具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的金属板材料及其制造方法技术

本发明专利技术系提供一种具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的金属板材料，及其制造方法。本发明专利技术的内容系有关一种于金属材料表面上被覆含有（Ａ）硅烷偶联剂成分、（Ｂ）具有特定化学构造的聚合物成分与（Ｃ）蜡成分所得的被覆组合物的金属材料及其制造方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系有关一种可用于家电、建材制品等具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的金属板材料的专利技术。一般而言，钢板、镀铝钢板、含锌镀钢板或铝板等金属板材料多被广泛地使用于汽车、建材与家电用品等领域。但，锌或铝于大气中多会发生腐蚀而生成腐蚀产物(即“白锈”)，除会造成金属材料外观不佳以外，亦会对涂装性产生不良影响，此外依各种不同需求再经过各种步骤制造制品时，常因作业员处理的过程使指纹等油污附着于其上，而会存在造成商品价值显著降低的疑虑或，于进行冲压等加工时需将作为润滑剂使用的油等成型后去除的需要。故为改良上记金属材料表面的耐腐蚀性、涂装性、指纹性及加工性时，下述方法制得的金属板材料用于冲压加工，所述金属板材料一般多于金属材料表面上使用以铬酸、重铬酸或其盐类为主体的处理液进行铬酸处理后，再于其上被覆以含有胶态硅石与蜡等具有羧基的聚烯烃系树脂、或被覆树脂中含有不会因油等而形成加工性的蜡等的润滑成分的被覆剂所得的金属板材料。但，近年来因环保意识逐渐高涨，且因处理金属材料表面所使用的铬酸处理液所含有的6价铬对人体会产生不良的影响，故一般多避免使用铬酸处理。此外，含有6价铬的废水依水污染防治法规定需进行特别的处理，此点对于全体而言亦会有造成整体费用上涨的疑虑。又，进行铬酸处理的金属材料，将会形成含有铬的产业废弃物而会有无法再循环使用的缺点，且会形成社会上极大的问题。铬酸处理以外的表面处理法，已知一般使用含有多元苯酚羧酸的单宁酸作为表面处理剂。使用单宁酸的水溶液对金属材料进行处理时，因单宁酸与金属材料的反应所形成的保护被膜，会对于腐蚀物质的浸入形成阻隔，而使前记金属材料的耐腐蚀性向上提升。但，近年来，随着制品高品质化的需求，一般多以要求被膜本身应具有高度耐腐蚀性。但是，单宁酸单独、或并用无机成分所得的被膜其耐腐蚀性皆不充分，故目前要使其达实用化仍属极为困难的事。又，提高金属材料的耐腐蚀性的处理方法，例如特开昭53-121034中即有揭示使用水分散性二氧化硅与醇酸树脂与三烷氧基硅烷化合物构成的水溶液涂布于金属表面的方法。又，使用羟基吡喃酮化合物构成的水溶液，以赋予金属材料耐腐蚀性为目的的表面处理方法，及使用羟基苯乙烯化合物的水溶性或水分散性聚合物对金属材料赋予耐腐蚀性的方法则公开于特公昭57-44751号公报，与特开平1-177380号公报中。但，无论任何一种方法，皆无法得到可替代金属材料表面的铬酸盐被膜所得的具有优良耐腐蚀性的被膜，故实际上对于前记问题皆未能解决。因此，目前仍未能得到一种具有优良耐腐蚀性的金属材料用的无铬系表面处理剂与表面处理方法。本专利技术即是为解决前述问题所提出的专利技术，而系以提供一种具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的无铬系表面处理金属材料为目的。本专利技术者们为解决以往技术所产生的问题，经深入检讨结果得知若于金属板材料表面被覆含有硅烷偶联剂成分，具有特定化学构造的聚合物成分，和蜡成分的组合物时，可得到具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的金属板材料，及其制造方法，因而完成本专利技术。即，本专利技术提供一种具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的金属板材料，其特征为，金属材料表面被覆含有下记成分的被覆组合物(A)由1种以上含有至少1个选自含活性氢的氨基、环氧基、乙烯基、巯基及甲基丙烯酰氧基的反应性官能基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂成分，(B)含有1种以上平均聚合度为2至50的下记式(1)所示单体成分的1种以上的聚合物成分， 〔其中，与苯环结合的X，为氢原子、羟基、C1至C5的烷基、C1至C5的羟烷基、C6至C12的芳基、苄基、亚苄基、可与前记苯环缩合形成萘环的不饱和烃基或为下记式(2)所示的基 式(2)中，R1与R2可相互为氢原子、羟基、C1至C5的烷基、或C1至C10的羟烷基；式(1)与式(2)中，可与苯环结合的Y1与Y2，可各自独立为氢原子，或下记式(3)、(4)所示的Z基 前记式(3)与(4)中的R3、R4、R5、R6与R7可相互独立为氢原子、C1至C10的烷基或C1至C10的羟烷基，与前记聚合物分子中各苯环结合的X、Y1、Y2及与其它苯环键结的X、Y1、Y2可相互为相同或不同，且前记聚合物分子中各苯环中前记Z基的取代数平均值为0.2至1.0〕与(C)蜡成分。前记硅烷偶联剂成分(A)对聚合物成分(B)的重量比(A)/(B)以1/10至10/1为佳。前记硅烷偶联剂成分(A)，优选含有(a)由1种以上含有1个以上活性氢的氨基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂与(b)由1种以上含有1个以上环氧基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂。前记硅烷偶联剂(a)中所含的含活性氢的氨基与前记硅烷偶联剂(b)中所含的含环氧基的当量比，以3∶1～1∶3的范围为佳。前记硅烷偶联剂(a)与前记硅烷偶联剂(b)的合计量，以对前记聚合物成分(B)的重量比((a)+(b)〕/(B)以1∶5～5∶1的范围为佳。前记蜡成分(C)对硅烷偶联剂成分(A)与该聚合物成分(B)的合计重量的重量比(C)/〔(A)+(B)〕以1/100～2/1的范围为佳。前记蜡的熔点以40至120℃的范围为佳。以下将对本专利技术作详细的说明。本专利技术的用于金属板材料的被覆组合物，含有，具有特定反应性官能基的1种以上硅烷偶联化合物组成的硅烷偶联剂成分(A)与，由1种以上含有特殊氨基的酚醛树脂系聚合物构成的聚合成分(B)与，蜡成分(C)。本专利技术所使用的硅烷偶联剂成分(A)中所含的硅烷偶联化合物，若为于1分子中含有作为反应性官能基的至少一个选自含活性氢的氨基、环氧基、乙烯基、巯基与甲基丙烯酰氧基化合物时，则于构造上并未有特别的限定，具体而言，例如可使用具有下记①～⑤组成内容的化合物。①具有氨基者N-(2-氨乙基)3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(氨乙基)3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷②具有环氧基者3-环氧丙氧基(glycidoxy)丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷③具有乙烯基者乙烯基三乙氧基硅烷④具有巯基者3-巯基丙基三甲氧基硅烷⑤具有甲基丙烯酰氧基者3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷本专利技术所使用的硅烷偶联剂成分(A)，优选含有由1种以上含有1个以上活性氢的氨基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂(a)与由1种以上含有1个以上环氧基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂(b)。又，本专利技术所使用的硅烷偶联剂成分(A)若为由含有活性氢的氨基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂(a)与含有环氧基的硅烷偶联剂(b)所构成时，硅烷偶联剂中所含的含有活性氢的氨基，其对环氧基的当量比以3∶1～1∶3为佳。此含有活性氢的氨基对环氧基的当量比若超过3∶1时，被覆组合物的成膜性将会恶化而使所制得的金属板材料的耐腐蚀性、涂装性或加工性恶化。又，若低于1∶3时，经被覆的金属板材料，其耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性或加工性将呈饱和状态。又，本专利技术所使用的聚合物成分(B)系为含有前记式(1)所示聚合单元的低聚物或聚合物，且式(1)聚合单元的平均聚合度(以下以n表示)为2至50。式(1)中，与苯环结合的X，为羟基，C1至C5的烷基例如甲基、乙基、丙基等，C1至C5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优良耐腐蚀性、涂装性、耐指纹性及加工性的金属板材料，其特征为，金属材料表面被覆有含有下记成分的被覆组合物： （Ａ）由１种以上含有至少１个选自含活性氢的氨基、环氧基、乙烯基、巯基及甲基丙烯酰氧基的反应性官能基的硅烷偶联化合物构成的硅烷偶联剂成分， （Ｂ）含有１种以上平均聚合度为２至５０的下记式（１）所示单体成分的１种以上的聚合物成分， ＊＊＊ （１） 其中，与苯环结合的Ｘ，为氢原子、羟基、Ｃ１至Ｃ５的烷基、Ｃ１至Ｃ５的羟烷基、Ｃ６至Ｃ１２的芳基、苄基、亚苄基、可与前记苯环缩合形成萘环的不饱和烃基或为下记式（２）所示的基： ＊＊＊ （２） 式（２）中，Ｒ１与Ｒ２可相互为氢原子、羟基、Ｃ１至Ｃ５的烷基、或Ｃ１至Ｃ１０的羟烷基；式（１）与式（２）中，与苯环结合的Ｙ１与Ｙ２，各自互相独立为氢原子，或下记式（３）、（４）所示的Ｚ基： ＊＊＊ 前记式（３）与（４）中的Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６与Ｒ７相互独立为氢原子、Ｃ１至Ｃ１０的烷基或Ｃ１至Ｃ１０的羟烷基，与前记聚合物分子中各苯环结合的Ｘ、Ｙ１、Ｙ２及与其它苯环结合的Ｘ、Ｙ１、Ｙ２可相互为相同或不同，且前记聚合物分子中各苯环中前记Ｚ基的取代数平均值为０．２至１．０；与 （Ｃ）蜡成分。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河上克之，中村充，荻野睦雄，
申请(专利权)人：日本巴可莱新株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]