JFE 技報 No. 39（2017 年 2 月）p. 1-3

JFE スチールの代表的な缶用鋼板商品と製造プロセスの特徴
Typical Products and Manufacturing Processesof Can Materials in JFE Steel小島克己

KOJIMA Katsumi

JFE スチール

スチール研究所

缶・ラミネート材料研究部長

要旨
JFE スチールは各種金属容器に用いられる缶用鋼板を製造，販売している。ぶりきから始まる缶用鋼板の長い歴史を通じ，社会状況の変化，製缶技術の進歩，お客様要望の多様化に対応するため，JFE スチールは独自の特徴ある商品と製造プロセスを発展させてきた。本稿では，その一端を紹介する。

Abstract:
JFE Steel has been manufacturing the can materials. Distinctive products and manufacturing processes have beendeveloped to meet the needs of the times. This paper outlines typical products and manufacturing processes in JFEsteel.

1． はじめに缶用鋼板は缶飲料や食品缶詰の容器であるスチール缶の材料として用いられる鋼板であり，ぶりき（錫めっき鋼板），ティンフリースチール（電解クロム酸処理鋼板）などの表面処理鋼板がその代表例である。
本稿では，JFE スチールが製造している代表的な缶用鋼板商品について，その特徴と製造プロセスを紹介する。

2． 缶用表面処理鋼板
JFE スチールでは，前身の川崎製鉄，日本鋼管のそれぞれにおいて 1960 年代初頭から電気めっきぶりきの製造を，1970 年代初頭からティンフリースチールの製造を始めている。以来，スチール缶の変遷に伴う缶用表面処理鋼板への要求の変化に応じ，ぶりき，ティンフリースチールそれぞれにおいて改良および派生商品の開発を進め，さらに樹脂フィルムを被覆したラミネート鋼板をラインナップに加えるなどしながら，品揃えの充実を図り続けている。図 1 に JFE スチールの代表的な缶用表面処理鋼板の被膜層構造を模式的に示す。以下，それぞれについて概要を紹介する。

2.1

ぶりき

ぶりきは，金属光沢を有する美しい表面外観とともに，耐食性，溶接性，印刷性などにおいて優れた特性を持ち，その用途は食品缶，飲料缶，18 リットル缶，美術缶など，あらゆる金属容器に及ぶ。また，表面に錫を持つことによる優図 1 JFE スチールの缶用表面処理鋼板の層構造
Fig. 1 Schematic layer images of typical can material products
in JFE Steel2016 年 8 月 24 日受付－1－Copyright © 2017 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved.

JFE スチールの代表的な缶用鋼板商品と製造プロセスの特徴れた半田性から，電機部品などの分野でも広く使用されてJFE スチールは福山地区 No. 2 TFL（Tin Free steel Line）にいる。

ラミネート設備を導入し，ラミネート鋼板の製造を開始した。

ぶりきの表面処理方法である電気錫めっきの代表的なめっさらに JFE スチールは，環境ホルモンを含有しないといき浴には，フェロスタン浴，ハロゲン浴，Methane Sulfonic

う PET（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの特性に

1）

Acid（MSA）浴がある 。JFE スチールでは，西日本製鉄所着眼し，ラミネート鋼板の食品缶詰用途での展開を視野に，福山地区においてフェロスタン浴を，東日本製鉄所千葉地区

食品缶詰用新ラミネート鋼板「ユニバーサルブライト」タイにおいては MSA 浴を用いてぶりきの製造を行っている。

プ F を開発，商品化を実現した 。
「ユニバーサルブライト」

8）

千葉地区では操業開始以来，高電流密度の操業が可能でタイプ F の特長は，食品缶詰で必要とされる内容物の取り生産性の高いハロゲン浴を用いてきたが，環境によりやさし出し易さと，絞り加工の際にフィルム損傷などが生じない高い操業への転換の観点から，高効率操業が可能で Chemical

い成形性を両立したことにある。特殊な表面改質剤を PET

Oxygen Demand（COD）の低い MAS 浴に注目し，添加剤フィルムへ添加することによりフィルムの表面エネルギーをの開発 ，セル構造改造，除鉄システム導入などを行い ，2）3）低下させ，内容物とフィルムとの密着を避けることにより優2005 年以降 MAS 浴を用いた操業に移行した。MSA 浴によれた内容物取り出し性を実現した 。さらに，特殊な構造をる操業は環境調和と品質，経済性を兼ね備えためっきプロ有する新しいホモ PET フィルムを独自のラミネート技術とセスであり，今後の他ラインへの展開も視野に改善を続け組み合わせることにより，PET 樹脂の結晶化を抑制し，加ている。

工性を大幅に改善した。

2.29）

一方，内容物が多岐にわたる 18 リットル缶・ペール缶な

ウェルト®

どの大型缶用途に対し，JFE スチールは新開発の 2 層型 PP（ポリプロピレン）フィルムを用いたラミネート鋼板である

ぶりきを用いた缶は半田付けによって缶胴を接合する方法で実用化が始まったが，1980 年代以降，製缶速度が速く「ユニバーサルブライト」タイプ E を開発，商品化した生産性に優れた溶接による接合方法が普及した。従来の半2田付けによる接合には 5.6 g/m 程度の錫付着量が必要

10）。

母層にブロック PP を用いることで，柔軟性と耐熱性を両立4）とし，変性 PP に変性 PE（ポリエチレン）を適量添加した接されていたが，溶接では 1 g/m 程度まで低減しても接合が着層により高い密着性を達成した。この結果，界面活性剤可能となったため，錫量の低減によるコストダウンの観点かを含むさまざまな内容物への適用と外面印刷による意匠性

ら各社において薄目付ぶりきの開発が進められた。の付与を可能とした。

2

JFE スチールでは，錫付着量の低下に伴う耐食性の劣化

なお，「ユニバーサルブライト」タイプ F は表面技術協会を補うため，表層に Ni 拡散層を形成させためっき原板を下

平成 17 年度技術表彰を，また「ユニバーサルブライト」タ地に用い，その上層にめっきした錫を島状に分布させた「ウェ

イプ E は日本金属学会 2005 年度技術開発賞をそれぞれ受賞

5）ルト」を開発することで溶接性と耐食性の両立を果たした 。

した，JFE スチールの独自商品である。

Ni 拡散層の形成は，焼鈍ライン入側に Ni めっき層を備えた3． ぶりき原板

千葉地区 No. 4 CAL（Continuous Annealing Line）の独自技術である。

2.3

JFE スチールは自社商品に用いる物以外にも，海外アライ

JFE ブライト®

アンス向けとしてぶりき原板（めっき原板となる冷延鋼板）

1950 年代に生じた錫の供給不安を背景に，錫を用いないを製造，供給している。国内外のお客様から寄せられる，そ新たな缶用表面処理鋼板が求められ，電解クロム酸処理鋼

れぞれの市場に応じた広範な要望に応えるため，JFE スチー板であるティンフリースチール（Tin Free Steel）が 1960 年

ルは特徴的な特性を備えたぶりき原板の開発，およびその6）

代初頭に日本で実用化された 。ただし，ティンフリースチー製造プロセスの開発に注力している。以降，その幾つかを

ルは最表層のクロム水和酸化物の電気抵抗が高いため，通紹介する。

常はめっき層を研磨などで除去しなければ溶接することが3.1できなかった。
「JFE ブライト」は最表層のクロム水和酸化

N 固溶強化を利用した硬質缶用鋼板物を通常のティンフリースチールよりも均一に薄く析出させ板厚低減による缶のコストダウンにあたり，それに伴う缶ることで電気抵抗を低下させ，めっき層の研磨除去無しで体強度の低下を補うため，缶用鋼板の硬質化が求められた。

溶接を可能とした，JFE スチールの独自の画期的なティンフ

しかし，耐食性劣化の観点から，自動車用鋼板などで用いリースチールである。

られる多量の元素添加による強化方法を缶用鋼板に適用す2.4

ることには難があった。そこで，こうした問題のない方法とユニバーサルブライト®

樹脂ラミネート鋼板を用いた飲料缶の実用化
JFE 技報 No. 39（2017 年 2 月）

して，JFE スチールでは N による固溶強化を積極的に利用
7）に伴い，－2－する方法を検討し，100 ppm 程度の N を添加した硬質材をJFE スチールの代表的な缶用鋼板商品と製造プロセスの特徴開発した

11）。近年では，N 添加技術に改良を加えることに圧延における優れた潤滑性を実現した。本技術は平成 25 年

より材質制御の幅をさらに拡大し，溶接缶胴の一層の板厚度日本塑性加工学会賞大賞を，また本技術の基礎研究は日低減に寄与している他，エアゾール缶ボトム材などにも適用

本鉄鋼協会平成 25 年度俵論文賞を受賞した用途を広げている。

3.23.5

耐時効性に優れた缶胴加工缶用鋼板15）。

高効率生産に対応する連続焼鈍技術

千葉地区 No. 4CAL は最少板厚 0.15 mm の極薄鋼板を炉板厚低減に伴う缶体強度低下を補うには，鋼板硬質化の部最高速度 1 000 m/min で通板することが可能であり，か他，缶胴加工により缶体自体の剛性を向上させる方法があつ焼鈍炉出側に DR（Double Reduce）圧延まで可能な多目る。缶胴加工時の課題として，加工部でのストレッチャー・的圧延機を備える世界でも屈指の高効率生産設備であるストレインの発生による意匠性の劣化があり，降伏点伸び低また，2010 年に稼働した福山地区 No. 5 CAL では，コイル減のため鋼板には耐時効性の向上が求められた。耐時効性毎に異なる様々な状況に応じて生産効率を最大化する炉速の向上にはバッチ焼鈍の適用などの対処が知られているが，制御を行う自動操業最適化システムを導入することで，平製造効率上必ずしも望ましい方法ではない。JFE スチールは均炉速の大幅な向上と品質の安定化を達成している

16）

。

17）

。

添加元素の成分に加え，熱間圧延，焼鈍などの製造条件を4． おわりに最適化することで，低炭素鋼をベースとした耐時効性に優れた缶胴加工缶用鋼板を開発することに成功した

3.3

12）

。
もっとも身近な鉄鋼商品である缶用鋼板を通じて，より良大型溶接缶向け Nb-B 複合添加極低炭素鋼板

い生活の実現に少しでも寄与すべく，JFE スチールは缶用鋼焼鈍方法をバッチ焼鈍から連続焼鈍に変更することは，板におけるこれまでの技術蓄積をより発展させ，今後とも積極的な技術開発を継続していく。

リードタイムの短縮による在庫削減や CAL 稼働率の向上などの効果が期待でき，製造効率向上の観点で望ましいい点

参考文献
1）日本鉄鋼協会．わが国における缶用表面処理鋼板の技術史．東京，
1998, p. 12.

が多い。一方で，ペール缶等の大型溶接缶の用途では，連続焼鈍材では溶接強度などで必要な特性が得られないという課題があった。JFE スチールは Nb-B 複合添加極低炭素鋼を開発することによりこの課題を解決した

2）久保啓，市場幹之，鈴木威，山下嗣人．鉄と鋼．2003, vol. 89, no. 1, p.

13）。また，新たな成分系で生じたスラブ割れの根本原因の究明

14）により，プロセス上の課題を克服して安定した商業生産を可能とし板厚低減に対応する冷間圧延技術

ぶりき原板のような極薄材の高速冷間圧延では高い潤滑

9）山中洋一郎，北川淳一，中丸裕樹．表面技術．2013, vol. 64, no. 10, p.
560.
10）鈴木威，渡辺真介．JFE 技報，2006, no. 12, p. 6.
11）登坂章男，荒谷昌利，小原隆史，久々湊英雄，泉山禎男．まてりあ．

性を確保する必要がある。JFE スチールが開発したハイブリッド潤滑による冷間タンデムミルの高速圧延技術は，図 2に示すように，エステル系合成潤滑油の低濃度エマルショ

1997, vol. 36, no. 4, p. 379.
12）JFE 技報．2006, no. 12, p. 11.
13）多田雅毅，小島克己，岩佐浩樹，梅本雅資，堀田英輔．まてりあ．
2010, vol. 49, no. 2, p. 81.

ンを循環供給する循環給油方式をベースに，ハイブリッド潤滑系統で供給する高濃度エマルション中の油滴が鋼板表面

14）多田雅毅，小島克己，淡路谷浩，名越正泰，中丸裕樹．鉄と鋼．2014,vol. 100, no. 12, p. 1530.
15）http://www.jfe-steel.co.jp/release/2013/06/130610.html
16）森忠洲．鉄と鋼．1993, vol. 79, no. 6, p. 619.
17）見坂卓郎，豊福達生，岡田誠康．JFE 技報．2015, no. 35, p. 18.

で油膜を形成する挙動を積極的に制御することにより，高速

図 2 ハイブリッド潤滑システムの概要
Fig. 24）東洋鋼鈑株式会社．ぶりきとティンフリースチール．アグネ，東京，1970, p. 183.
5）望月一雄，中小路尚匡，緒方一，大和康二，市田敏郎，入江敏夫．川崎製鉄技報．1989, vol. 21, no. 3, p. 224-230.
6）乾恒夫．第 106・107 回西山記念技術講座．日本鉄鋼協会．
7）今津勝宏．日本機械学会論文集（C 編）．1996, vol. 62, no. 600, p. 3320.
8）山中洋一郎，岩佐浩樹，渡辺豊文．JFE 技報．2006, no. 12, p. 1.

た。

3.4

77.
3）野崎卓也，結城慶，浜原京子．JFE 技報．2006, no. 12, p. 27.

15）
15)

Schematic image of the hybrid lubrication system小島 克己－3－JFE 技報 No. 39（2017 年 2 月）
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