TW567244B - Surface treating agent for galvanized steel sheet and galvanized steel sheet - Google Patents

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TW567244B
TW567244B TW090102053A TW90102053A TW567244B TW 567244 B TW567244 B TW 567244B TW 090102053 A TW090102053 A TW 090102053A TW 90102053 A TW90102053 A TW 90102053A TW 567244 B TW567244 B TW 567244B
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steel sheet
zinc
treatment agent
surface treatment
electroplated steel
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TW090102053A
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Yasuhiro Kinoshita
Katsuyuki Kawakami
Keiichi Ueno
Katsuji Kawanishi
Atsuhisa Yagawa
Original Assignee
Nihon Parkerizing
Sumitomo Metal Ind
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Description

567244
【發明所屬技術領域】 本發明係有關於一種用以改呈雷* 鋅電链鋼板以及含5%銘之鋅電° ^鋅電錄鋼板、㈣ 耐純與耐擦傷性之技術。且特鋅系電鑛鋼板的 耐擦傷性及塗膜密合性優異的樹性、 板上之闬以冲Μ上 ，丄t 皮膜汉置於鋅系電鍍鋼 處理劑。°耐蝕性，、耐潫傷性之鋅系電鍍鋼板用表面 【發明所欲解決之課題】 化制11:个1鋅或鋅系電鑛鋼板係已廣泛使用於家庭電 性Γ = ί建材等。由於上述之鋼板在其原來的狀態下耐蝕 塗膜密合性（面漆塗裝性）+夠充份，故多會先對其 1、SSL鹽形成處理或磷酸鹽形成處理，之後，再進行加 、加工或彎折加工等之成形加工及塗裝等。 另外’對應所使用之用途而不進行塗裝就直接使用的 情形亦不少。 在不進行塗裝就直接使用的情形下，多係使周被稱為 絡酸鹽形成處理鋼板之表面處理鋼板。 然而’在上述情形下會有成形加工或組裝時附著有指 、紋與因為鉻酸鹽皮膜量之差異而造成色澤誤差等問題點產 生。 因此，為了解決上述之問題點，故出現了在鉻酸鹽皮 膜上形成有有機皮膜之耐指紋鋼板。 上述耐指紋鋼板，係在防止指紋附著之目的下，在鋅 系電鍍鋼板之表面上於經鉻酸鹽處理後形成一厚度1 左
2151-3763-PF.ptd 第5頁 567244 五、發明說明（2)
右的有機樹脂層而構成。此種耐指紋鋼板除了被要求要有 耐指紋性以外，亦被要求要具有耐蝕性、耐溶劑性、塗膜 密合性、耐擦傷性等各種皮膜功能。 ^ 、 在上述功能之中，近年來對於耐擦傷性之需求特別 烈。 亦即’在搬運成型加工後的製品之際，成型物彼此之 間或用來收納成型物的容器（波面紙板箱等）與成型物之 間會因為互相摩擦而在成形物之表面產生傷痕了此擦傷部 之耐蝕性會比一般的有機被覆鋼板耐蝕性更差。固此，必 然會造成品質降低之情況。故而，為了防止上述情況之發 生，所以產生此對擦傷性的強烈要求。 X 因而’就有數個關於除了财钱性、塗膜密合性之外還 考量耐擦傷性之表面處理鋼板的技術被提出。 例如’在特開平3 —171 89號公報中係揭示出一種關於 在尿烧改質聚焊煙樹脂甲摻合以含氟系樹脂粒子以及二氧 化石夕粒子之樹脂皮膜的技術。此技術之特徵點係在於藉由 使周含氟系樹腊粒子來保護擦傷部，然而為了使含氣系樹 脂粒子能在水溶液中均勻地分散，故界面活性劑的使用就 變不可或缺。就因為使用了此界面活性劑，故使得耐钕 性程度全面地降低，因而無法得到滿意的耐蝕性。 在特公平6 - 1 0 4 7 9 9號公報中係揭示出一種關於含有聚 醋系樹脂、交聯劑及平均分子量20 00〜8〇〇〇的聚乙烯系壤 之皮膜的技術。在此技術中，因為於基底（base )樹脂中 使用了聚酯樹脂，故皮膜本身的耐加水分解性不夠充份，
2151-3763-PF.ptd 第6頁 567244
因而無法得到滿意的耐蝕性。
在特開平6 - 292859號公報中係揭示出一種關於：於在 分子内具有活性氫之尿烷樹脂中使含有常溫交聯型環氧樹 月2而‘成之樹腊中，使含有球狀聚乙烯壤粒子與鏈狀膠態 二氧化矽之皮膜的技術。膠態二氧化矽係具有附著於固& 表面而用以提高摩擦係數之摩擦力增加劑之性質，故使兩 上述鏈狀膠態二氧化矽時，就會因為膠態二氧化矽本身的 結，特性而降低了耐擦傷性。因此，在此技術中雖然摻合 有球狀聚乙烯蠟，但是因為乾燥溫度為低於1〇〇。〇之溫^ θ 度，故聚乙烯蠟最後會埋入樹脂皮膜中，使得潤滑性m 不充份，因而無法得到滿意的耐蝕性。 N 如上所述，隹W刖的現狀下…i/?付小到耐蝕性、 密合性優異且擦傷部之耐蝕性良好的表面處理鋼板。 因此，本發明為了解決上述之課題，乃提供出一 蝕性、塗膜密合性優異且擦傷 二 r 鋼板。 j挪任艮好的辞糸電鎖 【用以解決課題之手段】 两ί解決上…、q令㈣ 結果’發現藉由使用包括特定之尿淀樹脂、； 脂、膠態二氧化矽、特定之分散劑以 烯：：：乳， 理劑，即可解決上述課題，狄 烯蝶的表面ί 、、、一元成本發明。 亦即，上述之課題可利用下述之 處理劑來解決之，此種鋅系雷贫田:^鍍鋼板周表t 括： ' $鍍鋼板用表面處理劑係包
567244 五'發明說明（4) 一尿烷樹脂（A )，具有雙笨酚A型主幹且玻璃轉移溫 度為〜40〜〇 C ; 一水洛性％氧樹脂（B )，係在1分子中具有3個以上 之壤氧基； 八 一 一膠態二氧化矽（C ); 、 一下述通式（I)中所表示之化合物（D): 一聚乙烯蠟（E );以及 一溶劑。 特別是，可藉由下述之辞系電鍍鋼板用表面處理劑來 加以解決，此種鋅系電鍍鋼板用表面處理劑係包括： 一尿烧樹脂（A)，具有雙苯酚A型主幹且玻璃轉移溫 度為—40〜G °C ; 一水溶性環氧樹脂（B )，係在1分子中具有3個以上 之環氧基； 丄 一膠態二氧化碎（C ); 一下述通式（I )中所表示之化合物（D ) ·· 一聚乙烯蠟（E ); 一水/谷性之有機溶劑（F );以及 水（G ) 〇 姑；又’可藉由下述之鋅系電鍍鋼板闬表面處理劑來加以 解決，此種鋅系電鍍鋼板同表面處理劑係包括：劑个加以 -尿烷樹脂（A)，具有雙苯酚 度為-40〜0 C ;以及 敬嘴轉移溫 一水溶性環氧樹月旨（B)，係幻分子中具有3個以上
2151-3763-PF.ptd 第8頁 567244 五、發明說明（5) 之環氧基； 上述尿烷樹脂（A )與水溶性環氧樹脂（B )之比例 :、·尿烷樹脂（A ) /水溶性環氧樹脂（b ) = 5 / 9 5〜9 5 / 5。 又，可藉由下述之鋅系電鍍鋼板罔表面處理劑來加以 解決，此種鋅系電鍍鋼板用表面處理劑係包括： 一水溶性尿烷樹脂； 下列通^ ( I )中所表示之化合物（D ):以及 一聚乙烯蠟（E )。 絲a又，可藉由下述之鋅系電鍍鋼板用表面處理劑來加以 ，/、，此種鋅系電鍍鋼板用表面處理劑係包括： 一水溶性尿烷樹脂； 一水溶性環氧樹脂； 一下列通式（1)中所表示之化合物⑴：以及 一聚乙烯蠟（E )。 主幹ί ^^迷水溶性尿烷樹脂特別係指具有雙苯酚A型 上if w轉移溫度為—4〇〜〇t：的水溶性尿烷樹脂。又， 的環氧樹脂係指在1分子中具有3個以上之環氧美 脂。然後，其係以[⑴與（Ε)之固形 之固/曰，谷性尿烷樹脂、水溶性環氧樹脂、（D)鱼 、Λ 3 ]=2〜2〇重量％的比例來進行調配。” 通式（ί ):
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[但是，通式（i )中，R1係表示碳數1〜2〇々 山 J2:20之鏈烯基’表示⑽）「（p〇)n 不乙烯基，p係表示丙烯基，m係表示5 2〇之 係 或H0之整數），R3係表示氫原 η.: 係表示氫原子、驗金屬離子或録離子）（，疋1 子、碳數1〜4之燒基或碳數2〜4之鏈烯基]。' ~ 、，田产A J使周具有雙苯紛A㉟主幹且玻璃轉移 皿度為-40〜0C摩色圍之尿烷樹脂（A)。 ”曰：：使所形成的塗膜與鋅系電鍍鋼板之密合性 t H 耐樂品性亦很優異，❻能得到具有優異耐蝕性 及耐摩耗性之物。促使上述優點發揮之雙裟 =樹脂(A)中之導入量比例，係以相對於樹腊；形 ^1〇〇重置份而言為10〜50重量份較佳。更佳則為15 4〇重 里％ 。亦即，在尿烷樹脂中之雙苯酚A型主幹的導入量若 不滿10重量％時，則提高耐蝕性的效果就會有降低之傾 向，反之，若超過50重量％時，就會因為雙笨酚A型主幹 其剛硬的主幹而導致皮膜變得過硬，因而使入 降低之傾向。 』* 口 一又 尿烷樹脂（Α)其玻璃轉移温度必須在-4^0 1。較佳
567244 五、發明說明（7) 為-35〜-5°C，更佳為-35〜-1(TC。亦即，在使用玻璃轉移 溫度不滿-40。(：的尿烷樹脂時，所得到的皮膜之耐破裂性 會很差。樹脂之皮膜物性具有在玻璃轉移溫度之界線附近 會大幅變化之傾向。通常，成型加工後之製品其使用溫度 為10〜50 °c的範圍，當玻璃轉移溫度在上述溫度範圍内時 ' ’就會因為氣溫而使得樹脂之皮膜物性發生變化5因而導| 致。皮膜之耐擦傷性劣化。更進一步，當玻璃轉移溫度超過I 50 7時，甴於皮膜的造膜性會降低，故必須提高處理劑之i 乾燥溫度，因此會造成經濟上的浪費。故而，使用玻璃轉j 移溫度為-4 0〜0 °c的尿烧樹脂（A )係必要的。 ^在本發明中所使用的尿烷樹脂（A )，係以未使兩被 稱為乳化劑之界面活性劑者較佳。使用界面活性劑而分散 至水中之尿烷樹脂，甴於會因為界面活性劑之影響而使得 所得到的皮膜之耐水性降低，故較不佳。 由上述觀點來看’適合周於本發明之尿烧樹脂，係為 將羧基導入樹脂中、甚至藉由將前述羧基以氨、胺等進行 中和來分散於水中或溶化於水中者。 \ 即使僅為上述之尿烷樹脂亦可得到某程度之耐蝕性。I 然而，為了進一步引岀樹腊之特性，在本發明中係併 j 周了在1分子中具有3個以上之環氧基的水溶性環氧樹脂 |義 (B )。 以在本發明中與尿烷樹脂（A )同時使用之環氧樹脂 (B )而言，可舉例如：山梨糖醇聚環氧丙醚、丙三醇聚 -環氧丙鱗、聚丙三醇聚環氧丙醚、季戊四醇聚環氧丙趟、j
567244 五、發明說明（8)
上述尿烷樹脂（A)與環氧樹~脂，私氧丙鍵等。 二丙三酵聚環氧丙醚以及三羥甲基而私 (D )與（Ε )之固形量總和]=50〜95重 V佔^CJ 6〇重量％以上，再更佳則為65曹量％以里广佳。更佳為 舌b 0/ ^ ^ 一里/0以上。又，更佳為85 v圭則為8〇重量％以下。亦即，上述比例二不滿50…日”皮膜本身的耐水性就會有降低的傾 低的傾向。 ㈣部之耐蝕性就會有降 在本發明中，更進一步地使用了膠態二氧化矽㈧ 二人藉由使用膠態二氧化石夕（c)，可提高耐敍性 及塗膜密合效果。
y在本發明中所使用的膠態二氧化矽（c )，其粒徑、 形狀:種類等並未特別限定。然而，就粒徑而言、，係二以平 均粒徑在3〜30nm的範圍較佳。 ,又’膠態二氧化矽（C )之使用量，係以[(c )之固 形量]/ [ (A) 、（B) 、（c) 、（D)與（E)之固形量 總和]=3胃〜40重量％較佳。更佳為10重量％以上，又，更佳 。為巧重置％以下。膠態二氧化矽（C )之比例若不滿3重量 \時’就會有缺乏提高耐蝕性效果的傾向發生，反之，若 超過4 0重量％時，尿烷樹脂（a )之粘合效果就會變小， 而有耐蝕性降低之傾向。 在本發明中，更進一步地使用了聚乙烯蠟（E)。藉 此’可提高耐擦傷性之程度。
567244 五、發明說明（9) 聚乙稀螺^ 彳 捋別疋，平均粒徑為〇 〇5 在ϋ·〇〗〜〇·2較佳。 來作為潤滑性之指標 · / 111者更佳。一般而言，用 低之傾向。麸㊉：麼f擦係數，在蠟粒徑愈大時會有兪 故而，滑動=係數與耐擦傷性卻未必會：ί (耐咬合性）就报重要：摩擦係數之間的關係 均粒徑與滑動次數之孫= ，、、垄過銳意檢討蠟的平 為〇.〇1〜0.2/^眸ρ ]關係的、纟°果，發現當蠟的平均粒您 "m時，則會由古 濟反之，右超過0· 2 結果就導致連Λ動而容易在滑動時造成阻礙， 免員α動性有降低的傾向。 特別限定：^ : t乙烯堪（Ε )之分子量及溶點等並未 在H30的範、圍更:。值:以在广50的範圍較佳。特別是以 會有難以相w 一亦即，右酸值个滿5時，蠟與樹脂就 面之，目洛的情形發生，導致在皮膜形成時壤於皮膜表 向。^:疋向性、耐擦傷性及耐塗膜密合性有降低之傾 蠟本身Ϊι若酸值超過5〇時，蠟之親水性就會變強，導致 向。所以有的潤滑性降低，因而耐擦傷性也有降低之傾 :以im發生分散不良（樹脂或顏料凝結分離 .a子起）的情形，反之，當摻合量過多之時，所得
2151-3763-PF.Ptd 第13頁 之界通、吊’、在分散樹脂或顏料等之際係使罔被稱為分散劑 合量面5性劑。當此界面活性劑其對應於樹脂或顏料之摻 567244 五、發明說明（10) 到之皮膜的耐水性就會降低。 本發明者，經過銳意檢封聚乙烯蠟（E )之分散劑的 結果，確認了藉由使用上述通式Π)中所表示之化合物 (D )來分散聚乙烯蠟（e )，即可得到優異的均勻分散穩 定性與耐水性。
在作為本發明之聚乙烯蠛（E )之分散劑使用的化合 物（D )之通式（I )中，Ri係以為碳數5〜2 〇之燒基或碳數 2〜5之鏈烯基較佳。R2係以為（E〇 (p〇 (但是，e係 表不乙歸基，P係表不丙沐基，in係表不5〜20之整數，η係 表示0或卜5之整數）較佳。R3係以為氫原子或s〇sNH4較佳 。R4係以為氫原子或碳數2〜$之鏈烯基較佳。 使用化合物（D )來分散聚乙烯蠟（E )之方法並未特 別限定’亦可使用工業上所用之方法。另外，上述聚乙稀 堪（E )之平均粒徑係為在其水分散體中之值。 相對於上述水分散體之固形份而言，化合物（d )之 固形份比例係以5〜40重量％較佳、5〜3〇重量％則更佳。 述比例若不滿5重量。/。時，則聚乙烯蠟之分散就會有不一 份的傾向，反之，若超過4〇重量％時，所得到之 υ 水性就會有降低的傾向。 β 為了使耐擦傷性向上提高所使兩的聚乙烯蠟 係以[(D)與（Ε)之固形量總和]/[ (Α) 、 （β)
' (C °更佳 若上 變小
)、（D )與（Ε )之固形量總和]=2〜2 〇重量％較佳 為3重量％以上，又，承佶盔 〜一為18更量％以r 。亦即， 述比例不滿2會吾％ 時，目α n u 1則耐擦傷性之改善效果就會
567244 五、發明說明（11) ，反之，若超過20重量％時， 傾向。 』面漆塗裝性就會有降低之 在本發明中，為了達到、 用有機溶劑與水來作為表:造膜性之目的，故特別使 1〜1 0重量％的比例來進行摻人剤之溶劑。上述溶劑係以 述比例若不滿i重量％時。、並以2〜8重量％較佳。上 反之5若超過10重量％時，膜性之效果就會變小， 因而不經濟。 穴兩造膜性之效杲就會飽和， 上述有機溶劑並未特別限 佳。就此種溶劑來說，可蛊 ，-以5與水共沸者較 甲基-2-吼略烧酮、二嚼燒以及里_、甲基乙基酮、N-曱基-2-吡咯烷酮較佳。 ”丙醇等。其中，係以N- 在本發明之表面處理劑中， 形成均勻皮膜以提高潤滑性之界二2二二周以在被塗钸面 隹之Τ電性物質、用以提昇外觀性之著 徒什了> 本發明之表面處理劑，可藉由二丄< 使溶解分散來得到。成份之添加順==進行混合並 則可藉由使罔例如螺旋槳式授拌特上限定。混合 之。 许機寻來施行攪拌而進行 所得到之本發明的表面處理劑， 重量％的範圍内較佳，並以濃度係以在 佳。若固形份濃度不滿5重量％時 ，：％㈤範圍内更 。反之，若固形份濃度超過50重量％ =時間就需要很長 的粘度就會變高，因而恐會導致二^ ，表面處理劑本身 567244 五、發明說明（12) ，係= 之表面處理劑之鋅系電鑛鋼板而 辞電鐘鋼板t:板、嫁融鋅電鍍鋼极以及…之 ^用來塗佈本發明之表面處理4, 別限定，可使裙滾筒塗伟j 之方法而言，亚未特 將本發明之矣而♦佈及靜電塗佈法等。 ic r 表面處理劑在m〇°c下進杆會德，开> 板到達溫度為60〜i80t ^進盯塗佈，並在 可在鋅系電鑛鋼板之表面==1〇(：下進行乾燥，即
之，若ί:ί:Γc時’則报難得到充份的_，反 度；侧。。時，成本就會提高。 脂皮膜（心）：厚：f理劑施行塗佈、乾燥所得到之樹 u〜2g/ir的t以ο·1〜3g/m2較佳。並特別以 形時，則很:八。右厚度為不滿〇· ig/ro2之較薄的情 之較厚的情形時，就不經濟。R #為超過3g/m 鹽形理劑雖然亦可塗佈在經由酸洗、磷酸 上，= ί鉻之處理方法處理過之鋅系電鍍鋼板 含鉻之= S發皮膜本身之性能，故仍以塗佈在經由 各之，理劑處理過的鋅系電鍍鋼板上較佳。 理、鉻之處理而言，可蛊例如：反應型鉻酸鹽形成處 含有ίΐ;路酸鹽形成處理及電解型鉻酸鹽形成處理等。 3〜20〇mg/m;二:路f f為其以金屬鉻換算之厚度係以為 1RnmrT/ 2 更仁為5 mg/m之厚度以上，又，更佳為 m之厚度以下，且特佳為1〇〇mg/m2之厚度以下。亦
2151-3763-PF.ptd 第16頁 567244 五、發明說明（13) 即，在具有如上特徵之含鉻皮膜上塗佈本 劑時，已確認可將耐钱性之提高效果更進二二=表，處理 由本發明之表面處理劑所塗饰、乾择二^上提昇。 性優異的鋅系電鍍鋼板，其平面部耐蝕性、之耐擦傷 以及塗裝密合性皆很優異。 一 ^傷部耐蝕性
以塗佈於本發明之耐擦傷性優異的銨 面漆塗料而言，並未特別加以限定，可舉例如，常 型三聚氰胺醇酸系塗料、烘烤型三聚氰胺醇酸；乾J 烯樹脂糸塗料以及紫外線硬化型樹脂系塗料等〔一 +丙 【發明之實施例】 1寸° 本發明之鋅系電鍍鋼板用表面處理劑，係包括：一屄 烷樹脂（A)，具有雙苯酚A型主幹且玻璃轉移溫^為& 一/溶性環氧樹脂（b) ’係在1分子中具有3個 以上之衣乳基，一膠態二氧化矽（C); 一上述通式（1) 中所表示之化合物（D): 一聚乙烯蠟（E);以及一溶 劑。並特別包括：一尿烷樹脂（A )，具有雙笨酚A型主幹 且玻璃轉移溫度為—40〜0 °C ; —水溶性環氧樹脂（B )，係 在1分子中具有3個以上之環氧基；一膠態二氧化矽（c )<’ 一上述通式（1)中所表示之化合物（D) ••—聚乙烯 垠（E ); 一水溶性之有機溶劑（F );以及水（G )。 在本發明所使用的尿烷樹脂（A )中之雙笨酚A型主幹 之導入量比例’係相對於樹脂固形份丨〇〇重量份而言為 10〜50重量份。特別是15〜4〇重量％ 。又·/尿烷樹脂（a ) 的玻璃轉移溫度為〜4〇〜〇°C。特別是-35〜-5°C，再更進一
567244 五、發明說明（14) 步則為-35〜-10 °C的範圍。 玻璃轉移溫度係利用市售的動態粘彈性測定裝置（東 洋精機（股份有限）製作所製之卜才口夂5 7 v y π f OS-1 )來測定之。試驗片係使用在1〇(rc下乾燥3〇分鐘之 膜厚100 //m、見度8mm、長度30mm者，並在頻率1〇〇赫下進 行測定，再由彈性損耗率之變曲點求出玻璃轉移溫度。 在本發明中所使用的尿烷樹脂（A )，特別係指未使 用被稱為乳化劑之界面活性劑者。特別是使用將羧基導入 樹脂中，甚至藉由將前述羧基以氨、胺等進行中和&分散 於水中或溶化於水中之尿烷樹脂（A )。 在本發明中係併用了在1分子中具有3個以上之環氧基 的水溶性環氧樹脂（B ) 。 土 以與尿烷樹脂（A )同時使用之環氧樹脂（B )而言， 可舉例如··山梨糖醇聚環氧丙醚、丙三醇聚環氧丙醚、聚 丙三醇聚環氧丙醚、季戊四醇聚環氧丙醚、二丙三醇聚環 氧丙醚以及三羥甲基丙烷聚環氧丙醚等。 上述尿烷樹脂（A )與環氧樹脂（B )之使用量，係 [(A )與（B )之固形量總和]/ [ (A ) 、 （B )、里（c厂、 (D )與（E )之固形量總和]=50〜95重量％ 。特別是更佳 為60重量％以上，再更佳則為65重量％以上。又，&更佳 85重量％以下，再更佳則為8〇重量％以下。 、" 在本發明中，更進一步地使用了膠態二氧化矽（c )。膠態二氧化矽（c )係使甩其平均粒徑為3〜3〇⑽之範 圍者。 567244
[“以化义)之(=:係[(c)之固形量" 和]=3〜40重量。/ 、（D)與（E)之固形量總 下。0重…特別是10重量％以上，又，3〇重量％以 在本發明中’更進一 乙烯蠟（E)禕祛田义用’心乙細％ (Ε)。聚 取、匕）係使用其平均粒徑為〇· 〇 使闬其平均粒徑為〇 · •二*。別疋 5〜50、且特別Α1η ^ ：_ 者。又，係使兩酸值為 且特別為10〜3〇之範圍的聚乙烯蠟（E)。 在本發明中，係使用上述通式 中 物（Μ來分散聚乙烯蠟（E )。 、 不之化3 ，相對於上述水分散體之固形份而言，化合物 固开> 份比例為5〜4 0重量％ 、且特別為$ 曰 蠟（E1 ，焱「广 且特別為5〜3〇重量％ 。聚乙烯
係[(D)與（E)之固形量總和]/[ (A) 、（B 、、)與)之固形量總和]=2〜20重量％ , 且特別為3〜18重量％ 。 在本發明中，為了達到提高造膜性之目的，故特別使 用有機溶劑與水來作為表面處理劑之溶劑。上述溶劑係以 1〜1 0重量％ 、特別是2〜8重量％的比例來進行摻合。 上述有機溶劑並未特別限定，可使用例如：丙_、曱 基乙基網、N-曱基-2-吡咯烷酮、二噁烷以及異丙醇等。 在本發明之表面處理劑中，必要時亦可對應添加用以 在被塗佈面形成均勻皮膜以提高潤滑性之界面活性劑、用 以提昇可焊性之導電性物質、用以提昇外觀性之著色顏料
2151-3763-PF.ptd 第19頁 567244 五、發明說明（16) 本發明之表面處理劑，可藉由將上述成份進行混合並 使溶解分散來得到。混合則可藉由使兩例如嫘旋槳式攪拌 機等來進行。 所得到之本發明的表面處理劑，其固形份濃度為5〜5〇 重量％ 、並特別為5〜40重量％的範圍内。 以罔來塗饰本發明之表面處理劑之鋅系電鍍鋼板而 吕’係為電氣鋅電鍍鋼板、熔融鋅電鍍鋼板以及含5 %鋁 之鋅電鍍鋼板。
、、 以本發明之表面處理劑之塗佈方法而言，可採甩滾筒 塗佈法、浸泡法及靜電塗佈法等。 將本發明之表面處理劑在丨〇〜5 〇 下進行塗佈，並在 板到達溫度為6 0〜1 8 0 °C、較佳為7 〇〜1 6 下進行乾燥s即 可在鋅系電鍍鋼板之表面形成具有優異耐擦傷性之皮膜。 利用本發明之表面處理劑施行塗佈、乾燥所得到之樹 脂皮膜（塗膜）的厚度為〇 · i〜3g/m2、並特別為 〇 · 2 〜2 g / m2。 、 本發明之表面處理劑係塗佈在經由含鉻之處理劑處理
過的鋅系電鍍鋼板上。以含鉻之處理而言，可採用反應型 鉻敲鹽形成處理、塗佈型鉻酸鹽形成處瑷及電解型鉻酸鹽 :成處理等。含有鉻原子之含鉻皮膜，其以金屬鉻換算之 5度係，、特別為^ /ffl2、更進一步為5〜 丄 〇〇mg/m2。 由本發明之表面處理劑 鍍鋼板，其平面部耐蝕性、’ 所塗佈、乾燥而得到之鋅系電 擦傷部耐蝕性以及塗裝密合性
2151-3763-PF.ptd 苐20頁 567244 五、發明說明（17) 皆很優異。 以塗佈於本發明之耐擦傷性優異的鋅系電镇鋼板上之 面漆塗料而言，並未特別加以限定，可舉例如：常溫乾贤 型三聚氰胺醇酸系塗料、烘烤型三聚氰胺醇酸系塗=广^ 烯樹脂系塗料以及紫外線硬化型樹脂系塗料等。 ^ 又’本發明之辞系電鑛鋼板用表面處理劑，係包括· 一展貌樹脂（A) ’具有雙苯酚A型主幹且破璃轉移^度為 -40~0 °C ;以及一水溶性環氧樹脂（b )，係在1分^具^ 有3個以上之環氧基；上述尿烷樹脂（A)與水溶性環氡樹 月曰（B )之比例為.尿炫樹腊（A ) /水溶性環氧樹脂（b ) =5/95~95/5。若尿烷樹脂（A) /水溶性環氧樹脂 滿5/95 (水溶性環氧樹脂較多）時，由於水溶性環 變得過剩，故就會因被膜之耐水性降低而較不佳。 曰 =過95/5 (尿㈣脂較多）時，料缺乏提高錢 效果。 ‘ 又，本發明之鋅系電鍍鋼板周表面處理 一水溶性尿烷樹脂；一上述 係匕括· ⑼）；以及一聚乙稀蝶(巧式（"中所表不之化合物 -水i性ΐί:之鋅系電鍍鋼板罔表面處理劑，係包括：
)中所1脂；一水溶性環氧樹脂；-上述遥式（I );以及-聚乙稀蠛⑴ 玻璃尿烧樹月旨特別係指具有雙笨射型主幹且 玻：增轉移溫度為—4〇〜〇 °c的士 w 0 r 環氧樹脂係特別指在U 尿：樹脂。又，水溶性 十中具有3個以上之環氧基的水溶
567244 五、發明說明（18) 性j衣氧樹脂。然後’上述之化合物的推合量係特別為[(D )與（E )之固形量總和]/ [水溶性尿烷樹脂、水溶\生環 氧樹脂、（D )與（E )之固形量總和]=2〜2 0重舊、％ 。 二 以下，利’兩實施例以及比較例來進行具體的說明。另 外’下述實施例僅係同來說明本發明，然其並非用以限定 本發明者。 义心 【實施例】 [試驗板之製作] (1 )試驗材 ·
使两下述市售之鋅系電鍍鋼板來作為試驗材。另外 試驗材之尺寸為200mm 〇〇_。 [電氣鋅電鍍鋼板（EG )] 板厚0· 8_、電鍍量=2〇/2〇 (g/in2 )
[溶融鋅電鍵鋼板（G丨）] 板厚0.8mm、電鍍量=6〇/6〇 (g/m2 ) [含5 %鋁之鋅電鍍鋼板（GF )] 板厚 0.8mm、電鍍量= 90/90 (g/m2 ) (2 )脫脂處理 、·將上述之各試驗材利用矽酸鹽系鹼脫脂劑之 ?1^C_leaner4336 (註冊商標：曰本八一方有 :么：製）來施行脫脂處理。另外，在濃度2〇克/升、溫 ? 下施行2分鐘噴洗處理之後，再以自來水進行洗 淨0 (3 )底層處理
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(3-1)反應型鉻酸鹽處理 使用^ >夕t?厶357 (註冊商標： 曰本八一力5 有限公司製）在液溫50 °C下施行5 |秒鐘喷洗處理，再以自來水洗淨後，風乾之。 (3-2 )塗佈型鉻酸鹽處理 使甩^ >夕》厶1 30 0AN (註冊商標： 曰本μ —力5 γ >夂有限公司製）以滾筒塗佈法施行塗 佈’且不經水洗直接在2〇〇艽之氛圍溫度下乾燥秒鐘。 另外，此時之板到達溫度1 〇 〇。匚。 (3-3)磷酸鹽形成處理 使用>夕》A L30 20 (註冊商標： 日本μ—力5 γ 有限公司製）在液溫43。(：下施行2 分鐘浸泡處理，水洗後再風乾之。 [表面處理劑之調配] 在室溫下，按照表1之尿烷（urethane )樹脂、表2之 環氧樹脂、表3之二氧化矽、表4之蠟的水分散體及表5之 有機溶劑的順序使用螺旋槳攪拌機一邊攪拌一邊混合，再 加入蒸餾水調整固形份濃度，以調配成如表6所示之表面 處理劑。 另外，蠟的水分散體係藉由將表4所示之蠟、一般式 (ί)所表示之化合物（D)及水全量加入高壓鋼中，並在 溫度1 3 0 °C下加熱攪拌所調配而成。
2151-3763-PF.ptd 第23頁 567244 五、發明說明（20) 表1 (尿烧樹脂） 尿烷樹脂 雙笨酚A跫主钤 玻璃轉移溫度 固形份濃度 A1 有 -27°C 30¾ 本發明 A2 有 + 40°C 30¾ 發明外 A3 無 ~27°C 319ί 發明外 *A1為第一工業製藥公司之Supernex370 *A2為第一工業製藥公司之Superflexl50 *A3為旭電化工業公司之π芊力求 > 夕γ夕一 HUX-386
表2 (壤氧樹脂） 環氡樹脂 1分子中環氡基的個數 ID形份濃度 Β1 4锢 100¾ 本發明 Β2 2個 40¾ 發明外 *B1為于方七化成公司之宁4于：？一几ΕΧ-512 外2為旭電化工業公司之£“-0410 表3 (膠體二氧化矽） 二氣化矽 二氡化矽型態 ID形份濃度 C1 膠嬤系 2 0¾ 本發明 C2 氣栢系 20¾ 發明外
2151-3763-PF.ptd 第24頁 567244 .- _________________ - 、 五、發明說明（21) *C1為日產化學工業公司之^ *C2為曰本7工tr 1；;几公司之7工& ^儿#200水分散液 表4 (蠟） 編號 蠟E 化合物D 調配董e/d~] 乎均粒棱 W1 El D1 75/25 j 0.08μηι 本發明 W2 E2 D2 --95/S~^ 0 - 12μιη 本發明 W3 El D3 ^ΊδΤιό 0.15μιη 本發明 W4 SI D4 ^~80/20 0.15μϊπ 本發明 W5 El D5 85/15 0 < 45μιη 本發明 W6 ： E3 D2 70/30 0.10\λϊΐί 發明外 W7 El 無. 一 一 發明外
*E1，E2為三井化學股份有限公司製之聚乙烯蠟，E1為 三井 HiwaxlOOP、E2 為三井 Hiwax22 0MP *E3為三井化學股份有限公司製之聚丙烯蠟：三井 J HiwaxNP055 *D1為在上述之通式（ί)中，ρχ9Ηΐ9，m=12，n = 0， R3 = H，R4= -CH = CHCH3 者 *D2 為在上述之通式（！）中，ri=-Ci8h37，^ = 20，n = 0, R3 = -S03NH4，R4 = H 者、
*D3 為在上述之通式（I)中，Ri=-C8H17，m=10，n = 5, R3 = H，R4 = H 者 、 *D4 為在上述之通式中，R1= 一CH9CH = CH” m=l〇， n = 5，R3 = H，R4 = H 者 *D5 為在上述之通式（I)中，R1 二-C9H19，m=12，n = 0, R3=H，R4 = H 者
2151-3763-PF.ptd 第25頁 567244 五、發明說明（22) 表5 (有機溶劑） 有機溶劑 品名 純度 F1 和光純藥1業公1)製之N- f基-2-吡咯烷蚵 98¾以上 F2 和光純藥工業公1)製之丙網 999S以上 表6 (表面處理劑）
表面處酬 尿院樹脂 環氧樹脂 二氧化矽 「蠟 有機溶劑 Nol A1 (72) Bi (3) Ci ¢20) W1 (5) FI (5) No2 Ai (72) B1 (3) Cl (20) W2(5) FI (5) No3 A1 ¢72) Bl (3) Cl (20) W3 (5) FI⑸ No4 A1 (72) Bl (3) Ci (20) W4 (5) FI (5) No5 A1 (72) Bl ¢3) Cl (20) W5 (5) FI (5) No6 A1 (72) Bl (3) Cl (20) W1 (5) F2 (5) No7 A1 ¢50) Bl ¢5) Cl (40) W1 (5) FI (5) No8 A1 (85) Bl (5) Cl (5) W1 (5) FI (5) No9 A1 (75) Bl (3) Cl ¢20) W1 (2) FI (5) No 10 A1 (58) Bl (2) Cl (20) W1 (20) FI (5) Noll A1 (72) B! (3) Cl ¢20) W1 (5) FI (2) No 12 A1 (72) Bl (3) Cl (20) W1 (5) F! (9) No 13 A2 (72) Bl (3) Cl ¢20) W1 (5) FI (5) No 14 A3 (72) Bl (3) Cl (20) W1 (5) FI (5) No 15 A1 (72) B2 (3) Cl (20) W1 (5) FI (5) No 16 A1 (72) Bl (3) Ci (20) W6 (5) FI (5) No 17 A1 (72) Bl (3) Cl (20) W7 (5) FI (5) No 18 A1 (80) Bl (8) M 〆、、、 W1 (10) FI (5) No 19 A1 (76) Bl (3) Cl ¢20) M FI (5) N〇20 A1 (72) Bl (3) Cl ¢20) W1 (5) M
*括號内之數字為調配量 *Nol〜Nol2為本發明之表面處理劑
2151-3763-PF.ptd 第26頁 567244
*N〇13〜No20為發明外之表面處理劑 [將表面處理劍參你认 4主抑於試驗板之塗佛方法Ί 將依上述所調配而# t/ Μ」 於上述試驗板，並在2 处主d和用塗佈棒塗佈 時之板到達溫度100 t。 又1乾各lot鐘。此 力外，附著量之調整可依該表面處理劑之固 * 以及塗佈棒之種類等而適當改變來進行。 知 '敬度 如上述般所到之試驗板的内容係如表7所示。
2151-3763-PF.ptd 第27頁 567244 五、發明說明（24) 表7 (試驗板）
鴉號丨棄材 底厝處理 表面處理劑 種類 附著f W) 編號 附著曼 (g/m2) 板到達溫度 1 EG 反應钽鉻酸鹽 0.02 1 L0 120°C 2 EG 反應型鉻駿鹽 0. 02 9 1.0 120°C 0 EG 反應型鉻醚鹽 0. 02 3 1.0 120eC 4 EG 反應钽鉻酸鹽 0. 02 4 L0 120°C 5 EG 塗佈型路酸鹽 0. 02 5 L0 I20qC 6 EG 反應型鉻酸Μ 0. 02 6 L0 i2〇ec 7 EG 磷酸鹽形成 2. 00 «7 L0 120t 8 EG 反應型鉻醚鹽 0. 02 8 L0 120°C 9 EG 反應型鉻鍵鹽 0.02 8 L0 i2(TC 10 EG 塗佈型路鍵鹽 0.02 10 L0 120°C 11 EG 反應型鉻酸鹽 0.02 11 L0 120eC 12 JEG 反應型鉻酸鹽 0. 02 12 L0 120°C 13 EG 塗佈型絡酸鹽 0. 02 I L0 I20°C 14 EG 反應型鉻酸鹽 0. 02 I 0.5 航 15 EG 反應型路酸鹽 0. 02 1 3.0 航 16 EG 塗佈型路酸鹽 0. 02 1 i.O I20°C 17 EG 塗佈型鉻酸鹽 0. 02 I LO i2(TC 18 EG 反應型鉻酸鹽 0. 02 丨―」 L0 60°C . 19 EG 反應型鉻酸鹽 0.02 | 1 LO I8(TC 20 EG 反應型鉻酸鹽 0. 02 12 LO 120°C 21 EG 反應型鉻酸- 0. 02 13 1.0 120°C 22 EG 反應型鉻酸鹽 0. 02 [4 L0 120°C 23 EG 反應型鉻酸鹽 0. 02 15 L0 me 24 EG 反應型鉻駿鹽 0. 02 16 1.0 i2crc 25 反應型路酸鹽 0.02 17 L0 120°C 26 EG 反應型鉻駿鹽 0.02 1 18 L0 I20°C 27 EG 反應曳鉻駿鹽 0.02 j 20 L0 i20°C
[塗裝板性能試驗] 2151-3763-PF.ptd 第28頁 567244 五、發明說明（25) (1)平面部对钱性 分別對在為EG材、GF材時進行240小時、480小時之 JIS-Z-23 71的鹽水喷霧試驗，觀察白銹產生之情況，並利 用以下基準來進行評鑑。 <評鑑基準> ◎ ··白銹產生面積不滿全面積的3 % 〇：白銹產生面積在全面積的3%以上' 但不滿10 % △:白銹產生面積在全面積的10%以上、但不滿30 0/〇 X :白銹產生面積在全面積的3〇%以上 (2 )擦傷部耐餘性 將試驗片依照30mm X 300mm的尺寸切斷，進行壓力滚 珠（draw bead )試驗（滾珠前端immR、滾珠高度4mm、模 (dies )肩immR、壓合負重5〇()公斤、溫度3〇 t 。針對 上述試驗片之滑動部份，分別對在為EG材、GF材的情形 下進行120小時、240小時之JIS-Z-2371的鹽水喷霧試驗， 觀察白錄產生之情況，並利用以下基準來進行評鑑。 <評鏗基準> ◎•白錄產生面積不滿全面積的3 0/〇 Ο 白錄產生面積在全面積的3%以上、但不滿10% △•白錄產生面積在全面積的10%以上、但不滿30% X 白鱗產生面積在全面積的30%以上 (3 )擦傷部外_ _將試驗片依照30mm X 300mm的尺寸切斷，進行壓力滾 珠"式驗（’袞珠前端1 mmR、滾珠高度4mm、模肩1 mmR、壓合
第29頁 567244
公斤、溫度3(TC)。觀察上述試驗片之滑動部份 的狀況，益利罔以下基準來進行評鑑。 <評鑑基準> ◎:滑動部份之擦傷面積不滿5 % 〇 α動部份之擦傷面積在5 %以上、但不滿1 〇 % △ ··滑動部份之擦傷面積在10 %以上、但不滿30 % χ ·滑動部份之擦傷面積在30%以上 (4 )塗裝密合性 將三聚氰 1〇。二、=西股份有限公司製）以烘烤：燥：之〜 =方式來進行塗佈，並在125°C下烘烤20分鐘。 ._1 \伋放置24小時之試驗片，依JIS-Z-5400描繪100 塗 膜， 並 藉 由 以 下基 準來 進 < 評鑑 基 準 > ◎ ：塗 膜 未 剝 離 ，殘 留塗 膜 〇 ••塗 膜 僅 極 輕 微剝 離， 殘 Δ :殘 留 塗 膜 個 數95 〜9 9個 X ••殘 留 塗 膜 個 數94 個以 下 試 驗 結 果 如 表8所示< 數1 0 0個
2151-3763-PF.ptd 第30頁 567244 五、發明說明（27) 表8 試驗板編號 手面邾耐蝕性 擦傷邾耐蝕性 擦傷邾外覲 塗裝密合性 1 1 ◎ 0 0 0 2 ◎ ◎ ◎ ◎ 3 0 ◎ ◎ 0 4 ◎ 0 ◎ 0 5 ◎ ◎ ◎ ◎ 6 0 0 ◎ ◎ 7 0 〇 〇 ◎、 8 0 〇 〇 0 9 0 〇 〇 0 10 0 ◎ 0 ◎ 11 0 ◎ 0 0 12 © ◎ ◎ ◎ 13 0 ◎ 0 ◎ 14 0 ◎ ◎ ◎ 15 0 ◎ ◎ ◎ 16 © 〇 〇 ◎ 17 © ◎ 0 0 18 0 0 0 ◎ 19 0 0 ◎ ◎ 20 0 〇 〇 ◎ 21 〇 X X 〇 22 〇 △ △ 〇 23 Δ X X △ 24 △ X X △ 25 Δ X X △ 26 〇 X X 廣1 27 Δ Δ △ 〇 【發明之效果】 使用本發明之表面處理劑者，其平面部耐蝕性 、擦傷 11 1 第31頁 2151-3763-PF.ptd 567244 五、發明說明（28) 部耐蝕性以及塗裝密合性皆非常良好。 第32頁 2151-3763-PF.ptd 申請曰期：90、 類別： 一· .31s> 年/°月^^曰90102053 修正电 C^c^/όο , ^ /r/£ 公 發明專利說明書 567244 •，七· tt 、 發明名稱 中文 鋅系電鍍鋼板用表面處理劑及鋅系電鍍鋼板 英文 ΑΙιΕΝΐ FOR GALVANIZED STEEL SHEET AND GALVANIZED 二 發明人 姓名 (中文） 1·木下康弘 _ _ 2·河上克之 3. 上野圭一 4. 川西勝次 姓名 (英文） 1. 2. 3. 4. 國籍 1· Η本2·日本3·曰本4·日本 住、居所 本橋1 -15-1 … ίί區曰本橋卜15-1 丄果不都中央區日未橋1—15-1 4·茨城縣鹿嶋市大字光3番地 二 申請人 姓名 (名稱） (中文） 姓名 (名稱） (英文） L 2·住友金屬工業株式會社 國籍 ι7曰本‘土曰本—----- 住、居所 (事務所) 9 苎區曰本橋一丁目15番1號 丄曰本國大阪市中央區北濱4丁目5番33號 代表人 姓名 (中文） 1了里見菊雄 ------ 2·下妻博 代表人 姓名 (英文） τ -—-- 2.
2151-3763-pfl.ptc 第1頁 567244 1 货Λ—了丨 _^言I年月日 修正 申請曰期： [案親：90102053 類別： (以上各欄由本局填註)
發明專利說明書 發明名稱 中文 英文 發明人 姓名 (中文） 5.矢川敦久 姓名 (英文） 5. 國籍 5.日本 住、居所 5.茨城縣鹿嶋市大字光3番地 申請人 姓名 (名稱） (中文5 姓名 (名稱） (英文） 國籍 住、居所 (事務所) 代表人 姓名 (中文） - 代表人 姓名 (英文） II 2151-3763-pfl.ptc 第2頁

Claims (1)

  1. 567244 案‘號丨901020^ 月曰 修正冰 六、申請專利範圍 1 · 一種鋅系電鍍鋼板用表面處理劑，包括： 一尿烷樹脂（A)，具有雙苯酚A型主幹且破璃轉移溫 度為-40〜0 °C ; /Λ 一水溶性環氧樹脂（Β )，係在1分子中具有3個以上 之環氧基；上述尿烷樹脂（A )與水溶性環氧樹脂（β ) 比例為：尿烧樹脂（A ) /水溶性環氧樹脂（β ) =5/95〜95/5 ; 一膠態二氧化矽（C )； 一下列通式（I )中所表示之化合物（D )： 通式（I )
    [但是’通式（I )中，Ri係表示碳數卜2〇之烷基 碳數2〜20之鏈烯基，R2係表示（E〇 )厂（p〇 ) n (但是，E 係表示乙稀基’p係表示丙烯基，m係表示5〜之整數，r 係严不0或卜10之整數），R3係表示氫原子或如^ (但是 Μ係表示氫原子、鹼金屬離子或銨離子），R4係表示氫】 子、碳數卜4之烷基或碳數2〜4之鏈烯基]; 界 一聚乙烯蟻（E);以及 一溶劑。 表面 以及 2 ·如申明專利範圍第1項所述之鋅系電鍍鋼板用 處理劑，其中上述溶劑包括水溶性之有機溶劑（F ) 水（G ) 〇
    567244 案说 90102053 令月日 修正 六、申請專利範圍 3·如申請專利範圍第1項所述之辞系電鍍鋼板用表面 處理劑’其中聚乙烯蟻（E )係藉由化合物（D )來分散至 水中者。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之鋅系電鍍鋼板用表面 處理劑，其中聚乙烯蠟（E)之平均粒徑為〇·(Η〜〇.2/im。 5·如申請專利範圍第1項所述之辞系電鍍鋼板用表面 處理劑，其中，係以[(A )與（B )之固形量總和]/ [ ( a )、（B) 、（C) 、（d)與（E)之固形量總和]=50〜95 重量 ％ 、[(C)之固形量;|/[(A) 、 （b) 、 （C) 、 （D )與（E)之固形量總和卜3〜40重量％以及[(D)與（E) 之固形量總和]/[(A) 、（b) 、（C) 、（D)與（E)之 固形量總和]=2〜20重量％的比例來進行調配。 6·如申請專利範圍第1項所述之鋅系電鍍鋼板用表面 處理劑’其中溶劑之調配比例為卜丨〇重量％ 。 7·如申請專利範圍第1項所述之鋅系電鍍鋼板用表面 處理劑’其中’該表面處理劑係為用來塗佈在設置有含鉻 皮膜的鋅系電鍍鋼板之上述含鉻皮膜上以得到耐擦傷性優 異的鋅系電鍍鋼板者。 種鋅系電鍍鋼板 ----队丨小w >认且π贫烙反膘的鋅系 電鑛鋼板之上述含鉻皮膜上，設置有如巾請專利範 項所述之鋅系電鍍鋼板用表面處理劑之皮膜所構成 9·如申請專利範圍第8項所述之鋅系電鍍鋼板，童 含鉻皮膜以金屬鉻換算之厚度為3〜2〇〇mg/m2。 ，、中 你丄0·如申請專利範圍第8項所述之鋅系電鍍鋼板，装由 電鍵鋼上之皮膜的厚度為〇.!二2其中 2151-3763-pfl.ptc 第34頁 20〇2·1〇·25·〇35 567244 _案號90102053_年月日__ 六、申請專利範圍 11.如申請專利範圍第8項所述之鋅系電鍍鋼板，其中 鋅系電鍍鋼板用表面處理劑之皮膜係為藉由將所塗佈的上 述如申請專利範圍第1項所述之辞系電鍍鋼板用表面處理 劑之皮膜在60〜180 °C下乾燥所得到者。
    2151-3763-pfl.ptc 第35頁 2002.10.25. 036
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