TWI394658B - 容器用鋼板 - Google Patents

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Shinsuke Hamaguchi
Toshiaki Takamiya
Hirokazu Yokoya
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Description

容器用鋼板 技術領域
本發明係有關於一種可作為製罐加工用原料之容器用鋼板，特別是有關於一種沖壓拉伸加工(drawing and ironing process)、焊接性、抗蝕性、塗料密接性及膜密接性優異之容器用鋼板。
 背景技術
用於飲料或食品等之金屬容器可大致區分成2片罐及3片罐。以DI罐為代表之2片罐係在進行沖壓拉伸加工後，在罐內面側進行塗裝，並在罐外面側進行塗裝及印刷。另外，3片罐係在相當於罐內面之面進行塗裝，並在相當於罐外面側之面進行印刷後，再進行罐身之焊接。
不論是哪一種罐，都必須在製罐前後進行塗裝步驟。塗裝可使用溶劑系或水系塗料，之後再進行烘烤。在該塗裝步驟中，因塗料產生之廢棄物(廢溶劑等)係作為產業廢棄物排出，而排放氣體(主要為碳酸氣)則釋出至大氣中。近年，正進行以保護地球環境為目的，使該等產業廢棄物或排放氣體等減低的對策。其中，以膜貼合來取代塗裝的技術正備受矚目而急速擴展。
目前為止，關於2片罐方面，已提供了不少將膜貼合來進行製罐之製罐方法或與其相關之發明等。例如，關於沖壓拉伸罐之製造方法係揭示於如專利文獻1中。另外，關於沖壓拉伸罐(drawn and ironed can)係揭示於如專利文獻2中。此外，關於薄型深沖壓罐(deep drawn can)之製造方法係揭示於如專利文獻3中。又，關於沖壓拉伸罐用被覆鋼板則揭示於如專利文獻4中。
另外，在3片罐方面，三片罐用膜積層鋼帶及其製造方法係揭示於如專利文獻5中。另外，關於罐外面具有多層有機薄膜之三片罐用鋼板係揭示於如專利文獻6中。此外，關於具有條狀多層有機薄膜之三片罐用鋼板係揭示於如專利文獻7中。又，關於3片罐條狀積層鋼板之製造方法則揭示於如專利文獻8中。
另一方面，在積層膜之底材所用之鋼板上，大多使用經電解鉻酸處理後之鉻酸薄膜。鉻酸薄膜具有2層結構，金屬Cr層的上層有水合氧化Cr層存在。因此，積層膜(若是具有接著劑之膜則為接著層)可透過鉻酸薄膜之水合氧化Cr層來確保與鋼板之密接性。雖然關於該顯現密接性之機構的詳細情形尚未明確，但可說是水合氧化Cr之氫氧基與積層膜之羰基或酯基等之官能基的氫結合。
前述發明的確可以得到使地球環境的保護大有進展的效果，但另一方面，近年在飲料容器市場上，PET瓶、瓶子、紙等原料間之成本及品質的競爭愈演愈烈，對於前述積層容器用鋼板來說，不僅要確保對於習知技術之塗裝用途之優異密接性、抗蝕性，還需要更加優異之製罐加工性，特別是膜密接性、加工膜密接性、抗蝕性等。
【專利文獻1】專利第1571783號公報【專利文獻2】專利第1670957號公報【專利文獻3】特開平2－263523號公報【專利文獻4】專利第1601937號公報【專利文獻5】特開平3－236954號公報【專利文獻6】特開平3－113494號公報【專利文獻7】特開平5－111979號公報【專利文獻8】特開平5－147181號公報
 發明揭示
本發明係有鑑於前述問題點研究而成者，且其目的在於提供不僅可確保優異之密接性、抗蝕性、焊接性，還具有更加優異之製罐加工性的焊接性、製罐加工性、外觀優異之容器用鋼板。
本發明人在專心致力於以Zr薄膜作為代替鉻酸薄膜之新薄膜活用的研究後，發現Zr薄膜或在Zr薄膜上複合磷酸薄膜或酚樹脂薄膜後之Zr薄膜與塗裝或積層膜可形成非常強力的共價鍵，得到在習知鉻酸薄膜之上的優異加工性，而完成以下所示之本發明。
(1)一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層、或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe－Ni合金鍍層；且前述Ni鍍層或前述Fe－Ni合金鍍層上形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；前述Ni鍍層或Fe－Ni合金鍍層之一部分或全部及前述鍍Sn之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部分之金屬Sn鍍層；而前述鍍Sn合金及殘留金屬Sn鍍層之上層披覆有金屬Zr量為1mg/m2 ~500mg/m2 之Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上者。
(2)一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層、或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe－Ni合金鍍層；且前述Ni鍍層或前述Fe－Ni合金鍍層上形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；前述Ni鍍層或Fe－Ni合金鍍層之一部分或全部及前述鍍Sn之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部份之金屬Sn鍍層；而前述鍍Sn合金及殘留金屬Sn鍍層之上層披覆有金屬Zr量為1mg/m2 ~15mg/m2 之Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上者。
(3)一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層、或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe－Ni合金鍍層；且前述Ni鍍層或前述Fe－Ni合金鍍層上形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；前述Ni鍍層或Fe－Ni合金鍍層之一部分或全部及前述鍍Sn之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部份之金屬Sn鍍層；而前述鍍Sn合金及殘留金屬Sn鍍層之上層披覆有金屬Zr量為1mg/m2 ~9mg/m2 之Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上者。
(4)一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之Sn鍍層；前述Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化；且前述經合金化後之Sn鍍層之上層披覆有金屬Zr量為1mg/m2 ~500mg/m2 之Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上者。
(5)一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之Sn鍍層；前述Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化；且前述經合金化後之Sn鍍層之上層披覆有金屬Zr量為1mg/m2 ~15mg/m2 之Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上者。
(6)一種容器用鋼板，係鋼板表面上披覆有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之Sn鍍層；前述Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化；且前述經合金化後之Sn鍍層之上層披覆有金屬Zr量為1mg/m2 ~9mg/m2 之Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上者。
(7)在前述第(1)~(6)項中任1項之容器用鋼板中，可藉由陰極電解處理來形成前述Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜之2種以上者。
(8)在前述第(1)~(6)項中任1項之容器用鋼板中，可藉由陰極電解處理來形成前述Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜之3種薄膜者。
(9)如前述第(7)或(8)項之容器用鋼板，其中前述陰極電解處理可在酸性溶液或含有鞣酸之酸性溶液中進行。
本發明之容器用鋼板具有優異之沖壓拉伸加工性、焊接性、抗蝕性、塗料密接性、膜密接性及外觀。
 實施發明之最佳形態
以下詳細地說明焊接性、製罐加工性、外觀優異之本發明之容器用鋼板之實施形態。
本發明所用之原板並未特別限定，通常係使用可作為容器材料來使用之鋼板。而該原板之製造方法，材質等也未特別限定、可從一般之鋼片製造步驟經由熱軋、酸洗、冷軋、退火、平整等步驟製造。鋼板表面披覆有金屬表面處理層，且關於其披覆方法並未特別限定，例如可使用電鍍法、真空蒸鍍法或濺鍍法等公知技術，亦可與用以披覆擴散層之加熱處理組合。
在本實施形態中，金屬表面處理層之一形態係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe－Ni合金鍍層，且其上還形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；一部分或全部之底材Ni層及Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部分之金屬Sn鍍層。
在鋼板上進行鍍Ni或Fe－Ni合金之鍍Ni系，以披覆Ni系鍍層的目的在於確保抗蝕性。因Ni為高抗蝕金屬，故藉由將Ni鍍在鋼板表面上，可提高於熔融熔錫處理時所形成之合金層的抗蝕性。由於因Ni所產生之合金層抗蝕性提高效果要在所鍍之Ni量在5mg/m2 以上後才會開始顯現，所以Ni量必須要在5mg/m2 以上。合金層之抗蝕性提高效果會隨Ni量的增多而增加，但當該Ni量大於150mg/m2 時，其提高效果就會飽和。另外，因Ni係高價金屬，若鍍上150mg/m2 以上之Ni在經濟上也不划算。因此，Ni量必須控制在5mg/m2 ~150mg/m2 。
此外，在使Ni擴散層形成時，係在鍍Ni後以退火爐進行擴散處理，來形成Ni擴散層，即使在Ni擴散處理的前後或同時進行氮化處理，也可發揮本發明之Ni系鍍層之Ni的效果及氮化處理層的效果。一般而言，鍍Ni及鍍Fe－Ni合金的方法可使用藉由電鍍法進行之公知方法。
接著，在鍍Ni系後進行鍍Sn。此處所說之鍍Sn係指使用金屬Sn來鍍，而不可避免地會有雜質混入的情形，也會有添加微量元素的情形。關於鍍Sn的方法並未特別限定，只要使用公知之電鍍法或浸漬於熔融之Sn中再鍍上去的方法等即可。鍍Sn的目的在於確保抗蝕性和焊接性。Sn本身即具有高抗蝕性，因此不論是金屬Sn，還是下述之藉由熔融熔錫處理形成之合金Sn，皆可發揮優異之抗蝕性。這種Sn之優異之抗蝕性在300mg/m2 以上後就顯著地提高，且抗蝕性會隨Sn鍍量的增多而提高，但在3000mg/m2 以上時，其效果就會飽和。因此，從經濟上的觀點來看，Sn之鍍量最好是控制在3000mg/m2 以下。
另外，電阻低之Sn較軟，藉由在焊接時將Sn於電極間加壓可使其延展，確保安定之通電域，而可發揮特別優異之焊接性。只要金屬Sn量在100mg/m2 以上，即可發揮這種優異之焊接性。此外，只要在本發明之Sn鍍量的範圍，便不需要規定金屬Sn量的上限量。因此，考慮上述2點，而將Sn鍍量限制在300mg/m2 ~3000mg/m2 的範圍。
在鍍Sn後，進行熔融熔錫處理。進行熔融熔錫處理的目的在於熔融Sn，使其與底材鋼板或底材金屬等合金化，形成Sn－Fe或Sn－Fe－Ni合金層，以提高合金層之抗蝕性，並使一部分之金屬Sn殘留下來。金屬錫之殘留形態有島狀、水池狀、條狀等各種形態。藉由控制該熔融熔錫處理，即可得到具有一部分之金屬Sn殘留，而一部分之塗料及膜密接性優異之Sn－Ni或Fe－Ni－Sn合金鍍層露出之鍍結構的鋼板。
另外，本發明之金屬表面處理層之另一形態有鋼板表面上形成有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之鍍Sn，Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化者。Sn雖具有優異之加工性、優異之焊接性及抗蝕性，但在只鍍Sn時，由抗蝕性的點來看，必須在560mg/m2 以上。雖抗蝕性會隨鍍Sn量的增多而提高，但在5600mg/m2 以上時，其效果就會飽和。因此，從經濟上的觀點來看，Sn之鍍量最好是控制在5600mg/m2 以下。又，藉由在鍍Sn後進行熔融熔錫處理，可形成Sn合金層，更加提高抗蝕性
這些金屬表面處理層之上層披覆有Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜中之2種以上。
雖然Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜即使單獨使用也具有某種程度之效果，但並不具充分的實用性能。但是，複合有Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜可發揮優異之實用性能。此外，若將Zr薄膜複合磷酸薄膜或酚樹脂薄膜之1種以上，可發揮更加優異之實用性能。而且，在薄膜量少的範圍中，因互補各個特性，複合有Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜之3種的薄膜具有更安定之實用性能。此外，同一薄膜內混合有Zr、磷酸系化合物、酚等中之2種以上的薄膜，與個別形成Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜之2種以上的情形相比，抗蝕性、密接性等實用性能較不佳。其理由尚未明確，但一般認為是由於在同一薄膜內混合Zr、磷酸系化合物、酚，而妨礙各個成分發揮性能。
Zr薄膜的功用在於確保抗蝕性和密接性。Zr薄膜係由氧化Zr、氫氧化Zr、氟化Zr、磷酸Zr等Zr化合物或其複合薄膜構成。該等Zr化合物具有優異之抗蝕性和密接性。因此，當Zr薄膜增加時，抗蝕性或密接性等就會開始提高，當金屬Zr量在1mg/m2 以上時，即可確保實用上沒有問題之程度的抗蝕性和密接性。而，當Zr薄膜再增加時，抗蝕性或密接性之提高效果也會增加，但Zr薄膜量之金屬Zr量大於500mg/m2 時，Zr薄膜就會過厚，使Zr薄膜本體之密接性劣化，並且電阻會上升，而使焊接性劣化。因此，Zr薄膜量之金屬Zr量需要控制在1mg/m2 ~500mg/m2 。
另外，當Zr薄膜量之金屬Zr量大於15mg/m2 時，薄膜之附著不均(mura)就會顯現為外觀上之不均，故Zr薄膜量之金屬Zr量以1mg/m2 ~15mg/m2 較佳。而且，為使外觀上之不均更良好安定化，Zr薄膜量中之金屬Zr量以0.1mg/m2 ~9mg/m2 更佳。
磷酸薄膜的功用為確保抗蝕性和密接性。磷酸薄膜係由與底材反應而形成之由磷酸Fe、磷酸Sn、磷酸Ni、磷酸Zr或磷酸酚樹脂薄膜等薄膜或是其複合薄膜構成。該等磷酸薄膜具有優異之抗蝕性和密接性。因此，當磷酸薄膜增加時，抗蝕性或密接性等就會開始提高，當P量在0.1mg/m2 以上時，即可確保實用上沒有問題之程度的抗蝕性和密接性。而，當磷酸薄膜再增加時，抗蝕性或密接性之提高效果也會增加，但磷酸薄膜量之P量大於100mg/m2 時，磷酸薄膜就會過厚，使磷酸薄膜本體之密接性劣化，並且電阻會上升，而使焊接性劣化。因此，磷酸薄膜量之P量需要控制在0.1mg/m2 ~100mg/m2 。
另外，當磷酸薄膜量之P量大於15mg/m2 時，薄膜之附著不均就會顯現為外觀上之不均，故磷酸薄膜量之P量以0.1mg/m2 ~15mg/m2 較佳。而且，為使外觀上之不均更良好安定化，磷酸薄膜量中之P量以0.1mg/m2 ~8mg/m2 更佳。
酚樹脂薄膜的功用為確保密接性。酚樹脂本身即為有機物，因此具有非常優異之與塗料或積層膜等之密接性。因此，當酚樹脂薄膜增加時，密接性等就會開始提高，當C量在0.1mg/m2 以上時，即可確保實用上沒有問題之程度的密接性。而，當酚樹脂薄膜再增加時，密接性之提高效果也會增加，但酚樹脂薄膜量之C量大於100mg/m2 時，電阻就會上升，而使焊接性劣化。因此，酚樹脂薄膜量之C量需要控制在0.1mg/m2 ~100mg/m2 。
另外，當酚樹脂薄膜量之C量大於15mg/m2 時，薄膜之附著不均就會顯現為外觀上之不均，故酚樹脂薄膜量之C量以0.1mg/m2 ~15mg/m2 較佳。而且，為了更減少外觀上之不均，使其良好安定化，酚樹脂薄膜量之C量以0.1mg/m2 ~8mg/m2 更佳。
披覆該等薄膜的方法有將鋼板浸漬於溶解有Zr離子、磷酸離子、低分子之酚樹脂之酸性溶液中的方法，或藉由陰極電解處理來進行的方法。因浸漬處理係對底材進行蝕刻來形成各種薄膜，故附著會不均一。另外，因處理時間較長，故在工業生產上較為不利。另一方面，陰極電解處理係因強制性之電荷移動及產生於鋼板界面之氫所引起之表面清淨化、與因pH上升所引起之加速附著效果相輔相承，而可在數秒到數十秒左右的短時間內處理好均一的薄膜，所以在工業上極為有利。因此，最好是利用陰極電解處理來披覆本發明之Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜。
此外，在浸漬處理或陰極電解處理等所使用之酸性溶液中添加鞣酸時，鞣酸會與Fe結合，在表面形成鞣酸Fe的薄膜，有提高抗鏽性或密接性等的效果。因此，亦可依用途，在添加有鞣酸之溶液中進行。
以下，說明本發明之實施例及比較例，並將其結果顯示於第1表~第3表。首先，使用以下處理(1)~(3)的方法，在板厚0.17mm~0.23mm的鋼板上形成表面處理層。
(1)將在冷軋後進行退火、平整後之原板脫脂、酸洗，然後利用電鍍馬口鐵浴(ferrostan bath)來鍍Sn。之後，進行熔融熔錫處理，製作具有Sn合金層之鍍Sn鋼板。
(2)將在冷軋後進行退火、平整後之原板脫脂、酸洗，然後利用硫酸－鹽酸浴形成鍍Fe－Ni合金，接著，再利用電鍍馬口鐵浴來鍍Sn。之後，進行熔融熔錫處理，製作具有Sn合金層之鍍Ni、Sn鋼板。
(3)在冷軋後，使用瓦特浴(watts bath)進行鍍Ni，於退火時形成Ni擴散層，再於脫脂、酸洗後，使用電鍍馬口鐵浴來鍍Sn。之後，進行熔融熔錫處理，製作具有Sn合金層之鍍Ni、Sn鋼板。
在藉由前述處理形成表面處理層後，利用以下處理(4)~(11)來形成Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜。
(4)將前述鋼板浸漬於溶解有氟化Zr、磷酸、酚樹脂的處理液中，進行陰極電解後再予以乾燥，形成Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜。
(5)將前述鋼板浸漬於溶解有磷酸、酚樹脂的處理液中，進行陰極電解後再予以乾燥，形成磷酸薄膜、酚樹脂薄膜。
(6)將前述鋼板浸漬於溶解有氟化Zr、磷酸的處理液中，進行陰極電解後再予以乾燥，形成Zr薄膜、磷酸薄膜。
(7)將前述鋼板浸漬於溶解有氟化Zr、酚樹脂的處理液中，進行陰極電解後再予以乾燥，形成Zr薄膜、酚樹脂薄膜。
(8)將前述鋼板浸漬於溶解有氟化Zr、磷酸、鞣酸的處理液中，再予以乾燥，形成Zr薄膜、磷酸薄膜。
(9)將前述鋼板浸漬於溶解有氟化Zr、磷酸、酚樹脂的處理液中，再予以乾燥，形成Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜。
(10)將前述鋼板浸漬於溶解有磷酸、酚樹脂的處理液中，再予以乾燥，形成磷酸薄膜、酚樹脂薄膜。
(11)將前述鋼板浸漬於溶解有氟化Zr、磷酸的處理液中，再予以乾燥，形成Zr薄膜、磷酸薄膜。
對進行有前述處理之試驗材進行關於以下所示之(A)~(H)的各評價項目之性能評價。將厚度20μm之PET膜於200℃下貼合，製作試驗材，進行關於以下所示之(A)~(H)的各評價項目之性能評價。
(A)加工性將厚度20μm之PET膜於200℃下貼合於試驗材兩面，階段性地進行利用沖壓加工及拉伸加工來進行之製罐加工，再將成型以4階段(◎：極佳、○：佳、△：可確認出瑕疵、╳：斷裂而無法加工)進行評價。
(B)焊接性使用線縫焊機(wire seam melder)，在焊線速度為80m/min的條件下，變更電流來焊接試驗材，根據由可得到充分焊接強度的最小電流、和灰塵及焊濺物等之焊接缺陷開始顯著的最大電流值構成之適當電流範圍的幅度，作綜合性之判斷，再將焊接性以4階段(◎：極佳、○：佳、△：劣、×：無法焊接)進行評價。
(C)膜密接性將厚度20μm之PET膜於200℃下貼合於試驗材兩面，進行沖壓拉伸加工，製作罐體，再於125℃進行30min之蒸餾處理，再將膜之剝離狀況以4階段(◎：完全沒有剝離、○：有並無實用上之問題之程度的極些微剝離、△：有些許剝離、×：有一大部分剝離)進行評價。
(D)塗料密接性將環氧酚樹脂塗布於試驗材上，於200℃烘乾30min後，以1mm之間隔劃入深達底鐵之方格，然後以膠帶剝離，再將剝離狀況以4階段(◎：完全沒有剝離、○：有並無實用上之問題之程度的極些微剝離、△：有些許剝離、×：有一大部分剝離)進行評價。
(E)抗蝕性將環氧酚樹脂塗布於試驗材上，於200℃烘乾30min後，劃入深達底鐵之十字格(crosscut)，然後在由1.5%檸檬酸－1.5%食鹽混合液構成之試驗液中於45℃浸漬72小時，再於洗淨、乾燥後進行膠帶剝離，再將十字格部之塗膜下之腐蝕狀況與平板部之腐蝕狀況以4階段(◎：無法看到塗膜下腐蝕、○：可看到並無實用上之問題之程度的塗膜下腐蝕、△：可看到細微塗膜下腐蝕及平板部些微之腐蝕、×：可看到嚴重的塗膜下腐蝕及平板部腐蝕)進行評價。
(F)抗鏽性將試驗材於乾濕反覆(濕度90%、2hr<＝>濕度40%、2hr)之大氣環境中放置2個月，再將生鏽狀況以4階段(◎：完全沒有生鏽、○：有並無實用上之問題之程度的極些微生鏽、△：有些許生鏽、×：有一大部分生鏽)進行評價。
(G)外觀以目視觀察試驗材，再將Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜的不均產生狀況以5階段(◎◎：完全沒有不均、◎：有並無實用上之問題之程度的些微不均、○：有些微不均、△：有不均、×：產生顯著不均)進行評價。
(H)金屬Sn狀況以光學顯微鏡觀察在鍍Ni系後進行鍍Sn，再控制溶解熔錫處理後之金屬Sn在表面的殘留狀況，再將金屬Sn狀況以3階段(○：殘留在表面全體、△：有未殘留之部分、×：未殘留)進行評價。
薄膜附著量中，Zr、P量係以螢光X線進行定量分析，而C附著量則由總碳量測定法求出。
在該等第1表~第3表中，實施例1~42滿足本發明所規定之條件。相較於此，比較例1~5皆脫離本發明所規定之條件。在前述(A)~(H)的所有評價項目中，實施例1~42皆得到良好之評價結果。特別是實施例No.31~No.42皆披覆有Zr薄膜附著量之Zr量為0.1mg/m2 ~9mg/m2 ，磷酸薄膜附著量之P量皆為0.1mg/m2 ~8mg/m2 ，且酚樹脂薄膜附著量之C量皆為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上。所以，特別是在外觀上可得到優異之特性。相較於此，比較例1~5在前述(A)~(H)的所有評價項目中皆未能得到良好的評價結果。
產業上利用之可能性
根據本發明，可得到具有優異之沖壓拉伸加工性、焊接性、抗蝕性、塗料密接性、膜密接性及外觀的容器用鋼板。

Claims (10)

  1. 一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層、或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe-Ni合金鍍層；且前述Ni鍍層或前述Fe-Ni合金鍍層上形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；前述Ni鍍層或Fe-Ni合金鍍層之一部分或全部及前述鍍Sn之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部分之金屬Sn鍍層；而金屬Zr量為1mg/m2 ~500mg/m2 之含有氧化Zr的Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之含有磷酸Zr或磷酸Sn的磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜係個別披覆在前述鍍Sn合金及殘留金屬Sn鍍層之上層。
  2. 一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層、或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe-Ni合金鍍層；且前述Ni鍍層或前述Fe-Ni合金鍍層上形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；前述Ni鍍層或Fe-Ni合金鍍層之一部分或全部及前述鍍Sn之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部份之金屬Sn鍍層； 而金屬Zr量為1mg/m2 ~15mg/m2 之含有氧化Zr的Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之含有磷酸Zr或磷酸Sn的磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜係個別披覆在前述鍍Sn合金及殘留金屬Sn鍍層之上層。
  3. 一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Ni鍍層、或含有5mg/m2 ~150mg/m2 之Ni的Fe-Ni合金鍍層；且前述Ni鍍層或前述Fe-Ni合金鍍層上形成有300mg/m2 ~3000mg/m2 之鍍Sn；前述Ni鍍層或Fe-Ni合金鍍層之一部分或全部及前述鍍Sn之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化，且殘留一部份之金屬Sn鍍層；而金屬Zr量為1mg/m2 ~9mg/m2 之含有氧化Zr的Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之含有磷酸Zr或磷酸Sn的磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜係個別披覆在前述鍍Sn合金及殘留金屬Sn鍍層之上層。
  4. 一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之Sn鍍層；前述Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化； 且金屬Zr量為1mg/m2 ~500mg/m2 之含有氧化Zr的Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之含有磷酸Zr或磷酸Sn的磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~100mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜係個別披覆在前述經合金化後之Sn鍍層之上層。
  5. 一種容器用鋼板，係鋼板表面上形成有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之Sn鍍層；前述Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化；且金屬Zr量為1mg/m2 ~15mg/m2 之含有氧化Zr的Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之含有磷酸Zr或磷酸Sn的磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~15mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜係個別披覆在前述經合金化後之Sn鍍層之上層。
  6. 一種容器用鋼板，係鋼板表面上披覆有含有560mg/m2 ~5600mg/m2 之Sn鍍層；前述Sn鍍層之一部分係藉由熔融熔錫處理而合金化；且金屬Zr量為1mg/m2 ~9mg/m2 之含有氧化Zr的Zr薄膜、P量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之含有磷酸Zr或磷酸Sn的磷酸薄膜、C量為0.1mg/m2 ~8mg/m2 之酚樹脂薄膜中之2種以上的薄膜係個別披覆在前述經合金化後之Sn鍍層之 上層。
  7. 如申請專利範圍第1~6項中任1項之容器用鋼板，係藉由陰極電解處理來形成前述Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜中之2種以上者。
  8. 如申請專利範圍第7項之容器用鋼板，其中前述陰極電解處理係在酸性溶液或含有鞣酸之酸性溶液中進行。
  9. 如申請專利範圍第1~6項中任1項之容器用鋼板，係藉由陰極電解處理來形成前述Zr薄膜、磷酸薄膜、酚樹脂薄膜之3種薄膜者。
  10. 如申請專利範圍第9項之容器用鋼板，其中前述陰極電解處理係在酸性溶液或含有鞣酸之酸性溶液中進行。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI563099B (en) * 2014-11-10 2016-12-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp A plated steel and a method of producing thereof

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5251078B2 (ja) * 2007-11-16 2013-07-31 新日鐵住金株式会社 容器用鋼板とその製造方法
JP5157487B2 (ja) * 2008-01-30 2013-03-06 新日鐵住金株式会社 容器用鋼板とその製造方法
US8518555B2 (en) 2008-02-18 2013-08-27 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Plated steel sheet for cans
JP5571881B2 (ja) * 2008-06-07 2014-08-13 日本パーカライジング株式会社 金属材料の自己析出被膜処理用表面処理液、および自己析出被膜処理方法
JP5786296B2 (ja) * 2010-03-25 2015-09-30 Ｊｆｅスチール株式会社 表面処理鋼板、その製造方法およびそれを用いた樹脂被覆鋼板
TWI449813B (zh) * 2010-06-29 2014-08-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 容器用鋼板及其製造方法
JP5760355B2 (ja) * 2010-09-15 2015-08-12 Ｊｆｅスチール株式会社 容器用鋼板
WO2012036202A1 (ja) * 2010-09-15 2012-03-22 Ｊｆｅスチール株式会社 容器用鋼板およびその製造方法
JP5845563B2 (ja) * 2010-09-15 2016-01-20 Ｊｆｅスチール株式会社 容器用鋼板の製造方法
CN103097583B (zh) * 2010-09-15 2015-11-25 杰富意钢铁株式会社 容器用钢板及其制造方法
CA2842910C (en) 2012-05-31 2015-10-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Three-piece resealable can
JP6540800B2 (ja) * 2015-06-23 2019-07-10 日本製鉄株式会社 容器用鋼板及び容器用鋼板の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000234181A (ja) * 1998-12-14 2000-08-29 Nippon Steel Corp 製缶加工性に優れたラミネート容器用鋼板

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689472B2 (ja) * 1985-10-31 1994-11-09 新日本製鐵株式会社 製缶用薄Ｓｎメツキ鋼板及びその製造方法
JP2504164B2 (ja) 1989-02-16 1996-06-05 東洋製罐株式会社 薄肉化深絞り缶の製造方法
JPH03236954A (ja) 1990-02-14 1991-10-22 Nippon Steel Corp スリーピース缶用フィルム積層鋼帯およびその製造方法
JP2998042B2 (ja) 1991-05-17 2000-01-11 新日本製鐵株式会社 ストライプ状の多層有機皮膜を有するスリーピース缶用鋼板
JP3089433B2 (ja) 1991-05-17 2000-09-18 新日本製鐵株式会社 ３ピース缶用ストライプラミネート鋼板の製造方法
JP2002355921A (ja) * 2001-05-31 2002-12-10 Nippon Steel Corp 密着性、耐食性に優れた容器用鋼板
JP3893964B2 (ja) 2001-12-13 2007-03-14 Ｊｆｅスチール株式会社 ポリエチレンフィルム被覆錫合金めっき鋼板
JP4293065B2 (ja) 2004-06-21 2009-07-08 東洋製罐株式会社 耐硫化変色性、耐食性に優れた溶接缶
JP4492224B2 (ja) * 2004-06-22 2010-06-30 東洋製罐株式会社 表面処理金属材料及びその表面処理方法、並びに樹脂被覆金属材料
JP2006091353A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Vox Pop:Kk 保護フィルム、保護フィルム流通体、情報配信サーバ
JP5131720B2 (ja) 2005-09-09 2013-01-30 株式会社アマダ 曲げ加工装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000234181A (ja) * 1998-12-14 2000-08-29 Nippon Steel Corp 製缶加工性に優れたラミネート容器用鋼板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI563099B (en) * 2014-11-10 2016-12-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp A plated steel and a method of producing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR100993431B1 (ko) 2010-11-09
EP2006416A4 (en) 2010-01-13
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KR20080109804A (ko) 2008-12-17
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WO2007111354A1 (ja) 2007-10-04
CN101410553B (zh) 2012-06-27
TW200800589A (en) 2008-01-01
EP2006416B1 (en) 2015-08-26

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