專利名稱：：焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板及由其制得的焊接罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板和由所述經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板制得的焊接罐。更具體地，本發(fā)明涉及焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板和焊接罐，所述鍍錫鋼板的特征在于優(yōu)良的焊接性、有機(jī)樹脂涂層的密合性和耐腐蝕性。
背景技術(shù)：
：迄今為止，金屬容器用材料如鍍錫鋼板(錫板)、無錫鋼(TFS)、錫/鎳鋼(TNS)和低鍍錫鋼(LTS)，通常具有在其表面上形成的包含水合氧化鉻層或金屬鉻層的鉻型表面處理膜，以防止在輸送鋼板時(shí)鋼表面或鍍錫表面被氧化，從而改進(jìn)膜的密合性和改進(jìn)耐腐蝕性。特別地，在通過接觸焊(resistancewelding)獲得的焊接罐中，隨著錫氧化進(jìn)行，焊接需要的游離錫量變得供應(yīng)不足，或氧化錫變成對(duì)焊接的阻礙，劣化焊接性。另一方面，鉻型表面處理在處理步驟中使用六價(jià)鉻，從環(huán)境負(fù)荷和作業(yè)環(huán)境的觀點(diǎn)，期望進(jìn)行無鉻表面處理。也已提出各種無鉻型表面處理。例如，已提出包括以下的無縫罐層壓鋼板，其特征在于通過鍍鎳改進(jìn)耐腐蝕性并在其上形成主要包含有機(jī)樹脂的膜(專利文獻(xiàn)l);經(jīng)表面處理的鋼板，其具有錫合金層并形成包含P和Si的膜作為上層，在形成的膜中P和Si量處于特定范圍內(nèi)(專利文獻(xiàn)2)。此外，本申請(qǐng)人已提出具有在鍍錫層上形成的硅烷偶聯(lián)劑處理層的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板(專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1:JP-A-2001-262371專利文獻(xiàn)2:JP-A-2002-275657專利文獻(xiàn)3:JP-A-2006-001630
發(fā)明內(nèi)容制脾船迪、nl題然而，當(dāng)將常規(guī)經(jīng)表面處理的鋼板用于生產(chǎn)焊接罐時(shí)，導(dǎo)電性變差，這是因?yàn)榘袡C(jī)物質(zhì)如硅烷偶聯(lián)劑的表面處理膜的電阻引起可焊接范圍變窄的問題。此外，即使從高速焊接性的觀點(diǎn)，也不能獲得另人滿意的結(jié)果。此外，也將焊接罐進(jìn)行嚴(yán)苛加工如頸縮加工(necking)、巻邊加工(beading)和凸緣加工(flanging)。從耐腐蝕性的觀點(diǎn)，重要的是樹脂膜通過上述加工變得沒有缺陷。為此目的，有機(jī)樹脂膜必須滿足在加工期間密合性的要求。然而，沒有能夠滿足焊接性的常規(guī)經(jīng)表面處理的鋼板滿足在加工期間密合性的要求。在本申請(qǐng)人的上述專利文獻(xiàn)3中公開的具有硅烷偶聯(lián)劑處理層的焊接罐用于主要容納含有硫化物的魚類、貝類和肉類。因此，鋅為用于處理鋼板表面以防止在蒸煮處理時(shí)或當(dāng)貯存該罐時(shí)由于從內(nèi)容物產(chǎn)生的硫化氫導(dǎo)致錫變色和防止形成硫化鐵的必要組分。因此，焊接罐不能夠妥善處理溶解具有強(qiáng)腐蝕酸性的金屬類型的內(nèi)容物。此外，當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)苛加工如飲料罐特有的三頸縮加工時(shí)，不能滿足在加工期間樹脂膜的密合性要求。此外，焊接性在30m/min以上的高速下變差。因此，本發(fā)明的目的是提供焊接罐用鍍錫鋼板，其特征在于盡管其為無鉻型表面處理，仍具有優(yōu)良的焊接性，特別是高速焊接性以及在加工期間的優(yōu)良密合性和耐腐蝕性。本發(fā)明的另一目的是提供具有優(yōu)良耐腐蝕性和優(yōu)良外觀的焊接罐。肝碰l、口扁勺錄根據(jù)本發(fā)明，提供焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其在鋼板表面上形成的鍍錫層表面上形成主要包含硅烷偶聯(lián)劑的表面處理層，其中，在所述鍍錫層中的游離錫(Sn)量(Xg/m2)和在所述表面處理層中的硅(Si)量(Ymg/m2)處于滿足所有下式(1)至(4)的范圍內(nèi)；0.2《X《13(1)Y>1.0(2)Y《1.58X+6.92(3)Y《-0.36X+10.70(4)。在本發(fā)明的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板中，期望1.在所述鋼板表面和所述鍍錫層之間形成錫-鐵合金層，特別地，在所述錫-鐵合金層中包含鎳；2.所述硅烷偶聯(lián)劑為包含氨基硅烷的水溶性硅烷偶聯(lián)劑；3.所述鋼板包括以0.10重量％以下的量含有碳的鋼；禾口4.在所述表面處理層上形成有機(jī)樹脂涂層。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供通過使用上述焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板形成的焊接罐。發(fā)明的效果本發(fā)明的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板的特征在于優(yōu)良的焊接性，特別是能夠在高達(dá)30m/min的速度下可靠地進(jìn)行焊接的高速焊接性。即使當(dāng)所述罐填充有溶解金屬型高腐蝕性酸性飲料時(shí)，經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板也進(jìn)一步顯示優(yōu)良的耐腐蝕性。此外，經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板能夠使樹脂涂層優(yōu)良地粘合至其，其特征在于即使當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)苛加工如三頸縮加工時(shí)，仍具有在加工期間的優(yōu)良密合性。此外，根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)在印刷時(shí)增大顏料濃度時(shí)，樹脂涂層也優(yōu)良地粘合，以致能夠依賴于焊接罐具有的片材印刷完成鮮艷的印刷，并顯示優(yōu)良的外觀。[圖1]為示出在本發(fā)明焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板中的游離錫量(X)與硅烷偶聯(lián)劑處理層中的Si量(Y)之間關(guān)系的圖。[圖2]為示出焊接方法的圖。[圖3]為示出在實(shí)施例中評(píng)價(jià)密合性的測(cè)試方法的圖。具體實(shí)施例方式如上所述，焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板必須滿足焊接性、在加工期間的密合性和耐腐蝕性。然而，當(dāng)將硅烷偶聯(lián)劑用于形成表面處理膜時(shí)，焊接性，特別是高速焊接性不令人滿意。然而，用硅烷偶聯(lián)劑處理起到改進(jìn)鍍錫鋼板與有機(jī)樹脂膜之間密合性的作用；即，即使當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)苛加工時(shí)，有機(jī)樹脂膜也顯示改進(jìn)的在加工期間的密合性，使其可以獲得優(yōu)良耐腐蝕性。因此，本發(fā)明人已推進(jìn)了即使通過使用硅烷偶聯(lián)劑也獲得優(yōu)良的焊接性的敏銳研究，并且已發(fā)現(xiàn)滿足硅烷偶聯(lián)劑處理層的厚度與游離錫量之間的特定關(guān)系是重要的。本發(fā)明人已評(píng)價(jià)當(dāng)改變?cè)诠柰榕悸?lián)劑表面處理層中的Si量和在鍍錫層中的游離錫量時(shí)的焊接性、密合性和耐腐蝕性，并發(fā)現(xiàn)Si量的上限相對(duì)于游離錫量的預(yù)定條件。即，參考顯示由本發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖l，發(fā)現(xiàn)當(dāng)在鍍錫層中的游離錫量(X)和在硅烷偶聯(lián)劑的表面處理層中的Si量(Y)處于滿足所有上式(1)至(4)的范圍(圖1中的陰影線范圍)時(shí)，能夠顯示優(yōu)良的焊接性、在加工期間的密合性和耐腐蝕性。S卩，也如從圖1顯而易見的，如果在鍍錫層中的游離錫量不滿足上式(l)，S卩，如果X小于0.2g/m2，則能夠用于焊接的錫量缺乏。因此，不能充分地進(jìn)行焊接，焊接性劣化。此外，鋼板表面沒有用錫充分披覆，耐腐蝕性變差。此外，大于13g/m2的X不僅在經(jīng)濟(jì)上變得不利，而且也沒有進(jìn)一步有助于改進(jìn)焊接性或耐腐蝕性。如果在硅烷偶聯(lián)劑處理層中的Si量小于1.0mg/m2，則硅烷偶聯(lián)劑顯示抑制氧化膜的降低效果，此外，緊密粘合有機(jī)樹脂涂層的效果不充分。這劣化老化后的密合性和在加工期間的密合性(上式(2))。此外，參考限定在硅烷偶聯(lián)劑處理層中的Si量上限的上式(3)和(4)，將認(rèn)識(shí)到游離錫量X在1.95g/m2附近交叉，在交叉點(diǎn)作為界限的情況下，對(duì)應(yīng)于游離錫量X的Si量上限的趨勢(shì)改變。即，如果游離錫量X增大至約1.95g/tf，Si量上限也增大。然而，如果游離錫量X超過約1.95g/m2，Si量上限降低。因此，如果超過上述量，不能獲得令人滿意的焊接性。此外，在游離錫量X超過1.95g/tf的范圍內(nèi)，如果Si量超過其上限，密合性也下降。[O(HO](焊接罐用鍍錫鋼板)本發(fā)明的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板具有鍍錫層和在其至少一個(gè)表面上形成的硅烷偶聯(lián)劑處理層。此外，期望在硅烷偶聯(lián)劑處理層上形成有機(jī)樹脂涂層，特別是有機(jī)膜。[鋼板]用于本發(fā)明的鋼板可為迄今已用于生產(chǎn)焊接罐的已知冷軋鋼板。特別期望本發(fā)明使用以O(shè).10重量％以下的量含有碳(C)的低碳鋼板。焊接性不僅受在硅烷偶聯(lián)劑處理層中的Si量影響，而且受在鋼板中的C量影響。特別地，C量影響高速焊接性。S卩，如果C量增大，在焊接時(shí)趨于發(fā)生濺射(splash)。另一方面，如果C量小，在頸和肩部中趨于形成凹痕(dents)。因此，根據(jù)本發(fā)明，期望使用以O(shè).10重量％以下，特別地在0.03至0.1重量％范圍內(nèi)的量含有C的鋼板。進(jìn)一步期望低碳鋼板具有約0.1至約0.4mm的厚度。[鍍錫層]在鋼板的至少一個(gè)表面上形成的鍍錫層構(gòu)成在鋼板上的鍍錫層，并如上所述以0.2至13g/m2的量包含游離錫。5在本說明書中，"游離錫"表示不與鐵或鎳形成合金的金屬錫。在本發(fā)明中，以游離錫量處于上述范圍內(nèi)的方式在鋼板上形成鍍錫層，并控制形成有機(jī)樹脂涂層后的軟熔(reflow)處理溫度、處理時(shí)間和加熱/燒制(firing)條件，以改進(jìn)鋼板本身的耐腐蝕性。此外，通過使用硅烷偶聯(lián)劑處理表面，以改進(jìn)焊接性、在加工期間對(duì)有機(jī)樹脂涂層的密合性和老化后的密合性，以進(jìn)一步改進(jìn)加工后的耐腐蝕性。鍍錫層可均勻地包覆鋼板表面或可以島的形式包覆該表面。在鋼板的至少一個(gè)表面上，S卩，在罐內(nèi)側(cè)的表面上形成鍍錫層。然而，期望在罐外側(cè)的另一表面上也形成鍍錫層。錫量可與在罐內(nèi)側(cè)表面上的量相同或不同。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)，期望在罐內(nèi)表面和罐外表面之間的錫鍍層量之差為6g/m2以下。在本發(fā)明中，在鋼板上形成的鍍錫層在鋼板側(cè)上可部分為錫-鐵合金，以獲得鍍錫層/錫_鐵合金層的兩層構(gòu)成。錫_鐵合金層的形成改進(jìn)在加工期間的密合性，此外，改進(jìn)鋼板本身的耐腐蝕性。為了在鍍錫層/錫-鐵合金層的兩層構(gòu)成中形成鍍錫層，將錫以預(yù)定量電鍍至鋼板上，接著在高于錫熔點(diǎn)的溫度下加熱，其后冷卻(軟熔處理)，由此將在鋼板側(cè)的部分鍍錫層轉(zhuǎn)換為鐵-錫合金層。在本發(fā)明中，特別期望在鍍錫之前在鋼板表面上預(yù)先形成薄的鍍鎳層或薄的鎳擴(kuò)散層，以將在鋼板側(cè)的其部分轉(zhuǎn)換為錫_鎳_鐵合金。這使得可以形成抑制游離錫轉(zhuǎn)換為其合金的微細(xì)合金層。在如上所述的本發(fā)明中，重要的是即使當(dāng)形成合金層時(shí)，沒有轉(zhuǎn)換為其合金的游離錫的量也處于上述范圍內(nèi)。期望鍍錫層不包含鋅。如果如上所述包含鋅，不能獲得能夠應(yīng)用于特別是耐溶解金屬型腐蝕性內(nèi)容物的耐腐蝕性，此外，劣化加工期間的密合性。此外，在高速焊接時(shí)，出現(xiàn)濺射和氣孔，從而劣化焊接性。[硅烷偶聯(lián)劑處理層]由于硅烷偶聯(lián)劑具有的反應(yīng)基團(tuán)，在鍍錫層上形成的硅烷偶聯(lián)劑處理層起到改進(jìn)鍍錫層或錫_鐵合金層與有機(jī)樹脂膜之間密合性的作用。此外，硅烷偶聯(lián)劑處理層本身改進(jìn)耐久性和耐水性，同時(shí)抑制氣體滲透入鍍錫層中。這抑制鍍錫層形成其氧化膜，并防止由氧化膜的形成和生長(zhǎng)導(dǎo)致的有機(jī)樹脂涂層密合性的下降。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，在與鍍錫層中游離錫量的關(guān)系中，確定硅烷偶聯(lián)劑處理層中的Si量上限。用約2.0g/m2(X=1.95g/m2)的游離錫量作為界限，重要的是如果游離錫量小于上述值，則Si量滿足上式(3)，如果游離錫量為上述值以上，則Si量滿足上式(4)。Si量的下限為1.0mg/m2。用于形成硅烷偶聯(lián)劑表面處理層的硅烷偶聯(lián)劑具有化學(xué)鍵合至有機(jī)樹脂涂層的反應(yīng)基團(tuán)和化學(xué)鍵合至鍍錫鋼板的反應(yīng)基團(tuán)，可為具有如下反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)硅烷乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰氧基、脲基、氯丙基、硫醚基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰氧基或巰基、和水解性烷氧基如甲氧基或乙氧基；或?yàn)楹袡C(jī)取代基如甲基或苯基和水解性烷氧基的硅烷。可優(yōu)選用于本發(fā)明的硅烷偶聯(lián)劑的具體實(shí)例包括Y-APS(Y_氨丙基三甲氧基硅烷)、Y-GPS(Y-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、BTSPA(雙三甲氧基甲硅烷基丙基氨基硅烷)和N-I3(氨乙基)Y-氨丙基三甲氧基硅烷?？赏ㄟ^將硅烷偶聯(lián)劑的溶液施涂至鍍錫層上或通過在硅烷偶聯(lián)劑溶液中浸漬形成鍍錫層的鋼板，其后通過使用擠壓輥除去過量的溶液，在鍍錫層上形成硅烷偶聯(lián)劑處理層。硅烷偶聯(lián)劑溶液的優(yōu)選組合和處理順序如下所述。(1)通過使用含氨基的硅烷偶聯(lián)劑溶液和/或含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑的溶液形成。(2)通過使用包括以下溶液的混合溶液形成含氨基硅烷偶聯(lián)劑的溶液和/或含環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑的溶液，與含有有機(jī)取代基和水解性烷氧基的硅烷。由于該混合處理，預(yù)期即使在蒸煮處理后也以更高水平獲得維持密合性的效果。(3)通過用具有有機(jī)取代基和水解性烷氧基的硅烷處理，其后，通過使用包括含氨基的硅烷偶聯(lián)劑的溶液和/或含環(huán)氧基的硅烷的溶液的硅烷偶聯(lián)劑溶液處理來形成。通過兩步驟處理，處理溶液維持通過混合處理沒有獲得的老化后的穩(wěn)定性，可預(yù)期即使蒸煮處理后也以更高水平維持密合性。[有機(jī)樹脂涂層]在本發(fā)明中，在硅烷偶聯(lián)劑處理層上形成的有機(jī)樹脂涂層可為熱塑性樹脂膜或通過施涂熱固性涂料形成的膜。然而，從密合性的觀點(diǎn)，期望通過施涂有機(jī)樹脂涂料形成的有機(jī)膜。作為有機(jī)樹脂涂料，可使用迄今已用于涂布金屬罐的已知熱固性涂料，如環(huán)氧類涂料、酚類涂料、丙烯酸類涂料和聚氨酯類涂料(urethanecoatingmaterial)。特別地，從加工性的觀點(diǎn)，期望使用不包含有機(jī)溶劑的水溶性涂料。因此，期望使用環(huán)氧類/丙烯酸類水性涂料。作為能夠用于有機(jī)樹脂涂層的樹脂膜，可示例已知的熱塑性樹脂，如聚烯烴樹脂和熱塑性聚酯樹脂等。然而，最期望使用熱塑性聚酯樹脂。熱塑性聚酯樹脂幾乎不吸收在內(nèi)容物中的芳香組分，并顯示優(yōu)良的對(duì)腐蝕性組分的阻隔性和耐沖擊性。作為熱塑性聚酯樹脂，可使用源自已知羧酸組分和醇組分的聚酯樹脂，其可為均聚酯、共聚的聚酯或它們兩種以上的共混物。在本發(fā)明中，在已知的熱塑性聚酯樹脂中，特別期望使用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯型共聚樹脂，即，其中50mol^以上的羧酸組分為對(duì)苯二甲酸和50mol^以上的醇組分為乙二醇組分的對(duì)苯二甲酸乙二酯型共聚的聚酯樹脂。期望可使用包含3至18mol^間苯二甲酸作為羧酸組分的聚對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸乙二酯(polyethyleneter印hthalate/isophthalate)。期望所使用的聚酯樹脂具有能夠形成膜的分子量，并具有在25t:下在鄰氯酚中測(cè)量的在0.6至1.2范圍內(nèi)的固有粘度[n]。此外，根據(jù)需要，可通過粘合劑底漆樹脂如環(huán)氧酚類樹脂或環(huán)氧丙烯酸類樹脂來配置熱塑性膜。可采用任何已知方法如擠出涂布法、流延膜熱粘合法或膜熱粘合法以在鋼板上形成樹脂膜層，在所述鋼板上已形成硅烷偶聯(lián)劑處理層。當(dāng)要使用膜時(shí)，通過T-模法或吹脹成膜法獲得該膜。期望通過借助快速淬火擠出的膜的流延形成(cast-forming)法獲得未拉伸的膜，這是因?yàn)樵撃げ痪哂凶冃?distortion)，特征在于優(yōu)良的加工性和密合性。然而，也允許使用通過在拉伸溫度下依次7或同時(shí)雙軸拉伸該膜，并且在已將其拉伸后將該膜熱定形獲得的雙軸拉伸膜。當(dāng)有機(jī)膜作為有機(jī)樹脂涂層形成時(shí)，期望其厚度為l至16ym，特別地為3至10m范圍內(nèi)。此外，當(dāng)形成樹脂膜層時(shí)，從保護(hù)經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板和加工性之間平衡的觀點(diǎn)，期望其厚度為8至42m，特別地為10至40m范圍內(nèi)。如果有機(jī)樹脂涂層的厚度小于上述范圍，阻隔性降低，由于內(nèi)容物的滲透導(dǎo)致發(fā)生腐蝕，在加工時(shí)容易將涂層刮傷，并且發(fā)生腐蝕的可能性增大。另一方面，如果該厚度大于上述范圍，該膜本身的剛性增加，并且在進(jìn)行嚴(yán)苛加工的頸部和包縫部(wr即-seamedportion)在加工期間的密合性劣化。此外，從焊接性的觀點(diǎn)，有機(jī)樹脂涂層形成于硅烷偶聯(lián)劑處理層上，但不包括焊接部及其附近。[層構(gòu)成]如上所述，本發(fā)明的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板具有在鋼板的至少一個(gè)表面上依次形成的鍍錫層、硅烷偶聯(lián)劑處理層和有機(jī)樹脂涂層。此外，優(yōu)選地，在鋼板表面和鍍錫層之間形成錫_鐵合金層或錫_鐵_鎳合金層。此外，根據(jù)需要，可形成任何其它層，即，像在內(nèi)表面?zhèn)纫粯?，甚至可以在罐外表面?zhèn)壬系匿摪宓牧硪槐砻嫔显O(shè)置鍍錫層和有機(jī)樹脂涂層。此外，當(dāng)然可在有機(jī)樹脂涂層上設(shè)置白色涂層和印刷層。特別地，本發(fā)明的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板特征在于優(yōu)良密合性使得可以增加在印刷層和底層(underlyinglayer)中顏料含量，并顯示優(yōu)良的外觀。(焊接罐)本發(fā)明的焊接罐通過在以下狀態(tài)下進(jìn)行焊接獲得在lmm以下，特別是O.4mm以下的寬度上重疊包括涂布有上述有機(jī)樹脂的經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板的罐體空白的兩邊緣部。焊接條件期望包括焊接速度為30至120m/min范圍內(nèi)和焊接壓力為40至60kgf范圍內(nèi)。即使在特別是55m/min以上的高焊接速度下，也能夠顯示優(yōu)良的焊接性。圖2為示出焊接的圖，在所述焊接中，通過使用電極輥20a和20b或通過使用由電極輥20a和20b支持的焊接銅線21a和21b，通過保持有機(jī)樹脂涂布的經(jīng)表面處理的鋼板22的重疊部來焊接焊縫，其后，通過使用熱固性涂料修補(bǔ)在焊接部處露出的金屬。接下來，進(jìn)行頸縮加工、巻邊、凸緣加工以形成罐體部。接著，將單獨(dú)形成的罐端部(罐蓋和罐底)包縫以形成焊接罐。本發(fā)明的焊接罐可有利地用于容納飲料，其直徑可通過頸縮加工至象三頸縮加工一樣的高度來縮徑。此外，根據(jù)需要，可將頸縮加工之前或之后罐的內(nèi)表面部分或全部地旋涂。用于旋涂的涂料的優(yōu)選實(shí)例包括環(huán)氧丙烯酸類涂料和環(huán)氧酚類涂料。本發(fā)明的焊接罐具有優(yōu)良的耐腐蝕性，并可優(yōu)選用于容納飲料如金屬腐蝕性酸性飲料。可進(jìn)一步期望將焊接罐用作氣溶膠罐和用于容納溶劑的18升罐等，然而，本發(fā)明不僅限于此。實(shí)施例(經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板的制備)通過使用以O(shè).04重量％的量含有碳并具有0.22mm厚度的低碳鋼板，如此鍍Sn，以致軟熔處理后的游離錫量如表1和2所示。接下來，在經(jīng)軟熔處理的材料上，以干燥后的Si量如表1所示的方式改變稀釋濃度時(shí)，通過輥涂法以50m/min的速度施涂氨基硅烷偶聯(lián)劑(Y-氨丙基三甲氧基硅烷)的溶液，接著用15(TC的熱風(fēng)干燥，以獲得經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板(樣品編號(hào)1至76)。樣品編號(hào)77的材料為通過以與上述相同的方式處理但不進(jìn)行軟熔處理獲得的鍍錫鋼板。在表1和2中，通過下述方法測(cè)量數(shù)值。(1)測(cè)量在硅烷偶聯(lián)劑處理層中的Si量通過熒光X射線法測(cè)量施涂硅烷偶聯(lián)劑之前和之后的試驗(yàn)片的Si量，從而由兩者之間的差通過計(jì)算求得Si量。(2)測(cè)量在鋼板中的碳量將放入坩堝的樣品通過在氧氣流中高頻加熱燒制，產(chǎn)生的C02濃度通過紅外線分析儀分析，以得到在鋼中的C量。測(cè)量設(shè)備為由"Carbon-in-SolidAnalyzer,EMIA-921V，由HoribaSeisakushoCo.制造，，。(3)測(cè)量在鍍錫層中的游離錫量通過使用用樹脂涂布之前的經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，根據(jù)JISG3303，經(jīng)由熒光X射線法，測(cè)量電化學(xué)溶解金屬錫(游離錫)之前和之后的試驗(yàn)片的錫量，從而由兩者之間的差通過計(jì)算求得游離錫量。(樹脂涂布的經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板的制備)樣品編號(hào)1至73和77的材料為通過如下獲得的樹脂涂布鍍錫鋼板以燒制后的膜厚度在內(nèi)表面?zhèn)壬蠟?m，在外表面?zhèn)壬蠟?m的方式，除了作為罐體焊縫部的焊接裕度(margin)部之外，用環(huán)氧丙烯酸酚型水性涂料涂布上述鍍錫鋼板，并在熱風(fēng)干燥爐中在185t:下進(jìn)行燒制和固化10分鐘以及205t:下進(jìn)行燒制和固化10分鐘，其后，也類似地涂裝印刷留下焊接裕度部的外表面。樣品編號(hào)74的材料為除了用聚酯樹脂(與10mol^的間苯二甲酸共聚的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯樹脂)擠出涂布留下焊接裕度部的罐內(nèi)表面?zhèn)?，以使在?nèi)表面上的樹脂膜的厚度為28ym之外，像樣品編號(hào)1至73—樣獲得的樹脂涂布的鍍錫鋼板。樣品編號(hào)75的材料為除了將環(huán)氧酚型粘合底漆預(yù)先施涂至留下焊接裕度部的罐內(nèi)表面?zhèn)壬?，其上層壓厚度?0ym的雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸乙二酯膜(熔點(diǎn)，23(TC)以外，像樣品編號(hào)1至73—樣獲得的樹脂涂布的鍍錫鋼板。樣品編號(hào)76的材料為除了以涂層厚度為65mg/dm2的方式施涂環(huán)氧酚型涂料至罐內(nèi)表面?zhèn)壬现?，像樣品編?hào)1至73—樣獲得的樹脂涂布的鍍錫鋼板。(焊接罐的制備)將樣品編號(hào)1至77的材料，即，樹脂涂布的經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板如此切割，以致空白邊緣附近成為焊接裕度部。通過使用由SoudronicCo.制造的銅線縫焊機(jī)，在以圓筒形在O.3mm的寬度上重疊焊接部時(shí)，焊接空白。焊接條件包括焊接速度為55m/min和焊接壓力為50kgf。接下來，以干燥后的涂層厚度為35ym的方式，用溶劑型環(huán)氧酚類修補(bǔ)涂料通過旋涂罐體的焊接縫部的內(nèi)外表面，和在熱風(fēng)干燥爐中在22(TC下通過燒制40秒包覆焊縫部，將樣品編號(hào)1至73、76和77的材料形成為焊接罐體(罐直徑為65.4mm，罐體高度為122mm)。將蓋在其一側(cè)上包縫為罐體，依賴于三步驟的模_頸縮加工(die-necking)，將開口端頸縮為60.3mm。除了以干燥后的膜厚度為70iim的方式，將聚酯粉末施涂至罐體在焊縫部的內(nèi)表面?zhèn)壬?，并在熱風(fēng)干燥爐中僅在24(TC下燒制粉末施涂部3秒之外，以與上述相同的方式將樣品編號(hào)74和75的材料形成為焊接罐體。(容器的評(píng)價(jià))1.焊接性的評(píng)價(jià)將當(dāng)出現(xiàn)濺射和氣孔時(shí)的焊接電壓作為上限，并將當(dāng)在焊接部板剝離試驗(yàn)中存在沒有焊接的即使小部分時(shí)的焊接電壓作為下限，在以下基礎(chǔ)上基于它們之間的電壓點(diǎn)數(shù)(numberofvoltagepoints)評(píng)價(jià)焊接性。當(dāng)將它們?cè)u(píng)價(jià)為和〇時(shí)，可穩(wěn)定地生產(chǎn)焊接罐。通過肉眼觀察濺射的出現(xiàn)，通過X射線的透過來觀察氣孔的出現(xiàn)?！?可焊接范圍包括4點(diǎn)以上。〇可焊接范圍包括3點(diǎn)以上但小于4點(diǎn)?！?可焊接范圍包括2點(diǎn)以上但小于3點(diǎn)。X:可焊接范圍包括小于2點(diǎn)。在評(píng)價(jià)罐體時(shí)，將評(píng)價(jià)為X的材料通過將焊接條件全部改變?yōu)楦菀缀附拥臈l件(焊接壓力為55kgf，焊接速度為15m/min)來焊接，并評(píng)價(jià)。對(duì)于即使在該條件下也不能焊接的材料，不評(píng)價(jià)罐體。2.耐腐蝕性的評(píng)價(jià)將罐體切開，并從除了焊接部之外的部分切出尺寸為60mmX60mm的試驗(yàn)片，并評(píng)價(jià)罐內(nèi)表面耐腐蝕性。邊緣用保護(hù)帶包覆，以致從試驗(yàn)片端部不發(fā)生腐蝕。其后，將試驗(yàn)片在1.5%NaCl+l.5%檸檬酸的溶液中在37t:下浸漬12天。通過目視將腐蝕狀態(tài)評(píng)價(jià)為5級(jí)?；谝韵逻M(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)將它們?cè)u(píng)價(jià)為和〇時(shí)，產(chǎn)品是可接受的?！?腐蝕面積小于全部面積的20%。〇腐蝕面積為全部面積的20%以上，但小于40%?！?腐蝕面積為全部面積的40%以上，但小于60%。X:腐蝕面積為全部面積的60%以上。3.密合性的評(píng)價(jià)(a)罐體部的密合性像評(píng)價(jià)耐腐蝕性的情況一樣，從罐體的平坦部切出尺寸為60mmX60mm的實(shí)驗(yàn)片。其后，將在罐內(nèi)表面?zhèn)壬系耐繉油ㄟ^使用切割機(jī)沿8個(gè)方向切割(參見圖3)，以將它們用作試驗(yàn)片。將試驗(yàn)片在水中在116t:下蒸煮處理60分鐘。在蒸煮處理后，將試驗(yàn)片盡可能快地評(píng)價(jià)。將試驗(yàn)片放入水中直至評(píng)價(jià)前即刻。在已擦去水后，粘著至由NichibanCo.制造的Cellot即e(注冊(cè)商標(biāo))(24mm寬)，其后，將剝離試驗(yàn)重復(fù)兩次，以評(píng)價(jià)密合性。(b)頸部的密合性將罐體在3步驟縮頸加工側(cè)上的開口部劃分為四份，以制備四份四分之一圓形的試驗(yàn)片。通過使用切割機(jī)，沿與圓周方向平行的各段在罐體頸部的內(nèi)表面?zhèn)刃纬扇齻€(gè)切口。其后，將試驗(yàn)片在水中在116t:下蒸煮處理60分鐘。在蒸煮處理后，將試驗(yàn)片盡可能快地評(píng)價(jià)。將試驗(yàn)片放入水中直至評(píng)價(jià)前即刻。在已擦去水后，粘著至由NichibanCo.制造的Cellot即e(注冊(cè)商標(biāo))(24mm寬)，其后，將剝離試驗(yàn)重復(fù)兩次，以評(píng)價(jià)密合性。基于以下評(píng)價(jià)罐體部的密合性和頸部的密合性。5點(diǎn)沿其外周發(fā)生剝離的切割部分為全部切割部分的0%。4點(diǎn)沿其外周發(fā)生剝離的切割部分小于全部切割部分的3%。3點(diǎn)沿其外周發(fā)生剝離的切割部分為全部切割部分的3%以上，但小于10%。2點(diǎn)沿其外周發(fā)生剝離的切割部分為全部切割部分的10%以上，但小于20%。1點(diǎn)沿其外周發(fā)生剝離的切割部分為全部切割部分的20%以上，但小于50%。0點(diǎn)沿其外周發(fā)生剝離的切割部分為全部切割部分的50%以上。當(dāng)兩個(gè)評(píng)價(jià)的總得分為小于4點(diǎn)時(shí)，將密合性綜合評(píng)價(jià)為X，當(dāng)總得分為5至6點(diǎn)時(shí)，綜合評(píng)價(jià)為A，當(dāng)總得分為7至8點(diǎn)時(shí)，綜合評(píng)價(jià)為O，當(dāng)總得分為9點(diǎn)以上時(shí)，綜合評(píng)價(jià)為。當(dāng)將它們?cè)u(píng)價(jià)為和〇時(shí)，產(chǎn)品是可接受的。4.老化后的密合性評(píng)價(jià)將經(jīng)表面處理而沒有用樹脂涂布的鋼板在室溫下保存6個(gè)月。將如此保存的鋼板用樹脂涂布，并且以與評(píng)價(jià)罐體部的密合性相同的方式評(píng)價(jià)。當(dāng)?shù)梅譃?點(diǎn)以下時(shí)，將密合性評(píng)價(jià)為X，當(dāng)?shù)梅譃?至4點(diǎn)時(shí)，評(píng)價(jià)為0，當(dāng)?shù)梅譃?點(diǎn)時(shí)，評(píng)價(jià)為②。當(dāng)將它們?cè)u(píng)價(jià)為(D和0時(shí)，產(chǎn)品是可接受的。5.綜合判定基于焊接性的評(píng)價(jià)、耐腐蝕性的評(píng)價(jià)、密合性的綜合評(píng)價(jià)和老化后密合性的評(píng)價(jià)，基于以下進(jìn)行綜合判定。當(dāng)將它們?cè)u(píng)價(jià)為和〇時(shí)，產(chǎn)品是可接受的。(D:評(píng)價(jià)全部為(D。O:評(píng)價(jià)全部為(D或O。X:任何評(píng)價(jià)為A或X。表1示出上述五種的評(píng)價(jià)和判定結(jié)果。符號(hào)"-"表示由于不能進(jìn)行焊接而沒有評(píng)價(jià)。圖1示出從表1和2的結(jié)果通過制作游離Sn量和Si量之間關(guān)系的圖獲得的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。將認(rèn)識(shí)到，當(dāng)游離Sn量(Xg/m2)和在表面處理層中的Si量(Ymg/m2)在滿足所有下式的范圍內(nèi)時(shí)，顯示良好的性能，0.2《X《13Y>1.0Y《1.58X+6.92Y《-0.36X+10.70。11<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>(通過改變?cè)阡撝械奶剂康膶?shí)驗(yàn))一以軟熔處理后游離Sn的量為2.lg/m2的方式將Sn電鍍至以如表3所不的量含有C的鋼板表面上，接著軟熔處理，其后，在其上施涂氨基硅烷偶聯(lián)劑(Y—氨丙基三甲氧基硅烷)的溶液，并干燥，從而獲得具有5.0mg/m2的Si含量的經(jīng)表面處理的鋼板。像樣品編號(hào)1至73的材料一樣，涂布其內(nèi)表面，并涂布和印刷其外表面，但留下焊接裕度部以制備空白，然后，比較它們的焊接性。鋼板的其它條件、評(píng)價(jià)焊接性的方法和評(píng)價(jià)基礎(chǔ)與樣品編號(hào)1至S的那些相同。當(dāng)將它們?cè)u(píng)價(jià)為和〇時(shí)，可穩(wěn)定地生產(chǎn)焊接罐°一此處，低速焊接條件包括焊接壓力為55kgf和焊接速度為15m/min，高速焊接條件包括焊接壓力為50kgf和焊接速度為55m/min。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求一種焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其在鋼板表面上形成的鍍錫層表面上形成主要包含硅烷偶聯(lián)劑的表面處理層，其中，在所述鍍錫層中的游離錫(Sn)量Xg/m2和在所述表面處理層中的硅(Si)量Ymg/m2處于滿足所有下式的范圍內(nèi)0.2≤X≤13Y≥1.0Y≤1.58X+6.92Y≤-0.36X+10.70。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其中在所述鋼板表面和所述鍍錫層之間形成錫_鐵合金層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其中在所述錫_鐵合金層中包含鎳。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其中所述硅烷偶聯(lián)劑為包含氨基硅烷的水溶性硅烷偶聯(lián)劑。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其中所述鋼板包括以O(shè).10重量％以下的量含有碳的鋼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其中在所述表面處理層上形成有機(jī)樹脂涂層。7.—種焊接罐，其通過使用權(quán)利要求1所述的焊接罐用經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板來形成。全文摘要一種經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板，其包括鍍錫鋼板，其通過在鋼板上形成鍍錫層獲得；和表面處理層，其包括硅烷偶聯(lián)劑作為主要組分并形成于所述鍍錫層表面上。其特征在于，在所述鍍錫層中的游離錫量(Xg/m2)和在所述表面處理層中硅的量(Ymg/m2)滿足所有以下關(guān)系。0.2≤X≤13Y≥1.0Y≤1.58X+6.92Y≤-0.36X+10.70該經(jīng)表面處理的鍍錫鋼板已進(jìn)行無鉻表面處理，盡管如此，其仍具有優(yōu)良的焊接性，特別是高速焊接性。其進(jìn)一步具有優(yōu)良的加工密合性和耐腐蝕性。文檔編號(hào)C25D5/48GK101778966SQ20088010326公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2008年8月6日優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日發(fā)明者只木康文,吉村祐美,松原政信,黑川亙申請(qǐng)人:東洋制罐株式會(huì)社;東洋鋼鈑株式會(huì)社