TWI445842B - Surface treatment composition - Google Patents

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TWI445842B TW100104566A TW100104566A TWI445842B TW I445842 B TWI445842 B TW I445842B TW 100104566 A TW100104566 A TW 100104566A TW 100104566 A TW100104566 A TW 100104566A TW I445842 B TWI445842 B TW I445842B
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Takashi Okubo
Yoshikazu Morohoshi
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Kansai Paint Co Ltd
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Description

表面處理組成物 技術領域
本發明係有關於可得加工性、耐蝕性及耐結露白化性等之皮膜的表面處理組成物、及使用該表面處理組成物所得之表面處理金屬板。
 背景技術
以往使用鉻酸鹽之表面處理方法，有處理工程中鉻酸鹽煙霧飛散的問題、排水處理設備需要龐大之費用、甚至來自化學轉化處理皮膜產生之鉻酸溶出問題等。又，以IARC(International Agency for Research on Cancer Review：國際癌症研究總署)為首，眾多公家機關指出六價鉻化合物係對人體產生致癌性之物質，係極有害之物質。因此，正強烈地要求由未含有害之鉻，且兼具加工性與耐蝕性之1層被膜所構成的表面處理鋼板。
形成未含有鉻且兼具加工性與耐蝕性之皮膜的組成物，例如，專利文獻1中揭示了，可形成含有水溶性樹脂及/或水分散性樹脂、潤滑功能賦與劑、二氧化矽粒子及釩化合物之皮膜的組成物。又，專利文獻2中揭示了，相對於水溶性或水分散性聚胺甲酸酯樹脂，含有選自於二氧化矽粒子、矽烷耦合劑、釩酸化合物、金屬氫氟酸及金屬氫氟酸鹽之至少1種氟化化合物的金屬表面處理組成物。於該等專利文獻1及2記載之混合組成中，雖可得加工性、耐蝕性優異之皮膜，但耐結露白化性方面仍有問題。
於耐結露白化性不佳時，經施行表面處理劑之鋼捲中水分將由捲之邊緣浸透，產生鋼板之表面白化的現象，於使用者使用鋼板時造成問題。為防止於如此之於捲產生白化，而使表面處理劑中之二氧化矽粒子或釩化合物之量減少時，耐蝕性將下降。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2003-183587號公報
專利文獻2：日本專利特開2005-298837號公報
發明欲解決之課題係提供可形成加工性、耐蝕性、耐結露白化性等優異之表面處理金屬板的表面處理劑及塗裝有該表面處理劑之鋼板。
發明人等發現藉由使用一種表面處理劑，可解決前述課題，而完成本發明，該表面處理劑係含有：水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)、防鏽劑(B)、藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)、及鹼性鹼矽酸鹽(D)的表面處理劑，相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，含有5~50質量份之防鏽劑(B)、10~150質量份之藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)、及30~110質量份之鹼性鹼矽酸鹽(D)，且防鏽劑(B)含有鈦化合物(b1)及有機磷酸化合物(b2)，並更含有選自於釩化合物(b3)及鋯化合物(b4)之至少1種。
換言之，本發明係有關於以下之項：
1.一種表面處理劑，係含有：水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)、防鏽劑(B)、藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)及鹼性鹼矽酸鹽(D)的表面處理劑，相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，含有5~50質量份之防鏽劑(B)、10~150質量份之藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)、及30~110質量份之鹼性鹼矽酸鹽(D)，且防鏽劑(B)含有鈦化合物(b1)及有機磷酸化合物(b2)，更含有選自於釩化合物(b3)及鋯化合物(b4)之至少1種。
2.如1項記載之表面處理劑，其中相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，更含有0.1~160質量份之未進行利用矽烷耦合劑之處理的膠質二氧化矽(E)。
3.一種皮膜形成方法，係於鋼板上塗裝1項或2項記載之表面處理劑，並形成以乾燥皮膜重量計為0.1~3.0g/m2 的皮膜。
本發明之表面處理劑可得表面處理板之加工性、耐蝕性、耐結露白化性等優異的表面處理鋼板。
 用以實施發明之形態
本發明之表面處理劑之特徵在於含有：水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)、及相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)之固形分合計100質量份，為5~50質量份之特定的防鏽劑(B)、為10~150質量份之藉矽烷耦合劑處理後的膠質二氧化矽(C)及為30~110質量份之鹼性鹼矽酸鹽(D)。以下，詳細地敘述。
水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)：
本發明之表面處理劑由與所得之皮膜上之上塗塗膜的附著性及加工性方面來看，使用聚胺甲酸酯樹脂。水分散性之聚胺甲酸酯樹脂係視需要，於如二醇、二胺等具有2個以上之活性氫的低分子量化合物即鏈伸長劑之存在下，鏈伸長，使由聚酯多元醇、聚醚多元醇等多元醇與二異氰酸酯所構成之聚胺甲酸酯於水中穩定地分散或溶解者，可廣泛地使用眾所周知者。
使聚胺甲酸酯樹脂於水中穩定地分散或溶解之方法，可使用如以下之方法。可舉例如：(1)藉於聚胺甲酸酯聚合物之側鏈或末端導入羥基、胺基、羧基等離子基賦與親水性，藉由自乳化分散或溶解於水中的方法；(2)使用乳化劑及機械性剪力強制地使經反應完結之聚合物或經以肟、醇、酚、硫醇、胺、亞硫酸氫鈉等封端劑封阻末端異氰酸酯基之聚合物於水中分散的方法；(3)將末端具有異氰酸酯基之胺甲酸酯預聚合物與水、乳化劑及伸長劑混合，使用機械性剪力同時進行分散化及高分子化的方法；(4)使用如聚乙二醇之水溶性多元醇作為聚胺甲酸酯主原料之多元醇，使可溶於水之聚胺甲酸酯分散或溶解於水中之方法等。另，聚胺甲酸酯樹脂之分子量並未特別限定，以重量平均分子量計為10,000~1,000,000，以50,000~500,000為佳。
前述聚胺甲酸酯樹脂之市售品，可舉例如：HYDRAN HW-330、HYDRAN HW-340、HYDRAN HW-350(均為大日本油墨化學工業社製)、SUPERFLEX 100、SUPERFLEX 130、SUPERFLEX 150、SUPERFLEX 170(均為第一工業製藥社製)、ADEKA BONTIGHTER HUX-206、ADEKA BONTIGHTER HUX-232、ADEKA BONTIGHTER HUX-360、ADEKA BONTIGHTER HUX-540(均為ADEKA社製)等。
防鏽劑(B)：
本發明之表面處理劑藉由含有防鏽劑(B)，可得耐蝕性優異之皮膜。前述防鏽劑(B)含有鈦化合物(b1)及有機磷酸化合物(b2)，並更含有選自於釩化合物(b3)及鋯化合物(b4)之至少1種金屬的鹽。以下，針對防鏽劑(B)所含之各成分進行敘述。
鈦化合物(b1)
前述鈦化合物(b1)，可舉例如：氟鈦酸銨、磷酸鈦氧、氯化鈦、硫酸鈦、硫酸鈦氧、硝酸鈦、硝酸鈦氧、氫氟酸鈦、氟鈦酸之鹽、氧化鈦、氟化鈦等。較佳者可舉氟鈦酸銨、氫氟酸鈦、磷酸鈦氧等為例。
以防鏽劑(B)之固形分合計100質量份作為基準，鈦化合物(b1)係10~50質量份，特別係20~40質量份，由防鏽性、穩定性等方面來看為佳。該等鈦化合物(b1)可單獨1種或混合2種以上使用。
有機磷酸化合物(b2)
有機磷酸化合物(b2)，較佳者可舉例如：1-羥基甲烷-1,1-二磷酸、1-羥基乙烷-1,1-二磷酸、1-羥基丙烷-1,1-二磷酸等、2-羥基磷酸乙酸、2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸、及該等之鹽等。本發明中，磷酸鈦氧並非作為有機磷酸化合物，而作為鈦化合物使用。
前述有機磷酸化合物(b2)有提升防鏽劑(B)之貯藏穩定性的效果，其中亦特別以1-羥基乙烷-1,1-二磷酸為佳。以防鏽劑(B)之固形分合計100質量份作為基準，有機磷酸化合物(b2)之混合量係20~70質量份，特別為40~60質量份，由防鏽性、穩定性等方面來看為佳。該等有機磷酸化合物(b2)可單獨1種或混合2種以上使用。
釩化合物(b3)
釩化合物(b3)可舉偏釩酸鋰、偏釩酸鉀、偏釩酸鈉、偏釩酸銨等為例，其中亦特別以偏釩酸銨，由穩定性、耐蝕性方面來看為佳。
以防鏽劑(B)之固形分合計100質量份作為基準，釩化合物(b3)之混合量係0~30質量份，特別為5~25質量份，由耐蝕性等方面來看為佳。該等釩化合物(b3)可單獨1種或混合2種以上使用。
鋯化合物(b4)
鋯化合物(b4)可舉氫氟酸鋯之鈉、鉀、鋰、銨、硝酸鋯、氫氧化鋯、碳酸鋯銨等之鹽為例，其中亦以氟鋯酸銨，由耐蝕性等方面來看為佳，碳酸鋯銨由貯藏性等方面來看為佳。
以防鏽劑(B)之固形分合計100質量份作為基準，鋯化合物(b4)之混合量，係0~30質量份，特別以5~25質量份，由耐蝕性等方面來看為佳。
又，以防鏽劑(B)之固形分合計100質量份作為基準，釩化合物(b3)及鋯化合物(b4)之合計量係5~60質量份，特別係10~50，由表面處理劑之穩定性或耐蝕性方面來看為佳。該等鋯化合物(b4)可單獨1種或混合2種以上使用。
防鏽劑(B)之調製中，混合各成分之溫度係10~100℃下，以30~90℃較佳，時間係1分鐘~180分鐘，以10~60分鐘為佳。由使各成分溶解於水方面來看，亦以加熱為佳。
另外，相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，本發明之表面處理劑中防鏽劑(B)之混合比例係5~50質量份，以6~35質量份為佳，更佳者為7~25質量份，用以提升表面處理劑之穩定性與加工性、耐蝕性及耐結露白化性為佳。
藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)：
本發明之表面處理劑含有藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)(以下，略稱為「(C)成分」)。相對於起始原料之膠質二氧化矽的固形分量100質量份，添加1~50質量份之矽烷耦合劑，以3~30質量份為佳，更佳者為5~20質量份，使其反應後可得藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)。
反應時，矽烷耦合劑將互相縮合、或與膠質二氧化矽劇烈地反應，係不會產生黏度之上升或凝膠化地反應。反應時之溫度係10~100℃，以40~90℃為佳，時間係1分鐘~180分鐘，以10~60分鐘為佳。為使膠質二氧化矽之羥基與矽烷耦合劑有效率地反應，亦以加熱為佳。
又，於矽烷耦合劑與膠質二氧化矽反應時，亦可視需要，混合金屬化合物、水溶性樹脂、界面活性劑等。
前述矽烷耦合劑可舉例如：乙烯基甲氧基矽烷、乙烯基乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、β-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、P-苯乙烯三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽基丙基)四硫化物、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、γ-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-(乙烯基苯甲胺)-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等，該等可單獨1種或混合2種以上使用。
市售品可使用信越有機矽社製之KBM-403、KBM-502、KBM-503、KBM-603、KBE-903、KBM-603、KBE-602、KBE-603(均為商品名)等。
另一方面，膠質二氧化矽以使用經以鈉、銨使二氧化矽(SiO2 )之超微粒子穩定化的膠質二氧化矽為佳。二氧化矽(SiO2 )之超微粒子以藉由矽氧烷鍵而高分子量化，且其表面亦可具有羥基之球狀二氧化矽為佳。又，該微粒子之大小係1~50nm，特別以5~20nm之範圍為佳。
可使用於該(C)成分之膠質二氧化矽，可使用市售品，可舉例如：SNOWTEX S、SNOWTEX NXS、SNOWTEX C(均為日產化學工業(股)製，商品名)、ADELITE AT-20A、ADELITE AT-2045(股份有限公司ADEKA製，商品名)等。
又，於反應時亦可添加之前述金屬化合物，可舉鋯、鈦、鋅、鋁等金屬化合物為例。具體而言，鋯化合物可舉例如：氯化鋯、氯化氧鋯、硫酸鋯、硫酸氧鋯、硝酸鋯、硝酸氧鋯、氫氟酸鋯、氟鋯酸之鹽、氧化鋯、溴化氧鋯、乙酸氧鋯、碳酸氧鋯、氟化鋯等。
鈦化合物可舉例如：氯化鈦、硫酸鈦、硫酸鈦氧、硝酸鈦、硝酸鈦氧、氫氟酸鈦、氟鈦酸之鹽、氧化鈦、氟化鈦等。
鋅化合物可舉乙酸鋅、乳酸鋅、氧化鋅、硝酸鋅等為例。鋁化合物可舉硝酸鋁為例。
前述水溶性樹脂係前述胺甲酸酯樹脂以外的樹脂，可舉例如：丙烯酸樹脂之水分散體、聚(N-乙烯基乙醯胺)、聚乙烯基吡咯啶酮、聚丙烯酸醯胺、聚乙二醇、水溶性耐龍、氧化澱粉等。
前述界面活性劑可為非離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、及兩性離子系界面活性劑之任一者。非離子系界面活性劑可舉例如：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚、聚氧乙烯化合物、去水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯去水山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇醯胺等。陰離子系界面活性劑可舉脂肪酸鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磷酸鹽等為例。陽離子系界面活性劑可舉烷基胺鹽、第4級銨鹽等為例。兩性離子界面活性劑可舉烷基甜菜鹼為例。
另外，本發明之表面處理劑中藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)的含有量，相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，含有10~150質量份之藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)，以12~100質量份為佳，更佳者是15~80質量份，對耐蝕性與耐結露白化性為佳。鹼性鹼矽酸鹽(D)：於本發明之表面處理劑中混合鹼性鹼矽酸鹽(D)。鹼性鹼矽酸鹽(D)可舉矽酸鈉、矽酸鉀、矽酸鋰、矽酸銨等為例。其中，亦以矽酸鈉可提升耐結露白化性而為佳。
又，相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，鹼性鹼矽酸鹽(D)之含有量係30~110質量份，以35~105質量份為佳，較佳地含有40~100質量份於表面處理劑之穩定性與耐蝕性方面為佳。
未進行利用矽烷耦合劑之處理的膠質二氧化矽(E)
本發明之表面處理劑中可視所要求之性能，混合未進行利用矽烷耦合劑之處理的膠質二氧化矽(E)(以下，稱作「未處理膠質二氧化矽(E)」)。具體而言，可適當地使用前述(C)成分項中說明之起始原料的膠質二氧化矽，可舉SNOWTEX NXS、SNOWTEX XS(均為日產化學工業(股)製，商品名)ADELITE AT-20A(ADEKA社製)等為例。
相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，未處理膠質二氧化矽(E)之含有量係0.1~160質量份，以50~150質量份為佳，更以90~145質量份於耐蝕性方面為佳。
又，本發明之表面處理劑中，除了前述成分以外，可含有例如：潤滑功能賦與劑、增稠劑、塌凹防止劑(cissing inhibitor)、消泡劑、界面活性劑、氧化劑、防菌劑、防鏽劑(單寧酸、植酸、苯并三唑等)、著色顏料、體質顏料、防鏽顏料、導電性顏料等。又，視需要，亦可添加例如：甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇系溶劑、丙二醇系溶劑等親水性溶劑。
表面處理金屬板之製造
於本發明之表面處理劑中，可省去以往之鉻酸鹽處理步驟，藉於無處理之冷軋鋼板、鋁板等、無處理之鋅系鍍敷鋼板、鋁鍍敷鋼板等鍍敷鋼板直接塗布並使其乾燥，可得加工性、耐蝕性及耐結露白化性優異之金屬板。
前述鋅系鍍敷鋼板，可舉例如：電鍍鋅鋼板、熱浸鍍鋅鋼板、鎳-鋅合金鍍敷鋼板、鋅-鋁合金鍍敷鋼板等。鋅-鋁鍍敷鋼板於以鋅作為鍍敷之主成分的金屬板時，可舉5%Al-Zn系鋼板、8%Al-Zn系鋼板、15%Al-Zn系鋼板等為例，又以鋁作為鍍敷之主成分的金屬板可舉55%Al-Zn系鋼板、75%Al-Zn系鋼板等為例。又，亦可使用於Al-Zn合金中添加有Mg、Mn、Si、Ti、Ni、Co、Pb、Sn、Cr及稀有金屬(La、Ce、Y、Nb等)等之以鋁與鋅作為主成分的複合鍍敷鋼板。
本發明之表面處理劑係塗布於前述金屬板使用，其塗布量以乾燥皮膜重量計為0.1~3.0g/m2 ，較佳者是0.5~3.0g/m2 。
於將本發明之表面處理劑塗布於鋼板形成皮膜時，藉由水等稀釋劑對應於塗布量將表面處理劑之黏度適當地調整至5~30mPa‧s後，藉由輥塗布機塗裝、噴霧塗裝、浸漬塗裝等一般眾所周知的方法，塗裝成預定之皮膜重量。之後，以環境氣體溫度150~250℃乾燥10~40秒鐘。此時，以金屬板之最高到達溫度(PMT)於90~160℃之範圍內為佳。如此，藉由塗裝、乾燥表面處理劑，製造加工性、耐蝕性及耐結露白化性等優異之金屬板。
【實施例】
以下，藉由製造例、實施例及比較例更詳細地說明本發明，但本發明並未受此所限定。各例中之「份」係表示質量份，「%」係表示質量%。
製造例1　防鏽劑No.1之製造例
藉於玻璃製燒杯一面攪拌一面混合400份之去離子水、24份之氟鈦酸鍍、46份之1-羥基甲烷-1,1-二磷酸、12份之偏釩酸銨、8份之氟鋯酸銨、10份之碳酸鋯銨，以80℃加熱2小時，之後放冷，得到防鏽劑No.1。
製造例2~8
除了表1之混合內容以外，以與製造例1相同之方法，得到固形分20%的防鏽劑No.2~No.8。
藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)之製造 製造例9　改質二氧化矽No.1之製造例
將667份(固形分100份)之SNOWTEX NXS(粒子徑約5nm，SiO2 濃度15質量%，日產化學工業(股)製)加入內容積1L之具有攪拌機的玻璃製反應器。於此，添加經將20份(固形分)之KBM-403(信越有機矽社製，商品名，3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)與30份之乙醇混合而成者，均勻地攪拌後，將混合物加熱至95℃後攪拌2小時，得到經矽烷耦合劑處理之膠質二氧化矽的改質二氧化矽No.1。
製造例10改質二氧化矽No.2之製造例
將667份(固形分100份)之SNOWTEX NXS(粒子徑約5nm，SiO2 濃度15質量%，日產化學工業(股)製)加入內容積1L之具有攪拌機的玻璃製反應器。於此，添加經將10份(固形分)之KBM-503(信越有機矽社製，商品名，3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷)與30份之乙醇混合而成者，均勻地攪拌後，將混合物加熱至95℃後攪拌2小時，得到經矽烷耦合劑處理之膠質二氧化矽的改質二氧化矽No.2。
製造例11　改質二氧化矽No.3之製造例
將667份(固形分100份)之SNOWTEX NXS(粒子徑約5nm，SiO2 濃度15質量%，日產化學工業(股)製)加入內容積1L之具有攪拌機的玻璃製反應器。於此，添加經將5份(固形分)之KBE-903(信越有機矽社製，商品名，3-胺基丙基三乙氧基矽烷)與7.5份之乙醇混合而成者，均勻地攪拌後，將混合物加熱至95℃後攪拌2小時，得到經矽烷耦合劑處理之膠質二氧化矽的改質二氧化矽No.3。
製造例12改質二氧化矽No.4之製造例
將667份(固形分100份)之SNOWTEX NXS(粒子徑約5nm，SiO2 濃度15質量%，日產化學工業(股)製)加入內容積1L之具有攪拌機的玻璃製反應器。於此，添加經將5份(固形分)之KBM-403(信越有機矽社製，商品名，3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)與30份之乙醇混合而成者，均勻地攪拌後，再添加5份(固形分)之偏釩酸銨，攪拌，將混合物加熱至95℃後再攪拌2小時，得到經矽烷耦合劑處理之膠質二氧化矽的改質二氧化矽No.4。
製造例13　改質二氧化矽No.5之製造例
將667份(固形分100份)之SNOWTEX NXS(粒子徑約5nm，SiO2 濃度15質量%，日產化學工業(股)製)加入內容積1L之具有攪拌機的玻璃製反應器。於此，添加經將10份(固形分)之KBM-403(信越有機矽社製，商品名，3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)與70份之乙醇混合而成者，均勻地攪拌後，添加並攪拌5份(固形分)之偏釩酸銨、5份(固形分)之碳酸鋯銨，加熱至95℃後攪拌2小時，得到經矽烷耦合劑處理之膠質二氧化矽的改質二氧化矽No.5。
於下述表2顯示改質二氧化矽No.1~No.5之混合內容。
表面處理劑之製造 實施例1~18
將下述表3及表4所示之混合的各成分以攪拌機充分地混合，添加去離子水調整固形分，作成固形分20%之表面處理劑No.1~No.18。
(註1)ADEKA BONTIGHTER HUX-206：ADEKA社製，商品名，水分散性之聚胺甲酸酯樹脂
(註2)ADEKA BONTIGHTER HUX-540：ADEKA社製，商品名，水分散性之聚胺甲酸酯樹脂
(註3)SUPERFLEX 150：第一工業製藥社製，商品名，水分散性之聚胺甲酸酯樹脂
(註4)SUPERFLEX 500：第一工業製藥社製，商品名，水分散性之聚胺甲酸酯樹脂
(註5)SNOWTEX NXS：日產化學工業社製，商品名，膠質二氧化矽，粒徑5mm
(註6)ADELITE AT-2045：ADEKA社製，商品名，膠質二氧化矽，平均粒子徑5nm。
比較例1~8
將下述表5所示之各成分以攪拌機充分地混合，添加去離子水調整固形分，作成固形分20%之基底處理劑No.19~NO.26。
表面處理板之作成及性能評價 實施例19
以輥塗布機將表面處理劑No.1塗裝於熱浸鍍鋅鋼板(板厚0.6mm，鍍敷量100g/m2 )，使乾燥皮膜為0.5g/m2 ，以環境氣體溫度230℃乾燥10秒鐘，作成表面處理板No.1。
實施例20~36
除了使用表面處理劑No.2~No.18以外，與實施例1同樣地製作，得到表面處理板No.2~No.18。依據後述試驗方法對所得之表面處理板進行試驗。於表6~7顯示結果。
比較例9~16
除了使用表面處理劑No.19~No.26以外，與實施例1同樣地製作，得到表面處理板No.19~No.26。依據後述試驗方法對所得之表面處理板進行試驗。於表8顯示結果。
試驗方法
(註7)皮膜外觀：關於各表面處理板，依據下述基準以目視對皮膜外觀進行評價：B係皮膜為平滑之連續膜且透明；C係皮膜為平滑之連續膜，但有相當地白濁、或著色；D係非平滑之連續膜。
(注8)加工性：關於各表面處理板，使用ERICHSEN製之金屬薄板深衝試驗器142型，以下述條件進行深衝加工試驗：
‧　試驗溫度20℃及80℃
‧　夾板壓力1500Kg
‧　衝頭直徑50mm
‧　胚料直徑110mm
‧　延伸比2.2
‧　加工速度10mm/sec
關於經加工之試驗板，以目視依據下述基準進行評價：
A：於鑄模無附著物，且未於被加工物表面發現擦傷；
B：於鑄模有微量之附著物，且於被加工物表面發現微量擦傷；
C：於鑄模有略多之附著物，且於被加工物表面發現許多擦傷；
D：於鑄模有多量之附著物，且於被加工物表面全面發現顯著擦傷。
(注9)耐蝕性：依據JIS Z-2371實施鹽水噴霧試驗。試驗時間係加工前之「平板」進行360小時、前述「加工性」試驗所得之試料進行240小時，由鏽之產生程度，以下述基準進行評價：
A係完全未發現鏽之產生；
B係於小於5%之面積發現鏽之產生；
C係於5%以上、小於20%之面積發現鏽之產生；
D係於20%以上之面積發現鏽之產生。
(註10)耐結露白化性：於各表面處理板以滴管滴下1ml之去離子水，於室溫下放置乾燥後，依據下述評價基準進行評價：
A係無痕跡；
B係發現少許痕跡；
C係發現少許變色；
D係發現相當之變色。
(註11)處理劑穩定性：
於內容量1L之玻璃容器加入500g之各表面處理劑後密封，於40℃之恆溫室中貯藏14天。之後，回至室溫，以目視觀察容器中之狀態，以下述基準進行評價。
A：未發現軟結塊或分離，係良好；
B：發現軟結塊或分離，但以10分鐘以下之攪拌變得均勻；
C：發現軟結塊或分離，以10分鐘以上、小於60分鐘之攪拌變得均勻；
D：發現硬結塊或分離，即使以大於60分鐘之攪拌仍未變得均勻。
(註12)綜合評價：
於本發明所屬之表面處理領域中，以表面處理板之皮膜外觀、加工性、耐蝕性及耐結露白化性、及處理劑穩定性均為優異為佳。因此，以下述基準進行綜合評價：
A：皮膜外觀、加工性、耐蝕性、耐結露白化性及處理劑穩定性均為A或B評價，且A評價至少有1個；
B：前述5項目均為B評價；
C：前述5項目均為A、B或C評價，且C評價至少有1個；
D：D評價之項目至少有1個。
產業上之可利用性
可得加工性、耐蝕性、耐結露白化性等優異之家電、汽車用鋼板。

Claims (3)

  1. 一種表面處理劑，係含有：水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)、防鏽劑(B)、藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)、及鹼性鹼矽酸鹽(D)者，相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，含有5~50質量份之防鏽劑(B)、10~150質量份之藉矽烷耦合劑處理後之膠質二氧化矽(C)、及30~110質量份之鹼性鹼矽酸鹽(D)，且防鏽劑(B)含有鈦化合物(b1)及有機磷酸化合物(b2)，並更含有選自於釩化合物(b3)及鋯化合物(b4)之至少1種。
  2. 如申請專利範圍第1項之表面處理劑，其中相對於水分散性之聚胺甲酸酯樹脂(A)的固形分合計100質量份，更含有0.1~160質量份之未進行利用矽烷耦合劑之處理的膠質二氧化矽(E)。
  3. 一種皮膜形成方法，係於鋼板上塗裝申請專利範圍第1或2項之表面處理劑，並形成以乾燥皮膜重量計為0.1~3.0g/m2 的皮膜。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5480779B2 (ja) * 2010-11-09 2014-04-23 株式会社神戸製鋼所 プレコートアルミニウム板
JP5850526B2 (ja) * 2011-10-04 2016-02-03 関西ペイント株式会社 塗料組成物および塗膜形成方法
CN103360820B (zh) * 2012-03-31 2015-11-25 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种金属防护涂料及其用途和热镀金属材料
WO2013161621A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 日本パーカライジング株式会社 傷部及び端面耐食性に優れた表面処理亜鉛系めっき鋼板及びその製造方法
TWI493077B (zh) * 2012-04-27 2015-07-21 China Steel Corp A water-based metal surface treatment agent and a metal surface treatment method using the same
AU2013309270B2 (en) 2012-08-29 2016-03-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Zirconium pretreatment compositions containing molybdenum, associated methods for treating metal substrates, and related coated metal substrates
CN104685099A (zh) 2012-08-29 2015-06-03 Ppg工业俄亥俄公司 含锂的锆预处理组合物,处理金属基材的相关方法,和相关的经涂覆的金属基材
TWI555881B (zh) * 2012-11-16 2016-11-01 China Steel Corp A water-based metal surface treatment agent and a metal surface treatment method using the same
CN103214886B (zh) * 2013-02-04 2016-08-10 安徽省繁昌县皖南阀门铸造有限公司 一种含有丙烯酸丁酯的金属防锈油
JP6043663B2 (ja) 2013-03-21 2016-12-14 日本パーカライジング株式会社 付着汚れに対する自己洗浄能力に優れた皮膜を形成する水系親水性塗料組成物並びに付着汚れに対する自己洗浄能力に優れた皮膜を形成した表面処理材
CN104059481B (zh) * 2013-05-03 2016-06-08 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 涂装用水性漆及其制备方法和用途以及涂装金属材料
CN104059489B (zh) * 2013-05-03 2016-05-25 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种金属表面化学处理液及其制备方法和用途以及热镀金属材料
JP6315750B2 (ja) * 2013-06-10 2018-04-25 関西ペイント株式会社 水性金属表面処理剤
US20160195188A1 (en) * 2013-08-09 2016-07-07 Nok Corporation Nitrile rubber-metal laminated gasket material
JP2015074743A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 共栄社化学株式会社 水系脱錆塗料
JP6366333B2 (ja) * 2014-04-16 2018-08-01 新日鐵住金株式会社 抵抗溶接性、耐食性、成形性に優れる自動車用塗装金属板
CN104099017A (zh) * 2014-06-19 2014-10-15 锐展(铜陵)科技有限公司 一种非带锈的铝合金表面处理剂
CN104099007B (zh) * 2014-06-19 2016-07-06 锐展(铜陵)科技有限公司 一种多镁基铝合金表面处理剂
CN104099021B (zh) * 2014-06-19 2016-07-06 锐展(铜陵)科技有限公司 一种防腐抗菌铝合金表面处理剂
CN104929584B (zh) * 2015-06-23 2017-11-10 重庆科技学院 井筒内壁防腐蚀方法
JP2017087501A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 新日鐵住金株式会社 表面処理鋼板
RU2729485C1 (ru) 2016-08-24 2020-08-07 Ппг Индастриз Огайо, Инк. Железосодержащая композиция очистителя
JP6757220B2 (ja) * 2016-09-27 2020-09-16 日本パーカライジング株式会社 金属材料用表面処理剤及びその製造方法、並びに、表面処理被膜付き金属材料及びその製造方法
JP6248270B1 (ja) * 2016-12-22 2017-12-20 日本表面化学株式会社 被処理金属の防錆皮膜形成剤及び防錆皮膜付き被処理金属の製造方法。
CN107151518A (zh) * 2017-05-23 2017-09-12 青岛辰达生物科技有限公司 一种用于铝合金防腐的水性涂料及其制备方法和应用
CN107177295A (zh) * 2017-05-25 2017-09-19 滕晓明 一种防锈漆
US20190152866A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Coating apparatus and coating method
CN112941499A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 宁波百靓空间艺术工程有限公司 一种不锈钢制品的表面处理方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2992591B2 (ja) * 1989-12-18 1999-12-20 ジーイー東芝シリコーン株式会社 シリカコア―シリコーンシェル体、これを分散含有するエマルジョンおよびエマルジョンの製造方法
JPH04180921A (ja) * 1990-11-16 1992-06-29 Toray Ind Inc ポリエステルの製造方法
JP2975331B2 (ja) * 1997-07-22 1999-11-10 関西ペイント株式会社 金属表面処理組成物及びこの組成物による処理皮膜を形成した亜鉛系めっき鋼板
JP2003183587A (ja) * 2001-12-19 2003-07-03 Kansai Paint Co Ltd 潤滑性皮膜を形成可能な組成物及びこれを使用した潤滑性の優れた金属板
JP2004238638A (ja) * 2002-12-09 2004-08-26 Kansai Paint Co Ltd 表面処理組成物および表面処理金属板
JP2005298837A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Kansai Paint Co Ltd 金属表面処理組成物及びそれを使用した金属板
JP4575047B2 (ja) * 2004-06-29 2010-11-04 関西ペイント株式会社 金属表面処理組成物および金属表面処理鋼板
JP4688715B2 (ja) * 2006-03-31 2011-05-25 株式会社神戸製鋼所 耐食性および表面性状に優れた表面処理金属板

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