表面处理的镀锌钢板，其制造方法和表面处理剂技术

公开了一种表面处理的镀锌钢板，其中在镀锌钢板的镀锌层上形成至少一个表面改性层和涂层薄膜。表面改性层包含以Ｓｉ计１－３０ｍｇ／ｍ↑［２］的ＳｉＯ↓［２］，０．５－１５ｍｇ／ｍ↑［２］的Ｐ和０．４－１０ｍｇ／ｍ↑［２］的Ａｌ。表面处理的镀锌钢板为非铬酸盐处理的钢板，尤其表现出优良的耐带剥离性，即使在碱法除油后。还公开了生产这种表面处理的镀锌钢板的方法和表面处理剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,其制造方法和表面处理剂的制作方法
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及应用了表面处理的镀锌钢板，更特别地，涉及形成有表面处理层的镀锌钢板，其中表面处理层耐带剥离性优良，并且在碱法除油后耐带剥离性还是优良的，还涉及镀锌钢板的制造方法和用于表面处理的表面处理剂。2.现有技术描述对于用于家用电器、建筑材料和汽车的钢板，从耐腐蚀的观点出发，通常使用镀锌钢板。但是，由于锌型电镀在单独使用时对于获得耐腐蚀性(耐白锈性)是不够的，并且在用作底涂层的情况下难以确保与涂层材料的粘合，因此已应用磷酸盐处理或铬酸盐处理作为对策。尽管作为底漆处理的磷酸盐处理能相当大地改善与涂层的粘合，但它缺少通用性，因为只通过磷酸盐处理抑制白锈的效果是差的。同时，尽管铬酸盐处理抑制白锈的效果优良，但在它被处理的状态下与涂层的粘合不充分。于是，为了提高粘合，并还提供功能如高耐蚀性、耐指纹性和润滑性，开发了在铬酸盐处理层上施加有约1μm薄膜涂层的多功能产品，并通常主要用在家用电器制造中。但是，由于铬酸盐处理使用有毒的六价铬，因此它牵涉到引起公共污染的问题，并且铬酸盐处理往往因为占主流地位而且日益增加的环境保护要求而被避免。于是，提出了大量不使用铬酸盐处理的表面处理(非铬酸盐方法)并投入使用。例如，JP-A No.8-325760公开了用于镀含锌金属的钢板的表面处理剂，该处理剂使用水溶性树脂和多元酚羧酸的混合组合物，并公开了通过将处理剂辊涂到镀有金属的表面上而形成的耐蚀性优良的表面处理的钢板。但是，在这项技术中由于镀锌层直接涂敷有机层而省略了铬酸盐处理，因此涂层的粘合不充分。另外，尽管为了清洁表面对表面处理的镀锌钢板进行了碱法除油，即通过除去压制等过程中涂在表面上的油来提高涂层的粘合力，但它涉及到碱法除油后降低耐蚀性的问题。作为对这类问题的改进，JP-A No.2000-144448公开了通过在镀锌钢板上直接涂敷含离子交换二氧化硅的有机层或利用底漆处理层如硅酸锂或磷酸锂处理的层形成涂有机材料的钢板，从而提高了耐蚀性、碱法除油后的耐蚀性和涂层的粘合性。此外，JP-A No.2000-144444公开了形成有预定厚度的化学转化涂层的耐蚀性优良的表面处理钢板，是通过用包含优选比例的二氧化硅或二氧化硅溶胶、磷酸化合物、指定金属的氧化物或氢氧化物的酸性处理溶液对镀锌钢板施加处理，然后通过加热对其干燥得到。但是，由于在用无机处理剂如二氧化硅溶胶、磷酸盐或金属氢氧化物涂敷然后干燥并保留其原样的状态下在层中易于形成针孔等，因此当碱法除油等时腐蚀液体可能侵入针孔而使耐蚀性不充分。鉴于上述原因，在该专利文献中，在化学转化处理层上形成有机树脂层或有机复合硅酸盐层以提高碱法除油后的耐蚀性或涂层的粘合性。同时，JP-A No.2000-129460公开了耐蚀性和涂层粘合性提高的表面处理钢板，是通过如下形成的形成锌基镀层作为第一层，通过涂敷和干燥多价金属伯磷酸盐和金属氧化物溶胶的混合水溶液形成无定形涂层作为第二层，和无机涂层作为第三层，由此形成多层结构。另外，JP-A No.2001-11645公开了通过如下得到的耐蚀性、碱法除油后的耐蚀性和涂层的粘合性提高的涂有有机材料的钢板在镀锌钢板的表面上形成预定厚度的包含细SiO2颗粒和磷酸盐化合物的复合氧化物层作为第一层；并在第一层上形成预定厚度的包含具有OH基团或COOH基团的有机聚合物作为基础树脂的有机材料层。另外，JP-A No.2003-293151公开了非铬酸盐型表面处理的镀锌钢板，其形成有以预定比例包含Al、Si和P每一种的表面改性层，该钢板表现出可与铬酸盐处理的钢板相比的耐蚀性。如上所述，在非铬酸盐处理中提出了几种主题的各种改进技术，并试验了性能的各种改进。但是，根据本专利技术人的最近经验，显然即使应用了改进非铬酸盐处理的镀锌钢板也涉及到耐带剥离性不足的严重问题。也就是说，表面处理的钢板以带钢束卷的形态被运输，用户在解开它们后使用它们作为剪切板。在这种情况下，有时通过暂时用胶带固定卷的端来储存使用后的剩余卷。另外，利用步骤如冲压、油涂敷、压锻和碱法除油将剪切的板制造成AV产品箱或零件。在这种情况下，指示零件数量、尺寸、等级等的粘胶标签有时贴在箱或零件的表面上用于临时固定。带剥离为当用户剥离胶带或粘胶标签时镀锌表面上的顶涂层与带一起从电镀表面剥离的现象。考虑到表面处理的钢板的质量，这是个关键的问题，并可能导致严重的产品缺陷。带剥离在顶层施加有薄膜涂层的常规铬酸盐处理型表面处理钢板中几乎不发生，因此，迄今没有意识到用于防止带剥离的“带剥离改进”课题。顺便地，在本专利技术人进行的非铬酸盐型镀锌钢板改进的研究过程中，显然，耐带剥离性好或差依赖于非铬酸盐表面处理的钢板的情况。特别地，显然，在长时间储存同时在表面上贴胶带或标签的情况下或在假设海洋运输在高温和高湿度下储存的情况下易于发生带剥离。于是，认识到“耐带剥离性”是极其重要的一个产品性能。但是，由于“带剥离”本身的问题在目前几乎没有认识到，因此也就不能意识到“耐带剥离性改进”的课题。同样对于对策，为上述非铬酸盐处理型电镀钢板已公开的技术仍然是不充分的，实际上，还没有研究出切实的方法。专利技术概述在这种情况下，本专利技术涉及非铬酸盐表面处理的镀锌钢板，并旨在提供耐带剥离性和碱法除油后耐带剥离性优良的表面处理的镀锌钢板，它的制造方法，和用于制造方法的表面处理剂。解决上述问题的本专利技术的一个方面在于表面处理的镀锌钢板，该镀锌钢板具有在镀锌钢板锌基镀层上形成的至少一个表面改性层和顶涂层，其中表面改性层包含换算成Si为1-30mg/m2的SiO2，0.5-15mg/m2的P和0.4-10mg/m2的Al。本专利技术的另一个方面在于用于获得耐带剥离性优良的镀锌钢板的含SiO2的磷酸盐型表面处理剂，其中固体含量的浓度为0.01-14.5％(这里和下文中为质量％)，处理剂中包含的Si、P和Al各自的数量和组成比例(质量比例)满足以下条件Si0.002-4.5％P0.0005-1.5％Al0.0001-0.5％1.5≤Si/P≤60，4.5≤Si/Al≤230本专利技术的一个方面在于制造表面处理的镀锌钢板的方法，该方法包括使用满足上述条件的表面处理剂在镀锌钢板的表面上形成表面处理剂层，应用水洗，借此从表面处理剂层中除去过量的P和/或Al，然后干燥形成表面改性层。附图简述附图说明图1为下述No.38的表面改性层的FT-IR光谱。图2为下述No.52的表面改性层的FT-IR光谱。图3显示了聚丙烯酸钠的FT-IR光谱。优选实施方案详述根据本专利技术的表面处理的镀锌钢板基于具有通过非铬酸盐处理剂形成的表面改性层的前提。适用于本专利技术的镀锌钢板可包括只镀有锌的钢板，以及所有其它镀锌合金的钢板，如镀锌-Ni、锌-Fe、锌-Al的钢板。另外，同样对于镀敷方法，可采用熔融镀敷方法、电镀方法或气相沉积镀敷方法中的任何一种。本专利技术的最显著特征在于在表面改性层中掺入换算成Si为1-30mg/m2的SiO2、0.5-15mg/m2的P和0.4-10mg/m2的Al，作为提高“耐带剥离性”的手段，这在非铬酸盐镀锌钢板领域中是本专利技术人首先提出解决的新课题。“耐带剥离性”在本专利技术中是指在贴上胶粘标签或胶带贴并保留在表面处理的镀锌钢板上然后剥离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理的镀锌钢板，该镀锌钢板具有在镀锌钢板锌基镀层上形成的至少一个表面改性层和顶涂层，其中表面改性层包含换算成Ｓｉ为１－３０ｍｇ／ｍ↑［２］的ＳｉＯ↓［２］，０．５－１５ｍｇ／ｍ↑［２］的Ｐ和０．４－１０ｍｇ／ｍ↑［２］的Ａｌ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村和生，中元忠繁，梶田富男，今堀雅司，东洋平，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]