制造焊管用的被覆树脂薄膜的金属板的方法 本发明一般涉及一种制造三件组成的罐头用的被覆树脂薄膜的金属板的方法,更具体的说,涉及一种在经济方面,包括生产率和生产成本方面有所改进的制造被覆树脂薄膜的金属板的方法。
图1表示一种普通的制造焊管用的被覆树脂薄膜的金属板的方法。由图1可知,首先,在一块金属板1的两面上镀镍或锡5,然后使其进行化学反应处理4。然后,用漆7被覆制成地金属板,再用树脂薄膜2的带子盖住除了要焊接的部位以外的所有的区域。
如上所述,需要用电镀的方法在金属板的全部表面上镀上锡或镍,以使该金属板具有可焊性。但是,由于把许多贵金属镀在焊接所不需要的区域上,即,要被覆树脂薄膜的区域上了,使大量贵金属被浪费掉,并且使生产的成本提高。
此外,在工厂中制造普通的焊管用的被覆树脂薄膜的金属板时,首先要在电镀生产线上完成电镀作业,然后,再在层压生产线上完成树脂薄膜的被覆,所以整个制造过程既复杂,生产率又低。
具体的说,在制造三件组成的罐头用的被覆树脂薄膜的金属板时,需要采用与普通的两件组成的罐头不同的附加制罐设备。为了保证热粘接性能和工艺性能,还需要使用昂贵的添加剂,因而增加了生产成本。
因此,本发明的一个目的是解决现有技术中所遇到的问题,提供一种制造焊管用的被覆树脂薄膜的金属板的方法,这种方法能够节约大量锡或镍之类的电镀用的贵金属。
本发明的另一个目的是提供一种制造焊管用的被覆树脂薄膜的金属板的方法,它能够利用现有的制罐设备,而不需要添加任何设备。
本发明的又一个目的是提供一种制造焊管用的被覆树脂薄膜的金属板的方法,它能够极大地提高生产率,从而降低生产成本。
按照本发明,上述各种目的能够由下列制造焊管用的被覆树脂薄膜的金属板的方法来完成,它包括下列步骤:在用于电镀的无镀层板或冷轧板的全部表面上被覆一条树脂薄膜的带子,但,制造二件组成的罐头时要焊接的区域不被覆;然后,在要焊接的区域有选择地镀上镍和/或锡,以改善其可焊性。按照这种方法,可以把一条印刷好了的树脂薄膜带子被覆在罐头上除了要焊接的区域以外的外表面上,这样就可以取消常用技术中必需的附加印刷工序,大大减少了生产工序,降低了制造成本。
下面,在参照附图阅读了对实施例的详细表述之后,将会对本发明的其他目的、特点和优点有更清楚的了解。附图中:
图1是通常用于三件组成的罐头的被覆树脂薄膜的金属板的结构的断面图;
图2-图9是根据本发明的不同实施例,用于三件组成的罐头的被覆树脂薄膜的金属板的各种结构的断面图;
图10是按照本发明的优选实施例的用于三件组成的罐头的被覆树脂薄膜的金属板的结构的平面图。
在本发明中,在金属板的全部表面上,除了在形成三件组成的罐头时要进行焊接的区域之外,都被覆树脂薄膜,然后,再在焊接区域镀锡或镍,以改善其可焊性和防腐蚀的性能。与常用的在金属板的整个表面上电镀后再在选定的区域上被覆树脂薄膜的方法相反,本发明是先在金属板的选定区域上被覆树脂薄膜,因此能够节约在不需要焊接的区域上电镀的锡或镍。
参照附图将能够很好地理解本发明的优选实施例的应用,在附图中,同样的标号分别用于表示同样的,或相应的零件。
图2-9表示按照本发明制造的被覆树脂薄膜的金属板的横断面图,图10则是它的平面图。
图中,使用了一块金属板1,即一块适合于镀锡的无镀层板或冷轧板。该金属板1未经预处理,或者只经过一般的除脂或酸洗处理,以改善它的粘接件能。
如果粘接的条件随着树脂薄膜和粘接剂的使用而变化了,就不能原封不动地使用无镀层板或冷轧板,而要在被覆之前用一层树脂薄膜2进行额外的处理。例如,当金属板长时间在高温下加热时,会在金属板的表面上形成一层氧化薄膜,导致金属板与树脂薄膜之间的粘附性能降低,或者在金属板表面上产生污染。此时,可以在被覆树脂薄膜之前,用电或化学方法形成一层化学反应保护层4,例如铬酸盐镀层或磷酸盐镀层,就能够防止被污染或降低粘接性能,如图4、5、8和9所示。
把金属板浸入重铬酸钾或重铬酸钠溶液中,或者浸入无水的铬酸盐溶液中2-30秒,就能够生成铬酸盐镀层。在PH2.5-5.5,2-8A/dm2的重铬酸钠溶液中浸泡0.5-3秒,进行电镀沉积,就能用电解方法形成一层铬酸盐镀层。
要形成一层磷酸盐镀层,可以在磷酸盐溶液中进行浸渍或电沉积。按照本发明,上述磷酸盐溶液是从下列各种溶液组成的一组混合溶液中选取的:磷酸亚铁溶液、磷酸锰溶液、磷酸锌溶液、磷酸镍溶液、磷酸钾溶液、磷酸溶液、磷酸铵溶液和它们的混合物。
把一条树脂薄膜被覆在加热到100-280℃的,除了2-4mm宽的制罐时要焊接的区域以外的无镀层板或冷轧板上,再经过层压滚轧和速冷,就能够制成一块树脂薄膜被覆的金属板。
如有必要,可以在最初的加热之后跟着进行二次加热,然后进行速冷或缓冷,以保证树脂薄膜与金属板之间有足够的粘接性能。
金属板的加热可以利用感应加热线圈或辊子,或者使用加热炉,或者用电阻加热法。
通常,二次加热是在120-300℃下加热2-30秒。
通常,广泛使用水进行速冷。但,也可以用油代替水。当采用水冷方式时,冷却水的温度最好在15-60℃的范围内。如果按照树脂薄膜和粘接剂的种类的要求,需要缓冷,就让金属板在空气中冷却。
至于树脂薄膜2,它应该在罐头中的内容物的状态和风味的可保藏性方面,以及与金属板的粘附性能方面是很优越的。这种树脂薄膜的例子有:聚烯烃、聚酯、聚丙烯、尼龙等等的树脂薄膜,以及它们的混合物。
或者,也可以对树脂薄膜进行改性,以改善树脂薄膜的热粘附性能。例如,为了提高聚酯薄膜的热粘附性能,它的对苯二酸重量的10-70%的量可以用间苯二酸、苯二甲酸、丁二酸、壬二酸、己二酸、铈基酸、1,4-环己酸、二羧酸、偏苯三酸酐,以及它们的混合物来代替。
对于聚烯烃树脂薄膜来说,可采用含有羧基或酐的经过酸改性的聚烯烃树脂来改进它的粘接性能。
如图3、5、7和9所示,也可以用敷设一层粘接剂层3来制造用树脂薄膜被覆的金属板,这样做在经济上要比使用有热粘接性的薄膜更有利。上述粘接剂层可以使用结晶度为20-30%的无定形聚酯、环氧化合物、聚氨酯橡胶、经过酸改性的聚烯烃、共聚多酰氨、共聚多酯,或者它们的混合物来制造。
在要进行焊接的非被覆区域,可以在共同的工艺过程中镀上镍和/或锡,以提高其抗腐蚀的性能和可焊性。当单独使用镍时,其沉积量在0.2-2.0g/m2的范围内。单独使用锡时,其沉积量在0.5-3.5g/m2的范围内。如果是用镍和锡两种金属进行电镀,则它们的沉积量分别在40-500mg/m2和0.2-2.0g/m2范围内。
如果从制造用树脂薄膜被覆的金属板到焊接工序所需要的时间不是太长,或者不是进行高速度的焊接,就没有必要进行旨在改进防腐蚀性能和可焊性的电镀工序。此时,可以在被覆树脂薄膜之前在金属板上形成一层铬酸盐镀层或钠酸盐镀层,作为预处理工序。
在金属板1与树脂薄膜2之间还可以介入一层印刷层7。或者,也可以在粘接剂3和树脂薄膜2之间,或者树脂薄膜2与化学反应镀层4之间介入上述印刷层7。
在阅读了以下的例子之后,将会对本发明有更好的了解,但,这些实施例只是为了说明本发明,而不是限制本发明。
例 1
一种按照本发明的用树脂薄膜被覆的金属板是用以下方法制造的:
在被覆树脂薄膜之前,先把适用于镀锡的无镀层板浸入由30-100g/l的磷酸铵和20-80g/l的磷酸组成的溶液中,以形成一层化学反应被覆层。在树脂薄膜直接与无镀层板接触的这一表面上,涂上一层厚度为0.3-3μm的无定形聚酯粘接剂。在粘接剂与无镀层板之间有一层4-10°的凹版印刷。在树脂薄膜的另一个表面上,再被覆一层厚度为10-250μm的聚丙烯薄膜。把如此制成的复合薄膜通过上述粘接剂层叠加在加热到120-250℃的无镀层板上,并且在成形为罐头时切掉焊接区域。当上述薄膜的宽度为160-205mm时,上述焊接区域的宽度为2-4mm。上述在罐头外表面上的凹版印刷可以介于树脂薄膜与粘接剂之间,也也可以印在薄膜上然后再覆盖。为了保护上述凹版印刷,一般是使凹版印刷介于粘接剂与树脂薄膜之间,再在树脂薄膜上加一层保护层。在叠上聚丙烯薄膜之后,将金属板重新加热到150-300℃,并在20-70℃的水中速冷。在金属板的焊接区域(该区域上没有被覆树脂薄膜),用普通的方法镀上一层电镀量为1.0-2.5g/m2的锡,目的是改善焊接区域的可焊性。
例子2
一种用树脂薄膜被覆的金属板,除了以下的条件不同之外,它的制造方法与例子1的方法相同。
金属板:冷轧板。
化学反应处理:在含有20-30g/l的重铬酸钾的溶液中浸渍2-5秒。
薄膜:双层聚酯薄膜。下层是含有20-80%的间苯二酸的聚丙烯对苯二酸酯薄膜,厚1-5μm,上层是双向轴的聚丙烯对苯二酸酯薄膜,厚1-5μm。
层压温度:最初加热150-250℃
第二次加热180-300℃。
电镀:镍20-80mg/m2,锡1.0-2.5g/m2。
例子3
一种用树脂薄膜被覆的金属板,除了以下的条件不同之外,它的制造方法与例子1的方法相同。
金属板:适用于镀锡的无镀层板。
薄膜:聚丙烯薄膜,厚10-25μm。
粘接剂层:环氧树脂粘接剂,厚0.5-3μm。
层压温度:最初加热100-250℃
第二次加热150-250℃。
电镀:镍1.0-2.5g/m2。
例子4
一种用树脂薄膜被覆的金属板,除了以下的条件不同之外,它的制造方法与例子1的方法相同。
金属板:适用于镀锡的无镀层板。
化学反应处理:在含有20-30g/l的重铬酸钠的溶液中,以2-8A/dm2的电流密度,电沉积0.5-1.0秒。
薄膜:双层聚烯烃薄膜,厚度为10-25μm,具有经过酸改性的聚烯烃下层。
层压温度:最初加热120-250℃
第二次加热150-280℃。
电镀:镍1.0-2.5g/m2。
例子5
一种用树脂薄膜被覆的金属板,除了以下的条件不同之外,它的制造方法与例子1的方法相同。
金属板:适用于镀锡的无镀层板。
化学反应处理:在含有20-30g/l的重铬酸钠的溶液中,以2-8A/dm2的电流密度,电沉积0.5-1.0秒。
薄膜:聚丙烯对苯二酸酯(PET)薄膜,厚度为10-25μm,具有经过酸改性的聚烯烃下层。
层压温度:最初加热120-250℃
第二次加热150-300℃。
冷却:在空气中慢冷。
电镀:镍1.0-2.5g/m2。
例子6
一种用树脂薄膜被覆的金属板,除了以下的条件不同之外,它的制造方法与例子1的方法相同。
金属板:适用于镀锡的无镀层板。
化学反应处理:在含有20-30g/l的重铬酸钾的溶液中,以28A/dm2的电流密度电沉积0.5-1.0秒,。
薄膜:双向轴的含有20-80%的间苯二酸的PET薄膜,厚度为10-25μm。
粘接剂层:环氧树脂粘接剂,厚0.5-3μm。
层压温度:最初加热120-250℃
第二次加热150-300℃。
冷却:在20-70℃的水中速冷。
电镀:镍1.0-2.5g/m2。
如上所述,用于二件组成的罐头的普通制罐设备可以用于制造本发明的用树脂薄膜被覆的金属板,所以本发明的方法并不需要附加的制罐设备。把印刷好的树脂薄膜的带子被覆在金属板上除了要焊接的区域以外的全部表面上,就不需要在制罐之后再进行印刷工序了,这样就减少了制造工序,降低了制造成本。此外,由于被覆了树脂薄膜的区域,即非焊接区域不必进行电镀了,从而防止了镍或锡镀在不必要区域的浪费,就能够降低生产成本。另外,本发明的方法还由于简化了制造工艺过程而提高了生产率,提高了抗腐蚀性能,提高了薄膜的粘接性能和金属板的焊接性能。
以上,用说明的方式描述了本发明。应该理解,说明中的术语只是为了描述,而不是为了限制本发明。
根据以上所描述的技术,可以对本发明进行许多改进和变化。因此,应该理解,本发明的保护范围应该由权利要求书来确定。