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Info
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Abstract
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
O3 及びCrO3 との重量比で1/50〜1/300の
H2 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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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
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。
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。
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。
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。
Claims (5)
- 【請求項1】 ニッケル系めっき鋼板に少なくともCr
O3 及びCrO3 との重量比で1/50〜1/300の
H2 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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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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| JP24664498A JP3670857B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | ニッケル系めっき鋼板の化学処理法 |
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-
1998
- 1998-09-01 JP JP24664498A patent/JP3670857B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9061787B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-06-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Three-piece resealable can for acidic liquid |
| WO2013180056A1 (ja) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 新日鐵住金株式会社 | 3ピースリシール缶 |
| US9914584B2 (en) | 2012-05-31 | 2018-03-13 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Three-piece resealable can |
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