[发明专利]镀锡钢板及其制造方法以及化学转化处理液

说明书

技术领域

本发明涉及用于DI罐、食品罐、饮料罐等的镀锡钢板，特别涉及表面具有不含有铬(Cr)的化学转化处理被膜的镀锡钢板的制造方法、镀锡钢板及化学转化处理液。

背景技术

作为罐用表面处理钢板，正在广泛使用一直以来被称为“马口铁”的镀锡钢板。通常，这种镀锡钢板中，通过将钢板浸渍在含有重铬酸等6价的铬化合物的水溶液中、或者在该溶液中电解等的铬酸盐处理在镀锡表面上形成铬酸盐被膜。这是由于：通过形成铬酸盐被膜，防止长期保存时等容易引起的镀锡表面的氧化，抑制外观的劣化(变黄)，并在涂装、使用时防止由锡(Sn)的氧化膜的生长所引起的凝聚破坏，确保与涂料等有机树脂的密合性(以下，简称为涂料密合性)。

另一方面，鉴于近来的环境问题，控制Cr的使用的行动在各领域进行，因而提出了数项在罐用镀锡钢板中代替铬酸盐处理的化学转化处理技术。例如，专利文献1中公开了镀锡钢板的表面处理方法，其中，在磷酸类溶液中以镀锡钢板作为阴极，通过进行直流电解形成化学转化处理被膜。专利文献2中公开了pH3～6的化学转化处理液，其含有磷酸根离子、氯酸盐及溴酸盐的1种或2种以上、和锡离子。专利文献3中公开了马口铁的表面处理方法，其中，按照15μg/cm²以下的被膜厚度涂布磷酸钙、磷酸镁、磷酸铝中的1种或2种以上。专利文献4中公开了容器用表面处理钢板，在钢板表面依次形成铁(Fe)-镍(Ni)扩散层、Ni层、Ni-Sn合金层和非合金化Sn层，而且以磷(P)换算计，设置有1～100mg/m²的磷酸被膜层。

但是，在专利文献1～4所述的化学转化处理被膜中，与现有的铬酸盐被膜相比，无法抑制由镀锡表面的氧化引起的外观的劣化或涂料密合性的降低。

与此相对，专利文献5中公开了镀锡钢板的制造方法，其中，实施镀锡后，在含有锡离子和磷酸根离子的化学转化处理液中浸渍，或者在化学转化处理液中进行阴极电解，然后加热至60～200℃形成化学转化处理被膜，由此能够抑制由镀锡表面的氧化引起的外观的劣化或涂料密合性的降低。

专利文献1：日本特公昭55-24516号公报

专利文献2：日本特公昭58-41352号公报

专利文献3：日本特开昭49-28539号公报

专利文献4：日本特开2005-29808号公报

专利文献5：日本特开2007-239091号公报

发明内容

专利文献5中记载的化学转化处理被膜具有与以往的铬酸盐被膜同等以上的优良的性能。但是，为了形成该化学转化处理被膜，使用昂贵的氯化亚锡、氯化锡、硫酸锡等作为锡离子源，而且在化学转化处理后需要加热设备，因而存在化学转化处理成本高的问题。

本发明的目的在于，提供能够不使用Cr而抑制由镀锡表面的氧化引起的外观的劣化或涂料密合性的降低、并且能够廉价地进行化学转化处理的镀锡钢板的制造方法、镀锡钢板及用于制造的化学转化处理液。

本发明人对能够不使用Cr而抑制由镀锡表面的氧化引起的外观的劣化或涂料密合性的降低、并且能够廉价地进行化学转化处理的镀锡钢板进行了专心研究，结果发现如下操作是有效的：形成含有Sn的镀层，使Sn的附着量达到每个表面0.05～20g/m²，之后，在含有大于18g/L且200g/L以下的磷酸二氢铝、pH为1.5～2.4的化学转化处理液中实施浸渍处理，或者在该化学转化处理液中实施阴极电解处理，形成化学转化处理被膜。

本发明基于上述见解而完成，提供一种镀锡钢板的制造方法，其特征在于，在钢板的至少一个表面上形成含有Sn的镀层，使Sn的附着量达到每个表面0.05～20g/m²，之后，在含有大于18g/L且200g/L以下的磷酸二氢铝、pH为1.5～2.4的化学转化处理液中实施浸渍处理，或者在10A/dm²以下的电流密度下在该化学转化处理液中实施阴极电解处理，然后进行干燥，形成化学转化处理被膜。

在本发明的制造方法中，优选形成由Sn层构成的镀层、依次层压Fe-Sn层和Sn层而得到的镀层中的任意一种镀层作为含有Sn的镀层。而且，优选在低于60℃的温度下进行干燥。另外，优选使化学转化处理液的温度为70℃以上来实施阴极电解处理。

本发明还提供一种镀锡钢板，其通过上述镀锡钢板的制造方法制造。