表面处理钢板的制造方法_3

文档序号:9382652阅读:来源:国知局
的第1电解处理槽30和第2电解处理槽40,除了托辊65、67a、69a 全部为通电了的导体辊这点以外,与图2同样地,包括电解处理液31、41、沉没辊66、68、阳 极80a~阳极80h以及整流器90。
[0057] 在这样的图3所示的结构中,在自托辊67a、69a对基材1通电时,如所述那样,会 对托辊67a、69a施加过量的电压,在托辊67a、69a上堆积有金属氧化物覆膜等而使表面形 成有凹凸的情况下,有可能使基材1产生电弧点。特别是,与托辊67a相比,托辊69a是用 于输送形成有更厚的金属氧化物覆膜的基材1的辊,因此,在自托辊69a对基材1通电时, 会对托辊69a进一步施加过量的电压,会使这样的电弧点的问题变得显著。另外,还存在如 下问题:每次在产生托辊69a被施加过量的电压而破损这样的问题、局部的高电压放电的 情况下,都需要进行维护。以往,在覆膜量较少的范围内探讨金属氧化物覆膜,没有产生与 这些通电方法有关的问题。但是,根据提高金属罐的耐内容物特性等表面处理钢板的不同 用途,需要进一步增加覆膜量。在该情况下,与所述通电方法有关的问题变得显著,在生产 率、品质方面成为较大的问题。
[0058] 并且,利用电解处理形成金属氧化物覆膜的速度取决于,在基材1表面附近使电 解处理液中的水电解而产生氢时的、基材1表面附近的pH的上升速度。因此,为了提高在基 材1上形成金属氧化物覆膜的速度,需要对辊施加较高的电压而引起水的电解,越提高形 成金属氧化物覆膜的速度,并且,越欲使金属氧化物覆膜厚膜化,这样的问题变得越显著。
[0059] 与此相对,在本实施方式中,如图2所示,使托辊65为通电了的导体辊,另一方面, 将托辊67、69设为非通电辊,使用第1电解处理槽30和第2电解处理槽40在基材1上形 成金属氧化物覆膜。特别是,在本实施方式中,由于使托辊65为通电了的导体辊,另一方 面,将托辊67、69设为非通电,因此,在利用托辊67、69输送形成有金属氧化物覆膜的基材 1时,也不会对托辊67、69施加过量的电压。因此,即使在托辊67、69上堆积有金属氧化物 覆膜等而使表面形成有凹凸的情况下,也不会在托辊67、69上引起局部的高电压放电,能 够有效地防止在基材1上产生电弧点。
[0060] 如上所述,采用本实施方式的制造方法,能够防止在基材1上产生电弧点等外观 不良并使形成在基材1上的金属氧化物覆膜厚膜化。另外,采用本实施方式的制造方法, 由于不会对托辊施加过量的电压,因此,能够防止托辊的破损而降低托辊的维护的频率,由 此,能够提尚所制造的表面处理钢板的生广率。
[0061] 另外,在将在基材1上形成金属氧化物覆膜而制作成的表面处理钢板用作无缝 罐、三片罐的材料的情况下,还要在表面处理钢板上形成有机树脂层并将表面处理钢板加 工成罐的形状。在制作无缝罐、三片罐时,表面处理钢板因拉深加工、拉深减薄加工、缩颈加 工、凸缘加工等而受到拉伸、压缩等各种力。另外,在制罐后,会向罐内填充食品、饮料等并 使罐处于如下那样对金属表面而言苛刻的状况:罐受到蒸煮处理等热处理的情况、咖啡等 内容物在被自动售货机(vendor)加温了的状态保存等。因此,在将该表面处理钢板用作罐 的情况下,需要抑制金属氧化物覆膜的裂纹而尽量地抑制基材1的钢板的暴露。在没有充 分抑制基材1的钢板的暴露的情况下,无缝罐、三片罐的暴露有基材1的钢板的部分的有机 树脂层容易产生剥离而使耐内容物性(耐腐蚀性)降低或在罐外表面侧引发印刷外观品质 的降低。特别是,在没有充分抑制基材1的钢板的暴露的情况下,在被填充内容物并进行蒸 煮杀菌处理后保管的罐在因下落冲击等而受到罐变形并进一步被经时保管时,能够显著地 确认:有机树脂层容易产生剥离、耐内容物性(耐腐蚀性)降低或罐外表面侧的印刷外观品 质的降低。
[0062] 与此相对,采用本实施方式的制造方法,由于能够使形成在基材1上的金属氧化 物覆膜厚膜化,因此,即使在将所获得的表面处理钢板用于制造无缝罐、三片罐的情况下, 也能够制造抑制了基材1的暴露且耐内容物性(耐腐蚀性)、印刷外观优异的罐。
[0063] 并且,采用这样的本实施方式,能够使形成在基材1上的金属氧化物覆膜厚膜化、 即,使其厚度优选为15nm以上,更优选为25nm以上,由此,能够在将所获得的表面处理钢板 用于金属罐时赋予其优异的耐内容物性(耐腐蚀性)、印刷外观。
[0064] 另外,对于金属氧化物覆膜的适宜的覆膜量,以在金属氧化物覆膜中含有的金属 的摩尔量计,其优选为0. 5mmol/m2以上,更优选为0. 7mmol/m2以上。进行一下例示,对于金 属氧化物覆膜的覆膜量,在金属氧化物仅包括Zr的情况下,以膜厚的重量计,其优选为大 约46mg/m 2以上,更优选为大约64mg/m2以上,在金属氧化物仅包括Al的情况下,以膜厚的 重量计,其优选为大约14mg/m 2以上,更优选为大约19mg/m2以上,在金属氧化物仅包括Ti 的情况下,以膜厚的重量计,其优选为大约24mg/m 2以上,更优选为大约34mg/m2以上,当然, 金属氧化物也可以是Zr、Al、Ti中的两种以上的混合物。
[0065] 以在金属氧化物覆膜中含有的金属的摩尔量计优选为0.5mmol/m2以上,更优选为 0.7mmol/m2以上,从而能够在将所获得的表面处理钢板用于金属罐时赋予其优异的耐内容 物性(耐腐蚀性)、印刷外观。
[0066] 另外,对于金属氧化物覆膜的适宜的电阻,其优选为0.1 Q以上,更优选为0. 3Q 以上。通过使金属氧化物覆膜表面的电阻在所述范围内,能够使所获得的表面处理钢板的 绝缘性优异,并能够在将表面处理钢板用于金属罐时赋予其优异的耐内容物性(耐腐蚀 性)、印刷外观。
[0067] 此外,在所述实施方式中,例示了将托辊65设为通电了的导体辊并将托辊67、69 设为非通电辊的结构,例如,也可以是,如图4所示,除了托辊65之外,还将用于将基材1自 第1电解处理槽30提起并将基材1输送到第2电解处理槽40的辊即托辊设为通电了的导 体辊(在图4中,以附图标记"67a"来表示。)。在电解处理槽为多个的情况下,若通电了 的导体辊仅为托辊65这1个托辊,则会在托辊65上流过电解处理所需的全电流。若成为 过高的高电流,则有时会存在如下情况:因自前道工序带入的异物等,而在托辊65处,也产 生电弧点、发生辊表面的镀层的剥离,从而在表面处理钢板的表面产生坏点。因此,根据需 要使托辊67a为通电了的导体辊,从而能够避免这些问题。在该情况下,只要根据实际的操 作来调整流经托辊67a的电流值即可,例如,只要使与该电流值相对应地形成的金属氧化 物覆膜的覆膜量、即与经由托辊67a流经阳极80a和阳极80d的电流值相对应地形成的金 属氧化物覆膜的覆膜量为在该金属氧化物覆膜和托辊67a相接触时不产生电弧点的程度 即可。另外,通过在电解处理液面与托辊67a之间或电解处理液面与托辊69之间设置喷射 设备或压辊,也能够发挥如下作用:减少形成在基材1上的多余的覆膜而抑制产生电弧点。
[0068] 采用图4所示的结构,对基材1的通电是分别利用托辊65、67a进行的。在此,由 于托辊67a是用于输送形成有金属氧化物覆膜的基材1的辊,在经由这样的金属氧化物覆 膜对基材1通电时,会对托辊施加较大的电压。但是,在基材1到达托辊67a时,基材1处 于被第2电解处理槽40实施电解处理之前的状态,因此,形成在基材1上的金属氧化物覆 膜较薄,为了自图4所示的托辊67a对基材1通电而所需的电压小于为了自所述图3所示 的托辊69a对基材1通电而所需的电压。
[0069] 因此,如图4所示,在使托辊65、67a为通电了的导体辊且使托辊69为非通电辊的 情况下,根据在第1电解处理槽30中形成在基材1上的金属氧化物覆膜的厚度、流经托辊 67a的电流的大小,能够防止托辊67a被施加过量的电压,从而能够使施加的电压较小,由 此,托辊67a不会被施加对各托辊而言过量的电压,能够防止引起的局部的放电使基材1产 生电弧点等外观不良。由此,能够有效地防止产生电弧点等外观不良。因此,在本实施方式 中,即使在使用图4所示那样的结构的电解处理槽的情况下,也能够防止在基材1上产生电 弧点等外观不良并使形成在基材1上的金属氧化物覆膜厚膜化,另外,能够提高所制造的 表面处理钢板的生产率。
[0070] 另外,在本实施方式中,也可以是,如图5所示,在第1电解处理槽30中,在基材1 的不与托辊67a直接接触的一侧配置两根阳极,在第2电解处理槽40中如通常那样配置4 根阳极,使托辑65和托辑67a为通电了的导体辑,且使托辑69为非通电车昆。
[0071] 另外,作为与图5同样地配置阳极的形态的另一个例子,也可以仅使托辊67a为通 电了的导体辑且使托辑65和托辑69为非通电车昆。
[0072] 特别是,在本实施方式中,如图5所示,在基材1的与各托辊相接触的面(以下, 称作托辊面)形成有金属氧化物覆膜之后,使该金属氧化物覆膜不与通电了的导体辊相接 触,采用这样的机构,能够切实地防止产生电弧点等外观不良。即,在图5所示的结构中,由 于阳极80b、80c配置在基材1的托辊面的相反面,因此,在基材1通过第1电解处理槽30 而到达托辑67a时,能够使形成于基材1的与托辑67a相接触的面的金属氧化物覆膜的覆 膜量较少,由此,能够防止对托辊67a施加过量的电压,从而能够切实地防止产生电弧点等 外观不良。
[0073] 此外,在图5所示的结构中,由于使用于将基材1输送至最先对基材1的托辊面进 行电解处理的电解处理槽(第2电解处理槽40)的托辊67a为通电了的导体辊,因此,能将 电流自与第2电解处理槽40相邻的托辊67a良好地传递至第2电解处理槽40内的基材1, 从而在第2电解处理槽40中高效地进行电解处理。
[0074] 并且,在所述实施方式中,例示了使用第1电解处理槽30和第2电解处理槽40这 两个电解处理槽来对基材1实施电解处理的结构,但也可以是,例如,如图6所示,不使用第 2电解处理槽40,而单独使用第1电解处理槽30来对基材1实施电解处理。此外,此时,也 可以是,如图7所示,减少设于第1电解处理槽30的阳极的数量,使阳极为两根。
[0075] 或者,在所述图1所示的表面处理生产线100中,示出了设有第1电解处理槽30 和第2电解处理槽40这两个电解处理槽的例子,但表面处理生产线100所具有的电解处理 槽的数量并未特别限定,也可以多于两个。另外,在图1所示的表面处理生产线100中,示 出了酸洗处理槽10、酸洗液清洗处理槽20以及电解液清洗处理槽50分别设有各1个的例 子,但表面处理生产线100所具有的酸洗处理槽10、酸洗液清洗处理槽20以及电解液清洗 处理槽50的数量并未特别限定,也可以分别为两个以上。
[0076] 此外,在本实施方式中,作为构成电解处理液31和电解处理液41的金属化合 物,其未受到特别限定,在电解处理液31和电解处理液41中含有Zr的离子的情况下,能 够使用例如 K2ZrF6、(NH4) 2ZrF6、(NH4) 2ZrO (CO3) 2、ZrO (NO3) 2、ZrO (CH3COO) 2等。另外,在电 解处理液31和电解处理液41中含有Al的离子的情况下,能够使用例如Al (NO3)3 ? 9H20、 AlK(SO4)
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