JPH0230526A - 缶用及び缶蓋用鋼板と、缶体及び缶蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビール・炭酸飲料缶等の絞りとしこき加工に
より成形される缶用鋼板およびその缶体および缶蓋、あ
るいは、絞り加工を主体として成形される食品缶用鋼板
およびその缶体および缶蓋、あるいは、打ち抜き加工に
より製造される缶蓋用鋼板およびその缶体および缶蓋に
関するものである。

従来の技術 ビール・炭酸飲料等の飲料缶には、アルミニウム板ある
いは鋼板に錫めっきを施したぶりきが使用されている。

昭和４０年代までは、半田付けあるいは接着による製缶
が主体であったが、絞りとしこき加工による缶（以下、
業界の慣例に従いＤＩ缶と呼称する。）が開発されて以
来、使用される素材はアルミとふりきの２者となった。

これは、ＤＩ缶の製造には、缶外面における高度な加工
潤滑性と缶内面における優れた耐食性が必要とされるた
めである。

発明が解決しようとする課題 アルミニウムは優れた加工性と耐食性を有するため、Ｄ
Ｉ前加工てビール・炭酸飲料缶用途に好んで使用されて
いる状況にある。一方、鋼板を素材としたぶりきの場合
、缶外面における加工潤滑性には優れた特性を発揮する
が、缶内面においては、ＤＩ成形後に施される内面塗装
が完璧でない場合、塗膜の欠陥部より鉄溶出が起こり、
味・フレーバーの低下をもたらす問題がある。

従って、ＤＩ成形後に行なわれる缶内面塗装としては、
アルミ化は１回の塗装で済まされるのに対し、ぶりき缶
の場合、内面塗装を２度行なう場合があり、工程的にも
コスト的にも負担が人きく、さらに簡便な製缶方法の出
現が期待されている。特に、内面塗装の場合、高速でス
プレー塗装されるため、ピンホールのない完全な塗膜が
期待できず、２回の塗装および焼付けにより、出来るだ
けピンホールの少ない塗装が行なわれている現状にあり
、この工程が削除出来れば大幅な合理化が可能である。

この様な問題は、絞り加工のみで成形される缶体（以下
、業界の慣例に従いＤＲＤ缶と呼称する。）および缶蓋
においても同様であり、加工前に施される塗膜に欠陥が
生じた場合、同じような腐食問題が発生する。

しかしながら、鋼板そのものは、強度が高いため薄いも
のが使用できる、缶体にへこみ傷が入りにくい、磁力に
よる搬送が可能、コスト的に安い、等の幾多の利点を有
している。従って、鋼板の良さとアルミの優れた対内容
物特性の両者を併せ有する材料の開発が望まれていた。

方、アルミめっき鋼板は、耐熱性・耐食性が優れており
、従来から、溶融めっき法によって製造されている。従
来の溶融アルミめっき鋼板は、溶融アルミと素地である
鉄とが反応して、かなり厚い合金層が生成しており、厳
しい加工に曝された場合、合金層よりアルミニウム皮膜
が剥離するため、容器用材料としては使用されなかった
。合金層は、光学顕微鏡程度の倍率（Ｘ５００）で十分
観察できる程の厚さに発達しており、完全に鉄面を合金
層にて被覆してしまっている。

合金層の成長抑制方法として、アルミニウムにシリコン
を１０％程度添加して加工性を向上させる方法がある。

また、溶融めっきを行なう前に予備めっきを行ない、鋼
板とアルミニウムめっき層との間に形成される合金層量
を低減させる方法として１例えば特開昭５７−７８１７
６号公報、特開昭５７１４０８６４号公報、特開昭５８
−３３４８３号公報、特開昭５７１１４８５０号公報、
特開昭５７−７０２８８号公報等に記載の方法が提案さ
れている。

しかし、これらの方法ではいずれも合金層量の低減は不
十分であり、厚さか薄くとも、未だ完全に鉄面を合金層
にて被覆してしまっていることが多く、加工性の良好な
鋼板を得ることは困難であり、容器用として適用された
例はない。

発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、従来のアルミニウムめっき鋼板の欠点
を解消して、アルミニウムめっき鋼板を基材とした加工
性と耐食性に優れた缶用又は缶蓋用鋼板と、このような
鋼板を用いて加工した耐食性に優れた缶体又は缶蓋を提
供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は前記の課題を解決するために、従来のアルミニ
ウムめっき鋼板の鉄−アルミニウム合金層が鋼板表面を
完全に被覆している点を改良してマ鉄−アルミニウム合
金層を部分的に破断し、その破断部において鋼板素地と
めっき皮膜であるアルミニウムまたはアルミニウム合金
を直接金属結合させためっき皮膜」二に、クロム化合物
皮膜または燐酸塩皮膜を介して１０〜１００ミクロンの
飽和ポリエステル系樹脂皮Ｉ）りを被覆した皮膜層を薄
鋼板の少なくとも片面側に形成した缶用、又は缶蓋用鋼
板と、該鋼板の飽和ポリエステル系樹脂被覆面側を缶内
面側として加工して得られた缶体又は缶蓋を提供するも
ので、以下の構成からなる。

１、薄鋼板の少なくとも片面に鉄−アルミニウム合金層
と、その表面にアルミニウム皮膜またはアルミニウム合
金皮膜と、その表面に少なくとも最表層がクロムに換算
して３〜５０ｍｇ／ｒｒｆのクロム化合物または燐酸塩
からなる皮膜層と、さらにその表面に厚みが１０〜１０
０μｍの飽和ポリエステル系樹脂皮膜とを有し、前記の
鉄−アルミニウム合金層には破断部を有し、該破断部を
介して鉄とアルミニウム皮膜若しくはアルミニウム合金
皮膜が１０％以上金属結合していることを特徴とする加
工性と耐食性に優れた缶用及び缶蓋用鋼板。

２、薄鋼板の片面に鉄−アルミニウム合金層と、その表
面にアルミニウム皮膜またはアルミニウム合金皮膜と、
その表面に少なくとも最表層がクロムに換算して３〜５
０ｍｇ／ｍ’のクロム化合物または燐酸塩からなる皮膜
層と、さらにその表面に厚みが１０〜　］０００ｇの飽
和ポリエステル系樹脂皮膜とを有し、他の片面には錫め
っき皮膜、亜鉛めっき皮膜、２０体積％以下のフッ素樹
脂を含有する複合亜鉛めっき皮膜、鉄−アルミニウム合
金層とその表面にアルミニウムまたはアルミニウム合金
を有する皮膜のいずれか、あるいはこれらの積層皮膜を
有し、且つ前記の鉄−アルミニウム合金層にはいずれも
破断部を有し、該破断部を介して鉄とアルミニウム皮膜
若しくはアルミニウム合金皮膜が１０％以上金属結合し
ていることを特徴とする加工性と耐食性に優れた缶用及
び缶蓋用鋼板。

３、薄鋼板を基材とし、缶内面側には鉄−アルミニウム
合金層と、その表面にアルミニウム皮膜若しくはアルミ
ニウム合金皮膜と、その表面に少なくとも最表層がクロ
ムに換算して３〜５０＋ｓｇ／ｍ′のクロム化合物また
は燐酸塩からなる皮膜層と、さらにその表面に厚みが１
０〜１００　ｇ　ｍの飽和ポリエステル系樹脂皮膜とを
有し、缶外面側には錫めっき皮膜、亜鉛めっき皮膜、２
０体積％以下のフッ素樹脂を含有する複合亜鉛めっき皮
膜、鉄−アルミニウム合金層とその表面にアルミニウム
またはアルミニウム合金を有する皮膜、のいずれかの単
独皮膜あるいはこれらの積層皮膜と、その表面に少なく
とも最表層がクロム化合物または燐酸塩からなる皮膜層
と、さらにその表面に塗料皮膜を有し、七つ前記の鉄−
アルミニウム合金層にはいずれも破断部を有し、該破断
部を介して鉄とアルミニウム皮膜若しくはアルミニウム
合金皮膜が１０％以上金属結合していることを特徴とす
る耐食性に優れた缶体および缶蓋。

作用 以下、本発明について具体的に説明する。

本発明は、優れた結合形態を有するアルミニウムめっき
鋼板上に、クロム化合物皮膜または燐酸塩皮膜を介して
加工性に優れた飽和ポリエステル系樹脂皮膜を形成させ
ることを最大の特徴とする。

前述した如く、従来の溶融アルミニウムめっき鋼板では
、必ず鉄素地は合金層に覆われており、その厚みにより
加工性に若干の差は存在するが、強度の絞りとしごき加
工により成形されるＤＩ缶には適用は困難である。そこ
で本発明は、めっき金属の加工密着性を得るため、素地
鋼板とめっき金属間に１０％以上の金属間結合を確保す
る。ここでいう金属間結合とは、鉄とめっき金属との界
面に実質的に合金層が存在しない状態を示すものであり
、例えば、電気めっきによって金属をめっきした場合の
鉄とめっき金属との界面に類似したものである。

本発明における前記の金属間結合の割合は、溶融アルミ
ニウムめっき鋼板の断面を顕微鏡で観察して、線状に観
察される合金層部分の全長（観察視野全長）に対する破
線部（合金層が破壊されている部分）の長さの合計の百
分率をもって表わす。

従来の溶融アルミニウムめっき鋼板のように鉄とめっき
金属との界面が合金層に覆われた材料では、ＤＩ加工時
、特にアイアニング成形時に合金層が破壊し、アルミめ
っき層の剥離が生しる。更に激しい場合には、絞り成形
の段階にてアルミめっき層の剥離が生じる事もある。溶
融めっき法においては、合金層の形成は避けえないもの
であるため、電着性改善を方策を講じることなしには缶
用材料としては適用が困難である。

本発明は、めっき層を剥離させることなく部分的に合金
層を破壊し、１０％以」二の金属間結合を持たせること
により、ＤＩ加工にも酎えうる溶融アルミニウムめっき
鋼板を見出したものである。めっき層を剥離させること
なく合金層を破壊する方法として冷間圧延法が最適であ
る。この場合、余り強度の圧延を行なうと母材の機械的
性質を劣化させ、鋼板そのもののＤＩ加工性に問題が生
じる。めっき皮膜の密着性は、冷間圧延の圧下率が大き
くなるとともに向上するが、母材の機械的性質は劣化す
るため適度の圧下率が設定されなければならない。

また、アルミめっき時に形成される合金層の量と質も重
要である。合金層の量が少ない時（１〜４ミクロン程度
）には、５〜３０％程度の圧下率で１０％以−Ｆの鉄−
アルミ間金属結合が得られ、合金層の量が多い時（４〜
１０ミクロン程度）にはバラツキが大きくなるが、２０
〜７０％程度の圧下率が必要である。但し、５０％以上
の圧下率で圧延した場合、素材の機械的性質の劣化が激
しいため、ＤＩ成形時のフランジ成形性等に問題が生じ
るため好ましくない。

以」二の如く、本発明の効果を完全に発揮するためには
、優れた機械的性質を期待できるめっき原板と少ない合
金層量、脆く砕は易い性質の合金層が好ましい。

次に、めっき層の厚さについては、合金層量と非合金化
アルミニウムまたはアルミニウム合金との比率は比較的
重要な要因であり、溶融めっき時点にて非合金化アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金は合金層の２倍以上存在
することが望ましい。本発明でいうアルミニウム合金と
は、シリコン、マンガン、マグネシウム、鉄等をアルミ
ニウムに配合して合金化させたものをいう。

このような方法で製造された１０％以上の金属結合を有
するアルミニウム系溶融めっき鋼板は、めっき密着性と
加工性が優れているので、ＤＩ加工または絞り加工に適
し、それによって製品化された缶体あるいは缶蓋は市販
のアルミニウム缶あるいはアルミニウム缶蓋と同等以上
の優れた耐食性かえられる。

ぶりきを素材とするＤＩ缶の場合、ＤＩ加工後に脱脂を
行ない、クロメート処理等によりクロム化合物を被覆す
るか、燐酸塩皮膜を形成した後、内面塗装・外面印刷が
行なわれる。本発明鋼板を使用する場合、ＤＩ成形前に
既に飽和ポリエステル系樹脂皮膜を有しているため、Ｄ
Ｉ成形後にはクロメート処理あるいは燐酸塩処理、更に
は缶内面塗装を省略でき、脱脂および外面印刷を行なう
のみで良いこととなる。

従って、ＤＩ成形前にアルミニウムまたはアルミニウム
合金に十分な表面処理を行なっておく必要があり、以下
にその方法を詳述する。

適正な圧延により１０％以上の金属結合を有するように
製造されたアルミニウム系溶融めっき鋼板に、飽和ポリ
エステル系樹脂皮膜を形成させるためには、樹脂との密
着性に優れた表面を付与する必要がある。

従来、塗装の下地処理として、クロメート処理等により
クロム加工物を被覆するか、燐酸塩皮膜を形成すること
が一般的に行なわれており、本発明においても同様な下
地処理皮膜を必要とする。

クロム化合物皮膜の形成法としては、電解法あるいは化
学反応による方法のいずれでも良いが、ＤＩ前加工耐え
るためにはなるべく薄い皮膜にて良好な密着性を示し、
更にＤＩ成形後良好な耐食性を示す皮膜である必要があ
る。

そのような皮膜につき種々検討した結果、例えば、クロ
ム酸、リン酸およびフン酸を主成分とする処理液中にて
、リン酸クロム皮膜をクロムとして３〜５０ｍｇ／　ｒ
ｎ’、望ましくは１０−３０１ｇ／ｒｎ’形成させるこ
とにより、極めて優れた有機塗膜の加工密着性および加
工後の耐食性を得ることが出来る。

電解法の場合、クロム酸を主成分とする溶液中において
、水利酸化クロム皮膜を主体とし、下層に生成する金属
クロムの析出を出来るだけ抑えた皮膜を形成させる方法
が良い。この場合、金属クロムとしては３０ｍｇ／ｍ’
以下とすることが好ましいがとくに制限するものではな
い。水和酸化クロム皮膜としては３−５０ｍｇ／　ｒｎ
’、望ましくは１０〜２５ｆｆ１ｇ／ｒｎ’とすること
が必要である、 次に、最」二層に被覆する飽和ポリエステル皮膜である
が、この層は直接内容物と触れるため非常に重要である
。ＤＩ前加工より皮膜欠陥を生じさせないためには、飽
和ポリエステル皮膜構造を最も加工性の優れた状態にす
る必要があり、ラミネト作業時の熱履歴を最適な状態に
保つことが必要である。

最上層に被覆する樹脂として飽和ポリエステルを選択し
た理由は、この樹脂の機械的性質が最もＤＩ前加工適し
ており、他の樹脂では連続成形性、加工後の樹脂皮膜の
健全性等が期待出来ないためである。

使用しうる樹脂としては、熱可塑性ポリエステルないし
はコポリエステルであり、ポリエチレンテレフタレー＋
−，ホリエチレンテレフタレート・イソフタレート、ポ
リブチレンチレフタレ−Ｉ・ポリブチレンテレフタレー
ト争イソフタレートポリテトラメチレンチレフタレ−１
・、ポリテトラメチレンテレフタレート・インフタレー
ト、ポリエチレン−テトラメチレンチレフタレ−１・、
ポリエチレン・ブチレンテレフタレート、ポリエチレン
・テトラメチレンテレフタレート・イソフタレート、ポ
リエチレン・ブチレンテレフタレート・イソフタレート
、或いはこれらのブレンド物等が挙げられる。

これらの樹脂は、大きな伸び特性と内容物に対する優れ
たバリヤー性を有するためＤＩ缶用のプレコート皮膜と
して最適な特性を有している。この樹脂フィルムを鋼板
表面に積層するためには、接着剤層を介して積層しても
良いし、樹脂自体が鋼板に対して熱接着性を有している
場合には、その熱接着性を利用して積層すれば良い。

熱接着特性としては、熱可塑性コポリエステル樹脂の方
が良好な密着強度が得られ、ＤＩ前加工その後の脱脂工
程等においても剥離問題等が生じる事はない。

これらの樹脂は、フィルム状にて供給され、その厚さは
１０〜１００ミクロン、経済性および十分な効果を期待
するためには、２０〜５０ミクロンが最も望ましい。フ
ィルムとしては、無延伸、１軸延伸、あるいは２軸延伸
フイルムが使用されるが、厳しいＤＩ成形に耐えるには
、その結晶状態を出来るだけ非晶質状態に保つ必要があ
り、ラミネート作業時の熱的条件の厳重な管理が必要で
ある。

一方、ＥＯＥ　（イージーオープンエンド）あるいは絞
り加工のみで成形される缶体用には、延伸フィルムの優
れたバリヤー効果を発揮させるため、延伸配向を残す様
なラミネート作業条件の設定が必要である。

このようにして得られる鋼板は、最上層の飽和ポリエス
テル樹脂皮膜および金属アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の密着性が極めて優れ、皮膜自体の加工性も良い
ため、ＤＩ前加工様な厳しい加工にも十分耐えることが
出来る。

また加工後の缶体、又は缶蓋の耐食性も優れている。例
えば、加工により最上層の飽和ポリエステル樹脂皮膜に
多少の欠陥が発生したとしても、下層に存在する金属ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金が鉄を防食するため
、缶詰後鉄が内容物中に溶出する事は殆どなく、味・フ
レーへ−等に優れた缶体または缶蓋を得ることが可能で
ある。

本発明の鋼板は少なくとも片面に以上説明した改質され
た鉄−アルミニウム合金層と、アルミニウム皮膜または
アルミニウム合金皮膜と、少なくとも表面層にクロム化
合物または燐酸塩を有する皮膜層と、飽和ポリエステル
系樹脂皮膜を有する皮膜構造とし、この皮膜面が缶内面
となるようにして成型加工を行うが、好ましくは、缶外
面における皮膜としては、既に詳述した１０％以上の金
属結合を有する溶融アルミニウムまたはアルミニウム合
金皮膜、あるいは、亜鉛電気めっき皮膜、あるいはフッ
ソ樹脂を含有する電気亜鉛めっき皮膜、あるいは、電気
錫めっき皮膜、あるいは、これらの皮膜の複合化された
皮膜が使用される。缶外面の皮膜に必要とされる機能と
しては、加工時の潤滑特性、加工後の印刷特性、耐錆性
、等が代表的であり、これらの特性を満足するものとし
て前記の皮膜が上げられる。

１０％以」二の金属結合を有する溶融アルミニウムまた
はアルミニウム合金皮膜については、すでに詳述した所
であり、ここでは説明を省略する。

亜鉛系の皮膜を缶外面に適用する場合、軽度の加工性、
加工後の印刷特性、耐錆性については通常の電気亜鉛め
っき皮膜で十分であるが、ＤＩ缶川用の厳しい加工用途
に用いるのは困難である。

このため、高度の潤滑性が必要な場合には、電気めっき
時にフッソ樹脂を共析させた亜鉛めっき皮膜が使用され
る。共析させるフッソ樹脂の大きさは、０．２　ミクロ
ン程度のもので、２〜１０（容積％）程度で優れた潤滑
性を得ることが出来る。フンン樹脂を共析させた亜鉛め
っき皮膜の厚みは、０．２　　ミクロン以上あれば十分
である。

電気錫めっきの場合、現在使用されている平均厚み０．
１〜１．４ミクロン程度の皮膜が使用される。

更に本発明の場合、上記皮膜を複合（積層）して使用す
ることも可能である。例えば、１０％以１−の金属結合
を有する溶融アルミニウムまたはアルミニウム合金皮膜
上に、フッソ樹脂を共析させた亜鉛めっき皮膜、あるい
は、電気錫めっき皮膜を形成させて更に高性能化を期待
することが出来る。また、電気錫めっき皮膜上にフッソ
樹脂を共析させた亜鉛めっき皮膜を積層することも出来
る。

以上説明した皮膜構成の鋼板をＤＩ缶用として供する場
合には、前述したように飽和ポリエステル系樹脂皮膜面
側を内面、錫等の潤滑性めっき皮膜面側を外面としてそ
のまま絞りとしごきによって加工を行ない、脱脂後に外
面印刷を行って缶製品とする。

一方前述した皮膜構成の鋼板を用いて絞り加工のみで缶
体を製造したり、Ｅ、Ｏ，Ｅ等の缶蓋を製造する場合に
は、飽和ポリエステル系樹脂皮膜面側を内面とし、缶外
面側となる錫等の潤滑性めっき皮膜の表面にはさらに前
述した、すくなくとも表面層にクロム化合物または燐酸
塩を有する皮膜と、その表面に缶用塗料を被覆しておい
て成形加工を行い製品とする。

実施例１ 厚さ３．５ｍｍの低炭素鋼熱延鋼板を０．４　ａｍにま
で冷間圧延し、次いでゼンジマ一方式の溶融アルミラム
ラインにて、片面当り２５ミクロンのアルミめっき（１
０％Ｓｉ含有）を施した。この際形成される合金層は出
来るだけ薄くなるような操業条件を設定して行ない、　
２．４ミクロンであった。

めっき後板厚０．４５ｍ＋ｓになった鋼板を、圧下率３
３％にて０．３０ｍｍにまで２回目の冷間圧延を行なっ
た。この冷間圧延により、生成した鉄−アルミニウム間
の金属結合量は約５０％であった。

この鋼板を脱脂・酸洗後、フッ素イオンを含むクロム酸
溶液中にて電流密度２ＯＡ／ｄ層２にて陰極電解クロメ
ート処理を片面のみに施した。この処理により、金属ク
ロム２５ｍｇ／ｒＴｆ、水和酸化クロム１５ｍｇ／ｒｒ
ｆ　（Ｃｒとして）の皮膜を片面に形成させたアルミニ
ウム鋼板に、引き続きポリエチレンテレフタレートフィ
ルム（２５ミクロン）を熱ラミ法によりクロメート面上
に積層させた。その際、ポリエチレンテレフタレート樹
脂は完全に非晶質構造となるように２８０℃まで加熱後
、水冷により室温まで急冷した。

このような方法により製造された片面にアルミニウムめ
っき層、もう片方の面には、アルミニウムめっき層、ク
ロメート処理層、およびポリエチレンテレフタレート層
を有する鋼板は、アルミニウムめっき層のみを有する面
を缶外面にして、ブランク径１３９ｍｍより２回の絞り
加工により内径６５ｒａｍのカップに成形された。その
後、３段におよぶしごき加工により、缶高さ約１３０ｍ
ｍのＤＩ缶に成形された。

最終製品における最も厚みの薄い部分は０．１００ｆｆ
ｉ１１であり、トリミングのフランジ部分の厚さは０．
１６０　ａｍであった。

ＤＩ成形後の缶は、脱脂・洗浄・燐酸塩処理が施された
後、外面印刷を行い、ネックドイン・フランジ成形され
た。ネックドイン加工としては、トリプルネックドイン
方式により、蓋巻き締め後の外形がＥｉＯｍｍになるよ
うに成形された。

このような一連の成形加工段階において、缶内外面にお
けるアルミニウムめっき皮膜は全く剥離することなく成
形に耐え、最終製品において鉄に対する被覆性は完全な
ものであった。また、ポリエチレンテレフタレート樹脂
層の健全性を調べるため、缶内に１％食塩水を充填後、
電極を挿入し、６ｖの電圧をかけ、通電量を測定した。

その結果は、２．２ｍＡであり、はぼ良好な性能であっ
た。

ビールを内容物として充填し、室温にて６ケ月経過後の
Ｍ、Ｆｅ溶出量を測定したところ、０．０８ｐｐａ＋の
Ｍ溶出が検出されたが、Ｆｅについては分析の検出限界
以下（＜０．０１ｐｐｍ　）であり、実用的に極めて優
れた耐食性を有することが確認された。

実施例２ 厚さ２．５ｍｍの低炭素鋼熱延鋼板を０．３　ｍｍにま
で冷間圧延し、次いで連続焼鈍工程の最終段（冷却ゾー
ン）にて、６８０℃の溶融純アルミニウムを、板温６２
０℃の鋼板表面に微小なスリットノズルより噴射し冷却
することにより、鋼板の片面のみに４０ミクロンのめっ
きを行なった。その際の炉内雰囲気は、水素８％含む窒
素主体のものであった。

この片面のみにアルミめっきされた鋼板の合金層は極め
て薄く平均厚さ約０．８ミクロンであり、その後の２回
目路間圧延では、１０％の圧下率で良好な密着性を有す
る物となった。アルミめっきのないもう一方の面には、
０．４ミクロンの電気錫めっきを行なった。

錫めっき後、硫酸基を含むクロム酸溶液中にて金属クロ
ム１５ｍｇ／ｍ’、水和酸化クロム１８＋ｗｇ／ｒｎ’
（Ｃｒとして）の皮膜をアルミめっき面に形成させ、引
き続きポリエチレンテレフタレート／イソフタレートフ
ィルム（３０ミクロン）が熱ラミ法によりクロメート面
上に積層された。その際、ポリエチレンテレフタレート
／イソフタレート樹脂は、反対面の錫めっき層を溶融さ
せることなく２４０℃まで加熱後、水冷により室温まで
急冷した。

このような方法により製造された片面に電気錫めっき層
、もう片方の面には、アルミニウムめっき層、クロメー
ト処理層、およびポリエチレンテレフタレート／イソフ
タレート樹脂層を有する鋼板は、電気錫めっき層のみを
有する面を缶外面にして、実施例１と同様の方法により
内径６５ＩＩＩ１１、缶高さ約１３０ｍｍのＤＩ缶に成
形され、その後の脱脂・化成・外面印刷およびネックド
イン加工を経て、コーラ系炭酸飲料を内容物とする実缶
試験に供された。この一連の製缶工程において、めっき
皮膜あるいはラミネート皮膜の剥離は全く認められず、
良好な製缶特性を有する物であった。

コーラ系炭酸飲料を充填するまでのポリエチレンテレフ
タレート／イソフタレート樹脂層の通電量（６Ｖ、５　
ｓｅｃ、後）は１．２ｍＡであり、はぼ良好なものであ
った。

３８℃、６ケ月貯蔵後のＡＭ、Ｆｅ溶出量を測定したと
ころ、３．５ｐｐｍのＭ溶出が検出されたが、Ｆｅ溶出
はわずか０．２ｐｐｍであり、実用的には極めて優れた
耐食性を有する缶体であることが確認された。

実施例３ 実施例２と同様の方法により、板厚０．２２ｍｍの鋼板
の片面に３０ミクロンの溶融アルミニラＪ・めっきを行
ない、２２％の圧下率で２回目の冷間圧延を行なった。

鉄−アルミ間金属結合量は、約３５％であった。脱脂・
酸洗後、不拘粒径０２ミクロンのＰＴＦＥ　（ポリテト
ラフルオロエチレン）ヲ５ｇ／Ｑカチオン性界面活性剤
を０．６ｇ／文を含む硫酸系亜鉛めっき浴にて、３０Ａ
／ｄ１１’の電流密度で７　ｇｅｍ’のめっきを行なっ
た。得られた皮膜は、５　ｖｏｌＸのＰＴＦＥ樹脂をめ
っき層中に含む複合亜鉛めっき皮膜であった。この鋼板
を硫酸基を含むクロム酸溶液中にて金属クロム２０ｍｇ
／ｍ’、水和酸化クロム１４ｍｇ／ｍ　（Ｃｒとして）
の皮膜をアルミめっき面および複合亜鉛めっき面上に形
成させ、引き続きアルミめっキ面側に１５ミクロンのポ
リブチレンテレフタレートを積層した。

複合亜鉛めっき面側には、５ミクロンのエポキシウレア
系の熱硬化塗料を塗布・焼付けし、缶外面に使用した。

このようにして製造された鋼板を、ブランク寸法１７３
■より１缶径Ｂ５ｍｍ、缶高さ１１５ｍｍの缶を、合計
３回の絞り加工により行なった。

絞り加工後の缶内外面の皮膜を詳細に観察した結果、缶
内外面の皮膜は全く剥離することなく成形に耐え、また
、有機塗膜の被覆性も良好であった。（缶内面の通電量
０．２ｍＡ　） この缶体を用い、魚肉（鮪フレーク味付け）を内容物と
する実缶試験を行なった。５５℃にて６ケ月貯蔵後、缶
内面の腐食状態を観察した。外観的には全く異常は認め
られず、内面のポリブチレンテレフタレート皮膜を溶剤
にて剥離後、鋼板表面を観察したところ、数点の腐食点
が観察されたが、その腐食はＭのみでＦｅ素地に達する
ものではなく、実用的に極めて優れた耐食性を有するも
のであった。

実施例４ 完全焼鈍された０、１８ｍｍの鋼板に、溶融メタル噴射
法により表裏合計４０ミクロンの純アルミめっきを行な
った。めっき後、クロム酸、リン酸、フッ酸を主成分と
する溶液中への浸漬処理により、７ルミ表面に２８ｍｇ
／ｒｎ’のリン酸クロム皮膜を形成させた。その後、片
面にポリエチレンテレフタレート／イソフタレート樹脂
皮膜を、原フィルムの延伸配向が残存するようにラミネ
ートした。

もう一方の面には、熱硬化性エポキシ樹脂を膜厚５ミク
ロンにて塗装した。ラミネート面を缶内面になるように
してスコアタイプのＥＯＥ　（イージーオープンエンド
）に成形した。その際、スコア加工部での鋼板の残厚は
６０ミクロンに設定された。ＥＯＥ成形後、内面補修を
行なうことなくクエン酸−食塩系スポーツ飲料を内容物
として充填し、５５℃・３ケ月の促進腐食試験を行ない
、内面側の腐食状態の観察をおこなったが、殆ど腐食の
発生はなく、内容物充填前と大差ない状態であり、優れ
た耐食性が確認された。

比較例１ 厚さ２　、７ｍｍの低炭素鋼熱延鋼板を０．２５＋ｓｍ
にまで冷間圧延し、次いでゼンジマ一方式の溶融アルミ
ニウムラインにて、片面当り２５ミクロンのアルミめっ
き（１０％Ｓｉ含有）を施した。この際、形成される合
金層は、出来るだけ薄くなるような操業条件を設定して
行ない、　２．０ミクロンであった。

めっき後、実施例１と同様の処理により、金属クロム２
２ｍｇ／ｍ’、水和酸化クロムＩＢｍｇ／ｒｎ’　（Ｃ
ｒとして）のクロメート皮膜および２５ミクロンのポリ
エチレンテレフタレート樹脂皮膜を片面に形成させた。

クロメート処理層、およびポリエチレンテレフタレート
層を有する面を缶内面として、実施例１と同様の条件に
よりＤＩ缶の成形試験を行なった所、成形後の缶内外面
共に、アルミめっき層の剥離が発生し、ＤＩ缶の連続成
形性、塗装争印刷上のトラブル等の問題が発生し、実用
的に使用出来ない品質のものであった。

比較例２ 実施例１と同様の鋼板を製造するにあたり、クロメート
処理を行なわずに２５ミクロンのポリエチレンテレフタ
レート樹脂皮膜をアルミめっき面上に積層した。その鋼
板を実施例１と同様の条件によりＤＩ缶の成形試験を行
なった所、缶内面において、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂皮膜の剥離が発生した。

下層のアルミ皮膜は健全であったが、樹脂皮膜の剥離に
より、実用性のないものと判断された。

比較例３ 実施例１と同様の鋼板を製造するにあたり、２５ミクロ
ンのポリエチレンテレフタレート樹脂皮膜の替わりに、
熱硬化性エポキシ樹脂を５ミクロン塗布（２０５℃、１
０分焼付け）したものをＤＩ成形試験に供した。成形後
の缶内面におけるエポキシ樹脂層の連続性を調べた所、
２００ｍＡ以上の通電量を示し、加工によりエポキシ樹
脂層がかなり激しく破壊されたことが明白であった。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の鋼板は加工性と耐食性に
優れ、この鋼板により製造された缶体及び缶蓋は耐食性
に優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄鋼板の少なくとも片面に鉄−アルミニウム合金層
   と、その表面にアルミニウム皮膜またはアルミニウム合
   金皮膜と、その表面に少なくとも最表層がクロムに換算
   して３〜５０ｍｇ／ｍ＾２のクロム化合物または燐酸塩
   からなる皮膜層と、さらにその表面に厚みが１０〜１０
   ０μｍの飽和ポリエステル系樹脂皮膜とを有し、前記の
   鉄−アルミニウム合金層には破断部を有し、該破断部を
   介して鉄とアルミニウム皮膜若しくはアルミニウム合金
   皮膜が１０％以上金属結合していることを特徴とする加
   工性と耐食性に優れた缶用及び缶蓋用鋼板。 ２、薄鋼板の片面に鉄−アルミニウム合金層と、その表
   面にアルミニウム皮膜またはアルミニウム合金皮膜と、
   その表面に少なくとも最表層がクロムに換算して３〜５
   ０ｍｇ／ｍ＾２のクロム化合物または燐酸塩からなる皮
   膜層と、さらにその表面に厚みが１０〜１００μｍの飽
   和ポリエステル系樹脂皮膜とを有し、他の片面には錫め
   っき皮膜、亜鉛めっき皮膜、２０体積％以下のフッ素樹
   脂を含有する複合亜鉛めっき皮膜、鉄−アルミニウム合
   金層とその表面にアルミニウムまたはアルミニウム合金
   を有する皮膜のいずれか、あるいはこれらの積層皮膜を
   有し、且つ前記の鉄−アルミニウム合金層にはいずれも
   破断部を有し、該破断部を介して鉄とアルミニウム皮膜
   若しくはアルミニウム合金皮膜が１０％以上金属結合し
   ていることを特徴とする加工性と耐食性に優れた缶用及
   び缶蓋用鋼板。 ３、薄鋼板を基材とし、缶内面側には鉄−アルミニウム
   合金層と、その表面にアルミニウム皮膜若しくはアルミ
   ニウム合金皮膜と、その表面に少なくとも最表層がクロ
   ムに換算して３〜５０ｍｇ／ｍ＾２のクロム化合物また
   は燐酸塩からなる皮膜層と、さらにその表面に厚みが１
   ０〜１００μｍの飽和ポリエステル系樹脂皮膜とを有し
   、缶外面側には錫めっき皮膜、亜鉛めっき皮膜、２０体
   積％以下のフッ素樹脂を含有する複合亜鉛めっき皮膜、
   鉄−アルミニウム合金層とその表面にアルミニウムまた
   はアルミニウム合金を有する皮膜、のいずれかの単独皮
   膜あるいはこれらの積層皮膜と、その表面に少なくとも
   最表層がクロム化合物または燐酸塩からなる皮膜層と、
   さらにその表面に塗料皮膜を有し、且つ前記の鉄−アル
   ミニウム合金層にはいずれも破断部を有し、該破断部を
   介して鉄とアルミニウム皮膜若しくはアルミニウム合金
   皮膜が１０％以上金属結合していることを特徴とする耐
   食性に優れた缶体および缶蓋。