BR112015011731B1 - COATED STEEL SUBSTRATE FOR PACKAGING APPLICATIONS AND ITS PRODUCTION PROCESS - Google Patents
COATED STEEL SUBSTRATE FOR PACKAGING APPLICATIONS AND ITS PRODUCTION PROCESS Download PDFInfo
- Publication number
- BR112015011731B1 BR112015011731B1 BR112015011731-7A BR112015011731A BR112015011731B1 BR 112015011731 B1 BR112015011731 B1 BR 112015011731B1 BR 112015011731 A BR112015011731 A BR 112015011731A BR 112015011731 B1 BR112015011731 B1 BR 112015011731B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- chromium
- coating
- layer
- resins
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 101
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 19
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 51
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 25
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 21
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 17
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 15
- -1 alkali metal cation Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 13
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 8
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 5
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 4
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 3
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N Formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 42
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 27
- 239000005029 tin-free steel Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 18
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 18
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 14
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 9
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 6
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- DSHWASKZZBZKOE-UHFFFAOYSA-K chromium(3+);hydroxide;sulfate Chemical compound [OH-].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O DSHWASKZZBZKOE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229910000356 chromium(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011696 chromium(III) sulphate Substances 0.000 description 4
- 235000015217 chromium(III) sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M potassium formate Chemical compound [K+].[O-]C=O WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 4
- 229910019923 CrOx Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 3
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N platinum titanium Chemical compound [Ti].[Pt] UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYPKRALMXUUNKS-UHFFFAOYSA-N 2-Hexene Natural products CCCC=CC RYPKRALMXUUNKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LKJPSUCKSLORMF-UHFFFAOYSA-N Monolinuron Chemical compound CON(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C=C1 LKJPSUCKSLORMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 229910001275 Niobium-titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920003189 Nylon 4,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-dicarboxylate;hydron Chemical compound OC(=O)C1(C(O)=O)CCCCC1 QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PDXRQENMIVHKPI-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diol Chemical compound OC1(O)CCCCC1 PDXRQENMIVHKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEIOBOXBGYWJIT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane;methanol Chemical compound OC.OC.C1CCCCC1 VEIOBOXBGYWJIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenyl acetate Chemical class C=C.CC(=O)OC=C HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHZOMAXECYYXGP-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-2-enoic acid Chemical class C=C.OC(=O)C=C QHZOMAXECYYXGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006228 ethylene acrylate copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- ZYCMDWDFIQDPLP-UHFFFAOYSA-N hbr bromine Chemical compound Br.Br ZYCMDWDFIQDPLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- ZMCCBULBRKMZTH-UHFFFAOYSA-N molybdenum platinum Chemical compound [Mo].[Pt] ZMCCBULBRKMZTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N niobium titanium Chemical compound [Ti].[Nb] RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O oxonium Chemical compound [OH3+] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- CFQCIHVMOFOCGH-UHFFFAOYSA-N platinum ruthenium Chemical compound [Ru].[Pt] CFQCIHVMOFOCGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical compound CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
- C25D3/06—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium from solutions of trivalent chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/38—Chromatising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
- C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/06—Wires; Strips; Foils
- C25D7/0614—Strips or foils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
- C25D9/04—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials
- C25D9/08—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
- C25D9/04—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials
- C25D9/08—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes
- C25D9/10—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes on iron or steel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12556—Organic component
- Y10T428/12569—Synthetic resin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
Abstract
revestimentos de cromo-óxido de cromo aplicados a substratos de aço para aplicações em embalagens e um método para produção dos mencionados revestimentos. a invenção se refere a um substrato de aço revestido para aplicações em embalagens, o mencionado substrato contendo 1. uma chapa de aço não revestida para embalagem com recozimento de recristalização único, ou 2. uma chapa de aço não revestida laminada a frio e com recozimento de recuperação, onde um ou ambos os lados do substrato é revestido com uma camada de revestimento de cromo metálico - óxido de cromo produzida em um processo de etapa única usando-se um processo de eletrodeposição de cromo trivalente, e a um processo para obter o mencionado substrato de aço revestido.chromium-chromium oxide coatings applied to steel substrates for packaging applications and a method for producing said coatings. The invention relates to a coated steel substrate for packaging applications, said substrate containing 1. an uncoated packaging steel sheet with single recrystallization annealing, or 2. an uncoated cold-rolled and annealed steel sheet. recovery process, where one or both sides of the substrate is coated with a layer of metallic chromium - chromium oxide coating produced in a single-step process using a trivalent chromium electrodeposition process, and a process to obtain the mentioned coated steel substrate.
Description
[001] A invenção se refere a revestimentos de cromo - óxido decromo (Cr - CrOx) aplicados aos substratos de aço para aplicações em embalagens e a um método para produção da mesma.[001] The invention relates to chromium - dechromium oxide (Cr - CrOx) coatings applied to steel substrates for packaging applications and a method for producing the same.
[002] Produtos da linha de estanhamento incluem folhas deflandres, chapas revestidas de cromo eletrolítico (ECCS, também referidas como tin free steel ou TFS) e chapa preta, o aço não revestido. Os aços para embalagens são normalmente fornecidos como folhas de flandres, ou como ECCS nas quais pode ser aplicado um revestimento orgânico. No caso de folhas de flandres, esse revestimento orgânico é geralmente um verniz, enquanto no caso da ECCS são usados cada vez mais frequentemente revestimentos polímeros tais como PET ou PP, tal como no caso de Protact®.[002] Products from the tinplate line include tinplate, electrolytic chromium coated sheet (ECCS, also referred to as tin free steel or TFS) and black sheet, the uncoated steel. Packaging steels are usually supplied as tinplate, or as ECCS to which an organic coating can be applied. In the case of tinplate, this organic coating is generally a varnish, while in the case of ECCS polymer coatings such as PET or PP are increasingly used, as in the case of Protact®.
[003] A folha de flandres é caracterizada pela sua excelenteresistência à corrosão e capacidade de soldagem. A folha de flandres é fornecida dentro de uma faixa de pesos de revestimento, normalmente entre 1,0 e 11,2 g/m2, que são geralmente aplicadas por deposição eletrolítica. Atualmente a maioria das folhas de flandres é pós-tratada com fluidos contendo cromo hexavalente, Cr(VI), usando um processo de aplicação assistida por imersão ou eletroliticamente. O objetivo do pós-tratamento é passivar a superfície do estanho para interromper ou reduzir o crescimento dos óxidos de estanho, porque camadas muito espessas de óxido podem eventualmente levar a problemas em relação à aderência de revestimentos orgânicos, como vernizes. É importante que o tratamento de passivação não deva apenas suprimir ou eliminar o crescimento dos óxidos de estanho, mas deve também ser capaz de reter ou melhorar os níveis de aderência do revestimento orgânico. A superfície externa passivada de folha de flandres é extremamente fina (menos de 1 mícron de espessura), e consiste em uma mistura de óxidos de estanho e cromo.[003] Tinplate is characterized by its excellent corrosion resistance and weldability. Tinplate is supplied within a range of coating weights, typically between 1.0 and 11.2 g/m2, which are generally applied by electrolytic deposition. Currently, most tinplate is post-treated with fluids containing hexavalent chromium, Cr(VI), using either a dip-assisted or electrolytically-assisted application process. The purpose of post-treatment is to passivate the tin surface to stop or reduce the growth of tin oxides, because very thick oxide layers can eventually lead to problems regarding the adhesion of organic coatings such as varnishes. It is important that the passivation treatment must not only suppress or eliminate the growth of tin oxides, but must also be able to retain or improve the adhesion levels of the organic coating. The passivated outer surface of tinplate is extremely thin (less than 1 micron thick), and consists of a mixture of tin and chromium oxides.
[004] ECCS consiste em um produto chapa preta que foi revestidocom uma camada de cromo metálico coberto com uma película de óxido de cromo, ambas aplicados por deposição eletrolítica. ECCS é excelente em aderência aos revestimentos orgânicos e retenção da integridade do revestimento a temperaturas que excedam o ponto de fusão do estanho (232°C). Naqueles casos o material revestido de estanho não pode ser usado. Isto é importante para produzir materiais de embalagem revestidos de polímeros porque durante o processo de aplicação do revestimento termoplástico o substrato de aço pode ser aquecido a temperaturas que excedam 232°C com os valores reais de temperatura máxima usados sendo dependentes do tipo de revestimento termoplástico aplicado. Esse ciclo térmico é necessário para permitir o aquecimento inicial de ajuste/ligação do termoplástico ao substrato (tratamento de pré-aquecimento) e é frequentemente seguido de um pós-tratamento térmico para modificar as propriedades do polímero. Acredita-se que a camada de óxido de cromo seja responsável pelas excelentes propriedades de aderência de revestimentos termoplásticos tais como polipropileno (PP) ou poliéster tereftalato (PET) ao ECCS. O ECCS pode também ser fornecido dentro de uma faixa de pesos de revestimento para ambos os revestimentos de Cr e CrOx, tipicamente variando entre 20-110 e 2 - 20 mg/m2 respectivamente. O ECCS pode ser entregue com especificação de revestimento igual para ambos os lados da tira de aço, ou com pesos de revestimento diferentes por lado, esse último caso sendo referido como tira diferencialmente revestida. A produção de ECCS envolve atualmente o uso de soluções à base de cromo em seu estado hexavalente, também conhecido como cromo hexavalente ou Cr(VI).[004] ECCS consists of a black plate product that has been coated with a layer of metallic chromium covered with a film of chromium oxide, both applied by electrolytic deposition. ECCS excels at adhering to organic coatings and retaining coating integrity at temperatures exceeding the melting point of tin (232°C). In those cases tin coated material cannot be used. This is important for producing polymer coated packaging materials because during the thermoplastic coating application process the steel substrate can be heated to temperatures exceeding 232°C with the actual maximum temperature values used being dependent on the type of thermoplastic coating applied . This thermal cycle is necessary to allow the initial heat setting/bonding of the thermoplastic to the substrate (pre-heat treatment) and is often followed by a post heat treatment to modify the polymer properties. The chromium oxide layer is believed to be responsible for the excellent adhesion properties of thermoplastic coatings such as polypropylene (PP) or polyester terephthalate (PET) to the ECCS. ECCS can also be supplied within a range of coating weights for both Cr and CrOx coatings, typically ranging between 20-110 and 2-20 mg/m2 respectively. The ECCS can be delivered with the same coating specification for both sides of the steel strip, or with different coating weights per side, the latter case being referred to as differentially coated strip. The production of ECCS currently involves the use of solutions based on chromium in its hexavalent state, also known as hexavalent chromium or Cr(VI).
[005] O cromo hexavalente é considerado atualmente uma substância perigosa que é potencialmente prejudicial para o meio ambiente e constitui um risco em termos de segurança do trabalhador. Há, portanto, um incentivo para o desenvolvimento de revestimentos metálicos alternativos que sejam capazes de substituir as folhas de flandres e ECCS convencionais, sem a necessidade de recorrer ao uso de cromo hexavalente durante a produção.[005] Hexavalent chromium is currently considered a hazardous substance that is potentially harmful to the environment and poses a risk in terms of worker safety. There is, therefore, an incentive to develop alternative metallic coatings that are capable of replacing conventional tinplate and ECCS, without the need to resort to the use of hexavalent chromium during production.
[006] É um objetivo da invenção fornecer uma alternativa ao usode cromo hexavalente para a passivação das folhas de flandres.[006] It is an object of the invention to provide an alternative to the use of hexavalent chromium for the passivation of tin sheets.
[007] É um objetivo da invenção fornecer uma alternativa à folhade flandres convencional para melhorar as propriedades do produto, por exemplo, em termos de performance de corrosão e resistência às manchas de enxofre.[007] It is an object of the invention to provide an alternative to conventional tinplate to improve product properties, for example, in terms of corrosion performance and resistance to sulfur stains.
[008] É um objetivo da invenção fornecer um substrato alternativoà folha de flandres e ao ECCS que forneça excelente aderência a seco a revestimentos orgânicos em combinação com proteção à corrosão que não se baseie no uso de cromo hexavalente durante a produção.[008] It is an object of the invention to provide an alternative substrate to tinplate and ECCS that provides excellent dry adhesion to organic coatings in combination with corrosion protection that is not based on the use of hexavalent chromium during production.
[009] Um ou mais desses objetivos são alcançados fornecendo-seum substrato de aço para embalagens contendo:[009] One or more of these objectives are achieved by providing a steel substrate for packaging containing:
[0010] 1. - um substrato de aço para embalagens com recozimentode recristalização simples ou duplamente reduzida (isto é, chapa preta), ou[0010] 1. - a steel substrate for packaging with annealing of single or double reduced recrystallization (i.e. black plate), or
[0011] 2. - uma chapa preta laminada a frio e com recozimento derecristalização,[0011] 2. - a black plate cold-rolled and with recrystallization annealing,
[0012] onde um ou ambos os lados do substrato é revestido comuma camada de revestimento de cromo metálico - óxido de cromo (Cr - CrOx) produzida em uma etapa única de revestimento usando-se um processo de eletrodeposição de cromo trivalente.[0012] where one or both sides of the substrate is coated with a metallic chromium - chromium oxide (Cr - CrOx) coating layer produced in a single coating step using a trivalent chromium electrodeposition process.
[0013] O substrato de aço para embalagens é preferivelmentefornecido na forma de uma tira.[0013] The steel substrate for packaging is preferably provided in the form of a strip.
[0014] Para a produção de ECCS, geralmente estão em uso pelo mundo três tipos de processos de revestimento de cromo. Os três processos são "processo vertical de uma etapa" (V-1), "processo vertical de duas etapas" (V-2) e o "processo horizontal de alta densidade de corrente de uma etapa" (HCD) e com base nos eletrólitos de Cr(VI). As especificações de ECCS são padronizadas sob a Euronorm EN 10202-2001. O processo vertical de duas etapas usa um eletrólito CR(VI) livre de ácido sulfúrico para aplicação da camada de óxido de cromo na segunda etapa. O ácido sulfúrico é necessário para uma boa eficiência na aplicação do cromo metálico e é, portanto, sempre usado para a etapa de revestimento de cromo metálico nesses processos. O "processo vertical de uma etapa" e o "processo horizontal de alta densidade de corrente de uma etapa (HCD)" têm sempre sulfato na camada de óxido porque o cromo metálico e o óxido de cromo são produzidos simultaneamente no mesmo eletrólito (Boelen, thesis TU Delft 2009, pp. 8-9, ISBN 978-90805661-5-6). Em todos os casos o ECCS consiste em uma camada de óxido de cromo em cima do cromo metálico.[0014] For the production of ECCS, three types of chromium coating processes are generally in use around the world. The three processes are "one-step vertical process" (V-1), "two-step vertical process" (V-2) and the "one-step high current density horizontal process" (HCD) and based on Cr(VI) electrolytes. ECCS specifications are standardized under Euronorm EN 10202-2001. The two-step vertical process uses a sulfuric acid-free CR(VI) electrolyte to apply the chromium oxide layer in the second step. Sulfuric acid is required for good efficiency in metallic chromium application and is therefore always used for the metallic chromium coating step in these processes. The "one-step vertical process" and the "one-step high current density horizontal process (HCD)" always have sulfate in the oxide layer because metallic chromium and chromium oxide are produced simultaneously in the same electrolyte (Boelen, thesis TU Delft 2009, pp. 8-9, ISBN 978-90805661-5-6). In all cases the ECCS consists of a layer of chromium oxide on top of metallic chromium.
[0015] No processo conforme a invenção, é depositada umacamada de revestimento compreendendo cromo metálico e óxido de cromo, e não por inicialmente depositar a camada de cromo metálico, e então fornecer uma camada de óxido de cromo por cima como uma camada de conversão. A camada de Cr-CrOx deve consistir de uma mistura de óxido de Cr e Cr metálico e o óxido de Cr não deve estar presente como uma camada distinta na superfície mais externa, mas misturado através de toda a camada Cr-CrOx. Naturalmente pode haver mais de uma dessas camadas de revestimento simples uma após a outra se, por exemplo, uma camada de revestimento mais espessa compreendendo cromo metálico e óxido de cromo precisar ser depositada. A etapa de revestimento de fase simples não é, portanto, limitada a que apenas uma dessas etapas de revestimento simples seja usada.[0015] In the process according to the invention, a coating layer comprising metallic chromium and chromium oxide is deposited, and not by initially depositing the metallic chromium layer, and then providing a chromium oxide layer on top as a conversion layer. The Cr-CrOx layer should consist of a mixture of Cr oxide and metallic Cr and the Cr oxide should not be present as a distinct layer on the outermost surface, but mixed throughout the entire Cr-CrOx layer. Naturally there can be more than one of these single coating layers one after the other if, for example, a thicker coating layer comprising metallic chromium and chromium oxide is to be deposited. The single phase coating step is therefore not limited to only one of these single coating steps being used.
[0016] O substrato de aço para embalagens é geralmente fornecidona forma de uma tira de baixo carbono (LC), carbono extrabaixo (ELC) e carbono ultrabaixo (ULC) com um teor de carbono, expresso em percentual em peso, de entre 0,05e 0,15 (LC), entre 0,02 e 0,05 (ELC) ou abaixo de 0,02 (ULC) respectivamente. Elementos de ligação tais como manganês, alumínio, nitrogênio, mas também algumas vezes também elementos tais como boro, são adicionados para melhorar as propriedades mecânicas (veja também, por exemplo, EM 10 202, 10 205, e 10 239). Em uma modalidade da invenção o substrato consiste em um aço interstitial free de carbono baixo, extrabaixo ou ultrabaixo, tal como aço interstitial free estabilizado com titânio, estabilizado com nióbio ou estabilizado com nióbio-titânio.[0016] The steel substrate for packaging is generally supplied in the form of a low carbon (LC), extra low carbon (ELC) and ultra low carbon (ULC) strip with a carbon content, expressed as a percentage by weight, of between 0. 05e 0.15 (LC), between 0.02 and 0.05 (ELC) or below 0.02 (ULC) respectively. Binding elements such as manganese, aluminum, nitrogen, but also sometimes also elements such as boron, are added to improve the mechanical properties (see also, for example,
[0017] Foi descoberto que um revestimento de cormo metálico -óxido de cromo (Cr-CrOx) produzido a partir de um processo de eletrodeposição à base de cromo trivalente fornece excelente aderência a revestimentos orgânicos. Nesse aspecto, o revestimento de cromo metálico - óxido de cromo (Cr-CrOx) produzido a partir de um processo de eletrodeposição de cromo trivalente tem propriedades de aderência muito similares comparado ao ECCS convencional produzido através de um processo de eletrodeposição de cromo hexavalente. Aumentando-se a espessura da camada de revestimento Cr-CrOx, a porosidade do revestimento é reduzida e suas propriedades de resistência à corrosão melhoram.[0017] It has been found that a metallic corm-chromium oxide (Cr-CrOx) coating produced from a trivalent chromium based electrodeposition process provides excellent adhesion to organic coatings. In this respect, the metallic chromium - chromium oxide (Cr-CrOx) coating produced from a trivalent chromium electrodeposition process has very similar adhesion properties compared to conventional ECCS produced through a hexavalent chromium electrodeposition process. By increasing the thickness of the Cr-CrOx coating layer, the porosity of the coating is reduced and its corrosion resistance properties are improved.
[0018] O revestimento Cr-CrOx pode ser aplicado em folhas deflandres (ETP, folhas de flandres eletrolíticas) convencionais, não- passivadas, eletrolíticas, e opcionalmente fluidodrretido. A camada de Cr-CrOx garante que o crescimento de óxidos de estanho é suprimido, isto é, ela tem uma função de passivação, Com o aumento da espessura de Cr-CrOx, foi inesperadamente descoberto que a performance da aderência a seco, isto é, a aderência do revestimento orgânico após a esterilização, superou a folha de flandres passivada de cromo hexavalente convencional. Em adição, a resistência à assim chamada mancha de estanho, isto é, a descoloração marrom da folha de flandres devido ao contato com produtos de enchimento contendo enxofre, pode ser totalmente suprimido pela aplicação de um revestimento de Cr-CrOx suficientemente espesso. O material conforme a invenção é, portanto, bastante adequado para substituir a folha de flandres passivada com cromo hexavalente, opcionalmente excedendo os limites do desempenho técnico da folha de flandres padrão. Do ponto de vista do processo, o fato de que a camada de revestimento Cr-CrOx é aplicada em um processo de uma etapa única significa que duas etapas de processo são combinadas o que é benéfico em termos de economia de processo e em termos de impacto ambiental.[0018] The Cr-CrOx coating can be applied on conventional, non-passivated, electrolytic, and optionally molten-fluid (ETP, electrolytic tinplate) tinplates. The Cr-CrOx layer ensures that the growth of tin oxides is suppressed, i.e. it has a passivation function. With increasing Cr-CrOx thickness, it was unexpectedly found that dry adhesion performance, ie. , the adhesion of the organic coating after sterilization, surpassed conventional hexavalent chromium passivated tinplate. In addition, resistance to so-called tin stain, i.e. the brown discoloration of the tinplate due to contact with sulfur-containing fillers, can be totally suppressed by applying a sufficiently thick Cr-CrOx coating. The material according to the invention is therefore quite suitable to replace the hexavalent chromium passivated tinplate, optionally exceeding the technical performance limits of the standard tinplate. From a process point of view, the fact that the Cr-CrOx coating layer is applied in a single-step process means that two process steps are combined which is beneficial in terms of process economy and in terms of impact environmental.
[0019] Alternativamente, o revestimento Cr-CrOx pode também seraplicado diretamente sobre o substrato de aço para embalagem de chapa preta. Sem aplicação prévia de um revestimento de estanho, isto é, aplicado diretamente sobre a superfície do aço nu. De acordo com Merriam Webster, chapa preta é definida como uma chapa de aço que ainda não foi transformada em folha de flandres ao ser revestida com estanho ou que é usada sem revestimento onde a proteção dada pelo estanho é desnecessária. Foi descoberto que os níveis de aderência a seco para revestimentos orgânicos tanto para vernizes termocura quanto para revestimentos termoplásticos, desse material podem se aproximar daqueles normalmente associados com o uso de ECCS. O material conforme a invenção pode ser usado diretamente para substituir ECCS para aplicações que exijam uma resistência moderada à corrosão.[0019] Alternatively, the Cr-CrOx coating can also be applied directly onto the steel substrate for black plate packaging. No prior application of a tin coating, ie applied directly to the bare steel surface. According to Merriam Webster, black plate is defined as a sheet of steel that has not yet been made into tinplate by being coated with tin or that is used uncoated where the protection provided by tin is unnecessary. It has been found that the dry adhesion levels for organic coatings for both thermosetting varnishes and thermoplastic coatings of this material can approach those normally associated with the use of ECCS. The material according to the invention can be used directly to replace ECCS for applications requiring moderate corrosion resistance.
[0020] A grande vantagem, tanto em termos de impacto ambientalquanto em termos de saúde e segurança é o fato de que com esta invenção o uso de cromo hexavalente é evitado, enquanto é possível reter as propriedades de performance do produto normalmente atribuídas ao ECCS ou às folhas de flandres.[0020] The great advantage, both in terms of environmental impact and in terms of health and safety, is the fact that with this invention the use of hexavalent chromium is avoided, while it is possible to retain the performance properties of the product normally attributed to ECCS or to tin sheets.
[0021] Em uma modalidade, a camada de revestimento Cr-CrOxaplicada à folha de flandres não passivada contém pelo menos 20 mg Cr/m2, para criar um efeito passivador de óxido de estanho. Esta espessura é adequada para muitos propósitos.[0021] In one embodiment, the Cr-CrOx coating layer applied to the unpassivated tinplate contains at least 20 mg Cr/m2 to create a tin oxide passivation effect. This thickness is suitable for many purposes.
[0022] Em uma modalidade, a camada de revestimento de Cr-CrOxaplicada na folha de flandres não passivada contém pelo menos 40 mg Cr/m2, preferivelmente pelo menos 60 mg Cr/m2, para criar um efeito passivador de óxido de estanho e evitar ou eliminar as manchas de estanho. Para evitar ou eliminar as manchas de estanho, foi descoberto que uma camada de 20 mg Cr/m2 é muito fina. Iniciando-se a espessuras de cerca de 40 mg Cr/m2 as manchas de estanho já são muito reduzidas, enquanto a uma espessura de camada de cerca de 60 mg Cr/m2 as manchas de enxofre são praticamente eliminadas.[0022] In one embodiment, the Cr-CrOx coating layer applied to the unpassivated tinplate contains at least 40 mg Cr/m2, preferably at least 60 mg Cr/m2, to create a tin oxide passivation effect and avoid or eliminate tin stains. To avoid or eliminate tin stains, a layer of 20 mg Cr/m2 has been found to be very thin. Starting at thicknesses of around 40 mg Cr/m2 the tin stains are already very reduced, while at a layer thickness of around 60 mg Cr/m2 the sulfur stains are practically eliminated.
[0023] A espessura máxima adequada foi descoberta ser 140 mgCr/m2. Preferivelmente, a camada de revestimento Cr-CrOx aplicada à folha de flandres não passivada contém pelo menos 20 a 140 mg Cr/m2, mais preferivelmente pelo menos 40 e/ou no máximo 90 mg Cr/m2, e mais preferivelmente pelo menos 60 e/ou no máximo 80 mg Cr/m2.[0023] The maximum suitable thickness was found to be 140 mgCr/m2. Preferably, the Cr-CrOx coating layer applied to the unpassivated tinplate contains at least 20 to 140 mg Cr/m2, more preferably at least 40 and/or at most 90 mg Cr/m2, and more preferably at least 60 and /or at most 80 mg Cr/m2.
[0024] Essas modalidades visam a substituir a folha de flandrespassivada com cromo hexavalente. A principal vantagem além da eliminação do cromo hexavalente da produção é o potencial para criar um produto com resistência superior às manchas de enxofre e resistência à corrosão melhorada.[0024] These modalities aim to replace the passive tinplate with hexavalent chromium. The main advantage beyond the elimination of hexavalent chromium from production is the potential to create a product with superior resistance to sulfur stains and improved corrosion resistance.
[0025] Foi descoberto que a cor do material muda com o aumentoda espessura da camada de Cr-0CrOx, com o produto se tornando mais escuro (isto é, menor valor-L) com o aumento da espessura do revestimento. Como as propriedades óticas dos aços para embalagem são muito importantes para criar uma aparência estética atrativa dos recipientes metálicos, como latas de aerossol, esta deve ser considerada uma desvantagem da invenção para aplicações específicas. Entretanto, uma forma de evitar esses problemas seria usar revestimentos diferenciais, por exemplo, usar um revestimento de Cr- COx de baixo peso em um lado do material, enquanto se aplica um revestimento mais espesso no outro lado. A superfície que contém um peso de revestimento mais espesso deve ser usada para o interior do recipiente para fazer uso dos benefícios das propriedades melhoradas de resistência à corrosão. Nesse caso, a superfície com menor peso de revestimento de Cr-CrOx está do lado de fora do recipiente para o qual os requisitos de resistência à corrosão são geralmente menos severos, garantindo ótimas propriedades óticas.[0025] It has been found that the color of the material changes with increasing thickness of the Cr-0CrOx layer, with the product becoming darker (ie, lower L-value) as the coating thickness increases. As the optical properties of packaging steels are very important to create an attractive aesthetic appearance of metallic containers, such as aerosol cans, this must be considered a disadvantage of the invention for specific applications. However, one way to avoid these problems would be to use differential coatings, for example using a lightweight Cr-COx coating on one side of the material while applying a thicker coating on the other side. The surface containing a thicker coating weight should be used for the interior of the container to take advantage of the improved corrosion resistance properties. In this case, the surface with the least weight of Cr-CrOx coating is on the outside of the container for which corrosion resistance requirements are generally less stringent, ensuring optimum optical properties.
[0026] Em uma modalidade a camada de revestimento de Cr-CrOxaplicada na chapa preta é de pelo menos 20 mg Cr/m2 para criar um material que se aproxime da funcionalidade do ECCS (por exemplo, excelente aderência revestimentos orgânicos em combinação com uma resistência à corrosão moderada). Preferivelmente a camada de revestimento de Cr-CrOx aplicada na chapa preta é pelo menos de 40 e mais preferivelmente pelo menos de 60 mg Cr/m2. Descobriu-se que uma espessura máxima adequada seria de 140 mg Cr/m2. Preferivelmente, a camada de revestimento de Cr-CrOx aplicada à chapa preta contém pelo menos 20 a 140 mg Cr/m2, mais preferivelmente pelo menos 40 mg Cr/m2, e mais preferivelmente pelo menos 60 mg Cr/m2. Em uma modalidade, o máximo adequado é 110 mg Cr/m2 .[0026] In one embodiment the Cr-CrOx coating layer applied to the black sheet is at least 20 mg Cr/m2 to create a material that approximates ECCS functionality (eg excellent adhesion to organic coatings in combination with strength to moderate corrosion). Preferably the Cr-CrOx coating layer applied on the black sheet is at least 40 and more preferably at least 60 mg Cr/m2. A suitable maximum thickness was found to be 140 mg Cr/m2. Preferably, the Cr-CrOx coating layer applied to the black sheet contains at least 20 to 140 mg Cr/m2, more preferably at least 40 mg Cr/m2, and more preferably at least 60 mg Cr/m2. In one modality, the most suitable is 110 mg Cr/m2 .
[0027] A chapa preta revestida de Cr-CrOx visa a substituir a ECCS.A principal vantagem além da eliminação do cromo hexavalente da produção é o potencial de criar um produto para aplicações para as quais propriedades superiores de resistência à corrosão das folhas de flandres não são exigidas. Do ponto de vista do processo, o fato de que a camada de revestimento de Cr-CrOx é aplicada em uma etapa de processo única significa que duas etapas de processo são combinadas, o que é benéfico em ternos de economia de processo e em termos de impacto ambiental.[0027] Cr-CrOx coated black sheet aims to replace ECCS. The main advantage beyond the elimination of hexavalent chromium from production is the potential to create a product for applications for which superior corrosion resistance properties of tinplate are not required. From a process point of view, the fact that the Cr-CrOx coating layer is applied in a single process step means that two process steps are combined, which is beneficial in terms of process economy and in terms of environmental impact.
[0028] O revestimento Cr-CrOx pode também ser aplicada a um achapa preta laminada a frio e com recozimento de recuperação, ou a uma folha de flandres laminada a frio e com recozimento de recuperação eletrolítico, e opcionalmente fluidoderretido. Esses substratos têm um substrato com recozimento de recuperação, ao invés da ETP recristalizada com simples redução ou chapa preta ou chapa preta com dupla redução. Não se descobriu que a diferença na microestrutura do substrato afetasse materialmente o revestimento de Cr-CrOx.[0028] The Cr-CrOx coating can also be applied to a black plate cold rolled and with recovery annealing, or to a cold rolled tin plate and with an electrolytic recovery annealing, and optionally molten fluid. These substrates have a recovery annealed substrate, rather than single reduction recrystallized ETP or black plate or double reduction black plate. The difference in substrate microstructure was not found to materially affect the Cr-CrOx coating.
[0029] Foi descoberto que o material conforme a invenção pode serusado em combinação com revestimentos termoplásticos, mas também para aplicações onde a ECCS é tradicionalmente usada em combinação com vernizes (isto é, para instrumentos para cozimento tais como latas de cozimento, ou produtos com exigência moderada de resistência à corrosão) ou como substrato para folhas de flandres convencionais para aplicações onde os requisitos em termos de resistência à corrosão são moderados.[0029] It has been found that the material according to the invention can be used in combination with thermoplastic coatings, but also for applications where ECCS is traditionally used in combination with varnishes (i.e., for baking instruments such as baking tins, or products with moderate requirement for corrosion resistance) or as a substrate for conventional tinplate for applications where requirements in terms of corrosion resistance are moderate.
[0030] Em uma modalidade, o substrato revestido é tambémfornecido com um revestimento orgânico, consistindo ou de um revestimento orgânico termocura, ou de um revestimento polímero de camada termoplástica única, ou um revestimento polímero termoplástico de múltiplas camadas. A camada de Cr-CrOx fornece excelente aderência ao revestimento orgânico similar àquele alcançado usando-se ECC S convencional.[0030] In one embodiment, the coated substrate is also provided with an organic coating, consisting of either a thermosetting organic coating, a single-layer thermoplastic polymer coating, or a multi-layer thermoplastic polymer coating. The Cr-CrOx layer provides excellent adhesion to the organic coating similar to that achieved using conventional ECC S.
[0031] Em uma modalidade preferida o revestimento polímero termoplástico é um sistema de revestimento polímero compreendendo uma ou mais camadas compreendendo o uso de resinas termoplásticas tais como poliésteres ou poliolefinas, mas pode também incluir resinas acrílicas, poliamidas, polivinil cloreto, resinas fluorocarbono, resinas ABS, policarbonatos, resinas tipo estireno, resinas ABS, poliéteres clorados, ionômeros, resinas uretano e polímeros funcionalizados. Para esclarecimento:[0031] In a preferred embodiment the thermoplastic polymer coating is a polymer coating system comprising one or more layers comprising the use of thermoplastic resins such as polyesters or polyolefins, but may also include acrylic resins, polyamides, polyvinyl chloride, fluorocarbon resins, resins ABS, polycarbonates, styrene resins, ABS resins, chlorinated polyethers, ionomers, urethane resins and functionalized polymers. For clarification:
[0032] Poliéster é um polímero composto de ácido dicarboxílico eglicol. Exemplos de ácidos dicarboxílicos adequados incluem ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftaleno dicarboxílico, e ácido ciclohexano dicarboxílico. Exemplos de glicóis adequados incluem etileno glicol, propano diol, butano diol, hexano diol, ciclohexano diol, ciclohexano dimetanol, neopentil glicol, etc. Mais de dois tipos de ácidos dicarboxilicos ou glicóis podem ser usados juntos.[0032] Polyester is a polymer composed of dicarboxylic acid and glycol. Examples of suitable dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and cyclohexane dicarboxylic acid. Examples of suitable glycols include ethylene glycol, propane diol, butane diol, hexane diol, cyclohexane diol, cyclohexane dimethanol, neopentyl glycol, etc. More than two types of dicarboxylic acids or glycols can be used together.
[0033] Poliolefinas incluem, por exemplo, polímeros ou copolímerosde etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 2-hexeno ou 1-octeno.[0033] Polyolefins include, for example, polymers or copolymers of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 2-hexene or 1-octene.
[0034] Resinas acrílicas incluem, por exemplo, polímeros oucopolímeros de ácido acrílico, ácido metacrílico, éster ácido acrílico, éster ácido metacrílico ou acrilamida.[0034] Acrylic resins include, for example, polymers or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester or acrylamide.
[0035] Resinas poliamida incluem, por exemplo, os assimchamados Nylon 6, Nylon 66, Nylon 46, Nylon 610 e Nylon 11.Polyamide resins include, for example, the so-called Nylon 6, Nylon 66, Nylon 46, Nylon 610 and Nylon 11.
[0036] Polivinil cloretos incluem homopolímeros ou copolímeros,por exemplo, com etileno ou vinil acetato.[0036] Polyvinyl chlorides include homopolymers or copolymers, for example, with ethylene or vinyl acetate.
[0037] Resinas fluorocarbono incluem, por exemplo, poletilenotetrafluorado, polietileno trifluorado monoclorado, resina etileno- propileno hexafluorado, polivinil fluoreto e polivinilideno fluoreto.[0037] Fluorocarbon resins include, for example, tetrafluorinated polyethylene, monochlorinated trifluorinated polyethylene, hexafluorinated ethylene-propylene resin, polyvinyl fluoride and polyvinylidene fluoride.
[0038] Polímeros funcionalizados, por exemplo, por enxerto deanidrido maléico, incluem, por exemplo, polietilenos modificados, polipropilenos modificados, copolímeros etileno acrilato modificados, e etileno vinil acetato modificado.Polymers functionalized, for example, by grafting maleic anhydride, include, for example, modified polyethylenes, modified polypropylenes, modified ethylene acrylate copolymers, and modified ethylene vinyl acetate.
[0039] Podem ser usadas misturas de duas ou mais resinas. Aresina pode ser misturada com antioxidante, estabilizador de calor, absorvente de UV, plastificante, pigmento, agente de nucleação, agente antiestático, agente antibloqueio, etc. o uso de tais sistemas de revestimento com polímero termoplástico mostrou fornecer excelente pe4rformance na produção de latas e uso da lata, tal como tempo de exposição em prateleiras.[0039] Mixtures of two or more resins can be used. Aresin can be mixed with antioxidant, heat stabilizer, UV absorber, plasticizer, pigment, nucleating agent, antistatic agent, antiblocking agent, etc. the use of such thermoplastic polymer coating systems has been shown to provide excellent performance in can production and can usage, such as shelf exposure time.
[0040] De acordo com um segundo aspecto, a invenção éconfigurada em um processo para produção de um substrato de aço revestido para aplicações em embalagens, o processo compreendendo a eletrodeposição de revestimento de cromo metálico - óxido de cromo no substrato com a deposição eletrolítica no mencionado substrato do mencionado revestimento de cromo metálico - óxido de cromo ocorrendo em uma etapa única de revestimento a partir de uma solução de revestimento compreendendo um composto de cromo trivalente, um agente quelante opcional, um sal opcional para aumentar a condutividade, um despolarizador opcional, um surfactante opcional ao qual pode ser adicionado um ácido ou uma base para ajustar o pH.[0040] According to a second aspect, the invention is configured in a process for producing a coated steel substrate for packaging applications, the process comprising the electrodeposition of metallic chromium coating - chromium oxide on the substrate with electrolytic deposition on the said substrate of said metallic chromium coating - chromium oxide occurring in a single coating step from a coating solution comprising a trivalent chromium compound, an optional chelating agent, an optional salt to increase conductivity, an optional depolarizer, an optional surfactant to which an acid or base may be added to adjust the pH.
[0041] Em uma modalidade a eletrodeposição do revestimento deCr-CrOx é alcançada usando-se um eletrólito no qual o agente quelante compreende um ânion de ácido fórmico, o sal de aumento da condutividade contém um cátion de metal alcalino e o despolarizador compreende um sal contendo brometo.[0041] In one embodiment the electrodeposition of the Cr-CrOx coating is achieved using an electrolyte in which the chelating agent comprises a formic acid anion, the conductivity enhancing salt contains an alkali metal cation and the depolarizer comprises a salt containing bromide.
[0042] Em uma modalidade, as espécies catiônicas no agentequelante, o sal de aumento da condutividade e o despolarizador são potássio. O benefício de usar-se o potássio é que sua presença no eletrólito aumenta a condutividade elétrica da solução mais que qualquer outro cátion de metal alcalino, dando assim uma contribuição máxima para diminuir a voltagem da célula necessária para dirigir o processo de eletrodeposição.[0042] In one embodiment, the cationic species in the chelating agent, the conductivity-enhancing salt, and the depolarizer are potassium. The benefit of using potassium is that its presence in the electrolyte increases the electrical conductivity of the solution more than any other alkali metal cation, thus making a maximum contribution to lowering the cell voltage needed to drive the electrodeposition process.
[0043] Em uma modalidade da invenção, a composição do eletrólitousado para a deposição de Cr-CrOx foi: 120 g/l de sulfato de cromo básico, 2150 g/l de cloreto de potássio, 15 g/l de brometo de potássio e 51,2 g/l de formato de potássio. O pH foi ajustado para valores entre 2,3 e 2,8 medidos a 25°C pela adição de ácido sulfúrico.[0043] In an embodiment of the invention, the composition of the electrolyte used for the deposition of Cr-CrOx was: 120 g/l of basic chromium sulfate, 2150 g/l of potassium chloride, 15 g/l of potassium bromide and 51.2 g/l of potassium formate. The pH was adjusted to values between 2.3 and 2.8 measured at 25°C by the addition of sulfuric acid.
[0044] De acordo com a invenção, o revestimento contendo cromoé preferivelmente depositado a partir do eletrólito à base de cromo trivalente a uma temperatura de banho de entre 40 e 70°C, preferivelmente de pelo menos 45°C e/ou no máximo 60°C.[0044] According to the invention, the chromium-containing coating is preferably deposited from the trivalent chromium-based electrolyte at a bath temperature of between 40 and 70°C, preferably of at least 45°C and/or at most 60 °C.
[0045] Surpreendentemente, foi descoberto que é possíveleletrodepositar uma camada de revestimento de cromo metálico - óxido de cromo a partir desse eletrólito em um processo de etapa única. Da técnica anterior segue que a adição de um agente tamponante ao eletrólito, como por exemplo, ácido bórico, é estritamente necessária para permitir que a eletrodeposição de cromo metálico ocorra. Em adição, foi relatado que não é possível depositar cromo metálico e óxido de cromo a partir do mesmo eletrólito, devido a esse efeito de amortecimento (com o agente tamponante sendo necessário para a eletrodeposição de cromo metálico, mas excluindo a formação de óxidos de cromo e vice versa). Entretanto, foi descoberto que nenhuma dessas adições de agente tamponante foi necessária para depositar cromo metálico, desde que uma densidade de corrente catódica suficientemente alta esteja sendo aplicada.[0045] Surprisingly, it has been found that it is possible to electrodeposit a metallic chromium coating layer - chromium oxide from that electrolyte in a single step process. From the prior art it follows that the addition of a buffering agent to the electrolyte, such as boric acid, is strictly necessary to allow metallic chromium electrodeposition to occur. In addition, it has been reported that it is not possible to deposit metallic chromium and chromium oxide from the same electrolyte, due to this dampening effect (with the buffering agent being necessary for the electrodeposition of metallic chromium, but excluding the formation of chromium oxides and vice versa). However, it has been found that none of these additions of buffering agent were required to deposit metallic chromium, as long as a sufficiently high cathodic current density is being applied.
[0046] Perfis de profundidade XPS foram medidos e os picos quesão medidos são Fe2p, Cr2p, O1s, Sn3d, C1s. Foi observado que a camada de Cr consiste em uma mistura de óxido de Cr e Cr metálico e que o óxido de Cr não está presente como uma camada distinta na superfície mais externa, mas é misturado através de toda a camada. Isto é também indicado pelo pico-O que está presente em toda a camada de Cr. Em todos os casos a camada de Cr-CrOx tem uma aparência metálica brilhante.[0046] XPS depth profiles were measured and the peaks that are measured are Fe2p, Cr2p, O1s, Sn3d, C1s. It was observed that the Cr layer consists of a mixture of Cr oxide and metallic Cr and that the Cr oxide is not present as a distinct layer on the outermost surface, but is mixed throughout the entire layer. This is also indicated by the O-peak which is present throughout the Cr layer. In all cases the Cr-CrOx layer has a shiny metallic appearance.
[0047] Acredita-se que um certo valor mínimo para a densidade decorrente deve ser excedido para ocorrer a eletrodeposição de cromo metálico, o qual está ligado proximamente ao pH da superfície da tira alcançar certos valores como resultado da evolução do gás hidrogênio e do equilíbrio de vários complexos (quelados) de hidróxido de cromo. Foi descoberto que após cruzar esse valor mínimo para a densidade de corrente que a eletrodeposição da camada de cromo metálico - óxido de cromo aumenta virtualmente linearmente com a densidade de corrente crescente, como observado com a eletrodeposição convencional de metais, segundo a Lei de Faraday. O valor real para o valor mínimo da densidade de corrente parece estar intimamente ligado às condições de transferência de massa na superfície da tira. Foi observado que esse valor mínimo aumenta com o aumento das taxas de transferência de massa. O fenômeno pode ser explicado pelas mudanças nos valores de pH na superfície da tira: a taxas crescentes de transferência de massa, o fornecimento de íons de hidrônio para a superfície da tira é aumentado, necessitando um aumento na densidade de corrente catódica para manter um nível de pH específico (obviamente maior que o pH de massa) na superfície da tira sob as condições de processo em estado estacionário. A validade dessa hipótese é apoiada pelos resultados obtidos nas experiências nas quais o pH do eletrólito massa foi variado entre um valor de 2,5 e 2,8: o valor mínimo para a densidade de corrente diminui com o aumento do valor do pH.[0047] It is believed that a certain minimum value for the resulting density must be exceeded for the electrodeposition of metallic chromium to occur, which is closely linked to the pH of the strip surface to reach certain values as a result of the evolution of hydrogen gas and equilibrium of various complexes (chelates) of chromium hydroxide. It was found that after crossing this minimum value for current density that the electrodeposition of the metallic chromium-chromium oxide layer increases virtually linearly with increasing current density, as observed with conventional electrodeposition of metals, according to Faraday's Law. The actual value for the minimum current density value appears to be closely linked to the mass transfer conditions at the surface of the strip. It has been observed that this minimum value increases with increasing mass transfer rates. The phenomenon can be explained by changes in pH values on the strip surface: at increasing rates of mass transfer, the supply of hydronium ions to the strip surface is increased, necessitating an increase in the cathodic current density to maintain a level of specific pH (obviously greater than mass pH) on the strip surface under steady-state process conditions. The validity of this hypothesis is supported by the results obtained in experiments in which the pH of the mass electrolyte was varied between a value of 2.5 and 2.8: the minimum value for the current density decreases with an increase in the pH value.
[0048] Em relação ao processo de eletrodeposição derevestimentos de Cr-CrOx a partir de eletrólitos à base de cromo trivalente, é importante evitar/minimizar a oxidação do cromo trivalente para seu estado hexavalente no anodo e deve ser selecionado um anodo ou material de anodo adequado. Usando-se um anodo de difusão de gás hidrogênio conforme descrito abaixo e no pedido copendente EP12193623, a formação de Cr(IV) pode ser evitada.[0048] In relation to the electrodeposition process of Cr-CrOx coatings from trivalent chromium-based electrolytes, it is important to avoid/minimize the oxidation of trivalent chromium to its hexavalent state at the anode and an anode or anode material must be selected adequate. By using a hydrogen gas diffusion anode as described below and in copending application EP12193623, the formation of Cr(IV) can be avoided.
[0049] Em uma modalidade da invenção, a formação de Cr(IV) podeser evitada usando-se um ou mais anodos de difusão de gás hidrogênio nos quais o gás hidrogênio (H2(g)) é oxidado. H+ (prótons) em uma solução aquosa se ligam a uma ou mais moléculas de água, por exemplo, como íons de hidrônio (H3O+). A oxidação de H2(g) para H+ (aq) evita a ocorrência de reações de oxidação indesejáveis, tais como a formação de Cr(IV), que ocorre a um maior superpotencial anódico quando se usa um anodo no qual a água (H2O) é oxidada para oxigênio (O2(g)).[0049] In one embodiment of the invention, the formation of Cr(IV) can be prevented by using one or more hydrogen gas diffusion anodes in which hydrogen gas (H2(g)) is oxidized. H+ (protons) in an aqueous solution bind to one or more water molecules, for example as hydronium ions (H3O+). The oxidation of H2(g) to H+ (aq) prevents the occurrence of undesirable oxidation reactions, such as the formation of Cr(IV), which occurs at a higher anode superpotential when using an anode in which water (H2O) it is oxidized to oxygen (O2(g)).
[0050] A relação H2(g) - 2H+ + 2e ocorre a um potencial de anodode 1,23 V (SHE). Quando é usado um anodo no qual a água é oxidada para oxigênio, então são possíveis reações que não foram possíveis quando se usa um anodo no qual o gás hidrogênio é oxidado.[0050] The relation H2(g) - 2H+ + 2e occurs at a 1.23 V anode potential (SHE). When using an anode in which water is oxidized to oxygen, then reactions are possible that were not possible when using an anode in which hydrogen gas is oxidized.
[0051] Uma das tais reações de oxidação indesejáveis é a oxidaçãode Cr(III) para Cr(IV) e essa reação de oxidação pode ser excluída completamente usando-se anodo de difusão de gás hidrogênio (GDA) no qual H2(g) é oxidado para H+.[0051] One of such undesirable oxidation reactions is the oxidation of Cr(III) to Cr(IV) and this oxidation reaction can be completely excluded by using hydrogen gas diffusion anode (GDA) in which H2(g) is oxidized to H+.
[0052] Em uma modalidade do método, H2(g) é oxidado no anodode difusão de gás para H+(aq) c uma eficiência de corrente de pelo menos 99%, preferivelmente 100%. Quanto maior a eficiência da corrente, menor a probabilidade de reações laterais indesejáveis. É, portanto, preferível que a eficiência de corrente seja pelo menos 99%, e preferivelmente 100%. Com base nas considerações termodinâmicas e cinéticas, pode ser questionado que usar um anodo de difusão de gás hidrogênio elimina completamente o risco de oxidação de Cr(III) uma vez que o potencial de operação do anodo é muito baixo para ocorrer a oxidação de Cr(III).[0052] In one embodiment of the method, H2(g) is oxidized at the gas diffusion anode to H+(aq) and a current efficiency of at least 99%, preferably 100%. The greater the current efficiency, the lesser the probability of undesirable side reactions. It is, therefore, preferable that the current efficiency is at least 99%, and preferably 100%. Based on thermodynamic and kinetic considerations, it can be argued that using a hydrogen gas diffusion anode completely eliminates the risk of Cr(III) oxidation since the anode operating potential is too low for Cr( III).
[0053] Termodinamicamente, sob condições padrão (isto é, a umatemperatura de 25°C e a uma pressão de 1 atm) um potencial de eletrodo de > 0 V já é suficiente para oxidar H2(g) para H+(aq), enquanto um potencial de eletrodo de > 1,23 V é necessário para oxidar H2O para O2(g). Cr(III) pode ser oxidado apenas para Cr(VI) quando o potencial de eletrodo é > 1,35 V.[0053] Thermodynamically, under standard conditions (ie, at a temperature of 25°C and a pressure of 1 atm) an electrode potential of > 0 V is already sufficient to oxidize H2(g) to H+(aq), while an electrode potential of > 1.23 V is required to oxidize H2O to O2(g). Cr(III) can only be oxidized to Cr(VI) when the electrode potential is > 1.35 V.
[0054] O potencial de eletrodo é medido contra o eletrodo dehidrogênio padrão. O eletrodo de hidrogênio padrão (abreviado como SHE) é um eletrodo redox que forma a base da escala termodinâmica de potenciais de oxidação-redução. Seu potencial de eletrodo absoluto é estimado ser 4,44 ± 0,02 V a 25°C, mas para formar uma base para comparação com todas as outras reações de eletrodo, o potencial do eletrodo de hidrogênio padrão (E0) é declarado ser zero em todas as temperaturas. Potenciais de quaisquer outros eletrodos são comparados com o do eletrodo de hidrogênio padrão à mesma temperatura.[0054] The electrode potential is measured against the standard dehydrogen electrode. The standard hydrogen electrode (abbreviated as SHE) is a redox electrode that forms the basis of the thermodynamic scale of oxidation-reduction potentials. Its absolute electrode potential is estimated to be 4.44 ± 0.02 V at 25°C, but to form a basis for comparison with all other electrode reactions, the standard hydrogen electrode potential (E0) is declared to be zero at all temperatures. Potentials of any other electrodes are compared with that of the standard hydrogen electrode at the same temperature.
[0055] O potencial de equilíbrio que prevalece (corrente zero) podeser calculado a partir da Equação de Nernst preenchendo-se na adequada temperatura, pressão e atividades das espécies eletroativas. O potencial do anodo de operação (corrente diferente de zero) necessário para gerar uma corrente anódica específica é determinado pelo superpotencial de ativação (isto é, a diferença de potencial necessária para dirigir a reação do eletrodo) e o superpotencial da concentração (isto é, a diferença de potencial necessária para compensar os gradientes de concentração das espécies eletroativas no eletrodo).[0055] The equilibrium potential that prevails (zero current) can be calculated from the Nernst Equation filling in the appropriate temperature, pressure and activities of the electroactive species. The operating anode potential (non-zero current) required to generate a specific anodic current is determined by the activation superpotential (i.e., the potential difference necessary to drive the electrode reaction) and the concentration superpotential (i.e., the potential difference necessary to compensate for the concentration gradients of the electroactive species in the electrode).
[0056] Devido ao baixo superpotencial de anodo necessário para aoxidação de H2(g) para H+(aq), o potencial de operação do anodo ficará sempre bem abaixo do valor no qual a oxidação de Cr(III) pode ocorrer (veja a Figura 4 onde a corrente é plotada contra o potencial de anodo no SHE). Em primeiro lugar isto resulta em um menor consumo de energia no processo de eletrodeposição. Em segundo lugar, a um potencial de anodo abaixo de 1,35 V a oxidação de Cr(III) para Cr(VI) não é possível (indicada com a seta).[0056] Due to the low anode superpotential required for the oxidation of H2(g) to H+(aq), the operating potential of the anode will always be well below the value at which the oxidation of Cr(III) can occur (see Figure 4 where the current is plotted against the anode potential in the SHE). Firstly, this results in less energy consumption in the electrodeposition process. Second, at an anode potential below 1.35 V oxidation of Cr(III) to Cr(VI) is not possible (indicated with arrow).
[0057] Em uma modalidade nenhum despolarizador é adicionadoao eletrólito. Quando um anodo de difusão de gás hidrogênio é usado, então a adição de um despolarizador ao eletrólito não é mais necessária.[0057] In one modality no depolarizer is added to the electrolyte. When a hydrogen gas diffusion anode is used, then the addition of a depolarizer to the electrolyte is no longer necessary.
[0058] O uso de um anodo de difusão de gás hidrogênio tem avantagem adicional de que o uso de um eletrólito contendo cloreto se torna possível sem o risco de formação de cloro. O gás cloro é potencialmente prejudicial para o meio ambiente e para os trabalhadores e é, portanto, indesejável. Isto significa que em um caso de um eletrólito de Cr(III) o eletrólito deve ser parcialmente ou totalmente baseado em cloretos. A vantagem de usar um eletrólito à base de cloretos é que a condutividade do eletrólito é muito maior comparada à de um eletrólito à base apenas de sulfato, o que leva a uma menor voltagem da bateria que é necessária para executar a eletrodeposição, o que resulta em um menor consumo de energia.[0058] The use of a hydrogen gas diffusion anode has the additional advantage that the use of a chloride containing electrolyte becomes possible without the risk of chlorine formation. Chlorine gas is potentially harmful to the environment and workers and is therefore undesirable. This means that in a case of a Cr(III) electrolyte the electrolyte must be partially or fully based on chlorides. The advantage of using a chloride-based electrolyte is that the conductivity of the electrolyte is much higher compared to a sulfate-only electrolyte, which leads to a lower battery voltage that is needed to perform the electrodeposition, which results in in a lower power consumption.
[0059] A reação de oxidação do hidrogênio dissolvido em umasuperfície do eletrocatalisador ativo é um processo muito rápido. Uma vez que a solubilidade do hidrogênio em um eletrólito líquido é frequentemente baixa, essa reação de oxidação pode facilmente se tornar controlada pelas limitações de transferência de massa. Eletrodos porosos foram projetados especificamente para superar as limitações de transferência de massa. Um anodo de difusão de gás hidrogênio é um anodo poroso contendo uma interface de três fases de gás hidrogênio, fluido eletrolítico e um eletrocatalisador sólido (por exemplo, platina) que foi aplicado à matriz porosa eletroliticamente condutora (por exemplo, carbono poroso ou uma espuma metálica porosa). A principal vantagem de se usar esse eletrodo poroso é que ele fornece uma área de superfície interna muito grande para a reação contida em um pequeno volume combinado com um comprimento de caminho de difusão grandemente reduzido desde a interface gás-líquido até os locais reativos. Através desse projeto a taxa de transferência de massa de hidrogênio é grandemente aumentada, enquanto a densidade de corrente local real é reduzida a uma dada densidade total de corrente de eletrodo, resultando em um menor potencial de eletrodo.[0059] The oxidation reaction of hydrogen dissolved in a surface of the active electrocatalyst is a very fast process. Since the solubility of hydrogen in a liquid electrolyte is often low, this oxidation reaction can easily become controlled by mass transfer limitations. Porous electrodes are specifically designed to overcome mass transfer limitations. A hydrogen gas diffusion anode is a porous anode containing a three-phase interface of hydrogen gas, electrolytic fluid and a solid electrocatalyst (eg, platinum) that has been applied to the porous electrolytically conductive matrix (eg, porous carbon or a foam porous metal). The main advantage of using this porous electrode is that it provides a very large internal surface area for the reaction contained in a small volume combined with a greatly reduced diffusion path length from the gas-liquid interface to the reactive sites. Through this design the hydrogen mass transfer rate is greatly increased, while the actual local current density is reduced at a given total electrode current density, resulting in a lower electrode potential.
[0060] Uma montagem de anodo de difusão de gás a ser usada nométodo de eletrodeposição proposto compreende tipicamente o uso dos seguintes componentes funcionais (veja Figura 5): Uma câmara de alimentação de gás 1, um coletor de corrente 2, e um anodo de difusão de gás, que consiste em uma camada de transporte de difusão de gás porosa hidrófoba 3 combinada com uma camada de reação hidrófila 4 (veja Figura 5). Essa última é feita de uma rede de microporos que são (parcialmente) afogados em eletrólito líquido. Opcionalmente, a camada de reação é fornecida com uma membrana de troca de prótons no exterior 5, como uma membrana Nafion®, para evitar a difusão de espécies químicas (como ânions ou moléculas neutras grandes) presentes no interior do eletrólito líquido massa_ dentro do anodo de difusão de gás. Uma vez que esses compostos podem potencialmente os locais eletrocatalisados, provocando a degradação da atividade eletrocatalítica.[0060] A gas diffusion anode assembly to be used in the proposed electrodeposition method typically comprises the use of the following functional components (see Figure 5): A
[0061] A principal função da câmara de alimentação de gás éfornecer gás hidrogênio regularmente ao lado traseiro hidrófobo do anodo de difusão de gás hidrogênio. A câmara de alimentação de gás hidrogênio precisa de duas conexões: uma para alimentar gás hidrogênio e uma para permitir a limpeza de uma pequena quantidade de gás hidrogênio para evitar o desenvolvimento de contaminações da fase gás potencialmente presentes em quantidades insignificantes no gás hidrogênio fornecidas. A câmara de alimentação de gás frequentemente contém uma estrutura do tipo canal para garantir que o gás hidrogênio seja distribuído igualmente por todo o lado traseiro hidrófobo.[0061] The main function of the gas supply chamber is to supply hydrogen gas regularly to the hydrophobic rear side of the hydrogen gas diffusion anode. The hydrogen gas supply chamber needs two connections: one to supply hydrogen gas and one to allow cleaning of a small amount of hydrogen gas to prevent the development of gas phase contamination potentially present in negligible amounts in the supplied hydrogen gas. The gas supply chamber often contains a channel-like structure to ensure that the hydrogen gas is distributed evenly throughout the hydrophobic backside.
[0062] O coletor de corrente elétrica 2 é (geralmente) ligado ao ladotraseiro hidrófobo 3 do anodo de difusão de gás hidrogênio para permitir o transporte da corrente elétrica gerada dentro do anodo para um retificador (não mostrado na Figura 5). Essa chapa coletora de corrente deve ser projetada de forma a permitir que o gás hidrogênio contate a parte traseira do anodo de difusão de gás hidrogênio de modo que ele possa ser transportado para o lado reativo dentro do anodo de difusão de gás. Geralmente, isso é feito usando-se uma chapa eletricamente condutora com um grande número de furos, uma rede ou uma chapa metálica expandida feita, por exemplo, de titânio.[0062] The electric
[0063] As funcionalidades dos canais de alimentação de gás e docoletor de corrente elétrica podem também ser combinadas em um único componente, que é então pressionado contra o lado traseiro hidrófobo do anodo de difusão de gás.[0063] The functionalities of the gas supply channels and the electric current collector can also be combined into a single component, which is then pressed against the hydrophobic rear side of the gas diffusion anode.
[0064] Uma vez que o gás hidrogênio se difunde através do ladotraseiro hidrófobo dói anodo de difusão do gás hidrogênio, ele entra em contato com o eletrólito, que está presente na parte hidrófila do anodo, isto é, a camada de reação (ver Figura 5, lado direito). Na interface gás- líquido (entre 3 e 4) o gás hidrogênio se dissolve no eletrólito e é transportado por difusão até os locais eletrocatalíticos ativos do anodo de difusão de gás hidrogênio. Geralmente a platina é usada como eletrocatalisador, mas também outros materiais como ligas platina- rutênio ou platina-molibdênio podem ser usadas. Nos locais eletrocatalíticos o hidrogênio dissolvido é oxidado, os elétrons que são gerados são transportados através da matriz condutora do anodo de difusão de gás (geralmente uma matriz de carbono) para o coletor de corrente 2, enquanto os íons de hidrogênio (H+) se difundem através da membrana de troca de prótons nos eletrólitos.[0064] Since hydrogen gas diffuses through the hydrophobic rear side of the hydrogen gas diffusion anode, it comes into contact with the electrolyte, which is present in the hydrophilic part of the anode, ie, the reaction layer (see Figure 5, right side). At the gas-liquid interface (between 3 and 4) hydrogen gas dissolves in the electrolyte and is transported by diffusion to the active electrocatalytic sites of the hydrogen gas diffusion anode. Platinum is generally used as an electrocatalyst, but also other materials such as platinum-ruthenium or platinum-molybdenum alloys can be used. At the electrocatalytic sites the dissolved hydrogen is oxidized, the electrons that are generated are transported through the conducting matrix of the gas diffusion anode (usually a carbon matrix) to the
[0065] Em uma modalidade o substrato revestido é tambémfornecido em um ou em ambos os lados com um revestimento orgânico, consistindo de um revestimento orgânico termocura por uma etapa de envernizamento, ou uma camada única termoplástica, ou um polímero termoplástico de múltiplas camadas por uma etapa de laminação de película ou por uma etapa de extrusão direta.[0065] In one embodiment the coated substrate is also provided on one or both sides with an organic coating, consisting of a thermosetting organic coating by a lacquer step, or a single thermoplastic layer, or a multilayer thermoplastic polymer by a film lamination step or by a direct extrusion step.
[0066] Em uma modalidade, o revestimento polímero termoplásticoé um sistema de revestimento polímero compreendendo uma ou mais camadas compreendendo o uso de resinas termoplásticas tais como poliésteres ou poliolefinas, mas pode também incluir resinas acrílicas, poliamidas, polivinil cloreto, resinas fluorocarbono policarbonatos, resinas tipo estireno, resinas ABS, poliéteres clorados, ionômeros, resinas uretano, e polímeros funcionalizados; e/ou seus copolímeros; e/ou suas misturas.[0066] In one embodiment, thermoplastic polymer coating is a polymer coating system comprising one or more layers comprising the use of thermoplastic resins such as polyesters or polyolefins, but may also include acrylic resins, polyamides, polyvinyl chloride, fluorocarbon resins, polycarbonates, resins styrene type, ABS resins, chlorinated polyethers, ionomers, urethane resins, and functionalized polymers; and/or its copolymers; and/or mixtures thereof.
[0067] Preferivelmente, o substrato é limpo antes daeletrodeposição de Cr-CrOx mergulhando-se o substrato em uma solução de carbonato de sódio contendo de 1 a 50 g/l de Na2CO3 a uma temperatura de entre 35 e 65°C, e onde uma densidade de corrente do catodo de entre 0,5 e 2 A/dm2 é aplicada por um período de entre 0,5 e 5 segundos.[0067] Preferably, the substrate is cleaned before the Cr-CrOx electrodeposition by dipping the substrate in a sodium carbonate solution containing from 1 to 50 g/l of Na2CO3 at a temperature of between 35 and 65°C, and where a cathode current density of between 0.5 and 2 A/dm2 is applied for a period of between 0.5 and 5 seconds.
[0068] Preferivelmente, a solução de carbonato de sódio contémpelo menos 2 e/ou no máximo 5 g/l de Na2Co3.[0068] Preferably, the sodium carbonate solution contains at least 2 and/or at most 5 g/l of Na2Co3.
[0069] A invenção será agora também explicada por meio dosexemplos e figuras não-limitadores a seguir.[0069] The invention will now also be explained by means of the following non-limiting examples and figures.
[0070] Exemplo 1 (não é parte da invenção): Foi dado a chapas defolhas de flandres convencionais, não-passivadas, fluido derretido (grau de aço e têmpera comuns), com um peso de revestimento de estanho de 2,8 g Sn/m2 em ambos os lados, inicialmente um pré-tratamento eletrolítico para minimizar a espessura da camada de óxido de estanho. Isto foi feito mergulhando-se as chapas em uma solução de carbonato de sódio (3,1 g de Na2CO3, temperatura de 50°C) e aplicando-se uma densidade de corrente catódica de 0,8 A/dm2 por 2 segundos. Após lavar com água ionizada, as amostras foram mergulhadas em um eletrólito de cromo trivalente mantido a 50-°C composto de: 120 g/l de sulfato de cromo básico, 250 g/l de cloreto de potássio, 15 g/l de brometo de potássio, e 51,2 g/l de formato de potássio. O pH dessa solução foi ajustado para 2,3 medido a 25°C pela adição de ácido sulfúrico. Um revestimento de Cr-CrOx contendo entre 21 - 25 mg Cr/m2 (medido por XRF) foi depositado na superfície pela aplicação de uma densidade de corrente catódica de 10 A/dm2 por aproximadamente 1 segundo, usando- se um anodo de titânio platinado como contra-eletrodo. As amostras assim produzidas mostraram uma aparência metálica brilhante.[0070] Example 1 (not part of the invention): Was given to conventional, non-passivated, fluid molten tinplate sheets (common steel grade and temper), with a tin coating weight of 2.8 g Sn /m2 on both sides, initially an electrolytic pretreatment to minimize the thickness of the tin oxide layer. This was done by immersing the plates in a sodium carbonate solution (3.1 g of Na2CO3, temperature of 50°C) and applying a cathodic current density of 0.8 A/dm2 for 2 seconds. After washing with ionized water, the samples were immersed in a trivalent chromium electrolyte kept at 50-°C composed of: 120 g/l basic chromium sulfate, 250 g/l potassium chloride, 15 g/l bromide of potassium, and 51.2 g/l of potassium formate. The pH of this solution was adjusted to 2.3 measured at 25°C by the addition of sulfuric acid. A Cr-CrOx coating containing between 21 - 25 mg Cr/m2 (measured by XRF) was deposited onto the surface by applying a cathodic current density of 10 A/dm2 for approximately 1 second using a platinum titanium anode as a counter-electrode. The samples thus produced showed a shiny metallic appearance.
[0071] O estudo da ação passivadora do revestimento fino de Cr-CrOx na folha de flandres, as amostras foram submetidas a um teste de armazenagem por longo prazo a 40°CX a um nível de umidade estática de 80% RH. A quantidade de óxido desenvolvida na superfície da folha de flandres durante a armazenagem é então medida após 2 semanas e após 4 semanas de exposição, e comparado à quantidade de óxido de estanho presente na amostra antes do teste de armazenagem (denotado como "o semanas"). A determinação da espessura da camada de óxido de estanho é feita usando-se um método coulombmétrico, conforme descrito em S. C. Britton, "Tin vs corrosion", ITRI Publication n° 510 (1975), capítulo 4. A camada de óxido de estanho é reduzida por uma pequena corrente catódica controlada em uma solução a 0,1% de ácido bromídrico (HBr) que é liberado do oxigênio pela fricção com o nitrogênio. O progresso da redução do óxido é seguido pela medição do potencial e da carga que passou para redução completa (expressa em Coulomb/m2 ou C/m2) serve como medida da espessura da camada de óxido de estanho. Os resultados da amostra conforme o Exemplo 1 estão apresentados na Tabela 1, incluindo a performance do material de referência, que é o mesmo material folha de flandres que foi passivado usando-se o cromo hexavalente, isto é, a assim chamada folha de flandres com passivação 311.Tabela 1 - Espessura da camada de óxido de estanho (em C/m2)
[0071] The study of the passivating action of the thin Cr-CrOx coating on the tinplate, the samples were subjected to a long-term storage test at 40°CX at a static humidity level of 80% RH. The amount of oxide developed on the surface of the tinplate during storage is then measured after 2 weeks and after 4 weeks of exposure, and compared to the amount of tin oxide present in the sample before the storage test (denoted as "o weeks" ). The determination of the tin oxide layer thickness is done using a coulombmetric method as described in SC Britton, "Tin vs corrosion", ITRI Publication No. 510 (1975),
[0072] Os resultados mostram que a folha de flandres não-passivada tratada conforme a presente invenção para obter um revestimento leve de Cr-CrOx mostra perfeita estabilidade no crescimento de óxido de estanho e é totalmente comparável em performance à tradicional folha de flandres com passivação 311.[0072] The results show that the non-passivated tinplate treated according to the present invention to obtain a lightweight Cr-CrOx coating shows perfect stability in tin oxide growth and is fully comparable in performance to traditional passivated tinplate 311.
[0073] Exemplo 2 (não é parte da invenção): Foi dado um pré-tratamento eletrolítico às chapas de folhas de flandres convencionais, não passivadas, fluido derretido, (grau de aço e têmpera comuns), com um peso de revestimento de zinco de 2,8 g Sn/m2 em ambos os lados, para minimizar a espessura da camada de estanho. Isto foi feito mergulhando-se as chapas em uma solução de carbonato (3,1 g/l de Na2CO3, temperatura de 50°C) e aplicando-se uma densidade de corrente catódica de 0,8 A/dm2 por 2 segundos. Após lavar com água desionizada, as amostras foram mergulhadas em um eletrólito de cromo trivalente mantido a 50°C composto de: 120 g/l de sulfato de cromo básico, 250 g/l de cloreto de potássio, 15 g/l de brometo de potássio, e 51,2 g/l de formato de potássio. O pH dessa solução foi ajustado para 2,3 medido a 25°C pela adição de ácido sulfúrico. Um revestimento de Cr-CrOx contendo entre 65 - 75 mg Cr/m2 (medido por XRF) foi depositado na superfície pela aplicação de uma densidade de corrente catódica de 15 A/dm2 por aproximadamente 1 segundo, usando-se um anodo de titânio platinado como contra eletrodo. Todas as amostras assim produzidas mostraram uma aparência metálica brilhante. Uma imagem típica de SEM está mostrada na Figura 1 & 2, que mostra a deposição de grãos muito finos de cromo metálico - óxido de cromo na superfície do estanho.[0073] Example 2 (not part of the invention): An electrolytic pretreatment was given to conventional, unpassivated, molten fluid, tinplate sheets (common temper and steel grade), with a coating weight of zinc 2.8 g Sn/m2 on both sides to minimize tin layer thickness. This was done by immersing the plates in a carbonate solution (3.1 g/l of Na2CO3, temperature of 50°C) and applying a cathodic current density of 0.8 A/dm2 for 2 seconds. After washing with deionized water, the samples were immersed in a trivalent chromium electrolyte held at 50°C composed of: 120 g/l basic chromium sulfate, 250 g/l potassium chloride, 15 g/l bromide potassium, and 51.2 g/l of potassium formate. The pH of this solution was adjusted to 2.3 measured at 25°C by the addition of sulfuric acid. A Cr-CrOx coating containing between 65 - 75 mg Cr/m2 (measured by XRF) was deposited onto the surface by applying a cathodic current density of 15 A/dm2 for approximately 1 second using a platinum titanium anode as against electrode. All samples thus produced showed a shiny metallic appearance. A typical SEM image is shown in Figure 1 & 2, which shows the deposition of very fine grains of metallic chromium - chromium oxide on the tin surface.
[0074] As chapas foram subsequentemente envernizados,aplicando-se um sistema de verniz epóxi-anidrido disponibilizado comercialmente (Vitalure® 120 fornecido por AkzoNobel).Subsequentemente, as chapas envernizadas foram deformadas localmente por sangria de Erichsen.[0074] The sheets were subsequently varnished by applying a commercially available epoxy-anhydride varnish system (Vitalure® 120 supplied by AkzoNobel). Subsequently, the varnished sheets were deformed locally by Erichsen bleeding.
[0075] Para analisar a performance da folha de flandres revestidacom cromo - óxido de cromo, vários testes de esterilização foram feitos para avaliar a performance de aderência no material plano e deformado. No total, 5 meios de esterilização diferentes foram usados nesses testes, como mostrado na Tabela 2.Tabela 2 - Condições dos testes de esterilização [0075] To analyze the performance of the tinplate coated with chromium - chromium oxide, several sterilization tests were carried out to evaluate the adhesion performance on the flat and deformed material. In total, 5 different sterilization media were used in these tests, as shown in Table 2.Table 2 - Sterilization Test Conditions
[0076] Após a esterilização o nível de aderência do verniz dospainéis foi avaliado (pelo teste de corte transversal e fita adesiva (ISO 2409:1992(E)) a formação de bolhas (tamanho e número de bolhas) e descoloração visual. Os resultados estão apresentados na Tabela 3, incluindo a performance do material de referência, que é o mesmo material folha de flandres que foi passivado usando-se cromo hexavalente, isto é, a assim chamada folha de flandres com passivação 311. A variação da performance está em uma escala de 0 a 5, com 0 sendo uma excelente performance e 5 uma performance muito ruim. É calculada a média dos resultados sobre um número de observações, levando a uma contagem valor decimal.Tabela 3 - Resultados dos testes de aderência do verniz [0076] After sterilization the level of adhesion of the varnish to the panels was evaluated (by the cross-cut test and adhesive tape (ISO 2409:1992(E)) the formation of bubbles (size and number of bubbles) and visual discoloration. The results are shown in Table 3, including the performance of the reference material, which is the same tinplate material that has been passivated using hexavalent chromium, ie, the so-called 311 passivation tinplate. a scale from 0 to 5, with 0 being excellent performance and 5 being very poor performance. The results are averaged over a number of observations, leading to a decimal value count.Table 3 - Varnish Adhesion Test Results
[0077] Os inventores descobriram que a folha de flandres varianteproduzida conforme a invenção atuaram consistentemente igual ou melhor se comparado com a folha de flandres padrão que é passivada usando-se cromo hexavalente (isto é, a referência). É impressionante o fato de que nenhuma mancha de enxofre foi descoberta para o material conforme a invenção, que é difícil alcançar com a folha de flandres passivada convencional e notoriamente difícil de alcançar com passivações alternativas para folhas de flandres que são livres de cromo hexavalente.[0077] The inventors found that variant tinplate produced in accordance with the invention consistently performed equal to or better compared to standard tinplate that is passivated using hexavalent chromium (ie, the reference). It is striking that no sulfur stains were discovered for the material according to the invention, which is difficult to achieve with conventional passivated tinplate and notoriously difficult to achieve with alternative passivations for tinplate that are free of hexavalent chromium.
[0078] Exemplo 3: Uma bobina de chapa preta (grau de aço etêmpera comuns), não contendo qualquer revestimento metálico, foi tratada em uma linha de processamento passando em uma velocidade de linha de 20 m/min. A sequência de processamento começou com uma limpeza alcalina do aço passando-se a tira por aproximadamente 10 segundos através de uma solução contendo 30 ml/l de um limpador comercial (Percy P3) e 40 g/l de NaOH, que foi mantido a 60°C. Durante a limpeza da tira foi aplicada uma densidade de corrente anódica de 1,3 A/dm2. Após a limpeza com água desionizada, a tira de aço foi passada através de uma solução ácida por aproximadamente 10 segundos, para ativar a superfície. A solução ácida consistiu de 50 g/l H2SO4 que foi mantida a 25°C. Após limpar com água desionizada, a tira de aço foi passada em um tanque de eletrodeposição contendo o eletrólito à base de cromo trivalente mantido a 50°C. Esse eletrólito consistiu de 120 g/l de sulfato de cromo básico, 250 g/l de cloreto de potássio, 15 g/l de brometo de potássio, e 51,2 g/l de formato de potássio. O pH dessa solução foi ajustado para 2,3 medido a 25°C pela adição de ácido sulfúrico. O tanque de eletrodeposição conteve um grupo de anodos consistindo de titânio platinado. Durante o processamento da tira uma densidade de corrente catódica de aproximadamente 17 A/dm2 foi aplicada por apenas mais de 1 segundo para depositar um revestimento de cromo - óxido de cromo de 60 - 70 mg Cr/m2 (medido por XRF) na superfície da chapa preta. Todas as amostras assim produzidas mostraram uma aparência metálica brilhante. Uma imagem típica de SEM está mostrada na Figura 1 e 2 que mostra a deposição de grãos muito finos de cromo - óxido de cromo na superfície do aço.[0078] Example 3: A coil of black plate (common steel grade and temper), not containing any metallic coating, was treated on a processing line passing at a line speed of 20 m/min. The processing sequence began with an alkaline cleaning of the steel by passing the strip for approximately 10 seconds through a solution containing 30 ml/l of a commercial cleaner (Percy P3) and 40 g/l of NaOH, which was kept at 60 °C. During strip cleaning an anodic current density of 1.3 A/dm2 was applied. After cleaning with deionized water, the steel strip was passed through an acidic solution for approximately 10 seconds to activate the surface. The acidic solution consisted of 50 g/l H2SO4 which was kept at 25°C. After cleaning with deionized water, the steel strip was passed into an electroplating tank containing the trivalent chromium-based electrolyte held at 50°C. This electrolyte consisted of 120 g/l of basic chromium sulfate, 250 g/l of potassium chloride, 15 g/l of potassium bromide, and 51.2 g/l of potassium formate. The pH of this solution was adjusted to 2.3 measured at 25°C by the addition of sulfuric acid. The electroplating tank contained a group of anodes consisting of platinum titanium. During strip processing a cathodic current density of approximately 17 A/dm2 was applied for just over 1 second to deposit a 60 - 70 mg Cr/m2 chromium oxide coating (measured by XRF) on the strip surface. black plate. All samples thus produced showed a shiny metallic appearance. A typical SEM image is shown in Figure 1 and 2 which shows the deposition of very fine grains of chromium - chromium oxide on the steel surface.
[0079] O material assim produzido foi passado através de uma linhade revestimento para aplicar uma película PET disponibilizada comercialmente com 20 mícrons de espessura através de selagem a quente. Após a laminação da película,. A tira revestida foi pós-aquecida até temperaturas acima do ponto de fusão do PET, e subsequentemente resfriado em água à temperatura ambiente, como no método usual de processamento para a laminação de PET de metais. O mesmo procedimento foi seguido para a produção do material de referência, usando-se uma bobina de EXXS produzida comercialmente.The material thus produced was passed through a coating line to apply a commercially available PET film 20 microns thick by heat sealing. After film lamination,. The coated strip was post-heated to temperatures above the melting point of PET, and subsequently cooled in water at room temperature, as in the usual processing method for laminating PET from metals. The same procedure was followed for the production of the reference material, using a commercially produced EXXS coil.
[0080] Os materiais laminados foram usados para produzir lataspadrão DRD de alimentos (211 x 400). Em todos os casos a aderência a seco da película PET para a parede da lata foi excelente. Isto foi confirmado pela medição das forças de casca T da película PET na parede da lata, que mostrou valores similares para a película PET aplicados a ambos os materiais conforme a invenção e ECCS comercial (~ 7 N/15 mm).[0080] The laminated materials were used to produce standard DRD food cans (211 x 400). In all cases the dry adhesion of the PET film to the can wall was excellent. This was confirmed by measuring the peel strengths T of the PET film on the can wall, which showed similar values for the PET film applied to both materials as per the invention and commercial ECCS (~7 N/15 mm).
[0081] As latas DRD foram subsequentemente cheios com meiodiferentes, fechadas e expostas a um tratamento de esterilização. Foram processadas algumas latas que tinham um arranhão feito na parede da lata, para simular e observar o efeito de danos incidentais ao revestimento. Uma visão geral do tipo de testes de esterilização feitos é apresentada na Tabela 4.Tabela 4 - Condições dos testes de esterilização [0081] The DRD cans were subsequently filled with different media, closed and exposed to a sterilization treatment. Some cans that had a scratch made on the can wall were processed to simulate and observe the effect of incidental damage to the coating. An overview of the type of sterilization tests performed is presented in Table 4. Table 4 - Sterilization Test Conditions
[0082] Após o tratamento de esterilização as latas DRD foramresfriadas até a temperatura ambiente, esvaziadas, lavadas e secas por um dia. O fundo e as paredes das latas foram julgados visualmente quanto à presença de pontos de corrosão e bolhas. Os resultados, conforme apresentados na Tabela 5, mostram que a performance de esterilização do material conforme a invenção é, em geral, um pouco menor comparado ao ECCS de referência, O material parece especialmente mais susceptível à corrosão/delaminação do revestimento após o dano do revestimento. Entretanto, esses testes de esterilização são bastante severos, então, na prática, o material conforme a invenção pode ser usado em aplicações especificamente selecionadas envolvendo esterilização.[0082] After the sterilization treatment the DRD cans were cooled to room temperature, emptied, washed and dried for one day. The bottom and walls of the cans were visually judged for the presence of pitting and blisters. The results, as shown in Table 5, show that the sterilization performance of the material according to the invention is generally somewhat lower compared to the reference ECCS. The material appears especially more susceptible to corrosion/delamination of the coating after damage to the coating. coating. However, these sterilization tests are quite stringent, so in practice the material according to the invention can be used in specifically selected applications involving sterilization.
[0083] A performance que varia em uma escala de 0 a 5, com 0sendo excelente performance e 5 sendo performance muito ruim. Tabela 5 - Resultados dos testes de esterilização* Símbolos entre parênteses se referem a latas DRD com umarranhão na parede da lata[0083] A performance that varies on a scale of 0 to 5, with 0 being excellent performance and 5 being very poor performance. Table 5 - Results of sterilization tests * Symbols in parentheses refer to DRD cans with a scratch on the can wall
[0084] Exemplo 4: Uma bobina de chapa preta (grau de aço etêmpera comuns), não contendo qualquer revestimento metálico, foi tratada em uma linha de processamento idêntica àquela descrita no exemplo prévio para aplicação do revestimento Cr-CrOx.[0084] Example 4: A coil of black plate (common steel grade and temper), not containing any metallic coating, was treated in a processing line identical to that described in the previous example for applying the Cr-CrOx coating.
[0085] As chapas cortadas dessa bobina foram subsequentementeenvernizadas aplicando-se um verniz epóxi fenol disponibilizado comercialmente (Vitalure® 345 fornecido pela AkzoNobel). Subsequentemente, as chapas envernizadas foram deformadas localmente por sangria de Erichsen.The sheets cut from this coil were subsequently varnished by applying a commercially available epoxy phenol varnish (Vitalure® 345 supplied by AkzoNobel). Subsequently, the varnished sheets were deformed locally by Erichsen bleeding.
[0086] Para analisar a performance da chapa preta revestida decromo - óxido de cromo, vários testes de esterilização foram feitos para avaliar a performance de aderência das paredes no material plano e deformado. No total, 5 diferentes meios de esterilização foram usados durante esses testes, como mostrado na Tabela 6.Tabela 6 - Condições dos testes de esterilização [0086] To analyze the performance of the black plate coated with chrome - chromium oxide, several sterilization tests were carried out to evaluate the adhesion performance of the walls on the flat and deformed material. In total, 5 different sterilization media were used during these tests, as shown in Table 6.Table 6 - Sterilization Test Conditions
[0087] Após a esterilização os painéis foram avaliados em relaçãoao nível de aderência do verniz (pelo teste de corte transversal e fita adesiva (ISSO 2409:1992(E))), formação de bolhas (tamanho e número de bolhas) e descoloração visual. Os resultados totais estão apresentados na Tabela 7, incluindo a performance do material de referência, para o que foi usada uma ECCS disponibilizada comercialmente. A classificação da performance está em uma escala de 0 a 5, com 0 sendo uma performance excelente e 5 uma performance muito ruim.Tabela 7 - Resultados dos testes de esterilização [0087] After sterilization, the panels were evaluated in relation to the level of adhesion of the varnish (by the cross-cut test and adhesive tape (ISO 2409:1992(E))), blister formation (size and number of blisters) and visual discoloration . The total results are shown in Table 7, including the performance of the reference material, for which a commercially available ECCS was used. The performance rating is on a scale of 0 to 5, with 0 being excellent performance and 5 being very poor performance. Table 7 - Sterilization Test Results
[0088] Os inventores descobriram que o material chapa pretaproduzido conforme a invenção atuaram consistentemente similarmente à ECCS convencional.Breve descrição dos desenhos:[0088] The inventors found that the black sheet material produced pursuant to the invention consistently acted similarly to conventional ECCS. Brief description of the drawings:
[0089] Figura 1 e 2 mostram imagens típicas de SEM, que mostrama deposição de grãos muito finos de cromo - óxido de cromo na superfície. A Figura 1 se refere a um substrato folha de flandres e a Figura 2 se refere a um substrato chapa preta.[0089] Figure 1 and 2 show typical SEM images, which show the deposition of very fine grains of chromium - chromium oxide on the surface. Figure 1 refers to a tinplate substrate and Figure 2 refers to a black plate substrate.
[0090] A Figura 3 mostra uma visão geral de várias aplicações deembalagens. No eixo dos x estão os graus de aço das embalagens, e no eixo dos y a faixa de espessuras típicas é mostrada para essas aplicações para as quais o substrato de embalagens de aço conforme a invenção pode ser usado.[0090] Figure 3 shows an overview of various packaging applications. On the x-axis are the package steel grades, and on the y-axis the range of typical thicknesses is shown for those applications for which the steel package substrate according to the invention can be used.
[0091] A Figura 4 mostra onde a corrente é plotada contra opotencial do anodo na SHE e a Figura 5 mostra um desenho esquemático de um anodo de difusão de gás.[0091] Figure 4 shows where the current is plotted against the anode potential in the SHE and Figure 5 shows a schematic drawing of a gas diffusion anode.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12193623 | 2012-11-21 | ||
EP12193623.1 | 2012-11-21 | ||
EP12195261 | 2012-12-03 | ||
EP12195261.8 | 2012-12-03 | ||
PCT/EP2013/074339 WO2014079910A1 (en) | 2012-11-21 | 2013-11-21 | Chromium-chromium oxide coatings applied to steel substrates for packaging applications and a method for producing said coatings |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BR112015011731A2 BR112015011731A2 (en) | 2017-07-11 |
BR112015011731A8 BR112015011731A8 (en) | 2019-10-08 |
BR112015011731B1 true BR112015011731B1 (en) | 2021-10-19 |
Family
ID=49622838
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BR112015011731-7A BR112015011731B1 (en) | 2012-11-21 | 2013-11-21 | COATED STEEL SUBSTRATE FOR PACKAGING APPLICATIONS AND ITS PRODUCTION PROCESS |
BR112015011465-2A BR112015011465B1 (en) | 2012-11-21 | 2013-11-21 | PROCESS FOR PRODUCING A COATED STEEL SUBSTRATE FOR PACKAGING APPLICATIONS |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BR112015011465-2A BR112015011465B1 (en) | 2012-11-21 | 2013-11-21 | PROCESS FOR PRODUCING A COATED STEEL SUBSTRATE FOR PACKAGING APPLICATIONS |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20150337448A1 (en) |
EP (2) | EP2922984B1 (en) |
JP (2) | JP6407879B2 (en) |
KR (2) | KR20150088288A (en) |
CN (2) | CN105102685A (en) |
BR (2) | BR112015011731B1 (en) |
CA (2) | CA2891605C (en) |
ES (2) | ES2703595T3 (en) |
MX (2) | MX2015006372A (en) |
RS (2) | RS58504B1 (en) |
RU (2) | RU2660478C2 (en) |
WO (3) | WO2014079911A2 (en) |
ZA (2) | ZA201503508B (en) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2831314B1 (en) | 2012-03-30 | 2016-05-18 | Tata Steel IJmuiden B.V. | Coated substrate for packaging applications and a method for producing said coated substrate |
CA2915523C (en) * | 2013-06-20 | 2017-09-12 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for manufacturing chromium-chromium oxide coated substrates |
JP2017001312A (en) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 吉田 英夫 | Film-forming structure for workpiece and film-forming method for workpiece |
CN108883606A (en) | 2016-04-04 | 2018-11-23 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | Manufacture the method for the sheet metal strip of polymer-coated and the sheet metal strip of the polymer-coated thus manufactured |
BR112019009702B1 (en) * | 2016-11-14 | 2023-03-28 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | METHOD FOR ELECTROGALVANIZING A STEEL STRIP NOT COATED WITH A COATING LAYER |
WO2019156245A1 (en) | 2018-02-09 | 2019-08-15 | 日本製鉄株式会社 | Steel sheet for containers and method for producing steel sheet for containers |
WO2020079215A1 (en) | 2018-10-19 | 2020-04-23 | Atotech Deutschland Gmbh | A method for electrolytically passivating a surface of silver, silver alloy, gold, or gold alloy |
DE102018132075A1 (en) | 2018-12-13 | 2020-06-18 | thysenkrupp AG | Process for producing a metal strip coated with a coating of chromium and chromium oxide based on an electrolyte solution with a trivalent chromium compound |
DE102018132074A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | thysenkrupp AG | Process for producing a metal strip coated with a coating of chromium and chromium oxide based on an electrolyte solution with a trivalent chromium compound |
BR112021016541A2 (en) * | 2019-02-25 | 2021-10-26 | Tata Steel Ijmuiden Bv | METHOD FOR MANUFACTURING A CHROME OXIDE COATED tinplate |
WO2020173950A1 (en) * | 2019-02-25 | 2020-09-03 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for electrolytically depositing a chromium oxide layer |
DE102019109354A1 (en) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Process for passivating the surface of a black plate or a tin plate and an electrolysis system for carrying out the process |
DE102019109356A1 (en) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Process for the production of a metal strip coated with a coating of chromium and chromium oxide based on an electrolyte solution with a trivalent chromium compound and an electrolysis system for carrying out the process |
CN110339205B (en) * | 2019-08-19 | 2021-08-24 | 山东德信生物科技有限公司 | Application of hydrogen-rich water composition in inhibiting hexavalent chromium-induced DF-1 endoplasmic reticulum stress and autophagy |
US11906203B2 (en) * | 2019-09-27 | 2024-02-20 | Ademco Inc. | Water heater control system with powered anode rod |
CN112446130A (en) * | 2020-10-15 | 2021-03-05 | 宝钢日铁汽车板有限公司 | Strip steel deviation simulation system of continuous hot galvanizing unit annealing furnace and control method |
EP4219795A4 (en) | 2020-12-21 | 2024-01-31 | Jfe Steel Corp | Surface-treated steel sheet and production method therefor |
CN116601337A (en) | 2020-12-21 | 2023-08-15 | 杰富意钢铁株式会社 | Surface-treated steel sheet and method for producing same |
DE102021125696A1 (en) * | 2021-10-04 | 2023-04-06 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Process for passivating the surface of a tinplate and an electrolysis system for carrying out the process |
JP7401033B1 (en) | 2022-07-19 | 2023-12-19 | Jfeスチール株式会社 | Surface treated steel sheet and its manufacturing method |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1129959A (en) * | 1914-04-06 | 1915-03-02 | Western Electric Co | System for amplifying electric waves. |
US2206131A (en) * | 1937-02-02 | 1940-07-02 | E J Lavino & Co | Process for making corrected magnesia refractories |
US3232854A (en) * | 1959-06-05 | 1966-02-01 | Diamond Alkali Co | Chromium plating |
US3567599A (en) * | 1967-06-21 | 1971-03-02 | Inland Steel Co | Electrochemical treatment of ferrous metal |
US3679554A (en) * | 1969-01-13 | 1972-07-25 | Nippon Kokan Kk | Method for electrolytic treatment of steel surface in a chromate solution |
AU2348470A (en) | 1969-12-29 | 1972-07-06 | International Lead Zinc Research Organization | Aqueous chromium plating baths |
US3642586A (en) * | 1970-05-12 | 1972-02-15 | Republic Steel Corp | Anodic treatment for stainless steel |
JPS5230461B2 (en) * | 1972-01-14 | 1977-08-08 | Nippon Kokan Kk | |
JPS4893550A (en) * | 1972-03-10 | 1973-12-04 | ||
GB1455580A (en) * | 1973-12-13 | 1976-11-17 | Albright & Wilson | Electrodeposition of chromium |
GB1580137A (en) * | 1977-05-24 | 1980-11-26 | Bnf Metals Tech Centre | Electrolytic deposition of protective chromite-containing coatings |
US4167460A (en) * | 1978-04-03 | 1979-09-11 | Oxy Metal Industries Corporation | Trivalent chromium plating bath composition and process |
GB1602404A (en) | 1978-04-06 | 1981-11-11 | Ibm | Electroplating of chromium |
FR2465011A1 (en) * | 1979-09-06 | 1981-03-20 | Carnaud Sa | MATERIAL CONSISTING OF A PROTECTED STEEL SHEET, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND APPLICATIONS THEREOF, IN PARTICULAR TO PRESERVE BOXES |
US4461680A (en) | 1983-12-30 | 1984-07-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Process and bath for electroplating nickel-chromium alloys |
JPS60208494A (en) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | Kawasaki Steel Corp | Surface-treated steel sheet for seam welding can having excellent weldability |
JPS60258499A (en) * | 1984-06-04 | 1985-12-20 | Kawasaki Steel Corp | Manufacture of surface-treated steel plate for resistance welding |
US4690735A (en) * | 1986-02-04 | 1987-09-01 | University Of Florida | Electrolytic bath compositions and method for electrodeposition of amorphous chromium |
IT1216808B (en) * | 1987-05-13 | 1990-03-14 | Sviluppo Materiali Spa | CONTINUOUS ELECTRODEPOSITION PROCESS OF METALLIC CHROME AND CHROMIUM OXIDE ON METAL SURFACES |
NL8801511A (en) * | 1988-06-14 | 1990-01-02 | Hoogovens Groep Bv | METHOD FOR ELECTROLYTICALLY COATING A METAL SUBSTRATE WITH A METAL COATING COAT. |
SU1652380A1 (en) * | 1988-11-04 | 1991-05-30 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Method of treatment of tin-plate for can containers |
JPH03202489A (en) * | 1989-12-29 | 1991-09-04 | Nkk Corp | Manganese and manganese alloy plating method |
SU1816808A1 (en) * | 1990-05-31 | 1993-05-23 | Tsnii Chernoj Metallurg | Method of sheet iron working |
JP2606451B2 (en) * | 1990-12-28 | 1997-05-07 | 東洋製罐株式会社 | Deep drawn can and method for producing the same |
NL9100353A (en) * | 1991-02-27 | 1992-09-16 | Hoogovens Groep Bv | PROCESS FOR ELECTROLYTICALLY COATING STEEL BELT WITH A SINK-CONTAINING USE USING AN INSOLUBLE ANODE. |
JPH089795B2 (en) * | 1991-08-13 | 1996-01-31 | 新日本製鐵株式会社 | Thin chromium-plated steel sheet with excellent lubricity |
US5294326A (en) * | 1991-12-30 | 1994-03-15 | Elf Atochem North America, Inc. | Functional plating from solutions containing trivalent chromium ion |
JPH07173695A (en) * | 1993-12-17 | 1995-07-11 | Nkk Corp | Electroplating device using gas diffusion electrode |
US6004448A (en) * | 1995-06-06 | 1999-12-21 | Atotech Usa, Inc. | Deposition of chromium oxides from a trivalent chromium solution containing a complexing agent for a buffer |
JPH1136099A (en) * | 1997-07-16 | 1999-02-09 | Kizai Kk | Plating device and plating method thereby |
JP2001070921A (en) | 1999-06-29 | 2001-03-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Garbage disposer |
CN1141420C (en) * | 2001-02-27 | 2004-03-10 | 中山中粤马口铁工业有限公司 | Process for electroplating Cr onto surface of thin steel sheet |
JP2005029809A (en) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Nippon Steel Corp | Surface-treated steel sheet for vessel superior in weldability and resistance to content |
JP2005213580A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Jfe Steel Kk | Production method of tin plated steel plate |
US20060116285A1 (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Platinum alloy carbon-supported catalysts |
KR100716016B1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-05-11 | 하가전자 주식회사 | Power Supply Circuit for the Wall mounted Electronic Switch |
US20080169199A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-17 | Chang Gung University | Trivalent chromium electroplating solution and an electroplating process with the solution |
RU2406790C2 (en) * | 2008-08-28 | 2010-12-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Procedure for treatment of electrical leaded rolled metal |
US7780840B2 (en) | 2008-10-30 | 2010-08-24 | Trevor Pearson | Process for plating chromium from a trivalent chromium plating bath |
CN101643924B (en) * | 2009-08-28 | 2011-07-27 | 广州市二轻工业科学技术研究所 | Full-sulfate trivalent-chromium solution for plating thick chromium and plating method |
CN101781781A (en) * | 2010-01-19 | 2010-07-21 | 上海应用技术学院 | Method of pulse chromium plating with trivalent chromium |
PT2886683T (en) * | 2011-05-03 | 2020-03-26 | Atotech Deutschland Gmbh | Electroplating bath and method for producing dark chromium layers |
-
2013
- 2013-11-21 RU RU2015124017A patent/RU2660478C2/en active
- 2013-11-21 EP EP13798613.9A patent/EP2922984B1/en active Active
- 2013-11-21 CN CN201380068653.7A patent/CN105102685A/en active Pending
- 2013-11-21 RU RU2015123743A patent/RU2655405C2/en active
- 2013-11-21 BR BR112015011731-7A patent/BR112015011731B1/en active IP Right Grant
- 2013-11-21 RS RS20190375A patent/RS58504B1/en unknown
- 2013-11-21 CA CA2891605A patent/CA2891605C/en active Active
- 2013-11-21 KR KR1020157016480A patent/KR20150088288A/en not_active Application Discontinuation
- 2013-11-21 JP JP2015543420A patent/JP6407879B2/en active Active
- 2013-11-21 BR BR112015011465-2A patent/BR112015011465B1/en active IP Right Grant
- 2013-11-21 ES ES13798613T patent/ES2703595T3/en active Active
- 2013-11-21 US US14/646,274 patent/US20150337448A1/en not_active Abandoned
- 2013-11-21 CA CA2892114A patent/CA2892114C/en active Active
- 2013-11-21 JP JP2015543421A patent/JP6407880B2/en active Active
- 2013-11-21 US US14/646,238 patent/US20150329981A1/en not_active Abandoned
- 2013-11-21 KR KR1020157015785A patent/KR20150085038A/en not_active Application Discontinuation
- 2013-11-21 EP EP13794902.0A patent/EP2922983B1/en active Active
- 2013-11-21 RS RS20190020A patent/RS58266B1/en unknown
- 2013-11-21 MX MX2015006372A patent/MX2015006372A/en unknown
- 2013-11-21 WO PCT/EP2013/074341 patent/WO2014079911A2/en active Application Filing
- 2013-11-21 MX MX2015006287A patent/MX2015006287A/en unknown
- 2013-11-21 CN CN201380068666.4A patent/CN104919091A/en active Pending
- 2013-11-21 ES ES13794902T patent/ES2716565T3/en active Active
- 2013-11-21 WO PCT/EP2013/074339 patent/WO2014079910A1/en active Application Filing
- 2013-11-21 WO PCT/EP2013/074337 patent/WO2014079909A1/en active Application Filing
-
2015
- 2015-05-19 ZA ZA2015/03508A patent/ZA201503508B/en unknown
- 2015-06-09 ZA ZA2015/04168A patent/ZA201504168B/en unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112015011731B1 (en) | COATED STEEL SUBSTRATE FOR PACKAGING APPLICATIONS AND ITS PRODUCTION PROCESS | |
JP6242850B2 (en) | Coated substrate for packaging applications and method for producing coated substrate | |
US11274373B2 (en) | Method for the production of a metal strip coated with a coating of chromium and chromium oxide using an electrolyte solution with a trivalent chromium compound | |
JP5692080B2 (en) | Manufacturing method of steel plate for container material with less environmental impact | |
ES2927237T3 (en) | Method for manufacturing chrome-chromium oxide coated black plate | |
JPWO2016121276A1 (en) | Surface-treated steel sheet, metal container, and method for producing surface-treated steel sheet | |
BR112021016541A2 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A CHROME OXIDE COATED tinplate | |
BR112021016486A2 (en) | METHOD FOR ELECTROLYTICLY DEPOSITING A LAYER OF CHROME OXIDE | |
JP3893964B2 (en) | Polyethylene film coated tin alloy plated steel sheet | |
JP2023054762A (en) | Method of passivating surface of tin plate, and electrolytic system for practicing the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
B06I | Publication of requirement cancelled [chapter 6.9 patent gazette] |
Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 6.6.1 NA RPI NO 2462 DE 13/03/2018 POR TER SIDO INDEVIDA. |
|
B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 21/11/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |