(57)【要約】【課題】本発明は、製缶加工用素材として、密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板を提供する。【解決手段】少なくとも鋼板片面、もしくはＳｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を有した鋼板に、タングステン酸溶液中で浸漬あるいは電解処理を行った密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。また、少なくとも鋼板片面に、水和酸化タングステン被膜を金属Ｗ換算で０．２〜８００ｍｇ／ｍ２  付与した密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。さらに、少なくとも片面に、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を有した鋼板に、水和酸化タングステン被膜を金属Ｗ換算で０．２〜５００ｍｇ／ｍ２  付与した密着性、耐食性、溶接性、加工性に優れた容器用鋼板。【効果】本発明により、優れた密着性、耐食性、加工性、溶接性を有する容器用鋼板を提供することが出来る。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも鋼板片面に、タングステン酸溶液中で浸漬あるいは電解処理を行ったことを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた高機能容器用鋼板。
【請求項２】
少なくとも鋼板片面に、水和酸化タングステン被膜を金属Ｗ換算で０．２〜８００ｍｇ／ｍ２  付与したことを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた高機能容器用鋼板。
【請求項３】
少なくとも片面に、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を有した鋼板に、タングステン酸溶液中で浸漬あるいは電解処理を行ったことを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた高機能容器用鋼板。
【請求項４】
少なくとも片面に、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を有した鋼板に、水和酸化タングステン被膜を金属Ｗ換算で０．２〜５００ｍｇ／ｍ２  付与したことを特徴とする密着性、耐食性、溶接性、加工性に優れた高機能容器用鋼板。
【請求項５】
請求項３または４において、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含むことを特徴とする表面処理層は、Ｓｎは金属Ｓｎとして０．１〜１５ｇ／ｍ２  、Ｎｉは金属Ｎｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２  であることを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた高機能容器用鋼板。
【請求項６】
請求項３または４において、Ｓｎめっきの後に溶融溶錫処理により、Ｓｎの一部を合金化させたことを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた高機能容器用鋼板。
【請求項７】
請求項３または４において、Ｓｎめっきの後に溶融溶錫処理により、Ｓｎの一部を合金化させ、残部のＳｎを不連続化することを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた高機能容器用鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製缶加工用素材として、密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料や食品に用いられる金属容器は、２ピース缶と３ピース缶に大別される。ＤＩ缶に代表される２ピース缶は、絞りしごき加工が行われた後、缶内面側に塗装が、缶外面側には塗装及び印刷が行われてきた。３ピース缶は、缶内面に相当する面に塗装が、缶外面側に相当する面に印刷が行われた後、缶胴部の溶接が行われてきた。つまり、何れの缶種においても、製缶前後に塗装工程が不可欠であった。ところが、最近になって、地球環境問題への関心が高まり、この塗装工程で発生する廃棄物（廃溶剤等）や焼き付け炉ダクトから排出される排ガスが問題視されるようになった。そこで、塗装に代わるものとしてフィルムをラミネートする技術が注目され、急速に広まってきた。
【０００３】
これまでに、２ピース缶においては、フィルムをラミネートし製缶する缶の製造方法やこれに関連する発明が多数提供されている。例えば、特開昭６０−１７０５３２号公報（特許文献１）、特開平３−３２８３５号公報（特許文献２）および特開平２−２６３５２３号公報（特許文献３）が挙げられる。
また、３ピース缶においては、特開平３−２３６９５４号公報（特許文献４）、特開平５−１１１９７９号公報（特許文献５）および特開平５−１４７１８１号公報（特許文献６）が挙げられる。
【０００４】
これらの、ラミネート缶のフィルムの下地に用いられる鋼板には、多くの場合、電解クロメート処理を施したクロメート被膜が用いられている。クロメート被膜は、２層構造を有し、金属Ｃｒ層の上層に水和酸化Ｃｒ層が存在している。従って、ラミネートフィルム（接着剤付きのフィルムであれば接着層）はクロメート被膜の水和酸化Ｃｒ層を介して鋼板との密着性を確保している。この密着発現の機構についての詳細は明らかにされていないが、水和酸化Ｃｒの水酸基とラミネートフィルムのカルボニル基あるいはエステル基などの官能基との水素結合であると言われている。
【０００５】
【引用文献】
（１）特許文献１（特開昭６０−１７０５３２号公報）
（２）特許文献２（特開平３−３２８３５号公報）
（３）特許文献３（特開平２−２６３５２３号公報）
（４）特許文献４（特開平３−２３６９５４号公報）
（５）特許文献５（特開平５−１１１９７９号公報）
（６）特許文献６（特開平５−１４７１８１号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、地球環境問題への関心高まりは対応は上述の塗装からフィルムへの変化に止まらず、自動車や家電を始めとする表面処理鋼板に有害物質を含まない或いはその製造においても有害物質を極力使用しないことが求められる様になった。容器用表面処理鋼板の殆どに施されているクロメート処理被膜に有毒とされる６価Ｃｒは含まれていないものの、クロメート被膜の製造時に６価Ｃｒが使用されていることから、その使用自体を規制する動きが始まりつつある。この様な状況に対して、クロメート処理に替わる表面処理が求められる様になった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、これらの課題を解決するため、鋼板表面に中間層としてＳｎ、Ｎｉ、Ｆｅの１種以上を含む表面処理層を施した鋼板に、タングステン酸溶液中に浸漬または電解することにより、従来の、容器用表面処理鋼板と実用上、同程度の耐食性、塗料密着性、フィルム密着性を有することを知見し、本発明に至った。この機構についての詳細は不明であるが、最表層に形成された水和酸化タングステンがクロメート被膜と同様の作用をしているものと考えられる。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも鋼板片面にタングステン酸溶液中で浸漬あるいは電解処理を行った密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。
（２）少なくとも鋼板片面に、水和酸化タングステン被膜を金属Ｗ換算で０．２〜８００ｍｇ／ｍ２  付与した密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。
（３）少なくとも片面に、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を有した鋼板に、タングステン酸溶液中で浸漬あるいは電解処理を行った密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。
（４）少なくとも片面に、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を有した鋼板に、水和酸化タングステン被膜を金属Ｗ換算で０．２〜５００ｍｇ／ｍ２  付与した密着性、耐食性、溶接性、加工性に優れた容器用鋼板。
【０００９】
（５）前記（３）または（４）において、Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含むことを特徴とする表面処理層は、Ｓｎは金属Ｓｎとして０．１〜１５ｇ／ｍ２  、Ｎｉは金属Ｎｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２  である密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。
（６）前記（３）または（４）において、Ｓｎめっきの後に溶融溶錫処理により、Ｓｎの一部を合金化させたことを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板。
（７）前記（３）または（４）において、Ｓｎめっきの後に溶融溶錫処理により、Ｓｎの一部を合金化させ、残部のＳｎを不連続化することを特徴とする密着性、耐食性、加工性、溶接性に優れた容器用鋼板にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の作用である製缶加工性に優れたラミネート容器用鋼板について詳細に説明する。
本発明で用いられる原板は特に規制されるものではなく、通常、容器材料として使用される鋼板を用いる。この原板の製造法、材質なども特に規制されるものではなく、通常の鋼片製造工程から熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、調質圧延等の工程を経て製造される。この原板に、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅを含む表面処理層を付与する方法については特に規制するものでは無く、例えば、電気めっき法や真空蒸着法やスパッタリング法などの公知技術を用いれば良く、拡散層を付与するための加熱処理を組み合わせても良い。こうして付与されたＳｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層において、Ｓｎは金属Ｓｎとして０．１〜１５ｇ／ｍ２  、Ｎｉは金属Ｎｉとして１０〜８００ｍｇ／ｍ２  に規制される。
【００１１】
Ｓｎは優れた加工性、溶接性、耐食性を発揮する。このＳｎの諸特性が発揮し始めるには金属Ｓｎとして０．１ｇ／ｍ２  以上必要であるが、Ｓｎの付着量は使用される用途に応じて実用的には調整される。例えば、溶接性が重視される用途には０．３ｇ／ｍ２  以上、絞りしごき加工性を確保するためには、２．８ｇ／ｍ２  以上、また、十分な裸耐食性を確保するためには５ｇ／ｍ２  以上付与することが望ましい。Ｓｎ付着量の増加に伴い、Ｓｎの優れた諸特性の向上効果は増加するが、１５ｇ／ｍ２  を超えると向上効果が飽和する。Ｓｎは高価な金属であることから、Ｓｎの付着量は金属Ｓｎとして１５ｇ／ｍ２  以下にする必要がある。また、Ｓｎめっきの後に、より高い耐食性や光沢外観を得るために溶融溶錫処理（リフロー処理）を行い、めっきしたＳｎの一部を合金化しても良い。
また、ＬＴＳと呼ばれる薄Ｓｎめっき鋼板では、より優れた溶接を確保するために、溶融溶錫処理時に、合金化していない金属Ｓｎを不連続に分布させても良い。溶融溶錫処理の方法としては、赤外線加熱や通電加熱によって行われる。また、Ｓｎの分布状態は、直前に塗布するフラックスを適宜選定すれば良い。
【００１２】
Ｎｉは塗料およびフィルム密着性、耐食性、溶接性にその効果を発揮する。このＮｉの諸特性が発揮し始めるには１０ｍｇ／ｍ２  以上のＮｉが必要であるが、Ｎｉの付着量は使用される用途に応じて実用的には調整される。例えば、溶接性が重視される用途には３００ｍｇ／ｍ２  以上、密着性、耐食性を確保するためには、１５ｍｇ／ｍ２  以上付与することが望ましい。Ｎｉ付着量の増加に伴い、Ｎｉの優れた諸特性の向上効果は増加するが、８００ｍｇ／ｍ２  を超えると向上効果が飽和する。Ｎｉは高価な金属であることから、Ｎｉの付着量は８００ｍｇ／ｍ２  以下にする必要がある。
【００１３】
Ｓｎ、Ｎｉの１種以上を含む表面処理層を付与した後に、本発明の本質とする処のタングステン酸処理被膜が付与される。タングステン酸処理は、タングステン酸やタングステン酸塩あるいはアルカリを添加した浴を使用することが望ましい。この浴中で浸漬あるいは電解処理を行うことにより、水和酸化タングステン被膜を付与させる。この被膜自体も耐食性や密着性を有していることから、鋼板に直接付与しても効果を発揮する。金属Ｗ換算で０．２ｍｇ／ｍ２  以上付与させることにより、耐食性や密着性の向上効果が発現し始める。タングステン被膜の付着量を増加させると密着性や耐食性の向上効果も増加するが、付着量が８００ｍｇ／ｍ２  を超えると向上効果が飽和するため経済的にも不利益であることから、付着量は８００ｍｇ／ｍ２  以下にすることが望ましい。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例及び比較例について述べ、その結果を表１に示す。
以下の処理法（１）〜（７）の方法を用いて試料を作製した。
（処理法１）
板厚０．１８ｍｍの原板にフェロスタン浴を用いて１０Ａ／ｄｍ２  でＳｎめっきを施し、リフロー処理を施した後、タングステン酸溶液中にて１０Ａ／ｄｍ２  で電解しタングステン酸被膜を付与した。
（処理法２）
板厚０．１８ｍｍの原板に硫酸浴を用いて５Ａ／ｄｍ２  でＦｅ−Ｎｉ合金めっきを施し、次いで、フェロスタン浴を用いて１０Ａ／ｄｍ２  でＳｎめっきを施し、リフロー処理後その上にタングステン酸溶液中にて１０Ａ／ｄｍ２  で電解しタングステン酸被膜を付与した。
【００１５】
（処理法３）
板厚０．１９ｍｍの原板にワット浴を用いて５Ａ／ｄｍ２  でＮｉめっきを施し、その上にタングステン酸Ｎａ溶液中にて１０Ａ／ｄｍ２  で電解しタングステン酸被膜を付与した。
（処理法４）
板厚０．１９ｍｍの原板にフェロスタン浴を用いて１０Ａ／ｄｍ２  でＳｎめっきを施し、タングステン酸Ｃａ溶液中に浸漬しタングステン酸被膜を付与した。
（処理法５）
板厚０．２２ｍｍの原板にタングステン酸溶液中にて１０Ａ／ｄｍ２  で電解しタングステン酸被膜を付与した。
【００１６】
上記処理材について、以下に示す（Ａ）〜（Ｅ）の各項目について性能評価を行った。
（Ａ）成形性
試験材に絞り加工としごき加工を段階的に行い、成型を４段階（◎：非常に良い、○：良い、△：疵が認められる、×：破断し加工不能）で評価した。
（Ｂ）溶接性
ワイヤーシーム溶接性を用いて、溶接ワイヤースピード８０ｍ／ｍｉｎの条件で、電流を変更して溶接を実施し、十分な溶接強度が得られる最小電流値とチリ及び溶接スパッタなどの溶接欠陥が目立ち始める最大電流値からなる適正電流範囲の広さから総合的に判断し、４段階（◎：非常に広い、○：良い、△：劣る、×：溶接不能）で溶接性を評価した。
【００１７】
（Ｃ）塗料密着性
試料にエポキシフェノール樹脂を塗装、焼付けし、１ｍｍ間隔の碁盤目カットを入れ、１２５℃、３０ｍｉｎのレトルト処理を行い、テープ剥離を実施し、剥離状況を４段階（◎：全く剥離無し、○：実用上問題無い程度の極僅かな剥離有り、△：僅かな剥離有り、×：大部分で剥離）で評価した。
（Ｄ）フィルム密着性
試料にＰＥＴフィルムを両面にラミネートし円筒形のストレッチドロー加工を行った試験材に１２５℃、３０ｍｉｎのレトルト処理を行い、フィルムの剥離状況を、４段階（◎：全く剥離無し、○：実用上問題無い程度の極僅かな剥離有り、△：僅かな剥離有り、×：大部分で剥離）で評価した。
【００１８】
（Ｅ）耐食性
試験材を窒素雰囲気中で、１．５％クエン酸−１．５％食塩混合液からなる試験液に浸漬し、５５℃、１ヶ月間、恒温室に安置し、試験材の腐食状況を４段階（◎：腐食が認められない、○：実用上問題無い程度の僅かな腐食が認められる。△：微小な腐食が認められる。×：激しい腐食が認められる）で判断して評価した。
【００１９】
【表１】
2004285380.tif 000002
【００２０】
【発明の効果】
表１に示すように、本発明により製造された容器用鋼板は、優れた密着性、耐食性、加工性、溶接性を有することが明らかになった。