MX2010011889A - Procedimiento para la produccion de laminas de acero revestidas con estaño, laminas de acero revestidas con estaño y fluido de tratamiento de conversion quimica. - Google Patents

Abstract

Una solución de conversión química que contiene más de 18 a 200 g/l o menos de fosfato monobásico de aluminio y que tiene un pH de 1.5 a 2.4. Un método para producir una lámina de acero estañada que incluye formar una capa de revestimiento que contiene Sn sobre por lo menos una superficie de una lámina de acero de manera que la masa por unidad de área de Sn es 0.05 a 20 g/m2, sumergir la lámina de acero en la solución de conversión química o someter a electrólisis catódica la lámina de acero a una densidad de corriente de 10 A/dm2 o menos en la solución de conversión química; y secar la lámina de acero para formar un recubrimiento de conversión química. Puesto que el método utiliza la solución de conversión química, se puede elaborar la siguiente lámina: una lámina de acero estañada que es capaz de evitar el deterioro de apariencia y la reducción de aireación de pintura debido a la oxidación de superficie de una capa de revestimiento de estaño sin utilizar Cr, lo que provoca problemas ambientales, y que se puede someter a conversión química a bajo costo.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCION DE LAMINAS DE A EVESTIDAS CON ESTAÑO/ LAMINAS DE ACERO REVESTIDA ESTAÑO Y FLUIDO DE TRATAMIENTO DE CONVERSION QUI CAMPO TECNICO La presente invención se relaciona con lá ro estañadas utilizadas para latas DI, la mentos, latas de bebida y otras latas. La ención se relaciona particularmente con un méto ducir una lámina de acero estañada que t brimiento de conversión química colocado sobre no contiene cromo (Cr) ; una l mina de acero es solución de conversión química.

ANTECEDENTES DE LA TECNICA Las láminas de acero estañadas denominad acá de estaño" se han utilizado ampliamente como acero tratadas en la superficie para latas, argo plazo, para suprimir el deterioro d riencia (amarilleo) y también para evitar un esiva debido al crecimiento de recubrimiento de año (Sn) para asegurar la adhesión (a cont ominado simplemente como "adhesión de pintur inas orgánicas tales como pinturas en el caso de las láminas de acero estañadas.

Tomando en consideración las preocu iéntales recientes, se han realizado en muchos uerzos por limitar el uso de Cr. Para láminas añadas para latas, se han propuesto varias técn version química alternativas al cromado. Por eje eratura de patente 1 describe un método para t erficie de una lámina de acero estañadas. En el forma un recubrimiento de conversión química de que la lámina de acero estañada se so minio de manera que se forma un recubrimie espesor que corresponde a 15 µg/cm2 o me eratura de patente 4 describe una lámina d tada en la superficie para contenedores. En la l ro tratada en la superficie, se distribuyen una usión de hierro-níquel (Fe-Ni) , una capa de ale Sn y una capa de Sn no aleado sobre la superfici lámina de acero, en ese orden y se coloca sobre Sn no aleada un recubrimiento de ácido fosfór ne una masa por unidad de área de 1 a 100 minos de fósforo (P) .

Los recubrimientos de conversión critos en las literaturas de patente 1 a 4 so aces de evitar el deterioro de la aparienci ucción de adhesión de pintura debido a la oxid erficie de las capas de revestimiento de es acero estañada a una temperatura de 60 °C lo que se puede evitar el deterioro de la apar reducción de adhesión de pintura debido a la o superficie de una capa de revestimiento de estaño LISTA DE LITERATURA DE PATENTE MENCIONADA PTL 1: Publicación de solicitud de minada Japonesa número 55-24516.

PTL 2: Publicación de solicitud de minada Japonesa número 58-41352 PTL 3: Publicación de solicitud de pat minada Japonesa número 49-28539 PTL 4: Publicación de solicitud de pat minada Japonesa número 2005-29808 PTL 5: Publicación de solicitud de pa minada Japonesa número 2007-239091 DESCRIPCION BREVE DE LA INVENCION ión de estaño para formar este recubrimient versión química y es necesaria una uni entamiento utilizada posteriormente para co mica .

La presente invención tiene un objet porcionar un método para producir una lámina d añada la cual es capaz de evitar el deterior riencia y la reducción de adhesión de pintura oxidación de superficie de una capa de revestim año sin utilizar Cr y la cual se puede so versión química a bajo costo, un objet porcionar una lámina de acero estañada y un ob porcionar una solución de conversión química.

SOLUCION AL PROBLEMA Los inventores han llevado a cabo ensos sobre láminas de acero estañadas las cua estimiento que contiene Sn se sumerge ución de conversión química la cual contiene más g/1 o menos de fosfato de aluminio monobásico y e un pH de 1.5 a 2.4 ó es electrolizada catód la solución de conversión química.

La presente invención se ha realizado en hallazgo anterior y proporciona un método para lámina de acero estañada. El método incluye fo a de revestimiento que contiene Sn sobre por l superficie de la lámina de acero de manera que unidad de área de Sn es 0.05 a 20 g/m2, sume ina de acero en una solución de conversión quí l contiene más de 18 a 200 g/1 o menos de fos minio monobásico y la cual tiene un pH de 1. eter a electrólisis catódica la lámina de acer sidad de corriente de 10A/dm2 o menos en la sol feriblemente se realiza de manera tal peratura de la solución de conversión química se 0°C o superior.

La presente invención proporciona una lá ro estañada producida por el método.

En la lámina de acero estañada, el recub conversión química preferiblemente tiene una m dad de área de 1.5 a 10 mg/m2 en términos de ación de masa (Al/P) de Al respecto a P ubrimiento de conversión química preferiblement 0 a 0.87.

Además, la presente invención proporci ución de conversión química que tiene un pH de l. contiene más de 18 a 200 g/1 o menos de fos minio monobásico.

EFECTOS VENTAJOSOS DE LA INVENCION ocidad de 300 m/minuto como se forma por el ual .

DESCRIPCION DE LAS MODALIDADES (1) Formación de la capa de revestimie tiene estaño.

La siguiente capa se forma sobre por lo m erficie de una lámina de acero laminada e borada de acero al bajo carbono o una lá rabaj ocarbono, para latas generales: una c estimiento que contiene estaño tal como una estimiento (a continuación denominada como una que incluye una capa de Sn; una capa de reves continuación denominada como la capa de Fe-Sn/ e una estructura de dos capas que incluye una Sn y una capa de Sn depositada sobre la misma; revestimiento (a continuación denominada como la -Si¬ a por unidad de área de Sn necesita ser de g/m2. Esto es debido a que cuando la masa por u a de la misma es menor de 0.05 g/m2 o mayor de 20 capa de revestimiento es probable que ten istencia en la corrosión o que tenga un entado que provoque un incremento en pectivamente . La masa por unidad de área de Sn s erminar por coulometría o análisis de superf orescencia de rayos X. En la presente invención, revestimiento que contiene Sn puede ser u tinua o una capa discontinua con un patrón puntea La capa de revestimiento que contiene Sn mar por un proceso conocido. La capa de reves contiene Sn se puede formar por el s cedimiento: por ejemplo, se ctrorrevestimiento utilizando un baño co 15 g/1 de carbonato de sodio a una densi riente de 1 a 3 A/dm2 de manera que el recubrimi do de Sn sobre la superficie por reflujo se re pués se realiza el lavado con agua.

Se forma una capa que contiene Ni la cua incluida en la capa de revestimiento que contie era tal que el revestimiento con níquel se reali revestimiento de estaño y el recocido se pués según se requiere o se realiza reflujo sub revestimiento con estaño; por lo tanto, es neces dad de revestimiento con níquel y etapas complej tanto, la capa que contiene Ni es de un costo m capas sin Ni. De esta manera, la capa de reves contiene Sn preferiblemente es una capa sin Ni capa Sn o la capa Fe-Sn/Sn. ración, se puede realizar lavado co es del secado.

Los motivos para la utilización de una conversión química la cual contiene más de 18 a enos de fosfato de aluminio monobásico' son cribe acontinuación. Cuando la concentración de aluminio monobásico es 18 g/1 o menos, la di ogénea de Al en el recubrimiento de conversión bajo y el exceso local en masa por unidad voca el deterioro de la adhesión de pintura istencia a la corrosión. Cuando la concentrac mo es mayor de 200 g/1, la estabilidad de la sol versión química es baja y se forman precipitado ución de conversión química que se adhieren a l acero estañada, por lo que se provoca el deterio riencia y/o reducción de la adhesión de pint reacción de precipitación dura ctrólisis catódica y la masa por unidad de áre ificativamente con respecto a la variación sidad de corriente. El pH de la misma se puede agregar un ácido tal como ácido fosfórico fúrico o un álcali tal como hidróxido de sod ución de conversión química. La solución de co mica puede contener además un acelerador tal com l2, FeS04, NiS04, clorato de sodio o un nitri ución de ataque tal como ion flúor; y un tens como laurilsulfato de sodio o acetilenglicol .

Puesto que la corriente de cromado habit realiza a una velocidad de línea de 300 m/minuto S extremadamente alta en productividad, la alt conversión química novedosa para cromado puede abo preferencialmente a por lo menos la misma v segundos o menos como es tomado para el ual, y de manera más preferible de un segundo o la presente invención, con el fin de fo ubrimiento de conversión química, la inmersió ctrólisis catódica necesitan realizarse en la conversión química. La densidad de corriente du ctrólisis catódica necesita ser de 10 A/dm2 o o es debido a que cuando la densidad de corri or de 10 A/dm2, el intervalo de variación de la dad de áreas grande con respecto a la variació sidad de corriente y por lo tanto es difícil ase era estable la masa por unidad de área. Un proce como el recubrimiento y la electrólisis anó de utilizar para formar el recubrimiento de co mica además de la inmersión y electrólisis c a el recubrimiento, las reacciones de su luso si la temperatura de secado es menor crecimiento del recubrimiento de óxido de Sn s tar de manera segura y por lo tanto no es neces dad de calentamiento especial en un método de pr acuerdo con la presente invención. El motivo por crecimiento del recubrimiento de óxido de Sn s tar de manera segura a una temperatura reducida 60 °C no necesariamente está claro pero probable la introducción del componente Al en el recub era la formación de un recubrimiento de fosfato propiedades de barrera altas . En la presente in temperatura de secado se define como la tem ima de la lámina de acero durante el sec peratura de la solución de conversión feriblemente se ajusta a 70 °C o mayor dur ctrólisis catódica. Esto es debido a que cu feriblemente es de 85° C o menor.

El recubrimiento de conversión química, realiza como se describe en lo anterior, preferi ne una masa por unidad de área de 1.5 a 10 minos de P. La relación en masa (Al/P) de Al res el recubrimiento de conversión química preferi de 0.20 a 0.87. Esto es debido a que cuando la dad de área en términos de P es menor de 1.5 mg ación en masa (Al/P) es menor de 0.20, el ef tar la oxidación de superficie de la c estimiento que contiene Sn es insuficiente y se erioro de la apariencia y reducción de la adhe tura. Cuando la masa por unidad de área en térmi mayor de 10 mg/m , se produce falla cohesiva ubrimiento de conversión química y por lo t bable que se reduzca la adhesión de pintura de l Con el fin de permitir que la m dad de área en términos de P alcance 1.5 a 10 tiempo corto, la concentración de fosfato monobá minio preferiblemente es de 60 a 120 g/1. Con el mitir que la masa por unidad de área en termin anee 1.5 a 10 mg/m2 en una línea de alta veloci ctrólisis catódica es más preferible que la inme pH de la solución de conversión química se incre era forzada de modo tal que .los protones loc ea del límite entre la superficie de una estimiento que contiene estaño y la soluc versión química se consumen por generación de h eoso por electrólisis catódica.

En la presente invención, la soluc versión química no contiene Sn, el cual es costo tanto, un método para producir una lámina d Las siguientes láminas se utilizar erias primas : Láminas de acero A que son láminas d inadas en frío de bajo carbono con un espesor de inas de acero B que son láminas de acero lamin o al bajo carbono con un espesor de 0.2 mm erficies de las láminas de acero están revesti uel utilizando un baño Watts de manera que tie a por unidad de área de 100 mg/m2, y después se 00°C en una atmósfera que contiene 10 por ci umen de H2 y 90 por ciento en volumen de N2, por níquel está difundido.

Después de que se forman las capas de S láminas de acero A y B utilizando un estimiento con estaño disponible comercialme era que la masa por unidad de área de Sn es reflujo, se realiza electrólisis catódic sidad de corriente de 1 A/dm2 en una solución ac g/1 de carbonato de sodio a una temperatura de C. Después las láminas de acero A y B se lavan c espués cada una se somete a electrólisis catódic sidad de corriente por un tiempo como se muestr la 1 en una solución de conversión química que ti tidad monobásica de fosfato de aluminio, eraturas mostradas en la tabla 1, las láminas B se lavan con agua, se tuercen con rodillos to espués se secan a temperatura ambiente utiliz tilador común de manera tal que se forman recubr conversión química, por lo que se producen las eros 1 a 25 de láminas de acero estañadas. En la ero 13 , los recubrimientos de conversión quí man de manera tal que la inmersión se realiz as de revestimiento que contienen Sn, la m dad de área de los recubrimientos de conversión términos de P, la masa por unidad de área ubrimientos de conversión química en términos de ación en masa (Al/P) se determinan por los cionados antes. Las láminas de acero estañ lüan para apariencia inmediatamente después ducción, la cantidad de recubrimientos de óxido apariencia después de almacenamiento a largo esión de pintura y resistencia a la corrosión odos siguientes. Apariencia inmediatamente despué ducción: La apariencia de cada lámina de acero observa visualmente inmediatamente después ducción y después se evalúa de acuerdo c ándares siguientes. Una buena apariencia se e 0 A o B . tidad de precipitados polvosos en la super La cantidad de recubrimientos de óxido de riencia después de almacenamiento a largo plaz ina de acero estañada se almacena durante diez atmósfera que tiene una temperatura de 60 °C edad relativa de 70%, la apariencia de la m erva visualmente, la cantidad de los recubrimie do de Sn formada sobre la misma se determinan de que los recubrimientos de óxido de Sn se so ctrólisis a una densidad de corriente de 25 µ solución electrolítica de HBr 1/1000 N y se d carga requerida para reducción electroquímica ina de acero estañada se evalúa de acuerdo ándares siguientes. Una l mina de acero estañ e una cantidad pequeña de recubrimientos de oxi na buena apariencia después de almacenamiento D: una reducción de carga cm2 o más y una apariencia claramente amarillo.

Adhesión de pintura: Después de que se api tura epoxi-fenólica a algunas de las láminas d añadas inmediatemente después de la producción de se tiene una masa por unidad de área de 50 mg ina de acero estañada se hornea a 210 °C dur tos . Dos de las láminas de acero estañadas rec omeadas se apilan de manera que una película nylon queda interpuesta entre las sup ubiertas de las mismas . Después de que las dos acero estañadas se laminan bajo condiciones de como una presión de 2.94 x 105 Pa, una tempera °C y un tiempo de prensado de 30 segundos, el 1 divide en especímenes con una anchura de 5 ecimenes se miden para fuerza de adhesión con un stancialmente igual a un material cromado par dadas) .

C: 1.96 N (0.2 kgf) o. menos de 3.92 N. D: menos de 1.96 N (0.2 kgf).

Resistencia a la corrosión: Después de ica una pintura epoxi-fenólica a cada lámina d añada de manera que tiene una masa por unidad de mg/dm , la lámina de acero estañada se hornea ante 10 minutos. La lámina de acero estañada se jugo de tomate disponible comercialmente a 60 °C Z días y después se evalúa visualmente para de el recubrimiento de ha desprendido y si está rumbre. Una lámina de acero estañada que tiene u istencia a la corrosión se clasifica como A o B.

A: no hay recubrimiento descortez rumbre .

G? (D Condiciones de electrólisis Secado O catódica (inmersión) H- P> Densidad de Temperatura Temperatura alcanzada pH corriente Tiempo (s) Sistema PJ <ÜC) <A/dm*) PJ 1.74 70 Ventilador Temperatura ambiente O O 1.97 70 Ventilador Temperatura ambiente ^ O 2.C8 70 Ventilador Temperatura ambiente w H- 2.12 60 Ventilador Temperatura ambiente O 3 1.60 70 Ventilador Temperatura ambiente I 1.74 50 Ventilador Temperatura ambiente i 1.80 50 OS Ventilador Temperatura ambiente 1.30 50 0.5 Ventilador Temperatura ambiente 1.30 0.5 Ventilador Temperatura ambiente 1.69 50 0.5 Ventilador Temperatura ambiente 1.74 70 Ventilador Temperatura ambiente Tat Z APLICABILIDAD INDUSTRIAL De acuerdo con la presente invención, s ducir la siguiente lámina: una lámina de acero es capaz de evitar el deterioro de aparienci cción de adhesión de pintura debido a la oxida erficie de una capa de revestimiento de est lizar Cr, lo cual provoca problemas ambiéntale de someter a conversión química a bajo cos brimiento de conversión química de una lámina d añada de acuerdo con la presente invención s ar a una velocidad de línea elevada de 300 · o se forma por cromado actual. Esta es u tribución a la industria.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para producir una lámina d añada, que comprende formar una capa de reves contiene Sn sobre por lo menos una superfici ina de acero de manera que la masa por unidad de es de 0.05 a 20 g/m2, sumergir la lámina de acer ución de conversión química la cual contiene más g/1 o menos de fosfato de aluminio monobásico y ne un pH de 1.5 a 2.4 o someter a electrólisis lámina de acero a una densidad actual de 10 os de la solución de conversión química, y s ina de acero para formar un recubrimiento de co mica. 2. Método como se describe vindicación 1, en donde la capa de revestimie conversión química se ajusta a 70 °C o mayo 5. Lámina ele acero estañada producida odo como se describe en cualquiera d indicaciones 1 a 4. 6. Lámina de acero estañada como se desc reivindicación 5, en donde el recubrimie versión química tiene una masa por unidad de áre ? mg/m2 en términos de P y la relación en masa ( respecto a P en el recubrimiento de conversión de 0.20 a 0.87. 7. Solución de conversión química que t de 1.5 a 2.4, que contiene más de 18 a 200 g/1 fosfato monobásico de aluminio.