[发明专利]用于包装应用的涂覆基材及用于制备所述涂覆基材的方法

说明书

本发明涉及用于包装应用的涂覆基材及用于制备所述涂覆基材的方法。

镀锡轧机(tin mill)产品包括镀锡薄钢板、电解镀铬钢(ECCS，也称为无锡钢或TFS)、和黑钢板、未涂覆钢。包装钢通常以镀锡薄钢板或以ECCS提供，在其上可施加有机涂层。在镀锡薄钢板的情况下该有机涂层通常为漆，而在ECCS的情况下(例如在的情况下)越来越多地使用聚合物涂层例如PET或PP。

通常以厚度为0.13－0.49mm的一次或二次冷轧镀锡轧机产品提供包装钢。一次冷轧(SR)镀锡轧机产品是直接冷轧至最终规格然后进行再结晶退火。通过将冷轧材料连续退火或分批退火带来再结晶。在退火后，通常通过施加1－2％的厚度压下量通常将该材料平整轧制，以改进材料的性质。二次冷轧(DR)镀锡轧机产品是给予第一次冷轧以达到中间规格、再结晶退火然后给予另一次冷轧至最终规格。所得的DR产品比SR更有刚性、更坚硬并且更强，这允许消费者在它们的应用中利用更轻规格的钢。将这些未涂覆的、冷轧的、再结晶退火和任选平整轧制的SR和DR包装钢称为黑钢板。可以在通常包含多个(通常4或5个)轧制台的冷轧串联轧机中以冷轧压缩的形式给出第一次和第二次冷轧。

镀锡薄钢板的特征在于其优异的耐腐蚀性和可焊接性。在一定范围的涂层重量内(通常为1.0－11.2g/m²)供应镀锡薄钢板，该涂层重量通常通过电解沉积来施加。目前，使用浸渍或电解辅助的施加方法用含有六价铬Cr(VI)的流体后处理大多数镀锡薄钢板。该后处理的目的是钝化锡表面以停止/减少锡氧化物的生长(因为太厚的氧化物层可最终导致关于有机涂层如漆的附着力的问题)。重要的是钝化处理应该不仅阻止/消除锡氧化物生长而且应该还能够保持/改进有机涂层附着力水平。镀锡薄钢板的钝化外表面是非常薄的(小于1微米厚)并且由锡和铬氧化物的混合物组成。

ECCS由涂覆有金属铬层的黑钢板产品组成，该金属铬层覆盖有氧化铬膜，金属铬层和氧化铬膜均通过电解沉积进行施加。ECCS通常在超过锡的熔点(232℃)的温度下对有机涂层的附着力和涂层整体性的保持方面突出。这对于制备涂覆聚合物的ECCS是重要的，因为在热塑性涂层施加过程期间将钢基材加热至超过232℃的温度，所使用的实际最大温度值取决于所施加的热塑性涂层的类型。为了使热塑性材料与基材的初始热合/粘结(预热处理)成为可能，需要该加热周期并且其经常接着后热处理以改变聚合物的性质。据认为铬氧化物层导致热塑性涂层例如聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙酯(PET)与ECCS的优异附着力性质。对于金属和铬氧化物涂层两者还可在一定范围的涂层重量内供应ECCS，通常分别为20－110和2－20mg/m²。对于钢带材的两侧ECCS可提供有相等的涂层规格，或每侧提供有不同的涂层重量，后者称为差厚镀层带材。ECCS的制备目前涉及使用基于六价铬(Cr(VI))的溶液。

如今认为六价铬为有害物质，其对于环境是潜在有害的并且就工作人员安全而言构成危险。因此，存在开发替代性金属涂层的动机，该替代性金属涂层能够替代常规镀锡薄钢板和ECCS而不需要在制造期间依靠六价铬的使用，并且出于经济原因最小化或消除锡的使用。

本发明的一个目的是提供ECCS和镀锡薄钢板的替代物，该替代物在制造期间不依赖于六价铬的使用，其仅需要少量的锡并且非常适合用于用漆和热塑性材料涂覆。

本发明的一个目的是提供ECCS的替代物，该替代物在制造期间不依赖于六价铬的使用，其仅需要少量的锡并且提供对热塑性材料相似的涂层附着力水平。

本发明的一个目的是提供ECCS的替代物，该替代物在制造期间不依赖于六价铬的使用，其仅需要少量的锡并且其提供良好的可焊性。

本发明的一个目的是提供镀锡薄钢板的替代物，该替代物在制造期间不依赖于六价铬的使用，其仅需要适中量的锡并且结合良好的耐腐蚀性与改进的光学性质。

本发明的一个目的是提供镀锡薄钢板的替代物，该替代物在制造期间不依赖于六价铬的使用，其仅需要适中量的锡并且其结合优异的耐腐蚀性与优化的光学性质。

通过用于包装应用的涂覆基材达到这些目的中的一个或多个，该涂覆基材包括

－再结晶退火的一次冷轧钢基材或

－在第一和第二冷轧处理之间经受再结晶退火的二次冷轧钢基材，