Sn系合金镀覆钢板制造技术

本发明专利技术的Sn系合金镀覆钢板具有：钢板；复合镀层，其形成于钢板的至少一面，具有Fe‑Ni‑Sn合金层和位于所述Fe‑Ni‑Sn合金层上的岛状Sn层；和皮膜层，其形成于所述复合镀层的表面，含有锆氧化物和氧化锡，所述复合镀层含有特定量的Ni和特定量的Sn，所述皮膜层中的所述锆氧化物的含量以金属Zr量计为0.2mg/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Sn系合金镀覆钢板
本专利技术涉及Sn系合金镀覆钢板。
技术介绍
Sn(锡)系合金镀覆钢板作为饮料罐、食品罐等的容器用钢板被广泛使用。这是因为，Sn对人体安全，并且是美观的金属。对于该Sn系合金镀覆钢板，为了确保钢板与涂膜的密合性及耐蚀性、抑制与涂装前保存时的氧化锡生长带来的外观变化(黄变)，大多通过使用了六价铬酸盐的溶液的电解处理或浸渍处理等铬酸盐处理而在Sn系合金镀层上施加铬酸盐皮膜。另一方面，近年来，由于对环境和安全的意识提高，不仅要求最终产品中不含六价铬，而且要求不进行铬酸盐处理本身。但是，如上所述，不存在铬酸盐皮膜的Sn系合金镀覆钢板会因氧化锡的生长而使外观发生黄变、或者涂膜密合性降低。因此，提出了一些进行了代替铬酸盐皮膜的皮膜处理的Sn镀覆钢板或Sn系合金镀覆钢板。例如，在以下的专利文献1中提出了下述Sn镀覆钢板，其通过使用了含有磷酸根离子和硅烷偶联剂的溶液的处理，形成了包含P和Si的皮膜。在以下的专利文献2中提出了下述Sn系合金镀覆钢板，其通过使用了包含磷酸铝的溶液的处理，形成了包含Al和P、与Ni、Co和Cu中的至少一种与硅烷偶联剂的反应物的皮膜。在以下的专利文献3中提出了下述不具有铬酸盐皮膜的Sn镀覆钢板的制造方法，其在Sn镀层上进行镀Zn后直至Zn单独镀层消失为止实施加热处理。在以下的专利文献4和专利文献5中提出了下述Sn系合金镀覆钢板(容器用钢板)，其具有包含锆、磷酸、酚醛树脂等的化学转化处理皮膜。在以下的专利文献6中提出了Sn镀覆钢板或Sn系合金镀覆钢板(容器用钢板)，其具有Sn镀层、和包含氧化锡和磷酸锡的化学转化处理层，该化学转化处理层是在Sn镀层形成后在磷酸盐水溶液中实施阴极电解处理、接着实施阳极电解处理而形成的。在以下的专利文献7中提出了下述Sn镀覆钢板或Sn系合金镀覆钢板(容器用钢板)，其具有含有锡氧化物、以及Zr、Ti和P的覆膜。在专利文献6中提出了下述方案：在形成覆膜时，可以实施交替进行阴极电解处理和阳极电解处理的交替电解。在以下的专利文献8中提出了一种具有Zr和Si的Sn镀覆钢板或Sn系合金镀覆钢板(容器用钢板)。在专利文献8中提出了下述方案：在形成覆膜时，可以实施交替进行阴极电解处理和阳极电解处理的交替电解。专利文献1：日本特开2004-60052号公报专利文献2：日本特开2011-174172号公报专利文献3：日本特开昭63-290292号公报专利文献4：日本特开2007-284789号公报专利文献5：日本特开2010-13728号公报专利文献6：日本特开2009-249691号公报专利文献7：国际公开第2015/001598号专利文献8：日本特开2014-88587号公报非专利文献1：日本表面科学会编、“表面分析化学選書X線光電子分光法(表面分析化学选编丛书X射线光电子能谱法)”、丸善株式会社、第83页
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，对于上述专利文献1～专利文献8中提出的Sn系合金镀覆钢板及其制造方法，无法充分抑制经时的氧化锡生长，存在耐黄变性、涂膜密合性和耐硫化黑变性差的问题。因此，本专利技术是鉴于上述问题而进行的，在不进行以往的铬酸盐处理的情况下，能够提供一种耐黄变性、涂膜密合性和耐硫化黑变性更优异的Sn系合金镀覆钢板。用于解决问题的手段用于解决上述问题的手段包括下述方案。(1)一种Sn系合金镀覆钢板，其具有：钢板；复合镀层，其形成于所述钢板的至少一面，具有Fe-Ni-Sn合金层和位于所述Fe-Ni-Sn合金层上的岛状Sn层；和皮膜层，其形成于所述复合镀层的表面，含有锆氧化物和氧化锡，以质量％计，所述复合镀层含有以金属Ni换算量计为2mg/m2以上且200mg/m2以下的Ni、和以金属Sn换算量计为0.1g/m2以上且10g/m2以下的Sn，所述皮膜层中的所述锆氧化物的含量以金属Zr量计为0.2mg/m2以上且50mg/m2以下，所述皮膜层中的所述氧化锡的利用X射线光电子能谱法得到的Sn3d5/2的结合能的峰位置比金属Sn的结合能的峰位置大1.6eV以上。(2)根据(1)所述的Sn系合金镀覆钢板，其中，所述皮膜层的厚度为2nm以上且100nm以下。(3)根据(1)或(2)所述的Sn系合金镀覆钢板，其中，以每单位面积的质量比计，所述皮膜层进一步含有P量/金属Zr量为0.2以上且1以下的磷。专利技术效果如上所述，根据本专利技术，能够在不进行以往的铬酸盐处理的情况下提供一种耐黄变性、涂膜密合性和耐硫化黑变性更优异的Sn系合金镀覆钢板。附图说明图1是表示本专利技术的Sn系复合镀覆钢板的复合镀层和皮膜层的厚度方向(深度方向)的元素浓度分布的一例的图。具体实施方式下面，对本专利技术进行详细说明。本说明书中，使用“～”表示的数值范围意味着包括在“～”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。本说明书中，“工序”这一术语不仅包括独立的工序，即使在无法与其他工序明确区分的情况下只要能达到该工序的预期目的，则也包含在本术语中。本说明书中，“钢板”这一术语是指形成复合镀层和皮膜层的对象母钢板(所谓的镀覆原板)。以下说明的本专利技术涉及广泛用于食品罐、饮料罐等罐用途等的容器用钢板以及该容器用钢板的制造方法。更详细而言，涉及在不进行以往的铬酸盐处理的情况下而耐黄变性、涂膜密合性、耐硫化黑变性更优异的Sn系合金镀覆钢板和Sn系合金镀覆钢板的制造方法。具体而言，本专利技术的Sn系合金镀覆钢板具有：钢板；复合镀层，其形成于钢板的至少一个表面，具有Fe-Ni-Sn合金层和位于所述Fe-Ni-Sn合金层上的岛状Sn层；和皮膜层，其形成于Sn系合金镀层的表面，含有锆氧化物和氧化锡。更详细而言，本专利技术的Sn系合金镀覆钢板中，以质量％计，复合镀层含有以金属Ni换算量计为2mg/m2以上且200mg/m2以下的Ni、和以金属Sn换算量计为0.1g/m2以上且10g/m2以下的Sn。皮膜层中的锆氧化物的含量以金属Zr量计为0.2mg/m2以上且50mg/m2以下。皮膜层中的氧化锡的利用X射线光电子能谱法得到的Sn3d5/2的结合能的峰位置比金属Sn的结合能的峰位置大1.6eV以上。<关于钢板>钢板没有特别规定，只要是在一般的Sn系合金镀覆钢板中使用的钢板，就可以使用任意的钢板。钢板例如可以举出低碳钢、极低碳钢等。另外，所使用的钢板的制造方法和材质也没有特别规定，例如可以举出由铸造经热轧、酸洗、冷轧、退火、调质轧制等工序而制造的钢板。<关于Sn系合金镀层>在钢板的至少一面形成有复合镀层(下文中也简称为“复合镀层”)。该复合镀层由Fe-Ni-Sn合金层和位于Fe-Ni-Sn合金层上的岛状的Sn构成，该Fe-Ni-Sn合金层包含以金属Ni换算量计每一面为2mg/m2以上且200mg/m2以下的Ni、和以金属Sn换算量计每一面为0.1g/m2以上且10g/m2以下的Sn。需要说明的是，Fe-Ni-Sn合金层通过利用熔融加热处理将一部分或全部Ni与一部分Sn合金化而形成。[Fe-Ni-Sn合金层]Fe-Ni-Sn合金层具有提高耐蚀性的效果。这是因为，在电化学性质上与铁相比为贵金属的Ni和Sn通过与Fe形成合金层，也使Fe自身的耐蚀性提高。此处，Ni带来的耐蚀性提高的效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Sn系合金镀覆钢板，其具有：钢板；复合镀层，其形成于所述钢板的至少一面，具有Fe‑Ni‑Sn合金层和位于所述Fe‑Ni‑Sn合金层上的岛状Sn层；和皮膜层，其形成于所述复合镀层的表面，含有锆氧化物和氧化锡，以质量％计，所述复合镀层含有以金属Ni换算量计为2mg/m2以上且200mg/m2以下的Ni、和以金属Sn换算量计为0.1g/m2以上且10g/m2以下的Sn，所述皮膜层中的所述锆氧化物的含量以金属Zr量计为0.2mg/m2以上且50mg/m2以下，所述皮膜层中的所述氧化锡的利用X射线光电子能谱法得到的Sn3d5/2的结合能的峰位置比金属Sn的结合能的峰位置大1.6eV以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.24 JP 2016-1033811.一种Sn系合金镀覆钢板，其具有：钢板；复合镀层，其形成于所述钢板的至少一面，具有Fe-Ni-Sn合金层和位于所述Fe-Ni-Sn合金层上的岛状Sn层；和皮膜层，其形成于所述复合镀层的表面，含有锆氧化物和氧化锡，以质量％计，所述复合镀层含有以金属Ni换算量计为2mg/m2以上且200mg/m2以下的Ni、和以金属Sn换算量计为0.1g/m2以上且10g/m2以...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中晋太郎，平野茂，柳原伟男，横矢博一，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP