JPS6311689A - Ｄｉ缶用鋼板 - Google Patents
Ｄｉ缶用鋼板Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ブリキＤＩ缶用綱板に関し、特にこれにメ
ッキを施してＤＩ加工性、耐ダイス摩耗性、耐蝕性に優
れるＤＩ缶用メッキ鋼板を得るための鋼板に関する。
ッキを施してＤＩ加工性、耐ダイス摩耗性、耐蝕性に優
れるＤＩ缶用メッキ鋼板を得るための鋼板に関する。
而して、この明細書で鋼板とは、メッキが施される前又
はメッキ層を除いた原板をいい、メッキ鋼板とはメッキ
がほどこされた鋼板をいう。またＤＩ缶とは、絞り（Ｄ
ｒａｗ） と扱き（ｒｒｏｎｉｎｇ） との加工で形成
した２ピ一ス缶であり、ＤＩ加工とは前記絞りと扱きに
より２ピ一ス缶を形成するための加工であり、ＤＩ加工
性とはＤＩ加工の容易性をいう。
はメッキ層を除いた原板をいい、メッキ鋼板とはメッキ
がほどこされた鋼板をいう。またＤＩ缶とは、絞り（Ｄ
ｒａｗ） と扱き（ｒｒｏｎｉｎｇ） との加工で形成
した２ピ一ス缶であり、ＤＩ加工とは前記絞りと扱きに
より２ピ一ス缶を形成するための加工であり、ＤＩ加工
性とはＤＩ加工の容易性をいう。
ＤＩ缶は炭酸飲料その他の飲料物等を充填するために使
用されているが、その材料であるＤＩ缶用メッキ鋼板は
、冷間圧延後の鋼板を焼鈍し、ダルロールで調質圧延を
施し、次いで錫メッキを施すことにより製造されている
。
用されているが、その材料であるＤＩ缶用メッキ鋼板は
、冷間圧延後の鋼板を焼鈍し、ダルロールで調質圧延を
施し、次いで錫メッキを施すことにより製造されている
。
錫メッキは耐蝕性を与えるとともに、ＤＩ加工時の潤滑
剤としての機能を果たしているが、近年ＤＩ缶製造にお
けるコストダウンをはかるために錫メツキ量の減少化が
進められている。
剤としての機能を果たしているが、近年ＤＩ缶製造にお
けるコストダウンをはかるために錫メツキ量の減少化が
進められている。
ところで、ＤＩ缶用メフキ鋼板には、ＤＩ加工性、ダイ
スの摩耗減少化、耐蝕性が要求されるが、錫メツキ量を
減少させると上記性能を悪化させることになる。即ち、
錫メツキ量が減少すると潤滑機能の低下によりＤＩ加工
性が劣化し、これに伴ってダイス寿命が短くなり、また
当然のことながら耐蝕性が悪くなる。
スの摩耗減少化、耐蝕性が要求されるが、錫メツキ量を
減少させると上記性能を悪化させることになる。即ち、
錫メツキ量が減少すると潤滑機能の低下によりＤＩ加工
性が劣化し、これに伴ってダイス寿命が短くなり、また
当然のことながら耐蝕性が悪くなる。
このような問題点を解決するものとしていくつかの従来
技術が開示されている。例えば、特開昭５４−１５０３
３１号公報では、放電ダル加工法或いはショツトブラス
ト法により加工されたダルロールを使用して鋼板を調質
圧延し、錫メッキして、ＤＩ缶用メッキ鋼板を製造する
にあたり、前記ダルロールの表面粗度が１．５０μｍ未
満ではＤＩ加工時に錫切れを起こして潤滑不良が発生し
、また表面粗度が３．５０を超えると加工エネルギは減
少するが、ＤＩ缶底部の外観不良や耐錆性不良の原因と
なるとしている。またカットオフレベルが１．２０μｍ
未満では錫メツキ付着力が小さくなって潤滑機能が低下
し、１．３０μｍを超えると錫メツキ付着力を強めるが
、その効果は小さく経済的に不利であるとしている。さ
らに、ＰＰＩ（１インチあたりの山数・Ｐｅａｋ Ｐａ
ｒ Ｉｎｃｈ）が２００未満では、１山の断面積が大き
くなり、扱き加工による硬化が著しくなり、成形エネル
ギが増大するとしている。
技術が開示されている。例えば、特開昭５４−１５０３
３１号公報では、放電ダル加工法或いはショツトブラス
ト法により加工されたダルロールを使用して鋼板を調質
圧延し、錫メッキして、ＤＩ缶用メッキ鋼板を製造する
にあたり、前記ダルロールの表面粗度が１．５０μｍ未
満ではＤＩ加工時に錫切れを起こして潤滑不良が発生し
、また表面粗度が３．５０を超えると加工エネルギは減
少するが、ＤＩ缶底部の外観不良や耐錆性不良の原因と
なるとしている。またカットオフレベルが１．２０μｍ
未満では錫メツキ付着力が小さくなって潤滑機能が低下
し、１．３０μｍを超えると錫メツキ付着力を強めるが
、その効果は小さく経済的に不利であるとしている。さ
らに、ＰＰＩ（１インチあたりの山数・Ｐｅａｋ Ｐａ
ｒ Ｉｎｃｈ）が２００未満では、１山の断面積が大き
くなり、扱き加工による硬化が著しくなり、成形エネル
ギが増大するとしている。
これらのことから、同公報記載の発明では、表面粗度が
１．５０〜３．５０μｍ、カットオフレベル１．２０〜
１．３０ ａｍで且つＰＰＩが２００以上に製造された
ダルロールを用いて調質圧延し、錫メッキすると、この
ＤＩ缶用メッキ鋼板はＤＩ加工性が向上し、またダイス
寿命が延びるとしている。
１．５０〜３．５０μｍ、カットオフレベル１．２０〜
１．３０ ａｍで且つＰＰＩが２００以上に製造された
ダルロールを用いて調質圧延し、錫メッキすると、この
ＤＩ缶用メッキ鋼板はＤＩ加工性が向上し、またダイス
寿命が延びるとしている。
また、特開昭５５−１５８８３８号公報では、ＤＩ缶用
メンキ鋼板の表面粗度が小さくなるほど錫被覆率が大き
くなってダイス摩耗は減少し、反面、粗度が大きくなる
とストリップアウト性が良くなることから、ＤＩ缶用メ
ッキ綱板の粗度を、２０ μｉｎ （ＲＭＳ）以下とし
、また摩擦係数０．１２以下の油を塗布することにより
、ダイス寿命とストリップアウト性がよくなるとしてい
る。
メンキ鋼板の表面粗度が小さくなるほど錫被覆率が大き
くなってダイス摩耗は減少し、反面、粗度が大きくなる
とストリップアウト性が良くなることから、ＤＩ缶用メ
ッキ綱板の粗度を、２０ μｉｎ （ＲＭＳ）以下とし
、また摩擦係数０．１２以下の油を塗布することにより
、ダイス寿命とストリップアウト性がよくなるとしてい
る。
さらに特開昭５５−５０４８５号公報では、表面粗度を
大きくするとＤＩ加工性は向上するが、ＤＩ加工時にメ
ッキ鋼板表面の凸部において鉄が露出して耐蝕性が悪化
することから、ブリキ原板（鋼板）の表面粗度Ｒａを、
Ｒａ≦０．４μｍとし設定レベル０．２５μｍにおける
ＰＰＩとすることにより、上記問題点を解決できるとし
ている。
大きくするとＤＩ加工性は向上するが、ＤＩ加工時にメ
ッキ鋼板表面の凸部において鉄が露出して耐蝕性が悪化
することから、ブリキ原板（鋼板）の表面粗度Ｒａを、
Ｒａ≦０．４μｍとし設定レベル０．２５μｍにおける
ＰＰＩとすることにより、上記問題点を解決できるとし
ている。
以上のように、従来技術においてはＤＩ加工性の向上、
耐ダイス摩耗性の向上、耐蝕性の向上などの性能を全て
満足する技術はなく、これらを全て満足させるには相反
する現象が生じることになる。
耐ダイス摩耗性の向上、耐蝕性の向上などの性能を全て
満足する技術はなく、これらを全て満足させるには相反
する現象が生じることになる。
即ち、表面粗度を小さくすると、凸部が小さいためにＤ
Ｉ加工時での凸部における鉄（原板）露出がなくなって
耐蝕性が向上し、また錫被覆率が大きくなってダイスの
摩耗も減少するが、一方、凹部が小さいために加工時に
発生する錫摩耗粉が凹部に逃げなくなり（トラップ性が
悪化して）ダイス（及びポンチ）とメッキ鋼板との摺動
面に摩耗粉が挟まれることによる「かじり」が発生する
。
Ｉ加工時での凸部における鉄（原板）露出がなくなって
耐蝕性が向上し、また錫被覆率が大きくなってダイスの
摩耗も減少するが、一方、凹部が小さいために加工時に
発生する錫摩耗粉が凹部に逃げなくなり（トラップ性が
悪化して）ダイス（及びポンチ）とメッキ鋼板との摺動
面に摩耗粉が挟まれることによる「かじり」が発生する
。
このため、ＤＩ缶用メッキ鋼板に擦り傷や焼付きが発生
して、品質と加工性とを低下させる。
して、品質と加工性とを低下させる。
これに対して表面粗度を大きくすると、加工エネルギが
減少してＤＩ加工性が同上するとともにストリップアウ
ト性もよくなるが、錫被覆率が小さくなってダイスの摩
耗が増大するとともに、凸部での鉄露出によって耐蝕性
が劣化する。さらに粗度を大きくすると上記の現象に加
えて缶底部の外観不良を引き起こす。
減少してＤＩ加工性が同上するとともにストリップアウ
ト性もよくなるが、錫被覆率が小さくなってダイスの摩
耗が増大するとともに、凸部での鉄露出によって耐蝕性
が劣化する。さらに粗度を大きくすると上記の現象に加
えて缶底部の外観不良を引き起こす。
この発明は、得失が相反するという前記の問題点を解決
して、ＤＩ加工性、耐ダイス摩耗性、耐蝕性のいずれに
も優れるＤＩ缶用メッキ鋼板を得るためのＤＩ缶用鋼板
とすることを目的としている。
して、ＤＩ加工性、耐ダイス摩耗性、耐蝕性のいずれに
も優れるＤＩ缶用メッキ鋼板を得るためのＤＩ缶用鋼板
とすることを目的としている。
この発明は、前記目的を達成するために、■表面の中心
線平均粗さＲａを０．１〜４．０μｍの範囲にする。
線平均粗さＲａを０．１〜４．０μｍの範囲にする。
■表面粗さを構成する微視的形態を、
（ａｌ平坦な山頂面を有する断面台形状の山部と、（ｂ
）山部の周囲の全部又は一部を取り囲むように形成され
た溝状の谷部と、 （Ｃ１各山部の間であって且つ谷部の外側に、その谷部
の底よりも高く且つ山部の山頂面以下の高さに形成され
た中間平坦部と によって構成する。
）山部の周囲の全部又は一部を取り囲むように形成され
た溝状の谷部と、 （Ｃ１各山部の間であって且つ谷部の外側に、その谷部
の底よりも高く且つ山部の山頂面以下の高さに形成され
た中間平坦部と によって構成する。
■隣合う山部の平均中心間距離をＳｍ、谷部の外縁の平
均直径をＤ、山部の平坦な山頂面の平均直径をｄとする
とき、前記平均中心間距離Ｓｍと前記平均直径りとの関
係を、 １．０≦Ｓ ｍ ／ Ｄ≦１．７ とし、且つ前記平均直径ｄの寸法を、 ３０μｍ≦ｄ≦５００ｕｍ とする範囲に設定する。
均直径をＤ、山部の平坦な山頂面の平均直径をｄとする
とき、前記平均中心間距離Ｓｍと前記平均直径りとの関
係を、 １．０≦Ｓ ｍ ／ Ｄ≦１．７ とし、且つ前記平均直径ｄの寸法を、 ３０μｍ≦ｄ≦５００ｕｍ とする範囲に設定する。
上記■〜■の条件を備えた構成によってＤＩ缶用鋼板を
構成する。
構成する。
レーザビームのような高密度エネルギ源を用いてダル仕
上げしたロールにより調質圧延して、鋼板における表面
粗度を構成する山の頂面を平坦とし、また山と山との間
の中間平坦部を多くする。
上げしたロールにより調質圧延して、鋼板における表面
粗度を構成する山の頂面を平坦とし、また山と山との間
の中間平坦部を多くする。
このため、鋼板表面に錫メッキを施し且つＤＩ加工をし
ても、ショツトブラスト法により加工されたダルロール
や放電加工されたダルロールの場合のような不規則な粗
面に比べて全ての面において優れている。
ても、ショツトブラスト法により加工されたダルロール
や放電加工されたダルロールの場合のような不規則な粗
面に比べて全ての面において優れている。
即ち、鋼板の表面粗度を大きくしても平坦部が多いので
ＤＩ缶用メッキ鋼板の錫の被覆率が高く、ダイスの摩耗
が大になることはなく、また山頂部も平坦なために鉄露
出による耐蝕性の劣化もなく、さらにＤＩ加工性も充分
に良好である。また、表面粗度を小さくしても、溝状の
谷部と、山と山との間の中間平坦部が存在するため、錫
摩耗粉のトラップ性は良好である。さらに、鋼板の粗度
が大きくても平坦部が多いため、そのメッキ鋼板は、シ
ョツトブラスト法により加工されたダルロールや放電加
工されたダルロールにより調質圧延された鋼板を基礎と
するメッキ鋼板に比べて、光の乱反射は少なくなって缶
底部の外観も良好になった。
ＤＩ缶用メッキ鋼板の錫の被覆率が高く、ダイスの摩耗
が大になることはなく、また山頂部も平坦なために鉄露
出による耐蝕性の劣化もなく、さらにＤＩ加工性も充分
に良好である。また、表面粗度を小さくしても、溝状の
谷部と、山と山との間の中間平坦部が存在するため、錫
摩耗粉のトラップ性は良好である。さらに、鋼板の粗度
が大きくても平坦部が多いため、そのメッキ鋼板は、シ
ョツトブラスト法により加工されたダルロールや放電加
工されたダルロールにより調質圧延された鋼板を基礎と
するメッキ鋼板に比べて、光の乱反射は少なくなって缶
底部の外観も良好になった。
以下に、前記作用について詳細に説明する。
（１） この発明のＤＩ缶用鋼板を製造するダルロー
ルの成形について。
ルの成形について。
まず、ダルロールを成形する手段の一例について説明す
る。これは、この発明のＤＩ缶用鋼板を圧延調質する前
段階に関する。ダルロールは、鋼板を圧延調質してこの
発明のＤＩ缶用鋼板を製造するためのロールである。
る。これは、この発明のＤＩ缶用鋼板を圧延調質する前
段階に関する。ダルロールは、鋼板を圧延調質してこの
発明のＤＩ缶用鋼板を製造するためのロールである。
初めに、高密度エネルギ源、例えばレーザにより調質圧
延用のワークロールにダル目付けを行う際の作用につい
て説明する。
延用のワークロールにダル目付けを行う際の作用につい
て説明する。
ロールを回転させながら、ロールの表面にレーザパルス
を次々に投射し、レーザエネルギによりロール表面を規
則的に溶融させて、規則的なりレータ状の凹部を形成す
る。その状態を第１図に示す。第１図において１はロー
ル３の表面に形成されたクレータ状の凹部（以下クレー
タという）であり、そのクレータ１の周囲には溶融した
ロール母材金属がロール表面よりもリング状に盛り上が
ってフランジ状の盛り上がり部（以下フランジという）
２が形成される。なおこのフランジ２を含むクレータ１
の内壁層は、ロール母材組織４に対して熱影響部５とな
っている。
を次々に投射し、レーザエネルギによりロール表面を規
則的に溶融させて、規則的なりレータ状の凹部を形成す
る。その状態を第１図に示す。第１図において１はロー
ル３の表面に形成されたクレータ状の凹部（以下クレー
タという）であり、そのクレータ１の周囲には溶融した
ロール母材金属がロール表面よりもリング状に盛り上が
ってフランジ状の盛り上がり部（以下フランジという）
２が形成される。なおこのフランジ２を含むクレータ１
の内壁層は、ロール母材組織４に対して熱影響部５とな
っている。
このようにして形成されたロール３の表面の粗面状況を
第２，３図に示す。これらの図から明らかなように、隣
合うクレータ１の間におけるフランジ２の外側の部分は
、もとのロール表面のまま平坦面６となっている。ここ
で、隣合うクレータ１の相互間の間隔は、ロール３の回
転方向にはロール３の回転速度と関連づけてレーザパル
スの周波数を制御することにより、またロール３の軸方
向に対してはロール３が１回転するごとにレーザの照射
位置をロール３軸方向へ移動させるピッチを制御するこ
とによって、調節可能である。
第２，３図に示す。これらの図から明らかなように、隣
合うクレータ１の間におけるフランジ２の外側の部分は
、もとのロール表面のまま平坦面６となっている。ここ
で、隣合うクレータ１の相互間の間隔は、ロール３の回
転方向にはロール３の回転速度と関連づけてレーザパル
スの周波数を制御することにより、またロール３の軸方
向に対してはロール３が１回転するごとにレーザの照射
位置をロール３軸方向へ移動させるピッチを制御するこ
とによって、調節可能である。
以上の説明は、高密度エネルギ源としてレーザを用いた
場合について説明したが、プラズマ又は電子ビーム等の
他の高密度エネルギ源を用いた場合も同様である。
場合について説明したが、プラズマ又は電子ビーム等の
他の高密度エネルギ源を用いた場合も同様である。
なお、前記ダルロールは高密度エネルギ源を用いてダル
目付されたものであるが、前記のようなりレータ１．フ
ランジ２．平坦面６が形成される粗面を有するダルロー
ルであれば、他の方法により製造されたものであっても
よい。即ち、この発明に係るＤＩ缶用鋼板は、特許請求
の範囲に記載されたように、その粗面形状自体に特徴を
有するものであり、その粗面を形成するダルロールの製
法に特徴を有するものではない。
目付されたものであるが、前記のようなりレータ１．フ
ランジ２．平坦面６が形成される粗面を有するダルロー
ルであれば、他の方法により製造されたものであっても
よい。即ち、この発明に係るＤＩ缶用鋼板は、特許請求
の範囲に記載されたように、その粗面形状自体に特徴を
有するものであり、その粗面を形成するダルロールの製
法に特徴を有するものではない。
（２） 前記により成形されたダルロールを用いて調
質圧延して鋼板にダル目を転写することにより、この発
明のＤＩ缶用鋼板を成形する作用について。
質圧延して鋼板にダル目を転写することにより、この発
明のＤＩ缶用鋼板を成形する作用について。
前記ダルロールをワークロールとして用いて、調質圧延
工程において、鋼板（例えば焼鈍済みの冷延鋼板）に軽
圧下率の圧延を施すことによってロールのダル目が鋼板
表面に転写され、鋼板表面に粗面が形成される。
工程において、鋼板（例えば焼鈍済みの冷延鋼板）に軽
圧下率の圧延を施すことによってロールのダル目が鋼板
表面に転写され、鋼板表面に粗面が形成される。
この過程における鋼板表面を微視的に観察すれば、第４
図に示すように、ロール３の表面のクレータ１の周囲の
ほぼ均一な高さを有するフランジ２が、鋼板７の表面に
強い圧力で押しつけられ、これによりロール３の材質よ
り軟質な鋼板７の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生
じ、ロール３のクレータ１の内側へ矢印で示すように鋼
板７の金属が流れ込んで、粗面が形成される。
図に示すように、ロール３の表面のクレータ１の周囲の
ほぼ均一な高さを有するフランジ２が、鋼板７の表面に
強い圧力で押しつけられ、これによりロール３の材質よ
り軟質な鋼板７の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生
じ、ロール３のクレータ１の内側へ矢印で示すように鋼
板７の金属が流れ込んで、粗面が形成される。
このとき、クレータ１の内側において盛り上がった鋼板
金属の山頂面８は、もとの鋼板表面のまま平坦面となり
、またロール３における隣合うクレータ１間のフランジ
２の外側の平坦面６に押し付けられた鋼板表面の部分は
そのまま中間平坦面９となり、且つ前記山頂面８は中間
平坦面９より高いか又は同じ高さとなる。従って調質圧
延後の鋼板７の表面の粗面の微視的形態は、第５，６図
に示すように、平坦な山頂面８を有する断面台形状の山
部１０と、その周囲を取り囲むように形成された連続溝
状の谷部１１と、隣合う山部１０の間であって且つ谷部
１１の外側にその谷部１１の底よりも高く且つ山部１０
の頂面８より低いか又は同じ高さに形成された中間平坦
面９とによって構成されることになる。
金属の山頂面８は、もとの鋼板表面のまま平坦面となり
、またロール３における隣合うクレータ１間のフランジ
２の外側の平坦面６に押し付けられた鋼板表面の部分は
そのまま中間平坦面９となり、且つ前記山頂面８は中間
平坦面９より高いか又は同じ高さとなる。従って調質圧
延後の鋼板７の表面の粗面の微視的形態は、第５，６図
に示すように、平坦な山頂面８を有する断面台形状の山
部１０と、その周囲を取り囲むように形成された連続溝
状の谷部１１と、隣合う山部１０の間であって且つ谷部
１１の外側にその谷部１１の底よりも高く且つ山部１０
の頂面８より低いか又は同じ高さに形成された中間平坦
面９とによって構成されることになる。
これらの説明から明らかなように、調質圧延された鋼板
の表面は、山部１００山頂面８と中間平坦面９とからな
る平坦な部分の占める割合が多くなり、山部１０と谷部
１１の間の傾斜面１３の割合は原理的に少なくなる。
の表面は、山部１００山頂面８と中間平坦面９とからな
る平坦な部分の占める割合が多くなり、山部１０と谷部
１１の間の傾斜面１３の割合は原理的に少なくなる。
これに対してショツトブラスト加工や放電加工により得
られるダルロールの場合は、粗面を形成するロール表面
の山は、第７図（ａｌ、 （ｂｌに示すように正規分布
に近い種々の山高さを有しており、従って第８図に示す
ように、調質圧延後の鋼板７には原理的に山と谷によっ
て形成される斜面の割合が多くなるのである。即ち、こ
の場合はレーザによりダル目付けされたロールによって
調質圧延されたこの発明に係る鋼板とはその表面構造及
びその形成過程が全く異なることがわかる。
られるダルロールの場合は、粗面を形成するロール表面
の山は、第７図（ａｌ、 （ｂｌに示すように正規分布
に近い種々の山高さを有しており、従って第８図に示す
ように、調質圧延後の鋼板７には原理的に山と谷によっ
て形成される斜面の割合が多くなるのである。即ち、こ
の場合はレーザによりダル目付けされたロールによって
調質圧延されたこの発明に係る鋼板とはその表面構造及
びその形成過程が全く異なることがわかる。
なお、これらの説明においては、谷部１１の形状が、山
部１０を取り囲むように連続して形成された円環状をな
すが、谷部１１としては円環状の一部が途切れて１又は
２以上の円弧状をなすものであってもよい。
部１０を取り囲むように連続して形成された円環状をな
すが、谷部１１としては円環状の一部が途切れて１又は
２以上の円弧状をなすものであってもよい。
（３）前記による形成後の鋼板に対する錫メツキ後のＤ
Ｉ加工について。
Ｉ加工について。
以上のようにして得られたＤＩ缶用鋼板に電気錫メッキ
を施した後に、そのＤＩ缶用メフキ鋼板にＤＩ加工を行
う。このＤＩ加工を模式的に示したのが第９図である。
を施した後に、そのＤＩ缶用メフキ鋼板にＤＩ加工を行
う。このＤＩ加工を模式的に示したのが第９図である。
同図において記号７で示す鋼板がＤＩ缶用鋼板であり、
この表面に錫メッキからなるメッキ層１４が形成されて
、その結果ＤＩ缶用メッキ鋼板１２を形成している。こ
のメッキ鋼板１２はショツトブラスト加工、放電加工と
比べて平坦部が多いことから、鋼板単位面積当たりの表
面積は少ない。従って、錫メツキ量が同じであれば、こ
の発明による鋼板７を用いたメッキ鋼板１２のほうが錫
メッキ層１４の厚みが大となり、ＤＩ加工時の潤滑性能
は高くなる。さらに、電気錫メッキにおいては電流密度
が高くなる凸部に錫が多く析出することが知られており
、従って錫メッキ層１４の厚みは、 頂面８の錫メッキ層１４ａをαとし、 平坦面９の錫メッキ層１４ｂをβとし、谷部１１の錫メ
ッキ層１４Ｃをγとすると、α≧β〉Ｔ の関係になるから、ＤＩ加工用のダイス（又はポンチ）
１５と接触する錫メッキ層１４ａの厚みが最も厚いため
、潤滑機能の点からもさらに有利となる。
この表面に錫メッキからなるメッキ層１４が形成されて
、その結果ＤＩ缶用メッキ鋼板１２を形成している。こ
のメッキ鋼板１２はショツトブラスト加工、放電加工と
比べて平坦部が多いことから、鋼板単位面積当たりの表
面積は少ない。従って、錫メツキ量が同じであれば、こ
の発明による鋼板７を用いたメッキ鋼板１２のほうが錫
メッキ層１４の厚みが大となり、ＤＩ加工時の潤滑性能
は高くなる。さらに、電気錫メッキにおいては電流密度
が高くなる凸部に錫が多く析出することが知られており
、従って錫メッキ層１４の厚みは、 頂面８の錫メッキ層１４ａをαとし、 平坦面９の錫メッキ層１４ｂをβとし、谷部１１の錫メ
ッキ層１４Ｃをγとすると、α≧β〉Ｔ の関係になるから、ＤＩ加工用のダイス（又はポンチ）
１５と接触する錫メッキ層１４ａの厚みが最も厚いため
、潤滑機能の点からもさらに有利となる。
また凸部である山頂面８は平坦であるため、ＤＩ加工時
に地金が露出しにくい。また錫摩耗粉１６は谷部１１に
充分トラップできるから、ダイス１５との間に「かじり
」が発生することもない。さらに、前記のように錫メッ
キ層１４が厚（、且つ錫被覆率も向上し、凸部での地金
露出もないために、鋼板７の耐蝕性も向上する。
に地金が露出しにくい。また錫摩耗粉１６は谷部１１に
充分トラップできるから、ダイス１５との間に「かじり
」が発生することもない。さらに、前記のように錫メッ
キ層１４が厚（、且つ錫被覆率も向上し、凸部での地金
露出もないために、鋼板７の耐蝕性も向上する。
また平坦部が多いことから、ショツトブラスト加工、放
電加工により粗面形成されたダルロールを用いた場合と
比べると乱反射が非常に少なく、未加工部が残る缶底部
での外観不良という不具合が生じることもない。
電加工により粗面形成されたダルロールを用いた場合と
比べると乱反射が非常に少なく、未加工部が残る缶底部
での外観不良という不具合が生じることもない。
以上の、形状と作用との関係等をまとめると第１０図の
ようになるが、この発明によるＤＩ缶用綱板を錫メッキ
し、これにより得られたＤＩ缶用メッキ鋼板にＤＩ加工
を施すと、耐蝕性。
ようになるが、この発明によるＤＩ缶用綱板を錫メッキ
し、これにより得られたＤＩ缶用メッキ鋼板にＤＩ加工
を施すと、耐蝕性。
耐ダイス摩耗性、ＤＩ加工性などの全ての点で有利とな
る。
る。
（４）調質圧延後のＤＩ缶用鋼板の表面形状について。
第１１図に示すように、鋼板７の表面に形成された谷部
１１の外縁の直径をり、頂面８の直径をｄとし、また隣
合う頂面８の平均中心間距離をＳｍとしたとき、 Ｓｍ／Ｄ＞１．０ の場合には第１１図のように、隣合う谷部１１どうしの
干渉はないが、 Ｓｍ／Ｄ＝１．０ の場合には、隣合う谷部１１の外縁どうしが接すること
になり、さらに Ｓｍ／Ｄ＜１．０ の場合には、隣合う谷部１１どうしが相互に干渉するこ
とになる。
１１の外縁の直径をり、頂面８の直径をｄとし、また隣
合う頂面８の平均中心間距離をＳｍとしたとき、 Ｓｍ／Ｄ＞１．０ の場合には第１１図のように、隣合う谷部１１どうしの
干渉はないが、 Ｓｍ／Ｄ＝１．０ の場合には、隣合う谷部１１の外縁どうしが接すること
になり、さらに Ｓｍ／Ｄ＜１．０ の場合には、隣合う谷部１１どうしが相互に干渉するこ
とになる。
これを前記ダルロール３側からの観点に立つと、前記の
３ｍ／Ｄ＜１．０
にするには、ダルロール３の前記フランジ２を干渉させ
るようにレーザパルス等を投射しなければならないから
、ダルロール３の安定した加工をすることが困難になる
。従って、 Ｓ ｍ ／ Ｄ≧１．０ とする。
るようにレーザパルス等を投射しなければならないから
、ダルロール３の安定した加工をすることが困難になる
。従って、 Ｓ ｍ ／ Ｄ≧１．０ とする。
一方、Ｓ ｍ ／ Ｄを太き（すると、第１２図に示す
ように、メッキ鋼板１２としてからのＤＩ加工時に発生
する錫摩耗粉１６が谷部１１にトラップされにくくなっ
て、いつまでもダイス１５と平坦面９との間に残留して
、ついには「かじり」が発生することになる。発明者等
の実験によれば、Ｓ ｍ ／ Ｄカ月、７を超えると上
記「かじり」が多発することが判明した。以上のことか
ら、この発明は、 １．０≦Ｓ ｍ ／ Ｄ≦１．７ とする。
ように、メッキ鋼板１２としてからのＤＩ加工時に発生
する錫摩耗粉１６が谷部１１にトラップされにくくなっ
て、いつまでもダイス１５と平坦面９との間に残留して
、ついには「かじり」が発生することになる。発明者等
の実験によれば、Ｓ ｍ ／ Ｄカ月、７を超えると上
記「かじり」が多発することが判明した。以上のことか
ら、この発明は、 １．０≦Ｓ ｍ ／ Ｄ≦１．７ とする。
一方、山頂面８はＤＩ加工時の荷重を受ける場所であり
、この山頂面８の径ｄが大きければ前記のＳ ｍ ／
Ｄの場合と同様に「かじり」の不具合が発生する。
、この山頂面８の径ｄが大きければ前記のＳ ｍ ／
Ｄの場合と同様に「かじり」の不具合が発生する。
発明者等の実験によれば、前記径ｄが５００μｍでは「
かじり」が発生し易くなることが判明している。またこ
のように径ｄが５００μｍを超える広い山頂面８を形成
するためには、ダルロール３のクレータ１の径口体も大
きくする必要があり、その場合にはクレータ１生成のた
めのレーザパルス照射に要するエネルギ量が過大となり
、必要以上に大出力のレーザ発振器を用いるか、又はロ
ール３の回転数を遅くして照射時間を長くすることが必
要になり、いずれにしても経済的に適当でないばかりか
、全体的、な処理効率や信頬性の低下を招く。従って前
記径ｄは５００μｍ以下であることが必要である。
かじり」が発生し易くなることが判明している。またこ
のように径ｄが５００μｍを超える広い山頂面８を形成
するためには、ダルロール３のクレータ１の径口体も大
きくする必要があり、その場合にはクレータ１生成のた
めのレーザパルス照射に要するエネルギ量が過大となり
、必要以上に大出力のレーザ発振器を用いるか、又はロ
ール３の回転数を遅くして照射時間を長くすることが必
要になり、いずれにしても経済的に適当でないばかりか
、全体的、な処理効率や信頬性の低下を招く。従って前
記径ｄは５００μｍ以下であることが必要である。
また山頂面８の径ｄが小さすぎれば、ＤＩ加工時におい
て地金（鋼板７）の露出による耐蝕性の劣化の問題があ
る。
て地金（鋼板７）の露出による耐蝕性の劣化の問題があ
る。
発明者等の実験によれば、径ｄが３０μｍ未満の場合に
地金露出が発生し易くなることが判明している。また径
ｄを小さくすれば、それに伴って必然的に径りの値も小
さくなるから、径ｄを小さくして、しかも前記のように Ｓ ｍ ／ Ｄ≦１．７ を満足させるためには、距離Ｓｍの値自体も小さくしな
ければならない。これはダルロール３のクレータ１間隔
を小さくしなければならないことであり、そのためには
、ロール３にレーザ加工を施す際のロール３の回転数を
極端に低くするか又はレーザパルス周波数を極端に上げ
なければならず、いずれにしても経済的に不利となる。
地金露出が発生し易くなることが判明している。また径
ｄを小さくすれば、それに伴って必然的に径りの値も小
さくなるから、径ｄを小さくして、しかも前記のように Ｓ ｍ ／ Ｄ≦１．７ を満足させるためには、距離Ｓｍの値自体も小さくしな
ければならない。これはダルロール３のクレータ１間隔
を小さくしなければならないことであり、そのためには
、ロール３にレーザ加工を施す際のロール３の回転数を
極端に低くするか又はレーザパルス周波数を極端に上げ
なければならず、いずれにしても経済的に不利となる。
これらの理由から、山部１００山頂面８の径ｄは３０μ
ｍ以上とする必要がある。
ｍ以上とする必要がある。
（５）鋼板７の中心線表面粗さＲａについて。
前記のようにこの発明ではＤＩ缶用鋼板７の粗面を形成
する微視的プロフィルを規制することが最も重要である
が、微視的プロフィルばかりでなく、鋼板７表面の粗さ
も規制する必要がある。
する微視的プロフィルを規制することが最も重要である
が、微視的プロフィルばかりでなく、鋼板７表面の粗さ
も規制する必要がある。
即ち、粗面の微視的プロフィルを前記のように規制して
も、中心線平均粗さＲａが０．１μｍ未満では、これを
基礎として形成されたＤＩ缶用メフキ鋼板において「か
じり」が発生し、また４、０μｍを超えてもＤＩ加工性
等で顕著な効果を得られず、また缶底部での外観上が好
ましくないという不具合もある。従って、この発明では
鋼板７の中心線平均粗さＲａは０．１〜４．０μｍとす
る。
も、中心線平均粗さＲａが０．１μｍ未満では、これを
基礎として形成されたＤＩ缶用メフキ鋼板において「か
じり」が発生し、また４、０μｍを超えてもＤＩ加工性
等で顕著な効果を得られず、また缶底部での外観上が好
ましくないという不具合もある。従って、この発明では
鋼板７の中心線平均粗さＲａは０．１〜４．０μｍとす
る。
この実施例では、極低炭素鋼板を冷間圧延した後連続焼
鈍したものを調質圧延して、テンパ一度１（４９°Ｈ＋
＋３０７）としたものを素材（板厚０．３４ｆｌ）とし
て用いた。また調質圧延用ワークロールとして、レーザ
パルス加工、ショツトブラスト加工及び放電加工により
ダル加工を施し且つ中心線平均粗さＲａが４〜５水準の
ダルロールを用い、これにより前記素材にダル回転写を
施して、この発明のＤＩ缶用鋼板に相当する鋼板を得た
。
鈍したものを調質圧延して、テンパ一度１（４９°Ｈ＋
＋３０７）としたものを素材（板厚０．３４ｆｌ）とし
て用いた。また調質圧延用ワークロールとして、レーザ
パルス加工、ショツトブラスト加工及び放電加工により
ダル加工を施し且つ中心線平均粗さＲａが４〜５水準の
ダルロールを用い、これにより前記素材にダル回転写を
施して、この発明のＤＩ缶用鋼板に相当する鋼板を得た
。
これらのＤＩ缶用鋼板を、前記ダルロールの種類ごとに
両面とも＃２５ （２，８ｇ／ｍ） 、 ＃５０（５，
６ｇ／ｒｙｆ）の錫目付を行ってＤＩ缶用メッキ鋼板と
した。なお、このメッキ鋼板にはりフロー処理は行って
いないが、軽くリフロー処理を施してもよい。
両面とも＃２５ （２，８ｇ／ｍ） 、 ＃５０（５，
６ｇ／ｒｙｆ）の錫目付を行ってＤＩ缶用メッキ鋼板と
した。なお、このメッキ鋼板にはりフロー処理は行って
いないが、軽くリフロー処理を施してもよい。
そして、ＤＩ缶用メッキ鋼板の各コイルから円板状に打
ち抜いたものに、絞り加工を施し、しかる後に缶側面板
厚０．１０ｍまで３段のダイスで扱き加工を行った。こ
れがＤＩ加工である。なお製缶速度は１２０缶／分であ
った。
ち抜いたものに、絞り加工を施し、しかる後に缶側面板
厚０．１０ｍまで３段のダイスで扱き加工を行った。こ
れがＤＩ加工である。なお製缶速度は１２０缶／分であ
った。
第３段目のダイスにおける扱き荷重と表面の中心線平均
粗さＲａとの関係を第１３図に示す。同図から理解でき
るように、レーザパルス加工されたダルロールにより成
形された、この発明に相当する鋼板を用いてなるＤＩ缶
用メッキ鋼板の場合（同図では単に「レーザダルｊと表
示されている。
粗さＲａとの関係を第１３図に示す。同図から理解でき
るように、レーザパルス加工されたダルロールにより成
形された、この発明に相当する鋼板を用いてなるＤＩ缶
用メッキ鋼板の場合（同図では単に「レーザダルｊと表
示されている。
第１４図も同じ。）には、他のショツトブラスト加工及
び放電加工によりダル加工されたダルロールにより成形
された鋼板を基礎とするＤＩ缶用メッキ鋼板の場合（第
１３図では単に「ショットダル」 「放電ダル」と表示
されている。第１４図も同じ。）の厚目付品（＃５０）
より扱き荷重が小さくなった。また、かじり限界粗度が
中心線平均粗さＲａにおいて０．１まで低下した。
び放電加工によりダル加工されたダルロールにより成形
された鋼板を基礎とするＤＩ缶用メッキ鋼板の場合（第
１３図では単に「ショットダル」 「放電ダル」と表示
されている。第１４図も同じ。）の厚目付品（＃５０）
より扱き荷重が小さくなった。また、かじり限界粗度が
中心線平均粗さＲａにおいて０．１まで低下した。
成形された各缶の側壁から、ｌＸ２ＣＪｌの試料を切出
し、これを２５ Ｑｍｊ！の炭酸飲料（コーラ）中に５
昼夜浸漬した。このときの炭酸飲料中に溶出した鉄量と
、中心線平均粗さＲａとの関係を第１４図に示す。その
結果、「レーザダル」鋼板の場合には他の従来例よりも
耐蝕性に優れ、且つ粗度を小さくするほど耐蝕性が向上
することが分かった。
し、これを２５ Ｑｍｊ！の炭酸飲料（コーラ）中に５
昼夜浸漬した。このときの炭酸飲料中に溶出した鉄量と
、中心線平均粗さＲａとの関係を第１４図に示す。その
結果、「レーザダル」鋼板の場合には他の従来例よりも
耐蝕性に優れ、且つ粗度を小さくするほど耐蝕性が向上
することが分かった。
以上から明らかなように、この発明のＤＩ缶用鋼板を使
用したＤＩ缶用メッキ鋼板は、錫メツキ量を減らしても
、耐蝕性、耐ダイス摩耗性、ＤＩ加工性２缶底部の外観
等において、いずれも優れることになる。
用したＤＩ缶用メッキ鋼板は、錫メツキ量を減らしても
、耐蝕性、耐ダイス摩耗性、ＤＩ加工性２缶底部の外観
等において、いずれも優れることになる。
第１図はこの発明のＤＩ缶用鋼板を調質圧延するワーク
ロールの断面拡大図、第２図は第１図のワークロール表
面の粗面プロフィルを示す模式的な断面図、第３図は第
２図の平面図、第４図は第１〜３図のワークロールによ
り調質圧延を施している状態の模式的断面図、第５図は
調質圧延されたＤＩ缶用鋼板表面の粗面のプロフィルを
示す断面図、第６図は第５図の平面図である。 また第７図（ａ）は従来のショツトブラスト加工により
ダル加工されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説
明図、第７図（′ｂ）は従来の放電加工によリダル加工
されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説明図、第
８図は従来の方法でダル加工されたロールにより調質圧
延された鋼板表面のプロフィルを示す模式的断面図であ
る。 さらに第９図はこの発明にかかるＤＩ缶用鋼板に錫メッ
キを施したものにダイス加工を施している状態を示す模
式的断面図、第１Ｏ図はこの発明のＤＩ缶用鋼板の形状
と作用効果の関係を示す説明図、第１１図はこの発明の
ＤＩ缶用鋼板の谷部外縁の直径と頂面の直径と隣合う頂
面の平均中心間距離との関係を示す平面図、第１２図は
谷部外縁の直径及び隣合う山頂面の平均中心間距離の関
係と摩耗粉のトラップ性との関係を示す模式的断面図で
ある。 第１３図は実施例における中心線平均粗さと扱き荷重と
の関係を従来例と比較したグラフ、第１４図は実施例に
おける中心線平均粗さと鉄溶出量との関係を従来例と比
較したグラフである。 Ｒａ・・・中心線平均粗さ、Ｓｍ・・・山部の平均中心
間距離、Ｄ・・・谷部の外縁の平均直径、ｄ・・・山部
の頂面の平均直径、 １・・・クレータ、２・・・フランジ、３・・・ロール
、６・・・平坦面、７・・・鋼板（ＤＩ缶用鋼板）、８
・・・山頂面、９・・・中間平坦面、１０・・・山部、
１１・・・谷部、１２・・・ＤＩ缶用メフキ鋼板、１３
・・・傾斜面、１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ） ・
・・錫メッキ層、１５・・・ダイス又はポンチ、１６・
・・摩耗粉特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也 代理人 弁理士 内 藤 嘉 昭 代理人 弁理士 清 水 正 第９図 第１４図
ロールの断面拡大図、第２図は第１図のワークロール表
面の粗面プロフィルを示す模式的な断面図、第３図は第
２図の平面図、第４図は第１〜３図のワークロールによ
り調質圧延を施している状態の模式的断面図、第５図は
調質圧延されたＤＩ缶用鋼板表面の粗面のプロフィルを
示す断面図、第６図は第５図の平面図である。 また第７図（ａ）は従来のショツトブラスト加工により
ダル加工されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説
明図、第７図（′ｂ）は従来の放電加工によリダル加工
されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説明図、第
８図は従来の方法でダル加工されたロールにより調質圧
延された鋼板表面のプロフィルを示す模式的断面図であ
る。 さらに第９図はこの発明にかかるＤＩ缶用鋼板に錫メッ
キを施したものにダイス加工を施している状態を示す模
式的断面図、第１Ｏ図はこの発明のＤＩ缶用鋼板の形状
と作用効果の関係を示す説明図、第１１図はこの発明の
ＤＩ缶用鋼板の谷部外縁の直径と頂面の直径と隣合う頂
面の平均中心間距離との関係を示す平面図、第１２図は
谷部外縁の直径及び隣合う山頂面の平均中心間距離の関
係と摩耗粉のトラップ性との関係を示す模式的断面図で
ある。 第１３図は実施例における中心線平均粗さと扱き荷重と
の関係を従来例と比較したグラフ、第１４図は実施例に
おける中心線平均粗さと鉄溶出量との関係を従来例と比
較したグラフである。 Ｒａ・・・中心線平均粗さ、Ｓｍ・・・山部の平均中心
間距離、Ｄ・・・谷部の外縁の平均直径、ｄ・・・山部
の頂面の平均直径、 １・・・クレータ、２・・・フランジ、３・・・ロール
、６・・・平坦面、７・・・鋼板（ＤＩ缶用鋼板）、８
・・・山頂面、９・・・中間平坦面、１０・・・山部、
１１・・・谷部、１２・・・ＤＩ缶用メフキ鋼板、１３
・・・傾斜面、１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ） ・
・・錫メッキ層、１５・・・ダイス又はポンチ、１６・
・・摩耗粉特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也 代理人 弁理士 内 藤 嘉 昭 代理人 弁理士 清 水 正 第９図 第１４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表面の中心線平均粗さＲａが０．１〜４．０μｍの範囲
にあり、且つ表面粗さを構成する微視的形態が、平坦な
山頂面を有する断面台形状の山部と、山部の周囲の全部
又は一部を取り囲むように形成された溝状の谷部と、各
山部の間であって且つ谷部の外側にその谷部の底よりも
高く且つ山部の山頂面以下の高さに形成された中間平坦
部とによって構成され、しかも隣合う山部の平均中心間
距離をＳｍ、谷部の外縁の平均直径をＤ、山部の平坦な
山頂面の平均直径をｄとするとき、前記平均中心間距離
Ｓｍと前記平均直径Ｄとの関係及び前記平均直径ｄの寸
法が、 １．０≦Ｓｍ／Ｄ≦１．７ ３０μｍ≦ｄ≦５００μｍ を、満足するように構成したことを特徴とするＤＩ缶用
鋼板。
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