[发明专利]具有优异加工性和耐碱耐溶剂性的镀锌钢板及表面处理剂

说明书

技术领域

本发明本发明属于金属材料表面处理技术领域，涉及一种用于表面 处理镀锌钢板以及所使用的表面处理剂，经过该表面处理剂的处理，能在 镀锌钢板表面形成有机复合保护膜，该保护膜赋予镀锌钢板表面优异的冲 压成形性、耐溶剂性及耐碱性的同时，又可使镀锌钢板具备良好的耐腐蚀 性、涂装附着性等性能。

背景技术

镀锌钢板被广泛应用于汽车、建材、家电等各个领域。但是，这些 金属材料由于含有锌等成分，在大气环境中容易被腐蚀，形成白锈。这种 现象不仅影响镀锌钢板的外观，还对涂装附着性产生不利影响。为了改善 耐腐蚀性及涂装附着性，通常对镀锌表面进行钝化处理，目前使用较多的 处理剂大多含有铬酸、重铬酸或它们的盐类物质。

近年来随着环保要求的不断提高，对金属材料表面进行处理的钝化 处理液中含有6价铬对人体造成直接的负面影响，6价铬钝化处理被人们 敬而远之。另外，排出的废水中含有6价铬，根据有关法律规定必须采取 特殊处理。这也成为总体成本上升的不可忽视的原因之一。还有，经6 价铬钝化处理后的金属材料在报废时由于含有6价铬而无法进行循环利 用，这是其很大的一个缺点并引起了社会性的问题。特别是欧盟等国家颁 布了禁用6价铬等有毒有害物质的规定后，含有6价铬的钝化处理剂正逐 步被无铬钝化处理剂所代替。在金属材料表面处理领域里，国内外相关部 门都在研究开发不含6价铬等有害物质的无铬钝化和耐指纹处理剂，并提 出了各种各样的方法。

例如，内含多元酚羧酸的单宁酸在表面处理剂中的应用广为人知。 用含有单宁酸的水溶液对金属材料进行处理后，单宁酸与金属材料反应后 生成的保护膜可对腐蚀物质的侵入形成屏障效果，减少了腐蚀物质与金属 材料表面接触的机会，由此提高了耐腐蚀性。但是，由于近年来对产品的 高质量要求，对保护膜的耐腐蚀性也提出了更高的要求，因此，如果单独 使用单宁酸或者同时并用其他无机成分所获得的保护膜，其耐蚀性仍不尽 人意，无法进行工业化应用。

为了进一步提高耐腐蚀性能，日本专利特开昭53-121034号公开了利 用含有水分散性二氧化硅、醇酸树脂、三烷氧基硅烷化和物的水溶液涂敷 于金属表面，干燥后形成保护膜的处理方法。日本专利特开昭57-44751 号公报以及特开平1-177380号公报也公开了使用由羧基二吡咯基甲酮化 合物衍生物所构成的水性树脂，以赋予金属材料耐腐蚀性为目的的表面处 理方法，以及使用羧基苯乙烯化合物的水溶液或者水分散性聚合物赋予金 属材料耐腐蚀性的方法。但是，上述任何一种方法获得的保护膜其耐蚀性 不如钝化保护膜。

为了解决这个问题，日本专利特开平11-106945号公报中建议使用由 2价以上的金属离子、酸、有机硅烷偶合剂和水溶性聚合物所构成的金属 表面处理剂组合物。但是，事实上对上述问题点仍然没能获得有效的解决。 用以上无铬处理剂生产的表面处理钢板，在制作电脑零部件、微电机等家 电时，很多厂家在成型加工工艺阶段要涂上冲压油，然后使用强碱性的脱 脂剂将冲压油除去，甚至有时会使用溶剂进行脱脂。这时，钢板表面的保 护膜会发生变色甚至脱落等问题。

因此，市场急需经过上述成型加工、脱脂等工艺后，保护膜不会损 伤，而且同时能赋予耐腐蚀性能的无铬表面处理剂及相应的处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优异的冲压成形性和良好耐腐蚀性的 无铬表面处理镀锌钢板及其表面处理剂，以满足家电用户对镀锌钢板的环 保和加工性要求。需要解决的技术问题是：仅涂敷一层该处理剂的镀锌钢 板在具有优异冲压成型性和耐腐蚀性的同时，还具有良好的耐碱性、耐溶 剂性、及涂装附着性，满足家电用户对表面处理镀锌钢板的冲压加工性、 耐蚀性、耐溶剂性等性能要求。

为了解决传统技术存在的问题，经过艰苦研究，结果发现通过使用 含有特定的聚氨酯树脂、特定的氧化聚乙烯粒子、有机硅烷化合物、钼酸 盐化合物、钒化合物、氟钛酸、磷酸化合物等成份的表面处理剂对镀锌钢 板表面处理后形成的表面处理镀锌钢板，可以解决上述存在的问题，从而 完成了本发明。

本发明的技术方案为：

一种具有优异加工性和耐碱耐溶剂性的镀锌钢板，其表面覆盖有有 机复合保护膜，该保护膜含有：

A)延伸率在20-100％范围内，并且玻璃转移温度在50-100℃范围内的 阳离子型聚氨酯树脂，所占重量百分比为50-70％；