镀锌钢板用表面处理剂制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种可以得到表面处理镀锌系钢板的镀锌钢板用表面处理剂，所述表面处理镀锌系钢板的耐腐蚀性、碱法脱脂后的耐腐蚀性等诸特性优异，尤其是所形成的皮膜的耐腐蚀性、外观以及接地性的平衡良好，同时在耐结露性、涂装性（涂膜密合性）方面也表现出平衡性良好的优异特性。本发明专利技术的镀锌钢板用表面处理剂含有：碳酸锆铵（Ａ）；化合物（Ｂ），其在１分子中具有２个以上－ＳｉＲ１Ｒ２Ｒ３表示的官能团（ａ），并且相对于每１个官能团（ａ）的分子量（平均分子量／官能团数）为１００～５０００的范围；有机膦酸（Ｃ）；金属化合物（Ｄ），其含有选自Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｅ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｃｒ和Ｚｎ中的至少１种以上的金属元素；和水；ｐＨ值为６～１１。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镀锌钢板用表面处理剂、使用该镀锌钢板用表面处理剂的表面处理方法以及表面处理镀锌钢板。
技术介绍
目前，从确保耐腐蚀性的观点考虑，对于钢板多在钢板表面实施镀锌。另外，为了进一步提高耐腐蚀性、改善涂装，还使用添加有各种金属的合金化镀锌钢板。尤其，像工业地区那样受到酸雨、煤烟影响的地方或像沿海地区那样受到飞来的海盐粒子影响的地方等是容易发生钢板腐蚀的非常苛酷的环境，因此，期望在那种环境下也能够使用的耐腐蚀性更为优异的镀锌系钢板。根据这种需要，提出了镀锌系钢板的耐腐蚀性进一步提高的、热浸镀&1-5%Α1合金钢板、热浸镀锌-Al-Mg合金钢板、热浸镀锌_55%A1 合金钢板等。但是，即使是这样的各种镀锌系钢板，也存在其耐腐蚀性(耐白锈(白鲭)性)不充分的情况，同时作为涂装钢板使用时存在与涂料的密合性不充分的情况。作为其对策，通常在镀锌钢板表面上实施称为临时防锈铬酸盐处理的含有6价铬的处理。而且，在使用该临时防锈铬酸盐处理的热浸镀锌系钢板的生产线(CGL Continuous Galvanizing Line)中， 主要实施以下方法用喷雾器或喷淋器在钢板上浇涂以铬酸(6价铬)为主成分的铬酸盐处理液，利用辊或空气节流装置调节涂布量，并用烘箱等进行干燥(称为喷雾绞干机(7 7 >)、喷淋绞干机(* \ 7 —丨J ))。铬酸盐处理的情况下，表面处理皮膜虽然为薄膜但耐腐蚀性优异。但是，这些皮膜存在大量含有有害的6价铬的问题。特别是近来随着对环境问题的意识提高，存在废止铬酸盐处理的倾向。即，期望转变为不使用有害的6价铬也不使用3价铬的无铬的表面处理法。在这种状况下，对不使用6价铬的表面处理法进行了大量的改良研究。例如，专利文献1中公开了将含有水性树脂、水和硫化物离子的组合物涂布并干燥而得到的锌系被覆钢。专利文献2中公开了由含有具有特定键的化合物、二氧化硅及树脂乳液的水分散型金属表面处理组合物被覆的镀锌系钢板。专利文献3中公开了用含有特定的水性分散树脂、 二氧化硅粒子及有机抑制剂(4 > t e夕)的水系处理剂形成了皮膜的金属表面处理材料。 进而，在专利文献4中公开了使用含有非离子性水性树脂分散液、水解性钛、有机磷酸化合物及钒化合物的表面处理组合物对金属材料进行处理而得到的表面处理金属板。专利文献 5中公开了含有离聚物树脂和与羧基反应的水溶性锆和/或水溶性钛化合物的水分散型防锈涂料组合物。进而，专利文献6中公开了使用含有水解性钛、有机磷酸化合物、非离子性水性树脂分散液、钒化合物和锆化合物的金属表面处理组合物对金属材料进行处理而得到的表面处理金属板。在这些专利文献1 6中提出了用不含有铬的有机皮膜(树脂皮膜)直接被覆镀锌系层表面的方法。C另一方面，专利文献7中公开了具有含有钛和/或锆石、磷酸化合物及胍化合物的皮膜的金属板。专利文献8中公开了用含有水溶性的磷酸盐化合物、螯合剂及腐蚀抑制剂的处理剂进行表面处理得到的镀锌钢板。此外，专利文献9中公开了具有利用含有钒化合物和锆等金属化合物的金属表面处理剂而形成的皮膜的表面处理金属材料。进而，专利文献10中提出了具有由4价钒、Si和磷酸化合物构成的皮膜的钢板。这些专利文献7 10是用以无机成分为主体的不含有铬的皮膜被覆金属材料的技术。此外，据报道，在这些技术中，通过并用水系的树脂，进一步提高耐腐蚀性。但是，在上述专利文献1 10的现有技术，特别是用有机皮膜进行被覆的方法中， 不能说有机皮膜对镀锌系层的密合性是充分的，采用上述方法作为涂装基底处理时，存在有机皮膜在与镀层的界面处容易剥离的问题。进而，对于镀锌系钢板而言，还需要确保焊接性。此外，从将镀锌系钢板应用于家电制品等的观点来看，需要发挥接地性。即，上述镀锌系钢板不仅需要有耐腐蚀性，而且还需要有接地性、耐热性。但是，在迄今为止的形成有树脂皮膜的镀锌系钢板中，为了得到耐腐蚀性，大多情况需要lg/m2以上的树脂皮膜的皮膜量。因此，存在在为了得到耐腐蚀性而增多皮膜量时， 就无法获得接地性的问题。进而，在树脂皮膜的情况下，高温环境下会发生分解，因此耐热性在上述任一钢板中均不充分。根据这样的背景，提出了用以无机成分代替有机成分作为主体的不含有铬的皮膜被覆钢板的技术。例如，专利文献11中公开了具有使用含有磷酸、包含4个以上氟原子的钛、锆、硅烷偶联剂等的组合物而得到的皮膜的钢板。此外，专利文献12中公开了使用含有带氨基的硅烷偶联剂、带缩水甘油基的硅烷偶联剂、氢氟钛酸等的处理剂得到的、具有皮膜的钢板。另外，专利文献13中提出了具有包含二氧化硅溶胶粘合剂、磷酸离子、氟化物离子等的皮膜的钢板。但是，这些专利文献11 13中所记载的钢板虽然耐腐蚀性和耐热性良好，但是形成酸成分多的皮膜，因此在接地性和密合性上存在问题。此外，在表面美观的热浸镀锌的情况下，在这些技术中存在以下问题形成无机成分多的皮膜，皮膜上产生细微的裂纹、皮膜外观看起来发白(白化)，或者观察到晕色的干扰色。特别是产生该白化时，会引起镀锌表面产生白锈的错觉，存在商品价值降低的问题。另外，在保存镀锌系钢板时，经常出现因结露而在钢板表面产生水滴的情况。该水滴干燥时，会残留其水滴痕迹，产生钢板的商品价值降低的问题，在现有技术中并未提出解决这些问题的方法。而且，如前所述，临时防锈铬酸盐处理通常通过将铬酸盐处理液用喷雾器或喷淋器浇涂到镀锌系钢板上，利用辊或空气节流装置调节涂布量，并用烘箱进行干燥的方法来实施。该表面处理方法非常简便，且生产率高。但是，在迄今为止提出的不使用铬的现有技术中，也有所使用的处理剂为水性处理剂的情况，其组合物的有效成分浓度(或干燥固体成分)即使浓也最高不过是20 30质量％。即，为了将其涂布干燥得到lg/m2(约1 μ m)的皮膜量，处理液的涂布量需要为4 5g/ m2，为了控制该涂布量，有局限于利用辊涂法(特别是用称为逆向涂布的方法使辊与穿引方向(通板方向)逆向地转动而涂布液体的方法)进行处理的方法的倾向。因此，无法使用现有的制造设备而需要对镀锌生产线(CGL、EGL)进行新的设备投资。而且，逆向涂布时，在施涂时尤其是钢板边缘部刮削辊，在辊上产生基于板宽度的穿引(条纹)刮痕。该刮痕影响到涂布外观，因此不得不以板宽度由宽到窄的顺序生产，新产生出牺牲掉连续生产的生产率的问题。综上所述，采用任一方法均无法得到代替铬酸盐皮膜的表面处理钢板，迫切需要开发全面满足皮膜的耐腐蚀性、外观性、接地性、耐结露性、涂装性(涂膜密合性)等诸特性， 并且在现有的处理设备中也能够适用的表面处理剂。专利文献1:日本特开平8-67834号公报专利文献2:日本特开平9-221595号公报专利文献3:日本特开2002-241956公报专利文献4 日本特开2004-238638公报专利文献5:日本特开2005-15514公报专利文献6:日本特开2006-009121公报专利文献7 日本特开2004-2950公报专利文献8:日本特开2002-155375公报专利文献9 日本特开2002-30460公报专利文献10:日本特开2005-48199公报专利文献11:日本特开2006-213958公报专利文献12:日本特开2007-51365公报专利文献13:日本特开2007-本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．镀锌钢板用表面处理剂，其中，含有：碳酸锆铵（Ａ）；化合物（Ｂ），其在１分子中具有２个以上－ＳｉＲ１Ｒ２Ｒ３所示的官能团（ａ），并且相对于１个官能团（ａ）的分子量（平均分子量／官能团数）为１００～５０００的范围，式－ＳｉＲ１Ｒ２Ｒ３中，Ｒ１、Ｒ２和Ｒ３各自独立地表示碳原子数１～４的烷基、烷氧基或羟基；通式（１）所示的有机膦酸（Ｃ）；金属化合物（Ｄ），其含有选自Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｅ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｃｒ和Ｚｎ中的至少１种以上的金属元素；和水，并且该镀锌钢板用表面处理剂的ｐＨ为６～１１，［化１］通式（１）。

【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：内田淳一，
申请(专利权)人：日本帕卡濑精株式会社，
类型：发明
国别省市：JP