DE4022361A1 - Verzinntes stahlblech mit einer chromdoppelschicht und einem copolyesterharzlaminat, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung - Google Patents
Verzinntes stahlblech mit einer chromdoppelschicht und einem copolyesterharzlaminat, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einer Copoly
esterharzfolie laminiertes Stahlblech, das ausgezeichnete
Korrosionsbeständigkeit nach starker Formung aufweist, und
ein Verfahren zu seiner Herstellung. Die vorliegende Erfin
dung betrifft ein mit einer Copolyesterharzfolie laminiertes
Stahlblech, das Doppelschichten aufweist. Die Doppelschich
ten umfassen eine untere Schicht aus metallischem Chrom und
eine obere Schicht aus hydratisiertem Chromoxid (TFS-Film
tin free steel-Film) auf einem verzinnten Stahlblech, das
durch den Zustand der Zinnschicht gekennzeichnet ist. Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung die
ses mit einer Copolyesterharzfolie laminierten Stahlblechs,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Stahlblech unter
eingeschränkten Bedingungen elektrolytisch (galvanisch)
verzinnt, den vorgenannten TFS-Film sowohl auf der Zinn
schicht als auch auf der freien Oberfläche des Stahlblechs
ausbildet und sodann die Copolyesterharzfolie auf eine oder
beide Seiten des oberflächenbehandelten Stahlblechs auf
bringt, wobei das Stahlblech.direkt vor der Laminierung der
Copolyesterharzfolie auf eine Temperatur oberhalb des
Schmelzpunkts von Zinn erhitzt worden ist.
Gegenwärtig werden Metallbleche, wie galvanisch verzinntes
Blech, zinnfreier Stahl und Aluminiumbleche in großem Umfang
für Dosenmaterial verwendet, nachdem sie mindestens einmal
mit einem Lack beschichtet worden sind. Diese Lackbeschich
tung ist vom Energiestandpunkt her nachteilig, da die Aus
härtung des Lacks eine signifikante Zeitspanne erfordert und
während des Aushärtungsprozesses große Volumina an Lösungs
mittel freigesetzt werden, die in einem zweiten Ofen ver
brannt werden müssen, um eine Luftverschmutzung zu verhin
dern.
Kürzlich wurde versucht, eine Folie aus einem thermoplasti
schen Kunstharz auf ein Metallblech zu laminieren, um diese
Probleme zu vermeiden. Beispiele für diese Verfahren sind
aus JP-B-3 676/86, JP-B-47 103/85, JP-A-1 49 341/86 und JP-A-
2 49 331/89 bekannt.
Aus der JP-B-3676/85 ist ein Verfahren zur Laminierung einer
Polyesterharzfolie auf ein verzinntes Stahlblech bekannt,
bei dem eine vorläufige Laminierung der Polyesterharzfolie
auf ein verzinntes Stahlblech bei einer Temperatur unterhalb
des Schmelzpunkts von Zinn erfolgt und das Laminat bei einer
Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts von Zinn nochmals er
hitzt wird, um die Folie vollständig an das verzinnte Stahl
blech zu binden.
Aus der JP-B-47 103/85 ist ein Verfahren zur Laminierung
einer kristallinen polyesterharzfolie auf ein Metallblech
bekannt, z. B. ein zinnfreies Stahlblech oder ein galvanisch
verzinntes Blech, bei dem das Blech auf eine Temperatur
oberhalb des Schmelzpunkts der Polyesterharzfolie erhitzt
und unmittelbar danach das Laminat rasch abgekühlt wird.
Aus den JP-A-1 49 341/86 und JP-A-2 49 331/89 ist ein Verfahren
zur Laminierung einer Polyesterharzfolie, die mit einem spe
ziellen Kleber vorbeschichtet ist, z. B. einem Epoxidharz,
das ein Härtungsmittel enthält, auf ein Metallblech, wie
zinnfreies Stahlblech oder galvanisch verzinntes Blech, be
kannt. Bei diesem Verfahren wird das Blech auf eine Tempera
tur unterhalb oder oberhalb des Schmelzpunktes der Poly
esterharzfolie erhitzt.
Das galvanisch verzinnte Blech, das mit der Polyesterharzfo
lie beschichtet ist, das nach den vorgenannten Veröffentli
chungen erhältlich ist, ist nicht für Anwendungen geeignet,
bei denen ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit nach star
ker Formung verlangt wird, weil die Haftfestigkeit der Poly
esterharzfolie nach der Formung schlechter ist, als die des
mit der Polyesterharzfolie laminierten zinnfreien Stahl
blechs. Insbesondere bei dem galvanisch verzinnten Blech,
bei dem die Polyesterharzfolie bei einer Temperatur oberhalb
des Schmelzpunkts von Zinn laminiert wird, ist die Haftfe
stigkeit der Polyesterharzfolie nach starker Formung ziem
lich schlecht. Es wird angenommen, daß die Haftfestigkeit
zwischen der Zinnschicht und der oberhalb der Zinnschicht
liegenden metallischen Chromschicht schlecht wird durch das
Schmelzen der Zinnschicht oder einer Eisenzinn-Legierungs
schicht, die durch Erhitzen während der Laminierung der Po
lyesterharzfolie gebildet wird und die durch starke Formung
zerstört wird. Bei dem galvanisch verzinnten Blech, auf das
die Polyesterharzfolie bei Temperaturen unterhalb des
Schmelzpunkts von Zinn laminiert wird, schält sich die lami
nierte Polyesterharzfolie leicht bei starker Formung ab, so
gar wenn der TFS-Film auf einer aufgetragenen Zinnschicht
gebildet wird, weil die Haftfestigkeit der Zinnschicht auf
der metallischen Chromschicht schlecht ist, die auf der
Zinnschicht gebildet wird, verglichen mit der Haftfestigkeit
der metallischen Chromschicht auf der Oberfläche eines zinn
freien Stahlblechs.
Auf der anderen Seite wird bei einem mit einer Polyester
harzfolie laminierten zinnfreien Stahlblech, das nach einem
der vorgenannten Veröffentlichungen hergestellt wurde, die
Polyesterharzfolie, sofern sie eine hervorragende Formbar
keit besitzt, nicht durch starke Formung abgeschält. Bei
Verfahren, bei denen die Polyesterharzfolie auf zinnfreies
Stahlblech laminiert wird, oder ein mit einer Polyesterharz
folie beschichtetes zinnfreies Stahlblech verformt wird,
können jedoch Verunreinigungen wie Staub und Stahlpulver in
die Grenzschicht zwischen der laminierten Polyesterharzfolie
und der Oberfläche des zinnfreien Stahlblechs gelangen, oder
sie können auf der Oberfläche der Polyesterharzfolie haften.
Diese Verunreinigungen können Ausgangspunkt für die Entste
hung vieler Risse in der laminierten Polyesterharzfolie wäh
rend intensiver Formung sein. Diese Risse beeinträchtigen
die Korrosionsbeständigkeit des mit der Polyesterharzfolie
laminierten zinnfreien Stahlblechs. Wenn z. B. korrodierende
Getränke, wie carbonisierte Getränke oder Sportgetränke in
tiefgezogene Dosen abgefüllt werden, die aus mit Polyester
harzfolie laminiertem zinnfreien Stahlblech hergestellt wor
den sind und die dann für ungefähr einen Monat bei Raumtem
peratur gelagert werden, können Perforationen aus vielen
Rissen in der laminierten Polyesterharzfolie des geformten
Teils der Dosen entstehen. Der TFS-Film verhindert nämlich
nicht die elektrochemische Korrosion des durch intensive
Formung freigelegten Stahlgrundwerkstoffs.
Somit ist unverzinntes Stahlblech, das mit einer Polyester
harzfolie beschichtet ist, nicht für Anwendungen geeignet,
bei denen es auf ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit nach
intensiver Formung ankommt. Wenn das mit einer
Polyesterharzfolie laminierte zinnfreie Stahlblech für die
vorstehend beschriebenen Verwendungen benutzt wird, müssen
die Bedingungen des Verfahrens zur Laminierung der Poly
esterharzfolie auf dem zinnfreien Stahlblech und der Formung
des mit dem Polyesterharz laminierten zinnfreien Stahlblechs
hinreichend kontrolliert werden, um die Zumischung der Ver
unreinigungen in das mit der Polyesterharzfolie laminierte
zinnfreie Stahlblech zu verhindern.
Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch die
Laminierung einer Copolyesterharzfolie auf ein oberflächen
behandeltes Stahlblech gelöst werden. Das oberflächenbehan
delte Stahlblech weist eine Doppelschicht auf, nämlich eine
untere Schicht aus metallischem Chrom und eine obere Schicht
aus hydratisiertem Chromoxid auf verzinntem Stahlblech, wo
bei 5 bis 40% der Oberfläche des Stahlblechs mit Zinn be
deckt sind und der Abstand zwischen den aufgetragenen Zinn
partikeln 0,5 bis 50µm beträgt.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch La
minierung der Copolyesterharzfolie bei einer Temperatur
oberhalb des Schmelzpunkts von Zinn auf das oberflächenbe
handelte Stahlblech gelöst werden. Das Stahlblech wird unter
eingeschränkten Bedingungen mit Zinn elektrolytisch be
schichtet, wobei der Elektrolyt (d. h. das Bad) durch einen
geringeren Gehalt an Additiven gekennzeichnet ist, vergli
chen mit der Menge an Additiven in einem konventionellen
Verzinnungselektrolyten. Sodann wird die Doppelschicht ein
heitlich auf der Zinnschicht und der ungeschützten
Stahloberfläche ausgebildet.
Ein wichtiges Merkmal des Stahlblechs der Erfindung ist fol
gendes:
Die Zinnschicht ist nach der Verzinnung unregelmäßig auf dem
Stahlblech verteilt, und das metallische Chrom ist sowohl
auf der Oberfläche der Zinnschicht aufgetragen, als auch auf
der verbleibenden freien Stahlblechoberfläche, die nicht
verzinnt ist. Die Oberfläche des metallischen Chroms ist
einheitlich mit hydratisiertem Chromoxid bedeckt. Es wird
angenommen, daß das oberflächenbehandelte Stahlblech, das
als Grundwerkstoff für die Laminierung der Polyesterharzfo
lie verwendet wird, eine "Hybrid"-Oberfläche aus zinnfreiem
Stahlblech und einem verzinnten Stahlblech ist, wodurch die
vorgenannten Nachteile und Probleme beseitigt werden, wäh
rend die Vorteile und Verbesserungen der oberflächenbehan
delten Stahlbleche erhalten bleiben.
Das mit einer Copolyesterharzfolie laminierte, partiell
verzinnte und mit einer Doppelschicht versehene Stahlblech
der Erfindung kann für Anwendungen eingesetzt werden, bei
denen ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit nach intensiver
Formung, besonders Grübchenkorrosionsbeständigkeit, gefor
dert ist. Beispiele sind tiefgezogene Dosen, gezogene und
nachgezogene Dosen, gezogene und reckgeformte Dosen, gezo
gene und teilweise abgestreckte Dosen, die eine große Dosen
höhe und ein hohes Zugverhältnis aufweisen, und Dosenenden,
an denen eine Lasche zum leichten Öffnen angebracht ist. Das
Stahlblech der Erfindung ist besonders für Dosenmaterialien
geeignet, die mit korrodierendem Inhalt, wie carbonisierten
Getränken, Säften und Sportgetränken in Berührung kommen.
Das Stahlblech der Erfindung kann weiter für Schraubdeckel
und Kronenkorken benutzt werden, die mit korrodierendem In
halt in Kontakt stehen.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt vergrößert schematisch in Draufsicht das er
findungsgemäß oberflächenbehandelte Stahlblech, das
als Grundwerkstoff für die Laminierung verwendet
wird. (a) ist ein verzinnter Bereich, (b) ist ein
nicht verzinnter Bereich und (a) und (b) sind mit
Doppelschichten aus einer unteren Schicht aus metal
lischem Chrom und einer oberen Schicht aus hydrati
siertem Chromoxid beschichtet.
Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Menge des Additivs
im Verzinnungselektrolyten und dem Beschichtungsver
hältnis der Stahlblechoberfläche durch aufgetragenes
Zinn.
Unter dem Gesichtspunkt der Haftfestigkeit der laminierten
Copolyesterharzfolie und der Korrosionsbeständigkeit nach
intensiver Formung ist es erfindungsgemäß unerläßlich, daß
das oberflächenbehandelte Stahlblech, das als Grundwerkstoff
für die Copolyesterharzfolie dient, folgende Merkmale auf
weist:
- 1) 5 bis 40% der Oberfläche des Stahlblechs sind verzinnt;
- 2) der Abstand zwischen den Zinnpartikeln bzw. Zinnberei chen beträgt 0,5 bis 50µm;
- 3) der Flächenauftrag an Zinn beträgt 200 bis 4300 mg/m2;
- 4) die Oberfläche des verzinnten Stahlblechs, das die Ei genschaften (1) bis (3) hat, ist gleichmäßig mit einem TFS-Film beschichtet, der aus einer unteren Schicht aus metallischem Chrom und einer oberen Schicht aus hydrati siertem Chromoxid besteht; und
- 5) die Menge an metallischem Chrom und hydratisierten Chromoxid - berechnet als Chrom - beträgt 30 bis 300 mg/m2 bzw. 5 bis 30 mg/m2 in dem TFS-Film.
Sofern das Beschichtungsverhältnis der Stahlblechoberfläche
durch Zinn unterhalb von 5% liegt, d. h., daß der Abstand
zwischen den Zinnpartikeln mehr als 50µm beträgt und das
Stahlblech beinahe ausschließlich mit dem TFS-Film bedeckt
ist, wird die Korrosion des Stahlblechs nach intensiver For
mung durch Risse in der laminierten Copolyesterharzfolie be
schleunigt. Der Bereich nimmt ab, der mit die Korrosion ef
fektiv verhinderndem Zinn beschichtet ist. Erfindungsgemäß
soll der Flächenauftrag an Zinn auch nicht unterhalb von
200 mg/m2 liegen, weil die Korrosion des Stahlblechs nicht ef
fektiv durch aufgetragenes Zinn verhindert wird, selbst wenn
eine exzellente Haftfestigkeit der Copolyesterharzfolie auf
dem Grundwerkstoff erreicht wird. Wenn andererseits das Be
schichtungsverhältnis der Stahloberfläche durch Zinn ober
halb von 40% liegt und der Abstand zwischen den Zinnparti
keln weniger als 0,5µm beträgt, kann die Copolyesterharzfo
lie leicht durch intensive Formung abgeschält werden, auch
wenn die Korrosion des Stahlblechs durch die Zunahme des
verzinnten Bereiches effektiv verhindert wird. Bei einem
Flächenauftrag von Zinn oberhalb von 4300 mg/m2 wird die
Haftfestigkeit der Copolyesterharzfolie ziemlich schlecht.
Aus den vorgenannten Gründen soll deshalb das Stahlblech der
Erfindung vor der Bildung des TFS-Films die Bedingungen (1)
bis (3) erfüllen. Besonders bevorzugt ist ein Beschichtungs
verhältnis der Stahlblechoberfläche durch Zinn von 10 bis 30%
und der Abstand zwischen aufgetragenen Zinnpartikeln
(Zinnbereichen) beträgt 2 bis 20µm und der Zinnflächenauf
trag 1000 bis 3000 mg/m2.
Es ist erfindungsgemäß unerläßlich, daß das verzinnte Stahl
blech, das die vorgenannten Merkmale aufweist, gleichmäßig
mit einem TFS-Film bedeckt ist, der metallisches Chrom und
hydratisiertes Chromoxid umfaßt. Vorzugsweise soll die Menge
an metallischem Chrom und hydratisiertem Chromoxid - berech
net als Chrom - in dem TFS-Film, der auf dem verzinnten
Stahlblech gebildet wird, in dem Bereich von 30 bis
300 mg/m2 bzw. 5 bis 30 mg/m2 liegen und noch besser im Bereich
von 5 bis 200 mg/m2 bzw. 7 bis 20 mg/m2.
Wenn die Menge an Chrom in dem hydratisierten Chromoxid
oberhalb von 30 mg/m2 oder unterhalb von 5 mg/m2 liegt, wird
die Haftfestigkeit der Copolyesterharzfolie in intensiv ge
formten Bereichen des Stahlblechs ziemlich schlecht. Beson
ders unterhalb von 5 mg/m2 an Chrom in dem hydratisierten
Chromoxid wird die Korrosionsbeständigkeit in Bereichen, die
nur mit dem TFS-Film beschichtet sind, ziemlich schlecht.
Sofern die Menge an metallischem Chrom unterhalb von
30 mg/m2 liegt, wird die Korrosionsbeständigkeit in den Be
reichen schlecht, die nur mit dem TFS-Film bedeckt sind,
selbst wenn die Menge an Chrom in dem hydratisierten Chrom
oxid im Bereich von 5 bis 30 mg/m2 liegt. Ein Auftrag von
mehr als 300 mg/m2 an metallischem Chrom ist bei der konti
nuierlichen Herstellung des mit der Copolyesterharzfolie la
minierten Stahlblechs bei hoher Geschwindigkeit weniger ge
eignet, obwohl die Haftfestigkeit der Copolyesterharzfolie
nicht nennenswert schlechter wird.
Das Stahlblech, das als Grundwerkstoff für die Laminierung
mit der Copolyesterharzfolie benutzt wird, kann leicht durch
folgende Schritte hergestellt werden: Entfettung mit Alkali
und Behandlung (Beizen) mit einer Säure, Spülen mit Wasser,
Galvanisieren mit Zinn mit einem speziellen Elektrolyten,
Spülen mit Wasser, Auftragen des TFS-Films, Spülen mit Was
ser und anschließendes Trocknen.
Zur Herstellung des verzinnten Stahlblechs mit den vorge
nannten Merkmalen wird das Stahlblech verzinnt unter Verwen
dung eines Elektrolyten der nachfolgenden Zusammensetzung
bei einer Kathodenstromdichte von 15 bis 40 A/dm2 und bei
einer Elektrolyttemperatur von 40 bis 60°C, wie sie für üb
liche galvanische Verzinnungen Anwendung findet.
Zusammensetzung des Verzinnungselektrolyten:
Konzentration von Zinn(II)-sulfat | |
20 bis 100 g/l | |
Konzentration der Phenolsulfonsäure | 20 bis 80 g/l |
Additivkonzentration | 0,05 bis 0,12 g/l |
Ethoxyliertes α-Naphthol (MG: 189,2, Handelsname "EN") oder
ethoxylierte α-Naphtholsulfonsäure (MG 269,2, Handelsname
"ENSA") werden als Additive für den Verzinnungselektrolyten
verwendet.
Um ein verzinntes Stahlblech mit den vorstehend beschriebe
nen Merkmalen zu erhalten, ist die Konzentration der Addi
tive im Verzinnungselektrolyten von großer Bedeutung.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, steigt das Beschichtungsverhält
nis der Oberfläche des Stahlblechs mit Zinn mit zunehmender
Konzentration des Additivs an. Unterhalb von etwa 0,12 g/l
Additiv liegt das Beschichtungsverhältnis der Stahloberflä
che durch Zinn unterhalb von 40%. Eine Additivkonzentration
von unter 0,05 g/l im Verzinnungselektrolyten ist für das
Stahlblech der Erfindung nicht geeignet, weil die Haftfe
stigkeit der Zinnschicht auf dem Stahlblech schlecht wird
und die Zinnschicht leicht von der Oberfläche des Stahl
blechs durch Kontakt mit der Leiterwalze oder der Reduzier
walze in der Galvanisierungssektion abgeschält wird. Bei
einer Additivkonzentration von mehr als etwa 0,12 g/l wird
selbst dann keine ausgezeichnete Haftfestigkeit der Copoly
esterharzfolie auf dem Stahlblech erhalten, wenn der TFS-
Film gleichmäßig auf dem verzinnten Stahlblech gebildet
wird, weil der größere Teil des Stahlblechs einheitlich mit
Zinn bedeckt ist.
Aus der US-PS 48 16 348 ist ein Stahlblech bekannt, dessen
Oberfläche zu 30 bis 80% mit Zinn bedeckt ist und das einen
effektiven Durchmesser von unregelmäßig beschichteten Berei
chen von 0,5 bis 20µm aufweist. Dieser Durchmesser ist als
der Durchmesser eines Kreises definiert, der einen dem be
schichteten Bereich an Fläche identischen Bereich um
schreibt. Dieses Stahlblech wird dadurch erhalten, daß ein
Verzinnungselektrolyt verwendet wird, der 30 bis 80 g/l
Zinn(II)-sulfat, 15 bis 60 g/l einer Säure, wie Schwefel
säure, und 0,2 bis 2 g/l ethoxyliertes α-Naphthol als Addi
tiv enthält. Die Elektrolyse wird bei einer Kathodenstrom
dichte von 2 bis 10 A/dm2 und bei einer Elektrolyttemperatur
von 40 bis 60-C durchgeführt. Versuche haben ergeben, daß
das nach diesem Verfahren erhaltene verzinnte Stahlblech
eine schlechte Haftfestigkeit der laminierten Copolyester
harzfolie aufweist, selbst wenn der TFS-Film einheitlich
ausgebildet wird, weil das aufgetragene Zinn in großen Klum
pen vorliegt und der gebildete TFS-Film durch Schmelzen der
Zinnschicht zerstört wird. Außerdem ist die Produktivität
dieses Verfahrens schlecht, weil hier eine niedrige Strom
dichte unerläßlich ist.
Das verzinnte Stahlblech der Erfindung, das unter den vorge
nannten Bedingungen hergestellt wird, wird erfindungsgemäß
mit einem TFS-Film beschichtet. Für die Bildung des TFS-
Films auf dem verzinnten Stahlblech können die beiden fol
genden Verfahren benutzt werden:
- 1) Ein Zweischritt-Verfahren, bei dem zunächst metallisches Chrom aufgetragen und dann hydratisiertes Chromoxid auf der Chromschicht gebildet wird.
- 2) Ein Einschritt-Verfahren, bei dem der TFS-Film gleich zeitig auf dem verzinnten Stahlblech gebildet wird. Das Einschritt-Verfahren hat den Vorteil, daß weniger Ausrü stung benötigt wird.
Erfindungsgemäß wird der TFS-Film auf dem verzinnten Stahl
blech durch kathodische Elektrolyse in einem Elektrolyten
gebildet, der 50 bis 100 g/l Chromsäure und eine optimale
Menge an Additiven, wie Fluorverbindungen und/oder Schwefel
säure enthält. Die Elektrolyse wird bei einer Kathodenstrom
dichte von 40 bis 80 A/dm2 und bei einer Elektrolyttempera
tur von 40 bis 60°C durchgeführt. Vorzugsweise wird bei
einer höheren Stromdichte gearbeitet, um einen möglichst
gleichmäßigen TFS-Film zu erhalten.
Vorzugsweise beträgt die Menge der Schwefelsäure und/oder
der Fluorverbindung, die zu der Chromsäurelösung gegeben
wird, 1 bis 5% der Chromsäure. Als Fluorverbindung können
Fluorwasserstoffsäure, Fluoroborsäure, Fluorokieselsäure,
Ammoniumbifluorid, Alkalimetallbifluoride, Ammoniumfluorid,
Alkalimetallfluoride, Ammoniumfluoroborat, Alkalimetallfluo
roborate, Ammoniumhexafluorosilikat und Alkalimetallfluoro
silikate verwendet werden.
Die Copolyesterharzfolie kann nach bekannten Verfahren her
gestellt werden und ein Copolyesterharz umfassen, das aus 75
bis 99 Mol-% Polyethylenterephthalat und 1 bis 25 Mol-%
eines Polyesterharzes besteht. Das Polyesterharz kann durch
Veresterung von mindestens einer gesättigten Polycarbonsäure
mit mindestens einem gesättigten Polyalkohol hergestellt
werden.
Spezielle Beispiele für gesättigte Polycarbonsäuren sind
Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Bernstein
säure, Azelainsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Diphenylcar
bonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicar
bonsäure und Trimellitsäureanhydrid.
Spezielle Beispiele für gesättigte Polyalkohole sind Ethy
lenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol,
Propylenglykol, Polytetramethylenglykol, Trimethylenglykol,
Triethylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol,
Trimethylolpropan und Pentaerythrit.
Weiter ist die Verwendung von biaxial orientierten Copoly
esterharzfolien unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit und
der Permeabilitätsresistenz vorteilhaft.
Gegebenenfalls können bei der Herstellung der Copolyester
harzfolie Additive wie Antioxidantien, Stabilisatoren, Pig
mente, Antistatikmittel, Gleitmittel und Korrosionsinhibito
ren hinzugefügt werden.
Die Stärke der Copolyesterharzfolie, die in der vorliegenden
Erfindung benutzt wird, sollte 5 bis 50µm betragen. Wenn
die Stärke der Copolyesterharzfolie unterhalb von 5µm
liegt, wird keine gute Korrosionsbeständigkeit des laminier
ten Stahlblechs erhalten und die kontinuierliche Laminierung
der dünnen Copolyesterharzfolie auf das oberflächenbehan
delte Stahlblech wird ziemlich schwierig. Eine Folie, die
eine Stärke von mehr als 50µm aufweist, ist aus wirtschaft
lichen Gründen nicht vertretbar, weil diese Folie teuerer
ist als ein Epoxyphenolharz, das in der Dosenindustrie weite
Anwendung findet.
Weiter ist es unter dem Gesichtspunkt der Fadenkorrosionsbe
ständigkeit des mit einer Copolyesterharzfolie beschichteten
Stahlblechs der Erfindung vorteilhaft, daß die eine Seite
der Copolyesterharzfolie, die mit dem oberflächenbehandelten
Stahlblech in Kontakt steht, mit 0,1 bis 5,0 g/m2 eines
Kunstharzes beschichtet ist, das mindestens eine Epoxid-,
Hydroxyl-, Amid-, Ester-, Carboxyl-, Urethan-, Acryl- oder
Aminogruppe enthält. Typische Beispiele für derartige Kunst
harze sind Epoxyharze, Polyamide, Polyesterharze, modifi
zierte Vinylpolymere, Urethanharze, Acrylharze und Harn
stoffharze.
Vorzugsweise wird das Kunststoffharz so gleichmäßig und dünn
wie möglich auf eine Seite der Copolyesterharzfolie aufge
tragen. Der Grund liegt darin, daß die Haftfestigkeit der
Kunstharzschicht auf dem oberflächenbehandelten Stahlblech
und der Copolyesterharzfolie mit zunehmender Dicke des
Kunstharzes allmählich schlechter wird. Es ist jedoch sehr
schwierig, die Copolyesterharzfolie mit einer Menge des
Kunstharzes gleichmäßig zu beschichten, die unterhalb von
0,1 g/m2 liegt. Wenn die Menge des Kunstharzes oberhalb von
5,0 g/m2 liegt, wird die Haftfestigkeit der Copolyesterharz
folie auf dem oberflächenbehandelten Stahlblech ziemlich
schlecht in stark geformten Bereichen des Stahlblechs.
Vorzugsweise wird das Kunstharz mit einem Lösungsmittel ver
dünnt und sodann mit Walzen oder durch Sprühen so aufgetra
gen, daß auf der Copolyesterharzfolie eine einheitliche und
dünne Kunstharzschicht entsteht. Wenn die Trocknungstempera
tur des Kunstharzes, das durch ein Lösungsmittel verdünnt
und auf einer Seite der Copolyesterharzfolie aufgetragen
worden ist, unterhalb von 60°C liegt, ist eine lange Zeit
spanne für die Entfernung des Lösungsmittels nötig, und die
gebildete Kunststoffschicht wird klebrig. Wenn die Trock
nungstemperatur oberhalb von 150°C liegt, wird die chemische
Reaktion des Kunstharzes auf der Copolyesterharzfolie be
schleunigt, und die Haftfestigkeit des Kunstharzes an dem
oberflächenbehandelten Stahlblech wird ziemlich schlecht.
Die Trocknungszeit der Kunstharzlösung, die auf der Copoly
esterharzfolie aufgetragen worden ist, beträgt vorzugsweise
5 bis 30 Sekunden bei einer Temperatur von 60 bis 150°C.
Wenn die Trocknungszeit weniger als 5 Sekunden beträgt, wird
das Lösungsmittel nicht ausreichend entfernt. Auf der ande
ren Seite ist eine Trocknungszeit von mehr als 30 Sekunden
nicht wirtschaftlich.
Es ist normalerweise nicht möglich, die Polyesterharzfolie
auf eine elektrolytisch aufgebrachte Zinnschicht zu laminie
ren, die auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts von
Zinn erhitzt worden ist, weil die Zinnschicht geschmolzen
ist. Die Laminierung der Polyesterharzfolie auf das oberflä
chenbehandelte Stahlblech, das auf eine Temperatur oberhalb
des Schmelzpunktes von Zinn erhitzt worden ist, kann jedoch
ausgeführt werden, weil die Zinnschicht, die in verteilter
Form vorliegt, beim Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb
des Schmelzpunktes von Zinn nicht kontinuierlich fließt.
Deswegen kann in der vorliegenden Erfindung eine Copoly
esterharzfolie verwendet werden, die einen höheren Schmelz
punkt als Zinn besitzt. Wenn jedoch die Copolyesterharzfolie
auf das oberflächenbehandelte Stahlblech laminiert wird, das
auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts erhitzt wor
den ist (Tm) +50°C, wird das mit der Copolyesterharzfolie
laminierte Stahlblech nach Formung keine ausgezeichnete Kor
rosionsbeständigkeit besitzen, weil eine große Menge an
nicht-kristalliner Copolyesterharzschicht an der Grenzfläche
zwischen einer biaxial orientierten Copolyesterharzschicht
und dem oberflächenbehandelten Stahlblech gebildet wird.
Wenn die Laminierungstemperatur andererseits unterhalb von
Tm liegt, kann die laminierte Copolyesterharzfolie leicht
bei intensiver Formung abgeschält werden. Es ist deshalb in
der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß die
Copolyesterharzfolie auf das oberflächenbehandelte Stahl
blech laminiert wird, das auf eine Temperatur zwischen Tm
und Tm +50°C und oberhalb des Schmelzpunktes von Zinn er
hitzt worden ist.
In der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zum Erhitzen
des oberflächenbehandelten Stahlblechs, auf das die Copoly
esterharzfolie laminiert wird, nicht besonders kritisch. Für
die kontinuierliche und stabile Herstellung des mit einer
Copolyesterharzfolie laminierten Stahlblechs der Erfindung
sind zum Erhitzen des Stahlblechs bei hoher Produktionsge
schwindigkeit jedoch folgende Verfahren besonders geeignet:
Konduktionserhitzung durch eine Walze, die durch Induktion
beheizt wird und
Induktionserhitzung und/oder Widerstandserhitzen.
Diese Verfahren werden benutzt, um die Zinnschicht bei der
Herstellung wieder zu verflüssigen. Sie sind als Verfahren
zum Erhitzen des Stahlblechs besonders geeignet, weil das
oberflächenbehandelte Stahlblech schnell erhitzt und die
Temperatur des oberflächenbehandelten Stahlblechs leicht
kontrolliert werden kann. Es ist erfindungsgemäß weiterhin
wünschenswert, daß das Erhitzen mit einer Walze, die durch
Heißdampf erhitzt wird, oder das Erhitzen in einem elektri
schen Ofen als zusätzliche Verfahren zum Vorheizen des zu
laminierenden oberflächenbehandelten Stahlblechs benutzt
werden können.
Das Verfahren zum Kühlen nach der Laminierung der Copoly
esterharzfolie auf das oberflächenbehandelte Stahlblech ist
nicht auf schnelles Kühlen oder allmähliches Kühlen be
schränkt, weil die geringe Menge der nicht-kristallinen Co
polyesterharzschicht nur an der Grenzschicht zwischen der
biaxial orientierten Copolyesterharzfolie und dem oberflä
chenbehandelten Stahlblech gebildet wird. Außerdem werden
die erhaltenen charakteristischen Merkmale durch keines der
beiden Verfahren verändert, wenn die Laminierungstemperatur
nicht wesentlich höher ist als Tm.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer Stärke von 0,21 mm
wurde in einer Lösung von 70 g/l Natriumhydroxid elektroly
tisch entfettet und dann mit einer Lösung von 100 g/l Schwe
felsäure behandelt. Das Stahlblech wurde sodann mit Wasser
gespült und hierauf mit Zinn unter folgenden Bedingungen (A)
galvanisiert. Das verzinnte Stahlblech wurde danach mit Was
ser gespült und dann unter folgenden Bedingungen (B) zur
Bildung des TFS-Films kathodisch behandelt, sodann mit Was
ser wieder gewaschen und schließlich getrocknet.
Danach wurde eine biaxial orientierte Copolyesterharzfolie
mit den in (C) gezeigten Eigenschaften auf beide Oberflächen
des erhaltenen Stahlblechs unter den Bedingungen (D) lami
niert.
(A) Bedingungen für die Verzinnung | |
Zusammensetzung des Verzinnungselektrolyten | |
SnSO₄|80 g/l | |
Phenolsulfonsäure (65%ige Lösung) | 60 g/l |
Ethoxyliertes α-Naphthol | 0,06 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 45°C |
Kathodenstromdichte | 20 A/dm² |
Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten | 300 m/min |
Zinn-Flächenauftrag | 1300 mg/m² |
(B) Bedingungen zur Bildung des TFS-Films | |
Zusammensetzung des Elektrolyten | |
CrO₃|50 g/l | |
H₂SO₄ | 0,5 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 50°C |
Kathodenstromdichte | 40 A/dm² |
Menge an metallischem Chrom | 95 mg/m² |
Menge an Cr in dem hydratisierten Chromoxid | 11 mg/m² |
(C) Eigenschaften der Copolyesterharzfolie | |
Stärke|25 µm | |
Schmelzpunkt | 240°C |
Brechungsindices in allen planaren Dimensionen | 1,6598 |
Brechungsindex senkrecht zur Folie | 1,5175 |
Art des Gleitmittels | SiO₂ |
durchschnittliche Teilchengröße des Gleitmittels | 1,5 µm |
Menge des Gleitmittels, bezogen auf das Gewicht des Copolyesterharzes | 0,07 Gew.-% |
Zusammensetzung der Kunstharz-Vorbeschichtung | |
Epoxidharz | |
80 Teile | |
Resolharz aus p-Kresol | 20 Teile |
Trocknungstemperatur des Kunstharzes | 120°C |
Flächenauftrag der Kunstharzvorbeschichtung nach dem Trocknen | 0,25 g/m² |
Verfahren zum Erhitzen des Stahlblechs:
durch Induktionserhitzen beheizte Walze
Temperatur des Stahlblechs unmittelbar vor dem Laminieren: 260°C
Verfahren zum Kühlen nach dem Laminieren: rasches Abkühlen mit Wasser
Temperatur des Stahlblechs unmittelbar vor dem Laminieren: 260°C
Verfahren zum Kühlen nach dem Laminieren: rasches Abkühlen mit Wasser
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde unter
den gleichen Bedingungen (A) wie in Beispiel 1 mit
2700 mg/m2 Zinn beschichtet. Die Menge an Additiv im Verzinnungs
elektrolyten betrug jedoch 0,10 g/l ethoxyliertes α-Naph
thol. Nach Spülung mit Wasser wurde der TFS-Film, der aus
83 mg/m2 an metallischem Chrom und aus 14 mg/m2 an Chrom in hy
dratisiertem Chromoxid besteht, auf dem verzinnten Stahl
blech unter denselben Bedingungen (B) wie in Beispiel 1 ge
bildet. Das so behandelte Stahlblech wurde mit Wasser gewa
schen und dann getrocknet.
Danach wurde eine biaxial orientierte Copolyesterharzfolie,
die dieselben Eigenschaften (C) wie in Beispiel 1 aufweist,
auf beide Seiten des erhaltenen Stahlblechs laminiert, auf
240°C erhitzt und dann allmählich abgekühlt.
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde mit Zinn
unter den folgenden Bedingungen (A) galvanisiert. Nach Spü
lung mit Wasser wurde das verzinnte Stahlblech unter den
folgenden Bedingungen (B) behandelt. Das so behandelte
Stahlblech wurde mit Wasser gewaschen und dann getrocknet.
Danach wurde eine biaxial orientierte Copolyesterharzfolie,
die die Eigenschaften (C) besitzt, auf beide Seiten des er
haltenen Stahlblechs unter den folgenden Bedingungen (D) la
miniert.
(A) Bedingungen für die Verzinnung | |
Zusammensetzung des Verzinnungselektrolyten | |
SnS₀₄|60 g/l | |
Phenolsulfonsäure (65%ige Lösung) | 40 g/l |
Ethoxylierte α-Naphtholsulfonsäure | 0,08 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 45°C |
Kathodenstromdichte | 25 A/dm² |
Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten | 300 m/min |
Zinnflächenauftrag | 1300 mg/m² |
(B) Bedingungen zur Bildung des TFS-Films | |
Zusammensetzung des Elektrolyten | |
CrO₃|80 g/l | |
H₂SO₄ | 0,5 g/l |
NaF | 0,5 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 55°C |
Kathodenstromdichte | 40 A/dm² |
Menge an metallischem Chrom | 120 mg/m² |
Menge an Chrom in dem hydratisierten Chromoxid | 17 mg/m² |
(C) Eigenschaften der Copolyesterharzfolie | |
Stärke|25 µm | |
Schmelzpunkt | 230°C |
Brechungsindices in allen planaren Dimensionen | 1,6475 |
Brechungsindex senkrecht zur Folie | 1,5264 |
Art des Gleitmittels | SiO₂ |
durchschnittliche Teilchengröße des Gleitmittels | 1,5 µm |
Menge des Gleitmittels, bezogen auf das Gewicht des Copolyesterharzes | 0,07 Gew.-% |
Temperatur des behandelten Stahlblechs
unmittelbar vor der Laminierung 260°C
Verfahren zur Kühlung nach der Lamination: rasches Abkühlen mit Wasser.
Verfahren zur Kühlung nach der Lamination: rasches Abkühlen mit Wasser.
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde mit
3200 mg/m2 Zinn unter den gleichen Bedingungen (A) wie in
Beispiel 3 galvanisiert. Nach dem Spülen mit Wasser wurde
der TFS-Film, der aus 50 mg/m2 metallischem Chrom und
8 mg/m2 Chrom im hydratisierten Chromoxid besteht, auf dem
verzinnten Stahlblech unter denselben Bedingungen (B) wie in
Beispiel 3 gebildet. Das erhaltene Stahlblech wurde mit Was
ser gewaschen und dann getrocknet.
Danach wurde eine biaxial orientierte Copolyesterharzfolie
mit den Eigenschaften (C) wie in Beispiel 3 auf beide Ober
flächen des erhaltenen Stahlblechs, das auf 260°C erhitzt
war, laminiert. Sodann wurde das Stahlblech in 80°C heißes
Wasser eingetaucht und danach allmählich abgekühlt.
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde mit Zinn
unter den folgenden Bedingungen (A) galvanisiert. Nach dem
Spülen mit Wasser wurde der TSF-Film, der aus 90 mg/m2 me
tallischem Chrom und 13 mg/m2 Chrom im hydratisierten
Chromoxid bestand, unter denselben Bedingungen (B) wie in
Beispiel 1 auf dem verzinnten Stahlblech gebildet. Das er
haltene Stahlblech wurde mit Wasser gespült und dann ge
trocknet.
Danach wurde eine biaxial orientierte Copolyesterharzfolie
mit den Eigenschaften (C) wie in Beispiel 1 auf beide Ober
flächen des erhaltenen Stahlblechs unter den Bedingungen (D)
wie in Beispiel 1 laminiert.
(A) Bedingungen für die Verzinnung | |
Zusammensetzung des Verzinnungselektrolyten: | |
SnSO₄|80 g/l | |
Phenolsulfonsäure (65%ige Lösung) | 60 g/l |
Ethoxyliertes α-Naphthol | 7 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 45°C |
Kathodenstromdichte | 20 A/dm² |
Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten | 300 m/min |
Zinn-Flächenauftrag | 2700 mg/m² |
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde mit
1800 mg/m2 Zinn unter denselben Bedingungen (A) wie in Bei
spiel 1 galvanisiert. Nach dem Spülen mit Wasser wurde der
TSF-Film, der aus 11 mg/m2 metallischem Chrom und 4 g/m2
Chrom im hydratisierten Chromoxid bestand, auf dem verzinn
ten Stahlblech unter denselben Bedingungen (B) wie in Bei
spiel 1 gebildet. Das erhaltene Stahlblech wurde mit Wasser
gespült und dann getrocknet. Danach wurde eine biaxial
orientierte Copolyesterharzfolie, mit denselben Eigenschaf
ten (C) wie in Beispiel 1 auf beiden Oberflächen des erhal
tenen Stahlblechs unter denselben Bedingungen (D) wie in
Beispiel 1 laminiert.
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde mit Zinn
unter den folgenden Bedingungen (A) galvanisiert. Nach dem
Spülen mit Wasser wurde der TFS-Film, der aus 56 mg/m2 me
tallischem Chrom und 14 mg/m2 Chrom im hydratisierten
Chromoxid bestand, auf dem verzinnten Stahlblech gebildet.
Das erhaltene Stahlblech wurde mit Wasser gespült und dann
getrocknet.
Danach wurde eine biaxial orientierte Copolyesterharzfolie
mit den gleichen Eigenschaften (C) wie in Beispiel 3 auf
beide Oberflächen des so behandelten Stahlblechs unter den
Bedingungen (D) wie in Beispiel 3 laminiert.
(A) Bedingungen für die Verzinnung | |
Zusammensetzung des Verzinnungselektrolyten: | |
SnSO₄|80 g/l | |
Phenolsulfonsäure (65%ige Lösung) | 60 g/l |
Ethoxyliertes α-Naphthol | 0,3 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 45°C |
Kathodenstromdichte | 5 A/dm² |
Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten | 300 m/min |
Zinn-Flächenauftrag | 2800 mg/m² |
Das gemäß Beispiel 1 vorbehandelte Stahlblech wurde unter
den folgenden Bedingungen (A) zur Bildung des TFS-Films be
handelt. Das so behandelte Stahlblech wurde mit Wasser gewa
schen und getrocknet. Danach wurde eine biaxial orientierte
Copolyesterharzfolie mit den Eigenschaften (C) wie in Bei
spiel 1 auf beide Oberflächen des erhaltenen Stahlblechs un
ter den Bedingungen (D) wie in Beispiel 4 laminiert.
(A) Bedingungen zur Bildung des TFS-Films | |
Zusammensetzung des Elektrolyten: | |
CrO₃|100 g/l | |
H₂SO₄ | 0,8 g/l |
NaF | 2,0 g/l |
Temperatur des Elektrolyten | 50°C |
Kathodenstromdichte | 40 A/dm² |
Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten | 300 m/min |
Menge an metallischem Chrom | 102 mg/m² |
Menge an Chrom im hydratisierten Chromoxid | 17 mg/m² |
Die Eigenschaften der erhaltenen Stahlbleche wurden nach
folgenden Prüfmethoden bestimmt. Das Beschichtungsgewicht
des Stahlblechs wurde durch Röntgenfluoreszenz bestimmt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.
1) Das Beschichtungsverhältnis der Stahloberfläche mit Zinn
und Abstand zwischen den Zinnpartikeln:
Die 400-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopaufnahme
des oberflächenbehandelten Stahlblechs wurde mittels eines
Bildanalysegerätes in einen weißen Teil aufgeteilt, in dem
die Stahloberfläche verzinnt ist und in einen schwarzen
Teil, in dem die Stahloberfläche nur mit dem TFS-Film be
deckt ist. Danach wurde das Beschichtungsverhältnis der
Stahloberfläche durch Zinn durch das Verhältnis des Bereichs
in dem weißen Teil zu dem Bereich im schwarzen Teil be
stimmt.
Der Abstand zwischen den Zinnpartikeln wurde mittels einer
Schublehre bestimmt. Der erhaltene Wert wurde durch 400, den
Wert der Vergrößerung, dividiert. Diese Werte haben einen
durchschnittlichen Wert von 10 im Sichtbereich, gemessen
durch die vorstehend beschriebenen Verfahren.
2) Formbarkeit durch Tiefziehen:
Aus dem Stahlblech wurde mittels einer Lochstanze ein kreis
förmiges Werkstück mit einem Durchmesser von 158 mm ausge
stanzt. Das Werkstück wurde zu einem becherförmigen Zylinder
bei einem Zugverhältnis von 2,92 tiefgezogen. die Formbar
keit des Stahlblechs wurde durch das Ausmaß der Risse in der
Copolyesterharzfolie und durch das Ausmaß der Abschälung der
Copolyesterharzfolie in dem geformten Bereich bewertet und
dann in die drei folgenden Klassen aufgeteilt:
Bewertung | |
Ausmaß der Risse und Abschälung der Folie | |
sehr gut|0% | |
gut | weniger als 20% |
schlecht | mehr als 20% |
3) Korrosionsbeständigkeit nach dem Ziehen:
50 becherförmige Zylinder, die nach dem vorstehend in (2)
beschriebenen Verfahren erhalten wurden, wurden mit einem
carbonisierten Getränk (Coca Cola) gefüllt und bei 37,5-C
gelagert. Nach 3 Monaten wurde die Korrosionsbeständigkeit
des Stahlblechs aus dem Perforationsverhältnis der Dose be
stimmt.
Claims (14)
1. Mit einer Copolyesterharzfolie laminiertes Stahlblech,
umfassend ein diskontinuierlich verzinntes Stahlblech,
das mit einer einheitlichen Doppelschicht beschichtet
ist, die eine 30 bis 300 mg/m2 starke untere Schicht aus
metallischem Chrom und eine 5 bis 30 mg/m2 starke obere
Schicht aus hydratisiertem Chromoxid (berechnet als
Chrom) umfaßt, wobei die Stahlblechoberfläche zu 5 bis
40% verzinnt ist, der Abstand zwischen den aufgebrach
ten Zinnpartikeln bzw. -bereichen 0,5 bis 50µm und der
Zinnflächenauftrag 200 bis 4300 mg/m2 beträgt, und eine
auf die Chromdoppelschicht aufgebrachte Schicht einer
biaxial orientierten Copolyesterharzfolie auf mindestens
einer Seite des Stahlblechs.
2. Stahlblech nach Anspruch 1, wobei die Copolyesterharzfo
lie etwa 75 bis 99 Mol-% Polyethylenterephthalat und
etwa 1 bis 25 Mol-% eines Polyesterharzes umfaßt, das
erhältlich ist durch Veresterung von mindestens einer
gesättigten Polycarbonsäure der Gruppe Phthalsäure,
Isophthalsäure, Terephthalsäure, Bernsteinsäure,
Azelainsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Diphenyldicar
bonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandi
carbonsäure und Trimellitsäureanhydrid mit mindestens
einem gesättigten Polyalkohol der Gruppe Ethylenglykol,
1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Propylen
glykol, Polytetramethylenglykol, Trimethylenglykol,
Triethylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandime
thanol, Trimethylolpropan und Pentaerythrit.
3. Stahlblech nach Anspruch 1, wobei die Copolyesterharzfo
lie eine Stärke von etwa 5 bis 50µm aufweist.
4. Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Seite der Copolyesterharzfolie, die in Kontakt mit
dem oberflächenbehandelten Stahlblech steht, mit einem
Kunstharz vorbeschichtet ist, das mindestens eine Ep
oxy-, Hydroxyl-, Amid-, Ester-, Carboxyl-, Urethan-,
Acryl- oder Aminogruppe enthält.
5. Stahlblech nach Anspruch 1, das eine Chromdoppelschicht
gemäß Anspruch 4 und einen Kunstharzflächenauftrag auf
eine Seite der Copolyesterharzfolie von etwa 0,1 bis
5,0 g/m2 aufweist.
6. Stahlblech nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kunstharz ein Epoxyharz, ein Polyamid, ein Poly
ester, ein modifiziertes Vinylharz, ein Urethanharz, ein
Acrylharz oder Harnstoffharz ist.
7. Stahlblech nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kunstharz eine Trocknungszeit von etwa 5 bis 30 Se
kunden bei einer Temperatur von etwa 60 bis 150°C auf
weist.
8. Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laminierungstemperatur im Bereich von etwa Tm bis
Tm +50°C liegt.
9. Verfahren zur Herstellung des Stahlblechs nach Anspruch
1, umfassend eine Galvanisierung des Stahlblechs mit
Zinn mittels eines wäßrigen Elektrolyten, der 20 bis 100
g/l Zinn(II)- sulfat, 20 bis 80 g/l Phenylsulfonsäure
und 0,05 bis 0,12 g/l ethoxyliertes α-Naphthol oder eth
oxylierte α-Naphtholsulfonsäure enthält, bei einer Ka
thodenstromdichte von 15 bis 40 A/dm2 und bei einer
Elektrolyttemperatur von 40 bis 60°C, Ausbilden einer
Chromdoppelschicht auf dem verzinnten Stahlblech unter
Verwendung eines wäßrigen Elektrolyten, der 50 bis 100 g/l
Chromsäure und 1 bis 5%, bezogen auf die Menge der
Chromsäure, an Schwefelsäure und/oder einer Fluorverbin
dung, bei einer Kathodenstromdichte von 40 bis 80 A/dm2
und bei einer Elektrolyttemperatur von 40 bis 60°C, La
minieren einer Copolyesterharzfolie auf das oberflächen
behandelte Stahlblech, das auf eine Temperatur erhitzt
worden ist, die dem Schmelzpunkt der Copolyesterharzfo
lie entspricht, von etwa Tm bis Tm +50°C und die oberhalb
des Schmelzpunkts von Zinn liegt, und schnelles oder
langsames Kühlen des Laminats.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Fluorverbindung
mindestens eine Verbindung aus der Gruppe Fluorwasser
stoffsäure, Fluoroborsäure, Fluorokieselsäure, Ammonium
bifluorid, Alkalimetallbifluoride, Ammoniumfluorid, Al
kalimetallfluoroborate, Ammoniumfluorosilikat und Alka
limetallfluorosilikate ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, das eine zusätzliche Vorbe
schichtung einer Seite der Copolyesterharzfolie umfaßt,
die mit dem oberflächenbehandelten Stahlblech in Kontakt
stehen wird, mit einem Kunstharz, das mindestens eine
Epoxy-, Hydroxyl-, Amid-, Ester-, Carboxyl-, Urethan-
oder Aminogruppe enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorbeschichtung eine Stärke von etwa 0,1 bis
5,0 g/m2 aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trocknung der Vorbeschichtung etwa 5 bis 30 Sekunden
bei einer Temperatur von etwa 60 bis 150°C beträgt.
14. Verwendung des Stahlblechs nach einem der Ansprüche 1
bis 8 zur Herstellung von Formteilen.
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