[发明专利]用于金属表面处理的无铬组合物和经表面处理的金属板

说明书

技术领域

本发明涉及用于金属表面处理的无铬组合物，所述金属表面处理能提供高电导率、耐腐蚀性、耐碱性和耐高温和耐湿性的优良特性，还涉及由该组合物表面处理的钢板。

背景技术

近来，随着对环境问题的日益关注，环境污染物的使用在全世界受到严格的限制。这些环境污染物的例子有：Cr，Pb，Cd，Hg，PBB，PBDE等。具体而言，对环境污染物的使用的典型限制是危险物质的限制(RoHS)(该限制从2006年7月1日生效)，来自电气和电子设备的废物(WEEE)(从2006年7月1日生效)，寿命结束(End-of-Life)的车辆(ELV)(从2007年1月1日生效)，化学品注册、评价和批准(REACH)，它们被EU采用。因此，世界范围的所有企业都需要积极适应新的环境管理条例，如开发对环境友好的产品，减少工业废物以及实现绿色(green procurement)。

根据相关领域，通常采用以含铬为主要组分的铬酸盐膜涂料的表面处理方法，提供优良的耐腐蚀性和油漆与镀锌钢板、镀锌基合金的钢板、镀铝钢板、镀铝基合金的钢板、冷轧钢板和热轧钢板的粘合，这些钢板可用于车辆用材料、家用电器、建筑材料等。铬酸盐处理分类为电解铬酸盐处理和涂覆铬酸盐处理。在电解铬酸盐处理中，金属板是采用包含六价铬为主要组分以及硫酸、磷酸、硼酸和卤素的各种阴离子的处理溶液进行负电解。在涂覆铬酸盐处理中，将金属板浸入处理溶液或者将处理溶液喷在金属板上，所述处理溶液采用将无机胶体和无机离子加入一种溶液制备，该溶液中一些六价铬还原为三价铬。

采用这些方法中，在操作环境、排放过程等中，必须对铬酸盐处理溶液中包含的六价铬的有害性质采取对策。此外，在使用经表面处理的金属板的车辆、家用电器和建筑材料的再循环和处置中也存在危害人体和环境污染的问题。

因此，钢材生产厂商试图开发能满足各种要求并且无需使用六价铬的表面处理的钢板，这些要求包括耐腐蚀性、耐碱性和电导率。在不使用铬条件下制造表面处理的钢板的常规方法中，首先将包含磷酸盐为主要组分的金属盐膜涂覆在钢板上，在有金属盐的钢板上二次涂覆包含丙烯酰基类和氨基甲酸酯类为主要组分的树脂基膜。另一种方法中，初级膜和二次膜都是树脂基的涂料组合物。

然而，按照这些方法，金属板的电导率或可焊性经常因为金属盐或板的厚度而下降。因此，这些方法不适合对在复印件、打印机、VCR、计算机中用于电磁波屏蔽、抑制内部噪音和确保可操作性的钢板进行处理。

此外，因为大多数家用电器生产商需要不使用铬的具有良好电导率的表面处理过的金属板，正在研发无铬涂层的金属板作为只要一次涂覆树脂基膜的方法。然而，如果用于金属表面处理的树脂基组合物不具有特定的优良组成，与铬酸盐或磷酸盐预处理的涂覆金属板相比，如耐腐蚀性的质量特性会明显下降。近来，为了研制对环境友好的无铬的表面处理过的金属板产品，许多领先的国外和国内的家用电器制造商建立了独特的材料质量要求并只购买质量合格的产品。

作为能够在不使用六价铬条件下获得优良的电导率的常规涂覆方法，在日本专利公开公报No.H8-92479和H8-500770中披露在金属板上涂覆聚苯胺的方法。然而，由于聚苯胺的高刚性和低粘合性，在金属和树脂膜之间设置聚苯胺，会在聚苯胺与金属的界面以及聚苯胺和树脂的界面发生分层。为此原因，当在金属板进行顶面涂覆以提供有吸引力的图样时，耐腐蚀性和其它功能时会出现问题。已知低粘合性的板的耐腐蚀性也低。此外，因为溶液的稳定性低而形成大量沉淀物，并散发有毒气味。因此，操作环境和操作性整体下降。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种用于金属表面处理的组合物，该组合物即使在树脂基膜的单一涂层情况，也能够提供具有优良的电导率、耐腐蚀性、耐碱性、耐高温和耐湿性的无铬涂层。

本发明的另一个目的是提供涂覆有用于金属表面处理的组合物的钢板。

本发明不限于上述目的，由下面对本发明的描述，本发明的上述目的和其它目的和特征对本领域的技术人员将是显而易见的。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，提供一种用于金属表面处理的组合物，该组合物包含乙烯基类粘合剂树脂、丙烯酰基类粘合剂和溶剂。乙烯基类粘合剂与耐腐蚀的无机材料组合，该乙烯基类粘合剂树脂的量为固体总含量的10-70重量％。丙烯酰基类粘合剂树脂与耐腐蚀的无机材料组合，该丙烯酰基类粘合剂树脂的量为固体总含量的15-75重量％。耐腐蚀的无机材料的量为固体总含量的3-25重量％。