表面处理的镀锌系钢板制造技术

本申请提供了一种表面处理镀锌系钢板，在该镀锌系层的表面上，有不含铬的导电性的中间层，在该中间层上有有机树脂层。这种钢板虽然是所谓无铬的表面处理钢板，但是，由于兼备历来从未有的优良的导电性和耐蚀性，水质污染危险性也小，所以可以代替的历来的铬酸盐处理钢板而得到广泛应用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于表面处理镀锌系钢板、更详细地说是关于在表面处理层不含有铬、兼备优良的导电性和耐蚀性的表面处理镀锌系钢板。
技术介绍
历来，镀锌钢板、镀锌-铝钢板等镀锌系钢板被广泛地用于家电、汽车、建筑领域。为了提高钢板的耐蚀性，这些钢板在其镀层上施加铬酸盐覆盖处理、或者在施加铬酸盐覆盖处理之后再施加有机皮膜而被使用。施加有机皮膜时，这种铬酸盐皮膜也起提高有机皮膜密合性的作用。然而，虽然铬酸盐皮膜耐蚀性和涂饰密合性优良，但是，由于含有6价铬，在铬酸盐覆盖工序中必须进行水质污染防止法规定的特别排水处理，有成本提高的缺点。因此，为了防止钢板、特别是镀锌系钢板的白锈发生，需要不用铬的表面处理技术。例如，有如下述的多数个提案。(1)在特开平5-195244号公报中，提出了由含有(a)由至少4个氟原子和钛、锆等中的至少1个元素组成的阴离子成分(例如用(TiF62-)表示的氟钛酸)、(b)钴、镁等的阳离子成分、(c)为调节pH的游离酸以及(d)有机树脂的无铬组合物构成的金属表面处理方法。但是，用这种方法得到的表面处理金属板，仅仅指明在其上层上涂布惯用的下涂和上涂保护用组合物时才能发挥出耐蚀性，皮膜单体没有充分的耐蚀性。(2)在特开平9-241856号公报中，提出了由含有(a)含有羟基的共聚物、(b)磷以及(c)铜、钴等金属磷酸盐的无铬组合物构成的金属表面处理方法。但是，用这种方法得到的表面处理金属板，虽然显示了优良的加工后的裸耐蚀性、涂料密合性，可是，由于多种磷酸金属盐与树脂间交联形成致密的皮膜，确保导电性是困难的。(3)在特开平11-50010号公报中，提出了由含有(a)具有多羟基醚链段和不饱和单体的共聚物链段的树脂、(b)磷酸以及(c)钙、钴等金属磷酸盐的无铬组合物组成的金属表面处理剂。但是，用这种表面处理剂得到的表面处理金属板，虽然显示了优良的裸耐蚀性，可是，由于各种磷酸金属盐与树脂间交联形成致密的皮膜，确保导电性是困难的。(4)在特开平11-1069450号公报中，提出了(a)锰、钴等的多价金属离子、(b)氟酸、磷酸等酸、(c)硅烷偶合剂以及(d)在水性介质中溶解聚合单元2～50的水溶性聚合物的水溶性表面处理剂。但是，用这种表面处理剂得到的表面处理金属材料，为了保持耐蚀性、利用处理液中的酸成分对金属表面的腐蚀作用形成难溶性树脂皮膜。这种皮膜自身因以树脂成分为主，确保导电性是困难的。(5)在特开平11-29724号公报中，提出了使用含有(a)含硫羰基的化合物、(b)磷酸离子以及(c)水分散性氧化硅的水性防锈涂层剂在锌覆盖钢上作涂层的方法。但是，在上述(5)的方法中象含有硫羰基化合物那样的硫化物容易首先在锌等的金属表面上吸着，并且与磷酸离子共存时，含有硫羰基化合物的硫羟基离子，在涂层时被活性的锌表面部位吸着发挥了防锈效果。用这种表面处理方法得到的锌覆盖钢或无覆盖钢，在由有＝N-C(＝S)-基和-O-C(＝S)-基的层覆盖表面时，具有高的耐蚀性，但是，没有导电性。另外为了确保导电性，取薄的皮膜膜厚时，出现没有含硫羰基化合物覆盖的部分，成为生锈的原因。即，用这种方法耐蚀性和导电性两者不能并存。另外，在上述(1)～(4)的方法中，在金属板上覆盖充分附着量的表面处理剂(覆盖剂、涂层剂)的场合，即，施加充分膜厚的皮膜的场合，就算能得到耐蚀性，但例如在施加金属板的凸部等部分露出那样的皮膜、或是在膜厚过薄的场合，则耐蚀性极不充分。总之，只有在对于金属板的表面处理剂的覆盖率达100％的场合，才具有耐蚀性，而在覆盖率不足100％的场合，耐蚀性不充分。这些表面处理剂中，特别是(2)～(4)，由于由金属盐与树脂间交联的致密的树脂皮膜的形状来确保耐蚀性，所以在全面的厚的覆盖其上时，导电性降低。要想提高导电性，使皮膜的膜厚减薄时，又存在耐蚀性恶化的问题。还有，上述(1)～(5)的历来技术都是基于将与金属表面和表面处理剂形成的皮膜在界面上强固附着为出发点的技术。如果微观研究，由于表面处理剂与金属表面不能完全的密合，提高密合性是有限度的。因此，在象这种历来的技术中，在提高耐蚀性方面，重要的不仅是密合性，而且提高表面处理剂制成的皮膜的致密性也是重要的。但是，这些方向是与提高导电性不相容的。特别是最近，在个人电脑、复印机等办公用品、空调机等家电制品中，需要不含铬、具有耐蚀性、同时表面电阻小的表面处理钢板。这是因为，表面电阻小的钢板、即导电性良好的钢板有防止泄漏电磁波干扰的的效果。但是，在历来的不用铬技术的多个提案中，没有公开导电性和耐蚀性能够共同满足的表面处理镀锌系钢板。本专利技术鉴于这样的情况，提供了在表面处理剂的覆盖工序以及使用得到的表面处理镀锌系钢板时，不要特别的排水处理而且改善历来缺点的表面处理镀锌系钢板。特别是以提供具有兼备优良的耐蚀性和导电性的表面处理皮膜的镀锌系钢板作为目的。专利技术的公开为了达到上述目的，本专利技术人锐意研究。其结果，发现了在镀锌系钢板的表面上不覆盖铬酸盐而能够形成兼备优良的导电性和耐蚀性的表面处理皮膜、直至完成本专利技术。即，本专利技术是在镀锌系层的表面上，有不含铬的导电性的中间层，在该中间层上有有机树脂层的表面处理镀锌系钢板。此外，本申请的表面处理镀锌系钢板，该中间层含有从Cu、Co、Fe、Mn、Sn、V、Mg、Ba、Al、Ca、Sr、Zr、Nb、Y、Zn的各酸盐组成的组中选择的至少一种为佳。该场合下，构成该酸盐的酸是从磷酸、乙酸、硝酸以及氟酸中选择的至少一种更佳。还有，在上述任何一种中间层中，其膜厚是100nm以上为佳。同时，上述任何一种表面处理镀锌系钢板，该有机树脂层含有从Cu、Co、Fe、Mn、Sn、V、Mg、Ba、Al、Ca、Sr、Zr、Nb、Y、Zn组成的组中选择的至少一种为佳。还有，上述任何一种表面处理镀锌系钢板，该有机树脂层对于该中间层的覆盖率是10～80％为佳。附图的简单说明附图说明图1是表示由本专利技术的表面处理镀锌系钢板的GDS的各层成分的分布例的曲线图。图2是本专利技术表面处理镀锌系钢板的铂-钯真空镀膜处理后的扫描电镜(SEM)照片(倍率400倍)的一例。图3是表示导电性与有机树脂层覆盖率的关系的曲线图。图4是表示耐蚀性与有机树脂层覆盖率的关系的曲线图。实施专利技术的最佳方式以下详细说明本专利技术的表面处理镀锌系钢板。在本专利技术中采用镀锌系钢板。本申请所谓“镀锌系”是对含锌镀的总称，与镀纯锌相比，包括含锌合金镀、含锌复合分散镀的那一种镀都行。如果再具体的示例这样的镀锌系，可以举出镀纯Zn、镀Zn-Ni合金、镀Zn-Fe合金、镀Zn-Cr合金、镀Zn-Co合金、镀Zn-Al合金等二元系镀Zn合金、镀Zn-Ni-Cr合金、镀Zn-Co-Cr合金等三元系镀Zn系合金、还有镀Zn-SiO2、镀Zn-Co-Cr-Al2O3等锌系复合分散镀。施加的这些镀锌系的钢板由适宜地采用电镀法或热浸镀法等而得到。本专利技术的表面处理镀锌系钢板，在镀锌系钢板的表面上形成不含铬的导电性的中间层和有机树脂层。该中间层是位于镀锌系钢板与有机树脂层的中间的层，有耐蚀性和导电性的特征。在本专利技术中所谓“有导电性”是指采用4针式表面电阻计、例如三菱化学(株)制的“劳瑞斯特(ロレフタ)AP”测定的表面电阻是0.1mΩ以下的场合而言的。中间层的存在由表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
表面处理镀锌系钢板，其特征在于，在镀锌系层的表面上，具有不含铬的导电性的中间层，在该中间层的上面具有有机树脂层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：海野茂，多田千代子，尾形浩行，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]