JPS581085A - 電気錫メツキ鋼ストリツプの木目模様発生防止方法 - 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】 この発明は、電気錫メッキ鋼ストリップの製造に当り、
そのり７０−処理によって、錫メッキの表面にあられれ
る木目模様の発生を防止する方法に関するものである。

一般に電気錫メッキ鋼ストリッグのメッキ工程は、フェ
ロスタンラインで行なわれる場合が多い。

即ち、第１図に概略工程図で示す如く、フェノールスル
フォン酸錫の収容されたメッキタンク４内に、鋼ストリ
ップ１をデフレクタロール２、ノンクロール３で案内さ
せて導き、電解メッキを施した後、ドラグアウドタンク
５で薄いフェノールスルフォン酸溶液を使用して洗浄し
、絞りロール６、ドライヤー７を経てその表面を乾燥す
る。次いで、耐食性の向上と美麗な表面光沢の形成のた
め、９７０−装置８によってリフロー処理を施した後、
製品とする。

このリフロー処理は、一般に商用交流を用いた直接通電
による抵抗加熱法、あるいは、高周波加熱法によシ、錫
メツキ面を、約２３０〜３００℃に加熱溶融するもので
あるが、前者の抵抗加熱法は、その建設に当シ設備費が
比較的安く、一方電流効率は高く、ストリップの加熱温
度の制御も比較的容易であることから、大部分のフェロ
スタンラインにおいて採用されている。

このリフロー処理の際に、特に≠２５ブリキの如くその
錫メツキ量が少ない場合には、メッキ面に木目模様（Ｗ
ｏｏｄ−ｇｒａ　ｉ　ｎ　）と称される表面欠陥の生ず
ることがある。この木目模様は、前記抵抗加熱法の場合
に多く発生し、高周波加熱法の場合でも、その加熱速度
が遅いか、高電流密度のときに生ずる。木目模様が生じ
た電気錫メッキ鋼ストリッグは、その表面がやや曇って
おシ、その美麗さあるいは光沢が劣る結果、商品価値の
低下を招いていた。

この木目模様の発生は、メッキ前における鋼ストリップ
の表面性状が悪いこと、メツキラインの脱脂、酸洗処理
が不適正なこと等が原因であるが、これらの原因が除か
れたとしても、木目模様の生ずる場合がある。

その原因は、交流による抵抗加熱法では、加熱温度が、
時間に関して直線的に上昇せず、加熱が事実上停滞する
時間帯が表われ、この周期的な加熱と、加熱の停滞とに
より、瞬間的に錫層に溶融部分と半溶融部分とが生ずる
結果、半溶融部分に生じた酸化膜が固定された状態にな
って急激に成長し、再び加熱帯が来ても溶融するに至ら
ず、錫の流動が妨げられて平滑になシ得ないために、そ
の部分の光沢が劣り、波状の白ぼいダル状帯を生じ、こ
れが木目模様になると考えられる。

木目模様の発生防止のためには、錫メツキ量を多くする
ことが実ラインで有効手段であるが、錫の価格が高騰し
、省資源が叫ばれている現在、適正な手段とは云えない
。

上記問題を解決する手段として、例えばリフロー処理を
施すに当シ、予め錫メッキの表面に、その溶融開始直前
における局部酸化の進行を阻止するか、ないしは酸化膜
を揮散除去する機能を呈するフラックスを塗着すること
によシ、木目模様を防止する方法（特公昭５ｌ−２８９
９）が提供されている。この方法で使用されるフラック
スは、カリみょうばん、塩化アンモニウム、塩化錫等で
あシ、ある程度の木目模様軽減に役立ってはいるが、そ
の効果は満足すべきものではなかった。

本発明者等は、上述した問題を解決し、木目模様の発生
を確実に防止する手段について、鋭意研究を行なった。

その結果、木目模様の発生は、前述した如く溶融直前の
錫酸化膜の生成にむらの生ずることが原因であるととか
ら、錫酸化膜の生成を減少させるか、あるいは、均一な
錫酸化膜を生成させることによって木目模様の発生を防
止し、しかも、錫の融点直前から溶融後最高温度に到達
するまでの間に分解して、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３等の
ガス状になシ、メッキ表面には残存しないフラックスを
使用すれば、木目模様の発生が確実に防止されることを
知見した。

即ち、このようなフラックスを使用すれば、フラックス
の塗布されている錫層は、フラックスによって酸素の供
給が抑えられるため、酸化錫の生成が抑止され、また、
フラックスが溶融する直前までは、錫層の温度上昇が鋼
ス）　ＩＪタッグ温度上昇よりも遅れるから、熱的な脈
動を減少させることができ、更に、フラックスの分解温
度が錫の融点の直前の場合、７ラツクスの分解によって
錫の保有熱がうばわれ、酸化錫の生成および成長を抑止
することができる。従って、上記作用によシ、木目模様
の発生を防止することが可能となる。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって
、電気錫メッキ鋼ストリングにリンロー処理を施すに当
シ、前記リフロー処理を施す前に、前記電気錫メッキ鋼
ストリップの表面に、フラックスとして、１７０〜３０
０℃の融点をもち、かつリフロ一時に分解して錫メツキ
面に残存することがない、有機酸またはその塩の水溶液
を塗布することに特徴を有するものである。

この発明において、フラックスの融点’＆１７０〜３０
０℃としたのは、１７０℃未満では、メッキ処理後ドラ
イヤーで乾燥するときに、フラックスが溶融してコーテ
ィングによる酸化防止が不十分となり、リフロ一時にお
ける、錫の融点までの温度上昇に対し、７ラツクスでの
コーティング保護による均熱を行なうことができず、一
方、３００℃を超えると、コーテイング材による木目発
生の原因となるからである。また、前記フラックスに水
溶液を使用した理由は、メッキ面に対して均一にコーテ
ィングすることができ、またドラグアウドタンクを利用
することにより容易にコーティングできるからである。

また、フラックスをリフロー処理時（２３０〜３００℃
）に分解して錫メツキ面に残存させないものと′した理
由は、７ラツクスが錫メツキ面に残存すると、木目模様
の発生原因となるからである。

上述した条件を満たすことができるフラックスを得べく
、各種の７ラツクスを使用して試験を行ない、木目模様
発生の有無を調べたところ、次のことがわかった。

（１）　　木目模様が発生しないフラックスグルコン酸
ナトリウム（融点約２１０℃）グルタミン酸モノナトリ
ウム（融点約２４８℃）エチレン・ジ−アミン・テトラ
アセテート（ＥＤＴＡ）ナトリウム（融点約２４０℃）
酒石酸カリウム（融点約１７０℃） グリシン（融点約２９０℃） （２）木目模様が発生するフラックス リン酸ナトリウム（融点約４０℃） カリミョウバン（融点約９２℃） クエン酸（融点約１５２℃） グルコン酸（融点約１５５℃〕 コ・・り酸※（融点約１８５℃ン スルファミノ酸※（融へ約２０５℃） 塩化錫※（融点約２４７℃） 酢酸ナトリウム（融点約３２０℃） 塩化アンモン（融点約３３５℃） （但し、※印のものはりフロ一時に分解し゛て錫メツキ
面に残存した。） 上記から、前述した条件を満たすことができるフラック
スとしては、下記のものが適当であることがわかった。

（１）　　グルコン酸塩 例えばグルコン酸ナトリウム。

（２）　　グルタミン酸及びその塩 例えばグルタミン酸モノナトリウム。

（３）　　エチレン・ノーアミン・テトラアセテート（
ＥＤＴＡ）及びその塩 例えばＥＤＴＡナトリウム。

（１）　　酒石酸及びその塩 例えば酒石酸カリウム。

（５）　　グリシン 次に、この発明方法を実施例により説明する。

実施例１ フェロスタンタイプの錫メッキ浴で銅ストリップに≠２
５メッキを施し、これにフラックスとしてフェノールス
ルフォン酸（１〜３０９／ｌ）　ＣＤ水溶液を塗布した
ものと、グルコン酸ナトリウム（１〜３０　？／ｌ　）
の水溶液を塗布したものと、そシテ、フェノールスルフ
ォン酸とグルコン酸ナトリウムとの混合物（フェノール
スルフォン酸ｌ〜３０　ｆ／７．　クルコン酸す）　’
）　ラム１〜３０　’／ｌ　）の水溶液を塗布したもの
とを、夫々抵抗加熱法によシリフロー処理した。

その結果、フラックスとしてフェノールスルフォン酸の
水溶液を塗布したものには、メッキ面に木目模様が発生
し、光沢も劣っていた。一方、フラックスとしてグルコ
ン酸ナトリウムの水溶液を塗布したもの、またグルコン
酸ナトリウムとフェノールスルフォン酸との混合物の水
溶液を塗布したものは、グルコン酸ナトリウムの含有量
が５９／１以上の場合には木目模様が発生せず、優れた
光沢の製品が得られた。

実施例２ フェロスタンタイプの錫メッキ浴で銅ストリップに４Ｐ
２５メツキを施し、これにフラックスとしてＬ−グルタ
ミン酸（３〜３０　？／ｌ）の水溶液を塗布したもの、
ＥＤＴＡ　（１〜３０−）の水溶液を塗布したもの、酢
酸ナトリウム（５〜３０’／ｌ　）の水溶液を塗布した
もの、および、ｑｊｉ記各７ラツクスを同濃度となるよ
うに混合した混合物の水溶液を塗布したものを、夫々抵
抗加熱法によシリフロー処理した。

その結果、Ｌ−グルタミン酸は５９７１以上、ＥＤＴＡ
は５　ｆ／１７１！以上、および酢酸ナトリウムは３り
７１以上の濃度のときには、木目模様が発生せず、優れ
た光沢の製品が得られた。

実施例３ フェロスタンタイツの錫メッキ浴で鋼ストリップに＋２
５メツキを施し、第１図に示すドラグアウドタンク５内
のドラグアウド液中に、グルコン酸ナトリウムを５〜３
０　ｔ／ｌ添加してフラックス処理し、絞りロール６、
ドライヤー７を経てリフロー装置８に導き、リフロー処
理を施した。

また、第２図に示す如く、ドラグアウドタンク５の次に
フラックス塗布タンク９を設けた装置を使用し、上記と
同様＋２５メツキの施された鋼ストリップを、通常のド
ラグアウド液が収容されたドラグアウド液／り５に通し
た後、グルコン酸ナトリウム５〜３０ｆ／ｌを含む水溶
液の収容されたフラックス塗布タンク９に導いてフラッ
クスを塗布し、絞りロール６、ドライヤー７を経てり７
０−装置８によシリフロー処理を施した。

比較のために、上記と同様＋２５メツキを施した鋼スト
リップを、通常のドラグアウド液であるフェノールスル
フォン酸が収容されたドラグアウドタンク５に通した後
、絞シロール６、ドライヤー７を経てリフロー装置８に
よりリフロー処理を施した。なおラインスピードは、何
れも１８０ｍｐｍである。

この結果、通常のドラグアウド液であるフェノールスル
フォン酸が収容されたドラグアウドタンクを通してリフ
ロー処理を施したものには、全面に木目模様が発生し、
表面光沢も悪かった。また、グルコン酸ナトリウムが５
　ｔ／ｌ含まれているドラグアウド液で処理した場合に
は、軽度の木目が発生した。しかし、グルコン酸ナトリ
ウムが１０ｆ／１以上含まれているドラグアウド液で処
理した場合には、木目模様が全く発生せず、優れた光沢
の製品が得られた。

更に、フラックス塗布タンク９でフラックスを塗布した
場合も、フラックスとし、て、グルコン酸ナトリウムを
５μ含む水溶液を使用したときは、軽度の木目模様が発
生したが、グルコン酸ナトリウムを１０曽以上含む水溶
液を使用したときは、木目模様は全く発生せず、光沢も
優れた美麗々表面であった。

上記した実施例１，２．３に示すように、フラックスと
して、通常のドラグアウド液であるフェノールスルフォ
ン酸のみを使用した場合には木目模様の発生を防止する
ことはできないが、グルコン酸ナトリウム、Ｌ−グルタ
ミン酸、ＥＤＴＡ。

酢酸ナトリウム、グリシン等を７シツクスとして使用し
、その含有量ｆ：３〜５２／ｌとしたときに、木目模様
の発生防止に潰れた効果が発揮された。

なお、錫メツキライン中のドラグアウドタンク内で、ド
ラグアウド液に上記フラックスを添加する場合、あるい
は、ドラグアウドタンクとは別個に設けたフラックス塗
布タンクでフラッフ処理をするときは、ロール絞シの条
件によってその付着量゛が異なるため、適宜−、フラッ
クス濃度の調整が必要であるが、最低限５２／ｌの濃度
が必要とされる。

−また、差厚メッキの場合は、＋２５メツキ面のみに木
目模様が発生するため、第３図に示す如く、ドライヤー
７の次にロールコ〜りｌＯを設置し、このロールコータ
１０で＋２５メツキ面のみにフラックスをロール塗布す
れば、片面のみのフラックスの付着であり、極めて経済
的である。

この発明に使用されるフラックスは、分解後ガス状にな
シ、リフロー後の錫層表面には残存しないから、化成処
理性や一塗装性に悪影響を及ぼすことはない。

以上述べたように、この発明によれば、電気錫メッキ鋼
板の製造に当り、そのリフロー処理によって、錫メッキ
の表面にあられれる木目模様の発生は適確に防止され、
優れた光沢を有する美麗なメッキ面が得られる等、工業
上径れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、この発明方法を実施す
る錫メツキラインの一例を示す概略工程図である。図面
において、 １・・・鋼ストリップ、２・・・デフレクタロール、３
・・・ジンクロール、４・・・メッキタンク、５・・・
ドラグアウドタンク、６・・・絞シロール、７・・・ド
ライヤー、８・・・リフロー装置、９・・・フラックス
塗布夕／り、１０・・・ロールコータ。 出願人　　日本鋼管株式会社 代理人　　堤　　　敬太部 外１名 第り図 第２図 １　事件の表示 特願昭５６−９７５４２　　　号 ２　発明の名称 電気錫メッキ鋼ス）　ＩＪツブの木目模様発生防止方法
３　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　東京都千代田区丸の内−丁目１番２号ｒＭＡ＜９
，６＞　　　日本鋼管株式会社代表者　金　尾　　實 ４代理人 （１）　　明細書、第２頁、発明の詳細な説明の項、第
１３〜第１４行目、 「リフロー処理を施した後、製品とすム」とあるを、 「リフロー処理を施した後、図示されていない周知のク
エンチタンクで急冷し、その後化成処理、塗油を施し、
製品とする。」 と訂正する。 （２）　　明細書、第３、発明の詳細な説明の項、第８
行目、 「その加熱速度が遅いが、高電流密度の」とあるーを、 「その加熱速度が遅いが、メッキ電流密度が高電流密度
の」と訂正する。 （３）　　明細書、第６頁、発明の詳細な説明の項、−
第１４〜１６行目、 「メッキ処理後・・・・・・が溶融して」とあるを、「
フラックス処理後ドライヤーで乾燥するときに、フラッ
クスが半溶融状態となって」と訂正する。 （４）　　明細書、第７頁、発明の詳細な説明の項、「
木目模様の発生原因となるからである。」とあるを、 「リフロー後の表面光沢を阻害する原因となるからであ
る。この場合、フラックスの分解は、完全分解でも一部
分解でもよく、一部分解の場合は、残存しているフラッ
クスは、次工程の水冷処理で容易に除去される。」と訂
正する。 （５）　　明細書、発明の詳細な説明の項、第７頁、第
１４行目〜第８頁、第１２行目、「（１）木目模様が発
生しないフラックス・・・・・・・・・・・・錫メツキ
面に残存した。）」とあるを、下記のように訂正する。 「（１）木目模様が消えるフランクス グルコン酸ナトリウム（融点約２１０℃）グルタミン酸
モノナトリウム（融点約１９５℃）エチレン・ジ−アミ
ン・テトラアセテ−）（ＥＤＴＡ　）（融点約２４０℃
） 酒石酸（融点約１’ｉ’Ｏ℃） グリシン（融点約２９０℃） （２）木目模様が消えないフラックス リン酸ナトリウム（融点約４０℃） カリミョウバン　（融点約９２℃） セベシン酸　　　（融点約１３４℃） 酢酸ナトリウム　（融点約３２０℃） 塩化アンモン　　（融点約３３５℃） （３）木目模様は消えるがじみが発生するフラックス クエン酸　　　　（融点約１５２℃） コハク酸　　　　（融点約１８５℃） スルファミン酸　（融点約２０５℃） 塩化錫　　　　　（融点約２４７℃）」（６）　　明細
書、第９頁、発明の詳細な説明の項、第５〜６行目、 「・（５）グリシン 次に、この発明方法を・・・・・・・・」とあるを、「
（５）　　グリシン その他、エリソルビン酸（融点約１’７２℃）。 エリソルビン酸ナトリウム（融点約２００℃）。 アスパラギン（融点約２３，５℃）、アスパラギン酸（
融点約２７１℃）、アスコルビン酸（融点約１９２℃）
、アラニン（融点約１９８℃）等が同様の効果を得られ
ることがわかった。 次に、この発明を」と訂正する。 （７）　　明細書、第１０頁、発明の詳細な説明の項、
第１２〜１３行目、 「酢酸ナトリウム（５〜３０ｆ／ｌ）Ｊとあるを、 「グリシン（５〜３０１／ｌ）」 と訂正する。 （８）　　明細書、第１Ｏ頁、発明の詳細な説明の項、
下から第３〜第２行目、 「酢酸ナトリウムは３２／を以上」 とあるを、 「グリシンは５２／を以上」 と訂正する。 （９）　　明細書、第１１頁、発明の詳細な説明の項、
第１６行目、 「リフロー処理を施した。」とあるを、「リフロー処理
を施し、図示されていない周知のクエンチタンクで急冷
した。」 と訂正する。 ００）　　明細書、第１２頁、発明の詳細な説明の項、
第１〜２行目、 「リフロー処理を施した。」とあるを、「リフロー処理
を施し、図示されていない周知のクエンチタンクで急冷
〜した。」 と訂正する。 ０υ　明細書、第１３、発明の詳細な説明の項、第６行
目、 「酢酸ナトリウム」を削除する。 ０２）　　明細書、第１３、発明の詳細な説明の項、第
７行目、 「３〜５　？／ｌ　ｊとあるを、 ｒ　５　Ｗ／を以上」と訂正する。 ０ｙ　　明細書、第１４頁、発明の詳細な説明の項、第
２〜３行目、 「分解後ガス状になり、」を削除する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気錫メッキ鋼ストリップにリフロー処理を施すに当シ
   、前記リフロー処理を施す前に、前記電気錫メッキ鋼ス
   トリップの表面に、フラックスとして、１７０〜３００
   ℃の融点をもち、かつリフロ一時に分解して錫メツキ面
   に残存することがない、有機ばまたはその塩の水溶准を
   塗布することを特徴とする電気錫メッキ鋼ストリップの
   木目模様発生防止方法。