[發明專利]用于包裝應用的涂覆基材及用于制備所述涂覆基材的方法

有效

• 申請號: 201380022722.0
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN104302814A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: J·H·O·J·維詹伯格;I·博泰吉斯茨瓦特
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵艾默伊登有限責任公司
• 主分類號: C25D5/48
• 分類號: C25D5/48;C25D5/50;C25D5/12;C25D3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李英

本發明涉及用于包裝應用的涂覆基材及用于制備所述涂覆基材的方法。

鍍錫軋機(tin?mill)產品包括鍍錫薄鋼板、電解鍍鉻鋼(ECCS，也稱為無錫鋼或TFS)、和黑鋼板、未涂覆鋼。包裝鋼通常以鍍錫薄鋼板或以ECCS提供，在其上可施加有機涂層。在鍍錫薄鋼板的情況下該有機涂層通常為漆，而在ECCS的情況下(例如在的情況下)越來越多地使用聚合物涂層例如PET或PP。

通常以厚度為0.13－0.49mm的一次或二次冷軋鍍錫軋機產品提供包裝鋼。一次冷軋(SR)鍍錫軋機產品是直接冷軋至最終規格然后進行再結晶退火。通過將冷軋材料連續退火或分批退火帶來再結晶。在退火后，通常通過施加1－2％的厚度壓下量通常將該材料平整軋制，以改進材料的性質。二次冷軋(DR)鍍錫軋機產品是給予第一次冷軋以達到中間規格、再結晶退火然后給予另一次冷軋至最終規格。所得的DR產品比SR更有剛性、更堅硬并且更強，這允許消費者在它們的應用中利用更輕規格的鋼。將這些未涂覆的、冷軋的、再結晶退火和任選平整軋制的SR和DR包裝鋼稱為黑鋼板。可以在通常包含多個(通常4或5個)軋制臺的冷軋串聯軋機中以冷軋壓縮的形式給出第一次和第二次冷軋。

鍍錫薄鋼板的特征在于其優異的耐腐蝕性和可焊接性。在一定范圍的涂層重量內(通常為1.0－11.2g/m²)供應鍍錫薄鋼板，該涂層重量通常通過電解沉積來施加。目前，使用浸漬或電解輔助的施加方法用含有六價鉻Cr(VI)的流體后處理大多數鍍錫薄鋼板。該后處理的目的是鈍化錫表面以停止/減少錫氧化物的生長(因為太厚的氧化物層可最終導致關于有機涂層如漆的附著力的問題)。重要的是鈍化處理應該不僅阻止/消除錫氧化物生長而且應該還能夠保持/改進有機涂層附著力水平。鍍錫薄鋼板的鈍化外表面是非常薄的(小于1微米厚)并且由錫和鉻氧化物的混合物組成。

ECCS由涂覆有金屬鉻層的黑鋼板產品組成，該金屬鉻層覆蓋有氧化鉻膜，金屬鉻層和氧化鉻膜均通過電解沉積進行施加。ECCS通常在超過錫的熔點(232℃)的溫度下對有機涂層的附著力和涂層整體性的保持方面突出。這對于制備涂覆聚合物的ECCS是重要的，因為在熱塑性涂層施加過程期間將鋼基材加熱至超過232℃的溫度，所使用的實際最大溫度值取決于所施加的熱塑性涂層的類型。為了使熱塑性材料與基材的初始熱合/粘結(預熱處理)成為可能，需要該加熱周期并且其經常接著后熱處理以改變聚合物的性質。據認為鉻氧化物層導致熱塑性涂層例如聚丙烯(PP)或聚對苯二甲酸乙酯(PET)與ECCS的優異附著力性質。對于金屬和鉻氧化物涂層兩者還可在一定范圍的涂層重量內供應ECCS，通常分別為20－110和2－20mg/m²。對于鋼帶材的兩側ECCS可提供有相等的涂層規格，或每側提供有不同的涂層重量，后者稱為差厚鍍層帶材。ECCS的制備目前涉及使用基于六價鉻(Cr(VI))的溶液。

如今認為六價鉻為有害物質，其對于環境是潛在有害的并且就工作人員安全而言構成危險。因此，存在開發替代性金屬涂層的動機，該替代性金屬涂層能夠替代常規鍍錫薄鋼板和ECCS而不需要在制造期間依靠六價鉻的使用，并且出于經濟原因最小化或消除錫的使用。

本發明的一個目的是提供ECCS和鍍錫薄鋼板的替代物，該替代物在制造期間不依賴于六價鉻的使用，其僅需要少量的錫并且非常適合用于用漆和熱塑性材料涂覆。

本發明的一個目的是提供ECCS的替代物，該替代物在制造期間不依賴于六價鉻的使用，其僅需要少量的錫并且提供對熱塑性材料相似的涂層附著力水平。

本發明的一個目的是提供ECCS的替代物，該替代物在制造期間不依賴于六價鉻的使用，其僅需要少量的錫并且其提供良好的可焊性。

本發明的一個目的是提供鍍錫薄鋼板的替代物，該替代物在制造期間不依賴于六價鉻的使用，其僅需要適中量的錫并且結合良好的耐腐蝕性與改進的光學性質。

本發明的一個目的是提供鍍錫薄鋼板的替代物，該替代物在制造期間不依賴于六價鉻的使用，其僅需要適中量的錫并且其結合優異的耐腐蝕性與優化的光學性質。

通過用于包裝應用的涂覆基材達到這些目的中的一個或多個，該涂覆基材包括

－再結晶退火的一次冷軋鋼基材或

－在第一和第二冷軋處理之間經受再結晶退火的二次冷軋鋼基材，