(57)【要約】【課題】溶接性、耐食性、有機樹脂との密着性、皮膜の経時安定性（耐黄変性）に優れ、さらには製缶工程における粉状錫の発生問題を回避できる溶接缶用表面処理鋼板とその製造方法を提供する。【解決手段】鋼板の両面にＦｅ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されている。前記Ｆｅ−Ｓｎ合金層の片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の両面にＦｅ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されていることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板。
【請求項２】
鋼板の両面にＦｅ−Ｎｉ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ合金層上にＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されていることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板。
【請求項３】
前記Ｆｅ−Ｓｎ合金層または前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層の片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１または２記載の溶接缶用表面処理鋼板。
【請求項４】
冷延鋼板に焼鈍、調質圧延したのち、片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２となるように両面にＳｎめっき処理を施し、その後加熱溶融処理を施して両面の非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とし、その後、電解クロメ−ト処理により、両面の金属Ｃｒを２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で、更にその上にＣｒ水和酸化物を金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で形成させることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
【請求項５】
冷延鋼板の両面にＮｉめっき処理、焼鈍、調質圧延を順次施したのち、片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２となるように両面にＳｎめっき処理を施し、その後加熱溶融処理を施して両面の非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とし、その後、電解クロメ−ト処理により、両面の金属Ｃｒを２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で、更にその上にＣｒ水和酸化物を金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で形成させることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
【請求項６】
加熱溶融処理を施して非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満としたのち、電解質水溶液中で１〜１０Ｃ／ｄｍ２の陰極電解処理を施してから電解クロメ−ト処理により、両面の金属Ｃｒを２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で、更にその上にＣｒ水和酸化物を金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で形成させることを特徴とする請求項４または５記載の溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料缶、食品缶、一般缶等の用途に幅広く使用されているスチール溶接缶用の材料として、溶接性、耐食性、有機樹脂との密着性、皮膜の経時安定性（耐黄変性）に優れ、さらには製缶工程における粉状錫の発生問題を回避できる、溶接缶用表面処理鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製缶方式の多様化、発展は著しく、特に３ピース缶製缶分野における溶接缶の実用化は急速に進展している。３ピース缶には半田缶、接着缶、溶接缶があるが、これらの中で溶接缶は、接合部の強度が高く、接合不良に基づく漏洩缶発生率が非常に低いこと、また接合部のラップ代が小さく、外観が美麗であることおよび製缶設備投資額が少ないことなどの利点があるので好ましい技術である。
【０００３】
従来溶接缶用素材としては、Ｓｎめっき鋼板（ぶりき）、電解Ｃｒメッキ鋼板（ＴＦＳ：ティンフリースチール）などがある。ぶりきのＳｎめっき量は、溶接缶用で２８００ｍｇ／ｍ２、あるいは５６００ｍｇ／ｍ２とＳｎの使用量が多く、Ｓｎ価格の高騰などにより、製缶のコストダウンのため薄Ｓｎめっき（ＬＴＳ）化が指向されている。しかしながら、ＬＴＳにおいてはＳｎめっき量を減らしてはいるが、鋼板表面には依然として非合金化Ｓｎが残存しているため、製缶工程において非合金化Ｓｎが缶搬送レール等の機械設備と接触するところで摩擦により剥離し、粉状になって堆積するため、製缶設備の清掃頻度が高く、操業性が低下するという問題を持っている。また、非合金化Ｓｎが存在していると、表層に脆い錫酸化物層が生成、成長するため、その上に塗装や有機樹脂のラミネートを行うと、錫酸化物内部で皮膜が破壊され、有機樹脂層もろとも剥離が起こりやすいという欠点（有機樹脂との密着性が劣るという欠点）を有している。
【０００４】
この問題に対し、錫をめっきしないＴＦＳは、経済性及びコスト面から優れているとともに、粉状錫の発生や密着性低下の問題もない。しかしながら、その皮膜が金属クロム及び酸化クロムからなるクロメート皮膜から構成されており、溶接時の抵抗値が高くなるため、錫が存在する場合に比べ、溶接性が低下し、チリと呼ばれる欠陥発生が懸念される。
【０００５】
また、鋼板上にＮｉめっきとクロメート処理を行った溶接缶用表面処理鋼板の考案も見受けられ、ＴＦＳ同様、粉状錫の発生や密着性低下の問題は回避できるが、Ｎｉめっき層が硬いため、加工によってめっき皮膜に割れが生じ、クロメート処理を行っても加工部耐食性が不十分であるという欠点を有する。
【０００６】
一方、Ｓｎ付着量を低減した溶接缶用薄めっきぶりきに関する技術としては、特許文献１〜３等がある。
【０００７】
特許文献１はＮｉめっきの上にＳｎめっきを行い、塗装焼付け時の熱でＳｎめっきをＳｎ−Ｎｉ合金化させ、非合金化Ｓｎを低減しようとするものである。ＮｉによりＳｎの合金化を促進しようとするものであり、価格の高いＮｉめっき量を合金化に見合う量付着させる必要があり、コスト高になる。
【０００８】
特許文献２は、Ｎｉ下地めっき後Ｓｎめっきし、その後加熱溶融処理し、缶外面側はＳｎを完全に合金化するものであるが、缶内面には合金化していない金属Ｓｎを残存させクロメート処理を施すものである。したがって粉状錫の発生を完全に回避できるものではない。
【０００９】
特許文献３はＦｅ−Ｓｎ合金層とその上層にＮｉめっき層を有するものである。Ｎｉめっきを単独めっき層として最表層に有するため、傷や欠陥部、端面等鋼板のＦｅが露出された部分と電位差を生じ局部的に鉄が溶解し耐食性が劣る。
【特許文献１】特開昭６３−２６６０９４号公報
【特許文献２】特公平８−２６４７７号公報
【特許文献３】特開昭５９−２０５４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、溶接性、耐食性、有機樹脂との密着性、皮膜の経時安定性（耐黄変性）に優れ、さらには製缶工程における粉状錫の発生問題を回避できる、溶接缶用表面処理鋼板およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、従来のＬＴＳの思想を押し進め、錫めっき鋼板において、極限まで非合金化Ｓｎの量を少なくすることで、溶接性、耐食性、有機樹脂との密着性、皮膜の経時安定性（耐黄変性）に優れ、さらには製缶工程における粉状錫の発生問題をも回避できると考え、検討を進めた。その結果、非合金化Ｓｎの量が少ない程、有機樹脂との密着性が良好で、経時による表面黄変の問題が少なく、粉状錫の発生を防止できることがわかった。このことから、溶接缶用表面処理鋼板として、鋼板表面に合金化していない金属Ｓｎを有しない全合金化錫めっき層を設けることを想到し、本発明に至った。
【００１２】
本発明の要旨は以下に記載するとおりである。
（１）鋼板の両面にＦｅ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されていることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板。
【００１３】
（２）鋼板の両面にＦｅ−Ｎｉ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ合金層上にＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されていることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板。
【００１４】
（３）前記Ｆｅ−Ｓｎ合金層または前記Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層の片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２であることを特徴とする（１）または（２）記載の溶接缶用表面処理鋼板。
【００１５】
（４）冷延鋼板に焼鈍、調質圧延したのち、片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２となるように両面にＳｎめっき処理を施し、その後加熱溶融処理を施して両面の非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とし、その後、電解クロメ−ト処理により、両面の金属Ｃｒを２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で、更にその上にＣｒ水和酸化物を金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で形成させることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
【００１６】
（５）冷延鋼板の両面にＮｉめっき処理、焼鈍、調質圧延を順次施したのち、片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２となるように両面にＳｎめっき処理を施し、その後加熱溶融処理を施して両面の非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とし、その後、電解クロメ−ト処理により、両面の金属Ｃｒを２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で、更にその上にＣｒ水和酸化物を金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で形成させることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
【００１７】
（６）加熱溶融処理を施して非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満としたのち、電解質水溶液中で１〜１０Ｃ／ｄｍ２の陰極電解処理を施してから電解クロメ−ト処理により、両面の金属Ｃｒを２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で、更にその上にＣｒ水和酸化物を金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の範囲で形成させることを特徴とする（４）または（５）記載の溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、溶接性、耐食性、有機樹脂との密着性、皮膜の経時安定性（耐黄変性）に優れ、さらには製缶工程における粉状錫の発生問題をも回避できる溶接缶用表面処理鋼板が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の表面処理鋼板は、（１）鋼板の両面にＦｅ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されていることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板、または、（２）鋼板の両面にＦｅ−Ｎｉ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ合金層上にＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満であり、その上に２．０〜２０ｍｇ／ｍ２の金属Ｃｒ層と、更にその上に金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２のＣｒ水和酸化物が形成されていることを特徴とする溶接缶用表面処理鋼板である。
【００２０】
（１）の表面処理鋼板は、鋼板の両面にＦｅ−Ｓｎ合金層を有することで耐食性に優れる作用を奏する。また、Ｆｅ−Ｓｎ合金層上の非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とすることにより、有機樹脂との密着性に優れ、経時による有機樹脂との密着性の劣化や外観の劣化の無い鋼板が得られる。また、摩擦による粉状錫の発生を抑制できる。
【００２１】
（１）の表面処理鋼板は、冷延鋼板に焼鈍、調質圧延したのち、片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２となるように両面にＳｎめっき処理を施し、加熱溶融処理を行った後に、両面に電解クロメート処理を行うことによって製造される。
【００２２】
焼鈍は、鋼板を還元性雰囲気中で連続焼鈍処理することが好ましい。還元性雰囲気としては特に制限されず、例えばＮ２とＨ２の混合雰囲気等が挙げられる。また焼鈍温度は、６５０℃〜７５０℃で３０秒〜１０分間行われる。調質圧延は伸び率が１．５〜２％の処理を行うことが好ましい。
【００２３】
Ｓｎめっきには一般的に使用されているフェロスタン浴、ハロゲン浴、ＭＳＡ浴等のＳｎめっき浴が適用できる。Ｆｅ−Ｓｎ合金層は加熱溶融処理で形成され、めっきした金属Ｓｎを非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満となるように錫融点以上の温度に加熱保持する。具体的には抵抗加熱法又は高周波加熱法により加熱する。
【００２４】
非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とすることにより、有機樹脂との密着性に優れ、経時による有機樹脂との密着性の劣化や外観の劣化の無い鋼板が得られる。ここでいう非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満とは、ＪＩＳ  Ｇ  ３３０３−１９６９の付属書に規定される電解剥離法によるぶりきのＳｎ付着量試験方法において、電位−時間曲線において合金化していない表面Ｓｎの溶解による停滞電位が無く、直ちに合金Ｓｎ溶解電位が現れる場合を指す。
【００２５】
Ｓｎめっき付着量は片面あたり０．０１〜１．０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。０．０１ｇ／ｍ２未満ではめっきによる耐食性の効果が現れないことがあるためである。１．０ｇ／ｍ２超では加熱溶融処理で非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満にすることが難しいためである。また高速製造性の観点からは、Ｓｎ付着量は少な目のほうが望ましく、０．０１〜０．５ｇ／ｍ２が好ましい。
【００２６】
電解クロメート処理は、クロム酸、各種のクロム酸のＮａ、Ｋあるいはアンモニア塩の水溶液による陰極電解処理によって行う。特に２０〜１００ｇ／ＬのＣｒＯ３にＳＯ４イオン、Ｆイオンあるいはそれ等の混合物を添加した水溶液中で陰極電解処理する方法が優れている。金属Ｃｒ層の付着量としては、２．０〜２０ｍｇ／ｍ２であることが必要である。２．０ｍｇ／ｍ２未満の場合、有機樹脂との密着性が得られにくくなる。２０ｍｇ／ｍ２を越えると、溶接可能電流範囲が狭くなる。Ｃｒ水和酸化物の付着量としては、金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２であることが必要である。２．０ｍｇ／ｍ２未満の場合、有機樹脂との密着性が得られにくくなる。２０ｍｇ／ｍ２を越えると溶接可能電流範囲が狭くなる。
【００２７】
（２）の表面処理鋼板は、鋼板の両面にＦｅ−Ｎｉ合金層を有し、該Ｆｅ−Ｎｉ合金層上にＦｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層を有することで、耐食性、有機樹脂との密着性に優れる。すなわち、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層は緻密な構造であるため、薄くてもピンホールが少なく耐食性に優れた性質を有する。また、ＮｉはＦｅ−Ｎｉ合金層として鋼板表面に存在することによって、Ｆｅの電位をやや貴な方向にシフトし、Ｆｅの溶出速度すなわち腐食速度を低減させる効果がある。これに対してＮｉが単独のＮｉめっき層として残存する場合は、逆に貴なＮｉとＦｅあるいはＦｅ−Ｎｉ合金との間に電位差を生じ、Ｆｅの溶解を促進させ、耐食性に不利に作用する場合がある。また合金層にＮｉを含有することにより、有機樹脂との密着性も向上するが、この理由は定かではない。おそらく最表層に形成される酸化物の形態に何らかの影響を及ぼすものと考えられる。
【００２８】
（２）の表面処理鋼板は、冷延鋼板の両面にＮｉめっき処理した後、片面あたりのＳｎ付着量が０．０１〜１．０ｇ／ｍ２となるように両面にＳｎめっき処理を施し、その後加熱溶融処理することによって製造される。Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｎ合金層は加熱溶融処理で形成される。焼鈍および調質圧延をＮｉめっき処理後Ｓｎめっき処理前に行っても良いし、焼鈍および調質圧延後Ｎｉめっき処理とＳｎめっき処理を続けて行っても良い。Ｎｉめっき処理、焼鈍、調質圧延を順次施したのち、Ｓｎめっき処理を施すことがＮｉが鋼中により深く拡散するため、耐食性の点からは好ましい。
【００２９】
Ｎｉめっき処理方法は限定されない。一般的に用いられるワット浴、硫酸浴、スルファミン酸浴などを用いることができる。
【００３０】
Ｎｉめっき付着量は片面あたり０．００２〜０．１ｇ／ｍ２が好ましい。Ｎｉめっき付着量が０．００２ｇ／ｍ２未満の場合は上記に記載したような緻密な合金層が形成されなくなり、耐食性向上効果が得られなくなる。一方Ｎｉめっき付着量が０．１ｇ／ｍ２を超えた場合は、最終工程後もＮｉめっきが単独のＮｉめっき層として不必要に残存してしまい、コスト高になるだけではなく、却って耐食性を劣化させる。
【００３１】
焼鈍は、鋼板を還元性雰囲気中で連続焼鈍処理することが好ましい。還元性雰囲気としては特に制限されず、例えばＮ２とＨ２の混合雰囲気等が挙げられる。また焼鈍温度は、６５０℃〜７５０℃で３０秒〜１０分間行われる。調質圧延は伸び率が１．５〜２％の処理を行うことが好ましい。
【００３２】
Ｓｎめっきには一般的に使用されているフェロスタン浴、ハロゲン浴、ＭＳＡ浴等のＳｎめっき浴が適用できる。加熱溶融処理ではめっきした金属Ｓｎを非合金化Ｓｎ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満となるように加熱し、合金化する。具体的には抵抗加熱法又は高周波加熱法により加熱する。
【００３３】
非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とすることにより、有機樹脂との密着性に優れ、経時による有機樹脂との密着性の劣化や外観の劣化の無い鋼板が得られる。また、摩擦による粉状錫の発生を抑制できる。
【００３４】
Ｓｎめっき付着量は、前述のとおり片面あたり０．０１〜１．０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。０．０１ｇ／ｍ２未満ではめっきによる耐食性の効果が現れにくいためである。１．０ｇ／ｍ２超ではＦｅ−Ｓｎ合金にさらにＮｉが入った場合、加熱溶融処理時に金属Ｓｎをはじいて島状金属Ｓｎを形成しやすいため、非合金化Ｓｎ量を０．１ｍｇ／ｍ２未満とするのが非常に困難となりやすく、合金化するための加熱処理コストがかかる上、それ以上の耐食性効果が得られない傾向にある。
【００３５】
電解クロメート処理は、クロム酸、各種のクロム酸のＮａ、Ｋあるいはアンモニア塩の水溶液による陰極電解処理によって行う。特に２０〜１００ｇ／ＬのＣｒＯ３にＳＯ４イオン、Ｆイオンあるいはそれ等の混合物を添加した水溶液中で陰極電解処理する方法が優れている。金属Ｃｒ層の付着量としては、２．０〜２０ｍｇ／ｍ２であることが必要である。２．０ｍｇ／ｍ２未満の場合、有機樹脂との密着性が得られにくくなる。２０ｍｇ／ｍ２を越えると、溶接可能電流範囲が狭くなる。Ｃｒ水和酸化物の付着量としては、金属Ｃｒ換算で２．０〜２０ｍｇ／ｍ２であることが必要である。２．０ｍｇ／ｍ２未満の場合、有機樹脂との密着性が得られにくくなる。２０ｍｇ／ｍ２を越えると溶接可能電流範囲が狭くなる。
【００３６】
上述の各表面処理鋼板の製造方法において、加熱溶融処理後に電解質水溶液中で陰極処理することがさらに好ましい。これによって有機樹脂との密着性をさらに向上させることができる。Ｓｎめっき後すぐに金属Ｓｎ表面にはＳｎ酸化物皮膜が形成され、さらに加熱溶融処理時には合金化が下地鉄との界面から進み、表面は金属Ｓｎが高温状態にさらされるため、さらにＳｎ酸化物皮膜が形成される。加熱溶融処理後に電解質水溶液中で陰極処理することによってＳｎ酸化物皮膜を還元し、有機樹脂との密着性をさらに向上させることができる。電解質水溶液は、めっき層が溶解しないことや耐食性等に悪影響を及ぼさないことが好ましく、例えばＮａ２ＣＯ３水溶液やＮａＨＣＯ３水溶液などの中性〜弱アルカリ性水溶液が好適に使用できる。陰極処理は１〜１０Ｃ／ｄｍ２程度で行う。
【００３７】
本発明で用いる冷延鋼板（めっき原板）は、公知のめっき原板を使用できる。板厚も特に限定されないが、例えば０．１２〜０．６０ｍｍのものを使用できる。
【実施例】
【００３８】
以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
【００３９】
（製法Ａ）冷間圧延後のめっき原板（厚さ０．２ｍｍ）を電解脱脂した後、後述する（ａ）浴を用いてＮｉめっきを行い、１０ｖｏｌ％Ｈ２＋９０％ｖｏｌＮ２雰囲気中で７００℃で焼鈍し、Ｎｉめっきを拡散浸透させた。この鋼板を伸び率１．５％の調質圧延を行った後、脱脂、酸洗を行い、後述する（ｂ）浴を用いてＳｎめっきした。引き続きＳｎの融点以上の温度に加熱保持する加熱溶融処理した。その後、後述する（ｄ）浴を用いて電解クロメート処理を行った。
【００４０】
（製法Ｂ）冷間圧延後焼鈍、調質圧延を施しためっき原板（厚さ０．２ｍｍ）をアルカリ電解脱脂、硫酸酸洗した後（ａ）浴を用いてＮｉめっきを施し、さらに後述する（ｃ）浴を用いてＳｎめっきを施し、Ｓｎの融点以上の温度に加熱保持する加熱溶融処理した。その後、（ｄ）浴を用いて電解クロメート処理を行った。
【００４１】
（製法Ｃ）冷間圧延後焼鈍、調質圧延を施しためっき原板（厚さ０．２ｍｍ）をアルカリ電解脱脂、硫酸酸洗した後（ｂ）浴を用いてＳｎめっきを施し、Ｓｎの融点以上の温度に加熱保持する加熱溶融処理した。その後、（ｄ）浴を用いて電解クロメート処理を行った。
【００４２】
（製法Ｄ）冷間圧延後のめっき原板（厚さ０．２ｍｍ）を電解脱脂した後、（ａ）浴を用いてＮｉめっきを行い、１０ｖｏｌ％Ｈ２＋９０ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気中で７００℃で焼鈍し、Ｎｉめっきを拡散浸透させた。この鋼板を伸び率１．５％の調質圧延を行った後、脱脂、酸洗を行い、（ｂ）浴を用いてＳｎめっきした。引き続きＳｎの融点以上の温度に加熱保持する加熱溶融処理し、さらに３０ｇ／ｌの炭酸水素ナトリウム水溶液中で５Ｃ／ｄｍ２の陰極電解処理を行った。その後、（ｄ）浴を用いて電解クロメート処理を行った。
【００４３】
（製法Ｅ）冷間圧延後焼鈍、調質圧延を施しためっき原板（厚さ０．２ｍｍ）を電解脱脂した後、（ａ）浴を用いてＮｉめっきを行い、１０ｖｏｌ％Ｈ２＋９０ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気中で７００℃で焼鈍し、Ｎｉめっきを拡散浸透させた。この鋼板を伸び率１．５％の調質圧延を行った後、脱脂、酸洗を行い、（ｂ）浴を用いてＳｎめっきした。その後、（ｄ）浴を用いて電解クロメート処理を行った。
【００４４】
（ａ）〜（ｄ）浴の組成は下記の通りである。
（ａ）浴（Ｎｉめっき浴）
硫酸ニッケル    ２５０ｇ／ｌ
塩化ニッケル      ４５ｇ／ｌ
ほう酸            ３０ｇ／ｌ
浴温度：４０℃
電流密度：１〜３０Ａ／ｄｍ２（電解時間はＮｉめっき量により調整）
（ｂ）浴（Ｓｎめっき浴）
錫イオン濃度            ２０ｇ／ｌ
遊離メタンスルホン酸    ２５ｇ／ｌ
光沢剤                  適量
酸化防止剤              適量
浴温度：４５℃
電流密度：５〜２０Ａ／ｄｍ２（電解時間はＳｎめっき量により調整）
【００４５】
（ｃ）浴（Ｓｎめっき浴）
錫イオン濃度：３０ｇ／Ｌ
フェノールスルホン酸：２０ｇ／Ｌ（硫酸換算）
添加剤：２〜８ｇ／Ｌ
浴温度：４０℃
電流密度：５〜２０Ａ／ｄｍ２（電解時間はＳｎめっき量により調整）
（ｄ）浴（電解クロメート浴）
無水クロム酸：４０ｇ／Ｌ
硫酸イオン：０．０５〜１．０ｇ／Ｌ
浴温度：３０〜５０℃
電流密度：１〜２０Ａ／ｄｍ２（電解時間はめっき量により調整）
【００４６】
以下に、各種特性の試験方法を述べる。
１）全Ｎｉめっき量
蛍光Ｘ線分析により予め付着量既知のサンプルを測定して得た検量線を用いて求めた。
２）Ｓｎ合金めっき量、非合金化金属Ｓｎ量
ＪＩＳ  Ｇ  ３３０３−１９６９付属書の電解剥離法を用いて求めた。
【００４７】
３）Ｔピール試験（有機樹脂密着性試験）
２枚の試料表面にそれぞれエポキシ・フェノール系塗料を５０ｍｇ／ｄｍ２となるように塗装し、鋼板温度として２１０℃で１０分焼付けた後、塗装面同士をナイロンフィルムを挟んで向かい合わせにしてホットプレスにて圧着し、これを５ｍｍ幅の試験片に分割し引張り試験片を作成した。向かい合って接着された鋼板の接着強度を引張り試験機にて測定した。引張り強度が３．５ｋｇ／５ｍｍ以上を◎、１．５ｋｇ／５ｍｍ以上３．５ｋｇ／５ｍｍ未満を○、１．０ｋｇ／５ｍｍ以上１．５ｋｇ／５ｍｍ未満を△、１．０ｋｇ／５ｍｍ未満を×とした。
【００４８】
４）鉄溶出試験（耐食性試験）
試料表面にそれぞれエポキシ・フェノール系塗料を５０ｍｇ／ｄｍ２となるように塗装し、鋼板温度として２１０℃で１０分焼付けた後、４ｃｍ×８ｃｍのサイズに切り出し、裏面と端面をシールした。塗装面にカッターにて地鉄に達するまでのカット（４ｃｍ長さ）を２本入れ（クロスカット）、１．５ｍａｓｓ％ＮａＣｌ水溶液と１．５ｍａｓｓ％クエン酸水溶液を同量ずつ混合した試験液８０ｍｌに浸漬し、５５℃で４日間経過した後取り出して鉄溶出量を測定した。鉄溶出量が０．０３ｇ／ｌ以下を◎、０．０３ｇ／ｌ超０．０６ｇ／ｌ以下を○、０．０６ｇ／ｌ超０．２ｇ／ｌ未満を△、０．２ｇ／ｌ以上を×とした。
【００４９】
５）耐黄変性試験
温度６０℃、相対湿度７０％の雰囲気中で経時させ、１０日後に取り出してハンターＬａｂ系を測定した。ｂ値が５以下を○、５超〜７未満を△、７以上を×とした。
【００５０】
６）耐摩擦性試験（粉状錫生成試験）
試料表面に、一定荷重で、アルミナ製のロールを接触し、１０分間、摩擦試験を行ない、試験後の鋼板の錫付着量の減少量を求めた。１％未満の減少量のサンプルを◎、１％以上、２％以下の減少量のサンプルを○、２％を超える減少量のサンプルを×とした。
【００５１】
７）溶接性試験
ラップ代：０．４ｍｍ、加圧：４４１Ｎ（４５ｋｇｆ）、１ナゲットを形成するのに必要な入熱時間が０．９ｍｓ、溶接速度：６００缶／分の条件で、電流設定を変更して高速シーム溶接を行い、充分な溶接強度が得られる最小電流値と強入熱により溶接外観が劣化する最大電流値をそれぞれ求め、その差を溶接可能電流範囲とした。溶接強度は通常行われているテア試験で判断し、溶接外観の劣化は溶融金属の飛散を示すチリ発生の有無で判断した。溶接可能電流範囲は、溶接機の電流設定器のタップ範囲、すなわちテア試験で十分な溶接強度が得られる下限電流に対応する電流設定器のタップ値と散りが発生し始める上限電流に対応する電流設定器のタップ値の差（タップ範囲）に基づいて評価した。
溶接可能電流範囲の広さおよび溶接部の断面検鏡によるボイドの溶接欠陥の発生状況からシーム溶接性を総合的に以下のように評価した。
○：溶接可能電流範囲が４ポイント以上で鋼板表面に達するボイドの発生がないもの
×：溶接可能電流範囲が３ポイント以下、または鋼板表面に達するボイドの発生があるもの
【００５２】
製造条件、皮膜付着量の結果、及び各種特性試験結果を表１に示した。
【００５３】
【表１】
2008150641.tif 000002
【００５４】
本発明例Ｎｏ．１〜６は、有機樹脂密着性、耐食性、耐黄変性、耐摩擦性、溶接性に優れ、缶用素材としての性能を満足している。Ｓｎめっき後に加熱溶融処理を行わないため金属Ｓｎ層を有するＮｏ．１０は、耐食性と溶接性は良好であるが、有機樹脂密着性と耐黄変性と耐摩擦性が劣っていた。Ｎｏ．７〜９は溶接性と耐食性は良好であるが、表層に合金化していない金属Ｓｎ層を有するため、有機樹脂密着性と耐黄変性、耐摩擦性が劣っていた。Ｎｏ．１１、１３は、クロメート処理における金属Ｃｒ量またはＣｒ水和酸化物量が不足しているため、有機樹脂密着性が劣った。Ｎｏ．１２、１４はクロメート処理における金属Ｃｒ量またはＣｒ水和酸化物量が過剰であったため、溶接性が劣化した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の溶接缶用表面処理鋼板は、溶接性、耐食性、有機樹脂との密着性、皮膜の経時安定性（耐黄変性）に優れ、さらには製缶工程における粉状錫の発生問題をも回避できるので、これらの性能が要求される用途分野、例えば飲料缶、食品缶、一般缶等の用途に幅広く使用されているスチール溶接缶用の材料として利用することができる。
【００５６】
本発明の溶接缶用表面処理鋼板の製造方法は、本発明の溶接缶用表面処理鋼板を製造する方法として利用することができる。