本发明专利技术在使用镀锌系钢板且不含有铬的条件下提供一种无铬表面处理镀锌系钢板，所述无铬表面处理镀锌系钢板在平面部、碱液脱脂后及加工部中的任一情况下，耐腐蚀性、耐药品性、耐热黄变性、成型加工性、耐指纹性、导电性、涂装密合性等各性能的平衡优异。本发明专利技术所述的表面处理镀锌系钢板在钢板的两面具有镀锌层，在该镀锌层的表面还具有由特定的酸性无机被覆层和特定的碱性有机无机复合被覆层构成的二层皮膜，酸性无机被覆层的皮膜重量为0.01～0.5g/m2，碱性有机无机复合被覆层的皮膜重量为0.5～3g/m2。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】损伤部及端面耐腐蚀性优异的表面处理镀锌系钢板及其制 造方法
本专利技术涉及一种无铬表面处理钢板，其是在锌的单位面积质量比以往少的镀锌系 钢板中耐腐蚀性、耐溶剂性及涂装性优异的无铬表面处理钢板。本专利技术的表面处理钢板在 平面部、碱液脱脂后及加工部中的任一情况下的耐腐蚀性也优异，且耐药品性、耐热黄变 性、成型加工性、耐指纹性、导电性、涂装密合性优异。特别地，本专利技术可以用于电镀锌系钢 板。一般来说，镀锌系钢板的单面的锌的单位面积质量为20g/m 2左右。在减少锌的单位面 积质量的情况下，锌的防腐蚀时间变短，会长期地进行腐蚀。本专利技术特别涉及一种无铬表面 处理钢板，该钢板的损伤部或端面部等露出的铁部的腐蚀抑制优异，即使锌的单位面积质 量少也会显示出与以往同等以上的损伤部及端面耐腐蚀性，并且经过长时间也会抑制红锈 产生。
技术介绍
-直以来，在家电、建材领域等中，镀锌钢板在多个方面被加以使用。镀锌系钢板 直接使用时耐腐蚀性、涂装性（为了外观设计性而进行后涂装）并不充分，因此，制造出了 施以铬酸盐、磷酸锌等的化学合成处理后的制品。在这些制品中，铬酸盐处理制品根据用途 而有时在无涂装的状态下使用。此时，由于在钢板表面附着指纹而损害外观，因此，实用化 的是进一步将树脂作为主要成分而进行涂布而得的耐指纹性钢板这样的制品。实用化的是 未使用6价铬且将树脂作为主要成分的各种各样的无铬的耐指纹性钢板。 就该耐指纹性钢板而言，尤其在家电领域中，伴随着近年的高品质化，而需要具备 有平面部、碱液脱脂后及加工部的耐腐蚀性、耐热黄变性、成型加工性、耐指纹性、导电性、 涂装性等各种各样的所需性能。 多数情况下，作为以往的表面处理而实施了铬酸盐处理或磷酸盐处理，然后经过 弯曲、挤出、滑动等成型加工，被涂装成成型品。另外，根据用途，也有不进行涂装而直接使 用的情况。 在对耐指纹性钢板进行成型加工时，为了减轻与模具的磨耗，而使用不挥发性或 挥发性的压力机油。若为附着有该油或污渍等的状态，则会引起涂装不良，因此，为了将其 除去而进行洗涤。所述洗涤大多使用将碱或酸作为主要成分的洗涤剂。所述洗涤剂为了提 高生产效率而缩短处理时间，且在与以往相比更高浓度或更高温度下进行使用的情况也较 多。进而,在之后的涂装工序中，通过喷雾涂装进行涂覆的情况为主流，若在洗涤时耐指纹 皮膜发生剥离、或局部地发生皮膜缺损，则皮膜表面为不均匀的状态，因此，在涂敷涂料时 会弓I起外观不良。进而，在涂装时为了使溶剂挥散而施加高温煅烧，但由于在单面涂装的情 况下非涂装面被曝露曝露在高温气氛中，所以含有树脂成分、显色那样的成分的皮膜发生 热黄变。或者，即使在没有进行涂装的情况下，在使用了挥发性压力机油时在成型加工后也 有在高温下使压力机油挥散的工序。此时，与上述同样地，含有树脂成分、显色的成分的皮 膜发生热黄变。所述热黄变从外观设计性的观点出发会损害制品价值。 另外，即使为家电制品，〇A、AV等信息机器也需要导电性或电磁波屏蔽性。特别是 近年来在与通信相关的领域中不断高频化，因而具备有以抗静电为目的的导电性是很重要 的。若为了体现出优异的耐腐蚀性、耐药品性而将耐指纹皮膜涂布得较厚，则必然会使性能 降低。因此，兼顾导电性成为技术课题。 近年来，中国、印度等新兴国家的经济成长十分引人注目，资源的消耗也急速加 快。作为卑金属的一种的锌也是其对象物质，长期来看锌的枯竭令人担忧。从这几年来由 于资源高涨而对供给不稳定的担忧等出发，开始进行对于节省资源的尝试。 例如，以往，电镀锌钢板在单面镀敷有20g/m2以上的锌。电镀锌钢板的锌的单位 面积质量的减少意味着：尤其是在铁露出的位置难以抑制长期的铁的腐蚀，无法维持以往 的品质。 对于单侧的锌的单位面积质量低于20g/m2的镀锌钢板而言，通常在长期曝露曝露 于腐蚀环境下的情况下，锌的单位面积质量少，则防锈能力变差。为了赋予防锈性，以往进 行了铬酸盐处理或磷酸盐处理。铬酸盐处理因如前所述近年的RoHS标准等环境的保护，而 不优选使用。在磷酸盐处理时，难以进行薄膜化，通常附着有2g/m 2以上的皮膜量。通过厚 膜化，虽然能够弥补不足的耐腐蚀性，但是另一方面会使导电性变得极差等，因而无法赋予 近年受到重视的导电性。 在耐指纹性钢板中，不仅因环境规定而不含有6价铬，如前所述，还存在各种各样 的使用方式，若不满足全部要求，则无法加以实际应用。迄今为止，作为无铬表面处理钢板， 提出了若干种。 例如，专利文献1中公开了一种二层的镀锌系钢板，其在镀锌系钢板的表面涂布 含有具有特定结构的水溶性树脂、硅烷偶联剂、钛化合物及锆化合物中的任一种的处理液， 将由此而得的干燥皮膜作为下层，进而涂布含有玻璃化转变温度为一 40°C?0°C的范围的 具有特定结构的聚氨酯树脂、水溶性环氧树脂、胶体二氧化硅、具有特定粒径的聚乙烯蜡、 水溶性有机溶剂和水的处理液，将由此而得干燥皮膜作为上层。在该技术中，若为锌的单位 面积质量为20g/m 2以上的镀锌钢板，则具有优异的耐腐蚀性，但是在用于低于20g/m2的镀 锌系钢板的情况下，耐腐蚀性极度降低，无法满足性能平衡。尤其是在损伤部及端面部等铁 露出的位置明显容易发生腐蚀，无法获得足够的耐腐蚀性。 专利文献2公开了一种镀锌系钢板，其是利用以特定的比率含有阳离子性聚氨 酯树脂、阳离子性酚醛树脂、硅烷偶联剂、锰化合物、锆化合物、钒化合物、具有特定物性的 费-托蜡的处理液而形成有表面处理皮膜的镀锌系钢板。但是，从加工部、碱处理后的耐腐 蚀性、耐药品性、耐热黄变性这些耐久性这样的方面出发，该技术未必能够满足所需特性。 因为是1层处理，所以，若为了满足上述性能而进行厚膜化，则导电性降低，无法满足对耐 指纹性钢板所要求的所有项目。 而且，因为是1层处理，所以在用于锌的单位面积质量低于20g/m2的镀锌系钢板 时，会严重损害损伤部及端面耐腐蚀性。 专利文献3公开了一种利用由硅酸碱金属盐、有机树脂、固体水分散性蜡及硅烷 偶联剂形成的皮膜加以被覆而得的表面处理金属板。但是，即使在这种情况下，对于锋的单 位面积质量低于20g/m 2的镀锌钢板而言，在损伤部及端面部等铁露出的位置也无法获得充 分的耐腐蚀性。 专利文献4中公开了一种覆盖了利用由六氟锆酸、无机酸形成的化学合成处理液 所形成的锆膜、并在上层覆盖了由水分散性聚氨酯树脂、水溶性聚碳化二亚胺树脂、有机钛 化合物、胶体二氧化硅及聚乙烯蜡形成的皮膜而得的表面处理钢板。就该技术而言，虽然能 够获得比较优异的耐腐蚀性，但是涂装密合性差，无法满足性能平衡。 专利文献5公开了一种利用包含水性树脂、硅酸盐化合物、聚烯烃蜡及胶体二氧 化硅的有机无机复合皮膜加以覆盖而得的表面处理金属板。但是，就该技术而言，在锌的单 位面积质量低于2〇g/m 2的镀锌钢板中，不仅在损伤部及端面部等铁露出的位置无法获得充 分的耐腐蚀性，而且在平面、碱液脱脂后以及加工部也无法获得满意的耐腐蚀性。 专利文献6公开了一种在下层覆盖含有磷酸、磷酸盐、二氧化硅、硅烷偶联剂、选 自〇3、111、1^、犯、(：0汴6、〇3系化合物中的1种或2种以上的化合物的皮膜，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种表面处理镀锌系钢板，其在钢板的两面具有镀锌层，在该镀锌层的表面还具有由酸性无机被覆层和碱性有机无机复合被覆层构成的二层皮膜，且所述酸性无机被覆层的皮膜重量为0.01～0.5g/m2，所述碱性有机无机复合被覆层的皮膜重量为0.5～3g/m2，其中，所述酸性无机被覆层是涂布pH2～5的酸性无机被覆剂(L)而形成的层，所述pH2～5的酸性无机被覆剂(L)至少添加锆化合物(A)、水分散性二氧化硅(B)、镁化合物(C)、钒化合物(D)及氟化合物(E)而成，所述碱性有机无机复合被覆层是涂布pH9～12的碱性有机无机复合被覆剂(M)而形成的层，所述pH9～12的碱性有机无机复合被覆剂(M)至少添加重均分子量为10万～20万的阴离子性聚氨酯树脂(U)、碱性硅酸盐(V)、烷醇钛(W)、聚碳化二亚胺树脂(X)及硅烷偶联剂(Y)而成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.27 JP 2012-1041391. 一种表面处理镀锌系钢板，其在钢板的两面具有镀锌层，在该镀锌层的表面还具有 由酸性无机被覆层和碱性有机无机复合被覆层构成的二层皮膜，且所述酸性无机被覆层的 皮膜重量为0. 01?0. 5g/m2,所述碱性有机无机复合被覆层的皮膜重量为0. 5?3g/m2,其 中， 所述酸性无机被覆层是涂布pH2?5的酸性无机被覆剂（L)而形成的层，所述pH2? 5的酸性无机被覆剂（L)至少添加锆化合物（A)、水分散性二氧化硅（B)、镁化合物（C)、钒 化合物（D)及氟化合物（E)而成， 所述碱性有机无机复合被覆层是涂布PH9?12的碱性有机无机复合被覆剂（M)而形 成的层，所述PH9?12的碱性有机无机复合被覆剂（M)至少添加重均分子量为10万?20 万的阴离子性聚氨酯树脂（U)、碱性硅酸盐（V)、烷醇钛（W)、聚碳化二亚胺树脂（X)及硅烷 偶联剂⑴而成。2. 根据权利要求1所述的表面处理镀锌系钢板，其特征在于， 所述镀锌系钢板的单面的锌的单位面积质量为1?15g/m2。3. 根据权利要求1或2所述的表面处理镀锌系钢板，其特征在于， 所述碱性有机无机被覆层包含水分散性蜡（Z)。4. 根据权利要求1?3中任一项所述的表面处理镀锌系钢板，其特征在于，阴离子性聚 氨酯树脂（U)具有羧基或其盐。5. 根据权利要求3或4所述的表面处理镀锌系钢板，其特征在于，锆化合物（A)所含 的金属（a)与阴离子性聚氨酯树脂⑶的固体成分质量比为（a) AU) = 0. 001?0. 4、水分 散性二氧化硅（B)与阴离子性聚氨酯树脂（U)的固体成分质量比为（BV(U) = 0. 001?1、 镁化合物（C)所含的金属（c)与碱性硅酸盐（V)...
【专利技术属性】
技术研发人员：猪古智洋，配岛雄树，安井淳，细野义行，横地京子，
申请(专利权)人：日本帕卡濑精株式会社，新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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