(57)【要約】【課題】従来のクロメート処理を行うことなく、耐黄変性、塗膜密着性、及び、耐硫化黒変性により一層優れるＳｎ系合金めっき鋼板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、鋼板と、前記鋼板の少なくとも片面上に位置するＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層及び前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状Ｓｎを有する複合めっき層と、前記複合めっき層上に位置し、ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層とを有し、前記皮膜層中における前記ジルコニウム酸化物の付着量が金属Ｚｒ量で０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下であり、前記皮膜層は、Ｘ線光電子分光法によるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が、１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板と、
前記鋼板の少なくとも片面上に位置するＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層及び前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状Ｓｎを有する複合めっき層と、
前記複合めっき層上位置し、ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層と、
を有し、
前記皮膜層中における前記ジルコニウム酸化物の付着量が金属Ｚｒ量で０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下であり、
前記皮膜層は、Ｘ線光電子分光法によるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物を含む、Ｓｎ系合金めっき鋼板。
【請求項２】
前記皮膜層は、さらに錫酸化物を含む、請求項１に記載のＳｎ系合金めっき鋼板。
【請求項３】
前記錫酸化物の還元に要する電気量が０．２ｍＣ／ｃｍ２以上５．０ｍＣ／ｃｍ２以下である、請求項２に記載のＳｎ系合金めっき鋼板。
【請求項４】
前記複合めっき層が、質量％で、Ｎｉ換算量として２ｍｇ／ｍ２以上２００ｍｇ／ｍ２以下のＮｉと、Ｓｎ換算量として０．１ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下のＳｎと、を含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＳｎ系合金めっき鋼板。
【請求項５】
鋼板の少なくとも片面に、Ｎｉ及びＳｎを含み、溶融加熱処理にて一部又は全部のＮｉとＳｎの一部とが合金化せしめられたＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層と、当該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状のＳｎと、が形成された複合めっき層を有するＳｎ系合金めっき鋼板を、ジルコニウムイオンを含む溶液中への浸漬又はジルコニウムイオンを含む溶液中での陰極電解処理により、前記複合めっき層上にジルコニウム酸化物を生成させ、
当該Ｓｎ系合金めっき鋼板について電解質溶液中で陽極電解処理を実施し、
前記陽極電解処理の電気量が０．１／ｄｍ２以上６．４Ｃ／ｄｍ２以下である、Ｓｎ系合金めっき鋼板の製造方法。
【請求項６】
ｐＨが３以上１４以下である前記電解質溶液中で、陽極電解処理を実施する、請求項５に記載のＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓｎ系合金めっき鋼板及びＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｓｎ（錫）系合金めっき鋼板は、飲料缶や食缶などの容器用鋼板として、広く用いられている。これは、Ｓｎが人体に安全であり、かつ、美麗な金属であることによる。このＳｎ系合金めっき鋼板は、鋼板と塗膜との密着性や耐食性を確保や、塗装前の保管時における錫酸化物成長に伴う外観変化（黄変）を抑制するために、６価クロム酸塩の溶液を用いた電解処理や浸漬処理などのクロメート処理によって、Ｓｎ系合金めっき鋼板上にクロメート皮膜が施されることが多い。このクロメート皮膜の効果は、内容物中のＳとＳｎやＦｅが反応することにより黒色の硫化物を生成する硫化黒変の防止や、Ｓｎめっき表面の酸化を抑えることによる外観の黄変の防止や、塗装されて使用される場合における錫酸化物の凝集破壊による塗膜密着性の劣化の防止などである。
【０００３】
一方、近年、環境や安全に対する意識の高まりから、最終製品に６価クロムが含まれないことのみならず、クロメート処理自体を行わないことが求められている。しかしながら、クロメート皮膜がないＳｎ系合金めっき鋼板からなる容器用鋼板は、上述の如く、耐硫化黒変性が低下したり、錫酸化物の成長により外観が黄変したり塗膜密着性が低下したりする。
【０００４】
このため、クロメート皮膜に替わる皮膜処理をした容器用鋼板が、いくつか提案されている。
【０００５】
例えば、以下の特許文献１では、リン酸イオンとシランカップリング剤とを含有する溶液を用いた処理によって、ＰとＳｉを含む皮膜を生成させたＳｎめっき鋼板が提案されており、以下の特許文献２では、リン酸アルミニウムを含む溶液を用いた処理によって、Ａｌ及びＰと、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕの少なくとも１種と、シランカップリング剤との反応物を含む皮膜を生成させたＳｎめっき鋼板が提案されている。また、以下の特許文献３では、Ｓｎめっき上にＺｎめっきをした後にＺｎ単独めっき層が消失するまで加熱処理を施す、クロメート皮膜を有さないＳｎめっき鋼板の製造方法が提案されている。更に、以下の特許文献４及び特許文献５では、ジルコニウム、リン酸、フェノール樹脂等を含む化成処理皮膜を有する容器用鋼板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６００５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７４１７２号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９０２９２号公報
【特許文献４】特開２００７−２８４７８９号公報
【特許文献５】特開２０１０−１３７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜特許文献５で提案されている容器用鋼板やその製造方法では、耐硫化黒変性が不十分で、経時による錫酸化物の成長も十分に抑制することができず、耐黄変性や塗膜密着性に劣るという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、従来のクロメート処理を行うことなく、耐硫化黒変性、耐黄変性、及び、塗膜密着性により一層優れるＳｎ系合金めっき鋼板及びＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明者が鋭意検討した結果、Ｓｎ系合金めっき鋼板の表面に、特定のジルコニウム酸化物を含む層を生成させることで、クロメート処理を行わずに耐硫化黒変性、耐黄変性、塗膜密着性により一層優れるＳｎ系合金めっき鋼板を実現可能であることを見出した。
【００１０】
上記知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）鋼板と、
前記鋼板の少なくとも片面上に位置するＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層及び前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状Ｓｎを有する複合めっき層と、
前記複合めっき層上に位置し、ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層と、
有し、
前前記皮膜層中における前記ジルコニウム酸化物の付着量が金属Ｚｒ量で０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下であり、
前記皮膜層は、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：Ｘ線光電子分光法）によるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が、１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物を含む、Ｓｎ系合金めっき鋼板。
（２）前記皮膜層は、さらに錫酸化物を含む、（１）に記載のＳｎ系合金めっき鋼板。
（３）前記錫酸化物の還元に要する電気量が０．２ｍＣ／ｃｍ２以上５．０ｍＣ／ｃｍ２以下である（２）に記載のＳｎ系合金めっき鋼板。
（４）前記複合めっき層が、質量％で、Ｎｉ換算量として２ｍｇ／ｍ２以上２００ｍｇ／ｍ２以下のＮｉと、Ｓｎ換算量として０．１ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下のＳｎと、を含有する、（１）〜（３）のいずれか一項に記載のＳｎ系合金めっき鋼板。
（５）鋼板の少なくとも片面にＮｉ及びＳｎを含み、溶融加熱処理にて一部又は全部のＮｉとＳｎの一部とが合金化せしめられたＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層と、当該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状のＳｎと、が生成された複合めっき層を有するＳｎ系合金めっき鋼板を、ジルコニウムイオンを含む溶液中への浸漬又はジルコニウムイオンを含む溶液中での陰極電解処理により、前記複合めっき層上にジルコニウム酸化物を生成させ、
当該Ｓｎ系合金めっき鋼板について電解質溶液中で陽極電解処理を実施し、
前記陽極電解処理の電気量が０．１／ｄｍ２以上６．４Ｃ／ｄｍ２以下であるＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法。
（６）ｐＨが３以上１４以下である前記電解質溶液中で、陽極電解処理を実施する、（５）に記載のＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、従来のクロメート処理を行うことなく、耐硫化黒変性、耐黄変性、塗膜密着性により一層優れるＳｎ系合金めっき鋼板及びＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
以下で説明する本発明は、食缶、飲料缶などの缶用途その他に広く用いられる容器用鋼板と、かかる容器用鋼板の製造方法に関するものである。より詳細には、従来のクロメート処理を行うことなく、耐硫化黒変性、耐黄変性、塗膜密着性、により一層優れるＳｎ系合金めっき鋼板及びＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法に関するものである。
【００１３】
＜１．  Ｓｎ系合金めっき鋼板＞
本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、鋼板の少なくとも片方の表面上に位置する複合めっき層（Ｓｎ系合金めっき層）と、複合めっき層上に位置し、所定量のジルコニウム酸化物を含有する皮膜層と、を有する。
【００１４】
より詳細には、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、鋼板の少なくとも片面に、Ｎｉ及びＳｎを含み、溶融加熱処理にて一部又は全部のＮｉとＳｎの一部とが合金化せしめられたＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層と、かかるＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置し、島状のＳｎが生成された複合めっき層と、を有するＳｎ系合金めっき鋼板上に、ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層を有している。すなわち、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、複合めっき層上に上記皮膜層が生成されたものである。本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板において、かかる皮膜層中におけるジルコニウム酸化物の含有量は、金属Ｚｒ量で片面当たり０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下である。また、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板において、かかる皮膜層におけるジルコニウム酸化物のＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：Ｘ線光電子分光法）によるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が、１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物を含む。
【００１５】
［１．１  鋼板］
本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板に母材として用いられる鋼板は、特に規定されるものではなく、一般的な容器用鋼板に用いられている鋼板であれば、任意のものを使用可能であり、例えば、低炭素鋼や極低炭素鋼などが挙げられる。
【００１６】
［１．２  複合めっき層（Ｓｎ系合金めっき層）］
上記のような鋼板の少なくとも片面には、複合めっき層が生成される。この複合めっき層は、Ｎｉ及びＳｎを含み、溶融加熱処理にて一部又は全部のＮｉとＳｎの一部とが合金化せしめられたＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層と、かかるＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状のＳｎと、から構成されている。
【００１７】
（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層）
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層は、耐食性を向上させる効果がある。これは、電気化学的に鉄よりも貴な金属であるＮｉとＳｎとがＦｅとの合金層を生成することで、Ｆｅ自体の耐食性も向上させることによる。
【００１８】
Ｎｉによる耐食性向上の効果は、複合めっき層を鋼板上に生成するために鋼板上に生成されるＮｉめっき層又はＦｅ−Ｎｉめっき層中のＮｉの量によって決まる。Ｎｉの量が、Ｎｉ換算量として片面当たり２ｍｇ／ｍ２以上であれば、耐食性の効果が発現する。Ｎｉの量が多いほど耐食性向上の効果は増加する。Ｎｉ換算量として片面当たり２００ｍｇ／ｍ２超過となると耐食性向上の効果は飽和し、それ以上に増やしても経済的に好ましくない。また、Ｎｉ換算量として片面当たり２００ｍｇ／ｍ２以下であれば、耐硫化黒変性を優れたものとすることができる。このため、Ｎｉの量は、特に限定されないが、例えば上記を考慮すると、Ｎｉ換算量として片面当たり２ｍｇ／ｍ２以上２００ｍｇ／ｍ２以下とすることができる。Ｎｉの量は、より好ましくは、Ｎｉ換算量として片面当たり２ｍｇ／ｍ２以上１８０ｍｇ／ｍ２以下である。なお、複合めっき層中のＮｉ含有量は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層中のＮｉ含有量にも相当する。
【００１９】
［島状Ｓｎ］
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に生成される島状のＳｎは、耐食性と塗膜密着性とを向上させる効果がある。Ｓｎは、大気腐食環境下では鉄よりも貴な金属であり、バリア型皮膜としてＦｅの腐食を防ぐ一方で、酸性飲料缶のような酸性腐食環境下では、鉄を犠牲防食して、耐食性を向上させる。また、島状にＳｎが存在することで、アンカー効果、及び、海部に相当するＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層の存在による錫酸化物の成長抑制効果によって、塗膜密着性を向上させる。また、錫酸化物の成長が抑制されることで、黄変も抑制する効果がある。
【００２０】
島状Ｓｎは、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層ともに効果を発揮するため、島状ＳｎにおけるＳｎ量は、複合めっき層全体のＳｎ量と、その効果について関連する。このような島状Ｓｎによる耐食性向上効果と塗膜密着性向上効果とを発揮するには、Ｓｎの量は、特に限定されないが、例えば、複合めっき層においてＳｎ換算量として片面当たり０．１ｇ／ｍ２以上であることが好ましい。Ｓｎの量が増加するにつれて、耐食性と塗膜密着性向上の効果は増加する。一方で、Ｓｎ換算量として片面当たり１０ｇ／ｍ２以下であると、密着性の低下やコストの上昇を抑制しつつ、耐食性向上の効果を十分に得ることができる。このため、Ｓｎの量は、複合めっき層において、Ｓｎ換算量として片面当たり０．１ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。Ｓｎの量は、より好ましくは、Ｓｎ換算量として片面当たり０．２ｇ／ｍ２以上８ｇ／ｍ２以下である。
【００２１】
［１．３  ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層］
本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、上記複合めっき層の表面に、ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層を有する。かかる皮膜層中におけるジルコニウム酸化物の含有量は、金属Ｚｒ量で片面当たり０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下であり、ＸＰＳによるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が、１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物を含む。
【００２２】
なお、上記Ｚｒ３ｄ５／２とは、例えば「Ｘ線光電子分光法（表面分析化学選書）」（日本表面科学会編、日本、丸善株式会社、１９９８年７月）の８３頁に記載されているＳｎ３ｄ５／２がＳｎの電子軌道を示すことと同様に、Ｚｒの電子軌道を示す。Ｚｒ３ｄ５／２の電子軌道に着目した理由は、光イオン化断面積の大きい電子軌道であり高い光電子強度を得られるからである。
【００２３】
本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、複合めっき層の表面に上記のジルコニウム酸化物と錫酸化物とが共存する皮膜層を有することで、耐硫化黒変性、耐黄変性、塗膜密着性をより一層向上させることができる。錫酸化物のみ、又は、ジルコニウム酸化物のみでは、耐黄変性、塗膜密着性、及び、耐硫化黒変性を十分に改善出来ない。この理由は定かではないが、本発明者らの詳細な調査により以下のように考えている。
【００２４】
従来の、例えば、特許文献３又は４に示すようなＳｎめっき鋼板上にジルコニウム酸化物を生成させる方法は、陰極電解によるＳｎめっき表面からの水素発生に伴うｐＨ上昇を利用してジルコニウム酸化物をＳｎめっき表面に生成させる方法であるが、特に陰極電流密度が大きい場合においては、急激に発生する水素自体がジルコニウム酸化物のＳｎめっき表面への析出を阻害するため、粗大なジルコニウム酸化物や酸素が欠乏した不安定なジルコニウム酸化物が生成され易いと考えられる。このため、ジルコニウム酸化物を含む皮膜のバリア性は不十分となり、ＳとＳｎ、Ｆｅの反応により硫化黒変したり、経時による酸素透過により錫酸化物が成長し黄変したりする。また錫酸化物の成長に伴い塗膜密着性が劣る。発明者らの調査によると、これらの手法で生成されたジルコニウム酸化物は、ＸＰＳによるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が、１８１．９ｅＶ以上１８２．５ｅＶ未満であった。
【００２５】
そこで本発明者らは、これら粗大かつ酸素欠乏型の不安定なジルコニウム酸化物の改善を試み、ＸＰＳによるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物をＳｎ系合金めっき鋼板上に生成させることで経時による黄変や硫化黒変、塗膜密着性を改善することが出来ることが分かった。これは、従来よりも高い結合エネルギーを有するジルコニウム酸化物により、ジルコニウム化合物の安定性が増しバリア性が向上したためと推定している。
【００２６】
結合エネルギーが大きいほどジルコニウム酸化物の安定性、バリア性は向上するが、過剰である場合は塗膜密着性が劣る傾向にあることから、Ｚｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置は１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下である必要があり、１８２．６ｅＶ以上１８２．８ｅＶ以下であればより好ましい。結合エネルギー位置が１８２．５ｅＶ未満の場合、ジルコニウム酸化物の安定性、バリア性が不十分であり、耐硫化黒変性や耐黄変性に劣る。一方、結合エネルギー位置が１８２．９ｅＶを超える場合は塗膜密着性に劣るため好ましくない。なお、ＸＰＳにおいては、試料の帯電等による影響でスペクトル、さらはピーク位置がシフトする（チャージシフト）可能性があるため、試料の表面に吸着している汚染物質（有機物の炭素）によるピーク位置補正を行う。具体的には、試料の表面で検出された炭素（Ｃ１ｓ）のピーク位置が２８４．８ｅＶになるように全体のスペクトルをシフトさせた上で、Ｚｒ３ｄ５／２の結合エネルギー位置を求めた。
【００２７】
前記ジルコニウム酸化物の付着量は金属Ｚｒ量で０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下である必要がある。０．２ｍｇ／ｍ２未満である場合は耐硫化黒変性に劣り、５０ｍｇ／ｍ２を超える場合は塗膜密着性に劣る。好ましい範囲は０．５ｍｇ／ｍ２以上２５ｍｇ／ｍ２以下、より好ましい範囲は１．０ｍｇ／ｍ２以上１０ｍｇ／ｍ２以下である。上記のＺｒの付着量は、本実施形態に係る皮膜層を表面に生成させたＳｎ系合金めっき鋼板を、例えば、フッ酸と硫酸などの酸性溶液に浸漬して溶解し、得られた溶解液を高周波誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）発光分析法などの化学分析によって測定された値とする。あるいは、上記のＺｒの付着量は、蛍光Ｘ線測定によって求めても構わない。
【００２８】
また、上記皮膜層は、錫酸化物を含むことが好ましい。錫酸化物は、皮膜層にバリア性を付与する成分であり、皮膜層の耐硫化黒変性及び耐黄変性の向上に寄与する。特に、皮膜層が上述したジルコニウム酸化物と錫酸化物とを同時に含むことにより、それぞれが単独で含有される場合と比較して、耐硫化黒変性及び耐黄変性がより一層向上する。
【００２９】
上記の皮膜層における錫酸化物の還元に要する電気量は０．２ｍＣ／ｃｍ２以上５．０ｍＣ／ｃｍ２以下であることが好ましい。錫酸化物の還元に要する電気量が５．０ｍＣ／ｃｍ２以下であると、初期より黄みを帯びていたり、塗膜密着性が低下したりすることを防止することができる。一方、錫酸化物の還元に要する電気量が０．２ｍＣ／ｃｍ２以上の場合、耐硫化黒変性を十分に優れたものとすることができる。好ましくは０．５ｍＣ／ｃｍ２以上２．０ｍＣ／ｃｍ２以下である。
【００３０】
錫酸化物の還元に要する電気量は、窒素ガスのバブリング等に溶存酸素を除去した０．００１ｍｏｌ／Ｌの臭化水素酸水溶液中で０．０６ｍＡ／ｃｍ２の定電流で本発明のＳｎ系合金めっき鋼板を陰極電解し、錫酸化物を還元除去する時間と電流との積から求めることができる。
【００３１】
なお、上記のジルコニウム酸化物と錫酸化物とを含有する皮膜層は、両者の混合状態であっても酸化物の固溶体であってもよく、その存在状態を問わない。また、これらの酸化物中にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｐ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ等のような、如何なる元素が含まれていても何ら問題ない。
【００３２】
また、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、少なくとも一方の面に複合めっき層及び皮膜層を有すればよく、他方の面に、複合めっき層又は皮膜層のいずれか一方のみを有してもよいし、複合めっき層及び皮膜層の両方を有していなくてもよい。また、上記Ｓｎ系合金めっき鋼板は、両面に複合めっき層及び皮膜層を有していてもよい。また、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、上記他方の面に、他の成分で構成される層や皮膜を有していてもよい。
【００３３】
また、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板は、いかなる方法により製造されてもよいが、例えば、以下に説明するＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法により、製造することができる。
【００３４】
＜２．  Ｓｎ系合金めっき鋼板の製造方法＞
次に、本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法について説明する。本実施形態に係るＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法は、鋼板の少なくとも片面に、Ｎｉ及びＳｎを含み、溶融加熱処理にて一部又は全部のＮｉとＳｎの一部とが合金化せしめられたＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層と、当該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状のＳｎと、が形成された複合めっき層を有するＳｎ系合金めっき鋼板を、ジルコニウムイオンを含む溶液中への浸漬又はジルコニウムイオンを含む溶液中での陰極電解処理により、前記複合めっき層上にジルコニウム酸化物を生成させ、当該Ｓｎ系合金めっき鋼板について電解質溶液中で陽極電解処理を実施する。
また、前記陽極電解処理の電気量は、０．１／ｄｍ２以上６．４Ｃ／ｄｍ２以下である。
なお、本実施形態においては、上記陰極電解処理に先立ち、鋼板を準備するとともに、鋼板の少なくとも片面上に複合めっき層を形成する。
【００３５】
［２．１  鋼板の準備］
まず、Ｓｎ系合金めっき鋼板の母材となる鋼板を準備する。用いる鋼板の製造方法や材質は、特に規定されるものではなく、例えば、鋳造から熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、調質圧延等の工程を経て製造されたものを挙げることができる。
【００３６】
［２．２  複合めっき層の形成］
次いで、鋼板の少なくとも一方の表面上に、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に、島状のＳｎが生成された複合めっき層を形成する。
複合めっき層は、鋼板上に下地となるＮｉめっき層又はＦｅ−Ｎｉめっき層を形成し、更にこのＮｉめっき層又はＦｅ−Ｎｉめっき層の上にＳｎめっき層を形成した後、加熱溶融処理を施すことで生成される。つまり、溶融加熱処理によって、鋼板のＦｅと、Ｎｉめっき層のＮｉと、Ｓｎめっき層の一部のＳｎと、が合金化して、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層が生成されるとともに、残部のＳｎめっき層が島状Ｓｎとなる。
【００３７】
Ｎｉめっき及びＦｅ−Ｎｉめっきの方法としては、特に規定するものではないが、公知の電気めっき法を用いることが可能であり、例えば、硫酸浴や塩化物浴を用いためっき法を挙げることができる。
【００３８】
Ｓｎめっきを、上記Ｎｉめっき層又はＦｅ−Ｎｉめっき層の表面に施す方法としては、特に規定するものではないが、例えば公知の電気めっき法が好ましい。電気めっき法としては、例えば、周知のフェロスタン浴やハロゲン浴やアルカリ浴などを用いた電解法を利用することができる。
【００３９】
Ｓｎめっき後には、Ｓｎの融点である２３１．９℃以上に、めっきされた鋼板を加熱する加熱溶融処理を施す。この加熱溶融処理によって、Ｓｎめっきが溶融して、下地のＮｉめっき層又はＦｅ−Ｎｉめっき層と合金化し、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層が生成され、更に、島状のＳｎ層が生成される。
【００４０】
以下では、本実施形態に係るジルコニウム酸化物を含有する皮膜層の生成方法について、説明する。
【００４１】
［２．３  陰極電解処理］
本実施形態に係る皮膜層を生成するためには、まず、Ｓｎ系合金めっき鋼板の複合めっき層上に対して、ジルコニウム酸化物を含有するジルコニウム酸化物層を生成する。
【００４２】
ジルコニウム酸化物を含有するジルコニウム酸化物層は、ジルコニウムイオンを含む溶液中にＳｎ系合金めっき鋼板を浸漬する、又は、ジルコニウムイオンを含む溶液中で陰極電解処理を行うことにより、Ｓｎ合金系めっき鋼板上に生成することができる。ただし、浸漬処理では、下地であるＳｎ系合金めっき鋼板の表面がエッチングされることでジルコニウム酸化物を含有するジルコニウム酸化物層が生成されるため、その付着量が不均一になりやすく、また、処理時間も長くなるため、工業生産的には不利である。一方、陰極電解処理では、強制的な電荷移動及び鋼板界面での水素発生による表面清浄化とｐＨ上昇による付着促進効果も相まって、均一な皮膜を得ることができる。更に、この陰極電解処理において、処理液中に硝酸イオンとアンモニウムイオンとが共存することにより、数秒から数十秒程度の短時間処理が可能であることから、工業的には極めて有利である。従って、本実施形態に係るジルコニウム酸化物を含有するジルコニウム酸化物層の生成には、陰極電解による方法を利用することが好ましい。
【００４３】
陰極電解処理を実施する溶液中のジルコニウムイオンの濃度は、生産設備や生産速度（能力）に応じて適宜調整すればよいが、例えば、ジルコニウムイオン濃度は、１００ｐｐｍ以上４０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、ジルコニウムイオンを含む溶液中には、フッ素イオン、アンモニウムイオン、硝酸イオン、硫酸イオンなど、他の成分が含まれていても何ら問題ない。
【００４４】
ここで、陰極電解する溶液（陰極電解液）の液温は、特に規定するものではないが、例えば、１０℃以上５０℃以下の範囲とすることが好ましい。５０℃以下で陰極電解を行うことにより、非常に細かい粒子により生成された、緻密で均一な皮膜組織の生成が可能となる。また、液温が５０℃以下とすることにより、生成されるジルコニウム酸化物皮膜組織中における欠陥、割れ、マイクロクラック等の発生を防止し、塗膜密着性の低下を防止することができる。また、液温が１０℃以上である場合には、皮膜の生成効率良好なものとすることができ、かつ、夏場など外気温が高い場合であっても溶液の冷却を不要とすることができ、経済的である。
【００４５】
また、陰極電解液のｐＨは、特に規定するものではないが、３以上５以下であることが好ましい。ｐＨが３以上であれば、ジルコニウム酸化物の生成効率を優れたものとすることができ、ｐＨが５以下であれば、溶液中に沈殿が多量に発生することを防止し、連続生産性を良好にすることができる。
【００４６】
なお、陰極電解液のｐＨを調整したり電解効率を上げたりするために、陰極電解液中に、例えば硝酸、アンモニア水等を添加してもよい。
【００４７】
また、陰極電解する際の電流密度は、例えば、０．０５Ａ／ｄｍ２以上５０Ａ／ｄｍ２以下にすることが好ましい。電流密度が０．０５Ａ／ｄｍ２以上である場合には、ジルコニウム酸化物の生成効率を十分に高くすることができ、安定的なジルコニウム酸化物を含有する皮膜層の生成が可能となり、耐硫化黒変性や耐黄変性、塗装後耐食性を十分に優れたものとすることができる。電流密度が５０Ａ／ｄｍ２以下である場合には、ジルコニウム酸化物の生成効率を適度にすることができ、粗大かつ密着性に劣るジルコニウム酸化物の生成を抑制することができる。より好ましい電流密度の範囲は、１Ａ／ｄｍ２以上１０Ａ／ｄｍ２以下である。
【００４８】
なお、ジルコニウム酸化物層の生成に際して、陰極電解の時間は、問うものではない。狙いとするＺｒ付着量に対し、電流密度に応じて適宜陰極電解の時間を調整すればよい。
【００４９】
陰極電解に用いられる溶液の溶媒としては、例えば、蒸留水等を使用することができるが、蒸留水等の水に規定されるものではなく、溶解する材料や生成方法等に応じて、適宜選択することが可能である。
【００５０】
陰極電解中のジルコニウムは、例えば、Ｈ２ＺｒＦ６のようなジルコニウム錯体をジルコニウムの供給源として使用できる。上記のようなＺｒ錯体中のＺｒは、陰極電極界面におけるｐＨの上昇によりＺｒ４＋となって陰極電解液中に存在する。このようなＺｒイオンは、陰極電解液中で更に反応し、ジルコニウム酸化物となる。電解液中にリン酸を含む場合は、リン酸ジルコニウムが生成する場合もある。
【００５１】
また、陰極電解する際の通電パターンとしては、連続通電であっても断続通電であっても何ら問題はない。
【００５２】
陰極電解時には陰極電解に用いる溶液と鋼板の相対流速を５０ｍ／分以上とすることが好ましい。相対流速が５０ｍｐ分以上であれば、通電時の水素発生に伴う鋼板表面のｐＨを均一としやすく、粗大なジルコニウム酸化物が生成することを抑制できる。なお、相対流速の上限は特に規定するものではない。
【００５３】
［２．４  陽極電解処理］
本実施形態に係るジルコニウム酸化物を含有する皮膜層は、上記のジルコニウム酸化物を含有するジルコニウム酸化物層を生成させたＳｎ系合金めっき鋼板を、電解質溶液中で陽極電解処理することで得られる。なお、このような陽極電解処理により、通常、上述したジルコニウム酸化物に加えて、錫酸化物も同時に生成する。用いられる電解質溶液は、具体的な成分については特に規定するものではないが、液性については、弱酸性からアルカリ性の電解質溶液とすることが好ましい。ここでいう中性からアルカリ性の電解質とは、ｐＨが３以上１４以下の処理液のことを意味する。ｐＨがこの範囲であれば、電解質溶液中での複合めっき層の溶解が緩やかとなるため、本実施形態に係る安定型錫酸化物を含有する皮膜層を安定に生成することができる。
【００５４】
上記の陽極電解のための電解質溶液（処理液）の例として、アルカリ及びアルカリ土類金属の水酸化物や炭酸塩、リン酸塩、有機酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩などを挙げることができ、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、二リン酸ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、一酒石酸アンモニウム、硫酸ナトリウムなどがある。これらの成分の濃度は、特に規定するものではなく、電気伝導度として０．１Ｓ／ｍ以上を満たす濃度とすることが好ましい。濃度の上限も特に規定はしないが、濃度が大き過ぎる場合は保管時に沈殿し、配管詰まり等の障害を引き起こす可能性があるため、各電解質の０℃における溶解度以下とすることが好ましい。上記成分の濃度は、好ましくは、電気伝導度で０．５Ｓ／ｍ以上４Ｓ／ｍ以下を満たす濃度であり、より好ましくは、電気伝導度で１Ｓ／ｍ以上２．５Ｓ／ｍ以下を満たす濃度である。なお、電気伝導度は、市販の電気伝導度計を用いて測定すればよく、例えば、東亜ディーケーケー株式会社製の電気伝導率セルＣＴ−２７１１２Ｂ等を用いることが可能である。
【００５５】
前記陽極電解処理の電気量は０．１Ｃ／ｄｍ２以上６．４Ｃ／ｄｍ２以下であることが好ましい。電気量が０．１Ｃ／ｄｍ２以上の場合、電気量を十分な量とすることができ、本実施形態に係るジルコニウム酸化物を含有する皮膜層を安定的に得ることができる。電気量が６．４Ｃ／ｄｍ２以下である場合は、錫酸化物の過度の増加を防止し、外観が黄みを帯びることを防止できる。より好ましい範囲は、０．２Ｃ／ｄｍ２以上３．２Ｃ／ｄｍ２以下、より一層好ましい範囲は０．４Ｃ／ｄｍ２以上２．０Ｃ／ｄｍ２以下である。
【００５６】
陽極電解する溶液の液温は、特に規定するものではないが、好ましくは５℃以上６０℃以下の範囲であり、さらに好ましくは１５℃以上５０℃以下の範囲である。温度が十分に高い場合には、電解効率を十分なものとすることができ、本実施形態に係るジルコニウム酸化物及び錫酸化物を容易に生成させることができる。一方、温度を上記上限値以下とすることにより、溶液の蒸発を防止し、作業性や操業安定性を良好にすることができる。
【００５７】
陽極電解する際の電流密度は、特に規定するものではないが、例えば、０．２Ａ／ｄｍ２以上１０Ａ／ｄｍ２以下の範囲とすることが好ましい。電流密度が０．２Ａ／ｄｍ２以上１０Ａ／ｄｍ２以下である場合には、本実施形態に係る安定型錫酸化物を均一かつ安定に生成できる。具体的には、電流密度が０．２Ａ／ｄｍ２以上である場合には、電解処理時間を比較的短くすることができ、複合めっき層の溶解に伴う塗装後耐食性の低下を防止することができる。一方、電流密度が１０Ａ／ｄｍ２以下である場合には、Ｓｎ系合金めっき鋼板上での水素発生を抑制し、ｐＨ上昇に伴うＳｎめっき層の溶解を防止することができるため生産効率上好ましく、均一な錫酸化物生成により耐硫化黒変性や耐黄変性を十分なものとすることができる。好ましい電流密度範囲は、１．０Ａ／ｄｍ２以上５Ａ／ｄｍ２以下である。
【００５８】
陽極電解の時間については、特に規定するものではない。電流密度や電極長さや生産速度（通板速度）に応じて、任意に決めることが可能である。
【００５９】
陽極電解に用いられる溶液の溶媒としては、例えば、蒸留水等を使用することができるが、蒸留水等の水に制限されるものではない。また、陽極電解する際の通電パターンとしては、連続通電であっても断続通電であっても何ら問題はない。
【実施例】
【００６０】
実施例及び比較例を示しながら、本発明に係るＳｎ系合金めっき鋼板及びその製造方法について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、あくまでも本発明に係るＳｎ系合金めっき鋼板及びその製造方法の一例にすぎず、本発明に係るＳｎ系合金めっき鋼板及びその製造方法が下記の例に限定されるものではない。
【００６１】
＜試験材＞
板厚０．２ｍｍの低炭素冷延鋼板に対し、前処理として、電解アルカリ脱脂、水洗、希硫酸浸漬酸洗、水洗した後、硫酸浴にてＮｉめっきをした。Ｎｉの付着量は、Ｎｉ換算量で片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上３００ｍｇ／ｍ２以下の範囲とした。更に、Ｎｉめっきの上に、フェノールスルホン酸浴を用いて、電気Ｓｎめっきを施した。Ｓｎの付着量は、Ｓｎ換算量で片面当たり０．０８ｇ／ｍ２以上１５ｇ／ｍ２以下の範囲とした。このように作製したＮｉめっき層及びＳｎめっき層を有する鋼板を加熱溶融処理して、複合めっき層の生成されたＳｎ系合金めっき鋼板を作製した。なお、複合めっき層中のＮｉ及びＳｎの付着量は、複合めっき層生成後の鋼板を１０％硝酸に浸漬して、Ｎｉ及びＳｎを含む複合めっき層を溶解し、得られた溶解液中のＮｉ及びＳｎをＩＣＰ発光分析法（リガク社製ＺＳＸ  Ｐｒｉｍｕｓ）で求めることで特定した。
【００６２】
上記のように作製したＳｎ系合金めっき鋼板を、フッ化ジルコニウムを含む水溶液中で陰極電解し、Ｓｎ系合金めっき鋼板上にジルコニウム酸化物層を生成した。電流密度、流速、ｐＨ、浴温は適宜変更した。Ｚｒ付着量は、蛍光Ｘ線法（リガク社製ＺＳＸ  Ｐｒｉｍｕｓ）により測定することで特定した。
【００６３】
更に、ジルコニウム酸化物層を生成させたＳｎ系合金めっき鋼板を、電気伝導度２．０Ｓ／ｍの炭酸水素ナトリウム溶液中で陽極電解し、皮膜層を生成させた。浴温は２５℃とし、かつ、陽極電解の電流密度は２Ａ／ｄｍ２とした。なお、一部の水準においては、陽極電解液の種類や陽極電解条件を変えた。陽極電解時間は、適宜調整した。なお、陽極電解の処理液のｐＨをガラス電極で測定し、液性が弱酸性からアルカリ性である（ｐＨが３〜１４の範囲に含まれる）場合を○と記すとともに、液性が酸性である（ｐＨが３未満である）場合を△と記した。なお、比較として、ジルコニウム酸化物のみ生成させ陽極電解をしない試験材も作製した。
【００６４】
このように作製したＳｎ系合金めっき鋼板の錫酸化物の還元に要する電気量は、窒素ガスのバブリング等に溶存酸素を除去した０．００１ｍｏｌ／Ｌの臭化水素酸水溶液中で０．０６ｍＡ／ｃｍ２の定電流で本発明のＳｎ系合金めっき鋼板を陰極電解し、錫酸化物を還元除去する時間と電流との積から求めた。
【００６５】
以上のように作製したＳｎ系合金めっき鋼板について、以下に示す種々の評価をした。
【００６６】
［付着量］
片面当たりのＺｒ付着量は、蛍光Ｘ線法（リガク社製ＺＳＸ  Ｐｒｉｍｕｓ）で求めた。
【００６７】
［ＸＰＳでのピーク位置］
ＸＰＳ（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ製ＰＨＩ  Ｑｕａｎｔｅｒａ  ＳＸＭ）によりＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置を調べた。ピーク位置の決定に際しては、試料の表面で検出された炭素（Ｃ１ｓ）のピーク位置が２８４．８ｅＶになるように全体のスペクトルをシフトさせた上で、Ｚｒ３ｄ５／２の結合エネルギー位置を求めた。
【００６８】
［耐黄変性］
上記＜試験材＞に記載の方法で作製したＳｎ系合金めっき鋼板を、４０℃、相対湿度８０％に保持した恒温恒湿槽中に４週間載置する湿潤試験を行い、湿潤試験前後における色差ｂ＊値の変化量△ｂ＊を求めて、評価した。△ｂ＊が１以下であれば◎とし、１超過２以下であれば○とし、２超過３以下であれば△とし、３を超過していれば×とし、評価「◎」、「○」、「△」を合格とした。また、Δｂ＊の値が２以下であっても、湿潤試験前（初期）のｂ＊値が４以上の場合は「△」とした。ｂ＊は、市販の色差計であるスガ試験機製ＳＣ−ＧＶ５を用いて測定し、ｂ＊の測定条件は、光源Ｃ、全反射、測定径３０ｍｍである。
【００６９】
［塗膜密着性］
塗膜密着性は、以下のようにして評価した。
上記＜試験材＞に記載の方法で作製したＳｎ系合金めっき鋼板を、［耐黄変性］に記載の方法で湿潤試験した後、表面に、市販の缶用エポキシ樹脂塗料を乾燥質量で７ｇ／ｍ２塗布し、２００℃で１０分焼き付け、２４時間室温に置いた。その後、得られたＳｎ系合金めっき鋼板に対し、鋼板表面に達する傷を碁盤目状に入れ（３ｍｍ間隔で縦横７本ずつの傷）、その部位のテープ剥離試験をすることで評価した。テープ貼り付け部位の碁盤目部分の塗膜（試験面）が全く剥離していなければ◎、試験面の塗膜の１０％以下が剥離していれば○、試験面の１０％超２０％以下の塗膜が剥離していれば△、試験面の２０％超の塗膜が剥離していれば×とし、評価「◎」、「○」、「△」を合格とした。
【００７０】
［耐硫化黒変性］
耐硫化黒変性は、以下のようにして評価した。
上記［塗膜密着性］に記載の方法で作製及び湿潤試験したＳｎ系合金めっき鋼板の表面に、市販の缶用エポキシ樹脂塗料を乾燥質量で７ｇ／ｍ２塗布した後、２００℃で１０分焼き付け、２４時間室温に置いた。その後、得られたＳｎ系合金めっき鋼板を所定のサイズに切断し、リン酸二水素ナトリウムを０．３％、リン酸水素ナトリウムを０．７％、Ｌ−システイン塩酸塩を０．６％からなる水溶液中に浸漬し、密封容器中で１２１℃・６０分のレトルト処理を行い、試験後の外観から評価した。
試験前後で外観の変化が全く認められなければ◎とし、僅かに（試験面の５％以下に）黒変が認められれば○、試験目の５％超１０％以下の領域に黒変が認められれば△、試験面の１０％超過の領域に黒変が認められれば×とし、評価「◎」、「○」、「△」を合格とした。
【００７１】
［塗装後耐食性］
塗装後耐食性は、以下のようにして評価した。
上記［塗膜密着性］に記載の方法で作製及び湿潤試験したＳｎ系合金めっき鋼板の表面に、市販の缶用エポキシ樹脂塗料を乾燥質量で７ｇ／ｍ２塗布した後、２００℃で１０分焼き付け、２４時間室温に置いた。その後、得られたＳｎ系合金めっき鋼板を所定のサイズに切断し、市販のトマトジュースに６０℃で７日間浸漬した後の錆の発生有無を、目視にて評価した。錆が全く認められなければ「◎」、錆が試験面の５％以下の領域に認められれば「○」、錆が試験面の５％超の領域に認められれば「×」とし、評価「◎」、「○」を合格とした。
【００７２】
＜実施例１＞
表１、表２は、Ｎｉめっき付着量及びＳｎめっき付着量とジルコニウム酸化物の付着量及びジルコニウム酸化物のＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギー位置、錫酸化物量を変化させた場合の結果を示す。
【００７３】
【表１】
2018135570.tif 000002
【００７４】
【表２】
2018135570.tif 000003
【００７５】
上記表１、表２から明らかなように、本発明の範囲であるＡ１〜Ａ２５は、いずれの性能も良好である。一方、比較例であるａ１〜ａ４は、耐硫化黒変性、耐黄変性、塗膜密着性、塗装後耐食性のいずれかが劣ることがわかる。
【００７６】
＜実施例２＞
表３は、錫酸化物の還元に要する電気量が異なる場合の結果を示す。本発明で規定する条件に則して作製した発明例Ｂ１〜Ｂ１８の性能は、いずれも良好である。
【００７７】
【表３】
2018135570.tif 000004
【００７８】
＜実施例３＞  
表４は、陽極電解の電気量を種々変更した場合の結果を示す。陰極電解の条件としては、フッ化ジルコニウムを含む水溶液中のジルコニウムイオン濃度を１４００ｐｐｍ、電流密度を３．０Ａ／ｍ２、流速を２００ｍ／分、ｐＨを４．０、浴温は３５℃とした。陽極電解の処理液に使う電解質には炭酸水素ナトリウムを用い、電気伝導度は２．０Ｓ／ｍ、浴温は２５℃とした。
【００７９】
本発明で規定する条件に則して作製した発明例Ｃ１〜Ｃ２０は、いずれの性能も良好である。一方、比較例ｃ１〜ｃ３は、本発明で規定する条件に即さない場合であり、耐硫化黒変性、耐黄変性、塗膜密着性のいずれかが劣ることがわかる。
【００８０】
【表４】
2018135570.tif 000005
【００８１】
＜実施例４＞
表５は陽極電解に使う処理液に種々の電解質を用い浴のｐＨを変更した場合の結果を示す。Ｎｉめっきの片面当たりのＮｉ付着量は２５ｍｇ／ｍ２、Ｓｎめっきの片面当たりのＳｎ付着量は１．０ｇ／ｍ２とした。陰極電解の条件としては、電流密度は３．０Ａ／ｍ２、流速は２００ｍ／分、ｐＨは４．０、浴温は３５℃とし、陽極電解時の通電量は１．６Ｃ／ｄｍ２、浴温は２５℃とした。
本発明で規定する条件に則して作製した発明例Ｄ１〜Ｄ１４の性能は、いずれも良好である。
【００８２】
【表５】
2018135570.tif 000006
【００８３】
＜実施例５＞
表６は陽極電解に使う処理液の電気伝導度、浴温、また、陽極電解の電流密度を種々変更した場合の結果である。Ｎｉめっきの片面当たりのＮｉ付着量は２５ｍｇ／ｍ２、Ｓｎめっきの片面当たりのＳｎ付着量は１．０ｇ／ｍ２とした。陽極電解の電解質には炭酸水素ナトリウムを用いた。陰極電解の条件としては、フッ化ジルコニウムを含む水溶液中のジルコニウムイオン濃度を１４００ｐｐｍ、電流密度を３．０Ａ／ｍ２、流速を２００ｍ／分、ｐＨを４．０、浴温を３５℃とした。
本発明で規定する条件に則して作製した発明例Ｅ１〜Ｅ１９の性能は、いずれも良好である。
【００８４】
【表６】
2018135570.tif 000007
【００８５】
表７〜１０は陰極電解条件を種々変更した場合の結果である。なお、表７、８には、陰極電解条件等の製造条件を、表９、１０には、得られたＳｎ系合金めっき鋼板の物性等を示した。Ｎｉめっきの片面当たりのＮｉ付着量は２５ｍｇ／ｍ２、Ｓｎめっきの片面当たりのＳｎ付着量は１．０ｇ／ｍ２とした。一部のサンプルについてはＮｉ付着量とＳｎ付着量を増減した。
本発明で規定する条件に則して作製した発明例Ｆ１〜Ｆ３４の性能は、いずれも良好である。
【００８６】
【表７】
2018135570.tif 000008
【００８７】
【表８】
2018135570.tif 000009
【００８８】
【表９】
2018135570.tif 000010
【００８９】
【表１０】
2018135570.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、鋼板と、当該鋼板の少なくとも片面上に位置するＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層及び前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上に位置する島状Ｓｎを有する複合めっき層と、前記複合めっき層上に位置し、ジルコニウム酸化物を含有する皮膜層と、を有し、前記皮膜層中における前記ジルコニウム酸化物の付着量が金属Ｚｒ量で０．２ｍｇ／ｍ２以上５０ｍｇ／ｍ２以下であり、前記皮膜層がＸＰＳによるＺｒ３ｄ５／２の結合エネルギーのピーク位置が、１８２．５ｅＶ以上１８２．９ｅＶ以下であるジルコニウム酸化物を含む、Ｓｎ系合金めっき鋼板は、従来のクロメート処理を必要とせずに、耐黄変性、塗膜密着性、耐硫化黒変性に優れることから、環境にやさしい缶用材料として、食缶、飲料缶などに広く用いることができ、産業上の利用価値が極めて高いものである。