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JP2000080499A - ニッケル系めっき鋼板の化学処理法 - Google Patents

ニッケル系めっき鋼板の化学処理法

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JP2000080499A
JP2000080499A JP10246644A JP24664498A JP2000080499A JP 2000080499 A JP2000080499 A JP 2000080499A JP 10246644 A JP10246644 A JP 10246644A JP 24664498 A JP24664498 A JP 24664498A JP 2000080499 A JP2000080499 A JP 2000080499A
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bath
plated steel
steel sheet
nickel
cro
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Shinichi Yamaguchi
伸一 山口
Shigeru Hirano
茂 平野
Kazunari Hasegawa
和成 長谷川
Hiroichi Yokoya
博一 横矢
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニッケル系めっき鋼板にCrO3 系浴中での
低温電解処理及び高温低電流密度電解処理により溶接
性、塗料・フィルムとの密着性、耐食性の優れたクロメ
ート被膜を形成する。 【解決手段】 ニッケル系めっき鋼板に少なくともCr
3 及びCrO3 との重量比で1/50〜1/300の
2 SO4 を含む浴温45℃未満の処理浴中で陰極電解
を行い、引き続いて少なくともCrO3 を含む浴温50
℃以上の処理浴中で1〜20A/dm2 で陰極電解する
ことを特徴とするニッケル系めっき鋼板の化学処理法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル系めっき
鋼板に塗料密着性及び耐食性及び溶接性に優れた化学処
理被膜を形成させる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ニッケル系めっき鋼板は、缶詰、乾電池
など種々の金属容器用の材料として広く使用されている
が、缶内外に塗装を施して耐食性を確保するという使わ
れ方が増加している。この場合塗膜密着性の良否が耐食
性を左右する重要な因子となる。ニッケルめっき鋼板の
塗膜密着性を高める方法として硫酸、フッ素化合物など
を助剤として含有する無水クロム酸系処理浴中で陰極電
解することにより、金属クロム(以下、Me−Crとい
う)と水和酸化クロム(以下、Ox−Crという)から
なる被膜を形成させる方法や以上の処理後高温洗浄する
方法(特開昭57−35697号公報、特開昭57−3
5698号公報等)が知られているが、単に無水クロム
酸系浴中で陰極電解処理を行っただけでは下記のような
問題点がある。
【0003】すなわち、塗料密着性向上を得るのに必要
なMe−Cr量を生成させた場合、同時に生成するOx
−Cr量が多くなり過ぎる傾向にあり、シーム溶接性を
損なうとともに、Ox−Cr生成量の不均一による外観
ムラが生じやすい。また、錫めっき鋼板においても塗料
密着性向上のために無水クロム酸系浴中での陰極電解処
理を行う処理法が使用されているがニッケルと錫では水
素過電圧が異なるため水素発生を必要条件とするMe−
Cr,Ox−Crの析出においては最適処理条件も異な
ってくる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、発明者らは誠
意検討した結果、請求項記載の前段無水クロム酸系浴で
の陰極電解処理浴温度を低下するほどMe−Crの被覆
性は良好で、また、後段無水クロム酸系浴での陰極電解
処理温度を上昇させ、かつ、低電流密度で電解するほど
Ox−Cr皮膜の均一被覆性は向上し、またOx−Cr
の皮膜中への硫酸イオンの共析量が少ないため塗料・フ
ィルム密着性に優れたOx−Cr皮膜を生成でき、ライ
ンスピードが変化しても通電量を設定することにより一
定量のOx−Cr量を確保できることを見いだした。
【0005】すなわち、本発明は前段無水クロム酸系の
低温浴での陰極電解によるMe−Crの被覆性向上、さ
らに後段無水クロム酸系高温浴中において陰極電解で生
成したOx−Crを溶解しながら低電流密度陰極電解に
よりOx−Cr量を確保するもので、これにより、半田
性、溶接性、外観均一性の向上、連続製造ラインでの生
産性向上を図り、さらに塗料密着性に対しても著しい効
果をもたらすニッケル系めっき鋼板の化学処理方法を提
供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 (1)ニッケル系めっき鋼板に少なくともCrO3 及び
CrO3 との重量比で1/50〜1/300のH2 SO
4 を含む浴温45℃未満の処理浴中で陰極電解を行い、
引き続いて少なくともCrO3 を含む浴温50℃以上の
処理浴中で1〜20A/dm2 で陰極電解することを特
徴とするニッケル系めっき鋼板の化学処理法。 (2)陰極電解処理浴中におけるCrO3 の濃度が10
〜200g/lであることを特徴とする前記(1)に記
載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法。
【0007】(3)浸漬処理浴中におけるCrO3 の濃
度が10〜200g/lであることを特徴とする前記
(1)〜(2)に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処
理法。 (4)陰極電解処理浴中におけるCrO3 の濃度が10
〜50g/lであることを特徴とする前記(1)、
(3)に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法。 (5)浸漬処理浴中におけるCrO3 の濃度が10〜5
0g/lであることを特徴とする前記(1)、(2)、
(4)に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法にあ
る。
【0008】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明において、ニッケル系めっき鋼板とはニッケル単体
のめっき鋼板だけでなく、Fe−Niめっき鋼板あるい
は、Niめっきを施しさらに熱拡散処理を施しためっき
鋼板等が対象となり、これらのいずれに対しても本発明
方法の適用が可能である。ニッケル系のめっきを施した
後に、請求項記載の低温無水クロム酸系浴中で陰極電解
処理及び高温無水クロム酸系浴中への浸漬処理によりM
e−CrとOx−Crからなる被膜を形成させるがその
付着量はそれぞれ0.5〜20mg/m2及び0.5〜
15mg/m2 (いづれも片面当たり)が望ましい。
【0009】この発明の特に重要なポイントは、低温
クロム酸系浴中での陰極電解処理、高温クロム酸系浴
での低電流密度陰極電解処理である。前段陰極電解処理
浴温度の低下によりMe−Crの均一被覆性が向上す
る。そのため処理浴の浴温は45℃未満が必要である。
処理浴温の下限については特に設けないがあまり低すぎ
ると強力な冷却器の設置が必要となり不経済であるた
め、10℃を下限とするのが好ましい。また、上述のよ
うな低付着量のMe−Cr被膜を生成させる場合、高電
流密度での短時間処理が被膜の均一性に有効であり、2
0A/dm2 以上の高電流密度処理することが望まし
い。電流密度が高くなりすぎると水素発生増大による電
析効率の低下が見られるので150A/dm2以下で電
解するのが望ましい。
【0010】さらに、このような高電流密度電解で低付
着量の均一なMe−Cr被膜を形成させるためには、処
理浴中に含まれるCrO3 濃度を10g/l以上にする
のが望ましく、あまり高すぎると塗料・フィルム密着性
の低下が生じるため200g/lを上限とするのが望ま
しく、より好ましくは50g/l以下が望ましい。前段
陰極電解浴への硫酸添加はMe−Crの生成に不可欠で
あり、無水クロム酸に対する重量比(以下硫酸濃度比と
いう)1/300〜1/50とする必要がある。硫酸濃
度比は、高すぎても低すぎてもMe−Cr電析効率が著
しく低下するので、硫酸濃度比の下限は1/300、上
限は1/50とする。なお、上記処理浴はMe−Cr析
出助剤として、硫酸以外にケイフッ化ナトリウム、ホウ
フッ化ナトリウム、フッ化アンモニウムなどのフッ素化
合物を含有してもかまわない。また、処理浴中への三価
のクロム酸イオンの混入量が0.1〜5g/lではクロ
メート被膜の均一化に効果があるので混入してもかまわ
ない。
【0011】上記処理条件での前段陰極電解処理に引き
続いて、高温の無水クロム酸系浴中で低電流密度電解に
よりOx−Cr量を生成させる。この際、後段の低電流
密度電解処理を行う前に後段電解処理浴中で浸漬時間を
確保してもかまわない。1A/dm2 未満だとOx−C
rが生成せず、20A/dm2 を超えるとMe−Crが
優先的に生成するため、電流密度は下限が1A/dm
2 、上限が20A/dm 2 となる。高い塗料・フィルム
密着性を確保するためには50℃以上の浴温が必要であ
る。浴温の上限は特に規定しないが、あまり高温にする
と浴のヒューム回収が大がかりとなり不経済であるた
め、80℃を上限とするのが望ましい。また、無水クロ
ム酸濃度は低すぎても高すぎてもOx−Crが析出しに
くいので下限を10g/l、上限を200g/lとする
のが望ましい。好ましくは50g/l以下が望ましい。
なお、上記処理浴は無水クロム酸以外に三価のクロム酸
イオン、硫酸、ケイフッ化ナトリウム、ホウフッ化ナト
リウム、フッ化アンモニウムなどのフッ素化合物を含有
してもかまわない。
【0012】以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例】冷間圧延、焼鈍及び調質圧延を施した鋼板
に、脱脂・酸洗したのち片面当たり600g/m2 のニ
ッケルめっきを施した素材α、および脱脂・酸洗したの
ちNiとして300mg/m2 のFe−Niめっきを行
った素材βに種々の条件で化学処理を施し、外観均一
性、シーム溶接性、塗膜密着性、耐食性への影響を調べ
た。
【0013】各処理材について、以下に示す(A)〜
(D)の各項目について実施し、その性能を評価した。 (A)外観均一性 目視により下記の通り評価した。 〇:色調ムラ無し ×:色調ムラ有り
【0014】(B)シーム溶接性 ラップ代0.5mm、加圧力45kgf、溶接ワイヤー
スピード100m/minの条件で、電流を変更して溶
接を実施し十分な溶接強度が得られる最小電流値とチリ
などの溶接欠陥が目立ち始める最大電流値からなる適正
電流範囲の広さから総合的に判断し、3段階(◎:非常
に広い、〇:実用上問題なし、×:狭い)で評価した。
【0015】(C)塗料密着性 試験片の缶内面側に相当する面にエポキシフェノール系
の塗料を55mg/dm2 塗布し、さらに缶外面に相当
する面にクリヤーラッカーを40mg/dm2塗布し、
290℃まで15secの焼き付け条件で乾燥硬化し
た。引き続き、各々の面に1mm間隔でスクラッチを入
れ、100個の碁盤目を作製し、速やかにテープ剥離
し、その剥離状況を観察し、3段階(◎:剥離無し、
〇:1〜4個剥離、×:5個以上剥離)で塗料密着性を
評価した。
【0016】(D)UCC(アンダーカッティングコロ
ージョン)評価テスト 試験片の缶内面に相当する面の耐食性を評価するため、
缶内面側に相当する面に厚さ15μmのPET(ポリエ
チレンテレフタレート)系フィルムをラミネートした。
その後地鉄に達するまでクロスカットを入れ、1.5%
クエン酸−1.5%食塩混合液からなる試験液中に大気
開放下55℃×4日間浸漬した。試験終了後、速やかに
スクラッチ部および平面部をテープで剥離して、スクラ
ッチ部近傍の腐食状況、スクラッチ部のピッティング状
況および平面部のフィルム剥離状況を3段階(◎:剥離
が無く腐食も認められない、〇:僅かな剥離があるが腐
食は認められない、×:大部分で剥離し激しい腐食が認
められる)で総合的に評価した。表1に示すように、本
発明により化学処理されたニッケル系めっき鋼板は、優
れたシーム溶接性、塗料密着性および耐食性を有するこ
とが明らかになった。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により化学処
理されたニッケル系めっき鋼板は、極めて優れたシーム
溶接性、塗料密着性および耐食性を有するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 和成 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 横矢 博一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Fターム(参考) 4K024 AA02 AB01 AB02 BA03 BB21 CA01 CA04 CA06 GA04 GA12 GA14

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケル系めっき鋼板に少なくともCr
    3 及びCrO3 との重量比で1/50〜1/300の
    2 SO4 を含む浴温45℃未満の処理浴中で陰極電解
    を行い、引き続いて少なくともCrO3 を含む浴温50
    ℃以上の処理浴中で1〜20A/dm2 で陰極電解する
    ことを特徴とするニッケル系めっき鋼板の化学処理法。
  2. 【請求項2】 陰極電解処理浴中におけるCrO3 の濃
    度が10〜200g/lであることを特徴とする請求項
    1に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法。
  3. 【請求項3】 浸漬処理浴中におけるCrO3 の濃度が
    10〜200g/lであることを特徴とする請求項1〜
    2に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法。
  4. 【請求項4】 陰極電解処理浴中におけるCrO3 の濃
    度が10〜50g/lであることを特徴とする請求項
    1、3に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法。
  5. 【請求項5】 浸漬処理浴中におけるCrO3 の濃度が
    10〜50g/lであることを特徴とする請求項1、
    2、4に記載のニッケル系めっき鋼板の化学処理法。
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KR20040034218A (ko) * 2002-10-21 2004-04-28 주식회사 포스코 아연도금강판 후처리용 후크롬용액 및 그 보급재 용액
WO2012042973A1 (ja) 2010-09-29 2012-04-05 新日本製鐵株式会社 酸性液体用3ピースリシール缶
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