JPH09195084A - 高耐食性錫めっき鋼板の製造法 - Google Patents
高耐食性錫めっき鋼板の製造法Info
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- JPH09195084A JPH09195084A JP2059396A JP2059396A JPH09195084A JP H09195084 A JPH09195084 A JP H09195084A JP 2059396 A JP2059396 A JP 2059396A JP 2059396 A JP2059396 A JP 2059396A JP H09195084 A JPH09195084 A JP H09195084A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 合金層生成を制御し、高耐食性錫めっき鋼板
を製造する技術を確立する。 【解決手段】 Ｓｎ2+イオン濃度１０〜４０ｇ／ｌ、液
ＰＨ０.５〜１.５の酸性錫めっき液中で、被めっき鋼板
を陰極として、陰極電流密度１００Ａ／ｄｍ2以上、電
流効率５〜３０％の条件下で、錫プレめっきを施し、そ
の後目標とするめっき量の錫めっきを酸性錫めっき液中
で施した後、溶融処理を実施する。
を製造する技術を確立する。 【解決手段】 Ｓｎ2+イオン濃度１０〜４０ｇ／ｌ、液
ＰＨ０.５〜１.５の酸性錫めっき液中で、被めっき鋼板
を陰極として、陰極電流密度１００Ａ／ｄｍ2以上、電
流効率５〜３０％の条件下で、錫プレめっきを施し、そ
の後目標とするめっき量の錫めっきを酸性錫めっき液中
で施した後、溶融処理を実施する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、未塗装の状態で使
用されるブリキ材の特性、特に耐食性を確保し、かつ高
速生産性を向上させた錫と鉄の緻密な合金層を有する高
耐食性錫めっき鋼板の製造方法に関するものである。
用されるブリキ材の特性、特に耐食性を確保し、かつ高
速生産性を向上させた錫と鉄の緻密な合金層を有する高
耐食性錫めっき鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ブリキの耐食性を表す指標として、ＡＴ
Ｃ（Alloy Tin Couple）、ＩＳＶ（lron Solution Valu
e）、ＴＣ（Tin Crystal）、ＰＬ（Pickle Lag Time）
が知られている。特にＡＴＣ値は、第１図に示すよう
に、ブリキを用いた缶材の寿命とよい相関関係にあり、
素材製造メーカーでは、このＡＴＣ値を品質管理指標と
していることが多い。
Ｃ（Alloy Tin Couple）、ＩＳＶ（lron Solution Valu
e）、ＴＣ（Tin Crystal）、ＰＬ（Pickle Lag Time）
が知られている。特にＡＴＣ値は、第１図に示すよう
に、ブリキを用いた缶材の寿命とよい相関関係にあり、
素材製造メーカーでは、このＡＴＣ値を品質管理指標と
していることが多い。
【０００３】このＡＴＣ値を低減するための方法として
は、錫めっき後、溶融処理を行うことによって形成され
る錫と鉄素地との合金層（ＦｅＳｎ2）を制御すること
が知られている。
は、錫めっき後、溶融処理を行うことによって形成され
る錫と鉄素地との合金層（ＦｅＳｎ2）を制御すること
が知られている。
【０００４】しかし、通常の工程でブリキを製造した場
合、錫めっき層や錫−鉄合金層にピンホールが発生する
ことがあり、このピンホールが原因で腐食を発生する。
そこで、ピンホール発生を抑制するため、例えば、合金
層を多量に生成させ、合金層の連続性を向上させること
により、ピンホール発生を抑制することが考えられてい
る。しかし、合金層の多量形成は、耐食性に優れた金属
錫めっき層の減少や合金層が堅いために加工特性が充分
に得られない危険性をはらんでおり、決して良い解決法
ではない。
合、錫めっき層や錫−鉄合金層にピンホールが発生する
ことがあり、このピンホールが原因で腐食を発生する。
そこで、ピンホール発生を抑制するため、例えば、合金
層を多量に生成させ、合金層の連続性を向上させること
により、ピンホール発生を抑制することが考えられてい
る。しかし、合金層の多量形成は、耐食性に優れた金属
錫めっき層の減少や合金層が堅いために加工特性が充分
に得られない危険性をはらんでおり、決して良い解決法
ではない。
【０００５】そのため、これまでにも種々の検討がなさ
れ、合金層形成を制御する手法が提案されている。
れ、合金層形成を制御する手法が提案されている。
【０００６】例えば、特開昭６２−２８４０８６号公報
や特開昭５７−１０８２９１号公報に見られるように、
ＮｉめっきやＦｅめっき等のプレめっきを施した後に錫
めっきを実施、溶融処理を行うことによって、合金層を
緻密化させ、ピンホールを抑制、耐食性を向上させるこ
とが報告されている。Ｎｉめっきは、合金層を緻密化
し、或いはめっき金属との濡れ性を向上させる手法とし
て良く知られており、広く使用されている合金層制御技
術ではあるが、Ｎｉめっき液の後工程への持ち込みによ
る錫めっき液へのＮｉの混入を防止するため水洗工程を
設ける必要があるなど、経済的に難がある。
や特開昭５７−１０８２９１号公報に見られるように、
ＮｉめっきやＦｅめっき等のプレめっきを施した後に錫
めっきを実施、溶融処理を行うことによって、合金層を
緻密化させ、ピンホールを抑制、耐食性を向上させるこ
とが報告されている。Ｎｉめっきは、合金層を緻密化
し、或いはめっき金属との濡れ性を向上させる手法とし
て良く知られており、広く使用されている合金層制御技
術ではあるが、Ｎｉめっき液の後工程への持ち込みによ
る錫めっき液へのＮｉの混入を防止するため水洗工程を
設ける必要があるなど、経済的に難がある。
【０００７】また、Ｆｅめっきの作用は、鋼板表層を純
鉄に近い状態に保持することによって、溶融処理により
形成される錫−鉄合金層の発生核を均一に生成させるこ
とにある。即ち、通常、脱脂、酸洗を受けた鉄面には、
鉄系酸化膜や水酸化膜が生成しており、部分的には過多
な部分もあるため、その状態で錫めっき後、溶融処理を
施こしても、その部分の合金層形成が遅れ、ピンホール
を生成する懸念があった。
鉄に近い状態に保持することによって、溶融処理により
形成される錫−鉄合金層の発生核を均一に生成させるこ
とにある。即ち、通常、脱脂、酸洗を受けた鉄面には、
鉄系酸化膜や水酸化膜が生成しており、部分的には過多
な部分もあるため、その状態で錫めっき後、溶融処理を
施こしても、その部分の合金層形成が遅れ、ピンホール
を生成する懸念があった。
【０００８】Ｆｅめっきは、鉄系酸化物等を除去する有
効な手段であると考えられる。しかし、鉄めっき液の後
工程への持ち込みによる錫めっき液の汚染防止や鉄めっ
き後の水洗工程の増加等相応の対策、投資が必要であっ
た。
効な手段であると考えられる。しかし、鉄めっき液の後
工程への持ち込みによる錫めっき液の汚染防止や鉄めっ
き後の水洗工程の増加等相応の対策、投資が必要であっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は錫め
っき液の汚染を防止し、かつ、合金層生成を制御してＡ
ＴＣ値に優れた高耐食性錫めっき鋼板を高い生産性をも
って製造する方法を提供することを課題とする。
っき液の汚染を防止し、かつ、合金層生成を制御してＡ
ＴＣ値に優れた高耐食性錫めっき鋼板を高い生産性をも
って製造する方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ブリキを
構成する金属、即ち錫によって、上述した合金層制御効
果が得られないか鋭意検討した結果、以下の手段によっ
て耐食性に優れた錫めっき鋼板の製造を可能にした。
構成する金属、即ち錫によって、上述した合金層制御効
果が得られないか鋭意検討した結果、以下の手段によっ
て耐食性に優れた錫めっき鋼板の製造を可能にした。
【００１１】Ｓｎ2+イオン濃度１０〜４０ｇ／１、液Ｐ
Ｈ０.５〜１.５の酸性錫めっき液中で、被めっき鋼板を
陰極として、陰極電流密度１００Ａ／ｄｍ2以上、電流
効率５〜３０％の条件下で、錫めっき量≦０.５６ｇ／
ｍ2のめっきを施した後、錫めっき液中で、目標とする
錫めっき量を施し、溶融処理を施すことで錫と鉄の緻密
な合金層を形成させることを特徴とする高耐食性錫めっ
き鋼板の製造方法。
Ｈ０.５〜１.５の酸性錫めっき液中で、被めっき鋼板を
陰極として、陰極電流密度１００Ａ／ｄｍ2以上、電流
効率５〜３０％の条件下で、錫めっき量≦０.５６ｇ／
ｍ2のめっきを施した後、錫めっき液中で、目標とする
錫めっき量を施し、溶融処理を施すことで錫と鉄の緻密
な合金層を形成させることを特徴とする高耐食性錫めっ
き鋼板の製造方法。
【００１２】以下に、本発明で錫めっきの条件を限定し
た理由について述べる。
た理由について述べる。
【００１３】まずＳｎ2+イオン濃度は、通常使用されて
いるフェノ−ルスルホン酸系浴と同等量か、高電流密度
電解に対応するため高濃度に設定した。この狙いは、近
年の高生産性を追求した生産体系を考えた場合、高電流
密度電解であれば、従来よりも高速で同じめっき量を確
保できるからである。電流密度に応じてＳｎ2+イオン濃
度を決定すればよい。即ち、電流密度が高くなるにつれ
て、健全なめっき層を得るために、Ｓｎ2+イオン濃度を
増加させればよいが、あまり多くなりすぎると経済性が
阻害されてくる。即ち、高速通板になればめっき液の系
外への持ち出しが多く、無駄となるからである。経済性
と高電流密度下でのめっきの健全性確保の点から、適正
Ｓｎ2+イオン濃度は、１０〜４０ｇ／ｌと考えられる。
いるフェノ−ルスルホン酸系浴と同等量か、高電流密度
電解に対応するため高濃度に設定した。この狙いは、近
年の高生産性を追求した生産体系を考えた場合、高電流
密度電解であれば、従来よりも高速で同じめっき量を確
保できるからである。電流密度に応じてＳｎ2+イオン濃
度を決定すればよい。即ち、電流密度が高くなるにつれ
て、健全なめっき層を得るために、Ｓｎ2+イオン濃度を
増加させればよいが、あまり多くなりすぎると経済性が
阻害されてくる。即ち、高速通板になればめっき液の系
外への持ち出しが多く、無駄となるからである。経済性
と高電流密度下でのめっきの健全性確保の点から、適正
Ｓｎ2+イオン濃度は、１０〜４０ｇ／ｌと考えられる。
【００１４】次に、溶液のＰＨは０.５〜１.５に制御す
る必要がある。０.５未満であると、酸洗効果が強すぎ
て錫電析が有効に行われず、また電析外観も不良であっ
た。逆に１.５を超える場合は、電折外観が黒っぼく、
良好なめっき外観が得られなかった。
る必要がある。０.５未満であると、酸洗効果が強すぎ
て錫電析が有効に行われず、また電析外観も不良であっ
た。逆に１.５を超える場合は、電折外観が黒っぼく、
良好なめっき外観が得られなかった。
【００１５】次に、電解時の電流密度は、１００Ａ／ｄ
ｍ2以上に設定した。高電流密度電解によって、めっき
結晶が緻密化することが良く知られており、鉄−錫合金
層の発生核となるプレ錫めっきの緻密な結晶が生成する
と考えられる。但し、高電流密度のため、めっき液流速
が低い場合には、めっき焼けと言っためっきの健全性を
損なう現象が発生するため注意が必要である。
ｍ2以上に設定した。高電流密度電解によって、めっき
結晶が緻密化することが良く知られており、鉄−錫合金
層の発生核となるプレ錫めっきの緻密な結晶が生成する
と考えられる。但し、高電流密度のため、めっき液流速
が低い場合には、めっき焼けと言っためっきの健全性を
損なう現象が発生するため注意が必要である。
【００１６】次に、めっき電流効率をある範囲に制御す
る必要がある。この狙いは次の理由による。被めっき鋼
板、即ち鉄面に生成している鉄系酸化物や水酸化物を除
去することが重要であり、電解時に鉄面から発生する水
素ガスによる洗浄効果を活用することを考えた。しか
し、ガス発生、鉄面清浄化と同時に、合金層が均一に生
成するための発生核を鉄面に形成させる、即ち錫電析も
起こさせる必要がある。ガス発生と錫電析が同時に効率
よく起こるための電気量配分としては電流効率５〜３０
％（錫電析に使用される電気量比率）である。
る必要がある。この狙いは次の理由による。被めっき鋼
板、即ち鉄面に生成している鉄系酸化物や水酸化物を除
去することが重要であり、電解時に鉄面から発生する水
素ガスによる洗浄効果を活用することを考えた。しか
し、ガス発生、鉄面清浄化と同時に、合金層が均一に生
成するための発生核を鉄面に形成させる、即ち錫電析も
起こさせる必要がある。ガス発生と錫電析が同時に効率
よく起こるための電気量配分としては電流効率５〜３０
％（錫電析に使用される電気量比率）である。
【００１７】Ｓｎ2+イオン濃度、電流密度、めっき液流
速、電流効率は密接な関係があり、使用するめっき液、
めっき設備等を考慮して決定されれば良い。
速、電流効率は密接な関係があり、使用するめっき液、
めっき設備等を考慮して決定されれば良い。
【００１８】次に、その錫めっき量であるが、０.５６
ｇ／ｍ2を越えた量では、合金層形成効果が飽和してお
りこれ以上のめっきをする必要はない。
ｇ／ｍ2を越えた量では、合金層形成効果が飽和してお
りこれ以上のめっきをする必要はない。
【００１９】本発明の数値の規定は、以上のような理由
から決定されたものである。
から決定されたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の作用効果を明確にするた
め、いくつかの実施例と比較例の製造条件を表１に示
す。
め、いくつかの実施例と比較例の製造条件を表１に示
す。
【００２１】即ち、常法に従い脱脂、酸洗いした鋼板に
表１に示す条件で鋼板を陰極としてプレ電気錫めっきを
施した後、最終錫めっきをし、公知の溶融処理を施し
た。
表１に示す条件で鋼板を陰極としてプレ電気錫めっきを
施した後、最終錫めっきをし、公知の溶融処理を施し
た。
【００２２】次に表２にその条件により製造した錫めっ
き鋼板の性能特性を示す。
き鋼板の性能特性を示す。
【００２３】表２に示すようにＮｏ.１〜５の本発明の
条件範囲内のものは何れもＳｎ−Ｆｅ合金層量とＡＴＣ
値は満足できるものであった。これに対して、比較例の
Ｎｏ.６はプレ錫めっきを施さずに通常の錫めっきを適
用した例であるが、この場合はＳｎ−Ｆｅ合金層及びＡ
ＴＣ値が通常値であり満足できるものでなかった。ま
た、比較例Ｎｏ.７及びＮｏ.９は、プレ錫めっき液のＳ
ｎイオン濃度及び陰極電流密度の値が本発明で規定した
数値を外れて低くした場合で、比較例のＮｏ.８は、プ
レ錫めっき液のＳｎイオン濃度の値が高く、そして、陰
極電流密度を低く設定した場合の例を示しているが、何
れもＳｎ−Ｆｅ合金層量及びＡＴＣ値が本発明より劣る
ものであった。
条件範囲内のものは何れもＳｎ−Ｆｅ合金層量とＡＴＣ
値は満足できるものであった。これに対して、比較例の
Ｎｏ.６はプレ錫めっきを施さずに通常の錫めっきを適
用した例であるが、この場合はＳｎ−Ｆｅ合金層及びＡ
ＴＣ値が通常値であり満足できるものでなかった。ま
た、比較例Ｎｏ.７及びＮｏ.９は、プレ錫めっき液のＳ
ｎイオン濃度及び陰極電流密度の値が本発明で規定した
数値を外れて低くした場合で、比較例のＮｏ.８は、プ
レ錫めっき液のＳｎイオン濃度の値が高く、そして、陰
極電流密度を低く設定した場合の例を示しているが、何
れもＳｎ−Ｆｅ合金層量及びＡＴＣ値が本発明より劣る
ものであった。
【００２４】性能評価は、以下の方法に準拠して行っ
た。
た。
【００２５】Ｓｎ−Ｆｅ合金層生成量の評価基準 ◎：通常工程の７割以下 ○：通常工程の７〜９割 △：通常工程と同等量 ＡＴＣ値測定の評価基準 ◎：通常工程の７割以下 ○：通常工程の７〜９割 △：通常工程と同等量 ここにおいて、通常工程とは、酸性錫めっき液中で、一
回で所定量を電析させるもので、本発明のようなプレめ
っきをしない工程を意味する。
回で所定量を電析させるもので、本発明のようなプレめ
っきをしない工程を意味する。
【００２６】これらの結果から、本発明の製造法により
得られた錫めっき鋼板は、Ｓｎ−Ｆｅ合金層量が通常工
程のものよりも少ないにもかかわらず、低いＡＴＣ値、
即ち良好な耐食性を有する、或いは、同等の合金層量の
場合でもＡＴＣ値が低減されている。
得られた錫めっき鋼板は、Ｓｎ−Ｆｅ合金層量が通常工
程のものよりも少ないにもかかわらず、低いＡＴＣ値、
即ち良好な耐食性を有する、或いは、同等の合金層量の
場合でもＡＴＣ値が低減されている。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】本発明の製造法により、耐食性に優れた
錫めっき鋼板が得られる。また、少ない合金層量で、通
常工程より低いＡＴＣ値が得られることから、生産速度
を早くして、更に少ない合金層量で通常工程と同等のＡ
ＴＣ値を得る条件も設定することができ、本発明は、高
速生産性向上にもつながる技術である。
錫めっき鋼板が得られる。また、少ない合金層量で、通
常工程より低いＡＴＣ値が得られることから、生産速度
を早くして、更に少ない合金層量で通常工程と同等のＡ
ＴＣ値を得る条件も設定することができ、本発明は、高
速生産性向上にもつながる技術である。
【図１】ＡＴＣ値と缶寿命との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｓｎ2+イオン濃度１０〜４０ｇ／ｌ、液
ＰＨ０.５〜１.５の酸性錫めっき液中で、被めっき鋼板
を陰極として、陰極電流密度１００Ａ／ｄｍ2以上、電
流効率５〜３０％の条件下で、錫めっき量≦０.５６ｇ
／ｍ2のプレ錫めっきを施した後、錫めっき液中で目標
とするめっき量を施し、溶融処理を施すことを特徴とす
る錫と鉄の緻密な合金層を有する高耐食性錫めっき鋼板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059396A JPH09195084A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 高耐食性錫めっき鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059396A JPH09195084A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 高耐食性錫めっき鋼板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195084A true JPH09195084A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=12031563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059396A Withdrawn JPH09195084A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 高耐食性錫めっき鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09195084A (ja) |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP2059396A patent/JPH09195084A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |