容器用钢板及其制造方法技术

技术编号:8026364 阅读:183 留言:0更新日期:2012-11-29 08:06
本发明专利技术提供一种容器用钢板,其中,在钢板的至少一个表面具有以金属Ni计含有附着量为300~1000mg/m2的镍的镀层,而且所述容器用钢板还具有通过在含有Zr离子、F离子及磷酸根离子的溶液中进行浸渍或阴极电解处理而形成于钢板上的化学转化处理皮膜,所述化学转化处理皮膜的金属Zr附着量为1.0~50mg/m2,以P量计含有0.5~25mg/m2的磷酸化合物,且在通过溅射处理而得到的深度方向上,深度为2nm的平面及4nm的平面通过XPS分析得出的F原子数浓度为2at%以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及加工性、焊接性、薄膜附着力、涂料附着力、涂膜下耐蚀性、耐锈性及外观优良的。本申请基于2010年3月23日提出的日本专利申请特愿2010-066977号、2010年3月23日提出的日本专利申请特愿2010-066981号及2010年11月11日提出的日本专利申请特愿2010-252742号并主张其优先权,这里引用其内容。
技术介绍
饮料或食品中所用的金属容器大致分为2件式罐(two-piece cans)和3件式罐。以Di 所代表的2件式 在进彳丁了深冲和变薄拉深加工后,在内表面侧进彳丁涂装,在te外表面侧进行涂装及印刷。3件式罐在相当于罐内表面的表面进行涂装,在相当于罐外表面侧的表面进行印刷,然后进行罐胴体部的焊接。无论在哪种罐种中,制罐前后的涂装工序是不可或缺的。在涂装中,使用溶剂系或水系的涂料,然后进行烘烤,但在该涂装工序中,发生起因于涂料的废弃物(废溶剂等)或排放气体(二氧化碳等)。近年来,以保护地球环境为目的,进行了欲降低这些废弃物或排放气体的发生量的研究。其中,作为取代涂装的技术,层叠薄膜的技术引人注目,快速扩展。在迄今为止的2件式罐中,提出了多种通过层叠薄膜来制罐的罐制造方法和与此相关的技术。例如,可列举出“深冲和变薄拉深罐的制造方法(专利文献1)”、“深冲和变薄拉深罐(专利文献2)”、“薄壁化深拉深罐的制造方法(专利文献3)”、“深冲和变薄拉深罐用涂覆钢板(专利文献4)”等。此外,在3件式罐中,可列举出“三件式罐用薄膜层叠钢带及其制造方法(专利文献5)”、“在罐外表面具有多层结构有机皮膜的三件式罐(专利文献6)”、“具有条纹状的多层有机皮膜的三件式罐用钢板(专利文献7)”、“3件式罐用条纹层叠钢板的制造方法(专利文献8)”等。另一方面,层叠薄膜的基底所用的钢板在多数情况下,采用实施了电解铬酸盐处理的铬酸盐皮膜。铬酸盐皮膜具有双层结构,在金属Cr层的上层存在水合氧化Cr层。所以,层叠薄膜(如果是带粘接剂的薄膜则为粘接层)经由铬酸盐皮膜的水合氧化Cr层而确保与钢板的附着力。关于表现出该附着的机理,详细情况尚不清楚,但一般认为是水合氧化Cr的羟基与层叠薄膜的羰基或者酯基等官能团的氢键。另外,从保护地球环境的观点出发,要求不使用铬酸盐的皮膜,其中,公开了采用在含有Zr-F的溶液中通过电解处理形成的化学转化处理皮膜(专利文献9)的替代技术。此外,作为饮料用或食品用的容器,多采用由镀镍钢板、镀锡钢板或镀锡系合金钢板等钢板制罐的金属容器。在这样的金属容器中,需要在制罐前或制罐后进行涂装,但近年来,从保护地球环境的观点出发,为了降低废溶剂等起因于涂料的废弃物或二氧化碳等排放气体,大多层叠薄膜以取代涂装。此外,作为涂装或层叠薄膜的基底所用的容器用钢板在多数情况下,为确保钢板与涂装或薄膜的附着力及耐蚀性,采用实施了应用6价铬酸盐等的铬酸盐防锈处理的钢板(例如参照专利文献10)。另外,这些铬酸盐处理钢板根据需要,以赋予耐有机溶剂性、耐指纹性、耐划伤性、润滑性等为目的,在铬酸盐处理皮膜上形成由有机树脂构成的覆盖层。可是,最近,由于铬酸盐处理所用的6价铬在环境上是有害的,所以有取代以往对容器用钢板实施的铬酸盐处理的动向。另一方面,通过铬酸盐处理而在钢板表面形成的铬酸盐皮膜具有高度的耐蚀性及涂装(或薄膜)附着力,因此在不进行这样的铬酸盐处理的情况下,可以预想耐蚀性或涂装附着力将显著降低。因此,要求对容器用钢板的表面实施取代铬酸盐处理的防锈处理,以形成具有良好的耐蚀性及涂装附着力的防锈层,作为取代上述铬酸盐处理的防锈处理,提出了如以下那样的多种表面处理方法。例如,专利文献11中公开了将镀锡钢板浸溃在含有磷酸根离子及硅烷偶联剂的化学转化处理液中或在其上涂布该化学转化处理液,然后使其干燥的处理方法。此外,例如,专利文献12中公开了使用磷酸盐化合物的利用电解反应的镀锡钢板的表面处理方法,专利文献13中公开了对铝材进行使用钛系化合物的利用电解反应的表 面处理的方法。此外,例如,专利文献14及专利文献15中公开了利用含有含锆化合物及含氟化合物的化学转化处理剂对镀锡钢材或镀锡系合金钢材进行阴极电解处理的方法。此外,例如,专利文献16中公开了采用含有磷酸根离子和钛离子、或锆离子中的至少任一种的处理液,对镀锡钢板进行电解处理或其它化学转化处理的方法。此外,例如,专利文献17中公开了具有含有锆离子及氟、且不含磷酸根离子的无机处理层和有机处理层的金属材料及其处理方法。此外,例如,专利文献18中公开了采用含有锆离子及有机物的处理液,对镀镍钢板进行电解处理或浸溃处理的方法。另外,例如,专利文献19中公开了采用含有锆离子、磷酸根离子及有机物的处理液,对镀镍钢板进行电解处理或浸溃处理的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第1571783号公报专利文献2 :日本专利第1670957号公报专利文献3 日本特开平2-263523号公报专利文献4 :日本专利第1601937号公报专利文献5 日本特开平3-236954号公报专利文献6 日本特开平5-124648号公报专利文献7 :日本特开平5-111979号公报专利文献8 :日本特开平5-147181号公报专利文献9 日本特开2009-84623号公报专利文献10 日本特开2000-239855号公报专利文献11 :日本特开2004-60052号公报专利文献12 :日本特开2000-234200号公报专利文献13 日本特开2002-194589号公报专利文献14 日本特开2005-325402号公报专利文献15 日本特开2005-23422号公报专利文献16 日本特开昭54-68734号公报专利文献17 日本特开2006-9047号公报专利文献18 日本特开2008-50641号公报专利文献19 :日本特开2009-1851号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题上述技术确实非常有助于保护地球环境。可是,另一方面,近年来,在饮料容器市场,与PET瓶、瓶、纸等基材的成本及品质的竞争日趋激化,无论对于上述层叠容器用钢板, 还是对于以往技术的涂装用途,都要求优良的加工性、焊接性、薄膜附着力、涂料附着力、涂膜下耐蚀性、耐锈性及外观。此外,近年来,以欧美为中心,开始呼吁限制使用铅或镉等有害物质或考虑制造工厂的劳动环境,要求不使用铬酸盐、且不损害制罐加工性的皮膜。为了应对这样的状况,例如,专利文献9等中提出了在含有锆离子、氟离子的溶液中通过电解处理形成的含有锆化合物的化学转化处理皮膜。但是,由于溶液中含有氟离子,因此有时使赋予在该皮膜上的涂料、薄膜等的附着力(二次附着力)降低,而且有时使耐锈性或者涂膜下耐蚀性降低。可以认为其原因在于根据化学转化处理皮膜形成时的条件的不同,氟离子进入化学转化处理皮膜中,在蒸煮处理(retort treatment)等含有水蒸气的水分共存下的高温处理等时,该离子从皮膜中溶出。此外,上述专利文献11中记载的方法所存在的问题是由于经由浸溃在化学转化处理液中或涂布该化学转化处理液并使其干燥的工序,因而生产率差,而且不能得到与进行铬酸盐处理时同等以上的可以令人满意的耐蚀性。此外,在上述专利文献12中记载了磷酸盐化合物的电解反应的方法,在专利文献13中记载本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:立木光平野茂横矢博一野田正和西田浩长谷川和成
申请(专利权)人:新日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:

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