CN102892916A

CN102892916A - 电镀和涂层复合钢板

Info

Publication number: CN102892916A
Application number: CN2010800668022A
Authority: CN
Inventors: 金炫中; 朱宰贤; 张三奎
Original assignee: DONGBU STEEL CO Ltd
Current assignee: DONGBU STEEL CO Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2013-01-23
Also published as: KR20110126461A; KR101242899B1; WO2011145783A1

Abstract

本发明涉及一种电镀和涂层复合钢板，其中钢板一侧形成镀层，另一侧形成涂层，涂层中包括含有电镀抑制成分的涂料，用于防止在另一侧形成镀层。本发明电镀和涂层复合钢板的优点在于同样的涂覆过程可能会被缩短，根据电镀或涂层材料,能制造具有不同的特性钢板，因为涂层容易去除，还可以制作单面热浸镀锌钢板。

Description

电镀和涂层复合钢板

技术领域

本发明涉及一种电镀和涂层复合钢板，具体而言涉及一种一面是电镀层，另一面只有涂层而没有电镀层的电镀和涂层复合钢板。

背景技术

铁是地球上最常见的金属,其获得途径简单、廉价,并且应用范围广。这种铁主要以薄钢板的形式用于各种场合,因为铁在空气中很容易被腐蚀,所以人们通过在其表面电镀一层薄膜，用于防止铁被腐蚀和生锈的现象发生。

在金属在电镀过程中，最常用的就是锌,锌铝合金电镀层或铝镀层也有频繁的应用。

电镀过程包括电镀和热浸镀锌。

电镀主要指锌镀层，由于效率问题，大部分镀层产品使用的是热浸镀锌。然而，如果一个钢板是热浸镀锌,则钢板的两面都会被镀上锌镀层，然而，有些钢板在使用时没必要镀另一面的镀层，但是往往双面都镀锌了,因此，电镀过程是浪费。

发明内容

因此,本发明已经考虑到上述遇到的相关技术的问题，本发明的目的是提供一种电镀和涂层复合钢板，这种钢板的一面是电镀层，而另一面只有涂层没有电镀层，以便形成只有一面有镀层的钢板,以适应产品的用途。

为了实现上述目的,本发明提供一种电镀和涂层复合钢板，这种钢板的一面是电镀层，而另一面只有涂层没有电镀层，

该涂层包括有机硅聚酯环氧树脂、丁基三聚氰胺树脂,黑色颜料、云母和硅石。

该涂层是一个2-10μm厚的干燥涂层。

用于形成涂层的涂覆剂包括占涂层总重量30-55份的有机硅聚酯环氧树脂；5-15份的丁基三聚氰胺树脂；10-30份的氧化铁黑颜料；5-15份的云母；1-5份的硅石；0.3-2份的聚丙烯酸酯树脂；其余部分为添加的溶剂以使涂覆剂的总重量达到100份。

根据本发明,涂层仅涂覆在钢板的一面，该涂层涂覆剂主要由有机硅聚酯环氧树脂组成，涂层面没有电镀层。这样为制造一面是电镀层，而另一面只有涂层没有电镀层的电镀和涂层复合钢板提供了可能。

在这种情况下，铁和涂层间的附着力是很强的，对于涂层不需要额外的预处理。因此，可以有效地缩短涂层的涂覆过程。

而且,本发明的电镀和涂层复合钢板可以使用机械抛光移除涂层。因此,这种钢板能有效地用于各种场合。

附图说明

图1是一个流程图，其示意了根据本发明生产电镀和涂层复合钢板的工艺流程；

图2(a)是涂层对比实施例1的示意图；图2(b)是实施例1的涂层示意图。

具体实施方式

下面,将对本发明的优选实施例进行详细描述。

根据本发明，电镀和涂层复合钢板在一面上形成电镀层，在另一面上形成涂层，其中，涂覆剂包括电镀抑制组分，以防止在另一面上形成电镀层。具体地说,就是在电镀过程前,在不计划电镀的一面形成涂层,因此,电镀层只会在没有形成涂层的一面生成。一种热浸镀锌的电镀过程，对于热浸镀锌，钢板浸泡在热浸溶液中，然后再从热浸溶液中取出。因此，热浸镀溶液不应该被附着到涂层上，涂层也应该有耐热性可以抵抗高温。由此，耐热性的特点表示为能够承受高温并且耐高温是必要条件，因为热浸镀锌要进行高温热处理来控制钢板的机械性能和维持电镀前钢板表面的还原环境。

作为一种选择，涂层可以在电镀后再进行涂覆，因此涂层会被涂覆到电镀层上。在这种情况下，可以有效地确保有耐腐蚀性，但如果完全用涂层去防止腐蚀，这样成本会过高。此外，涂层和电镀层之间的粘着力比与铁之间的粘着力差，因此要解决上述问题，在涂覆工艺前要进行其他的预处理。

因此，按照图1所示的涂层和电镀层的顺序，电镀和涂层复合钢板在一面上形成电镀层，在另一面上形成没有电镀层的涂层。

具体地说，制作涂层的涂料剂主要包括有机硅聚酯环氧树脂、丁基三聚氰胺树脂,黑色颜料、云母和硅石。

涂层的主要组成部分是有机硅聚酯环氧树脂。因为有机硅聚酯环氧树脂中的硅可降低涂层的表面张力，这样电镀材料就不会涂覆到涂层上了。因此，制造这种一面是电镀层，而另一面只有涂层没有电镀层的电镀和涂层复合钢板是可能的。

用于形成涂层的涂覆剂包括占总重量30-55份的有机硅聚酯环氧树脂；5-15份的丁基三聚氰胺树脂；10-30份的氧化铁黑颜料；5-15份的云母；1-5份的硅石；其余部分为添加的溶剂以使涂覆剂总重量达到100份。因此,添加的溶剂的重量为总重量的10-20份。

进一步，涂覆剂中包括的聚丙烯酸酯树脂用于分散颜料。聚丙烯酸酯树脂添加的量占涂覆剂总重量的0.3-2份。

涂覆剂是由混合有机硅聚酯环氧树脂制备的，在固化过程中有机硅聚酯环氧树脂在抑制热浸溶液与三聚氰胺树脂的附着方面有很好的效果，无机颜料有一定的耐热性，能阻止热浸溶液的附着。

涂层是一个2-10μm厚的干燥涂层。如果干燥涂层的厚度小于2μm，电镀抑制效应是不明显的，很难达到预期的效果。相反，如果其厚度大于10μm，涂覆剂的附着力可能会降低，因此，在电镀过程中当钢板通过辊时可能发生涂层脱落。

涂覆剂涂覆剂的功能和组成部分如下所述：

1、有机硅聚酯环氧树脂

有机硅聚酯环氧树脂是涂覆剂涂覆剂的主要组成部分。其具有较高的耐热性和良好的滑动性，在抑制热浸镀溶液附着方面也有很好效果。

有机硅聚酯环氧树脂具有环氧官能团，聚酯反应基团，和有机硅反应团。环氧官能团增加耐溶剂性和附着力。聚酯反应基团增加可弯曲性，硅胶反应基团增加滑动性和耐热性。

有机硅聚酯树脂是由双酚A和环氧氯丙烷缩合反应而得到的。

更具体地说,一个树脂通过双酚A和表氯醇的缩合反应生成，所述树脂与氨基硅烷[NH₂(CH)₂NH-R-Si(OCH₃)₃]、环氧丙基烷基硅烷[(CH₂-CH-O)CH₂O-R-Si(CH₃)₃]和有机硅烷中选定的一种或多种反应，这些物质可以与胺和一个基础酸形成开环反应从而获得预聚物，所述预聚物是聚环氧树脂的中间物。

随后，这个预聚物接受聚酯与选自聚环氧多元醇(包括-OH基团)中的一种或多种和单体开环（反应），从而得到有机硅聚酯环氧树脂，所述单体如羟基，双酚A改性环氧乙烷，双酚A改性环氧乙烷包括多元醇，典型的多元醇（EG、1.6-HD、NPG、DEG），以及包括HHPA，癸二酸，对苯二甲酸，PhAn在内的基础酸。。

如果有机硅聚酯环氧树脂的重量小于总重量的30份，耐热性可能会降低。相反的，如果其重量大于总重量的55份，颜料的分散可能恶化并且发生不完全固化。

2、丁基三聚氰胺树脂

丁基化三聚氰胺树脂是一种可固化的树脂。

丁基三聚氰胺树脂的体积含量为60％，以便最大限度地提高反应性和交联密度。

如果丁基三聚氰胺树脂重量少于总重量的5份，涂层不能固化好。相反,如果其重量大于总重量的15份，涂层可能由于过度固化***,导致不希望的涂层性和加工性退化。

3、无机颜料

无机颜料的添加赋予涂层一种颜色，提高涂层耐热性和硬度，并调整光泽。无机颜料包括三种材料，例如，黑色的颜料，云母和硅石。

一种黑色颜料是氧化铁黑颜料。氧化铁黑颜料的作用是给涂层赋予一种颜色和提高耐热性。氧化铁黑颜料的主要由氧化铁组成。如果氧化铁黑颜料重量少于总重量的10反，耐热性可能会降低。相反比之下，如果其重量大于总重量的30份，加工性能和使用性能可能破坏。

涂覆剂中含有的云母作为调和颜料，提高耐热性和固体成分。云母由微云母组成。云母重量少于总重量的5份时，耐热性可能会降低。相反，如果其重量大于总重量的15份，涂覆性会变差。

硅石作为消光剂被使用，可以降低涂层的亮度。硅石被作为消光剂使用，因为没单位重量的比表面积很大，因此具有相对比较高的吸光能力。涂层光泽的调整取决于硅石的数量。如果硅石重量少于总重量的1份，光泽度高,因此涂层的可使用性和硬度降低。相反，如果其重量大于总重量的5反，加工性能回被破坏。

4、聚丙烯酸酯树脂

聚丙烯酸酯树脂作为分散剂来分散涂覆剂的颜料。如果聚丙烯酸酯树脂重量少于总重量的0.3份，染料分散不好且涂覆剂可能沉淀。相反，如果其重量大于总重量的2份，其与有机硅聚酯环氧树脂的兼容性可能会破坏，不希望的出现如陨石坑般的外观缺陷。

5、溶剂

溶剂是用来溶解聚酯环氧树脂、三聚氰胺树脂和无机颜料的。如果溶剂重量少于总重量的10份，则涂覆剂(涂料)很难确保流动性，因此难以保证涂层厚度的统一。相反,如果其重量大于总重量的20份，应用性又会降低。如此，溶剂重量使涂覆剂得总重量按重量份数达到100份。

另一方面,这种制造镀和涂层复合钢板的方法，包括使用上述的涂覆剂在钢板的一侧形成涂层，再把钢板浸泡在热浸镀溶液中以完成电镀过程，从而形成电镀层。

在涂覆过程中，涂覆剂涂覆在薄钢板上以形成厚度为2-10μm的干燥涂层。

用涂覆剂涂覆的过程是在电镀工艺的热处理之前进行的。这是为了在热处理过程中硬化涂层。并且,被涂覆剂涂覆的钢板会进入电镀过程，在这种情况下,钢板受到加热,使表面温度为200℃或更高、实现完全的硬化。

在电镀过程中，采用典型的热浸镀锌工艺，因为钢板浸泡在热浸溶液中,使其表面覆有电镀层成分。

涂覆剂可应用于多种电镀钢板，例如，热浸镀锌钢板，热浸含金镀锌钢板，锌-铝合金的热镀锌钢板，镀铝钢板等。

电镀和涂层复合钢板可以根据电镀和涂层材料的性能加工成各种钢板，而且，涂层的一面只有涂层而没有电镀层,从而有效地增强附着力和缩短涂层工艺。

电镀和涂层复合钢板可以作为单面电镀钢板使用，如果移除涂层面的涂层。在这种情况下，涂层可以由化学物质通过化学反应过程除掉，或者使用机械抛光的方法除掉。

然而，使用化学物质处理有一定的问题，因为要使化学物质只作用于涂覆剂上是很困难的，并且这样的工作是有危险的。因此，机械抛光的方法比较合适。因为，机械抛光使用磨料，如刷或带，将钢板上的涂覆剂连续地除去。在这种情况下，由于形成涂层的涂覆剂的特性，使机械抛光的方法除去覆盖的涂层很容易。

使用下面的实施例和对比实施例能对本发明更好地理解。

实施例和对比实施例用于说明本发明，但不应理解为其限制本发明的保护范围。

实施例1：涂层的电镀抑制能力和可剥离性。

钢板的一侧涂上涂覆剂，其成分和涂层的厚度（或涂层量），如表1所示，在钢板被浸泡在热浸溶液池后，然后制造电镀和涂层复合钢板。对涂层的性能，包括电镀抑制能力和用机械抛光的可剥离性进行评估。结果如下表1所示。

[涂层电镀抑制能力的评价标准]

○:没有附着热浸溶液的涂层

△:部分附着热浸溶液的涂层

×：完全附着热浸溶液的涂层[涂层的可剥离性的评价标准]——通过机械抛光的可剥离性的测量

○：涂层完全剥离

△：涂层部分剥离

×：涂层没有剥离

表1

如表1所示，其中使用本发明的涂覆剂，在钢板的表面上形成的涂层厚度为2-10μm的情况下，表现出优异的电镀抑制能力，这使得制造电镀和涂层复合钢板成为可能，此外，使用机械抛光时涂层的可剥离性良好。

在对比实施例1-3中，涂层抑制热浸溶液附着的效果较差，并且涂层厚且硬，使得难以最终去除涂层。

特别是在对比实施实例1中，无机成分如包含的大量水玻璃等，从而减少涂层的可剥离性。

在对比实施例6中，由于有机硅聚酯环氧树脂的量较少，热浸溶液部分附着在涂层上。

在对比实施例7中，因为丁基三聚氰胺树脂的量较高，这使得除去涂层很困难。因为涂层被过度固化变得很硬。

在对比实施例8中，因为有机硅聚酯环氧树脂的量较高，热浸溶液部分附着在涂层上。原因是涂覆剂的分散不均匀和不完全硬化造成的。

在对比实施例9中，因为丁基三聚氰胺树脂的量较高，涂层的电镀抑制能力差。因为涂层硬化不良。

以供参考，表1表示的聚丙烯酸酯树脂分散剂为聚丙烯酸酯树脂。

图2（a）显示的是比较实施例1中的涂层。图2（b）显示实施例1的涂层（A是涂覆剂（涂层），以及B是电镀材料（电镀液））。

如图2所示，在对比实施例1中，热浸溶液附着到整个涂层，在实施例1中，仅形成涂层，涂层上不附着热浸溶液。

正如上面的测试结果所示，可以制造出一侧形成电镀层，而另一侧形成涂层且仅形成涂层而不形成电镀层的电镀和涂层复合钢板。此外，电镀和涂层复合钢板上的涂层可以很容易地用机械抛光除去。

因此，本发明可以缩短涂层过程，且使得制造多种特性的钢板成为可能。为了便于说明，虽然公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员可以理解可能做出的各种修改、添加和替换，均不脱离本发明的精神以及权利要求书中所公开的发明的内容和保护范围。

Claims

1.电镀和涂层复合钢板，其特征在于：

一面覆有电镀层；

并且，另一面只有涂层没有电镀层。

2.如权利要求1所述的电镀和涂层复合钢板，其特征在于：所述涂层包括有机硅聚酯环氧树脂，丁基三聚氰胺树脂，黑色颜料，云母和硅石。

3.如权利要求2所述的电镀和涂层复合钢板，其特征在于：所述涂层是厚度为2-10μm的干燥涂层。

4.如权利要求2或3所述的电镀和涂层复合钢板，其特征在于：用于形成涂层的涂覆剂包括，占涂覆剂总重量

30-55份的有机硅聚酯环氧树脂；

5-15份的丁基三聚氰胺树脂；

10-30份的氧化铁黑颜料；

5-15份的云母；

1-5份的硅石；

0.3-2份的聚丙烯酸酯树脂；

剩余部分为添加的溶剂，从而构成涂覆剂的总重量为100份。