JPH04120295A - 耐錆性と外観に優れた容器用表面処理鋼板 - 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２ピ一ス缶（絞りしごき加工（例えばＤＩ缶）
）の材料として使用される耐錆性と外観および化成処理
性に優れた容器用表面処理鋼板に関するものである。

（従来の技術） 近年、飲料缶を中心にして絞りしごき加工による製缶方
式（例えばＤＩ加工製缶方式）の発展が著しく、これま
で以上に高性能な容器用表面処理鋼板の要求が非常に強
い。従来より、ＤＩ缶用表面処理鋼板としてはＤＩ成形
性の良好なブリキが使用されてきたが、缶外面側の大き
な問題点として、次の点が挙げられる。

■　缶外面側において錆が発生しやすく、水道水や用水
あるいは塩水中に浸漬するとボトム部および疵つき箇所
において短時間に錆が発生する。

■　ブリキは０■成形後、缶外面側で光沢がでるため印
刷後の外観が暗くなり、印刷仕上がり性に問題がある。

■　ＤＩ成形後、地鉄が露出するため化成処理にばらつ
きを生じ、均一印刷性に問題がある。

現在、これらの問題に対して印刷前に行われる下地塗装
の塗装膜厚を厚くすることで対応することが可能である
。確かに塗装膜厚を厚くし塗膜欠陥のない塗装被膜を缶
外面に塗装すれば、艮好な印刷仕上がり性および均一印
刷性を確保できる。

しかし、この方法では塗装被膜の損傷部、すなわち缶外
面の疵つき箇所の錆発生の問題については対応すること
ができない。さらに塗装膜厚を厚くすると塗装費用が高
（つき経済的にも不利である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、缶外面側で優れた耐錆性を発揮し、良好な製
缶加工特性（特にＤＩ成形性）を有し、ＤＩ成形後の印
刷仕上がり性も良好であり、かつ均一印刷性も良好で経
済的にも合致した容器用表面処理鋼板を提供せんとする
ものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、本発明の要旨とするところは、少なくとも缶外面
側に相当する面に５〜９７．５％のＺｎを含有するＳｎ
−Ｚｎ合金メッキを８．４〜４０ｇ／ボ施し、缶内面側
に相当する面にＳｎメッキを施した耐錆性と外観に優れ
た容器用表面処理鋼板にある。

（作　用） 以下に本発明について詳細に説明する。本発明において
、メッキ原板としては容器用鋼板として用途に応じた材
質を有するメッキ原板を使用する。

メッキ原板の製造法は特に規制されるものではなく、通
常の鋼片製造工程から熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍
、調質圧延などの工程を経て製造される。このようにし
て製造されたメッキ原板の缶内面に相当する面にＳｎメ
ッキを施し、缶外面に相当する面にＳｎ−Ｚｎ合金メッ
キを施す。尚、缶内面側のＳｎメッキ量は特に規制する
ものではなく、例えば通常のブリキ程度のものであれば
よい。

次に、本発明の特徴である外面側のＳｎ　−Ｚｎ合金メ
ッキの作用効果について述べる。Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ
のメッキ量は８．４ｇ／ｎｆ以上必要である。この理由
を以下に述べる。一般にＤＩ加工によりメッキ層は約１
／３以下の厚みとされる。さらに加工時の衝撃によりこ
のメッキ層は損傷を受けるため、メッキ量が８．４ｇ／
ｒｒｆ未満では地鉄が露出する。この状態で化成処理を
行うとメッキ層と地鉄とでは化成処理性が異なるため塗
装や印刷後にむら、すけ等が発生し、均一印刷性に問題
を生じる。しかし、メッキ量を８．４ｇ／ｎ？以上にす
るとメッキ層が損傷しても地鉄の露出を防止することが
できる。

また、メッキ量が４０ｇ／ｒｒＴを越えると、この地鉄
の露出を防止する効果が飽和し経済的に不利であるので
メッキ量は４０ｇ／ｎ？より多くする必要はない。以上
の結果よりメッキ量は８．４〜４０ｇ１ｒｄであること
がわかる。

また、Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ層中のＺｎ含有率は５〜９
７．５％に規制されなければならない。Ｚｎ含有量が５
％未満では外面耐錆性の向上効果は殆ど認められず、ブ
リキと同程度の耐錆性しか示さない。

これは、Ｚｎ含有量が５％未満ではＳｎ−Ｚｎ合金メッ
キ層の電位が地鉄に対して責であり、腐食環境にさらさ
れた時、特にメッキ層にＤＩ加工等によりダメージがは
いった時或はメッキ層にピンホールなどメッキ欠陥があ
った時にはブリキと同様に地鉄を犠牲的に防食すること
はできないからである。

しかし、Ｚｎ含有量が５％以上になると卑な金属である
Ｚｎの効果によりＳｎ−Ｚｎ合金メッキ層の電位は卑に
変化し、地鉄に対し犠牲防食能を発揮するようになる。

つまり、Ｚｎ含有量が５％以上のＳｎ−Ｚｎ合金メッキ
層を有するメッキ鋼板は水分、酸素などが十分存在する
腐食環境下に曝され、メッキ層に加工ダメージとかピン
ホールがあった場合でも地鉄からの錆の発生は認められ
ない。

さらに、ＤＩ加工後の外観についてもＳｎ−Ｚｎ合金メ
ッキ層中のＺｎ含有量が５％未満だとメッキ層の外観は
殆ど変化がなく、ＤＩ加工後の外面側の外観はブリキと
同様に光沢を呈し、印刷仕上がり性は暗い。しかしメッ
キ層中のＺｎ含有量が５％以上になるとＤＩ加工後の外
面側の外観は光沢が失われ、印刷後の外観はブリキに比
べ白っぽくなり印刷仕上がり性は良好となる。

また、Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ層中のＺｎ含有量が９７．
５％を越えた場合には、ＤＩ成形時に外面側メッキ層が
ダイスにより損傷を受ける度合い、即ち「かじり１の発
生が大きくなり、良好な凹成形性を確保できなくなる。

これは、Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ層中のＺｎ含有量が９７
．５％を越えるとＳｎ−Ｚｎ合金メッキ層の潤滑性が減
少しＤＩ成形性が劣化するためである。さらにＺｎ含有
量が９７．５％を越えると地鉄に対する犠牲防食作用は
十分であるが、メッキ層中のＺｎそのものが腐食溶出す
るようになり、白錆が発生し易くなったり、印刷インキ
下での耐食性が劣化して（る、つまり、０１缶の外面側
で良好な耐錆性と外観を確保し、ＤＩ成形性の劣化およ
び白錆を発生させることのない適正なＳｎ−Ｚｎ合金メ
ッキ層中のＺｎ含有量は５〜９７．５％であることが判
る。

このように優れた特性を有するＳｎ−Ｚｎ合金メッキ層
を形成させるためのメッキ浴は特に規制されるものでは
ないが、ピロリン酸浴、シアン浴、硫酸浴、塩化物浴が
用いられ、合金メッキ層中のＺｎ％は主に各々の浴中の
金属イオン量のバランスでコントロールでき、合金メッ
キ量は電解に要するクーロン数でコントロールできる。

（実施例） 以下に本発明の実施例について述べ、その結果を第１表
に示す。冷間圧延、焼鈍工程により、ＤＩ缶用途、缶蓋
用途に応じた材質と板厚に調整したメッキ原板を５％苛
性ソーダ中で電解脱脂水洗後、１０％硫酸中で電解酸洗
し表面活性化後、缶内面に相当する面に（１）に示す条
件でＳｎメッキを施し、引き続き缶外面に相当する面に
（２）　−（イ）、（ｎ）に示す条件でＳｎ−Ｚｎ合金
メッキを施した。

（１）　　Ｓｎメッキ条件 メッキ浴組成　硫酸錫２０〜３０ｇ／　ｆ　　添加剤１
〜５ｇ＃２　　メッキ浴温５０°ｃｔ流密度１５〜２５
Ａ／ｄｍ”（を解時間はＳｎメッキ量に応じて調整）（
２）　　Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ条件 （イ）　ピロリン酸浴メッキ浴組成 ピロリン酸　１０〜５０ｇ／　ｌ　（合金組成に応じて
調整）第一錫 硫酸亜鉛　２０〜１００ｇ／　ｌ　（合金組成に応じて
調整）メッキ浴温　５０°Ｃ （ロ）硫酸浴メッキ浴組成 硫酸第一・錫　１０〜６０ｇ／　ｌ　（合金組成に応じ
て調整）硫酸亜鉛　３０〜１５０ｇ／　１　（合金組成
に応じて調整）硫酸ソーダ　３００ｇ／　１ メッキ浴温　５５°Ｃ 上記処理材について、以下に示す（＾）〜（Ｄ）の項目
について試験を行いその性能を評価した。

（Ａ）　ＤＩ成形性 水溶性エマルジッンタイプのクーラントを使用して、ブ
ランクサイズ１３６ｍφから缶径６５．９閣φまで製缶
スピード１１０缶／ｗｉｎの成形条件でＤＩ缶を成形し
、各種処理材のＤＩ成形性を評価した。

尚、評価基準は以下の基準で判定した。

Ｏ１１成形性は極めて良好。

ＯＷＬどき加工時外面に若干かじりが発生するが、ＤＩ
成形性良好。

ΔｉＤＩ成形は可能であるが、しごき加工時外面に強度
のかじりが発生し、ＤＩ成形性に劣る。

Ｘ；ＤＩ成形過程で材料が破断し、ＤＩ成形不可能。

（Ｂ）　ＤＩ成形後の印刷仕上がり性 （Ａ）の条件でＤＩ缶を作成し、赤、白、黄色の缶外面
用インキを膜厚Ｓｎで印刷し、その印刷仕上がり性を目
視で判定した０判定基準は以下のとおりである。

Ｏ；印刷後の外観が白っぽく、印刷仕上がり性が極めて
良好。

Δ；印刷後の外観に若干光沢が認められ、印刷仕上がり
性が若干劣る。

×；印刷後の外観にブリキと同程度の光沢が認められ、
印刷仕上がり性に劣る。

（Ｃ）　ＤＩ成形後の均一印刷性 （Ａ）の条件でＤＩ缶を作成し、ＣＢ）の条件で外面印
刷を行い、均一印刷性を目視で判断した。

Ｏ；印刷後の外観に印刷むら、すけかなく、均一印刷性
が極めて良好。

Δ；印刷後の外観に若干の印刷むら、すけが認められ、
均一印刷性が若干劣る。

×；印刷後の外観に印刷むら、すけがかなりの部分で観
察され、均一印刷性に劣る。

（Ｄ）　　外面側の耐錆性 （Ａ）　、　ＣＢ）の条件で作成したＤＩ印刷缶の外面
側の耐錆性を以下の評価テストにて評価した。尚、評価
材はウオール部に疵を付けた部分とボトム部を評価した
。

水道水浸漬テスト：評価材を水道水中に常温で３日間浸
漬し、評価該当部の発錆率を測 定した。

冷凍サイクルテスト：評価材を一１５°Ｃの冷凍庫に３
０■ｉｎ保定後、すぐ４９℃、相対湿度９８％以上の湿
気槽に６０ｍ１ｎ入れた後、常温で室内に２２時間放置
す るのを１サイクルとして１５サイクル 試験を継続し、評価該当部の発錆率を 測定した。

湿気槽テスト：４９℃相対湿度９８％以上の湿気槽に２
週間保管し、評価該当部の発錆 率を測定した。

尚、各試験での耐錆性の評価基準は以下のとおである。

Ｏ；錆の発生が認められず、耐錆性極めて良好。

○；発錆率が５％以下で耐錆性良好。

Δ；発錆率５〜３０％で耐錆性やや劣る。

×：発錆率３０％以上で耐錆性がブリキと同程度に劣る
。

上記の試験結果から明らかなように、本発明はＤＩ成形
性、外面側耐錆性など全ての面で比較例よりも優れてい
る。

（発明の効果） 本発明によれば、２ピ一ス缶の材料として使用される耐
錆性と外観に優れた容器用表面処理鋼板を桿供すること
ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも缶外面側に相当する面に５〜９７．５％のＺ
   ｎを含有するＳｎ−Ｚｎ合金メッキを８．４〜４０ｇ／
   ｍ＾２施し、缶内面側に相当する面にＳｎメッキを施し
   たことを特徴とする耐錆性と外観に優れた容器用表面処
   理鋼板。