[发明专利]容器用钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及加工性、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容器用钢板及其制造方法。

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。

背景技术

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罐所代表的2件式罐在进行了深冲和变薄拉深加工后，在罐内表面侧进行涂装，在罐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渍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。