[发明专利]具有提高的耐腐蚀性和可焊性的预密封的钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有提高的耐腐蚀性和可焊性的预密封的钢板，及制造这种预密封的钢板的方法。更具体而言，本发明涉及具有提高的耐腐蚀性、可加工性和电沉积可涂漆性(electrodeposition paintability)以及优良的可焊性的预密封的钢板，以及制造这种预密封的钢板的方法，和用于预密封钢板上的涂层的化合物。

背景技术

在汽车公司，将钢铁制造厂提供的钢板组装成车身，然后用磷酸盐处理并涂漆。在组装成车身时钢板在某些部位例如在车门边缘相互部分重叠。由于钢板的这些重叠部位不容易用磷酸盐溶液或漆处理，因此这些部位很容易腐蚀。为解决这一问题，汽车公司采用对钢板重叠部位进行密封的方法，以阻挡腐蚀性因素接近重叠部位。然而，密封方法导致低生产率并增加生产成本。这些情况下，需要一种可不进行任何密封而制造的经过表面处理的钢板。

欧洲钢厂通过以下方式制造钢板，即对钢板进行镀锌，用不含铬酸盐或铬的预处理溶液对镀锌钢板进行处理，在预处理后的钢板上形成约2-8μm厚度的有机涂层。这种钢板产品确保即使在没有施加磷酸盐涂布处理或涂漆处理的部位也具有提高的耐腐蚀性，因此不需要对这些部位进行密封。因为这些原因，这种钢板产品称作“预密封的钢板”。为了确保这种预密封的钢板具有提高的耐腐蚀性，要求在预密封的钢板上形成厚的树脂涂层，因此导致电阻可焊性(点焊性)劣化。为解决这一问题，提出一些与添加高导电性金属粉末有关的方法。但是，添加金属粉末会使树脂涂层更厚，使可焊性变差。

另一方面，在许多国家，特别是欧洲国家和日本，政府法规严格限制在用于汽车和家用电器的钢板中使用对人有害的物质，如重金属，包括铬、铅、汞和镉，特别是六价铬。因此需要对环境友好的涂覆树脂的钢板，要求这种钢板不含有害的重金属，并能满足如改进的耐腐蚀性、可焊性、可加工性、粘合性和可涂漆性的性能要求。

一般而言，在钢板上直接的树脂涂层会导致钢板与树脂层之间的亲合性下降，结果，耐腐蚀性以及钢板与树脂的粘合性变差。因此，要求在镀敷的钢板顶部形成预处理层，然后在该镀敷钢板上涂布树脂，以提高镀敷钢板与树脂的粘合性。要求预处理层的物理性能包括耐腐蚀性、与树脂的粘合性、与钢板的粘合性、可焊性等。在目前的环境法规下，还要求预处理层不含铬。在欧洲国家开发的用于预密封的钢板的预处理溶液是低温(PMT 80℃)烘烤的不漂洗型溶液，这类溶液大多数是酸性的。这些预处理溶液因为它们的化学不稳定性，因而是双液体型。因此，预处理溶液是在使用前在生产线上进行混合的。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种预密封的钢板，该钢板具有改进的耐腐蚀性、可焊性、与树脂的粘合性、可加工性和电沉积可涂漆性。

本发明的另一个目的是提供制造这种预密封钢板的方法。

本发明的另一个目的是提供一种无铬预处理溶液。

本发明的又一个目的是提供一种可焊接的树脂溶液。

技术解决方法

根据本发明的一方面，提供一种用于制造预密封的钢板的无铬预处理溶液的组合物，以预处理溶液的总重量为基准，该预处理溶液包含1.0-15.0重量％的至少一种选自数均分子量为5,000-15,000的水分散性丙烯酸类树脂和环氧树脂的树脂，0.05-5.0重量％的至少一种选自膨润土纳米粘土和蒙脱土纳米粘土的纳米粘土，0.1-5.0重量％的至少一种选自三聚氰胺-树脂硬化剂的树脂作为硬化剂，1.0-25.0重量％的至少一种选自pH大于或等于7.0的胶态二氧化硅和金属硅酸盐化合物的硅酸盐，0.1-10.0重量％的至少一种选自有机钛酸盐和有机锆酸盐的有机金属氧化物，以及余量水。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于制造预密封的钢板的树脂溶液，以树脂溶液的总重量为基准，该树脂溶液包含10.0-25.0重量％的数均分子量为150-500的环氧树脂，5.0-10.0重量％三聚氰胺树脂硬化剂，1.0-5.0重量％六亚甲基封端的二异氰酸酯聚氨酯树脂(hexamethylene blocked diisocyanate urethane resin)，40-60重量％至少一种选自Ni、Zn、Fe₂P、FeP、Ti和Sn粉的金属粉末，5.0-15.0重量％钙离子交换的无定形二氧化硅，以及余量的溶剂。

根据本发明的另一个方面，提供一种制造预密封的钢板的方法，该方法包括以下步骤：

在金属底板的至少一个表面上施涂无铬预处理溶液，形成干厚度为0.05-1.0μm的无铬预处理涂层；和