JPH0653955B2 - Di缶用表面処理鋼板 - Google Patents

Di缶用表面処理鋼板

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JPH0653955B2
JPH0653955B2 JP59260838A JP26083884A JPH0653955B2 JP H0653955 B2 JPH0653955 B2 JP H0653955B2 JP 59260838 A JP59260838 A JP 59260838A JP 26083884 A JP26083884 A JP 26083884A JP H0653955 B2 JPH0653955 B2 JP H0653955B2
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隆穂 斎藤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は缶胴及び缶蓋より構成される2ピース缶の缶
胴、特にしごき加工を伴う2ピース缶胴用として成形性
に優れた表面処理鋼板に関するものである。
〔従来技術〕
従来2ピース缶成形用素材として電解Snメッキ鋼板
(以下ブリキと称する)、電解クロムメッキ鋼板(以下
TFS−CTと称する)が使用されてきたが、特にしご
き加工等きびしい加工が施される2ピース缶胴(以下D
I缶と称す)には、一般にブリキが使用されてきた。従
来DI缶に使用されるブリキとしては片面当りSn量が
2800mg/m2〜5600mg/m2であったが、Sn
は高価な金属であり、DI缶用ブリキの高コスト化のた
めSnメッキ量の低減化が要望されていた。
DI缶は缶胴成形時、ダイス又はポンチによって素材鋼
板に強力なしごき加工が施され、Snメッキ層はその際
固体潤滑剤としての作用を持つことが知られている。そ
してその原理から鋼板に一定以上のSn量が存在しなけ
れば、しごき成形時の固体潤滑効果が十分でなく、従来
のブリキにおいてはSn量が片面当り2000mg/m2
以上必要とされてきた。これはSnメッキ量が片面当り
2000mg/m2以下であると、DI缶成形エネルギが
増大し、部分的にSnメッキ層の潤滑効果不足による缶
胴のちぎれが発生したり、又工具としてのダイス、ポン
チ等の寿命が短い等の問題が発生するからである。
このため従来鋼板表・裏のSnメッキ量を変え、差厚メ
ッキしたり、又鋼板表面の粗度、潤滑油の種類、さらに
工具の表面粗度を変える等、種々の試みが行われてきた
が、その効果は十分なものでなかったのが実情である。
〔発明の解決しようとする問題点〕
本発明は、上述した問題点を解消する低コストの薄Sn
メッキでしごき加工成形性に優れた2ピース缶素材とな
る新表面処理鋼板を得ることを目的としたものである。
〔問題点の解決手段〕
本発明者等は上述した目的を満足する新表面処理鋼板を
得るため、鋭意研究努力した結果以下に述べる2ピース
缶成形性に優れた表面処理鋼板を得たのである。即ち、
少くとも製缶後缶外面側に該当する鋼板表面に、粒状Sn
が散在するSnメッキ被覆層を設け、そのSnメッキ被覆層
の被覆量が2000mg/m2以下で且つSn被覆率が90%以下の
条件を満足する。新表面処理は、薄Snメッキ被覆にも
かかわらず2ピース缶のきびしいしごき加工にも耐える
新素材であることが判明した。なお、粒状Snと鋼板露出
表面の上層に50〜500mg/m2のSnメッキ被覆層を重層せ
しめると表面光沢が良化することが判った。
〔作用〕
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明者がDI成形時のSnメッキ層の役割を十分研究
した結果、Snメッキ層にDI加工時の固体潤滑剤とし
ての機能を付与するためには必ずしもSnメッキ層は鋼
板表面を均一に被覆する必要はなく、鋼板表面に不均一
に粒子状形態として存在していれば良く、Snメッキ層
がこのような形態を持つ時DI缶成形時に使用される潤
滑油の保持性に優れていることから、DI缶成形性が、
良好であることを知見した。
本発明表面処理鋼板のメッキ層概念図を第1図に示す
が、このように本発明表面処理鋼板においては、メッキ
されるSn量自体は片面当り2000mg/m2以下と従
来のブリキに比較し薄メッキであるが、粒子状Snメッ
キ層1が地鉄2の表面に断続的に分布しているため、そ
の見掛け上のメッキ層厚は通常の連続したSnメッキ層
を有した同一Snメッキ量のブリキに対して大きく、か
つ粒子状Sn層の谷部3にDI成形時の潤滑油保持効果
が生じて、従来よりSnメッキ量が薄くても優れたDI
成形性を有しているものと思われる。
そして本発明者等が電子顕微鏡等による鋼板表面のSn
被覆性と実際のDI缶加工性の関係を詳細に調査した結
果、鋼板上のSn被覆率を90%以下となせば上記のよ
うなメカニズムで片面当り2000mg/m2以下の薄S
nメッキ鋼板においても良好なDI缶成形性が得られる
ことを確認したものである。そしてこの場合、そのSn
粒子の大きさは特に限定はしないが、通常1μ程度で良
く、望ましくは0.5から2μの範囲が好ましい。
次にSnメッキ被覆層を本発明のような形態にするため
の手法であるが、これは特に限定しないが、一般的には
Snメッキ電解条件変更、具体的には例えば通常のフェロ
スタン浴を用いて、通常の電解電流密度(10〜30A/dm
2)よりも低い、例えば0.5A/dm2とSnメッキする方法S
nメッキ浴の変更、具体的には例えば通常のフェロスタ
ン浴から光沢添加除去した浴を用いて、通常の電解電流
密度でSnメッキする方法等が利用できる。
又本発明においてDI缶加工時特にしごき加工がきびし
い缶外面側となる面にのみ本発明を適用し、反対面は通
常のSnメッキ処理を施しても良く、さらに本発明限定
範囲内であれば、本発明を鋼板表・裏でそれぞれ異った
量に被覆した差厚メッキ被覆とすることもできる。
そして本発明において、特に表面光沢が要求される場
合、粒状Snと鋼板露出表面の上層にさらに通常の方法で
薄い連続したSnメッキ処理を施すこともできる。この
場合、第1図の谷部3に連続したSnメッキ4が重層さ
れ第2図の如く若干谷部3は減少するが潤滑油が停留す
る範囲で重層すればDI加工に耐え且つ最外表面が連続
化するため表面光沢が良好となる。なお、DI加工に必
要なSnメッキ層の谷部3に存在は必要であるから、お
のずと上層に重層するSnメッキ層4の被覆量は50〜
500mg/m2に限定される。50mg/m2未満では光
沢向上の効果がなく、500mg/m2超ではDI成形性
が劣化する。
このような処理を経た後本発明においては通常の処理に
よる不動態化処理、例えば重クロム酸ソーダ溶液中、リ
ン酸塩水水溶液中等での浸漬処理又は陰極電解処理等公
知の処理を適用することができ、さらに保管中の耐錆性
付与のため塗油が行われ製品となるものである。
ところで本発明と類似のSnメッキ被覆を形成した表面
処理鋼板として特開昭59−100285に溶接缶用表
面処理鋼板として、すでに公知であるが、該鋼板は本発
明のようにしごき加工が施されることのないシーム溶接
缶用の素材であり、その目的が異なる上、メッキ層基本
構造もFe−Sn合金上に粒子状Snメッキ層を配する
もので、その目的、思想共本発明とは全く異なるもので
ある。
次に本発明の実施例について説明する。
〔実施例1〕 通常の方法で表面清浄化した板厚0.32mmの冷延鋼
板両面に(1)に示す通常のフェロスタン浴を用いて電
解電流密度0.5A/dm2の条件で片面当り1100m
g/m2のSnメッキ被覆を形成した。なおこのSnメッ
キ層の鋼板表面被覆率は電気化学的手法及びEPMAに
よる表面分析結果では82%であった。そしてSnメッキ
被覆形成後重クロム酸ソーダ水溶液中で陰極電解処理
し、鋼板両面にクロメート被覆層を形成させ、引き続
き、鋼板両面にATBCの油膜層を形成させた。
(1)硫酸錫 :25g/l フエノールスルホン酸 :30g/l エトキシ化αナフトールスルフォン酸 : 2g/l 浴 温 :40℃ 〔実施例2〕 実施例1と同じ冷延鋼板両面に、フェロスタン浴中から
光沢添加剤のエトキシ化αナフトールスルフォン酸を除
去したメッキ浴を用いて、電流密度15A/dm2の条件
で片面当り800mg/m2のSnメッキ被覆を形成し
た。Snメッキ層の鋼板表面被覆率は実施例1と同様な
測定で63%であった。クロメート処理被覆等その他項目
は実施例1と同じ。
〔比較例1〕 実施例1においてSnメッキ被覆時の電解電流密度を2
0A/dm2とした比較例で、Snメッキ層の鋼板表面被
覆率は実施例1と同様な測定法で98%であった。その他
項目は実施例1と同じ。
〔実施例3〕 実施例2において2ピース缶製缶時缶外面側となす面及
び缶内側となす面のSnメッキ被覆量をそれぞれ800
mg/m2,500mg/m2とした実施例で、Snメッキ層
の鋼板表面被覆率はそれぞれ63%、53%であった。
〔比較例2〕 比較例1において2ピース缶製缶時缶外面側となす面及
び缶内面側となす面のSnメッキ被覆量をそれぞれ80
0mg/m2,500mg/m2とした比較例で、Snメッキ
層の鋼板表面被覆率はそれぞれ95%、93%であった。そ
の他項目は比較例1と同じ。
〔実施例4〕 実施例2におけるSnメッキ被覆層を鋼板両面に片面当
り700mg/m2形成した後さらに実施例1に示す通常
のフェロスタン浴を用いて、電解電流密度15A/dm2
の条件で鋼板両面に200mg/m2のSnメッキ被覆を
重層被覆させた実施例でその他項目は実施例2と同じ。
〔比較例3〕 実施例1においてSnメッキ被覆後Snの融点以上での
加熱処理を施こすことによって鋼板両面に片面当り40
0mg/m2のFe−Sn合金層を形成させた比較例、そ
の他項目は実施例1と同じ。
〔実施例5〕 実施例1においてSnメッキ被覆後、クロメート処理被
覆に変えて、リン酸塩水浴中での陰極電解処理を施した
実施例で、その他項目は実施例1と同じ。
以上本発明実施例、比較例と合せて従来例として片面当
り5600mg/m2(内Fe−Sn合金400mg/
m2)の電気メッキブリキ(以下50番ブリキと称する)
を、2ピース缶加工試験機を使用して、その2ピース缶
成形性を評価した。
供試材はそれぞれ直径140mmの円板に打ち抜き、次
に直径70mmのポンチを用いて絞り加工し、カップを
成形した。そしてこのカップに市販の2ピース缶成形加
工用潤滑油を塗布し、全3段から構成されるアイアニン
グ試験機を用いて市販350ml缶サイズに連続製缶し
た。そしてその成形後の缶内面外面の状態、連続製缶性
及びアイアニング第1段、2段、3段目の成形荷重を測
定し、評価した。実験結果は第1表に示す。
第1表に示す如、本発明例はアイアニング加工後の缶内
面外面状態、連続製缶性共良好で、又アイアニング加工
時の成形荷重も小さく、従来例50番ブリキとほぼ同等
な性能を有するが、本発比較例は、本発明実施例と同一
Snメッキ被覆量であるにもかわらず、各特性共劣って
おり、工業的に安定生産することは不可能である。
〔発明の効果〕 従来アイアニング加工を伴う2ピース缶を工業的に安定
して生産することが不可能と言われてきた片面当りSn
メッキ被覆量2000mg/m2以下の表面処理鋼板も、
本発明実施例に示した如く、Sn被覆率が90%以下で、粒
状Snが散在するSnメッキ被覆層とすることによって工業
的に安定した成形が可能となり、低コストな2ピース缶
を安定して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による表面処理鋼板の断面組成を示す模
写図、第2図は第1図の別態様による断面組成模写図で
ある。 1:粒子状Snメッキ層 2:地鉄 3:谷 4:Snメッキ層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも鋼板の片面に、粒状Snが散在す
    るSnメッキ被覆層を設けてなり、そのSnメッキ被覆層の
    被覆量が2000mg/m2以下で且つSn被覆率が90%以下であ
    ることを特徴とするDI缶用表面処理鋼板。
  2. 【請求項2】粒状Snと鋼板露出表面の上層に50〜500mg
    /m2のSnメッキ被覆層を重層せしめたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のDI缶用表面処理鋼板。
JP59260838A 1984-12-12 1984-12-12 Di缶用表面処理鋼板 Expired - Lifetime JPH0653955B2 (ja)

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JPS5930798B2 (ja) * 1980-07-17 1984-07-28 新日本製鐵株式会社 溶接缶容器用鋼板とその製造法
JPS60190597A (ja) * 1984-03-09 1985-09-28 Toyo Kohan Co Ltd 溶接缶用表面処理鋼板及びその製造方法

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