CN107429406A - 涂装钢板 - Google Patents
涂装钢板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107429406A CN107429406A CN201680019831.0A CN201680019831A CN107429406A CN 107429406 A CN107429406 A CN 107429406A CN 201680019831 A CN201680019831 A CN 201680019831A CN 107429406 A CN107429406 A CN 107429406A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epithelium
- steel plate
- coat
- zinc phosphate
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
- B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供的涂装钢板具备:基体钢板;形成在所述基体钢板上的镀锌层;形成在所述镀锌层上、含有磷酸锌晶体并且附着量为0.4~2.5g/m2的磷酸锌皮膜;形成在所述磷酸锌皮膜上、附着量为50~2000mg/m2并且为无机系皮膜或有机无机复合皮膜的下层皮膜;和形成在所述下层皮膜上、膜厚为2.0~10.0μm并且含有5~25质量%的第一炭黑的上层皮膜,其中,在所述镀锌层与所述磷酸锌皮膜的界面处,所述磷酸锌晶体间的最大间隙为0.2μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及适合于液晶电视、有机EL电视、等离子电视这样的薄型显示器所代表的AV设备用壳体等的涂装钢板。
本申请基于2015年6月25日提交的日本专利申请第2015-128016号主张优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
在制造涂装钢板(也称为预涂钢板、PCM)时,首先对基体钢板实施涂装及烘烤,在基体钢板上形成涂膜。在形成涂膜后,将涂装钢板卷取成卷状,以此状态供给用户。用户将钢卷开卷,通过冲裁、弯曲、深冲加工或者进行组合这些工序的加工来制成制品。
这样的涂装钢板因为不引起用户侧的作业环境的恶化,而且用户侧不需要进行涂装作业,所以适用于多种领域。
涂装钢板的制造一般以二涂二烘方式进行。就二涂二烘方式而言,首先,作为预处理对基体钢板(典型地是包含镀锌和镀锌合金的镀锌钢板)实施化学转化处理。接着,进行底层涂料(底漆)的涂布和烘烤。最后,进行上层涂料的涂布和烘烤。
但是,对于与成为最终产品的外侧的表面相反侧的背面,也有时在预处理后使用为背面用而开发的涂料,以一涂一烘方式进行涂装。
要求涂装钢板在耐蚀性(抑制涂膜端部处的白锈及/或红锈发生)、加工性、涂膜硬度(耐划伤性)、耐污染性、耐药品性、耐候性等多种性能中无论哪种都要达到高水平。可是,近年来,从降低成本、环保措施及涂装作业的合理化的观点出发,即使是对于涂装钢板的要求外观设计性等的质量保障面的涂膜,也要求减薄膜厚(薄膜化)。
例如,对薄型显示器的背板中所使用的涂装钢板等用于最终产品的背面侧的涂装钢板而言,有时要求将涂膜厚度限制在低于10μm。该涂膜厚度的水准为化学转化处理钢板、耐指纹性钢板所要求的涂膜厚度的水准,以往的涂装钢板没有要求过该水准的涂膜厚度。
如果减薄涂膜厚度,则可降低为了使涂膜烘烤时发生的有机溶剂燃烧而使用的焚烧炉(incinerator)的负担,而且可降低由此排放的CO2。此外,由于涂膜烘烤时排出的有机溶剂的量依赖于涂膜厚度,所以如果涂膜厚度减薄则能够在焚烧炉的能力范围内提高生产线速度,可使涂装作业合理化。
但是,如果涂膜厚度减薄,则例如涂装钢板表面的亮度变差,或者因涂膜不同而使涂装钢板的色调产生偏差,或者难以掩盖基体钢板的划痕,通常难以得到作为涂装钢板的良好的外观。专利文献1中公开了以改善此点为目的的发明。此外,专利文献2中公开了以改善伴随涂膜薄膜化的涂装钢板耐蚀性降低为目的的发明。
另外,作为降低为了使涂膜烘烤时产生的有机溶剂燃烧而使用的焚烧炉的负担的方法,对微量含有或完全不含有涂料中所含的溶剂本身的水系涂料也进行了研究,专利文献3中公开了以作为薄型显示器的背板用途而兼顾耐蚀性为目的的发明。
另一方面,开发了在基体钢板表面使用水系药液形成了几μm左右的薄膜的多种表面处理钢板(例如所谓的耐指纹性钢板)。
例如,专利文献4中公开了以具有耐蚀性、散热性及导电性为目的的表面处理钢板。专利文献4的表面处理钢板具有双层化学转化处理皮膜层,双层化学转化处理皮膜层中至少上层的化学转化处理皮膜层含有着色颜料。
专利文献5中公开了以外观的稳定化为目的的表面处理钢板。专利文献5的表面处理钢板具有双层化学转化处理皮膜层,两个化学转化处理皮膜层都含有着色颜料。
专利文献6中公开了以具有耐指纹性及耐蚀性等为目的的表面处理钢板。专利文献6的表面处理钢板是在钢板表面上形成有二氧化硅-有机树脂复合皮膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-55774号公报
专利文献2:日本特开2010-115902号公报
专利文献3:日本特开2010-247396号公报
专利文献4:日本特开2009-220511号公报
专利文献5:日本特开2013-18192号公报
专利文献6:日本特开2000-263695号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1、2和3所述的涂装钢板都是为了确保外观设计性而需要使(上层)涂膜的膜厚在2.0μm以上,并且在其下面至少具备化学转化处理皮膜和底层涂膜中的至少一者。因此,对于专利文献1、2和3所述的涂装钢板而言,难以减薄涂膜厚度。
专利文献4及5所述的表面处理钢板在钢板表面具备至少1层以上的含有着色颜料的化学转化处理皮膜,有可能因着色颜料而影响钢板的耐蚀性。
对于专利文献6的表面处理钢板而言,在钢板表面上形成的二氧化硅-有机树脂复合皮膜基本上是透明的皮膜。因此,专利文献6的表面处理钢板有时严重受基体钢板表面的外观(色调及划伤)的影响。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的是提供一种在钢板表面上形成的涂膜的膜厚尽管薄但却具有优异的耐划伤性及耐蚀性的涂装钢板。应当注意的是,在本发明中,“耐划伤性”是指在实施规定的划伤试验、对涂装钢板表面赋予划伤时,划伤部通过目视难以判别。
用于解决课题的手段
本发明为了解决上述课题并达成所述目的而采取以下手段。
(1)本发明的一个方案的涂装钢板具备:基体钢板;镀锌层,该镀锌层形成于所述基体钢板上;磷酸锌皮膜,该磷酸锌皮膜形成于所述镀锌层上,含有磷酸锌晶体,并且附着量为0.4~2.5g/m2;下层皮膜,该下层皮膜形成于所述磷酸锌皮膜上,附着量为50~2000mg/m2,并且为无机系皮膜或有机无机复合皮膜;和上层皮膜,该上层皮膜形成于所述下层皮膜上,膜厚为2.0~10.0μm,并且含有5~25质量%的第一炭黑,其中,在所述镀锌层和所述磷酸锌皮膜的界面上,所述磷酸锌晶体间的最大间隙为0.2μm以下。
(2)根据上述(1)所述的涂装钢板,可以采用所述下层皮膜含有10~50质量%的着色颜料的构成。
(3)根据上述(2)所述的涂装钢板,可以采用所述下层皮膜含有10~30质量%的着色颜料的构成。
(4)根据上述(2)或(3)所述的涂装钢板,可以采用所述着色颜料为第二炭黑的构成。
(5)根据上述(4)所述的涂装钢板,可以采用所述第二炭黑的粒径超过100nm的构成。
(6)根据上述(4)或(5)所述的涂装钢板,可以采用所述第一炭黑的一次粒径小于所述第二炭黑的一次粒径的构成。
(7)根据上述(1)~(6)中任一方案所述的涂装钢板,可以采用所述下层皮膜含有5~15质量%的选自在25℃温度下的电阻率为0.1×10-6~185×10-6Ωcm的硼化物、碳化物、氮化物及硅化物中的一种以上的非氧化物陶瓷粒子的构成。
发明效果
根据上述各方案,可提供在钢板表面上形成的涂膜的膜厚尽管薄但却具有优异的耐划伤性及耐蚀性的涂装钢板。
附图说明
图1是表示本实施方式的涂装钢板的层结构的示意图。
图2是表示磷酸锌晶体间的最大间隙的测量方法的示意图。
图3是表示磷酸锌晶体间的最大间隙的测量方法的示意图。
图4是表示本实施方式的下层皮膜中所含炭黑的粒径和上层皮膜中所含炭黑的粒径的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式的涂装钢板1及其制造方法进行说明。
(涂装钢板1)
首先,对涂装钢板1进行说明。
图1是表示本实施方式的涂装钢板1的层结构的示意图。如图1所示,涂装钢板1具备:基体钢板2;镀锌层3,该镀锌层形成于基体钢板2上;磷酸锌皮膜4,该磷酸锌皮膜形成于镀锌层3上,含有磷酸锌,并且附着量为0.4~2.5g/m2、最大间隙为0.2μm以下;下层皮膜5,该下层皮膜形成于磷酸锌皮膜4上,附着量为50~2000mg/m2,并且为无机系皮膜或有机无机复合皮膜;和上层皮膜6,该上层皮膜形成于下层皮膜5上,膜厚为2.0~10.0μm,并且含有5~25质量%的第一炭黑7。
[基体钢板2]
对于基体钢板2,没有特别的限定,可使用具有公知的特性、化学组成的各种钢板。此外,基体钢板2的化学组成没有特别的限定。
[镀锌层3]
镀锌层3没有特别的限定,可使用通常所知的镀锌层3。
镀锌层3的附着量优选每单面为3~100g/m2。在镀锌层3的附着量低于每单面3g/m2的情况下,耐蚀性不充分,因此不优选。此外,在镀锌层3的附着量超过每单面100g/m2的情况下,镀锌层3的加工性及相对于基体钢板2的密合性(粘附性)降低,因此不优选。
更优选的镀锌层3的附着量为每单面5~70g/m2。
[磷酸锌皮膜4]
在镀锌层3上形成含有磷酸锌晶体的磷酸锌皮膜4。
磷酸锌皮膜4的厚度优选低于1.0μm,以进一步提高加工部的外观设计性、耐划伤性。此外,厚度的下限没有特别的限定,例如可列举0.3μm。
磷酸锌皮膜4的附着量为0.4~2.5g/m2。在磷酸锌皮膜4的附着量低于0.4g/m2时,镀锌层3的表面上大量产生磷酸锌皮膜4的结晶的鳞片(薄片),得不到足够的耐划伤性,因此不优选。另一方面,如果磷酸锌皮膜4的附着量超过2.5g/m2,则磷酸锌皮膜4的凝聚力降低,加工时磷酸锌皮膜4剥离的可能性增大,而且在后述的上层皮膜6(着色涂膜)中添加导电颜料时难得到优异的导电性,因此不优选。
从耐划伤性、加工时的密合性及导电性的观点出发,磷酸锌皮膜4的附着量更优选为0.6~2.0g/m2。
在镀锌层3与磷酸锌皮膜4的界面,磷酸锌晶体间的最大间隙为0.2μm以下。通过磷酸锌晶体间的最大间隙为0.2μm以下,使得能够隐蔽L值高的镀锌层3,L值降低,能够使划伤等不显眼。另一方面,在磷酸锌晶体间的最大间隙超过0.2μm的情况下,无法隐蔽镀锌层3,难以使L值降低,因此不优选。
磷酸锌晶体间的最大间隙更优选为0.15μm以下。由此,可进一步降低L值。
图2及3是表示磷酸锌晶体间的最大间隙的测量方法的示意图。
如图2和3所示,在测量磷酸锌晶体间的最大间隙时,优选用以下方法来求出。首先,将形成有镀锌层3及磷酸锌皮膜4的基体钢板2切断使其断面露出,进一步对该断面进行研磨。对如此得到的断面用电子显微镜观察,得到镀锌层3与磷酸锌皮膜4的界面附近的断面的观察图像。测定该观察图像视野中存在的有关镀锌层3与磷酸锌皮膜4的界面的磷酸锌晶体间的最大间隙。
在镀锌层3与磷酸锌皮膜4的界面附近的断面的观察图像为图2所示的状态的情况下,首先,检测作为磷酸锌晶体与镀锌层3的接点的点A~H。接着,求出线段AB、CD、EF、GH的长度,将具有最大长度的线段的长度作为磷酸锌晶体间的最大间隙的长度。在图2所示的情况下,线段AB的长度为磷酸锌晶体间的最大间隙的长度。
图2中示出了镀锌层3与磷酸锌皮膜4的界面为直线的情况,如图3所示,在镀锌层3与磷酸锌皮膜4的界面不是直线的情况下,按以下方式求出磷酸锌晶体间的最大间隙。首先,与图2的情况同样地检测作为磷酸锌晶体与镀锌层3的接点的点A’~H’。接着,求出线段A’B’、C’D’、E’F’、G’H’的长度。此时,不是沿着磷酸锌晶体与镀锌层3的界面求出A’B’间、C’D’间、E’F’间及G’H’间的距离,而是求出直接连接两点的线段的长度。与图2的情况同样,具有最大长度的线段的长度为磷酸锌晶体间的最大间隙的长度。在图3所示的情况下,线段A’B’的长度为磷酸锌晶体间的最大间隙的长度。
[下层皮膜5]
在磷酸锌皮膜4上形成下层皮膜5。下层皮膜5是以提高磷酸锌皮膜4与上层皮膜6的密合性及耐蚀性为目的而形成的。
下层皮膜5为无机系皮膜或有机无机复合皮膜。作为下层皮膜5的主皮膜成分,可列举出:液相二氧化硅、气相二氧化硅及硅酸盐等硅化合物、锆系化合物。下层皮膜5除了主皮膜成分以外也可以含有有机树脂。
从环境保护的观点出发,下层皮膜5优选实质上不含铬。
下层皮膜5的附着量优选为50~2000mg/m2的范围。在下层皮膜5的附着量低于50mg/m2时,得不到充分的耐蚀性,因此不优选。如果下层皮膜5的附着量超过2000mg/m2,则下层皮膜5本身的凝聚力降低,加工时下层皮膜5剥离的可能性增大,而且在上层皮膜6中添加导电颜料时难以得到优异的导电性,因此不优选。
从耐蚀性、加工时的密合性及导电性的观点出发,下层皮膜5的更优选的附着量为100~1000mg/m2。
从使划伤不显眼的观点出发,下层皮膜5优选进一步含有着色颜料。下层皮膜5以进入磷酸锌皮膜4的凹部且覆盖磷酸锌皮膜4的方式形成,通过下层皮膜5含有着色颜料,从而能够使上层皮膜6表面产生的划伤更不显眼。
在下层皮膜5中含有的着色颜料优选相对于下层皮膜5的重量为超过10质量%且50质量%以下。在下层皮膜5中含有的着色颜料的量为10质量%以下时,使划伤不显眼的效果不充分,因此不优选。在下层皮膜5中含有的着色颜料的量超过50质量%时,基础药液的比率相对减小,得不到充分的耐蚀性,因此不优选。
作为在下层皮膜5中含有的着色颜料的例子,可列举出有机着色颜料。
作为在下层皮膜5中含有的着色颜料的优选的例子,可列举出炭黑(第二炭黑8)。在下层皮膜5含有第二炭黑8的情况下,作为其含量,优选相对于下层皮膜5的总重量为超过10质量%且30质量%以下。在下层皮膜5中含有的第二炭黑8的量为10质量%以下时,使划伤不显眼的效果不充分,因此不优选。在下层皮膜5中含有的第二炭黑8的量超过30质量%时,第二炭黑8和镀锌层3的异种金属接触腐蚀的可能性增大,难以兼顾耐蚀性,因此不优选。
在下层皮膜5含有第二炭黑8的情况下,第二炭黑8的粒径优选超过100nm。通过第二炭黑8的粒径为超过100nm,使得第二炭黑8侵入到磷酸锌皮膜4的间隙中的可能性降低。由此,能够防止异种金属接触腐蚀,因此优选。
这里所说的“粒径”,在皮膜中存在的炭黑粒子单独存在的情况下指的是平均一次粒径、在炭黑粒子凝聚而存在的情况下指的是表示凝聚时的粒径的平均二次粒径,可按以下的测量方法来求出。首先,将形成有下层皮膜5的涂装钢板1切断,使其断面露出,进一步对该断面进行研磨。对如此得到的断面用电子显微镜观察,得到下层皮膜5的断面的观察图像。从在该观察图像的视野中存在的第二炭黑8中选出几个。然后,测定各自的第二炭黑8的长边长度和短边长度,算出这些长边长度的平均值和短边长度的平均值,再将它们平均化来算出粒径。
如果采用上述的方法,则即使在下层皮膜5上形成了上层皮膜6,也能求出第二炭黑8的粒径。
此外,采用上述方法也能求出第一炭黑7的粒径。
第二炭黑8在下层皮膜5中也可以二次凝聚。因此,对第二炭黑8的表面处理不是必需的,也可以使用未实施表面处理的第二炭黑8。
[上层皮膜6]
上层皮膜6形成于上述的下层皮膜5之上,成为涂装钢板1的最表层。上层皮膜6含有相对于上层皮膜6的总重量为5~25质量%的炭黑(第一炭黑)7。
上层皮膜6中的第一炭黑7的粒径优选小于下层皮膜5中的第二炭黑8的粒径。
图4是表示在下层皮膜5中含有的第二炭黑8的粒径和在上层皮膜6中含有的第一炭黑7的粒径的示意图。
如图4所示,无论在第二炭黑8的粒径大还是粒径小的情况下,通过二次凝聚都不能侵入磷酸锌皮膜4的间隙中。由此,能够防止镀锌层3和第二炭黑8的异种金属接触。另一方面,即使在上层皮膜6的厚度薄的情况下,也优选第一炭黑7的粒径小,以便能够显现黑度。
更优选的是第一炭黑7的粒径和第二炭黑8的粒径满足下式(1)。通过第一炭黑7的粒径和第二炭黑8的粒径满足下式(1),能够更确实地发挥上述的效果。
(第一炭黑的粒径)/(第二炭黑的粒径)<0.5(1)
上层皮膜6的膜厚为2.0~10.0μm。在上层皮膜6的膜厚低于2.0μm的情况下,不能充分得到耐划伤性及耐蚀性,因此不优选。在上层皮膜6的膜厚超过10.0μm的情况下,在添加导电颜料时导电性降低,而且经济性变差,因此不优选。
第一炭黑7的粒径优选为50nm以下。通过第一炭黑7的粒径为50nm以下,使得上层皮膜6的膜厚即使为2.0~10.0μm也能够显现充分的色调。
从耐划伤性、耐蚀性、焊接性及经济性的方面出发,上层皮膜6的膜厚优选为3.0~8.0μm。
上层皮膜6也可以含有第一炭黑7以外的着色颜料。作为第一炭黑7以外的着色颜料的具体例子,可列举出公知的有机颜料以及硫酸钡及二氧化钛等。在上层皮膜6含有第一炭黑7以外的着色颜料的情况下,其含量相对于上层皮膜6的固体成分质量优选为25质量%以下。如果上层皮膜6中的第一炭黑7以外的着色颜料的含量超过25质量%,则耐药品性及阻隔性等降低,因此不优选。
上层皮膜6也可以含有选自25℃下的电阻率为0.1×10-6~185×10-6Ωcm的硼化物、碳化物、氮化物及硅化物中的非氧化物陶瓷粒子。
由于非氧化物陶瓷粒子在水中难以恶化,因此即使在用于形成上层皮膜6的组成物为水系组成物的情况下,也能够保持较高的导电能。因此,通过上层皮膜6含有非氧化物陶瓷粒子,使得涂装钢板1能够长期保持优异的导电性。
这里,非氧化物陶瓷是表示由不含氧的元素或由化合物制成的陶瓷。此外,硼化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及硅化物陶瓷分别是表示以硼(B)、碳(C)、氮(N)、硅(Si)作为主要的非金属构成元素的非氧化物陶瓷。它们的25℃下的电阻率都为0.1×10-6~185×10-6Ωcm。
少量的非氧化物陶瓷粒子便可具有高的导电性。因此,即使上层皮膜6中的非氧化物陶瓷粒子的含量为少量,涂装钢板1也能得到适合的导电性。如果上层皮膜6中的非氧化物陶瓷粒子的含量为少量,则由上层皮膜6含有非氧化物陶瓷粒子而导致的耐蚀性及成形性降低不会成为问题。
此外,纯金属的电阻率为1.6×10-6Ωcm(Ag单质)~185×10-6Ωcm(Mn单质)。另一方面,非氧化物陶瓷的电阻率为0.1×10-6~185×10-6Ωcm。由此可知:非氧化物陶瓷具有与纯金属同等程度的优异导电性。
上层皮膜6中的非氧化物陶瓷粒子的含量优选是相对于上层皮膜6的总质量为0.5~20质量%。如果非氧化物陶瓷粒子的含量低于0.5质量%,则即使并用其它的导电性粒子也有可能得不到优选的焊接性,因此不优选。如果非氧化物陶瓷粒子的含量超过20质量%,则连续焊接时容易产生非氧化物陶瓷粒子刺向电极的现象,有可能发生焊接不良等,因此不优选。
非氧化物陶瓷粒子的含量的下限优选为1质量%,更优选为5质量%,上限优选为15质量%,更优选为10质量%。
作为非氧化物陶瓷粒子,可例示如下。
作为硼化物陶瓷粒子,可例示出:元素周期表中的第IV族(Ti、Zr、Hf)、第V族(V、Nb、Ta)、第VI族(Cr、Mo、W)的各过渡金属、Mn、Fe、Co、Ni、稀土元素或者Be及Mg以外的第II族(Ca、Sr、Ba)的硼化物陶瓷粒子。
但是,在Be的硼化物陶瓷粒子之中,25℃下的电阻率超过185×10-6Ωcm的陶瓷(例如Be2B、BeB6等)粒子有可能导电性能低、焊接性降低,因此不优选。此外,Mg的硼化物陶瓷(Mg3B2、MgB2等)粒子相对于水或酸的稳定性低,有可能焊接性降低,因此不优选。
作为碳化物陶瓷粒子,可例示出:元素周期表中的第IV族(Ti、Zr、Hf)、第V族(V、Nb、Ta)、VI族(Cr、Mo、W)的各过渡金属或者Mn、Fe、Co、Ni的碳化物陶瓷粒子。
但是,稀土元素及第II族的碳化物陶瓷(例如YC2、LaC2、CeC2、PrC2、Be2C、Mg2C3、SrC2等)粒子在湿润气氛下容易水解,有可能焊接性降低,因此不优选。
作为氮化物陶瓷粒子,可例示出:元素周期表中的第IV族(Ti、Zr、Hf)、第V族(V、Nb、Ta)、第VI族(Cr、Mo、W)的各过渡金属或者Mn、Fe、Co、Ni的氮化物陶瓷粒子。
但是,稀土元素及第II族的氮化物(例如LaN、Mg3N2、Ca3N2等)粒子在湿润气氛下容易水解,有可能焊接性降低,因此不优选。
作为硅化物陶瓷粒子,可例示出:元素周期表中的IV族(Ti、Zr、Hf)、V族(V、Nb、Ta)、VI族(Cr、Mo、W)的各过渡金属或者Mn、Fe、Co、Ni的硅化物粒子。
但是,稀土元素及第II族的硅化物(例如LaSi、Mg2Si、SrSi2、BaSi2等)粒子容易在湿润气氛下与水反应而产生氢,有可能焊接性降低,因此不优选。
此外,作为非氧化物陶瓷粒子,可例示出:选自这些硼化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及硅化物陶瓷中的2种以上的混合物的粒子、将这些陶瓷与金属的结合材料混合并进行烘烤而成的金属陶瓷(cermet)粒子等。
此外,在由水系组成物制作上层皮膜的情况下,构成金属陶瓷粒子的一部分的金属的标准电极电位优选为-0.3V以上且具有耐水劣化性。这是因为:在构成金属陶瓷粒子的一部分金属的标准电极电位低于-0.3V的情况下,如果该金属陶瓷粒子长期存在于水系组成物中,则粒子表面容易产生锈层或较厚的氧化绝缘层,有可能失去粒子的导电性。作为耐水劣化性的金属陶瓷粒子,可列举出:WC-12Co、WC-12Ni、TiC-20TiN-15WC-10Mo2C-5Ni等。Co、Ni的标准电极电位分别为-0.28V、-0.25V,都比-0.3V高,两个金属都具有耐水劣化性。
从环境性的观点出发,在非氧化物陶瓷之中,Cr系陶瓷(CrB、CrB2、Cr3C2、Cr2N、CrSi等)是不优选的。从经济性的观点及获取容易性的观点出发,Hf系陶瓷(HfB2、HfC、HfN等)及比Tb更重稀土侧的稀土元素系陶瓷中的大部分是不优选的。
因此,作为在上层皮膜6中添加的非氧化物陶瓷,优选除Cr系陶瓷、Hf系陶瓷及比Tb更重稀土侧的稀土元素系陶瓷以外的非氧化物陶瓷的粒子或者除这些陶瓷以外的非氧化物陶瓷的2种以上的混合物的粒子。
另外,就非氧化物陶瓷粒子而言,从工业制品的有无以及国内外市场的流通稳定性、价格及电阻率等的观点出发,更优选以下例示的非氧化物陶瓷。
即,非氧化物陶瓷粒子更优选为:BaB6(电阻率为77×10-6Ωcm)、CeB6(电阻率为30×10-6Ωcm)、Co2B(电阻率为33×10-6Ωcm)、CoB(电阻率为76×10-6Ωcm)、FeB(电阻率为80×10-6Ωcm)、GdB4(电阻率为31×10-6Ωcm)、GdB6(电阻率为45×10-6Ωcm)、LaB4(电阻率为12×10-6Ωcm)、LaB6(电阻率为15×10-6Ωcm)、Mo2B(电阻率为40×10-6Ωcm)、MoB(电阻率为35×10-6Ωcm)、MoB2(电阻率为45×10-6Ωcm)、Mo2B5(电阻率为26×10-6Ωcm)、Nb3B2(电阻率为45×10-6Ωcm)、NbB(电阻率为6.5×10-6Ωcm)、Nb3B4(电阻率为34×10-6Ωcm)、NbB2(电阻率为10×10-6Ωcm)、NdB4(电阻率为39×10-6Ωcm)、NdB6(电阻率为20×10-6Ωcm)、PrB4(电阻率为40×10-6Ωcm)、PrB6(电阻率为20×10-6Ωcm)、SrB6(电阻率为77×10-6Ωcm)、TaB(电阻率为100×10-6Ωcm)、TaB2(电阻率为100×10-6Ωcm)、TiB(电阻率为40×10-6Ωcm)、TiB2(电阻率为28×10-6Ωcm)、VB(电阻率为35×10-6Ωcm)、VB2(电阻率为150×10-6Ωcm)、W2B5(电阻率为80×10-6Ωcm)、YB4(电阻率为29×10-6Ωcm)、YB6(电阻率为40×10-6Ωcm)、YB12(电阻率为95×10-6Ωcm)、ZrB2(电阻率为60×10-6Ωcm)、MoC(电阻率为97×10-6Ωcm)、Mo2C(电阻率为100×10-6Ωcm)、Nb2C(电阻率为144×10-6Ωcm)、NbC(电阻率为74×10-6Ωcm)、Ta2C(电阻率为49×10-6Ωcm)、TaC(电阻率为30×10-6Ωcm)、TiC(电阻率为180×10-6Ωcm)、V2C(电阻率为140×10-6Ωcm)、VC(电阻率为150×10-6Ωcm)、WC(电阻率为80×10-6Ωcm)、W2C(电阻率为80×10-6Ωcm)、ZrC(电阻率为70×10-6Ωcm)、Mo2N(电阻率为20×10-6Ωcm)、Nb2N(电阻率为142×10-6Ωcm)、NbN(电阻率为54×10-6Ωcm)、ScN(电阻率为25×10-6Ωcm)、Ta2N(电阻率为135×10-6Ωcm)、TiN(电阻率为22×10-6Ωcm)、ZrN(电阻率为14×10-6Ωcm)、CoSi2(电阻率为18×10-6Ωcm)、Mo3Si(电阻率为22×10-6Ωcm)、Mo5Si3(电阻率为46×10-6Ωcm)、MoSi2(电阻率为22×10-6Ωcm)、NbSi2(电阻率为6.3×10-6Ωcm)、Ni2Si(电阻率为20×10-6Ωcm)、Ta2Si(电阻率为124×10-6Ωcm)、TaSi2(电阻率为8.5×10-6Ωcm)、TiSi(电阻率为63×10-6Ωcm)、TiSi2(电阻率为123×10-6Ωcm)、V5Si3(电阻率为115×10-6Ωcm)、VSi2(电阻率为9.5×10-6Ωcm)、W3Si(电阻率为93×10-6Ωcm)、WSi2(电阻率为33×10-6Ωcm)、ZrSi(电阻率为49×10-6Ωcm)、ZrSi2(电阻率为76×10-6Ωcm)的粒子、从这些粒子中选择的2种以上的混合物的粒子。
它们当中,特别优选25℃下的电阻率为0.1~100×10-6Ωcm的非氧化物陶瓷粒子。这是因为:通过非氧化物陶瓷粒子的25℃的电阻率为0.1~100×10-6Ωcm,可进一步降低上层皮膜6中的非氧化物陶瓷粒子的含量。通过降低上层皮膜6中的非氧化物陶瓷粒子的含量,可抑制贯通上层皮膜6的腐蚀电流的导通电路的形成,抑制耐蚀性降低,因此优选。除此以外,通过降低上层皮膜6中的非氧化物陶瓷粒子的含量,还可抑制压制成形时诱发上层皮膜6的剥离或划伤,抑制成形性的降低,因此优选。
上层皮膜6也可以含有防锈颜料。防锈颜料没有特别的限定,但优选选自三聚磷酸铝、磷酸及亚磷酸的Zn、Mg、Al、Ti、Zr及Ce盐、水铝钙石处理后的磷酸化合物(作为例子,有:作为磷酸锌的水铝钙石处理的东邦颜料公司制造的EXPERT NP-530N5)、Ca离子交换二氧化硅以及吸油量为100~1000ml/100g、比表面积为200~1000m2/g、平均粒径为2~30μm的非晶质二氧化硅中的至少1种防锈颜料。
从提高划伤部及平面部双方的耐蚀性的观点出发,在上述这些防锈颜料之中,优选的防锈颜料为磷酸盐系防锈颜料(三聚磷酸铝、水铝钙石处理后的磷酸化合物等)、二氧化硅系防锈颜料或者上述两者的组合。特别优选的防锈颜料为选自三聚磷酸铝、水铝钙石处理后的磷酸化合物、Ca交换二氧化硅、吸油量为100~1000ml/100g、比表面积为200~1000m2/g、平均粒径为2~30μm的非晶质二氧化硅中的至少1种。
二氧化硅的吸油量可按照JIS K 5101-13-2:2004进行测定。二氧化硅的比表面积可通过BET法进行测定。二氧化硅的平均粒径可使用与导电性粒子的平均粒径同样的方法进行测定。
防锈颜料的含量优选是相对于上层皮膜6的总固体成分质量为2.5~20质量%。
在防锈颜料的含量低于2.5质量%的情况下,有可能无法充分获得耐蚀性,因此不优选。在防锈颜料的含量超过20质量%的情况下,有可能上层皮膜6的加工性及凝聚力降低,因此不优选。
从耐蚀性及加工性的方面出发,防锈颜料的含量更优选是相对于上层皮膜6的总固体成分质量为5~15质量%。
上层皮膜6也可以含有其它添加剂。作为添加剂,可列举出:体质颜料、固体润滑剂、流平剂(leveling agent)等众所周知的添加剂。
作为体质颜料,例如可列举出:二氧化硅(包含胶体二氧化硅)、二氧化钛、氧化锆等。体质颜料的含量优选是相对于上层皮膜6的总固体成分质量为0.1~20质量%。在体质颜料的含量低于0.1质量%的情况下,有可能无法充分获得添加体质颜料的效果,因此不优选。体质颜料的含量的上限没有特别的限制,但如果含量过量地多则上层皮膜6中的其它成分的含量减少,有可能无法获得所希望的效果,因此优选设定为大致20质量%以下。
通过对上层皮膜6添加固体润滑剂,能够对上层皮膜6赋予优异的润滑性,而且能够改善耐粉化性,因此优选。作为固体润滑剂,例如可列举出聚烯烃蜡及石蜡以及氟树脂系蜡。
作为聚烯烃蜡及石蜡的例子,例如可列举出:聚乙烯蜡、合成石蜡、天然石蜡、微蜡及氯化烃等。作为氟树脂系蜡的例子,可列举出:聚氟乙烯树脂(聚四氟乙烯树脂等)、聚氟乙烯树脂及聚偏二氟乙烯树脂等。
固体润滑剂的平均粒径优选为0.05~25μm。在固体润滑剂的平均粒径低于0.05μm的情况下,因润滑剂的表面浓集,润滑剂在上层皮膜6的表层所占的占有面积增大,有可能上层皮膜6与下层皮膜5的密合性降低,因此不优选。此外,在固体润滑剂的平均粒径低于0.05μm且在上层皮膜6的上层进一步进行涂装(后涂装)的情况下,有可能上层皮膜6与通过后涂装而形成的皮膜的密合性也降低,因此不优选。另一方面,在固体润滑剂的平均粒径超过25μm的情况下,因润滑剂容易从上层皮膜6脱落,有可能难以获得预定的润滑性,而且耐蚀性降低,因此不优选。
从得到优异的涂料密合性、耐蚀性、润滑性及耐粉化性的方面出发,固体润滑剂的平均粒径更优选为1~15μm,进一步优选为3~10μm。
固体润滑剂的软化点优选为100℃~135℃,更优选为110~130℃。如果使固体润滑剂的软化点在100℃~135℃,则润滑性、耐粉化性进一步提高。
固体润滑剂的含量优选是相对于上层皮膜6的总固体成分质量为0.1~10质量%。在固体润滑剂的含量低于0.1质量%的情况下,有可能无法充分地获得润滑性,因此不优选。在固体润滑剂的含量超过10质量%的情况下,有可能上层皮膜6与下层皮膜5的密合性及耐蚀性降低,因此不优选。
从上层皮膜6和下层皮膜5的密合性、润滑性及耐蚀性的方面出发,固体润滑剂的含量更优选是相对于上层皮膜6的总固体成分质量为0.2~5质量%,进一步优选为0.5~2.5质量%。
上层皮膜6由于含有第一炭黑7,所以总体来看L值较小。另一方面,基体钢板2及镀锌层3大致为银白色,L值相对较大。如果上层皮膜6产生划伤,则在观察涂装钢板1的外观的情况下,有可能见到下层的基体钢板2或镀锌层3。在此种情况下,上层皮膜6的无划伤的部分与基体钢板2或镀锌层3的色调差(L值的差)较大,存在划伤明显的问题。
涂装钢板1在镀锌层3上具有以附着量计含有0.4~2.5g/m2的磷酸锌的磷酸锌皮膜4。磷酸锌皮膜4的L值小于基体钢板2和镀锌层3。也就是说,上层皮膜6与磷酸锌皮膜4的色调差小于上层皮膜6与基体钢板2或镀锌层3的色调差。因此,通过在镀锌层3上形成磷酸锌皮膜4,使得划伤变得不明显。
通过在镀锌层3上形成磷酸锌皮膜4,使得在镀锌层3的表面上形成了几μm级的凹凸。据认为:通过该凹凸引起光的漫反射,使得磷酸锌皮膜4的L值较小。
而且,在上层皮膜6的表面上形成有划伤时,在下层皮膜5与镀锌层3的密合性不良好的情况下,下层皮膜5容易剥离,划伤容易到达基体钢板2或镀锌层3。
另一方面,通过在镀锌层3上形成磷酸锌皮膜4,则如上所述由于磷酸锌皮膜4的凹凸,使得镀锌层3与下层皮膜5的密合性提高。由此,下层皮膜5变得不易剥离,因此划伤难以到达至基体钢板2或镀锌层3。
另外,在上层皮膜6产生划伤时,上层皮膜6的被削去的部分进入到磷酸锌皮膜4的凹凸部。由于上层皮膜6的被削去的部分含有第一炭黑7,所以即便发生划伤,但磷酸锌皮膜4的凹部变黑,划伤不明显。
此外,因炭黑等着色颜料与镀层中所含的锌及铁的电位差较大,有可能使涂装钢板1的耐蚀性降低。但是,就涂装钢板1而言,是以通过磷酸锌皮膜4使得上层皮膜6中的颜料(炭黑等)不与镀锌层3直接接触的方式构成的。因此,涂装钢板1具有良好的耐蚀性。
就涂装钢板1而言,不是直接在磷酸锌皮膜4上形成上层皮膜6,而是在磷酸锌皮膜4与上层皮膜6之间形成有下层皮膜5。由此,与在磷酸锌皮膜4上直接形成上层皮膜6的情况相比,可降低作为涂装钢板1整体的厚度。
[背面皮膜]
对于涂装钢板1而言,形成在制品背面侧的背面皮膜的构成没有特别的限定。
[用途]
涂装钢板1适合用于家电制品用壳体。涂装钢板1由于皮膜是薄薄地形成因而能够廉价地制造。因此,涂装钢板1适合于要求特别廉价地制造的薄型显示器等AV设备的背板等。
(涂装钢板1的制造方法)
接下来,对涂装钢板1的制造方法进行说明。
[镀锌工序]
首先,通过对基体钢板2实施镀锌工序而在基体钢板2上形成镀锌层3。
镀锌工序的具体方法没有特别的限定,可列举出:电镀Zn、电镀Zn-Ni、电镀Zn-Co、热浸镀锌、合金化热浸镀锌、热浸镀Zn-55%Al-1.6%Si、热浸镀Zn-11%Al、热浸镀Zn-11%Al-3%Mg、热浸镀Zn-6%Al-3%Mg、热浸镀Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si等。此外,也可以用蒸镀等方法镀覆上述成分的镀层。
在镀锌工序中使用电镀法的情况下,在含有Zn离子的电解液中,以基体钢板2作为负极而在与对电极之间实施电解处理。通过控制电解液组成、电流密度、电解时间,从而控制基体钢板2上的镀层附着量。
在镀锌工序中使用热浸镀法的情况下,将基体钢板2浸渍于保持有处于熔融状态的Zn或Zn合金的镀浴中,从镀浴中提起基体钢板2。通过调整基体钢板2的提拉速度、由设在镀浴上方的擦净喷嘴喷出的擦净气体的流量、流速等,从而控制基体钢板2上的镀层附着量。
在上述那样的镀覆处理后,通过使用气体炉、感应加热炉、将它们进行并用而成的加热炉等对形成了镀锌层3后的基体钢板2进行加热来进行合金化处理。
关于镀覆操作,可通过钢卷的连续镀覆法或者切板单体的镀覆法中的任一种方法进行镀覆。
[磷酸锌处理工序]
在镀锌工序后,通过进行磷酸锌处理工序,从而在镀锌层3上形成磷酸锌皮膜4。磷酸锌处理的具体方法没有特别的限定,可以使用反应型处理、涂布型处理及电解型处理中的任一种磷酸锌处理。
在反应型的磷酸锌处理中,可通过在对形成了镀锌层3的基体钢板2进行了脱脂、水洗及表面调整处理后、使其与反应型处理液接触、然后进行水洗、干燥来形成。反应型处理液是在以磷酸离子、硝酸离子及锌离子为主要成分的水溶液中含有选自铁离子、钴离子及钙离子中的至少1种。反应型处理液也可以进一步含有选自过氧化物、氟化物离子、配位氟化物离子及亚硝酸离子中的至少一种。
在涂布型的磷酸锌处理中,将以磷酸离子、硝酸离子及锌离子为主要成分的磷酸锌处理液涂布在形成有镀锌层3的基体钢板2的至少一面上。
涂布方法是任意的,除用辊涂法进行涂布以外,也可以在用浸渍法或喷涂法进行涂布后,用气刀法或辊挤压法来调整涂布量。在将磷酸锌处理液涂布于基体钢板2的表面之后,可以通过采用干燥器、热风炉、高频感应加热炉、红外线炉进行干燥来形成磷酸锌皮膜4。
通过涂布型处理来形成磷酸锌皮膜4时的干燥方法优选以基体钢板2的到达板温达到70℃~400℃的方式进行干燥。如果干燥时的到达板温低于70℃,则磷酸锌皮膜4的干燥不充分,磷酸锌皮膜4发粘,不仅涂料密合性降低,而且形成在磷酸锌皮膜4上层的皮膜产生不均,因此不优选。另外,如果到达板温超过400℃则得不到更高的效果,不仅不经济,而且容易产生磷酸锌皮膜4的缺陷,耐蚀性变差,因此不优选。
从这样的观点出发,干燥时的基体钢板2的到达温度更优选为100~300℃,进一步优选为120~170℃。
就磷酸锌处理液而言,除了含有锌离子以外,也可以含有选自镍离子、锰离子及镁离子中的至少1种。其中,为了进一步提高加工部的外观设计性及耐划伤性,作为磷酸锌处理液,优选除了含有锌离子以外、还含有镁离子和镍离子这两者。磷酸锌处理液的镁离子的含量优选为5.0~40.0g/l,更优选为10.0~25.0g/l。磷酸锌处理液的镍离子的含量优选为0.05~2.00g/l,更优选为0.10~1.50g/l。
此外,磷酸锌处理液的磷酸离子的含量优选为1~20g/l,更优选为3~10g/l。磷酸锌处理液的Zn离子的含量优选为0.1~10g/l,更优选为1~5g/l。
作为电解型处理,在作为主要成分含有磷酸离子、硝酸离子及锌离子的电解型处理液中,以基体钢板2作为负极而在与对电极之间实施电解处理。形成有镀锌层3的基体钢板2上的磷酸锌皮膜4的附着量的控制可通过调整电解液组成、电流密度、电解时间来进行。
[下层皮膜5形成工序]
通过在磷酸锌处理工序后进行下层皮膜5形成工序,使得在磷酸锌皮膜4上形成下层皮膜5。在下层皮膜5形成工序中,通过将基础药液涂布在磷酸锌皮膜4上并进行烘烤,从而形成下层皮膜5。涂布及烘烤方法没有特别的限定,可采用公知的方法。
作为基础药液,可使用日本Parkerizing株式会社制造的E300系列、日本PAINT株式会社制造的Surf Coat系列等。此外,考虑到环境负担等,优选基础药液不含铬。
此外,在下层皮膜5含有着色颜料的情况下,可以在基础药液中适宜添加着色颜料。
[上层皮膜6形成工序]
通过在下层皮膜5形成工序后进行上层皮膜6形成工序,从而在下层皮膜5上形成上层皮膜6。在上层皮膜6形成工序中,通过将基础药液涂布在下层皮膜5上并进行烘烤,从而形成上层皮膜6。涂布及烘烤方法没有特别的限定,可采用公知的方法。
在形成上层皮膜6时,例如可使用在市售的耐指纹性钢板的表面皮膜的形成中所使用的公知的基础药液。耐指纹性钢板是指在基体钢板(通常为镀层钢板)上形成有以聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂或者环氧系树脂等为基础的薄膜的钢板。在这样的基础药液中适宜添加炭黑来制作处理液。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行更具体的说明。但是,这些各实施例并不限制本发明。
[预处理工序]
将以下的9种镀锌钢板在含有2.5质量%的水系碱脱脂剂(日本Parkerizing公司制造的FC-301)、温度为40℃的水溶液中浸渍2分钟,对表面进行脱脂。然后,对镀锌钢板进行水洗及干燥。
EG2:电镀锌钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为2g/m2)
EG5:电镀锌钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为5g/m2)
EG10:电镀锌钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为10g/m2)
EG20:电镀锌钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为20g/m2)
EG40:电镀锌钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为40g/m2)
ZL:电镀Zn-10质量%Ni合金钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为10g/m2)
GI:热浸镀锌钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为60g/m2)
SD:热浸镀Zn-11质量%Al-3质量%Mg-0.2质量%Si合金钢板(板厚为0.8mm、镀层附着量为60g/m2)
GA:合金化热浸镀锌钢板(板厚为0.8mm、10质量%Fe、镀层附着量为45g/m2)
[磷酸锌处理工序]
在常温下,对预处理工序后的镀锌钢板的表面进行了规定时间的使用了日本Parkerizing公司制钛胶体系表面处理剂(pl-z)的喷涂处理。
接着,在60℃的温度下,对镀锌钢板的表面进行了使用了日本Parkerizing公司制造的磷酸锌化成剂(PB-3312)的喷涂处理。应当指出的是,为了使各水准的磷酸锌皮膜的附着量达到所希望的附着量,按照各水准调整了在磷酸锌化成溶液中的浸渍处理时间,。
之后,将镀锌钢板转移至热风炉中,在表面的到达温度为70℃的状态下进行干燥,形成了达到规定附着量的磷酸锌皮膜。
[下层皮膜的形成]
在形成下层皮膜时,准备了p及q这两种基础药液。
基础药液p是由硅烷偶联剂(3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷:3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)、二氧化硅微粒(胶体二氧化硅(日产化学公司制造的Snowtex N))、Zr化合物(碳酸锆铵)及聚氨酯树脂(水分散聚氨酯树脂(第一工业公司制造的Superflex E-2000))制成的水系涂装用组合物。
基础药液q是由硅烷偶联剂(3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷)、二氧化硅微粒(胶体二氧化硅(日产化学公司制造的Snowtex O))及聚酯树脂(水分散聚酯树脂(东洋纺公司制造的VYLONAL MD-1200))制成的水系涂装用组合物。
基础药液p及q中的各成分的含量如表1所示。
表1下层基础处理液的成分(wt%)
硅烷偶联剂 | 二氧化硅微粒 | Zr化合物 | 聚酯树脂 | 聚氨酯树脂 | |
p | 30 | 20 | 20 | - | 30 |
q | 30 | 40 | - | 30 | - |
通过在上述的基础药液p、q中添加颜料,从而制作了下层皮膜形成用处理液。除水准p1以外,在下层皮膜形成用处理液中还添加了C1(炭黑分散液(东洋油墨工业公司制造))、C2(炭黑(三菱化学公司制造的MA-100))、P(苯并咪唑酮(东洋油墨工业公司制造))或B(铜酞菁(东洋油墨工业公司制造))中的任1种类以上的颜料。
表2中示出各个下层皮膜形成用处理液中所用的基础药液和颜料的种类及含量以及作为颜料使用炭黑时的炭黑的粒径。
表2下层皮膜形成用处理液
用棒涂布法将表2所述的下层皮膜形成用处理液涂布在镀锌钢板表面。然后,将镀锌钢板移至热风炉,以镀锌钢板表面的到达温度达到70℃的方式进行干燥及风干,在镀锌钢板表面形成了下层皮膜。应当指出的是,在形成下层皮膜时,以达到表5~7所述的附着量的方式来调整稀释条件及棒的粗度。
就水准120而言,以按Cr换算达到50mg/m2的方式涂布日本PAINT SURF CHEMICALS公司制造的NRC300来替代表2所述的下层皮膜形成用处理液,以130℃进行烘烤,制作了铬酸盐(Cr)皮膜。
[上层皮膜的形成]
在形成上层皮膜时,按表3所示的比率对表3所示的树脂及固化剂进行了混合,制作了上层粘合剂B1~B8。
表3上层粘合剂成分的组成
在上层粘合剂中添加了炭黑、导电颜料、防锈颜料、胶体二氧化硅及润滑剂,制作上层皮膜形成用处理液,表4中示出了各水准的上层皮膜形成用处理液的组成。
表4上层皮膜形成用处理液的组成
将表4所示的上层皮膜形成用处理液通过棒涂布器涂布在形成有下层皮膜的镀锌钢板上,在以30秒达到最高到达温度200℃这样的加热条件下采用烘箱进行干燥,由此形成上层皮膜。通过涂料组合物的稀释及棒涂布器的粗度对上层皮膜的附着量进行了调整,以使得涂料组合物中的固体成分(不挥发成分)的总附着量达到表4所示的附着量。
在表4中,对各成分的固体成分浓度记作为各成分的固体成分(不挥发成分)相对于整个涂料组合物的固体成分(不挥发成分)的比率(质量%、单面的值)。
以下具体地示出表4中所用的各个化合物。
(炭黑)
C1:炭黑分散液(东洋油墨工业公司制造)
(导电性颜料)
VB:二硼化钒粒子(平均粒径为1~3μm)
VC:碳化钒粒子(平均粒径为1~3μm)
VN:氮化钒粒子(平均粒径为1~3μm)
ZS:二硅化锆粒子(平均粒径为1~3μm)
ZN:氮化锆粒子(平均粒径为1~3μm)
TN:氮化钛粒子(平均粒径为1~3μm)
SUS:SUS粒子(平均粒径为3~7μm)
Ni:Ni粒子(平均粒径为3~7μm)(防锈颜料)
PA:三聚磷酸铝(平均粒径为1~2μm)
PM:磷酸镁(平均粒径为1~2μm)
SC:钙离子交换二氧化硅(平均粒径为1~2μm)
Si:二氧化硅(吸油量为100~1000ml/100g、比表面积为200~1000m2/g、平均粒径为1~30μm的非晶质二氧化硅)(富士SILYSIA制造的Sylomask02)
(胶体二氧化硅)
T:胶体二氧化硅(平均粒径为10~15nm)(日产化学公司制造的Snowtex N)
(润滑剂)
PE:聚乙烯蜡(平均粒径为1μm、软化点为132℃)(三井化学公司制ChemipearlW700)
[性能评价]
通过以下的方法及基准对按上述方法制作的试验板进行了性能评价。表5~7中示出了实施例及比较例的试验板的制作条件,表8~10中示出了实施例及比较例的试验板的性能评价结果。
(耐划伤性)
将冷轧钢板(0.8mm厚)冲裁成40mmφ的圆盘,使圆盘倾斜至与试验板成仰角45°,一边向与圆盘面垂直的方向施加0.5kg的负载一边以10mm/秒的速度实施了50mm的划痕。目视观察划痕的划伤部的黑色外观,按下述基准进行了评价。
在评分为3以上的情况下,判断为耐划伤性优异。
5:正常部与划伤部的黑色外观无差异。包括划伤部在内看起来也为均匀的黑色外观。
4:划伤部的黑色外观无差异,但看起来光泽度稍微有变化。
3:可看出划伤部的黑色外观稍有变化,但完全没有露出基底。
2:可看出划伤部的黑色外观有变化,有基底露出。
1:可看出划伤部的黑色外观有明显变化,有明显的基底露出。
(耐蚀性)
用胶带将未加工平板的背面与边缘密封,进行了120小时的盐水喷雾试验(JIS-Z-2371:2000)。观察120小时后的外观,通过腐蚀状况及腐蚀面积率评价了耐蚀性。
在评分为3以上的情况下,判断为耐蚀性优异。
5:白锈低于2%
4:白锈为2%以上且低于5%
3:白锈为5%以上且低于10%
2:未发生红锈,白锈为10%以上
1:发生红锈,白锈为10%以上
(密合性)
实施0T弯曲(180°弯曲)加工,在对弯曲部外侧进行了胶带剥离后,观察涂膜向胶带侧的附着状况,按下述评价基准进行了评价。
在评分为2以上的情况下,判断为密合性优异。
3:在胶带侧无涂膜附着
2:在胶带侧可见几点的涂膜剥离,钢板侧的剥离低于10%
1:在胶带侧有涂膜剥离,钢板侧的剥离为10%以上
(导电性)
使用Loresta四探针测定导电率并测定20个点。在测定了导电率的20个点中,根据在规定的电阻值以下的点的个数对导电性进行了评价。
在下述评分为2或3的情况下,判断为导电性优异。
3:20个点全部在规定的电阻值以下
2:20个点中的10~19个点在规定的电阻值以下
1:20个点中的0~9个点在规定的电阻值以下
表5试验板的制作条件(1/3)
表6试验板的制作条件(2/3)
表7试验板的制作条件(3/3)
表8试验板的性能评价结果(1/3)
表9试验板的性能评价结果(2/3)
表10试验板的性能评价结果(3/3)
如表8~10所示,实施例的试验板具有合适的耐划伤性、耐蚀性、密合性及导电性。另一方面,比较例的试验板的性能均较差。
由此,根据本发明,可知:即使将形成于基体钢板表面的皮膜减薄,也可获得处理和加工时所产生的来自涂膜表面的划伤不明显且耐蚀性等也比较良好的表面处理钢板。
工业上的可利用性
根据上述一个实施方式,能够提供尽管形成于钢板表面的涂膜的膜厚较薄也仍具有优异的耐划伤性及耐蚀性的涂装钢板。
符号说明
1 涂装钢板
2 基体钢板
3 镀锌层
4 磷酸锌皮膜
5 下层皮膜
6 上层皮膜
7 第一炭黑
8 第二炭黑
Claims (7)
1.一种涂装钢板,其特征在于,具备:
基体钢板;
镀锌层,该镀锌层形成于所述基体钢板上;
磷酸锌皮膜,该磷酸锌皮膜形成于所述镀锌层上,含有磷酸锌晶体,并且附着量为0.4~2.5g/m2;
下层皮膜,该下层皮膜形成于所述磷酸锌皮膜上,附着量为50~2000mg/m2,并且为无机系皮膜或有机无机复合皮膜;和
上层皮膜,该上层皮膜形成于所述下层皮膜上,膜厚为2.0~10.0μm,并且含有5~25质量%的第一炭黑,
其中,在所述镀锌层与所述磷酸锌皮膜的界面处,所述磷酸锌晶体间的最大间隙为0.2μm以下。
2.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,
所述下层皮膜含有10~50质量%的着色颜料。
3.根据权利要求2所述的涂装钢板,其特征在于,
所述下层皮膜含有10~30质量%的着色颜料。
4.根据权利要求2或3所述的涂装钢板,其特征在于,
所述着色颜料为第二炭黑。
5.根据权利要求4所述的涂装钢板,其特征在于,
所述第二炭黑的粒径超过100nm。
6.根据权利要求4或5所述的涂装钢板,其特征在于,
所述第一炭黑的一次粒径小于所述第二炭黑的一次粒径。
7.根据根据权利要求1~6中任一项所述的涂装钢板,其特征在于,
所述下层皮膜含有5~15质量%的选自在25℃的温度下的电阻率为0.1×10-6~185×10-6Ωcm的硼化物、碳化物、氮化物及硅化物中的一种以上的非氧化物陶瓷粒子。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-128016 | 2015-06-25 | ||
JP2015128016 | 2015-06-25 | ||
PCT/JP2016/068512 WO2016208621A1 (ja) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | 塗装鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107429406A true CN107429406A (zh) | 2017-12-01 |
CN107429406B CN107429406B (zh) | 2019-08-20 |
Family
ID=57586150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680019831.0A Active CN107429406B (zh) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | 涂装钢板 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6070917B1 (zh) |
CN (1) | CN107429406B (zh) |
WO (1) | WO2016208621A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110586430A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 苏州兴禾源复合材料有限公司 | 具有变色效果的pcm彩涂板 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102626695B1 (ko) * | 2020-10-20 | 2024-01-22 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Zn계 도금 강판 |
WO2022085721A1 (ja) * | 2020-10-20 | 2022-04-28 | 日本製鉄株式会社 | Zn系めっき鋼板 |
TWI804081B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-06-01 | 日商日本製鐵股份有限公司 | Zn系鍍敷鋼板 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60100684A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Nisshin Steel Co Ltd | 亜鉛めつき鋼板の塗装前処理方法 |
CN1575972A (zh) * | 2003-07-08 | 2005-02-09 | 新日本制铁株式会社 | 无机-有机复合处理锌类镀覆钢板 |
JP2006291280A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Toyo Kohan Co Ltd | 放熱性黒色鋼板 |
JP2008055774A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Jfe Steel Kk | 塗装鋼板、加工品及び薄型テレビ用パネル |
CN102149849A (zh) * | 2008-09-09 | 2011-08-10 | 杰富意钢铁株式会社 | 黑色涂装钢板、加工品和薄型电视用面板 |
JP2013018192A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 表面処理鋼板及び家電製品用筐体 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4905273B2 (ja) * | 2007-07-05 | 2012-03-28 | Jfeスチール株式会社 | 着色塗装鋼板およびその製造方法、ならびに加工品および薄型テレビ用パネル |
JP5061978B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2012-10-31 | 住友金属工業株式会社 | 耐食性、熱放射性、導電性に優れた表面処理鋼板および塗装鋼鈑 |
JP5790540B2 (ja) * | 2012-02-22 | 2015-10-07 | Jfeスチール株式会社 | 鋼材の化成処理性の判定方法および化成処理性に優れた鋼材の製造方法 |
JP5949656B2 (ja) * | 2012-05-22 | 2016-07-13 | Jfeスチール株式会社 | 黒色塗装鋼板、加工品及び薄型テレビ用パネル |
JP6030344B2 (ja) * | 2012-05-28 | 2016-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 塗装鋼板およびその製造方法、ならびに加工品および薄型テレビ用パネル |
-
2016
- 2016-06-22 JP JP2016562605A patent/JP6070917B1/ja active Active
- 2016-06-22 CN CN201680019831.0A patent/CN107429406B/zh active Active
- 2016-06-22 WO PCT/JP2016/068512 patent/WO2016208621A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60100684A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Nisshin Steel Co Ltd | 亜鉛めつき鋼板の塗装前処理方法 |
CN1575972A (zh) * | 2003-07-08 | 2005-02-09 | 新日本制铁株式会社 | 无机-有机复合处理锌类镀覆钢板 |
JP2006291280A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Toyo Kohan Co Ltd | 放熱性黒色鋼板 |
JP2008055774A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Jfe Steel Kk | 塗装鋼板、加工品及び薄型テレビ用パネル |
CN102149849A (zh) * | 2008-09-09 | 2011-08-10 | 杰富意钢铁株式会社 | 黑色涂装钢板、加工品和薄型电视用面板 |
JP2013018192A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 表面処理鋼板及び家電製品用筐体 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110586430A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 苏州兴禾源复合材料有限公司 | 具有变色效果的pcm彩涂板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2016208621A1 (ja) | 2017-06-29 |
JP6070917B1 (ja) | 2017-02-01 |
CN107429406B (zh) | 2019-08-20 |
WO2016208621A1 (ja) | 2016-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107429406B (zh) | 涂装钢板 | |
CN104561874B (zh) | 热镀Zn-Al系合金钢板及其制造方法 | |
JP6515298B2 (ja) | 表面処理金属板、塗装部材および塗装部材の製造方法 | |
TWI323740B (en) | Chromate-free surface treated metal material with excellent corrosion resistance, heat resistance, fingermark resistance, conductivity, coatability, and blackening resistance at the time of working | |
CN101394998B (zh) | 涂层钢板及其制造方法、加工品和薄型电视机用面板 | |
TWI550099B (zh) | Galvanized steel sheet containing aluminum and its manufacturing method | |
JP6555133B2 (ja) | 被覆鋼板 | |
WO2014000527A1 (zh) | 良导电、高耐蚀耐指纹镀锌钢带及表面处理剂、处理方法 | |
CN105829568B (zh) | 具有改善的挠性的ZnAlMg涂覆的金属板及相应的制造方法 | |
EP2915904A1 (en) | Hot-pressing steel plate, hot-pressing member and manufacturing method for hot-pressing member | |
JPWO2016199852A1 (ja) | 表面処理鋼板 | |
US10612118B2 (en) | Methods for producing a pre-lacquered metal sheet having Zn—Al—Mg coatings and corresponding metal sheet | |
JP5176890B2 (ja) | 塗装鋼板およびこれを用いてなる電子機器用筐体 | |
CN107459370A (zh) | 一种陶瓷基多彩镀层及其制备方法 | |
JP2690629B2 (ja) | 耐食性およびスポット溶接性に優れた有機複合被覆鋼板 | |
JP2001348678A (ja) | 耐久性の良好な塗装鋼板 | |
JP3068999B2 (ja) | 裏面アース性に優れたプレコート鋼板 | |
JP5626149B2 (ja) | 表面処理鋼板及び家電製品用筐体 | |
JP2004225157A (ja) | 鮮映性の優れた高耐食性塗装鋼板 | |
CN217664445U (zh) | 一种渐变色彩板 | |
JP2004292943A (ja) | 塗膜密着性と鮮映性に優れ環境負荷の小さい高耐食性塗装鋼板 | |
TW201018578A (en) | Fingerprint-proof zinc coated steel sheet having high electric conductivity and corrosion resistance | |
JPH09195063A (ja) | 耐食性および外観に優れた白色クロメート処理鋼板 | |
CN107964659A (zh) | 一种净化用洁面彩色涂层钢板及其制备方法 | |
JP3389059B2 (ja) | 耐指紋性およびアース性に優れる表面処理鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Tokyo, Japan Applicant after: Nippon Iron & Steel Corporation Address before: Tokyo, Japan Applicant before: Nippon Steel Corporation |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |