表面處理鋼板及其制造方法、以及利用該表面處理鋼板的樹脂被覆鋼板技術

本發明專利技術涉及一種表面處理鋼板，其主要特征在于，在鋼板的至少單面上含有耐腐蝕性被膜，在所述耐腐蝕性被膜上具有密合性被膜，所述耐腐蝕性被膜由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層構成，所述密合性被膜含有Zr、還含有以相對于Zr的質量比計總計為0.01~10的選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中的至少一種金屬元素。該表面處理鋼板具有優異濕潤樹脂密合性和耐腐蝕性，不存在條紋狀表面缺陷。因此，該表面處理鋼板用樹脂被覆后可形成所述特性優異的樹脂被覆鋼板。另外，利用該表面處理鋼板的制造方法不需使用環境限制嚴格的Cr。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】表面處理鋼板及其制造方法、以及利用該表面處理鋼板的樹脂被覆鋼板
本專利技術涉及表面處理鋼板、其制造方法以及在該表面處理鋼板被覆有樹脂的樹脂被覆鋼板，所述表面處理鋼板是通過在表面層合樹脂膜等或涂裝含有樹脂的涂料而被覆有樹脂后，主要用于罐等容器的表面處理鋼板，特別是在高溫濕潤環境下與被覆的樹脂的密合性（以下稱為濕潤樹脂密合性）優異，而且即使被覆的樹脂脫落仍然能表現出優異的耐腐蝕性的表面處理鋼板。
技術介紹
在飲料罐、食品罐、桶罐或18升罐等各種金屬罐中，使用鍍錫鋼板或被稱為無錫鋼板的電解鉻酸處理鋼板等金屬板。其中，無錫鋼板通過在含有6價Cr的鍍覆浴中將鋼板進行電解處理來制造，其優點在于相對于涂料等樹脂具有優異的濕潤樹脂密合性。近年來，由于對環境的意識升高，在世界上朝著限制6價Cr的使用的方向發展，對使用6價Cr的鍍覆浴制造的無錫鋼板也在尋求其替代材料。另一方面，目前，在無錫鋼板等金屬板上實施涂裝后，加工成罐體而制造各種金屬罐，近年來，為了抑制制造帶來的廢棄物，用被覆代替取代涂裝，多采用將被覆有樹脂膜等樹脂的樹脂被覆金屬板加工成罐體的方法，該樹脂被覆金屬板需要樹脂與金屬板牢固密合，特別是對于用作飲料罐或食品罐的樹脂被覆金屬板，有時在內容物填充后需經過蒸餾殺菌工序，因此，要求強濕潤樹脂密合性和有意的耐腐蝕性，在高溫的濕潤環境下樹脂也不發生剝離，以及即使在因擦傷等而部分地脫落樹脂的情況下，也不會被罐的內容物等侵蝕而產生開孔。為了滿足上述要求，本專利技術人等最近在專利文獻1中提出了通過下述方法可不使用Cr就能制造具有極為優異的濕潤樹脂密合性和優異的耐腐蝕性，其中，通過在鋼板的至少單面上形成耐腐蝕性被膜后，在水溶液中進行陰極電解處理來形成密合性被膜，由此制造所述表面處理鋼板，其中，所述耐腐蝕性被膜由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層構成，所述水溶液含有包含Ti的離子、而且含有包含選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中至少1種金屬的離子。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2009-155665號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的問題但是，根據專利文獻1記載的方法制造的表面處理鋼板上有時會出現條紋狀表面缺陷。本專利技術的目的是提供一種表面處理鋼板及其制造方法，以及用這種表面處理鋼板制備的樹脂被覆鋼板，所述表面處理鋼板未使用Cr，具有優異濕潤樹脂密合性和耐腐蝕性，未發生條紋狀表面缺陷。用于解決問題的方法本專利技術人等為了實現上述目的進行了深入研究。結果發現在專利文獻1中的形成密合性被膜時，在含有Zr代替Ti、而且含有選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中至少1種金屬元素的水溶液中進行陰極電解處理是有效的。本專利技術是基于以上這些發現完成的，其提供一種表面處理鋼板，其特征在于，在鋼板的至少單面上具有耐腐蝕性被膜，在所述耐腐蝕性被膜上具有密合性被膜，所述耐腐蝕性被膜由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層構成，所述密合性被膜含有Zr，還含有以相對于Zr的質量比計總計為0.01~10的選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中的至少一種金屬元素。本專利技術的表面處理鋼板優選其密合性被膜還含有以相對于Zr的質量比計總計為0.01~10的源于磷酸類的P和/或源于苯酚樹脂的C。另外，優選單面上密合性被膜的Zr附著量為3~200mg/m2。本專利技術的表面處理鋼板可通過如下方法制造：在鋼板的至少單面上形成由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層構成的耐腐蝕性被膜之后，用含有0.008~0.07mol/l（l：升）Zr、且含有以相對于Zr的摩爾比計總計為0.01~10的選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中的至少一種金屬元素的水溶液，在電荷密度為1~20C/dm2下進行陰極電解處理來形成密合性被膜。此外，本專利技術的表面處理鋼板可通過如下方法制造：在鋼板的至少單面上形成由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層構成的耐腐蝕性被膜之后，在含有0.008~0.07mol/lZr、且含有以相對于Zr的摩爾比計總計為0.01~10的選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中的至少一種金屬元素的水溶液中，使用電流密度為在Zr析出的電流密度與Zr不析出的電流密度之間按0.01~0.4秒周期變化且每周期在Zr不析出的電流密度時的時間為0.005~0.2秒這樣的電流，在循環次數為10次以上，Zr析出的電流密度時的總電荷密度為3~20C/dm2這樣的電解條件下進行陰極電解處理來形成密合性被膜。這里，Zr不析出的電流密度的上限是取決于陰極電解處理時所使用的水溶液的組成以及pH值的數值。在這種制造方法中可使用電流密度在Zr析出的電流密度和Zr不析出的電流密度這兩數值間變化的電流。此時，優選Zr不析出的電流密度調整為0A/dm2。在所述的任一種制造方法中，優選陰極電解處理中所使用的水溶液含有以相對于Zr的摩爾比計總計為0.01~10的磷酸類和/或苯酚樹脂。本專利技術還提供在所述的本專利技術的表面處理鋼板上被覆著樹脂的樹脂被覆鋼板。專利技術的效果通過本專利技術可以不使用Cr來制造具有優異濕潤樹脂密合性和耐腐蝕性且未出現條紋狀表面缺陷的表面處理鋼板。本專利技術的表面處理鋼板作為以往的無錫鋼板的替代材料是沒有問題的，不進行樹脂被覆就可以用于以油、有機溶劑、涂料等為內容物的容器。另外，即使被覆樹脂而做成樹脂被覆鋼板，加工成罐或罐蓋而曝露在蒸氛圍中，也不產生樹脂的剝離。并且，即使在因擦傷等造成的樹脂脫落部位，作為基底材料的Fe的溶出也非常少，耐腐蝕性特別優異。附圖說明[圖1]是說明在含有12.5g/l六氟鋯酸鉀及5g/l硫酸鈷7水合物的水溶液(pH4)中的電流密度和Zr附著量的關系的圖。[圖2（a）、圖2（b）及圖2（c）]是說明180°剝離試驗的圖。具體實施方式1）表面處理鋼板本專利技術的表面處理鋼板中，在鋼板的至少單面上形成了耐腐蝕性被膜，在該耐腐蝕性被膜上形成有密合性被膜，所述耐腐蝕性被膜由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層構成，所述密合性被膜含有Zr、且含有選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中的至少一種金屬元素。作為原材的鋼板可使用一般的罐用低碳冷軋鋼板。1.1）耐腐蝕性被膜對于在鋼板表面形成的耐腐蝕性被膜，為了使其與基底鋼板牢固地結合，即使在形成樹脂被覆鋼板后因擦傷等造成部分樹脂脫落的情況下，也能使鋼板具有優異的耐腐蝕性，需要將其制成由單層或多層的Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層構成的被膜。使用Ni層時，優選鋼板單面的Ni附著量為200mg/m2以上。使用Fe-Ni合金層時，優選鋼板單面上Ni的附著量為60mg/m2以上。使用Sn層或Fe-Sn合金層時，優選鋼板單面上Sn的附著量為100mg/m2以上。使用Fe-Ni-Sn合金層時，優選鋼板單面上Ni的附著量為50mg/m2以上、Sn的附著量為100mg/m2以上。這里，Ni及Sn附著量的測定可以通過熒光X射線進行表面本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.25 JP 2010-069015;2010.08.19 JP 2010-183821.一種用作飲料罐或食品罐的樹脂被覆鋼板用表面處理鋼板的制造方法，其特征在于，在鋼板的至少單面上形成耐腐蝕性被膜之后，在水溶液中，在下述電解條件下進行陰極電解處理來形成密合性被膜，所述耐腐蝕性被膜由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層及Fe-Ni-Sn合金層中的至少一層形成，所述水溶液含有0.008～0.07mol/l的Zr、還含有以相對于Zr的摩爾比計總計為0.01～10的選自Co、Fe、Ni、V、Cu、Mn及Zn中的至少一種金屬元素，所述電解條件中，所使用的電流的電流密度在Zr析出的電流密度與Zr不析出的電流密度之間按...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮本友佳，鈴木威，巖佐浩樹，中村紀彥，豬瀨匡生，野呂壽人，飛山洋一，
申請(專利權)人：杰富意鋼鐵株式會社，
類型：發明
國別省市：