JPS5911000B2 - クロム酸処理鋼板の製造法 - Google Patents
クロム酸処理鋼板の製造法Info
- Publication number
- JPS5911000B2 JPS5911000B2 JP17326079A JP17326079A JPS5911000B2 JP S5911000 B2 JPS5911000 B2 JP S5911000B2 JP 17326079 A JP17326079 A JP 17326079A JP 17326079 A JP17326079 A JP 17326079A JP S5911000 B2 JPS5911000 B2 JP S5911000B2
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- JP
- Japan
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- chromic acid
- fluorine
- treated steel
- steel sheet
- type
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電解クロム酸処理鋼板、特に下層に金属クロム
、上層に水和酸化クロムを有する鋼板の製造方法に関す
るものである。
、上層に水和酸化クロムを有する鋼板の製造方法に関す
るものである。
近年、上記2層皮膜を有する電解クロム酸処理鋼板(通
称ティンフリースチール;TFS)が接着缶用材料とし
てビール、炭酸飲料分野に多用されている。
称ティンフリースチール;TFS)が接着缶用材料とし
てビール、炭酸飲料分野に多用されている。
この接着缶の場合、表面にエポキシ樹脂あるいはエポキ
シフェノール樹脂を主体とする塗料を塗布後、ナイロン
系接着剤で接着される事5 により缶体が成形され、ビ
ール、炭酸飲料の様な低温充填、低温貯蔵の缶としては
優れた性能を有していた。所が、絞りとしごき加工によ
り成形されるいわゆるDI缶の出現により、DI缶の品
質的での安10定性、外観の良、さ、コストメリットよ
りビール、炭酸飲料の分野はDI缶が使用される様にな
り、TFS接着缶はコーヒー、ジュース等の飲料、ある
いは一般食品を内容物とせざるを得なくなつた。
シフェノール樹脂を主体とする塗料を塗布後、ナイロン
系接着剤で接着される事5 により缶体が成形され、ビ
ール、炭酸飲料の様な低温充填、低温貯蔵の缶としては
優れた性能を有していた。所が、絞りとしごき加工によ
り成形されるいわゆるDI缶の出現により、DI缶の品
質的での安10定性、外観の良、さ、コストメリットよ
りビール、炭酸飲料の分野はDI缶が使用される様にな
り、TFS接着缶はコーヒー、ジュース等の飲料、ある
いは一般食品を内容物とせざるを得なくなつた。
これらの飲料缶あるいは一般食品の場合、高温充15填
あるぃは殺菌処理を行う必要がある事より、内容物の充
填された缶は90〜130℃の高温にさらされるため、
接着部の強良劣化が起り、缶胴の破損が起る心配がある
。コーヒーの場合、特に自動販売機の中で70℃前後に
長期間保存されるケ匍 −スもあり接着部の強度劣化が
問題である。接着強度の劣化は塗料−接着剤間よりも鋼
板−塗膜界面で起るため、電解クロム酸処理鋼板の品質
性能が最も重要である。本発明はこの様な加熱殺菌条件
下において塗料ク5 密着性の優れたTFSを提供する
事を目的としてTFSの製造方法を種々検討し、見出さ
れたものである。
あるぃは殺菌処理を行う必要がある事より、内容物の充
填された缶は90〜130℃の高温にさらされるため、
接着部の強良劣化が起り、缶胴の破損が起る心配がある
。コーヒーの場合、特に自動販売機の中で70℃前後に
長期間保存されるケ匍 −スもあり接着部の強度劣化が
問題である。接着強度の劣化は塗料−接着剤間よりも鋼
板−塗膜界面で起るため、電解クロム酸処理鋼板の品質
性能が最も重要である。本発明はこの様な加熱殺菌条件
下において塗料ク5 密着性の優れたTFSを提供する
事を目的としてTFSの製造方法を種々検討し、見出さ
れたものである。
本発明は下層に金属クロム、上層に水和酸化クロムを有
する電解クロムに酸処理鋼板の製造法に■0 おぃて、
クロム酸を主成分とするメッキ浴中に重量比として、F
/5≧20なる関係を満すフッ素化合物を含有し、更に
フッ素化合物としてA種フッ素化合物(NH4F、Na
F、HF、KF、NaHF2、NH4HF2)によるフ
ッ素(FA)と、B種フッ素化マ5 合物(Na2Si
F6、H2SiF6、に2SiF6、(NH4)2Si
F6、HBF4、NaBF4、KBF4、NH4BF4
)によるフッ素(FB)がFA/FBく1.0jク1−
(重量比)なる関係を満す様に含有されているメツキ浴
中にて電解する事を特徴とする。
する電解クロムに酸処理鋼板の製造法に■0 おぃて、
クロム酸を主成分とするメッキ浴中に重量比として、F
/5≧20なる関係を満すフッ素化合物を含有し、更に
フッ素化合物としてA種フッ素化合物(NH4F、Na
F、HF、KF、NaHF2、NH4HF2)によるフ
ッ素(FA)と、B種フッ素化マ5 合物(Na2Si
F6、H2SiF6、に2SiF6、(NH4)2Si
F6、HBF4、NaBF4、KBF4、NH4BF4
)によるフッ素(FB)がFA/FBく1.0jク1−
(重量比)なる関係を満す様に含有されているメツキ浴
中にて電解する事を特徴とする。
周知の如く、下層に金属クロム、上層に水和酸化クロム
皮膜を有する電解クロム酸処理鋼板の製造法としては、
特公昭41−13008にみられる如く、無水クロム酸
40〜100f/tを主体とする水溶液中に0.1〜0
.3f/tの硫酸及び1.01i/t以下のフツ素を含
む無機酸又はその水溶性塩を加えた方法、あるいは、米
国特許2686756及び米国特許2787589にお
いて無水クロム酸200たi、硫酸イオン0.3f/t
、ケイフツ素イオン1.0たi、又は日本特許1862
21においては無水クロム酸100f/t、硫酸0.5
11、ホウフツ酸111等のメツキ浴が知られている。
皮膜を有する電解クロム酸処理鋼板の製造法としては、
特公昭41−13008にみられる如く、無水クロム酸
40〜100f/tを主体とする水溶液中に0.1〜0
.3f/tの硫酸及び1.01i/t以下のフツ素を含
む無機酸又はその水溶性塩を加えた方法、あるいは、米
国特許2686756及び米国特許2787589にお
いて無水クロム酸200たi、硫酸イオン0.3f/t
、ケイフツ素イオン1.0たi、又は日本特許1862
21においては無水クロム酸100f/t、硫酸0.5
11、ホウフツ酸111等のメツキ浴が知られている。
これらの発明においては、いずれも硫酸イオンは必須の
成分として必要なものであり、メツキ浴中に人為的に添
加される。又、フツ素化合物の種類を特に限定する特別
な理由は見出されていない。本発明は高温加熱殺菌時に
おける水和酸化物の耐水性を向上させる事を目的に、皮
膜中の硫酸基の共析を可能な限り小さく抑えると共に、
酸化物自体の構造を最も望ましいものとするためのメツ
キ浴組成を見出したものである。
成分として必要なものであり、メツキ浴中に人為的に添
加される。又、フツ素化合物の種類を特に限定する特別
な理由は見出されていない。本発明は高温加熱殺菌時に
おける水和酸化物の耐水性を向上させる事を目的に、皮
膜中の硫酸基の共析を可能な限り小さく抑えると共に、
酸化物自体の構造を最も望ましいものとするためのメツ
キ浴組成を見出したものである。
以下本発明について詳述する。
本発明のメツキ浴の主な特徴はいわゆる全フツ化物浴で
あると共に、添加されるフツ素化合物の種類及び構成比
率に最も大きな特徴を有するものである。
あると共に、添加されるフツ素化合物の種類及び構成比
率に最も大きな特徴を有するものである。
メツキ浴の主成分は無水クロム酸であり、その濃度範囲
は30〜300f/t望ましくは60〜2001iが良
い。30f/t以下では電解電圧の上昇あるいは電流効
率の低下等で好ましくなく、又300f/t以上は鋼板
によるクロム酸の持出しなどロスが生じ易い欠点がある
。
は30〜300f/t望ましくは60〜2001iが良
い。30f/t以下では電解電圧の上昇あるいは電流効
率の低下等で好ましくなく、又300f/t以上は鋼板
によるクロム酸の持出しなどロスが生じ易い欠点がある
。
次に添加するフツ素化合物は、その特性上NH4F,N
aF,HF,KF,NaHF2,KHF2,NH4゛を
A種化合物、Na2SiF6,H2SiF6,K2Si
F6,(NH4)2SiF6,HBF4,NaBF4,
KBF4,NH4BF4をB種化合物と分類する事とす
る。
aF,HF,KF,NaHF2,KHF2,NH4゛を
A種化合物、Na2SiF6,H2SiF6,K2Si
F6,(NH4)2SiF6,HBF4,NaBF4,
KBF4,NH4BF4をB種化合物と分類する事とす
る。
A種化合物は電離度高く浴中にて比較的小さなイオンと
して存在し、単独でクロム酸と共に使用する場合、高い
電流効率を得る事が出来るが、水和酸化クロムは非常に
薄くせいぜい10111!/イ(C,量として)程度し
か得る事ができない。一方、B種化合物は電離度はA種
化合物より低く、浴中では比較的大きなイオンとして存
在する。このB種化合物の場合、A種化合物と特性が異
り、単独でクロム酸と共に使用される場合、電流効率小
さく、金属クロムの析出には不利であるが、水和酸化ク
ロム量を多く確保したい場合には優れた特性を有してい
る。.本発明は下層に金属クロム、上層に水和酸化クロ
ムの2層皮膜を得るための製造法に関するもので、上記
A種化合物及びB種化合物の有する両特性を結合させ、
電流効率良く、加熱殺菌条件下におぃて塗料密着性の良
いTFSを得る事を目的としている。
して存在し、単独でクロム酸と共に使用する場合、高い
電流効率を得る事が出来るが、水和酸化クロムは非常に
薄くせいぜい10111!/イ(C,量として)程度し
か得る事ができない。一方、B種化合物は電離度はA種
化合物より低く、浴中では比較的大きなイオンとして存
在する。このB種化合物の場合、A種化合物と特性が異
り、単独でクロム酸と共に使用される場合、電流効率小
さく、金属クロムの析出には不利であるが、水和酸化ク
ロム量を多く確保したい場合には優れた特性を有してい
る。.本発明は下層に金属クロム、上層に水和酸化クロ
ムの2層皮膜を得るための製造法に関するもので、上記
A種化合物及びB種化合物の有する両特性を結合させ、
電流効率良く、加熱殺菌条件下におぃて塗料密着性の良
いTFSを得る事を目的としている。
本発明においてはA種化合物として、添加されるフツ素
をFA(重量)、B種化合物として添加さるフツ素をF
B(重量)と表示すると、FA/FBく1.0を満足す
る事を必要とする。
をFA(重量)、B種化合物として添加さるフツ素をF
B(重量)と表示すると、FA/FBく1.0を満足す
る事を必要とする。
FAがFBより多い場合、水和酸化クロム量が少なくな
ると共に、乾燥前の濡れた状態ではロールとの摩擦ある
いは水洗用スプレー水の衝突等により、はげ易い水和酸
化クロム皮膜となり鋼板表面に対する均一な被覆は期待
できない。FA/FB≦1.0を満足するとこの問題は
なくなり、水和酸化クロム量の確保も容易である。FA
に対しFBが非常に多い場合、例えばFA/FB=0.
10の様な場合、水和酸化クロム付着量は十分であるが
、電流効率が8〜15%程度低くなるため電流効率的に
は好ましくない。電流効率をも確保するにはFA/FB
は0.20〜1.0の範囲内にある事が好ましい。一方
、メツキ浴中での硫酸基の問題であるが、人為的にメツ
キ浴中に硫酸基を添加しなくても、クロム酸中の不純物
としてあるいは、前処理よりの持込み等があり、メツキ
浴中には100ppm前後の硫酸基が存在する事となる
。
ると共に、乾燥前の濡れた状態ではロールとの摩擦ある
いは水洗用スプレー水の衝突等により、はげ易い水和酸
化クロム皮膜となり鋼板表面に対する均一な被覆は期待
できない。FA/FB≦1.0を満足するとこの問題は
なくなり、水和酸化クロム量の確保も容易である。FA
に対しFBが非常に多い場合、例えばFA/FB=0.
10の様な場合、水和酸化クロム付着量は十分であるが
、電流効率が8〜15%程度低くなるため電流効率的に
は好ましくない。電流効率をも確保するにはFA/FB
は0.20〜1.0の範囲内にある事が好ましい。一方
、メツキ浴中での硫酸基の問題であるが、人為的にメツ
キ浴中に硫酸基を添加しなくても、クロム酸中の不純物
としてあるいは、前処理よりの持込み等があり、メツキ
浴中には100ppm前後の硫酸基が存在する事となる
。
又、電流効率向上のため少量の硫酸基を添加する場合も
ありうる。この様にしてメツキ浴中に存在する硫酸基は
電解時に水和酸化クロム中に共析するが、高温殺菌時の
塗料密着性劣化を防止するには共析硫酸基量を最小にす
る必要がある。そのためにはメツキ浴中でのF/S≧2
0(重量比として)を満足させる必要がある事を見出し
た。F/S≧20であれば、共析する硫酸基量は最低レ
ベルとなり優れた密着性を有するものとなる。又、添加
されるフツ素化合物の合計量はクロム酸に対して2〜6
%の範囲内におさめる事により、高温耐水性が良く優れ
た密着性能を有する水和酸化クロム皮膜を得る事ができ
る。
ありうる。この様にしてメツキ浴中に存在する硫酸基は
電解時に水和酸化クロム中に共析するが、高温殺菌時の
塗料密着性劣化を防止するには共析硫酸基量を最小にす
る必要がある。そのためにはメツキ浴中でのF/S≧2
0(重量比として)を満足させる必要がある事を見出し
た。F/S≧20であれば、共析する硫酸基量は最低レ
ベルとなり優れた密着性を有するものとなる。又、添加
されるフツ素化合物の合計量はクロム酸に対して2〜6
%の範囲内におさめる事により、高温耐水性が良く優れ
た密着性能を有する水和酸化クロム皮膜を得る事ができ
る。
又、本発明により得られる水和酸化クロム皮膜は硫酸基
の含有量少く構造的にも酸・アルカリに溶解し難いもの
であるため、従来の金属クロム水和酸化クロムを有する
クロム酸処理鋼板より優れた性能、特に耐錆性能の優れ
た鋼板を得る事ができる。
の含有量少く構造的にも酸・アルカリに溶解し難いもの
であるため、従来の金属クロム水和酸化クロムを有する
クロム酸処理鋼板より優れた性能、特に耐錆性能の優れ
た鋼板を得る事ができる。
従つて、接着缶胴への適用のみでなく各種缶蓋、雑缶、
5ガロン缶等への適用が可能である。
5ガロン缶等への適用が可能である。
尚本発明における皮膜構成は下層に金属クロム、上層に
水和酸化クロムより成るものであるが、上層の水和酸化
クロム皮膜は結晶性及び/又は非結晶質クロム酸化物を
意味するものである。以下に本発明の実施例を述べる。
水和酸化クロムより成るものであるが、上層の水和酸化
クロム皮膜は結晶性及び/又は非結晶質クロム酸化物を
意味するものである。以下に本発明の実施例を述べる。
実施例 1
1 電解処理法
A種フツ素化合物からのフツ素FAとB種フツ素化合物
からのフツ素FBの比はFA/FB(重量比)=0.6
7性能試験 電解処理した試料(板厚0.17鴎)を5?Xl5Of
lBに切断しナイロン66を接着剤として200℃で6
0秒溶融圧着し、最終的に接着剤厚み50μとする。
からのフツ素FBの比はFA/FB(重量比)=0.6
7性能試験 電解処理した試料(板厚0.17鴎)を5?Xl5Of
lBに切断しナイロン66を接着剤として200℃で6
0秒溶融圧着し、最終的に接着剤厚み50μとする。
このようにして接着した試料を0.4%クエン酸溶液中
に浸漬し、オートクレーブ沖で加熱し、110℃で8時
間保定した。
に浸漬し、オートクレーブ沖で加熱し、110℃で8時
間保定した。
このようなレトルト処理を行つた後、通常の引張試験機
で200Wr1ILA面p引張速度でT字形となるよう
に、試料を引き剥し、その時の引張強度(T−Peet
強度)を測定した。
で200Wr1ILA面p引張速度でT字形となるよう
に、試料を引き剥し、その時の引張強度(T−Peet
強度)を測定した。
第1図は従来法と本発明法に接着強度の比較を示した図
である。実施例 2I電解処理法 a 浴組成 り 電解条件 性能試験 電解処理した試料(板厚0.17Fm)を5#MX15
0Fmに切断し、ナイロン66を接着剤として200℃
で60秒溶融圧着し、最終的に接着剤厚み50μとする
。
である。実施例 2I電解処理法 a 浴組成 り 電解条件 性能試験 電解処理した試料(板厚0.17Fm)を5#MX15
0Fmに切断し、ナイロン66を接着剤として200℃
で60秒溶融圧着し、最終的に接着剤厚み50μとする
。
このようにして接着した試料を0.4%クエン酸溶液中
に浸漬しオートクレーブ沖で加熱し、110℃で8時間
保定した。
に浸漬しオートクレーブ沖で加熱し、110℃で8時間
保定した。
このようなレトルト処理を行つた後、通常の引張試験機
で200m涌油の引張速度で、T字形となるように試料
を引き剥がし、その時の引張強度(T−Peet強度)
を測定した(第2図参照)。
で200m涌油の引張速度で、T字形となるように試料
を引き剥がし、その時の引張強度(T−Peet強度)
を測定した(第2図参照)。
第2図は浴中K/Sと接着強度の関係を示す図であるo
実施例 3 I電解処理法 a浴組成 フツ素化合物としては浴中F/S重量比50A種フツ素
化合物によるFA(たi)、B種フツ素化合物FB(f
/t)としたときのFA/FB重量比0.25として以
下の表の組成の浴を建浴した。
実施例 3 I電解処理法 a浴組成 フツ素化合物としては浴中F/S重量比50A種フツ素
化合物によるFA(たi)、B種フツ素化合物FB(f
/t)としたときのFA/FB重量比0.25として以
下の表の組成の浴を建浴した。
性能試験
電解処理した試料(板厚0.1711)を5fWn×1
50mに切断し、ナイロン66を接着剤として200℃
で60秒溶融圧着し、最終的に接着剤厚み50μとする
。
50mに切断し、ナイロン66を接着剤として200℃
で60秒溶融圧着し、最終的に接着剤厚み50μとする
。
このようにして接着した試料を0.4%クエン酸溶液中
に浸漬しオートクレーブ沖で加熱し、110℃で10時
間保定した。
に浸漬しオートクレーブ沖で加熱し、110℃で10時
間保定した。
このようなレトルト処理を行つた後、通常の引張試験機
で200r1m/Ml。
で200r1m/Ml。
の引張速度でT字形となるように試料を引き剥がし、そ
の時の引張強度(T−Peet強度)を測定した(第3
図参照)。第3図は各種フツ素化合物添加浴による接着
強度を示す図である。実施例 4 Cr031501.Cr3+1.21、SO4O.2l
7/T.NaFl.8f/T.HBF44.Ollを含
むメツキ浴中にて電解処理(55℃ 50クーロン/D
d)したクロム酸処理鋼板の片面にエポキシ・フエノー
ル系の塗料を45K9/Ddもう一方の面にメラミン系
塗料を707a/dイを塗布後、メラミン系塗料塗布面
を缶外面となる様に5号缶蓋を作成しtらこの缶蓋を巻
締め後、巻締め部の錆発生傾向を判定するため40℃,
85#)RHの恒温恒湿槽中にて保存し錆発生傾向を比
較した。
の時の引張強度(T−Peet強度)を測定した(第3
図参照)。第3図は各種フツ素化合物添加浴による接着
強度を示す図である。実施例 4 Cr031501.Cr3+1.21、SO4O.2l
7/T.NaFl.8f/T.HBF44.Ollを含
むメツキ浴中にて電解処理(55℃ 50クーロン/D
d)したクロム酸処理鋼板の片面にエポキシ・フエノー
ル系の塗料を45K9/Ddもう一方の面にメラミン系
塗料を707a/dイを塗布後、メラミン系塗料塗布面
を缶外面となる様に5号缶蓋を作成しtらこの缶蓋を巻
締め後、巻締め部の錆発生傾向を判定するため40℃,
85#)RHの恒温恒湿槽中にて保存し錆発生傾向を比
較した。
尚比較材として次のメツキ浴より得たクロム酸処理鋼板
を使用した。1Cr0390I,Cr3+1.0f/T
,SO4O。
を使用した。1Cr0390I,Cr3+1.0f/T
,SO4O。
8l2CrO3l5Ol,Cr33l.2l,SO4O
.3l,NaSiF64.5lこの結果、本発明による
クロム酸処理鋼板より作成された缶蓋は1ケ月以上発錆
が認められなかつたのに対し、比較材1及び?はいずれ
も20日以内に巻締め作業時に生成された塗膜欠陥部よ
り発錆が認められた。
.3l,NaSiF64.5lこの結果、本発明による
クロム酸処理鋼板より作成された缶蓋は1ケ月以上発錆
が認められなかつたのに対し、比較材1及び?はいずれ
も20日以内に巻締め作業時に生成された塗膜欠陥部よ
り発錆が認められた。
第1図は従来法と本発明法による接着強度の比較を示す
図である。
図である。
Claims (1)
- 1 下層に金属クロム、上層に水和酸化クロムを有する
電解クロム酸処理鋼板の製造法において、クロム酸を主
成分とするメッキ浴中にF/S≧20(重量比として)
なる関係を満すフッ素化合物を含有し、更にA種フッ素
化合物(NH_4F、NaF、HF、KF、NaHF_
2、KHF_2、NH_4HF_2)によるフッ素F_
AとB種フッ素化合物(Na_2SiF_6、H_2S
iF_6、K_2SiF_6、(NH_4)_2SiF
_6、HBF_4、NaBF_4、KBF_4、NH_
4BF_4)によるフッ素F_BかF_A/F_B≦1
.0(重量比)なる関係を満す様に含有されているメッ
キ浴中にて電解する事を特徴とするクロム酸処理鋼板の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17326079A JPS5911000B2 (ja) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | クロム酸処理鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17326079A JPS5911000B2 (ja) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | クロム酸処理鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5696094A JPS5696094A (en) | 1981-08-03 |
| JPS5911000B2 true JPS5911000B2 (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15957143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17326079A Expired JPS5911000B2 (ja) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | クロム酸処理鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911000B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59157296A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-06 | Kawasaki Steel Corp | 塗料密着性のすぐれたティンフリ−鋼板の判定方法 |
| US10741802B2 (en) | 2015-04-09 | 2020-08-11 | Nippon Steel Corporation | Steel foil for electrical storage device container, container for electrical storage device, and electrical storage device |
-
1979
- 1979-12-29 JP JP17326079A patent/JPS5911000B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5696094A (en) | 1981-08-03 |
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