JPH0770799A - ぶりき又はティンフリースチール用冷延鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は表面の清浄なぶりき又はＴＦＳ用冷
延鋼板に関する。 【構成】 本発明のぶりき又はＴＦＳ用冷延鋼板は連続
焼鈍又はバッチ焼鈍した原板であって、前記原板の酸化
膜の厚さが３０Å以下のもである。その製造方法の一実
施例を示す。鋼板１をアルカリ槽２でアルカリ電解洗
浄、水洗の後、ゴム製リンガーロール４で圧着させて、
水切りを行い、更に、その上段で水分測定装置６で鋼板
１の付着水分量を測定して、所定の量を超えた場合はゴ
ム製リンガーロール４の押付装置８を調整して、所定の
水分量以下にしてから、吸水リンガーロール５で付着水
分を排除し、高温乾燥器７で１０ｍｇ／ｍ² 以下に残存
付着水分を調整して、焼鈍する。 【効果】 上記冷延鋼板は焼鈍後の表面の酸化膜が均一
且つ低く抑制しているので、薄めっきによりぶりき等を
製造し缶材に使用しても外観が十分に満足出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面の清浄なぶりき又は
ティンフリースチール（以下ＴＦＳと云う）用冷延鋼板
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ぶりき又はティンフリースチールは缶用
表面処理鋼板として、古くから知られている。当初はそ
の表面処理鋼板自体の性能、特に、耐食性が要求されて
いたが、近年、薄メッキ化とともに、缶外面の装飾印刷
技術の進歩が目ざましく、外観のデザインで購買意欲を
そそるような美麗な塗装が要求されている。そのため、
ぶりき又はＴＦＳ用冷延鋼板自体の表面の汚れ、色調、
薄い光沢のむら（表面ムラ）も問題視されるようになっ
ている。

【０００３】上記ぶりき又はＴＦＳ用冷延鋼板は熱延鋼
板を酸洗してスケールを除去後、冷間圧延して所定の板
厚にし、電解洗浄をした後、水洗し、複数のゴム製リン
ガーロール（ゴムライニング鋼製ロール）で水切りを行
い、連続焼鈍又はバッチ焼鈍し、調質圧延をして冷延鋼
板として製造される。そして、めっきラインの前処理工
程で、アルカリ洗浄、酸洗、水洗等を行ない、鋼板表面
の清浄化を行っている。

【０００４】しかし、上記のような鋼板表面の清浄化処
理はぶりき又はＴＦＳの表面に色調、薄い光沢むらを発
生する場合がある。鋼板表面の清浄化については、特開
昭５７−１０８３００号公報に電解洗浄ラインで温水槽
の浸漬ロールを昇降させ、鋼板を液面より引上げるとと
もに、排気ブロアーにより、温水槽内の水蒸気を吸引す
る手段によって、変色を防止した鋼板を得ることが出来
ることが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開昭５７−１０８３００号公報に記載されている鋼
板は、冷延鋼板の電解洗浄ラインの温水槽での変色を防
止して得られたものであり、その後に焼鈍処理等を行な
い、ぶりき又はＴＦＳの原板として用いた場合、それら
の表面に色調、薄い光沢むらが発生する場合がある。

【０００６】本発明は、上記のような問題点の解決を図
るべく、めっきした後の表面処理鋼板の表面色調、光沢
ムラ（表面ムラ）とその原板性状との関係を検討し、そ
の結果に基づいたものであり、ぶりき又はＴＦＳを製造
し缶材として使用した場合に、外観が十分に満足出来る
ぶりき又はＴＦＳ用冷延鋼板を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明は焼鈍した原板であって、前記原板
表面の酸化膜の厚さが３０Å以下であるぶりき又はティ
ンフリースチール用冷延鋼板とするものである。

【０００８】１）発明までの経緯：本発明者等は原板製
造時の焼鈍後の原板表面の酸化膜が強固で、めっきライ
ンの前処理等では充分に除去することが出来ず、その酸
化膜の厚さが不均一、且つ膜厚が厚い場合、めっき電解
処理中の酸化膜の還元反応及び金属元素の電析反応に微
妙な差を生じて、ステインと云われる鋼板表面の汚れ等
を生じ、それらがぶりき又はＴＦＳの表面色調、光沢ム
ラの発生の原因であることの知見を得て、本発明に到達
したものである。

【０００９】２）ぶりき又はＴＦＳの表面色調と酸化膜
厚の関係（連続焼鈍）： （１）図１は薄めっきしたぶりきの表面色調とぶりき用
冷延鋼板の焼鈍後の酸化膜厚との関係を示す図である。
ここでは薄めっきとして、片面当たり、：２．５ｇｒ
／ｍ² 、：２．0 ｇｒ／ｍ² 、：1 ．５ｇｒ／
ｍ² 、 ：1 ．0 ｇｒ／ｍ² 、：0 ．５ｇｒ／ｍ²
の場合について実験したものである。

【００１０】ぶりきの表面色調は目視により、次の５段
階で評価した。 ５．変色無し ４．変色少量有るが影響無し ３．変色少量有り局部で影響有り ２．変色多量有り大部分で影響有り １．変色多量全体で影響有り 酸化膜の測定は、緩衝溶液中で浸漬した上記鋼板サンプ
ルに一定電流を流し、陰極還元による表面電位の変化を
測定し、（１）式より求めた。 電気量×比例定数＝酸化膜厚（Å） （１）

【００１１】（２）図２は薄めっきしたＴＦＳの表面色
調とぶりき用冷延鋼板の焼鈍後の酸化膜厚との関係を示
す図である。ここでは薄めっきとして、片面当たり、
：２５０ｍｇ／ｍ² 、：２００ｍｇ／ｍ² 、：１
５０ｍｇ／ｍ² 、：１０0 ｍｇ／ｍ² 、：５０ｍｇ
／ｍ²の場合について実験したものである。ＴＦＳの表
面色調は上記と同じく、目視により、５段階で評価し
た。酸化膜の測定も上記と同じである。

【００１２】（３）図１、図２から明らかなように、ぶ
りき、ＴＦＳは薄めっきにおいて焼鈍後の原板表面の酸
化膜の厚さが３０Å以下の場合は、色調による影響がな
い。ぶりき、ＴＦＳは厚めっきになると、表面の酸化膜
の厚さが３０Åを超えても色調による影響がない。

【００１３】３）薄めっきぶりきの表面色調と酸化膜の
溶解到達時間との関係：図３は薄めっきぶりきの表面色
調と酸化膜の溶解到達時間（以降到達時間と云う）との
関係を示す図である。 （１）主な条件： （イ） 原板：連続焼鈍によって得られたもの。 （ロ） 薄めっきぶりき：片面当たり０．５ｍｇ／ｍ²
（記号で示す）。 （ハ） 表面色調の評価：図１、図２と同じように５段
階による。 （ニ） 到達時間：焼鈍後の鋼板表面の発生酸化膜生成
量を０．０５ｍｏｌ／ｌホウ酸ナトリウム溶液中に２５
℃で浸漬し、浸漬開始から溶解して鉄電位に到達するま
での時間。 （２）図３から明らかなように鉄電位までの到達時間は
１００秒を超えると表面色調が劣化する。

【００１４】４）酸化膜厚と到達時間との関係：図４は
酸化膜厚と到達時間との関係を示す図である。 （１）主な条件：上記と同じ （２）図４から明らかなように酸化膜厚を３０Å以下に
した場合は、鉄電位までの到達時間が１００秒以内にな
る。

【００１５】５）本発明の限定理由：上記のことから、
本発明では焼鈍後の原板の酸化膜の厚さを３０Å以下に
限定したものであり、本発明の冷延鋼板を用いて、ぶり
き、ＴＦＳを製造した場合、そのめっき量に関係なく、
薄めっきでも、色調が良好で、表面ムラのない外観の優
れたものを得ることが出来る。

【００１６】６）本発明の冷延鋼板を得るための製造方
法：本発明の酸化膜の厚さが３０Å以下である焼鈍後の
原板を得るためには、焼鈍前の冷延鋼板の残存付着水分
量を１０ｍｇ／ｍ² 以下にすることが必要である。図５
はぶりきおよびティンフリースチール用冷延鋼板の焼鈍
前の鋼板残存付着水分量と焼鈍後の酸化膜との関係を示
す図である。これは後述する図６に示すような連続焼鈍
ラインで、通常の焼鈍条件である表１に示す３つのパタ
ーンＡ、Ｂ、Ｃを選んで焼鈍したものである。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１によるＡの焼鈍条件の場合を○印、Ｂ
の焼鈍条件の場合を△印、Ｃの焼鈍条件の場合を□印と
して図５にプロットしたものである。図５から明らかな
ように、焼鈍後の原板の酸化膜を３０Å以下にするため
には、焼鈍前の冷延鋼板の残存付着水分量を１０ｍｇ／
ｍ² 以下にすることが必要である。

【００１９】７）バッチ焼鈍による場合：上述した図１
〜図５に示す検討をバッチ焼鈍による場合について行っ
たが、表面色調と酸化膜厚及び酸化膜厚と到達時間の関
係は連続焼鈍による場合と同様の結果が得られた。バッ
チ焼鈍においても焼鈍前の冷延鋼板の残存付着水分量を
１０ｍｇ／ｍ² 以下にすることにより、酸化膜厚３０Å
以下にすることが出来、薄めっきぶりき及びティンフリ
ースチール用原板として表面色調に優れ、光沢ムラのな
い冷延鋼板が得られる。

【００２０】

【実施例】本発明のぶりきおよびティンフリースチール
用冷延鋼板は連続焼鈍又はバッチ焼鈍した原板であっ
て、前記原板の酸化膜の厚さが３０Å以下であるもので
ある。本発明のぶりきおよびティンフリースチール用冷
延鋼板の製造方法の一実施例について、図６を用いて説
明する。

【００２１】連続焼鈍ラインの焼鈍炉の前処理工程で鋼
板１をアルカリ槽２でアルカリ電解洗浄を行った後、水
洗槽３で水洗を施し、鋼板１表裏に二段に設けたゴム製
リンガーロール４を圧着させて、水切りを行い、更に、
その上段で水分測定装置として、幅長の吸水紙層状体６
を押付装置８で鋼板１の表裏面に所定時間圧着させて、
その間に水分を吸収させ、それから鋼板１の付着水分量
を測定して、所定の水分量を超えた場合はゴム製リンガ
ーロール４の押付装置８を調整して、所定の水分量以下
にしてから、次の吸水リンガーロール５で付着水分を排
除し、その後高温乾燥器７で乾燥し所定の残存付着水分
量以下にする。ここでは焼鈍炉１２前の鋼板１の残存付
着水分量を赤外線水分測定装置１０で測定し、高温乾燥
器７にフィドバックしている。９、１１は調整機構であ
る。

【００２２】吸水リンガーロール５と、高温乾燥器７で
二段の付着水分量の調整を行った場合は、高温乾燥器７
の負荷を軽減し、付着水分量の調整を的確に行うことが
出来る。しかし、これに限定されるものではなく、付着
水分量の調整にはゴム製リンガーロール４に代わって、
熱風等を吹付けて付着水分量を所定量以下にすることも
出来る。水分測定装置６は上記のような鋼板１の幅長の
吸水紙の層状体を用いた場合の簡易測定装置から、赤外
線等を利用した高度な測定装置等まで適宜用いることが
出来る。

【００２３】次に図６に示すような装置を用いて、本発
明の冷延鋼板を製造する場合の一実施例を具体的に説明
する。 （実施例１）厚さ０．２ｍｍ、０．３２ｍｍ、０．５ｍ
ｍのぶりき用冷延鋼板の場合である。実験Ｎｏ．１とし
て、リンガーロールに、市販の吸水リンガーロールで、
多数の小孔を持つ極細繊維不織布で覆われた中空軸を備
えたロール構造のものを用いた。

【００２４】ぶりき用冷延鋼板の吸水リンガーロールの
入側付着水を０．２ｇｒ／ｍ² に調整して、上記吸水リ
ンガーロールで付着水分量を０．１ｇｒ／ｍ² 以下と
し、熱風循環型の高温乾燥器（雰囲気温度１１０℃、風
量１００Ｎｍ³ ／分）で０．３秒処理して本発明の実験
Ｎｏ. １の冷延鋼板とした。

【００２５】実験Ｎｏ．２として、市販のゴム製のリン
ガーロールのみを３個用い、その後Ｎｏ．１と同一の雰
囲気温度、風量で１秒処理して本発明の冷延鋼板を得
た。比較として、市販のリンガーロールのみを３個用
い、その後同じ高温乾燥器で０．３秒処理して比較例の
冷延鋼板とした。表２に本発明の実験Ｎｏ．１、実験Ｎ
ｏ．２と比較例についての高温乾燥器７直後の位置( 焼
鈍前）で測定した鋼板表面の残存付着水分量の結果を示
す。

【００２６】

【表２】

【００２７】本発明の実験Ｎｏ．１、実験Ｎｏ．２では
鋼板の板厚、移動速度を変化させても、鋼板中央部、端
部ともに、その表面の残存付着水分が１０ｍｇ／ｍ² 以
下に調整されている。

【００２８】比較例では鋼板中央部の表面の残存付着水
分量は鋼板の移動速度の増加と共に増え、１０ｍｇ／ｍ
² を超えるものもあり、鋼板端部は鋼板の板厚、移動速
度の変化に関係なく、いずれも１０ｍｇ／ｍ² を大きく
超えた。

【００２９】更に上記０．２ｍｍと０．５ｍｍの冷延鋼
板を通板速度４００ｍｐｍとし、実験Ｎｏ．１、実験Ｎ
ｏ．２、比較例と同じ付着水分量の調整を行ない、連続
焼鈍を行った。焼鈍工程の各帯の処理温度と、処理時間
は次の通りである。加熱帯６２０℃、２５秒、均熱帯６
２０℃、１９秒、徐冷帯４２０℃、２８秒、急冷帯８０
℃以下、２８秒である。上記焼鈍後の鋼板表面に発生し
た酸化膜厚、到達時間の結果を表３に示す。

【００３０】

【表３】

【００３１】本発明の実験Ｎｏ．１、実験Ｎｏ．２では
板厚０．２ｍｍと０．５ｍｍのどちらの鋼板も、鋼板全
面にわたって、到達時間が１００秒以内で且つ酸化膜の
厚さ３０Å以下に抑制され、鋼板中央部と端部の酸化膜
の差が小さいのに対して、比較例では到達時間が鋼板端
部で１００秒超えが発生し、また酸化膜の厚さも鋼板端
部で３０Åを超え、鋼板中央部と端部との差が大きい。

【００３２】次に、上記焼鈍後の０．２ｍｍと０．５ｍ
ｍの鋼板を伸張率１．５％で調質圧延（スキンパス）
（圧下荷重１スタンド：１．２トン／ｍｍ、２スタン
ド：０．８トン／ｍｍ）して、ぶりき用鋼板とした後、
片面当たり、１．５ｇ／ｍ² の薄錫めっきし、外観判定
として、表面色調と表面ムラを検査した。表面色調の評
価方法及び基準は前述の通りである。

【００３３】ここでは表面ムラの検査は（２）式で鋼板
表面欠陥混入率を求めた。 鋼板表面欠陥混入率＝鋼板表面欠陥面積／鋼板表面面積×１００ （２） ここではレーザー式表面欠陥検出装置を用いた。即ち表
面欠陥混入率は酸化膜の不均一な残存に起因するＳｎの
電析形態の異常による光沢のむらを表す。その結果を表
４に示す。

【００３４】

【表４】

【００３５】本発明の実験Ｎｏ．１、実験Ｎｏ．２では
板厚０．２ｍｍと０．５ｍｍの鋼板のどちらも表面色調
が良好であり、表面ムラを表す表面欠陥混入率は比較例
と比較して、低い結果となっている。

【００３６】比較例において（１）は鋼板中央部、
（２）は鋼板端部の結果を示している。なお、実験Ｎ
ｏ．１、Ｎｏ．２は鋼板中央部と端部の値に顕著な差は
ないので、中央部の値を示した。一般には表面欠陥混入
率が０．１％を超えた場合は悪いと評価されている。

【００３７】（実施例２）ＴＦＳ用の冷延鋼板の場合で
ある。上記実施例１と同様の処理を焼鈍した０．２０ｍ
ｍと０．５ｍｍの鋼板をＴＦＳ用鋼板とした後、片面当
たり、１００ｍｇ／ｍ² の電解クロメート処理を行い、
外観判定として、表面色調を検査し、前述の表面色調の
評価方法及び基準により、良否の評価を行った。その結
果を表５に示す。

【００３８】

【表５】

【００３９】本発明の実験例は板厚０．２０ｍｍと０．
５ｍｍの鋼板のどちらも外観が全面に渡って変色が無
く、均一な色調を呈していた。これに対して、比較例で
は変色が多く発生している。

【００４０】（実施例３）冷延鋼板の０．２ｍｍと０．
５ｍｍの鋼板を通板速度４００ｍｐｍとし、実験Ｎｏ
１、実験Ｎｏ２、比較例の付着水分の調整を行ない、バ
ッチ焼鈍を行った。焼鈍工程の各帯の処理温度と、処理
時間は図７に示す通り焼鈍時間を４０時間とし、均熱帯
の温度を６７０℃とした。焼鈍後の鋼板表面の酸化膜厚
さ及び到達時間は、前述の通りに求めた。その結果を表
６に示す。

【００４１】

【表６】

【００４２】本発明の実験Ｎｏ．１、実験Ｎｏ．２では
板厚０．２ｍｍと０．５ｍｍのどちらの鋼板も、鋼板全
面にわたって、鉄電位までに到達するまでの時間が１０
０秒以内で且つ酸化膜の厚さ３０Å以下に抑制され、鋼
板中央部と端部の酸化膜の差が小さいのに対して、比較
例では鉄電位までに到達するまでの時間が鋼板端部で１
００秒超えが発生し、また酸化膜の厚さも鋼板端部で３
０Åを超え、鋼板中央部と端部との差が大きい。

【００４３】次に、上記焼鈍後の板厚０．２ｍｍと０．
５ｍｍの鋼板を伸張率１．５％で調質圧延（スキンパ
ス）（圧下荷重１スタンド：１．２トン／ｍｍ、２スタ
ンド：０．８トン／ｍｍ）し、ぶりき用鋼板とした後、
片面当たり、１．５ｇ／ｍ² の薄錫めっきし、外観判定
として、表面色調と表面ムラを検査し、良否評価を行っ
た。表面ムラの検査は連続焼鈍の場合と同様に、レーザ
ー式表面欠陥検出装置を用い上述の（２）式で鋼板表面
欠陥混入率を求めた。結果を表７に示す。

【００４４】

【表７】

【００４５】本発明の実験Ｎｏ．１、実験Ｎｏ．２では
板厚０．２ｍｍと０．５ｍｍの鋼板のどちらも表面色調
が良好であり、表面欠陥混入率は全て０．１％以下であ
った。比較例において（１）は鋼板中央部、（２）は鋼
板端部の結果を示している。なお、実験Ｎｏ．１、Ｎ
ｏ．２は鋼板中央部と端部の値に顕著な差はないので、
中央部の値を示した。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明のぶりき又はＴＦ
Ｓ用冷延鋼板は焼鈍後の鋼板表面の酸化膜が均一且つ低
く抑制しているので、薄めっきによりぶりき又はＴＦＳ
を製造し缶材として使用した場合でも、外観が十分に満
足出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄めっきしたぶりきの表面色調とぶり
き用冷延鋼板の焼鈍後の酸化膜厚の関係を示す図であ
る。

【図２】本発明の薄めっきしたＴＦＳの表面色調とぶり
き用冷延鋼板の焼鈍後の酸化膜厚の関係を示す図であ
る。

【図３】本発明の表面色調と鉄電位までの到達時間との
関係を示す図である。

【図４】本発明の焼鈍後の酸化膜厚と鉄電位までの到達
時間との関係を示す図である。

【図５】本発明のぶりきおよびティンフリースチール用
冷延鋼板の焼鈍前の残存付着水分量と焼鈍後の酸化膜厚
との関係を示す図である。

【図６】本発明のぶりきおよびティンフリースチール用
冷延鋼板を製造する場合の焼鈍炉前の工程の一実施例を
示す図である。

【図７】バッチ焼鈍の焼鈍工程の各帯の処理温度と、処
理時間の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ アルカリ槽 ３ 水洗槽 ４ ゴム製リンガーロール ５ 吸水リンガーロール ６ 水分測定装置（幅長の吸水紙層状体） ７ 高温乾燥器 ８ 押付装置 ９、１１ 調整機構 １０ 赤外線水分測定装置 １２ 焼鈍炉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼鈍した原板であって、前記原板表面の
   酸化膜の厚さが３０Å以下であることを特徴とするぶり
   き又はティンフリースチール用冷延鋼板。