容器用钢板的制作方法_2

文档序号:9816031阅读:来源:国知局
会导致用于确保附着量的处理液成本增加及高 电流密度化引起的成本增加。
[0059] 被膜含有Ti(钛元素),镀锡钢板每一面的换算为Ti的附着量(以下也称为"Ti附着 量")大于〇.5mg/m2且小于lOmg/m 2。!!附着量在上述范围内时,容器用钢板的树脂密合性优 异。进而,从使树脂密合性更优异的观点考虑,Ti附着量优选为大于3mg/m 2且小于10mg/m2。
[0060] T i附着量为0.5mg/m2以下时,树脂密合性差。需要说明的是,T i附着量即使为 10mg/m2以上也不存在性能上的问题,但会导致用于确保附着量的处理液成本增加及高电 流密度化引起的成本增加。
[0061] 被膜还含有二氧化硅。可以认为,通过使被膜含有二氧化硅,能使被膜形成适度的 凹凸形状,使容器用钢板的树脂密合性优异。
[0062] 需要说明的是,以组成式Si02表示的二氧化硅中存在不规则形状的二氧化硅和球 状的二氧化硅,作为被膜中含有的二氧化硅,优选为球状二氧化硅。作为后面叙述的处理液 中的Si成分,可以认为,通过使用球状二氧化硅分散而成的胶体二氧化硅,能够使该球状二 氧化硅保持形状不变地包含于被膜中。这时,被膜中含有的二氧化硅为球状可以通过如下 方式进行确认,例如,用聚焦离子束(FIB)加工使被膜的截面暴露出来,通过透射电子显微 镜(TEM)进行观察。
[0063] 另外,对于被膜而言,镀锡钢板每一面的换算为二氧化硅的Si(硅元素)的附着量 (以下也称为"Si附着量")为1~AOmg/n^Si附着量在上述范围内时,树脂密合性优异。进 而,由于性价比优异的原因,Si附着量更优选为1~25mg/m 2。
[0064] Si附着量小于lmg/m2时,树脂密合性差。另外,Si附着量超过40mg/m2时,在被膜内 会发生凝聚破坏而降低树脂密合性。
[0065] 上述P附着量、Zr附着量、Ti附着量及Si附着量可以通过利用荧光X射线的表面分 析进行测定。
[0066] 需要说明的是,被膜中的P以例如与基底(钢板、镀锡层)反应而形成的磷酸铁、磷 酸镍、磷酸锡、磷酸锆、或它们的复合化合物等磷酸化合物的形式含有。上述P附着量是指这 些磷酸化合物的换算为P的量的意思。
[0067 ]被膜中的Zr以例如氧化锆、氢氧化锆、氟化锆、磷酸锆、或它们的复合化合物等锆 化合物的形式含有。上述Zr附着量是指这些锆化合物的换算为Zr的量的意思。
[0068]被膜中的Ti以例如磷酸钛、钛水合氧化物、或它们的复合化合物等钛化合物的形 式含有。上述Ti附着量是指这些钛化合物的换算为Ti的量的意思。
[0069](被膜的优选形态)
[0070]作为被膜的优选形态,可以列举,被膜的最表面(与镀锡钢板侧相反侧的最表面) 的Ti与Zr的原子比(Ti/Zr)为0.05~2.0、且Si与Zr的原子比(Si/Zr)为0.1~3.0的形态。
[0071]另外,被膜的最表面(与镀锡钢板侧相反侧的最表面)的P与Zr的原子比(P/Zr)优 选为0.10以上且小于0.50。如果是这种形态,则容器用钢板的树脂密合性更优异。
[0072] 需要说明的是,上述原子比可以通过XPS(X射线光电子能谱,X-ray Photoelectron Spectroscopy)分析对Zr3d、Ti2p、P2p及Si2p的峰进行解析而求出。
[0073] XPS分析可以列举例如以下条件。
[0074] 装置:岛津/KRAT0S公司制造 AXIS-HS [0075] X射线源:单色器 ΑΙΚα射线(hv = 1486.6eV)
[0076]测定区域:Hybrid模式 250Χ500(μπι)
[0077] 〔容器用钢板的制造方法、处理液〕
[0078] 作为制造上述本发明的容器用钢板的方法,没有特别限定,优选至少具备被膜形 成工序的方法,所述被膜形成工序为:将镀锡钢板浸渍于后面叙述的处理液(以下也称为 "本发明的处理液")中、或者对浸渍于本发明的处理液中的镀锡钢板实施阴极电解处理,由 此形成上述的被膜(以下也称为"本发明的制造方法")。
[0079] 以下,对本发明的制造方法进行说明,在该说明中一并对本发明的处理液进行说 明。
[0080] 〈被膜形成工序〉
[0081] 被膜形成工序是在镀锡钢板的镀锡层侧表面上形成上述被膜的工序,是将镀锡钢 板浸渍于后面叙述的本发明的处理液中(浸渍处理)、或对浸渍的钢板实施阴极电解处理的 工序。由于阴极电解处理比浸渍处理能够更快速地得到均匀的被膜,因此优选阴极电解处 理。需要说明的是,还可以实施阴极电解处理与阳极电解处理交替进行的交替电解。
[0082]以下,对使用的本发明的处理液、阴极电解处理的条件等进行详细说明。
[0083](本发明的处理液)
[0084]本发明的处理液含有Ρ成分(Ρ化合物)作为对上述被膜供给Ρ(磷元素)的Ρ供给源。 [0085]作为本发明的处理液所含有的Ρ化合物,可以列举例如:磷酸(正磷酸)、磷酸钠、磷 酸氢钠、磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸二氢钙等磷酸和/或其盐。
[0086]从得到希望的磷量的观点考虑,本发明的处理液中的Ρ化合物含量优选为0.01~ 5.0g/L〇
[0087]本发明的处理液含有Zr成分(Zr化合物)作为对上述被膜供给Zr(锆元素)的Zr供 给源。
[0088]作为本发明的处理液所含有的Zr化合物,可以列举例如:六氟锆酸和/或其盐(钾 盐、铵盐等)、羟基乙酸锆、硝酸氧锆等。需要说明的是,六氟锆酸也被称为锆氟酸。乙酸基氧 化错〔ZrO (CH3C00) 2〕也被称为乙酸氧错。硝酸氧错〔ZrO (N〇3) 2〕也被称为硝酸氧化错。
[0089]本发明的处理液中的Zr化合物的含量优选为0.3~10.0g/L,更优选为0.5~4.0g/ L〇
[0090] 本发明的处理液含有Ti成分(Ti化合物)作为对上述被膜供给Ti (钛元素)的Ti供 给源。
[0091] 作为本发明的处理液所含有的Ti化合物,可以列举例如:六氟钛酸和/或其盐(钾 盐、铵盐等)、乳酸钛、羟基乙酸钛、硝酸氧钛等。需要说明的是,六氟钛酸也被称为氟钛酸。 [0092]本发明的处理液中的Ti化合物的含量优选为0.1~10g/L,更优选为0.2~1.0g/L。
[0093] 本发明的处理液还含有二氧化硅作为对上述被膜供给Si(硅元素)的Si供给源,从 使上述被膜中含有二氧化硅的观点考虑,优选含有胶体二氧化硅作为该二氧化硅。
[0094] 这里,胶体二氧化硅是指将以Si02为基本单元的球状二氧化硅分散于水等分散介 质中形成的分散体系。分散介质的量没有特别限定,通常,作为胶体二氧化硅中的固体成分 量,可以列举例如20~30质量%。
[0095] 本发明中使用的胶体二氧化硅的平均粒径优选为40nm以下。胶体二氧化硅的平均 粒径在该范围内时,被膜中析出的Si化合物的比表面积更大,树脂密合性更优异。
[0096] 另一方面,胶体二氧化硅的平均粒径的下限值没有特别限定,例如,优选为通常市 售的5nm以上。
[0097] 平均粒径可以通过BET法(根据吸附法得到的比表面积来换算)来测定。另外,也可 以用由电子显微镜照片实际测量的平均值来代替。
[0098] 作为本发明的处理液中的Si化合物的含量,在胶体二氧化硅的情况下,优选为 0 · 01 ~5 · Og/L,更优选为0 · 1 ~4 · Og/L。
[0099] 另外,本发明的处理液优选含有导电助剂,具体而言,作为上述导电助剂,优选含 有硝酸根离子的阴离子、以及选自钾离子、铵离子和钠离子中的至少一种阳离子。
[0100]通过使本发明的处理液含有上述导电助剂,可以使能够形成上述被膜的流程速度 高速化。即,高速操作性优异。可认为这是由于,通过含有导电助剂,可以改善/降低处理液 的导电性、即液体电阻,能够使伴随高速化的大电流容易通过。
[0101] 上述导电助剂实质上以上述阴离子与上述阳离子由离子键形成的盐(例如,硝酸 铵、硝酸钾、硝酸钠等)的形式而包含于本发明的处理液中,从高速操作性更优异的原因考 虑,其含量优选为〇. 1~10. 〇g/L,更优选为0.5~5. Og/L。
[0102] 需要说明的是,作为本发明的处理液中的溶剂,通常使用水,也可以组合使用有机 溶剂。
[0103] 本发明的处理液的pH没有特别限定,优选为pH2.0~5.0。在该范围内时,能够缩短 处理时间,而且处理液的稳定性优异。
[0104] pH的调节可以使用公知的酸成分(例如,磷酸、硫酸)/碱成分(例如,氢氧化钠、氨 水)。
[0105] 本发明的处理液根据需要还可以含有十二烷基硫酸钠、乙炔二醇(acetylenic glycol)等表面活性剂。另外,从附着行为的经时稳定性的观点考虑,处理液中还可以含有 焦磷酸盐等缩合磷酸盐。
[0106] 再次回到被膜形成工序的说明。在被膜形成工序中,从被膜的形成效率、组织的均 匀性更优异、且低成本的观点考虑,实施处理时的处理液的液温优选为20~80°C,更优选为 40 ~6(TC〇
[0107] 在被膜形成工序中,从形成的被膜的树脂密合性和耐腐蚀性更优异的理由
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