JPS5825880A - 溶接缶胴体の製造方法 - 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】 本発明は溶接缶胴体およびその製造方法に関し、さらに
詳しくは側面接合部の耐食性の優れたティンフリースチ
ールよりなる溶接缶胴体およびその製造方法に関する。

ティンフリースチールとは電解クロム酸処理鋼板とも呼
ばれ、第１図に示すように、基板１であるある低炭素薄
鋼板（厚さは通常約０．１５〜０．３５Ｉｌｌ＋）の両
面にごく薄い金属クローム層２（厚さは２５　ｍ９／　
ｄｍ”　）を主とする表面クロム被膜４を形成された缶
用薄鋼板をいう。表面クロム被膜４は電気絶縁性である
ため、通常の缶胴体の側面接合部の溶接法、例えば対向
する１対のローラ電極を用いて、必要に応じて線電極を
介して行なう、重ね合せマツシーシーム抵抗溶接法によ
っては、スゾラッシー（溶融メタルの飛び出しをいう）
の発生等のトラブルが多発して、満足な溶接を行なうこ
とができない。そのため従来は、第２図、第３図に示す
ように、ティンフリースチールのブランク５の対向する
端縁部ｊａ＋５ｂの両面の一定幅（少なくとも重ね合せ
幅、通常は約０．２〜３．’Ｏｗ’）に沿い、ミリング
カッター又はグラインダー等により表面クロム皮膜４を
除去して（図示され々いが通常は端縁部以外の表面には
塗膜又は印刷膜が形成されている）、基板１である低炭
素鋼板の面すなわち鉄面１ａを露出させ（図では鉄面１
ａと基板１と金属クローム層２間の界面は同一直線にあ
るが、実際は第９図に示すように段差がついている）、
その後ブランク５を丸めて第４図に示すように端縁部５
ａｔ５ｂを重ね合せ、図示されない電極によシ加圧、通
電して、第５図に示すような側面接合部６′を形成して
、溶接缶胴体（図示されない）を製造していた。側面接
合部６′は、通常露出した鉄面１ａ、および端縁部５ａ
ｔ５ｂの端面５Ｃが一部残留した残留端面８および端面
５Ｃがマツシー溶接のさい円周方向にはみ出して形成さ
れた溶出はみ出し部９よりなっている。そして側面接合
部６′の表面は、不活性雰囲気中で溶接が行なわれた場
合はほぼ鉄面が露出し、一方空気中で溶接が行なわれた
場合は酸化鉄層で覆われている。何れの場合も、そのま
までは耐食性および耐錆性がないので、保護塗膜又はグ
ラスチックフィルム等で被覆補修されるが、鉄面又は酸
化鉄層面とこれらの補修膜との密着性は乏しく、保護膜
は剥離し易く、さらに保護膜を浸透する水分により鉄面
又は酸化鉄層面は腐食して、フィリフォルムコローノヨ
ン（糸状発錆）を起したシ、あるいは上記の剥離を促進
されるという問題を有する。

本発明は以上に述べたような従来技術の問題点の解決を
図ることを目的とするものであって、上記目的を達成す
るため、本発明はティンフリースチールからなるブラン
クの対向する端縁部を重ね合せてマノシー電気溶接法に
より接合し、側面接合部を形成してなる溶接缶胴体にお
いて、少なくとも２重巻締部となるべき部分以外の該側
面接合部の表面が錫鉄合金もしくは錫鉄合金および錫よ
りなる層によって被覆されていることを特徴とする溶接
缶胴体を提供するものである。

さらに本発明は、ティンフリースチールからなるブラン
クの対向する端縁部の両面より表面クロム被膜を鉄面が
露出するまで除去し、鉄面の露出した該対向する端縁部
の各々の少なくとも反対側の面および該端縁部の端面の
、少なくとも２重巻締部となるべき部分以外の部分に、
錫を被覆した後、該端縁部を該被覆の施された面が表面
になるようにして重ね合せて、不活性ガス雰囲気中でマ
ツシー電気溶接することにより側面接合部を形成するこ
とを特徴とする溶接缶胴体の製造方法を提供するもので
ある。

以下図面を参照しながら、本発明について説明する。

本発明の溶接缶胴体の１実施例を示す第６図において、
溶接缶胴体１０はティンフリースチールからなるブラン
クの、対向する（表面クロム被膜を除去された）端縁部
を重ね合せてマノシュ電気抵抗溶接法により接合し、側
面接合部６を形成することによって製造されている。そ
して側面接合部６以外の内外面は表面クロム被膜４によ
って被覆されており、さらに通常は内面は耐食性塗膜（
図示されない）、外面は印刷膜（図示されない）によっ
て被覆されている。第７図に示すように、側面接合部６
の内外面（すなわち鉄面１ａ、残留端面８、溶接はみ出
し部９）は、その長手方向両端部の２重巻締部となるべ
き部分６ａ（以下端部とよぶ、長手方向の長さは通常的
１　ｒｔｍ　）を除いて錫鉄合金（Ｆｅ５ｉｚを主体と
する）、もしくは錫および錫鉄合金（この場合錫層が上
層となる）よシなる薄い錫めっき層１１によって鉄面の
上を被覆されている。さらに側面接合部６は全長にわた
り補修膜（図示されない）によってめっき層１１および
端部６ａの上を被覆されている。本実施例においては、
端部６ａの表面は鉄面であるが、勿論上記錫めっき層１
１によって被覆されていてもよいし、その方がより好ま
しい。本実施例において端部６ａの表面を鉄面としたの
は、核部は２重巻締後シーリングコンバンドによって（
補修膜を介して）密着されて内容液や外気と完全に遮断
されるので、腐食やその上に被覆される補修膜の剥離の
おそれがないためである。

錫めっき層１１の厚さは約５〜５０■／　ｄｍ２（錫量
表示で）の範囲であることが望ましい。約５ｍ９／ｄｍ
２よシ薄いと補修膜で被覆されていても、補修膜を浸透
する水分により腐食され易く、ひいては補修膜の剥離を
招き、一方５０　ｍ９／　ｄｍ２より厚くしても、表面
クロム被膜４以上の耐食性は得られず、逆にコスト高や
、溶接時のスリンｆ（特に錫の場合）等のデメリットを
生ずるからである。

以上のような溶接缶胴体１０は例えば次のようにして製
造される。

第２図に示すような端縁部５ａ、５ｂの両面から表面ク
ロム被膜４を除去されたブランク５を作製する工程まで
は、従来の方法と同じである。このブランク５の端縁部
５ａの第１の面５　ａ’および端縁部５ｂの前記第１の
面５　ａ’と反対側の面に対応する第１の面５　ｂ’、
および端面５ｃに錫めっき層１１に対応するめっき層１
１′を形成する。第９図、第１０図はこのようなめっき
層１１′を多量生あって、第９図に示すように、ブラン
ク５を多数枚数（図では４枚であるが、実際は数拾枚又
は数百枚）重ね合せた後、端縁部５ａを下側にして斜横
（図では斜右方）に、少なくとも第１の面５ａ’のほぼ
全面が、隣接するブランク５の端縁部５ａにさえぎられ
ることなく下側開放になる位置まで傾ける。これらの積
層されたブランク５を、少なくとも端縁部５ａ全体が浸
漬されるまで錫めっき浴１２中に浸漬し、対向する錫陽
極１３と、ブランク５の側端面５ｄの間に通電して電気
錫めっきを行ない、第１Ｏ図に示すように第１の面５　
ａ’および端面５ｃにめっき層１１’を形成する。との
さい端縁部５ａの第２の面５ａ“に回り込みによりごく
薄いめっき層が形成されるが、これはめっき後の水洗、
乾燥工程での第２の面５ａ“の発錆防止の観点、ならび
に溶接時に第２の面５ａ“、５ｂ′′間の接触電気抵抗
が均一化しく溶接時の金属錫の溶融によるものと推測さ
れる）、側面溶接部６にマイクロポアが発生するのが防
止され、側面溶接部６の完全気密化が確保されるという
点で好ましい。

次いで積重傾斜された上記ブランク５を反転して、端縁
部５ｂを下方にして、前記と同様にして端縁部５ｂの第
１の面５　ｂ’および端面５ｃにめっき層１１’を形成
する。

第１１図、第１２図の装置１４は、上記方法を実施する
だめのブランク５の収納・搬送装置の例を示したもので
ある。装置１４は、積重傾斜した多数枚数のブランク５
を収納する収納？ツクス１５、収納デックス１５を支持
、回動するためのシャフト１６、シャフト１６を支承す
る支承体１７を備えたアーム１８、およびシャフト１６
釜回動するだめのステッピングモータ１９、および導電
体２０を備えており、アーム１８は図示されない駆動機
構によシ、紙面に直角方向への移動および上下動が可能
となっている。なお２１は電気錫めっき槽であり、内部
にめっき浴１２および錫陽極１３を含んでいる。

収納デノクス１５は下部フレーム２２、′上部フレーム
２３および断面直角３角形の支持体２４゜２５（例えば
ベークライトよりなる）を備えている。フレーム２２，
２３の表面は電気絶縁性膜で被覆されている。支持体２
４．２５の傾斜角θは、前述の第９図に示すように、少
なくとも第１の面５　ａ／のほぼ全面が、隣接するブラ
ンクの端縁部５ａにさえぎられることなく下側開放にな
る得るように定められる。下部フレーム２２のブランク
５の載置部２２ａの幅Ｘは側面接合部６ａの長さにほぼ
等しく定められる。上部フレーム２３についても同様で
ある。

収納デックス１５への積重ブランクの収納は次のように
して行なわれる。先づ右側の支持体２４のみが着設され
た状態で、下部フレーム２２を図示されない床面に載置
し、下部フレーム２２の載置部２２ａの上に積重ブラン
クを、端縁部５ａが下側になるようにして直立させてか
ら、第１１図に示すように右方へ傾斜角がθになるまで
傾斜させる。その後左側の支持体２５を装入し、上部フ
レーム２３を着設する。支持体２４．２５の高さは、前
記のように傾斜したブランク５の端縁部５ｂの上端が上
部フレーム２３の載置部２３ａの下面にほぼ接触するよ
うに定められている。次にアーム１８に固設された図示
されないエアシリンダーにより、ピストンロッド２６を
介して、導電体２０が各ブランク５の側端面５ｄに押圧
される。

導電体２０はフィーダ２７を介して図示されない直流電
源に接続する。

以上のようにして収納デックス１５に収納されたブラン
ク５は、アーム１８によって搬送されながら、第１３図
に示す工程で、先づ必要に応じ電気清浄槽２８および電
解酸洗槽２９で夫々端縁部５ａの脱脂および酸洗の前処
理を受ける（なお図示されないが各処理後水洗される。

）。その後電気錫めっき槽２１（第１１図参照）で端縁
部５ａの少なくとも第１の面５　ａ’および端５ｃに所
定厚さくエツジ効果のため必ずしも均一の厚さでないが
）のめっき層１１′を形成される。次いで水洗槽３１で
耐着しだめっき液を水洗除去されてから、乾燥装置３２
で例えば熱風乾燥される。次に工程３３においてステッ
ピングモータ１９によりシャフト１６を１８０度回転し
て、ブランクの端縁部５ｂを下方に位置させて、前記と
同一工程を通って端縁部５ｂの少なくとも第１０面５ｂ
′および端面５Ｃに錫めっき層１１’を形成し、その後
水洗、乾燥して、ブランク５を収納がツクスＳ５より取
出す。

以上のようにして端縁部５ａ、５ｂに第８図に示すよう
に錫めっき層１１’を形成されたブランク５は、缶胴体
成形機により丸められ、第１の面５　ａ’および５　ｂ
’が夫々内面（又は外面）および外面（又は内面）にな
るようにして端縁部５ａ＋５ｂを重ね合せられた後、公
知のマツシュ電気溶接法により酸化防止のため不活性ガ
ス雰囲気（例えば窒素ガス）中で溶接されて、第６図、
第７図に示すように錫めっき層１１で被覆くれた側面接
合部６を有する溶接缶胴体１０に形成される。溶接時の
加熱により、錫めっき層１１′の錫は地鉄と反応して、
その一部又は大部分が錫鉄合金（ＦｅＳ；２を主とする
）となる。

本発明によるティンフリースチール溶接缶胴体は、側面
接合部の少なくとも２重巻締部となるべき部分以外の表
面が、耐食性にすぐれた錫鉄合金もしくは錫鉄合金およ
び錫よりなる層によって被覆されているので、その上に
塗布された補修膜を通して浸透する水分によって側面接
合部が腐食したり、あるいは発錆するおそれがなく、ま
た上記腐食にもとづく補修膜の剥離、さらに腐食という
悪循環を生ずるおそれがない、従って内容物中への鉄の
溶出を抑制できるという効果を有する。

さらに本発明の方法によれば、予め両面より表面クロム
被膜を鉄面が露出するまで除去した対向するブランク端
縁部に錫を被覆した後、該端縁部を重ね合せて電気溶接
することにより溶接缶胴体を製造するのであるから、溶
接後側面接合部に上記金属被覆を行なう方法にくらべて
、金属被覆の量産性に優れているという効果を有する。

以下実施例について説明する。

実施例 板厚０．２３ｍ＋、テン／？　　Ｔ　４の、内面となる
べき面に厚さ５μｍのフェノールエポキシ系焼付塗膜、
外面となるべき面にホワイトコーテイング膜をマージン
塗布法により形成されたティンフリースチール（金属ク
ロム量：　５０　ｍ９７ｍ”　、水利酸化クロム量ニク
ロム換算１５■／ｍ２）より、１２５諭×２０６簡のブ
ランク５を作製し、長さ１２５ｍｎの両端縁部５ａ、５
ｂに沿い、ミリングカッターにより表面クロム被膜４を
削除して、幅はぼ２．　Ｏ＋ｍの鉄面の露出した面５ａ
’＋５ａ“、　５　ｂ’　、　５　ｂ“を形成した。上
記ブランク５の１００枚を積重して、第１１図に示すよ
うに収納デックス１５に傾斜装入した。

先づ端縁部５ａを電解酸洗槽２９に浸漬して、ミリング
カッターによる研削のさい発生した酸化鉄被膜を除去し
た。酸洗条件は次の通りである。

酸洗液：５．０重量％　硫酸水溶液 液温：５０℃ 時　間：１０秒 電流密度：１０Ａ／ｄｍ２（ブランク側負極）次いで水
洗後、電気めっき槽２１において端縁部５ａの第１の面
５　ａ’および端面５ｃＫ電気錫めっきを行なった。め
っき条件は次の通りである。

めっき浴：硫酸錫　　　　　　　　　　４０ｇ／１３フ
ェノールスルフォン酸（６０％液として）４０９／１エ
トキシ化αナフトールスルフオン酸　　　５ｇ／ｌ浴　
　　温：　４５℃ 電流密度：　３０　Ａ／　ｄｍ２ 時　　間＝５秒 得られた錫めっき層１１’の平均厚さは２．８１７７ｍ
２であった。なおそのさい第２０面５ａ“にも平均厚さ
０．８ｇ／ｍ２の錫めっき層が形成された。端縁部５ａ
を水洗、乾燥後、収納デックス１５を側転６て、端縁部
５ｂにも同様の錫めっき層１１′を形成した。

以上のようにして端縁部５ａ、５ｂが錫めっきされたブ
ランク５の端縁部５ａ、５ｂを、その第１の面５　ａ’
　＋　５　ｂ’が表面になるようにして重ね合せて（重
ね合せ幅１．０　ｍ　）　、銅線電極を介してローラ電
極にょシマツレ−電気抵抗シーム溶接（溶接速度２０ｍ
／分、電極加圧力５０　ｋｇ　）を窒素ガス雰囲気中で
行なって、側面接合部６を有する溶接缶胴体ｌＯを製造
した。次に側面接合部６の両面をエポキシ・フェノール
・Ｉリアミド系樹脂よりなる補修膜（厚さ１０μｍ）に
よって補修した。以上の補修清缶胴体に底板を２重巻締
し、野菜ジー−スを充填後、蓋板を２重巻締して密封し
た。

（なお底板、蓋板の裏面には厚５μｍのフェノールエポ
キシ系焼付塗膜が形成されている。）これを室温で６ケ
月貯蔵後の鉄溶出量および、側面接合部６の外面の塩水
噴霧試験結果を第１表に示す。

比較例 端面部５ａ、５ｂに電解酸洗、錫めっきを施さない点を
除いては、実施例と同様にして補修清缶胴体を製造した
。その試験結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 註：（１）原子吸光度法により測定した（ｎ＝１０）。

（２）　　ＪＩＳＺ２３７１（１９５５年）法にょシ２
４時間後の発錆状態を観察した（ｎ＝１０）。

【図面の簡単な説明】

たティンフリースチールブランクの平面図、第３図は第
２図の■−■線に沿う縦断面図、第４図は第２図のブラ
ンクを丸めて端縁部を重ね合せた缶胴成形体の横断面図
、第５図は従来のティンフリースチール溶接缶胴体の側
面接合部の横断面図、第６図は本発明の一実施例である
溶接缶胴体の斜視図、第７図は第６図の■−■線に沿う
拡大横断面図、第８図は第６図の溶接缶胴体の製造に用
いられるティンフリースチールブランクの例の縦断、面
図、第９図、第１０図は第８図のブランクの製造方法を
示すだめの説明用側面図であって、第９図は１方の端縁
部に錫めっき層を形成する前の状態を、第１０図は錫め
っき層を形成した後の状態を示す図面、−第１１図は第
８図のブランクを製造するだめの装置の正面図、第１２
図は第１１図のＭ−Ｍ＠からみた底面図、第１３図は、
第３図のブランクから第８図のブランクを製造する工程
を示すブロック図である。 ４・・・表面クロム被膜、５・・・ブランク、５ａ。 ５ｂ・・・端縁部、５ａ’、５ｂ’・・・第１の面、５
ｃ・・・端面、６・・・側面接合部、６ａ・・・端部（
２重巻締、部となるべき部分）、１ｏ・・・溶接缶胴体
、１１・・・錫めっき層。 第　３　図 第４図 へｎ 第５図 第７図 ＋１ 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ティンフリースチールからなるブランクの対
   向する端縁部を重ね合せてマツシュ電気溶接法によ多接
   合し、側面接合部を形成してなる溶接缶胴体において、
   少なくとも２重巻締部となるべき部分以外の該側面接合
   部の表面が錫鉄合金もしくは錫鉄合金および錫よりなる
   層によって被覆されていることを特徴とする溶接缶胴体
   。
2. （２）　　ティンフリースチールからなるブランクの対
   向する端縁部の両面より表面クロム被膜を鉄面が露出す
   るまで除去し、鉄面の露出した該対向する端縁部の各々
   の少なくとも反対側の面および該端縁部の端面の、少な
   くとも２重巻締部となるべき部分以外の部分に、錫を被
   覆した後、該端縁部を該被覆の施された面が表面になる
   ようにして重ね合せて、不活性ガス雰囲気中でマツシー
   電気溶接することにより側面接合部を形成することを特
   徴とする溶接缶胴体の製造方法。