JPS61104099A - 表面処理鋼板およびその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、塗料ぬれ性、耐スマツジ性、塗料密着性お
よび耐藏化性などの表面特性に優れた表面処理鋼板およ
びその製造方法に関するものである。

（従来の技術） ぶつきは、一般に耐食性、美観などに優れることが必要
とされるが、とくに食料臼や飲料缶などととして用いら
れるぶりきには、上記の他に表面特性として以下に列記
するような４つの性質が要求されている。

（１）飲料缶などには塗装がｆＩｉだれるので、塗装時
における塗料ぬれ性が良いこと。

（２）塗装された塗料の密着性が良いこと。

（３）製造時にぶりき表面に発生し易いスマツジと呼ば
れている表面汚れの発生が少ないこと。耐スマツジ性が
悪いぶりさは一般にすべりが悪く、すり疵が・人、り易
い。

（４）魚肉やコンビーフなどの内容物に浸食されないよ
うに耐硫化性に優れていること。

しかしながらかかる４つの特性のすべてを満足するぶつ
きは、現在までのところ得られていない。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は、上
記の問題を有利に解決するものＣ１耐食性および美観だ
けでなく、上記した４つの性質のことごとくを充分満足
する表面性状に優れた表面処理鋼板およびその製造方法
を提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） ざて発明者らは、上記した賭間頭の解決につき、ぶりき
表面の酸化錫層および表面クロムの上記各表面特性に及
ぼす影響度に着目し１種々の実験と検討を繰返した結果
、以下に述べる知見を得た。

（１ン塗料ぬれ性について 塗料のぬれ性の向上を図るには、ぶりきの表面自由エネ
ルギーを大きくしてやればよい。この点、酸化錫はクロ
ム酸化物よりも表面自由エネルギーが大きいので、塗料
のぬれ性な確保するには、表面クロムの被覆率を少なく
して酸化錫め露出面積を大きくする必要がある。

（２）塗料密着性 塗料をテープはく離した時のはく離面は、！酸化錫であ
るので、密着性の良否は酸化錫のはく離強度に依存して
いると考えられるところ、はく離強度は、ＳｎＯ型とＳ
ｎＯ，型とではＳ　ｎＱ　Ｚ型酸化錫の方が大きい。従
って密着性の改善には、酸化錫量を才なくし、かつその
型態をＳｎＯ２型とする必要がある。

（３）耐スマツジ性 スマツジの原因は、す７０−処理でできた酸化錫で、こ
の酸化錫を重クロム酸ナトリウム中で陰極処理すること
によって発生する。また耐スマツジ性は、塗料密着性と
同様の傾向を呈し、酸化錫のはく離性−強度が高いもの
ほど良好である。従って耐スマツジ性の改善には、リフ
ロー処理でできた酸化錫を重クロム酸陰極処理する　。

前に極刀除去し、かつその形態をＳｎＯ２型とすると共
に、クロメート処ＢＩＮ被膜を均一に生成ざぜる必要が
ある。

（４）耐流化性 硫化黒変の原因は、ＳｎＳで、その発生点は主にＳｎＱ
型酸化錫と考えられるので、耐硫化性を向上ざぜるには
、酸化錫をＳｎＯ２型にすると共にクロメート処理被膜
の被覆率を上げればよいδこの発明は、上記の知見に立
脚するものである。

すなわちこの発明は、薄鋼帯表面に彼氏した金属錫表層
の酸化錫量が２．ＯｍＣ／−以下で、かつ該酸化錫中ｓ
　ｏ　ｖｏｔ％以上がＳｎＯ２で占められたぶりき上に
、クロメート処理被膜をそなえて成る表面処理鋼板であ
り、かかるクロメート処理被膜としては、被覆量がクロ
ム換算で１．０〜１５．０■／Ｉ？＋２でかつ、被覆率
が２０〜７０％とすることが好ましい。

またこの発明は、リフロー処迎後のぶりきを、アルカリ
塩中で陰極処理または酸洗後アルカリ塩もしくはクロメ
ート処理液中で陰極処理を施したのち、引き続いてクロ
メート処理液中で陰極処理を施すこと企特徴とする表面
処ＩＩｌ！鋼板の製造方法である。

（作用） 以下この発明を具体的に説明する。

（ａ）ぶりき表面の金属錫表層における酸化錫量を、２
−Ｏｍｅ　／　ｃ−以下とした理由、まず酸化錫量の定
量方法について述べると、酸化錫は金属錫の表面のみを
覆っていて、その量を直接測定することは難しい。そこ
で表面にたとえば２ｍＡｌ１度の定電流を流して酸化錫
を還元し、それに要する時間を求め、流れた電気量を処
理面積で除した値を以って表わすものとした。

その結果、酸化錫量が２．０　ｎｏ　／　ｃＷ２ｙ２超
えると、耐スマツジ性が悪化するだけでなく、密着性お
よび耐硫化性も劣化することが判明した。

［有］）上記酸化錫中、ＳｎＯ，の占める割合を６０　
ＶＯ１％以上とした理由、 ＳｎＯ，の定量化に当っては、電極電位を利用した。錫
酸化物はＳｎＯとＳｎＯ２で代表され、その他若干の５
ｎ２０．などが混入していると考えられる。そこで参照
電極として銀な用い、種々の製造条件で作成した数多く
のぶつきからランダムに多数選んで、電極電位の絶対値
が一番太さいものをＳｎＯの構成率１００％とし、一方
一番小ぎいものをＳｎＯ□が１００％を占めるものとし
、その中間の電位のものについては比例配分によってＳ
ｎＯ，の占める割合を求めた◇ その結果、酢化鍋中のＳｎＯ，量が６０　ｖｏｊ％に満
たないと、塗料密着性が劣化し、しかも耐硫化性および
耐スマツジ性にも悪影響を及ぼすことが判明した。

以上、この発明鋼板で必須髪件とする酸化錫およびその
中でのＳｎＯ２の適正量について説明゛したが、この発
明においては、その上に重ねて被成するクロメート処理
被膜につき、下記（０）の条件を満足ざぜることが所期
した目的の達成の上で一層望ましい。

（Ｃ）クロメート被膜の被覆量がクロム換算で１．０〜
１５．０ｍｇ／ｍ２２でかつ、被覆率が２０〜７０％。

耐硫化性を増すには、クロメート処理被膜の被覆量は多
いほど良好であるが、あまりに多いと塗料のぬれ性が悪
くなるため、蔑被膜の被覆量はクロム換算で１．０〜１
５．０”９／ｍ　　程度とするのが望ましい。またその
被覆率についても、被覆率′が２０％未満では耐硫化性
に劣り、一方７０％を超えると塗料ぬれ性が悪化する傾
向にあるので、２０〜７０％程度とするのが好ましい０ なお、クロメート処理被膜の被覆量および被覆率が上記
の範囲であれば、塗料密着性および耐スマツジ性に及ぼ
す影響はほとんどないことが確められている。

次にこの発明の製造方法について説明する。

一般に、めっき槽より出たぶりきの表面はポーラスであ
るので、その緻密化と表面光沢の改善のためにリフロー
処理が施される。このリフロー処理で融解、凝固したぶ
つき表面は、はぼ全域にわたってＳｎＯで覆われている
が、この被Ｎ量はかなに つ多く、従って後読のクロメート処理に至るまでの間に
、酸化錫の量や質を制御するのは難しい。

そこでこの発明法では、す７０−処理で生じたＳｎＯｒ
Ｉｌｉ化錫被膜をアルカリ塩中で陰極処理して還元除去
するかまたは硫酸スプレーまたはディッピングで乍洗除
去したのち、ぶりき板を大気にざらざないうちに重クロ
ム叡もしくはクロム酸溶液中で陽極処理を施すかまたは
アルカリ塩中で陽極処理してぶつき上の金属錫表面に、
酸化錫被膜を薄く生成だせるのである。

このようにすると生成した酸化錫の量は２．Ｏｍｅ　／
−以下となり、しかもＳｎＯ２酸化錫がその６　Ｑ　Ｖ
Ｏｔ％以上を占めるぶりきができあがる。そこでこのぶ
りきをそのまま重クロムｒｊ！Ｉまたはクロム酸溶液中
で陰極処理するクロメート処理を行い、かくして所望の
クロメート処理被膜を生成ぎぜた表面処理鋼板が得られ
るのである。

（実施例〉 実施例１ リフロー処理を経たぶりきをそれぞれ、第１図、第２図
および第８図に示した装置に通し、第１表に示した表面
性状を呈する表面処理鋼板分得た。

得られた各鋼板の表面特性について調べた結果を、第１
表に併せて示す。

なお第１図に示した装置では、炭酸す）　ＩＪウム１０
〜２０り／ｌを含む溶液中で、電気量１〜５Ｃ／　ｄｍ
”の陰極処理を施して、す７０−処理によって生じたぶ
りきの酸化錫を還元除去したのち、引き絖き電気量０．
１〜１　ｃ　７４ｍ２で陽極処理して金属錫表面にＳｎ
Ｏ２酸化錫を生成ぎせ、ついでリンス後、　Ｈａ、Ｏｒ
、０．３０〜４０９／ｌ、　Ｉ）Ｅ（３，５〜５．５の
溶液中で電気量ｏ、１〜８０／ｄｍ　　の陰極処理から
なるりｐメート処理を施した。

また第２図に示した装置では、炭戯ナトリウム１０〜２
０り／ｌを含も溶液中で；気量１〜５ｃ　／　ｄｍ２の
陰極処理を施して酸化錫を還元除去したのち、リンス処
理を施し、その後Ｈａ、０ｒ２０７３０〜４０ｇ／１％
ｐＨｆ１１．５〜５．５の溶液中で電気量０．１〜１　
ｃ　／　ｄｍ２の陰極処理を施した。

ざらに第８図に示した装置では、１５〜２６り／ｌの硫
酸のスプレーおよびディッピングによって酸化錫を除去
したのち、リンス処理し、その後Ｈａ２Ｃｒ、０７８０
〜４０り／　ｔ　、　ｐＨ３，５〜５．０の溶液中で電
気量０．１〜１　ｃ　／　ｄｍ２の陽極処理ついで電気
量０．１〜ｓ　ｃ　／　ｄｍ２の陰極処理を施した。

第１表に示した結果から明らかなように、酸化錫量がこ
の発明の上限を超える比較材（試料番号１）では、耐ス
マツジ性に劣り、また酸化錫量は好適でもＳｎＯｚ占有
率がこの発明の下限に満たないもの（試料番号２）では
、塗料の密着性に劣っていた。

これに対しこの発明に従う表面処理鋼板はいずれも、耐
硫化性、塗料ぬれ性、塗料密着性および耐スマツジ性と
も良好であり、中でもクロメート処理被膜の被覆量およ
び被覆率がこの発明の好適範囲を満足した場合には、と
りわけ優れた成績が得られた。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、耐食性や美観を有するだけ
でなく、塗料ぬ、れ性、耐スマツジ性、塗料密着性およ
び耐硫化性など食料缶や飲料缶に要求される表面特性の
ことごとくを兼ね備えた表面処理鋼板を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はいずれも、この発明法の実施に用いて好適
な処理装置の模式図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄鋼帯表面に被成した金属錫表層の酸化錫量が２．
   ０ｍｃ／ｃｍ＾２以下で、かつ該酸化錫中６０ｖｏｌ％
   以上がＳｎＯ＿２で占められたぶりき上に、クロメート
   処理被膜をそなえて成る表面処理鋼板。 ２、クロメート処理被膜の被覆量が、クロム換算で１．
   ０〜１５．０ｍｇ／ｍ＾２でありかつ、該被膜の被覆率
   が２０〜７０％である特許請求の範囲第１項記載の表面
   処理鋼板。 ３、リフロー処理後のぶりきを、アルカリ塩中で陰極処
   理または酸洗後、アルカリ塩またはクロメート処理液中
   で陽極処理したのち、引き続いてクロメート処理液中で
   陰極処理を施すことを特徴とする表面処理鋼板の製造方
   法。