JPH0826477B2 - 塗料密着性に優れたＳｎ系多層めっき鋼板の製造法 - Google Patents
塗料密着性に優れたＳｎ系多層めっき鋼板の製造法Info
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- JPH0826477B2 JPH0826477B2 JP62110651A JP11065187A JPH0826477B2 JP H0826477 B2 JPH0826477 B2 JP H0826477B2 JP 62110651 A JP62110651 A JP 62110651A JP 11065187 A JP11065187 A JP 11065187A JP H0826477 B2 JPH0826477 B2 JP H0826477B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は塗料密着性に優れたSn系多層めっき鋼板の製
造法、特に溶接缶素材やイージーオープン缶用蓋材など
に利用できる製缶用素材として好適な溶接性と塗装性と
をバランスさせたSn量を付着させたSn系多層めっき鋼板
の製造法に関するものである。
造法、特に溶接缶素材やイージーオープン缶用蓋材など
に利用できる製缶用素材として好適な溶接性と塗装性と
をバランスさせたSn量を付着させたSn系多層めっき鋼板
の製造法に関するものである。
従来の技術 近年，製缶方式の多様化、発展は著しく、特に３ピー
ス缶製缶分野における溶接缶の実用化は急速に進展して
いる。
ス缶製缶分野における溶接缶の実用化は急速に進展して
いる。
３ピース缶には半田缶、接着缶、溶接缶があるが、こ
れらの中で溶接缶は、接合部の強度が高く、接合不良に
基づく漏洩缶発生率が非常に低いこと、また接合部のラ
ップ代が小さく、外観が美麗であることおよび製缶設備
投資額が少ないことなどの利点があるので好ましい技術
である。
れらの中で溶接缶は、接合部の強度が高く、接合不良に
基づく漏洩缶発生率が非常に低いこと、また接合部のラ
ップ代が小さく、外観が美麗であることおよび製缶設備
投資額が少ないことなどの利点があるので好ましい技術
である。
一方、イージオープン缶蓋は缶切りを必要とせず、何
時、何処でも容易に開缶が可能である所から飲料缶では
ほぼ100％使用されており、今後全ての食缶に採用され
ると考えられる。
時、何処でも容易に開缶が可能である所から飲料缶では
ほぼ100％使用されており、今後全ての食缶に採用され
ると考えられる。
従来溶接缶用素材としては、錫（Sn）めっき鋼板（ブ
リキ）、電解クロムメッキ鋼板（TFS−CT）などがあ
る。
リキ）、電解クロムメッキ鋼板（TFS−CT）などがあ
る。
しかし、ブリキのSnめっき量は、溶接缶用で2800mg/m
2、あるいは5600mg/m2、またイージオープン缶用で2800
〜8400mg/m2とSnの使用量が多く、Sn価格の高騰などに
より、製缶のコストダウンのため薄Snめっき（LTS）化
が指向されているが、Sn付着量の減少により溶接性や耐
食性などが低下する。そこで、塗装焼付後フリー（金
属）Snを表面に残留させ溶接性を良好とし、かつ耐食性
及び塗装性の優れたLTS化した表面処理鋼板の開発が強
く望まれている。
2、あるいは5600mg/m2、またイージオープン缶用で2800
〜8400mg/m2とSnの使用量が多く、Sn価格の高騰などに
より、製缶のコストダウンのため薄Snめっき（LTS）化
が指向されているが、Sn付着量の減少により溶接性や耐
食性などが低下する。そこで、塗装焼付後フリー（金
属）Snを表面に残留させ溶接性を良好とし、かつ耐食性
及び塗装性の優れたLTS化した表面処理鋼板の開発が強
く望まれている。
また、TFS−CTは、経済性及びコスト面から優れてい
るが、その被膜が金属クロム及び酸化クロムからなるク
ロメート被膜から構成されているため、耐食性は良いが
溶接性が悪く、溶接部の強度不足が生ずるので、表面ク
ロム層を研削除去した後、溶接しなければならず、溶接
缶用素材としては充分な性能を有していない。
るが、その被膜が金属クロム及び酸化クロムからなるク
ロメート被膜から構成されているため、耐食性は良いが
溶接性が悪く、溶接部の強度不足が生ずるので、表面ク
ロム層を研削除去した後、溶接しなければならず、溶接
缶用素材としては充分な性能を有していない。
以上のような溶接缶用素材の問題点を解決する方法と
して、たとえば鋼板表面にNiめっき層、Snめっき層、ク
ロメート被覆層を順に設けた容器用Ni下地処理LTS鋼板
製造技術がある（特開昭57−23091号公報、特開昭58−3
7194号公報、特開昭59−41495号公報、特開昭60−17100
号公報、特開昭60−75585号公報）。
して、たとえば鋼板表面にNiめっき層、Snめっき層、ク
ロメート被覆層を順に設けた容器用Ni下地処理LTS鋼板
製造技術がある（特開昭57−23091号公報、特開昭58−3
7194号公報、特開昭59−41495号公報、特開昭60−17100
号公報、特開昭60−75585号公報）。
このような表面処理鋼板は、Ni−Fe系合金の下地処理
効果によりSnの均一被覆性を著しく増加し、さらに塗装
焼付処理（160〜220℃で10〜60分間）、或いはSnメッキ
後の加熱溶融処理（リフロー処理ともいう。）により生
成されるSn−Niの合金層が均一緻密に生成し、ピンホー
ルが減少するなどによって耐食性向上が期待できる。
効果によりSnの均一被覆性を著しく増加し、さらに塗装
焼付処理（160〜220℃で10〜60分間）、或いはSnメッキ
後の加熱溶融処理（リフロー処理ともいう。）により生
成されるSn−Niの合金層が均一緻密に生成し、ピンホー
ルが減少するなどによって耐食性向上が期待できる。
また、Ni−Fe合金層とSnとの間に生成される合金層が
均一微細なため塗装焼付等の加熱処理を受けた場合、Sn
拡散合金層の生成が抑制され、合金化されないフリーSn
（金属Sn）層が形成され溶接性が得られるなどの利点が
ある。
均一微細なため塗装焼付等の加熱処理を受けた場合、Sn
拡散合金層の生成が抑制され、合金化されないフリーSn
（金属Sn）層が形成され溶接性が得られるなどの利点が
ある。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これらのNi下地処理LTS鋼板の製造法
においては、良好な溶接性を確保するという観点から、
缶内外面に相当する鋼表面にフリ−Snを残留させるよう
にしている。ところが缶外面側は特に密着性が要求され
ており、フリ−Snが残留するとSn酸化物膜の生成によ
り、良好な塗料密着性を確保することが困難である。
においては、良好な溶接性を確保するという観点から、
缶内外面に相当する鋼表面にフリ−Snを残留させるよう
にしている。ところが缶外面側は特に密着性が要求され
ており、フリ−Snが残留するとSn酸化物膜の生成によ
り、良好な塗料密着性を確保することが困難である。
問題点を解決するための手段 そこで、本発明者らは、これらの問題点を解決するた
め検討したところ、缶外面側のSnを全て合金化させ、フ
リ−Snを残留させないようにし、かつ缶内面側は、溶接
性、耐食性の観点から必要最低限のフリ−Sn量を確保
し、溶接抵抗のバランスを大きく崩さないようにすれば
よいとの知見を得、本発明に到達したものである。
め検討したところ、缶外面側のSnを全て合金化させ、フ
リ−Snを残留させないようにし、かつ缶内面側は、溶接
性、耐食性の観点から必要最低限のフリ−Sn量を確保
し、溶接抵抗のバランスを大きく崩さないようにすれば
よいとの知見を得、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、鋼板表面にNi系下地処理を施す
際に、Ni付着量として缶内面に相当する鋼表面に10〜80
mg/m2、缶外面に相当する鋼表面に30〜1000mg/m2となる
ようにめっきし、次にSnめっきを施す際にSn付着量とし
て缶内面に相当する鋼表面に500〜1500mg/m2、缶外面に
相当する鋼表面に1000mg/m2以下となるようにめっき
し、加熱溶融処理後、さらにクロム量換算で１〜50mg/m
2となるように、クロメート被覆層を施す事を特徴とす
る塗料密着性の優れたSn系多層めっき鋼板の製造法であ
る。
際に、Ni付着量として缶内面に相当する鋼表面に10〜80
mg/m2、缶外面に相当する鋼表面に30〜1000mg/m2となる
ようにめっきし、次にSnめっきを施す際にSn付着量とし
て缶内面に相当する鋼表面に500〜1500mg/m2、缶外面に
相当する鋼表面に1000mg/m2以下となるようにめっき
し、加熱溶融処理後、さらにクロム量換算で１〜50mg/m
2となるように、クロメート被覆層を施す事を特徴とす
る塗料密着性の優れたSn系多層めっき鋼板の製造法であ
る。
作用 鋼板の缶外面に相当する側のNi付着量を缶内面に相当
する側より多くなるようにNiめっきし、さらにSn付着量
をこれと反対に缶外面に相当する側を缶内面に相当する
側より少なくなるようにSnめっきした後、加熱溶融処理
後、さらにクロメート処理してクロメート被覆層を形成
させることによって、缶外面側のSnを全て合金化させ、
缶内面側のフリ−Sn量を必要最低量（＃1Sn）を確保す
るようにすれば、缶外面に相当する側の塗装密着性を向
上させることができ、溶接缶やイージーオープン缶蓋材
などの素材として好適に使用することができる。
する側より多くなるようにNiめっきし、さらにSn付着量
をこれと反対に缶外面に相当する側を缶内面に相当する
側より少なくなるようにSnめっきした後、加熱溶融処理
後、さらにクロメート処理してクロメート被覆層を形成
させることによって、缶外面側のSnを全て合金化させ、
缶内面側のフリ−Sn量を必要最低量（＃1Sn）を確保す
るようにすれば、缶外面に相当する側の塗装密着性を向
上させることができ、溶接缶やイージーオープン缶蓋材
などの素材として好適に使用することができる。
以下さらに本発明を詳しく説明する。
本発明において用いられる基板となる鋼板は、従来の
ブリキなど溶接缶用素材に基板として用いられた冷延鋼
板を使用できる。例えば冷間圧延、焼鈍調質圧延等を施
され、表面処理鋼板原板として調整された各種の冷延鋼
板が好都合に用いられる。
ブリキなど溶接缶用素材に基板として用いられた冷延鋼
板を使用できる。例えば冷間圧延、焼鈍調質圧延等を施
され、表面処理鋼板原板として調整された各種の冷延鋼
板が好都合に用いられる。
本発明は、前記冷延鋼板を、電解脱脂、電解酸洗、Ni
系下地処理、Snめっき処理、リフロー処理、クロメート
処理の各工程を行うことにより目的とする塗料密着性に
優れたSn系多層めっき鋼板が得られる。以下各工程につ
いて順に説明する。
系下地処理、Snめっき処理、リフロー処理、クロメート
処理の各工程を行うことにより目的とする塗料密着性に
優れたSn系多層めっき鋼板が得られる。以下各工程につ
いて順に説明する。
電解脱脂及び電解酸洗処理の工程は従来から行われて
いる通常の方法を用いることができ、特に制限されない
が、たとえば、電解脱脂処理では、アルカリ溶液中で温
度60〜90℃、電流密度２〜15A/dm2、鋼板を陰極または
陽極或いは交互に通電して行う方法、また電解酸洗処理
では硫酸濃度0.1〜10％程度の硫酸溶液中で温度90℃以
下、電流密度２〜50A/dm2程度の条件で処理する方法な
どが挙げられる。
いる通常の方法を用いることができ、特に制限されない
が、たとえば、電解脱脂処理では、アルカリ溶液中で温
度60〜90℃、電流密度２〜15A/dm2、鋼板を陰極または
陽極或いは交互に通電して行う方法、また電解酸洗処理
では硫酸濃度0.1〜10％程度の硫酸溶液中で温度90℃以
下、電流密度２〜50A/dm2程度の条件で処理する方法な
どが挙げられる。
Ni系下地処理は、通常行われているNi系めっき処理、
例えば、Niめっき、Ni−Fe合金めっき、その他Niを含む
処理であればよく、特に制限されるものはない。
例えば、Niめっき、Ni−Fe合金めっき、その他Niを含む
処理であればよく、特に制限されるものはない。
このNi系下地処理は、内外面別々に処理を施し、それ
ぞれ缶内面に相当する側の鋼板表面に10〜80mg/m2、缶
外面に相当する側の鋼板表面に30〜1000mg/m2となるよ
うにする。このようにする理由は、缶内面に相当する側
が10mg/m2未満ではNi系下地処理効果（耐食性合金の生
成）が認められず、80mg/m2を越えると合金化反応が促
進され、フリ−Snの確保が難しく溶接性、耐食性ガ劣化
するので好ましくないからである。
ぞれ缶内面に相当する側の鋼板表面に10〜80mg/m2、缶
外面に相当する側の鋼板表面に30〜1000mg/m2となるよ
うにする。このようにする理由は、缶内面に相当する側
が10mg/m2未満ではNi系下地処理効果（耐食性合金の生
成）が認められず、80mg/m2を越えると合金化反応が促
進され、フリ−Snの確保が難しく溶接性、耐食性ガ劣化
するので好ましくないからである。
また、缶外面側に相当する側が30mg/m2未満である
と、フリ−Snの残留する可能性があり、塗料密着性が劣
化する。また1000mg/m2を越えると合金層も生成する効
果が飽和するとともに製缶加工により、めっき層にクラ
ックが発生し耐食性が劣化するので好ましくないからで
ある。
と、フリ−Snの残留する可能性があり、塗料密着性が劣
化する。また1000mg/m2を越えると合金層も生成する効
果が飽和するとともに製缶加工により、めっき層にクラ
ックが発生し耐食性が劣化するので好ましくないからで
ある。
Ni系下地処理は、電気Niめっき或いは電気Ni合金系め
っきが好ましく用いられる。
っきが好ましく用いられる。
Niめっき浴或いはNi合金系めっき浴の組成、めっき条
件等は特い規定しないが、大体電流密度３〜300A/dm2、
めっき温度80℃以下である。
件等は特い規定しないが、大体電流密度３〜300A/dm2、
めっき温度80℃以下である。
Niめっき浴或いはNi合金系めっきの組成例、及びめっ
き条件の一例を挙げれば下記の如くである。
き条件の一例を挙げれば下記の如くである。
（１）Niめっき組成；NiSO4・6H2O 240g/l NiCl2・6H2O 45g/l H3BO3 40g/l pH ;4.0 電流密度 ;15A/dm2 めっき浴温 ;60℃ （２）Ni−Fe合金めっき組成 浴組成 ；NiSO4・6H2O 240g/l NiCl2・6H2O 45g/l FeSO4・7H2O 60〜80g/l H3BO3 40g/l pH ;1.5 電流密度 ;5〜20A/dm2 浴温 ;50℃ （３）Ni−Sn合金めっき組成 浴組成 ；SnCl2・2H2O 50g/l NiCl2・6H2O 300g/l NaF 28g/l NH4HF2 35g/l pH ;2.5 電流密度 ;2.5〜10A/dm2 浴温 ;65℃ 又、Ni−Fe合金下地被覆層の特殊な一例として、Ni電
気めっきを前記（１）の如き組成、条件で行なってか
ら、非酸化性雰囲気で550〜900℃の温度で加熱拡散処理
を行なって、Ni−Fe合金めっき層を設けてもよい。次
に、このようにして、NiまたはNi合金系下地めっきが施
された鋼板は、Snめっき処理が施される。Snめっき条件
は、通常の条件を採用すればよく、特に限定されるもの
ではない。例えば、 （１）めっき浴組成（フェロスタン浴） フェノールスルホン酸 10〜30g/l （硫酸に換算して） SnSO4 40〜80g/l ENSA（添加剤、デュポン製） ５〜15g/l （２）めっき浴組成（ハロゲン浴） 塩化第一錫 ５〜100g/l フッ化ソーダー 15〜35g/l 水素化硫黄カリウム 40〜60g/l 塩化ナトリウム 30〜60g/l ナフトールスルフォン酸 １〜5g/l で電流密度５〜100A/dm2、浴温30〜60℃で行われる。
気めっきを前記（１）の如き組成、条件で行なってか
ら、非酸化性雰囲気で550〜900℃の温度で加熱拡散処理
を行なって、Ni−Fe合金めっき層を設けてもよい。次
に、このようにして、NiまたはNi合金系下地めっきが施
された鋼板は、Snめっき処理が施される。Snめっき条件
は、通常の条件を採用すればよく、特に限定されるもの
ではない。例えば、 （１）めっき浴組成（フェロスタン浴） フェノールスルホン酸 10〜30g/l （硫酸に換算して） SnSO4 40〜80g/l ENSA（添加剤、デュポン製） ５〜15g/l （２）めっき浴組成（ハロゲン浴） 塩化第一錫 ５〜100g/l フッ化ソーダー 15〜35g/l 水素化硫黄カリウム 40〜60g/l 塩化ナトリウム 30〜60g/l ナフトールスルフォン酸 １〜5g/l で電流密度５〜100A/dm2、浴温30〜60℃で行われる。
このSnめっきのSn付着量は、缶内面に相当する側の鋼
板表面に500〜1500mg/m2、缶外面に相当する側の鋼板表
面に1000mg/m2以下に設定される。このように缶内面に
相当する側と缶外面に相当する側のSn付着量とを異なる
ようにする理由は、従来の溶接缶用LTSは良好な溶接性
確保の観点から缶内外面に相当する鋼板表面にフリ−Sn
を残留させるようにしたものであるが、缶外面側はフリ
−Snを残留させると錫酸化膜が生成し、良好な塗料密着
性確保が困難であるので、缶外面に相当する側のSnを全
て合金化させフリ−Snを残留させないようにし、しかも
缶内面に相当する側の溶接性と耐食性を保持するように
必要最低限のフリ−Sn（＃1Sn量）を確保し、溶接抵抗
のバランスを大きく崩さないようにするためである。
板表面に500〜1500mg/m2、缶外面に相当する側の鋼板表
面に1000mg/m2以下に設定される。このように缶内面に
相当する側と缶外面に相当する側のSn付着量とを異なる
ようにする理由は、従来の溶接缶用LTSは良好な溶接性
確保の観点から缶内外面に相当する鋼板表面にフリ−Sn
を残留させるようにしたものであるが、缶外面側はフリ
−Snを残留させると錫酸化膜が生成し、良好な塗料密着
性確保が困難であるので、缶外面に相当する側のSnを全
て合金化させフリ−Snを残留させないようにし、しかも
缶内面に相当する側の溶接性と耐食性を保持するように
必要最低限のフリ−Sn（＃1Sn量）を確保し、溶接抵抗
のバランスを大きく崩さないようにするためである。
また前記のように缶内面に相当する側のSn付着量を限
定した理由は、500mg/m2未満ではフリ−Snを確保するの
が困難になり、溶接性、耐食性が劣化する。また1500mg
/m2を越えるとSnめっきの効果が飽和し、かつ経済的で
なく、缶外面に相当する側のSn付着量を限定した理由
は、1000mg/m2を越えるとフリ−Snが残留するため塗料
密着性が劣化するので好ましくないからである。
定した理由は、500mg/m2未満ではフリ−Snを確保するの
が困難になり、溶接性、耐食性が劣化する。また1500mg
/m2を越えるとSnめっきの効果が飽和し、かつ経済的で
なく、缶外面に相当する側のSn付着量を限定した理由
は、1000mg/m2を越えるとフリ−Snが残留するため塗料
密着性が劣化するので好ましくないからである。
このように缶内面及び缶外面に相当する側のSnめっき
付着量を異なるようにするには、Ni系下地処理と同様そ
れぞれ別々にSnめっき処理をすればよい。
付着量を異なるようにするには、Ni系下地処理と同様そ
れぞれ別々にSnめっき処理をすればよい。
次いで、このSnめっき処理後、加熱溶融（リフロー）
処理をする。このリフロー処理は缶外面に相当する側の
Snを全て合金化させフリ−Snを残留させないようにし、
缶内面に相当する側のSnが溶接性、耐食性の観点から、
必要最低限のフリ−Sn（＃1Sn）量を確保できる条件で
行えば特に限定するものではないが、缶内面に相当する
に良好な溶接性を与える凸状Snが形成される条件で行う
ことが好ましい。例えば、Snめっき後、Sn表面を融点以
上で溶融させ、直ちに冷却する。
処理をする。このリフロー処理は缶外面に相当する側の
Snを全て合金化させフリ−Snを残留させないようにし、
缶内面に相当する側のSnが溶接性、耐食性の観点から、
必要最低限のフリ−Sn（＃1Sn）量を確保できる条件で
行えば特に限定するものではないが、缶内面に相当する
に良好な溶接性を与える凸状Snが形成される条件で行う
ことが好ましい。例えば、Snめっき後、Sn表面を融点以
上で溶融させ、直ちに冷却する。
例えば電熱を用い２〜３秒で300℃迄加熱し、次いで
水中へ浸漬させればよい。
水中へ浸漬させればよい。
フラックスを用いると凸状Snが生成し難い傾向がある
ので、フラックスを用いない方がよい。凸状Snの生成は
公知の方法によって確保できる。
ので、フラックスを用いない方がよい。凸状Snの生成は
公知の方法によって確保できる。
このようにして得られたSnめっき鋼板は、Snめっき
層のピンホール減少、凸状Sn層の形成、Sn−Ni−Fe
系合金層が形成され、高耐食性の付与、合金層のバリ
ヤー効果による合金化反応の抑制など優れた効果を有す
るのでは本発明ではリフロー処理は重要な工程である。
層のピンホール減少、凸状Sn層の形成、Sn−Ni−Fe
系合金層が形成され、高耐食性の付与、合金層のバリ
ヤー効果による合金化反応の抑制など優れた効果を有す
るのでは本発明ではリフロー処理は重要な工程である。
又、このNi合金系下地めっき層と、Snめっき処理後加
熱溶融処理を施された鋼板は、溶融製缶方式で製造され
る容器用素材、缶蓋、DI成形法による製缶方式で製造さ
れる容器用素材等に多く使用され、塗装して使用される
場合が多い。上記のようなSnめっき層を表面に有する本
発明は、長時間放置後、そのままの状態ではSnめっき層
表面に生成する酸化膜のために外観変色が著しく（所
謂、黄変）、商品価値を損ない、塗料の密着性、塗装後
の耐食性等の塗装性能が著しく劣る。そのため、加熱溶
融処理後水洗を施して、鋼表面の残査物を除去した後、
クロメート処理が施される。
熱溶融処理を施された鋼板は、溶融製缶方式で製造され
る容器用素材、缶蓋、DI成形法による製缶方式で製造さ
れる容器用素材等に多く使用され、塗装して使用される
場合が多い。上記のようなSnめっき層を表面に有する本
発明は、長時間放置後、そのままの状態ではSnめっき層
表面に生成する酸化膜のために外観変色が著しく（所
謂、黄変）、商品価値を損ない、塗料の密着性、塗装後
の耐食性等の塗装性能が著しく劣る。そのため、加熱溶
融処理後水洗を施して、鋼表面の残査物を除去した後、
クロメート処理が施される。
クロメート処理は、クロム酸、各種のクロム酸のNa、
Ｋあるいはアンモニア塩の水溶液による浸漬、スプレイ
処理、陰極電解処理等、何れの方法で行なっても良い
が、陰極電解処理が優れている。
Ｋあるいはアンモニア塩の水溶液による浸漬、スプレイ
処理、陰極電解処理等、何れの方法で行なっても良い
が、陰極電解処理が優れている。
就中、CrO3にSO4イオン、Ｆイオン（銅イオンを含
む）あるいはそれ等の混合物を添加した水溶液中で陰極
電解処理する方法が最も優れている。CrO3の濃度は20〜
100g/lの範囲で充分であるが、特に規制する必要はな
い。添加する陰イオンの量は、６価のクロムイオン濃度
の1/300〜1/25、好ましくは1/200〜1/50の濃度の時、最
良のクロメート被膜が得られる。陰イオン濃度がCrの1/
300以下では、均質かつ均一で、塗装性能に大きく影響
する所の良質のクロメート被膜が得難くなる。1/25以上
では、生成するクロメート被膜中に取り込まれる陰イオ
ンの量が多くなり被膜の性能が劣化する。浴温は特に規
制する必要がないが、30〜70℃の範囲が作業性の面から
適当である。陰極電解電流密度は５〜100A/dm2の範囲で
充分である。処理時間は、前記処理条件の任意の組合せ
において、クロメート付着量が前記に示した様に、その
用途に対応して溶接缶用では１〜20mg/m2、缶蓋用では
１〜50mg/m2の範囲になる様に設定する。
む）あるいはそれ等の混合物を添加した水溶液中で陰極
電解処理する方法が最も優れている。CrO3の濃度は20〜
100g/lの範囲で充分であるが、特に規制する必要はな
い。添加する陰イオンの量は、６価のクロムイオン濃度
の1/300〜1/25、好ましくは1/200〜1/50の濃度の時、最
良のクロメート被膜が得られる。陰イオン濃度がCrの1/
300以下では、均質かつ均一で、塗装性能に大きく影響
する所の良質のクロメート被膜が得難くなる。1/25以上
では、生成するクロメート被膜中に取り込まれる陰イオ
ンの量が多くなり被膜の性能が劣化する。浴温は特に規
制する必要がないが、30〜70℃の範囲が作業性の面から
適当である。陰極電解電流密度は５〜100A/dm2の範囲で
充分である。処理時間は、前記処理条件の任意の組合せ
において、クロメート付着量が前記に示した様に、その
用途に対応して溶接缶用では１〜20mg/m2、缶蓋用では
１〜50mg/m2の範囲になる様に設定する。
この理由は、溶接缶用では、1mg/m2未満では、塗装性
（塗料密着性、塗装後の耐食性）が不充分であり、20mg
/m2を越えると、溶接時に“散り”が発生し溶接性が劣
化するからである。また缶蓋用では1mg/m2未満は缶蓋用
と同様であるが、50mg/m2を越えると、塗装性向上効果
が飽和するとともに製缶加工により、クラックが発生し
耐食性が劣化するからである。
（塗料密着性、塗装後の耐食性）が不充分であり、20mg
/m2を越えると、溶接時に“散り”が発生し溶接性が劣
化するからである。また缶蓋用では1mg/m2未満は缶蓋用
と同様であるが、50mg/m2を越えると、塗装性向上効果
が飽和するとともに製缶加工により、クラックが発生し
耐食性が劣化するからである。
以上のようにし製造されたSn系多層めっき鋼板は、缶
外面に相当する側のSnは合金化されフリ−Snを残留せ
ず、良好な塗装性を有するとともに缶内面に相当する側
は必要最低量のフリ−Snを残留しているので、溶接性、
耐食性に優れたものである。
外面に相当する側のSnは合金化されフリ−Snを残留せ
ず、良好な塗装性を有するとともに缶内面に相当する側
は必要最低量のフリ−Snを残留しているので、溶接性、
耐食性に優れたものである。
以下実施例をあげて、さらに本発明を説明する。
実施例、比較例 普通の冷延鋼板を用いて、脱脂、酸洗の通常電気めっ
きにおいて行われる前処理を行なってから、第１表に示
すように缶内面及び缶外面に相当する側にそれぞれNiめ
っき、またはNi−Fe合金系めっきによる下地処理を所定
量行った。
きにおいて行われる前処理を行なってから、第１表に示
すように缶内面及び缶外面に相当する側にそれぞれNiめ
っき、またはNi−Fe合金系めっきによる下地処理を所定
量行った。
次いでSnめき処理をNi系下地処理と同様にそれぞれ別
々に硫酸錫20〜30g/l、フェノールスルフォン酸65％溶
液25〜30g/l、浴温50℃、電流密度15〜30A/dm2の条件で
行った。
々に硫酸錫20〜30g/l、フェノールスルフォン酸65％溶
液25〜30g/l、浴温50℃、電流密度15〜30A/dm2の条件で
行った。
さらに温度300℃で１秒間リフロー処理した後、次の
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の条件でクロメート処理をし
た。
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の条件でクロメート処理をし
た。
クロメート処理条件 （Ａ）;100g/lCrO3−0.6g/lSO4 2- 浴温45℃で60〜80A/dm2、0.1秒間処理 （Ｂ）;80g/lCrO3−Total−F1.5g/l （解離F0.4g/l）−0.11g/lSO4 2- 浴温50℃で10〜30A/dm2、１秒間処理 （Ｃ）；Na2Cr2O7 25〜30g/l 浴温60℃で５〜8A/dm2、２秒間処理 これらの条件及び性能評価試験結果をそれぞれ第１表
および第２表に示す。
および第２表に示す。
第２表の性能評価試験は次の方法によった。
塗装焼付後の遊離Sn残留量 テストピースを210℃×20min焼付したテストピースを
用い、５％NaOH中で陽極的に電解剥離をし電解剥離曲線
よりフリ−Sn量を算出した。
用い、５％NaOH中で陽極的に電解剥離をし電解剥離曲線
よりフリ−Sn量を算出した。
シーム溶接性 ラップ代0.5mm、溶接圧力45ng、溶接スピード420缶/m
inの条件で、溶接電流を変化させて、充分な溶接強度が
得られる最小溶接電流とスプラッシュ等の溶接欠陥の発
生が目立ち始める溶接電流の範囲の広さ、及び溶接欠陥
の発生状況を総合的に判断して評価した。
inの条件で、溶接電流を変化させて、充分な溶接強度が
得られる最小溶接電流とスプラッシュ等の溶接欠陥の発
生が目立ち始める溶接電流の範囲の広さ、及び溶接欠陥
の発生状況を総合的に判断して評価した。
U.C.C.（アンダーカットフィルムコワージョン）テ
スト 製缶用エポキシフェノール（フェノールリッチ）塗料
を片面当りの乾燥重量として50mg/dm2となるようサンプ
ルの試験面に塗布し、205℃×10分焼付を行いさらに180
℃×20分の空焼を行った。そして塗装面にナイフでスク
ラッチを入れ、腐食液（1.5％クエン酸−1.5％食塩）中
に浸漬し、大気開放下で55℃で４日間保定した後、スク
ラッチ部及び平面部をテープ剥離してスクラッチ部の塗
膜剥離状態、スクラッチ部穿孔腐食状態（ピッティン
グ）及び平面部の塗膜剥離状態を判定した。
スト 製缶用エポキシフェノール（フェノールリッチ）塗料
を片面当りの乾燥重量として50mg/dm2となるようサンプ
ルの試験面に塗布し、205℃×10分焼付を行いさらに180
℃×20分の空焼を行った。そして塗装面にナイフでスク
ラッチを入れ、腐食液（1.5％クエン酸−1.5％食塩）中
に浸漬し、大気開放下で55℃で４日間保定した後、スク
ラッチ部及び平面部をテープ剥離してスクラッチ部の塗
膜剥離状態、スクラッチ部穿孔腐食状態（ピッティン
グ）及び平面部の塗膜剥離状態を判定した。
鉄溶出性 テストピースをエリクセン加工（5mm）、そのま
にして、（1.5％食塩水＋1.5％クエン酸）水溶液中で27
℃N2ガス雰囲気48時間後のFe溶出量を分析により求め
た。
にして、（1.5％食塩水＋1.5％クエン酸）水溶液中で27
℃N2ガス雰囲気48時間後のFe溶出量を分析により求め
た。
耐硫性試験 と同様な塗装を施した試片に1t曲げ加工を施し市販
のサバ水煮をミキサーにて均一化したものの中に浸漬
し、115℃×90minのレトルト処理を行った。レトルト処
理後、エリクセン加工部及び平板部の硫化黒変性を評価
した。
のサバ水煮をミキサーにて均一化したものの中に浸漬
し、115℃×90minのレトルト処理を行った。レトルト処
理後、エリクセン加工部及び平板部の硫化黒変性を評価
した。
Ｔピールテスト（塗料密着性試験） テストピースの片面にエポキシフェノール系塗料を60
mg/dm2塗布し、210℃で10分間乾燥硬化した。更に裏面
に同じ塗料を塗布し、同様の条件で乾燥硬化した。この
試料を幅20mm、長さ100mmに切り出し前述の表裏面を重
ね合わせ、その２枚の試料の間にナイロン系接着剤のテ
ープをはさみ、ホットプレスを用いて200℃で100秒の予
熱を行なった後3kg/cm2の加圧下に200℃で30秒間圧着を
行なった。この接着試片を引っ張り試験機で剥離し、そ
の接着強度をkg/20mmで表わした。
mg/dm2塗布し、210℃で10分間乾燥硬化した。更に裏面
に同じ塗料を塗布し、同様の条件で乾燥硬化した。この
試料を幅20mm、長さ100mmに切り出し前述の表裏面を重
ね合わせ、その２枚の試料の間にナイロン系接着剤のテ
ープをはさみ、ホットプレスを用いて200℃で100秒の予
熱を行なった後3kg/cm2の加圧下に200℃で30秒間圧着を
行なった。この接着試片を引っ張り試験機で剥離し、そ
の接着強度をkg/20mmで表わした。
塗料二次密着性 と同様の塗装をし、1t曲げ加工を施し、蒸留水中11
5℃に90分間浸漬し、速やかにテーピング後、折り曲げ
部、平板部の塗膜剥離状況を評価した。
5℃に90分間浸漬し、速やかにテーピング後、折り曲げ
部、平板部の塗膜剥離状況を評価した。
発明の効果 本発明は、鋼板表面にNi系下地処理のめっき層を缶外
面に相当する側を厚くし、Snめっき層を缶内面に相当す
る側を厚くし、加熱溶融により缶外面に相当する側のSn
を全て合金化してフリ−Snを残さないようにし、缶外面
に相当する側の塗料密着性を向上させるとともに、缶内
面に相当する側のフリ−Sn量を最低限度残留させ溶接抵
抗のバランスを大きく崩さないようにしたSn系多層めっ
き鋼板の製造法であって、本発明によれば、従来の溶接
缶用LTSでは良好な塗料密着性が得られなかったもの
を、簡単な方法で解決したもので、これを溶接缶用素材
及びイージオープン缶などの蓋材用素材として用いるこ
とができ実用的に優れた方法である。
面に相当する側を厚くし、Snめっき層を缶内面に相当す
る側を厚くし、加熱溶融により缶外面に相当する側のSn
を全て合金化してフリ−Snを残さないようにし、缶外面
に相当する側の塗料密着性を向上させるとともに、缶内
面に相当する側のフリ−Sn量を最低限度残留させ溶接抵
抗のバランスを大きく崩さないようにしたSn系多層めっ
き鋼板の製造法であって、本発明によれば、従来の溶接
缶用LTSでは良好な塗料密着性が得られなかったもの
を、簡単な方法で解決したもので、これを溶接缶用素材
及びイージオープン缶などの蓋材用素材として用いるこ
とができ実用的に優れた方法である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−93894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−35693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−104088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−23091（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】鋼板表面にNi系下地処理を施す際に、Ni付
着量として缶内面に相当する鋼表面に10〜80mg/m2、缶
外面に相当する鋼表面に30〜1000mg/m2となるようにめ
っきし、次にSnめっきを施す際にSn付着量として缶内面
に相当する鋼表面に500〜1500mg/m2、缶外面に相当する
鋼表面に1000mg/m2以下となるようにめっきし、缶内面
に相当する鋼表面はフリーSnが残留するように、缶外面
に相当する鋼表面は完全にSnを合金化するように加熱溶
融処理後、さらにクロム量換算で１〜50mg/m2となるよ
うに、クロメート被覆層を施す事を特徴とする塗料密着
性の優れたSn系多層めっき鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62110651A JPH0826477B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 塗料密着性に優れたＳｎ系多層めっき鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62110651A JPH0826477B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 塗料密着性に優れたＳｎ系多層めっき鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277794A JPS63277794A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH0826477B2 true JPH0826477B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=14541072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62110651A Expired - Lifetime JPH0826477B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 塗料密着性に優れたＳｎ系多層めっき鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826477B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146243A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Jfe Steel Kk | 表面処理鋼板およびその製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02153094A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-12 | Nippon Steel Corp | 電気抵抗シーム溶接性、耐食性及び塗装性能に優れた溶接缶用素材の製造法 |
| KR100292173B1 (ko) * | 1993-10-22 | 2001-06-01 | 다나베 히로까즈 | 전지용 표면 처리 강판과 그 제조방법, 전지 케이스, 및 그 전지 케이스를 이용한 전지 |
| JP4872315B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2012-02-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面処理鋼板およびその製造方法、ならびに樹脂被覆鋼板、缶および缶蓋 |
| JP4626532B2 (ja) * | 2006-02-15 | 2011-02-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面処理鋼板およびその製造方法、ならびに樹脂被覆鋼板、缶および缶蓋 |
| JP5338823B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2013-11-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面処理鋼板およびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS60114596A (ja) * | 1983-11-26 | 1985-06-21 | Kawasaki Steel Corp | 電気抵抗溶接用表面処理鋼板の製造方法 |
| JPS60110881A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-17 | Kawasaki Steel Corp | 溶接缶用多層めっき鋼板の製造方法 |
| JPS60184687A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
| JPH0726207B2 (ja) * | 1984-10-26 | 1995-03-22 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性、溶接性と塗装密着性にすぐれた高性能Ｓｎ系多層メツキ鋼板 |
| JPS624879A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-10 | Nippon Steel Corp | 耐食性、溶接性及び塗装性能にすぐれたＳｎ系多層被覆鋼板とその製造法 |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP62110651A patent/JPH0826477B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146243A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Jfe Steel Kk | 表面処理鋼板およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63277794A (ja) | 1988-11-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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