涂有彩色树脂的金属板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种涂有彩色树脂的金属板，它能够以低成本和简单的设备制造，具有稳定的优异表面光泽，反射涂覆树脂涂膜之前的原始金属板的色调，并具有优异的防腐性和良好的耐铬溶解性，并提供了制造这种金属板的方法。一种在金属板上形成有一层含有着色颜料的树脂涂脂的涂有彩色树脂的金属板，其中Ｇ↓［１］满足以下式（１），形成彩色树脂涂膜之前金属板的６０°镜面光泽度规定为Ｇ↓［０］，形成树脂涂膜之后金属板的６０°镜面光泽规定为Ｇ↓［１］。Ｇ↓［０］＞Ｇ↓［１］≥０．５Ｇ↓［０］ （１）。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂有彩色树脂的金属板，可用于汽车和家用电器的内部和外部构件以及钢制设备的外部板材等，或用于建筑材料；更具体地说，本专利技术涉及一种色泽明亮并在反射金属底材的光泽方面具有良好清晰度的涂有彩色树脂的金属板，以及其制造方法。通常，镀有锌一类的金属板广泛用于汽车、家用电器、建筑材料等。由于这些镀有锌一类的金属板自身的防腐性不足而且与涂料的粘附性不良，因而用铬酸盐或磷酸盐处理镀层的上表面。为达到所需的较高的防腐性、耐化学性等性能的要求，常常可将树脂膜层设在这些经处理的表层上。由于所用的金属板需要从产品美观的外观和理想的色调方面进行优异设计，因此作为最外层涂层的树脂膜应当按用户所需的色调进行着色。给树脂膜着色的方法通常包括向涂料中加入着色颜料，诸如有机颜料或无机颜料，众所周知有机颜料着色较高而无机颜料遮盖力较高。为了遮盖金属板的色调，一般，涂料中常常仅含无机颜料或还结合有有机颜料，而为了完全遮盖底材的色调，则需要10g/m2厚的涂膜。此外，为了赋予树脂膜诸如较高防腐性和较高耐化学性一类的性能，适用的是能够制成致密膜的烘烤硬化型有机溶剂涂料。因此这类涂料可以用于涂有树脂的金属板，然而不利的是，由于有机溶剂的挥发使涂膜的涂层重量难以稳定，或这种烘烤硬化需要大型的干燥设备，或需安置局部排气设备以回收挥发的有机溶剂。因此，很难在生产镀覆金属板的生产线上高速生产这类涂有树脂的金属板。由于要求涂膜具有很高的涂层重量以及设备投资的问题，因此所得的涂覆金属板十分昂贵。为了解决这些问题，采用了一种能以低成本的方式在生产镀覆金属板的生产流程中制造的涂有彩色树脂的钢板。例如，日本专利公开平5-16292中公开了一种用以下方法制成的彩色钢板在镀有锌一类物质的钢板的表面上设置铬酸盐涂覆层，再在其上形成一层L*值≤60、厚度≤5μm的彩色树脂层。然而，众所周知这类彩色钢板的色调取决于底材金属板的色调以及树脂膜的色调和厚度；如果彩色树脂膜的厚度小，即使彩色树脂涂层的潜在L*值≤60，对被涂钢板的着色力和遮盖力仍较小。因此难以产生稳定的色调。这里，“L*值＂是一种指示符，表示由JIS Z 8730所定义的“亮度”；暗度增加则L*值为(-)值，白度增加则L*值为(+)值。更具体地说，当彩色树脂层为黑色调时，L*值≤60；当其色调为白色时，L*值最终可为60或更高。因此，L*值不是代表对底材金属板遮盖加的指示符号(相反，该值可以表示底材金属板的光泽度)，这样，所得彩色钢板在质量稳定性方面与L*值相关。作为替换方案，日本专利公开平5-31450公开了一种彩色的、经涂覆并经表面处理的钢板，其处理的部分有良好的底材遮盖力和良好的焊接性能，这种钢板由以下方法制成使表面镀有锌一类物质的钢板再经过铬酸盐处理，将30-100份着色剂(包括着色颜料和占着色颜料总量0.30-0.95的钛白)和20-40份作为膜增强材料的胶体二氧化硅分散入100份树脂中，接着用所得的水溶型或水分散型树脂涂覆上述钢板，在其上形成1-3μm厚的涂层。然而，为了提高经处理部分的底材遮盖力，日本专利公开平5-31450中将颜料的浓度限定为高达30份或更高，但不利的是，由于加入树脂膜的颜料的浓度增加，使树脂膜对底材金属板的粘附力降低。此外还应注意到，一旦以较高的浓度加入颜料，会使作为树脂涂覆金属板的基本性能的防腐性降低。随着近年来彩色金属板应用的增加，越来越需求一种保留并利用了底材的金属光泽、底材的色调没有被全部遮盖的外观，例如用于产品外观上很难看见的部分，诸如冰箱底板、洗衣机底板和背板、FDD部分、箱的底盘板以及用于那些从设计观点上需要金属光泽之处。因为从设计方面来说，那些很难看到的部分如果保留底材金属板的外观是不好的，需要的是色泽明亮并保留了金属光泽的着色金属板，更不用说需要金属光泽的部分。由于这类具有金属光泽和良好设计的金属板常常优选着金色，因此习惯上进行铬酸盐处理。通过铬酸盐处理，主要含有铬的水合物及氧化物的黄色膜被着上金色并伴有底材金属板的光泽。然而，如上所述，这类铬酸盐处理膜的色调随着还原过程的进行而容易变得不稳定。形成具有特殊光泽膜的方法称为＂unichro＂，众所周知，它不同于普通的铬酸盐处理。该方法包括将一种有光泽的镀锌材料浸入硫酸溶液或硝酸溶液中，并将此材料浸入外加了铬酸和氧化剂的溶液中，由此产生一种具有较高光泽度的经表面处理的金属板，但由于发生了产生六价铬的变化，该＂unichro＂方法也难以获得稳定的色调。不利的是，如果经铬酸盐处理的金属板在实际应用时常暴露在潮湿环境中，就会有少量铬离子从铬酸盐膜中溶解出来。铬离子中，六价铬离子对人有危险，因此这种溶解(向环境排放)受到法律约束。因此开发出一种经特殊化学表面处理的金属板，它具有良好的防腐性、耐指纹性、润滑性等性能，这种金属板是由以下方法制成的用铬酸盐处理底材金属板，接着向此金属板上涂覆约1μm的有机树脂透明薄膜，由此抑制了铬离子的溶解。这种经特殊化学表面处理的金属板的特征在于树脂膜是透明的；通过树脂膜可以看到铬酸盐处理过的底材的色调；金属板的外观是金色的。然而不利的是，为了改进色调稳定性和防腐性，铬酸盐处理过程中增加了Cr涂层的重量，即使金属板经过了有机树脂涂层的处理，也不能阻止铬的溶解。为了解决现有技术中的各种问题，本专利技术的目的是提供一种涂有彩色树脂的金属板，该金属板能通过简单的设备、低成本方式制造，并稳定地具有优异的表面光泽，反射出涂覆树脂膜层之前的金属板的色调，而且还具有良好的防腐性及防止Cr溶解的性能；还提供了制造这种金属板的方法。本专利技术涉及一种涂有彩色树脂的金属板，所述金属板上涂有一种含着色颜料的树脂膜，其中G1满足下面给出的式(1)，将涂覆之前金属板的60°镜面光泽定义为G0，涂覆彩色树脂膜之后金属板的60°镜面光泽定义为G1。G0＞G1≥0.5G0(1)为了满足上述要求，重要的是将彩色树脂涂膜的涂层重量调节换算成涂膜的干重后为0.2-3.0g/m2，此外，还应将着色颜料的含量调节到干涂膜重量的1-30％。特别是为了制成金色的经涂覆的金属板，作为亨特色差方程的心理彩度坐标的“a”值和“b”值应满足下式(2)。-4≤a≤6且2≤b≤25 (2)根据本专利技术的一个优选实施方案，以镀锌钢板作为涂覆树脂膜之前的金属板，所得的经树脂涂覆的金属板其光泽有了很大改进。具体地说，特别是发现了只要镀锌层中六方Zn晶体的取向满足下式(3)2.0≤(002)面的取向系数/(103)面的取向系数(3)和/或只要观察到的镀锌层表面的任意面中，定向生长着长度不超过5μm的Zn单晶的面其表面积不超过所观察到的该任意面总表面积的70％，就能制成具有优异金属光泽的涂有彩色树脂的金属板。为了制造涂有彩色树脂的金属板，本专利技术中还包括了用含有着色颜料的水分散型或水溶型涂料制造涂有彩色树脂的金属板的方法。本专利技术最有特点的方面是一种具有优异金属光泽的涂有彩色树脂的金属板。按照本专利技术，彩色树脂涂覆过的金属板的光泽度G1应当是彩色树脂涂膜形成之前金属板(下文中有时称“原始金属板”)的光泽度G0的1/2或更高，即G1不低于0.5G0。换言之，G1应当满足下式(1)。其中，本专利技术的G0和G1是由JIS Z 8741所定义的60本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属板上形成有一层含有着色颜料的树脂涂膜的涂有彩色树脂的金属板，其中Ｇ↓［１］满足以下式（１），前提条件是形成彩色树脂涂膜之前金属板的６０°镜面光泽度规定为Ｇ↓［０］，形成树脂涂膜之后金属板的６０°镜面光泽度规定为Ｇ↓［１］。 Ｇ↓［０］＞Ｇ↓［１］≥０．５Ｇ↓［０］ （１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木原敦史，中元忠繁，
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]