(57)【要約】  【課題】  最適なめっきの目付量をもってめっき処理することにより、要求された光沢度を達成した光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板及びその製造方法を提供する。  【解決手段】  容器用鋼板の原板粗度と、鋼板への錫めっき目付量と、その目付量をもって鋼板に錫めっき処理したときの光沢度との関係を導出することにより、所定の原板粗度を持つ容器用鋼板に対して、要求された光沢度を達成するためにはどれくらいの目付量で錫めっき処理を行うのが最適であるかを算出することができる。従って、要求光沢度を確実に達成できると共に、要求された光沢度に応じて無駄に多量のめっき目付けをしてしまうことなく、めっきの目付量を最小限に抑えてめっき処理のコストを低減することができる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
要求された光沢度Ｇｓと容器用鋼板の原板粗度Ｒａと前記容器用鋼板への錫めっき目付量Ｑとが、下式（I）の関係を満足することを特徴とする光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板。
７．２８×〔Ｒａ−０．５＋（Ｇｓ／１９４０）〕≦Ｑ≦７．２８×〔Ｒａ＋０．２＋（Ｇｓ／１９４０）〕      （I）
【請求項２】
所定の原板粗度Ｒａを持つ容器用鋼板に対し、要求された光沢度Ｇｓを達成すべく、下式（II）の関係を満足するような目付量Ｑをもって錫めっきしたことを特徴とする光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板の製造方法。
７．２８×〔Ｒａ−０．５＋（Ｇｓ／１９４０）〕≦Ｑ≦７．２８×〔Ｒａ＋０．２＋（Ｇｓ／１９４０）〕      （II）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最適な目付量をもって錫めっき処理された光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
錫めっきを施した鋼板では、錫めっきの目付量を多くすることによって光沢度は高くなるが、コスト低減等の要請から、めっきの目付量を少なくし、かつ光沢度を確保したいというニーズがあり、それを達成するために様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、めっき処理を施した鋼板を、フラックス剤を所定量含有したドラグアウト液中に浸漬することにより錫面の凹凸を抑制して、鋼板片面当たりのめっき量を２．０ｇ／ｍ２未満とすることができる方法が開示されている。
【特許文献１】特許第２６２９５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の従来技術は、めっきの目付量を少なくできるものではあるが、要求された光沢度に対して最適なめっき量を算出することができるものではないため、めっきの目付量が過不足することによって、要求された光沢度を達成できないもしくはめっきを過剰に目付けしてしまい、多量のめっきを無駄に使用してしまう可能性があるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、最適なめっきの目付量をもってめっき処理することにより、要求された光沢度を達成した光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
まず、本発明の解明経緯について説明する。図１に示すように、所定の原板粗度を持った鋼板１に対しめっき処理を行う際、めっきＭの目付量を多くするのに従いめっき表面の凹凸が解消されていき、それによって粗度が低下し光沢度が向上するが、ある所定の目付量を超えると、表面の凹凸が解消され、目付量を増加させても光沢度が比例的に向上しなくなる。このことから、発明者らは、めっき目付量による粗度の変化を定式化して特定の光沢度を求めることにより、最適なめっき目付量をもって鋼板にめっき処理を行うことで要求された光沢度を達成することができるとの知見を得た。
【０００６】
即ち、本発明に係る光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板は、要求された光沢度Ｇｓと容器用鋼板の原板粗度Ｒａと前記容器用鋼板への錫めっき目付量Ｑとが、下式（I）の関係を満足することを特徴とし、
７．２８×〔Ｒａ−０．５＋（Ｇｓ／１９４０）〕≦Ｑ≦７．２８×〔Ｒａ＋０．２＋（Ｇｓ／１９４０）〕      （I）
また、本発明に係る光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板の製造方法は、所定の原板粗度Ｒａを持つ容器用鋼板に対し、要求された光沢度Ｇｓを達成すべく、上式（I）の関係を満足するような目付量Ｑをもって錫めっきしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、容器用鋼板の原板粗度Ｒａと、鋼板への錫めっき目付量Ｑと、その目付量Ｑをもって鋼板に錫めっき処理したときの光沢度との関係を導出することにより、所定の原板粗度を持つ容器用鋼板に対して、要求された光沢度Ｇｓを達成するためにはどれくらいの目付量Ｑで錫めっき処理を行うのが最適であるかを算出することができる。従って、要求光沢度を確実に達成できると共に、要求された光沢度に応じて無駄に多量のめっき目付けをしてしまうことなく、めっきの目付量を最小限に抑えてめっき処理のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る光沢性に優れた容器用錫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。尚、本実施の形態では、クロメート処理された容器用錫めっき鋼板及びその製造方法について説明する。錫めっき処理をした鋼板の光沢度を決定する要因として、錫めっき表面の凹凸状態が挙げられるが、図１に示すように、錫めっきＭの目付量の増加に伴ってめっき表面の凹凸が解消されて、光沢度が増加することになる。クロメート処理が施されている場合も、錫めっき表面のクロメート皮膜は錫めっき層に比べて非常に薄いため、実質的に錫めっき表面の凹凸状態によって光沢度が決まることになる。ここで、所定の目付量（Ｑ）をもって鋼板に錫めっき処理を行う場合、錫めっき処理後の仮想的な錫面（めっき面）粗度（以下、「計算粗度」という。）（ＲＡ）は、鋼板の原板粗度（Ｒａ）と錫めっきの厚さとから推定可能である。
【０００９】
具体的には、計算粗度（ＲＡ）は、めっき目付量をＱとし、錫の密度の７．２８（ｇ／ｃｍ３）を用いて、原板粗度Ｒａからめっきの厚みを減じたものとして数式１のように表される。この計算粗度（ＲＡ）は、原板粗度（Ｒａ）が小さいほど、また錫めっきの目付量Ｑが多いほど小さくなり、めっき表面の凹凸が解消された後は負の値となる。従って、めっき表面の凹凸が解消された後は、めっき目付量の増加に伴って計算粗度は減少していくが、実質的に目付量の増加が光沢度に影響することはない。尚、数式１中のＡは錫の結晶形態を表すパラメータであり、０．５≦Ａ≦０．７である。
【００１０】
【数１】
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【００１１】
次に、実際に、異なる原板粗度を持つ各鋼板に対し、所定の目付量をもって錫めっき処理を行ったときの計算粗度と光沢度との関係について説明する。表１に、異なる原板粗度を持つ各鋼板（１）〜（３）に対し、それぞれ所定量のめっき目付量をもって錫めっき処理した場合の計算粗度及び光沢度の実績を示し、表２に表１から得られた計算粗度と光沢度との関係を示す。尚、光沢度は、ＪＩＳＺ８７４１に規定される方法により、市販の光沢度計を用いて入射角及び反射角を２０°として測定した。
【００１２】
鋼板（１）は、原板粗度が０．３５μｍであり、この鋼板に対して所定の目付量１．３〜１１．２ｇ／ｍ２をもってそれぞれめっき処理をしたときの計算粗度が数式１から算出される。以下同様に、数式１を用いて鋼板（２）及び（３）についてもそれぞれ計算粗度が算出され、表に示すように、各目付量及び計算粗度に対して光沢度が得られる。表１、２から明らかなように、計算粗度が低下するのに伴ってある範囲まで光沢度は増加し続けるが、負の領域で計算粗度がある程度まで減少すると、そこから光沢度はほとんど変化しなくなることが分かる。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
【表２】
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【００１５】
また、表２に示すように、計算粗度の低下に伴って光沢度は比例的に増加しており、表２における計算粗度に対する光沢度の値を図示外のグラフ上にプロットすることによって、具体的には計算粗度の１μｍ減少に対して光沢度が略１９４０だけ増加する傾向があることが確認できる。これにより、計算粗度の減少に対し光沢度が比例的に増加する領域では、計算粗度（ＲＡ）と光沢度（Ｇｓ）との関係を数式２として与えることができる。尚、数式２中のＢは、錫の表面性状を表すパラメータであり、９００≦Ｂ≦１９００である。
【００１６】
【数２】
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【００１７】
この数式２から、光沢度（Ｇｓ）と計算粗度（ＲＡ）との関係は数式３のように表され、さらに、この数式３と上記数式１とから、錫めっきの目付量（Ｑ）を、光沢度（Ｇｓ）と原板粗度（Ｒａ）とを用いて数式４のように表すことができる。
【００１８】
【数３】
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【００１９】
【数４】
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【００２０】
ここで、上述のＡ及びＢの範囲から、数式４の右辺における−Ｂ／１９４０＋Ａの範囲は（−０．５≦−Ｂ／１９４０＋Ａ≦０．２）となり、数式４の右辺が、７．２８×（Ｒａ−０．５＋Ｇｓ／１９４０）であるとき、錫めっきの目付量（Ｑ）が最も少なくなり、７．２８×（Ｒａ＋０．２＋Ｇｓ／１９４０）であるとき、錫めっきの目付量（Ｑ）が最も多くなる。即ち、前者がめっき表面状態が最も良好な場合であり、後者がめっき表面状態が最も悪い場合であって、錫めっきの無駄を省くため、後者の場合よりも多くめっきを目付けする必要はなく、また、要求光沢度を達成するため、少なくとも前者の場合より目付量を多くしてめっきしなければならないことが分かる。従って、数式５を満足するように錫めっきの目付量（Ｑ）を調整すれば、所望の光沢度（Ｇｓ）を達成することができる。
【００２１】
【数５】
2005126794.tif 000009
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態の光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板では、鋼板の原板粗度に応じて最適な目付量をもって鋼板に錫めっき処理することで、所望の光沢度を満足した容器用鋼板とすることができる。また、本実施の形態の光沢性に優れた容器用錫めっき鋼板の製造方法では、所定の原板粗度を持った容器用鋼板への錫めっき処理に際し、要求された光沢度を満足するためにどのくらいのめっき目付量が必要であるかを算出して最適なめっき目付量をもってめっき処理することができる。従って、要求通りの光沢度を達成した質の高いめっき処理を無駄なく行うことができ、めっき処理のコストを低減することができる。
【００２３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、クロメート処理した錫めっきを施した鋼板について説明したが、何層も重ねるめっきの場合についても、同様に要求された光沢度から最適なめっき目付量を算出してめっき処理することができる。この場合の計算粗度は、鋼板の原板粗度から各層の厚さ（目付量／密度）を差し引いたものとして算出することができる。また、最表層に位置するめっき材料が錫以外のものである場合は、その材料でめっき処理したときの光沢度と計算粗度との関係式を導くことにより、錫めっきの場合と同様に最適なめっき目付量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、鋼板１にめっきＭを目付けした状態を示す図である。
【図１】
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