赋予优异的耐蚀性和表面颜色的三元系热浸镀锌合金钢板用表面处理组合物、利用其进行表面处理的三元系热浸镀锌合金钢板及制造该钢板的方法技术

本发明专利技术涉及一种表面处理组合物，相对于100重量％的组合物的固形物，所述组合物包含：70

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】赋予优异的耐蚀性和表面颜色的三元系热浸镀锌合金钢板用表面处理组合物、利用其进行表面处理的三元系热浸镀锌合金钢板及制造该钢板的方法


[0001]本专利技术涉及一种应用于金属材料的表面的表面处理溶液组合物及其应用，更详细地，特别是涉及一种表面处理组合物、利用所述表面处理组合物进行表面处理的三元系热浸镀锌合金钢板及制造其的方法，所述表面处理组合物可以通过向用作建筑材料用途并具有含有镁(Mg)和铝(Al)的三元系热浸镀锌合金层的钢板赋予耐蚀性、耐黑变性及表面颜色来提高表面外观，并且所述表面处理组合物是无铬的。

技术介绍

[0002]通常，与纯镀锌钢板相比，作为对红锈的耐蚀性优异的钢材的具有含镁(Mg)、铝(Al)的热浸镀锌合金层的钢板的暴露面的大部分由锌(Zn)或锌合金(Zn alloy)组成，因此暴露在一般生活环境，或者特别是暴露在湿润的气氛中时，表面会发生产生白锈的现象。此外，与锌相比，由于包含在镀层中的镁和铝的氧亲和力高，因此与锌结合的氧不足时，容易发生黑变现象。
[0003]以往，作为防锈处理的一个环节，用5
‑
100mg/m2的铬酸盐对金属表面进行预处理后形成有机薄膜。然而，由于包含在所述预处理剂中的铬(Cr)等重金属，需要额外的预处理设备和工艺，而且由于重金属废水，工作人员的安全性成为问题。此外，在洗涤水和废水等中产生的含六价铬的溶液需要通过特殊的处理工艺进行处理，因此存在制造成本增加的问题，并且经铬酸盐处理的镀覆钢板在使用过程中或废弃时存在溶出铬离子的问题，因此环境污染问题严重。/>[0004]为了解决这种问题的同时确保耐蚀性，现有技术中开发了一种诸如不含铬的耐蚀用金属涂覆剂的表面处理剂。作为一个实例，专利文献1和专利文献2中公开了通过含有磷酸铝，或者将醋酸钠、硼酸钠和咪唑等芳香族羧酸和表面活性剂等与单宁酸组合来形成薄膜物质的技术，但它们具有耐蚀性差的问题。专利文献3中公开了由碳酸锆、氧钒根离子及锆化合物等组成的表面处理剂，然而虽然该表面处理剂的耐蚀性良好，但具有耐黑变性差的问题。
[0005]另外，专利文献4中公开了一种由钛基、锆基、磷酸基及钼基化合物等组成的表面处理剂，但使用镁和铝等的热浸镀锌合金钢板具有无法抑制黑变现象的问题，专利文献5中公开了一种由钼酸铵、水分散氨基甲酸酯树脂、异丙胺、碳酸锆铵、环氧基硅烷偶联剂及硅溶胶组成的表面处理剂，但具有不能赋予充分的耐蚀性的问题。
[0006]另外，为了用作建筑材料用钢铁材料，需要赋予固有的颜色，以使表面特性精美，并且客户在使用时可以在材料的表面与现有的热浸镀锌钢材和热浸镀锌合金钢材进行区分。
[0007][现有技术文献][0008][专利文献][0009]日本公开专利公报昭53
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28857号
[0010]日本公开专利公报昭51
‑
71233号
[0011]日本公开专利公报2002
‑
332574号
[0012]日本授权专利公报平7
‑
096699号
[0013]日本公开专利公报2005
‑
146340号

技术实现思路

要解决的技术问题
[0014]本专利技术是鉴于如上所述的实际情况而提出的，本专利技术的目的在于提供一种表面处理组合物、利用该组合物的表面处理方法及经表面处理的热浸镀锌合金钢板，所述表面处理组合物是可以对建筑材料用热浸镀锌合金钢板赋予优异的耐蚀性、耐黑变性及固有的表面颜色特性的热浸镀锌合金钢板用表面处理组合物。
[0015]此外，提供一种完全不含作为环境污染物质的铬等重金属成分，因此对人体无害且不产生环境污染引起的问题的表面处理组合物。技术方案
[0016]根据本专利技术的一个方面，提供一种表面处理组合物，相对于100重量％的组合物的固形物，所述组合物包含70
‑
90重量％的高分子量多晶硅改性聚氨酯主树脂和低分子量多晶硅改性聚氨酯辅助树脂的混合物、5
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25重量％的三聚氰胺基固化剂、0.5
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10重量％的无机添加剂、0.5
‑
10重量％的硅烷水解化合物以及0.1
‑
2重量％的着色颜料。
[0017]所述主树脂和辅助树脂的重量比可以为1:9至9:1。
[0018]所述主树脂的重均分子量(Mw)可以为100000
‑
200000。
[0019]所述主树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以为
‑
20℃至
‑
10℃。
[0020]所述辅助树脂的重均分子量(Mw)可以为30000
‑
70000。
[0021]所述辅助树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以为
‑
30℃至
‑
20℃。
[0022]所述无机添加剂可以包含选自硅溶胶、氧化铝溶胶、二氧化钛溶胶、氧化锆溶胶中的一种以上。
[0023]所述无机添加剂可以包含选自硅溶胶、氧化铝溶胶、二氧化钛溶胶、氧化锆溶胶中的一种以上。
[0024]所述硅烷水解化合物可以被选自甲酸、乙酸、磷酸、盐酸及硝酸中的一种以上的溶剂水解。
[0025]所述着色颜料可以包含选自无机颜料和偶氮基有机颜料中的一种以上，所述无机颜料是选自钛、铅、铁、铜及铬中的一种以上。
[0026]所述表面处理组合物还可以包含溶剂，所述表面处理组合物的固形物含量为20
‑
40重量％，余量由溶剂组成。
[0027]相对于溶剂的总重量，所述溶剂可以包含3
‑
10重量％的醇和余量的水。
[0028]根据本专利技术的另一个方面，提供一种经表面处理的三元系热浸镀锌合金钢板，其包括：钢板；三元系热浸镀锌合金层，其形成在所述钢板的至少一面上；以及表面处理薄膜层，其形成在所述三元系热浸镀锌合金层上，其中，所述表面处理薄膜层由所述表面处理组合物形成。
[0029]所述三元系热浸镀锌合金层包括形成在界面的Al富集层，所述Al富集层的占有面积率可以为70％以上(包括100％)。
[0030]所述三元系热浸镀锌合金层可以包含：Al：0.2
‑
15重量％、Mg：0.5
‑
3.5重量％、余量的Zn及不可避免的杂质。
[0031]所述表面处理薄膜层的厚度可以为1
‑
10μm。
[0032]根据本专利技术的另一个方面，提供一种制造经表面处理的三元系热浸镀锌合金钢板的方法，其包括以下步骤：将所述表面处理组合物涂覆在形成有三元系热浸镀锌合金层的三元系热浸镀锌合金钢板上；以及对涂覆的所述表面处理组合物进行干燥以形成表面处理薄膜层。
[0033]所述表面处理溶液组合物可以以2.5
‑
50μm的厚度涂覆。
[0034]所述涂覆可以通过辊涂、喷涂、沉积、喷射挤压或沉积挤压来进行。
[0035]以基材钢板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表面处理组合物，相对于100重量％的组合物的固形物，所述组合物包含70
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90重量％的高分子量多晶硅改性聚氨酯主树脂和低分子量多晶硅改性聚氨酯辅助树脂的混合物、5
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25重量％的三聚氰胺基固化剂、0.5
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10重量％的无机添加剂、0.5
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10重量％的硅烷水解化合物以及0.1
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2重量％的着色颜料。2.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述主树脂和辅助树脂的重量比为1:9至9:1。3.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述主树脂的重均分子量(Mw)为100000
‑
200000。4.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述主树脂的玻璃化转变温度(Tg)为
‑
20℃至
‑
10℃。5.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述辅助树脂的重均分子量(Mw)为30000
‑
70000。6.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述辅助树脂的玻璃化转变温度(Tg)为
‑
30℃至
‑
20℃。7.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述无机添加剂包含选自硅溶胶、氧化铝溶胶、二氧化钛溶胶、氧化锆溶胶中的一种以上。8.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述硅烷水解化合物包含选自乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基环氧硅烷、乙烯基三环氧硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、3
‑
氨基丙基三环氧硅烷、3
‑
环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
(1,3
‑
二甲基亚丁基)
‑3‑
(三环氧硅烷)
‑1‑
丙胺、N,N
‑
双[3
‑
(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N
‑
(β
‑
氨基乙基)
‑
γ
‑
氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨基乙基)
‑
γ
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
巯基丙基三乙氧基硅烷及N
‑
[2
‑
(乙烯基苄基氨基)乙基]
‑3‑
氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种以上。9.根据权利要求8所述的表面处理组合物，其特征在于，所述硅烷水解化合物被选自甲酸、乙酸、磷酸、盐酸及硝酸中的一种以上的溶剂水解。10.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其特征在于，所述着色颜料包含选自无机颜料和偶氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：曺秀铉，孙元镐，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：