆの条件で市販のＣｕワイヤを用いる
シーム溶接機でシーム溶接した。溶接性は溶接部強度、
溶接部外観共に満足する適正溶接電流の範囲で評価した
。

（Ｃ）塗膜密着性 製缶用エポキシ−フェノール塗装を塗布後、２０５℃、
　１０ｍ１ｎの焼付処理を施し、５１層山の供試材を切
り出した。そして供試材を２枚準備し、ナイロンフィル
ムをはさんだ後、２枚を合せ、５ｋｇ／ｃ腸２の加圧の
もとで２００℃、１自ｉｎ加熱し、接着した。塗膜密着
性は接着後の試片を用いＴピール強度テストを行うこと
で実施した。

（Ｄ）耐塗膜下糸状錆性 （Ｃ）と同様な塗装を施した試片にカッターナイフで地
鉄に達する傷を入れた後、エリクセン試験器で５ｍｍの
張り出し加工を施した。そして５％食塩水を８０１ｎ試
片にスプレーした後、相対湿度８５％、　３０℃の環境
下で１４日間保管し、塗膜下での糸状錆発生状況を目視
で評価した。

評価基準は０；糸状錆皆無、０；糸状錆発生微少；Δ：
糸状錆発生小；×；糸状錆発生中〜大とした。

以上１９価テスト結果は第１１表に示し、又リフロー蔦
理後のＳｎメッキ層分布状態観察結果（ＳＫＩ写真）を
実施例１及び従来例１との比較で第１図及び第２図に示
した。

第１表より本発明実施例はいずれも従来雲２５ブリキに
近い表面光沢を示し、又第１図よりも明らかなようにＳ
ｎメッキ層分布状態も平滑であるのに対し、本発明フラ
ックスを使用していない従来使用されている薄Ｓｎメッ
キ鋼板は第２図よりも明らかなようにＳｎメッキ層が凹
凸を持った分布を呈し、表面光沢に劣っていることが判
る。

又本発明実施例は、溶接性、塗装性の特性が従来例、　
＄２５ブリキと比較して同等もしくはそれ以上であり、
容器用素材として優れた実用性を持つことがで判る。

（以下余白） 発明の効果 本発明の表面光沢に優れた薄Ｓｎメッキ鋼板によって近
年使用が増大している薄Ｓｎメッキ鋼板の適用領域を拡
大することが可能となり、製缶業界の低コスト化ニーズ
に対応できると共に貴重なＳｎ資源の節約を行うことが
できる０本発明は優れた表面光沢が要望される食品缶及
び１８１缶等−数毎に広く利用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は１本発明法の実施例１及び従来例１
のりフロー処理後のＳｎメッキ層表面状態（金属組織）
を示す図面代用写真である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リフロー処理を施す片面当りのＳｎメッキ量が２
   ．０ｇ／ｍ＾２未満の薄Ｓｎメッキ鋼板製造に於いて、
   Ｓｎメッキ後リフロー処理前に施すフラックス処理剤に
   無水クロム酸水溶液を用い、未溶融状態のＳｎメッキ層
   表面に無水クロム酸を乾燥後重量としてＣｒ換算で片面
   当り０．０１〜３０ｍｇ／ｍ＾２付着させることを特徴
   とする表面光沢に優れた薄Ｓｎメッキ鋼板の製造方法。
2. （２）鋼板表面にＮｉメッキ単独、又はＮｉに、Ｆｅ、
   Ｚｎ、Ｐ、Ｃｒ等を含有するＮｉ重量％が５０％以上の
   Ｎｉ合金メッキを、Ｎｉ換算で５〜１００ｍｇ／ｍ＾２
   被覆した後、片面当り１．０ｇ／ｍ＾２未満のＳｎメッ
   キを施し、さらにリフロー処理するＮｉ系下地メッキ処
   理薄Ｓｎメッキ鋼板製造に於いて、Ｓｎメッキ後リフロ
   ー処理前に施すフラックス処理剤に無水クロム酸水溶液
   を用い、未溶融状態のＳｎメッキ層表面に無水クロム酸
   を乾燥後重量としてＣｒ換算で片面当り０．０１〜３０
   ｍｇ／ｍ＾２付着させることを特徴とする表面光沢に優
   れたＮｉ系下地メッキ処理薄Ｓｎメッキ鋼板の製造方法
   。