專利名稱：處理鍍有鋁鋅合金鋼板的水性樹(shù)脂組合物、其涂覆方法和鍍有鋁鋅合金的鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物、一種涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法和一種鍍有鋁-鋅合金的鋼板。
背景技術(shù)：
鍍有鋁-鋅合金的鋼板通常是一種這樣的鋼板，其鍍有由4-75重量％的鋁、其余大部分為鋅和其他的痕量元素硅、鎂等等構(gòu)成的合金。
目前實(shí)際使用的和商品化的鍍有鋁-鋅合金的鋼板有二種，即一種為鍍有低鋁-鋅合金的鋼板，所述低鋁-鋅合金由4-10重量％的鋁、約0.1重量％的鎂等和余量為鋅構(gòu)成，另一種為鍍有高鋁-鋅合金的鋼板，所述高鋁-鋅合金由55重量％的鋁、43.4重量％的鋅和1.6％的硅構(gòu)成。
在相同的鍍層厚度下，鍍有鋁-鋅合金的鋼板與傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅的鋼板比較，鍍有低鋁-鋅合金的鋼板比傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅的鋼板具有高1.5-2倍的耐腐蝕性，鍍有高鋁-鋅合金的鋼板比傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅的鋼板具有高3-6倍的耐腐蝕性。所以，由于鍍有鋁-鋅合金的鋼板具有高的耐腐蝕性和令人滿意的美學(xué)效果，從而可令人滿意地廣泛地用于建筑材料，例如屋頂材料和墻壁材料，用于民用產(chǎn)品如護(hù)欄、音障和排水裝置的材料、用于汽車工業(yè)、家用電器和工業(yè)設(shè)備的材料和經(jīng)涂層的鋼板的基板。
然而，因?yàn)殄冇袖X-鋅合金的鋼板包含被加入到鍍層中的鋁，當(dāng)在潮濕的環(huán)境中電鍍時(shí)，會(huì)生銹，不過(guò)沒(méi)有象鍍鋅的鋼板那么多。因?yàn)樵阱冧\的鋼板中銹的顏色是白色的，而與之相反，在鍍有鋁-鋅合金的鋼板中銹的顏色是灰色至黑色的，所以鍍有鋁-鋅合金的鋼板由于其鍍層表面的漸漸發(fā)黑而顯著地削弱可銷售性。
并且當(dāng)鍍有鋁-鋅合金的鋼板用作建筑材料，如屋頂材料和墻壁材料和用于民用產(chǎn)品中，如護(hù)欄、音障和排水裝置時(shí)，它們常常要與含有堿金屬或堿土金屬的材料接觸，如與石板瓦、混凝土等接觸，從而鍍有鋁-鋅合金的鋼板的表面受到從這些材料中洗脫出來(lái)的堿性成分的影響并變黑，結(jié)果導(dǎo)致外觀質(zhì)量變差。
在日本的特開(kāi)2000-73179(p.2)中，公開(kāi)了一種用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板的涂料，在該涂料中，分散有高聚物組分的顆粒，在顆粒中共存有聚氨酯和乙烯類聚合物。這樣提供了一種用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板的涂料，其具有在堿性條件下防止變黑的性能并可以用滾筒滾壓成型，但是其沒(méi)有足夠的耐腐蝕性和防止變黑的性能。
在日本的特開(kāi)2001-81392(p.2)中，公開(kāi)了一種用于下層涂層的水系處理劑，其含有一種或多種樹(shù)脂，如聚氨酯樹(shù)脂、硅烷偶聯(lián)劑和具有1μm或更小的顆粒直徑的細(xì)顆粒，如氧化鋯溶膠，處理劑的pH優(yōu)選為2-10。雖然這樣提供了一種能形成具有高的耐腐蝕性和對(duì)涂膜高附著性的涂層，但是由于使用了氧化鋯，在所形成的涂層中鋯變成了細(xì)顆粒的氧化鋯等，所以沒(méi)有足夠的耐腐蝕性和防止變黑的性能。
在日本的特開(kāi)2002-30460(p.2)中，公開(kāi)了一種金屬表面處理劑，其含有金屬化合物，如釩化合物和鋯，如若需要，還含有水溶性聚合物如聚氨酯樹(shù)脂和/或水系乳液樹(shù)脂和蝕刻劑如無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸和氟化合物。這樣就提供了一種具有高耐腐性和耐堿性的處理劑。
然而，由于這種處理劑含有釩，其毒性成了問(wèn)題，并且處理劑實(shí)質(zhì)上需要蝕刻劑如無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸和氟化合物以保證它們的性能，這對(duì)環(huán)境是不利的。此外，所形成的涂層沒(méi)有足夠的耐堿性。
如上所述，已經(jīng)提出了各種不同的用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板的處理劑，但是還沒(méi)有一種處理劑能形成這樣的涂層，即，該涂層具有高的防止變黑的性能、高的耐腐蝕性和對(duì)涂膜的附著性，并且該涂層使被涂覆的鋼板具有高的被加工處理的性能，所以需要對(duì)處理劑進(jìn)一步的研發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其適合用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板，并且使鋼板具有高的被加工處理的性能，所得涂層具有高的耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能并具有對(duì)鋼板和涂膜的高附著性，以及具有優(yōu)越的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供用所述的水性樹(shù)脂組合物涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法和一種鍍有鋁-鋅合金的鋼板。
本發(fā)明涉及一種用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其含有陰離子型的水分散性聚氨酯(a)、硅烷偶聯(lián)劑(b)和水溶性鋯化合物(c)，并具有7-10的pH值。所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有50℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，所述的水溶性鋯化合物(c)是溶于水中其pH值變成7-11的物質(zhì)。
所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物優(yōu)選含有，相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，分別為0.1-10質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的硅烷偶聯(lián)劑(b)和0.1-10質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的水溶性鋯化合物(c)。
所述的水溶性鋯化合物(c)優(yōu)選為碳酸鋯銨。
所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物優(yōu)選含有與陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有反應(yīng)活性的交聯(lián)劑。
相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，優(yōu)選含有0.5-20質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的所述交聯(lián)劑。
用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物優(yōu)選含有具有平均顆粒直徑為0.5-3μm的蠟，并且相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，含有0.1-1質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的蠟。
本發(fā)明涉及一種涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法，其包括施用所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的步驟，以致經(jīng)干燥的薄膜厚度為1-3μm。
本發(fā)明還涉及一種鍍有鋁-鋅合金的鋼板，其通過(guò)本發(fā)明的涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法獲得涂層。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明。
本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物可以合適地用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板上。通過(guò)將水性樹(shù)脂組合物施用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板而在鋼板表面形成涂層并使該鋼板具有優(yōu)越的可被加工處理的性能，所述涂層具有優(yōu)越的耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能和對(duì)涂膜的附著性。
也就是說(shuō)，對(duì)于本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其對(duì)涂層的保護(hù)作用的改善，對(duì)基材和頂部涂膜的附著性的改善是基于水性樹(shù)脂組合物所含有的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)；其對(duì)基材的附著性的改善是基于硅烷偶聯(lián)劑(b)；而對(duì)耐腐蝕性的改善是基于水溶性鋯化合物(c)。因此，這是可能的，即賦予鍍有鋁-鋅合金的鋼板高的耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能和對(duì)涂膜的附著性并且形成的涂層也具有高的可被加工處理的性能。
本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物含有陰離子型的水分散性聚氨酯(a)。所以，可以改善組合物對(duì)鍍有鋁-鋅合金的鋼板即基材或頂部涂膜的附著性、耐腐蝕性、防止變黑的性能和可被加工處理的性能。
所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)是在水中通過(guò)加入堿性化合物，如氨而分散具有羧基的聚氨酯而得到。由于具有所述的羧基使得改善對(duì)基材或頂部涂膜的附著性成為可能。
所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有50℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。所以可以改善所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的涂膜的形成性能，耐腐蝕性和防止變黑的性能，并且可以形成具有優(yōu)越的被加工處理性能的涂層。當(dāng)所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于50℃時(shí)，因?yàn)樵诘蜏馗稍锲陂g涂膜的形成性能變差，所以耐腐蝕性和防止變黑的性能也可能變差，并且因?yàn)楦稍锖蟮耐繉邮怯驳暮屯繉釉诒患庸ぬ幚頃r(shí)變得易于破碎，所以被加工處理過(guò)的部分的耐腐蝕性也有可能變差。所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的下限優(yōu)選為-20℃，更優(yōu)選為-10℃。所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的上限優(yōu)選為40℃，更優(yōu)選為30℃。附加說(shuō)明，所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量裝置(RHEOLOGRAPH SOLID，Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd.制造)測(cè)量的。
優(yōu)選地，所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有下限為5mgKOH/g和上限為40mgKOH/g的固體物質(zhì)的酸值。所以，一起形成涂膜時(shí)可以獲得耐腐蝕性、防止變黑的性能和附著性。當(dāng)具有小于5mgKOH/g的固體物質(zhì)的酸值時(shí)，因?yàn)殡y以在水中分散聚氨酯，所以與基材和頂部涂膜的附著性有可能變差，并且液體的穩(wěn)定性也有可能變差。當(dāng)具有大于40mgKOH/g的固體物質(zhì)的酸值時(shí)，因?yàn)轸然怯H水性的，所以在形成涂膜時(shí)耐腐蝕性和防止變黑的性能有可能變差。所述的下限更優(yōu)選為10mgKOH/g，最優(yōu)選為15mgKOH/g。所述的上限更優(yōu)選為35mgKOH/g，最優(yōu)選為30mgKOH/g。在此，所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)的固體物質(zhì)的酸值是聚氨酯的原料的酸值的計(jì)算值。
所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)是如上所描述的那樣通過(guò)用堿性化合物，如氨等在水中分散具有羧基的樹(shù)脂而形成的。
對(duì)所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)沒(méi)有特別的限制，其例如可通過(guò)用眾所周知的方法聚合下列組成成分制備的陰離子型的聚氨酯，然后通過(guò)加入堿性化合物，如一羥基胺等在水中分散陰離子型的聚氨酯而得到，所述組成成分包括雙官能的活性的具有多羥基的異氰酸酯的含氫化合物、多羥基醇和具有酸基的化合物。
對(duì)所述的多羥基異氰酸酯沒(méi)有特別的限制，并且可以用常規(guī)已知的聚氨酯乳液的合成材料的化合物作為多羥基異氰酸酯，例如可給出二異氰酸乙二酯、二異氰酸1，6-己二酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，4-二異氰酸酯、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸對(duì)苯二甲酯、二異氰酸1，4-苯二酯、二異氰酸2，4-甲苯二酯、二異氰酸2，6-甲苯二酯、4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯甲烷二異氰酸酯、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯、二異氰酸1，5-萘二酯等等。此外可用這些化合物的混合物。并且也可用以氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、羰二酰亞胺、氨基甲酸酯亞胺和異氰脲酸酯殘余基團(tuán)改性的二官能的異氰酸酯。
對(duì)所述的多羥基醇沒(méi)有特別的限制，并且可以用常規(guī)已知的聚氨酯乳液的合成材料的化合物作為多羥基醇，例如可給出聚酯多元醇、聚酯聚酰胺多元醇、聚醚多元醇、聚硫醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚縮醛多元醇、聚烯烴多元醇和聚硅氧烷多元醇，其中具有500-5000分子量的多羥基醇是優(yōu)選的。并且如若需要低分子量的多羥基醇，可以加入到所述的多羥基醇中。作為所述的可被加入的多羥基醇可給出乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、二甘醇、新戊二醇、環(huán)己烷二甲醇、甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
對(duì)所述的二官能的活性的具有酸基的含氫化合物沒(méi)有特別的限制，并且可以用常規(guī)已知為陰離子型的聚氨酯乳液的合成材料的化合物作為二官能的活性的含氫化合物，例如可給出2，2-二羥甲基丙酸、2，2-二羥甲基丁酸、賴氨酸-胱氨酸和3，5-二氨基苯甲酸。這些化合物在分子中具有羧基并且賦予聚氨酯在水中的陰離子性質(zhì)和分散能力。
作為所述的一羥基胺，可以給出有烷基胺，如三甲胺、三乙胺、三丁胺等等、用N-烷基取代的含氮的雜環(huán)化合物，如N-乙基嗎啉和類似物。
本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物含有硅烷偶聯(lián)劑(b)。所以可以改善對(duì)鍍有鋁-鋅合金的鋼板，即基材的附著性、耐腐蝕性和防止變黑的性能。
對(duì)所述的硅烷偶聯(lián)劑(b)沒(méi)有特別的限制，只要其是具有多個(gè)反應(yīng)官能團(tuán)的硅烷化合物即可，并且作為硅烷偶聯(lián)劑可以給出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基乙氧基硅烷、N-[2-(乙烯基偶苯酰基氨基)乙基]-3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-巰基丙基三甲氧基硅烷，這些化合物都可在商業(yè)上得到，可從Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.，Nippon Unicar Co.，Ltd.，CHISSOCORPORATION和GE Toshiba Silicones Co.，Ltd.得到。所述的硅烷化合物也包括硅烷的水解產(chǎn)物。
相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，優(yōu)選含有下限為0.1質(zhì)量份和上限為10質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的所述的硅烷偶聯(lián)劑(b)。當(dāng)所述的硅烷偶聯(lián)劑(b)的量少于0.1質(zhì)量份時(shí)，由于較少的加入比例，可能無(wú)法獲得足夠的對(duì)于基材的附著性，并且耐腐蝕性和防止變黑的性能的改善也不充分。當(dāng)含量多于10質(zhì)量份時(shí)，由于產(chǎn)生膠凝作用和液體變稠，涂膜的形成性質(zhì)有可能變差，并且耐腐蝕性和防止變黑的性能可能變差，液體的穩(wěn)定性也可能變差。所述的下限更優(yōu)選為0.5質(zhì)量份，最優(yōu)選為1質(zhì)量份。所述的上限更優(yōu)選為8質(zhì)量份，最優(yōu)選為6質(zhì)量份。
本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物含有水溶性鋯化合物(c)。由于水溶性鋯化合物(c)具有防銹的作用，所以可以改善耐腐蝕性。并且水溶性鋯化合物(c)是一種與聚氨酯中羧基交聯(lián)的化合物，所以可以改善耐腐蝕性和防止變黑的性能。這就是說(shuō)，認(rèn)為當(dāng)細(xì)顆粒的氧化鋯如在傳統(tǒng)的處理劑中被用作鋯化合物時(shí)，在所形成的涂層中鋯化合物與樹(shù)脂的交聯(lián)的可能性是較小的，因?yàn)檠趸啗](méi)有處于被溶解在處理劑中的狀態(tài)。另一方面，也認(rèn)為因?yàn)楸景l(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物中所含有的水溶性鋯化合物(c)是水溶性的，并且處于溶解在水性樹(shù)脂組合物中的狀態(tài)，鋯和所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)的樹(shù)脂中的羧基之間的交聯(lián)在涂層中有效地進(jìn)行。因此，認(rèn)為可以在鍍有鋁-鋅合金的鋼板上形成涂層，在該涂層中通過(guò)施用含有所述的水溶性鋯化合物(c)的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物可以使與樹(shù)脂的交聯(lián)充分地進(jìn)行并改善獲得的鍍有鋁-鋅合金的鋼板的耐腐蝕性和防止變黑的性能。此外，當(dāng)水性樹(shù)脂組合物與所述的硅烷偶聯(lián)劑(b)和所述的水溶性鋯化合物(c)一起使用時(shí)，通過(guò)它們的協(xié)同效應(yīng)，與只單獨(dú)用一種化合物相比，耐腐蝕性和防止變黑的性能可以顯著地改善。
所述的水溶性鋯化合物(c)是溶于水中pH值變?yōu)橄孪逓?和上限為11的物質(zhì)。即通過(guò)將所述的水溶性鋯化合物(c)溶于水中得到的水溶液的pH值是7-11。當(dāng)pH值小于7時(shí)，由于產(chǎn)生膠凝作用和液體變稠，而使得耐腐蝕性和防止變黑的性能可能變差，液體的穩(wěn)定性也可能變差。例如，當(dāng)用一種有機(jī)酸的鹽，如檸檬酸鋯銨(其溶于水中顯示出的pH值為6)或一種無(wú)機(jī)酸鹽時(shí)，因?yàn)樗龅内厔?shì)很明顯，所以是不優(yōu)選的。當(dāng)pH值大于11時(shí)，鋼板的表面可能被侵蝕，因此可能引起外觀的缺陷。所述的下限優(yōu)選為8和所述的上限優(yōu)選為10。
對(duì)所述的水溶性鋯化合物(c)沒(méi)有特別的限制，只要它是含有鋯的化合物，其溶于水中后的pH值為7-11，特別地，優(yōu)選為碳酸鋯銨。當(dāng)水溶性鋯化合物(c)是碳酸鋯銨時(shí)，因?yàn)榛衔镏械匿喓蜆?shù)脂中的羧基之間的交聯(lián)能更有效地進(jìn)行，所以形成的涂層的可被加工處理的性能、防止變黑的性能和耐腐蝕性是非常優(yōu)越的，并因此，本發(fā)明的水溶性樹(shù)脂組合物可特別適用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板。
相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，所述的水溶性鋯化合物(c)的量?jī)?yōu)選下限為0.1質(zhì)量份和上限為10質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))。當(dāng)所述的水溶性鋯化合物(c)的量少于0.1質(zhì)量份時(shí)，由于較少的加入比例，可能不能充分改善對(duì)基材的附著性、耐腐蝕性和防止變黑的性能。當(dāng)所述的水溶性鋯化合物(c)的量大于10質(zhì)量份時(shí)，由于產(chǎn)生膠凝作用和液體變稠，涂膜的形成性質(zhì)可能變差，耐腐蝕性和防止變黑的性能可能變差，液體的穩(wěn)定也可能變差。所述的下限更優(yōu)選為0.5質(zhì)量份，最優(yōu)選為1質(zhì)量份。所述的上限更優(yōu)選為8質(zhì)量份，最優(yōu)選為6質(zhì)量份。
本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物具有下上限為7和上限為10的pH值。所以其可形成可被加工處理的性能、防止變黑的性能、耐腐蝕性和對(duì)涂膜的附著性優(yōu)越的涂層。當(dāng)所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物是一種酸性物質(zhì)時(shí)，假如這種水性樹(shù)脂組合物被用在鋼板的表面，那么所形成的涂層可能在可被加工處理的性能、耐腐蝕性、防止變黑的性能和對(duì)涂膜的附著性能就要變差，但是由于所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物是一種具有7-10的pH值的物質(zhì)，所以其可形成在這些方面的性能優(yōu)越的涂層。對(duì)于在酸性的情況和在象這樣是7-10的pH值的情況之間的差別的原因還不確定，但是可以猜測(cè)理由如下。當(dāng)水性樹(shù)脂組合物是酸性時(shí)，鋼板的表面可能被侵蝕，所以所形成的涂層的性能可能變差；相反，因?yàn)楸景l(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物具有7-10的pH值，所以其與酸性的水性樹(shù)脂組合物相比具有較小的侵蝕性，從而認(rèn)為可以形成一種涂層，該涂層通過(guò)水性樹(shù)脂組合物中的組成成分而充分發(fā)揮作用。這就是說(shuō)，認(rèn)為因?yàn)楸景l(fā)明的具有7-10的pH值的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物形成涂層的機(jī)理不同于酸性的樹(shù)脂組合物形成涂層的機(jī)理，所以所形成的涂層的性能有差別。
當(dāng)所述的pH值小于7時(shí)，由于產(chǎn)生膠凝作用和液體變稠而使得耐腐蝕性和防止變黑的性能可能變差，液體的穩(wěn)定也可能變差。當(dāng)pH值大于10時(shí)，鋼板表面可能被侵蝕，這可能引起外觀缺陷。pH值的下限優(yōu)選為7.5，上限優(yōu)選為9.5。
所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物還可含有與所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有反應(yīng)活性的交聯(lián)劑。通過(guò)使所述水性樹(shù)脂組合物含有所述的交聯(lián)劑，所述的交聯(lián)劑與聚氨酯中的羧基反應(yīng)并交聯(lián)，從而可改善涂層的耐腐蝕性和防止變黑的性能。
對(duì)所述的交聯(lián)劑沒(méi)有特別的限制，只要其是與樹(shù)脂中的羧基具有反應(yīng)活性的化合物就行，例如可給出多官能環(huán)氧化合物、有機(jī)鈦化合物、氨基樹(shù)脂、嵌段異氰酸酯、碳二亞胺化合物、氮丙啶化合物和噁唑啉化合物。其中，當(dāng)需要低溫可固化性能時(shí)適合使用的是碳二亞胺化合物。
雖然對(duì)所述的碳二亞胺化合物沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選在一個(gè)分子中具有二個(gè)或多個(gè)碳二亞胺基的碳二亞胺化合物。當(dāng)用這樣的碳二亞胺化合物時(shí)，可以給出在一個(gè)分子中具有至少二個(gè)碳二亞胺基和具有一個(gè)聚氧化烯單元的改性的聚碳二亞胺化合物，所述聚氧化烯單元的一端用具有至少4個(gè)碳原子的單烷氧基封端。
所述的碳二亞胺基是一種由-N＝C＝N-表示的官能團(tuán)。在所述的經(jīng)改性的聚碳二亞胺化合物的一個(gè)分子中含有的所述碳二亞胺基的數(shù)量至少是2個(gè)，優(yōu)選地，考慮到反應(yīng)效率，其數(shù)量實(shí)際上是20個(gè)或低于20個(gè)。
所述的聚氧化烯單元是一種例如由R1-O-(CH2-CHR2-O-)m-表示的單元(R1是具有4-20個(gè)碳原子的烷基，R2是氫原子或甲基和m是4-30的一個(gè)整數(shù)。)，在每一端或一端用烷氧基封端的聚(環(huán)氧乙烷)或聚(環(huán)氧丙烷)通過(guò)從含有其混合物的單烷氧基聚亞烷基二醇中去除活性氫而得到。
所述的單元通過(guò)氨基甲酸酯鍵而與所述的經(jīng)改性的聚碳二亞胺化合物分子的兩端化合。所述的改性的聚碳二亞胺化合物可通過(guò)在兩端具有異氰酸酯基團(tuán)的聚碳二亞胺化合物與單烷氧基聚亞烷基二醇反應(yīng)而得到。
作為生成所述的在兩端具有異氰酸酯基團(tuán)的聚碳二亞胺的方法，可以用本專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)人員都熟知的縮合反應(yīng)，其涉及脫去有機(jī)二異氰酸酯的二氧化碳。
對(duì)所述的有機(jī)二異氰酸酯沒(méi)有特別的限制，可以提出的有芳族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯和它們的混合物，和在描述所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)中描述的多羥基異氰酸酯。在所述的縮合反應(yīng)中，通常使用碳二亞胺化的催化劑。
所述的在兩端具有異氰酸酯基團(tuán)的聚碳二亞胺化合物與單烷氧基聚亞烷基二醇的反應(yīng)優(yōu)選通過(guò)這樣的方式進(jìn)行，即單烷氧基聚亞烷基二醇的羥基的摩爾數(shù)等于或大于異氰酸酯基團(tuán)的摩爾數(shù)?？梢杂靡阎幕衔镒鳛樗龅膯瓮檠趸蹃喭榛?。作為反應(yīng)的方法，可以采用本領(lǐng)域的專業(yè)人員所已知的方法，例如通過(guò)將二種化合物混合，加熱混合物至60-120℃而使混合物發(fā)生反應(yīng)，從而可得到所述的經(jīng)改性的聚碳二亞胺化合物。
對(duì)所述的噁唑啉化合物沒(méi)有特別的限制，可以提出的例如有，在一個(gè)分子中平均具有至少一個(gè)半噁唑啉基團(tuán)的化合物。所述的噁唑啉化合物優(yōu)選在一個(gè)分子中平均具有2-50個(gè)噁唑啉基團(tuán)。作為與噁唑啉基團(tuán)化合的殘余基團(tuán)，可以給出有脂族基、芳基、脂環(huán)族基及其它們的組合。雖然低分子量的化合物或高分子量的化合物可以作為所述的與噁唑啉基團(tuán)化合的殘余基團(tuán)，但是苯乙烯聚合物和苯乙烯-丙烯酸類共聚物是特別優(yōu)選的。作為所述的噁唑啉化合物的商業(yè)產(chǎn)品，可以給出的有水分散性的物質(zhì)，如“EPOCROS K-2020E”(NIPPON SHOKUBAI CO.，LTD.生產(chǎn))、“EPOCROS K-2030E”(NIPPON SHOKUBAI CO.，LTD.生產(chǎn))、“EPOCROSWS-500”(NIPPON SHOKUBAI CO.，LTD.生產(chǎn))等等。
對(duì)所述的氮丙啶化合物沒(méi)有特別的限制，可以提出的例如是一個(gè)分子平均具有至少一個(gè)半的氮丙啶基團(tuán)的化合物。所述的氮丙啶化合物優(yōu)選為一個(gè)分子平均具有2-50個(gè)氮丙啶基團(tuán)。作為與氮丙啶基團(tuán)化合的殘余基團(tuán)，可以使用含有雜原子如氧、硫和氮等的物質(zhì)并且作為與氮丙啶基團(tuán)化合的殘余基團(tuán)可以給出的是脂族基、芳基、脂環(huán)族基及其它們的組合。作為所述的與氮丙啶基團(tuán)化合的殘余基團(tuán)，可以使用低分子量或高分子量的化合物。
作為所述的氮丙啶化合物，可以給出有N，N’-亞己基-1，6-雙(1-氮丙啶酰胺)、N，N’-二苯甲烷-4，4’-雙(1-氮丙啶酰胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶丙酸、N，N’-甲苯-2，4-雙(1-氮丙啶酰胺)、三亞乙基蜜胺、三羥甲基丙烷-三(β-甲基氮丙啶)丙酸、雙間苯二酰-1，2-甲基氮丙啶、三-1-氮丙啶膦的氧化物、三-1，2-甲基氮丙啶膦的氧化物等。作為水分散性的氮丙啶化合物的商業(yè)產(chǎn)品，可以例如給出有“SU-125F”(MEISEI CHEMICALWORKS，LTD.生產(chǎn))、“DZ-22E”(NIPPON SHOKUBAICO.，LTD.生產(chǎn))等。
當(dāng)所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物含有交聯(lián)劑時(shí)，從耐腐蝕性、防止變黑的性能、對(duì)涂膜的附著性和液體的穩(wěn)定性考慮，相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，優(yōu)選所述交聯(lián)劑的含量下限為0.5質(zhì)量份，上限為20質(zhì)量份。當(dāng)所述的交聯(lián)劑的量小于0.5質(zhì)量份時(shí)，因?yàn)榻宦?lián)劑的量不充分，可能不能充分地改善耐腐蝕性和防止變黑的性能。當(dāng)所述的交聯(lián)劑的量多于20質(zhì)量份時(shí)，由于產(chǎn)生膠凝作用和液體變稠，可能使在涂層中的酸值減小，對(duì)基材和頂層涂膜的附著性可能變差，液體的穩(wěn)定性也可能變差。所述的下限更優(yōu)選為1質(zhì)量份和最優(yōu)選為2質(zhì)量份。所述的上限更優(yōu)選為15質(zhì)量份和最優(yōu)選為10質(zhì)量份。作為與所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)中含有的羧基具有反應(yīng)活性的所述交聯(lián)劑中含有的官能團(tuán)，例如可以給出有碳二亞胺基、噁唑啉基、氮丙啶基、環(huán)氧基、異氰酸酯基。
優(yōu)選地，所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物還含有平均顆粒直徑下限為0.5μm和上限為3μm的蠟。通過(guò)含有平均顆粒直徑在所述范圍內(nèi)的蠟，可以在涂層的表面上物理地打上蠟，從而具有潤(rùn)滑性，并通過(guò)少量的加入而改善可被加工處理的性能。因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用分散劑如表面活性劑，蠟通常是水分散性的，所以所形成的涂層的耐水性常常變差，但是本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物幾乎不影響涂層的性能，因?yàn)橥ㄟ^(guò)少量的加入可以使得涂層具有潤(rùn)滑性和改善可被加工處理的性能。
當(dāng)所述的蠟的平均顆粒直徑小于0.5μm時(shí)，在不增加蠟的加入比例的情況下不能得到足夠的潤(rùn)滑性，而在增加蠟的加入比例的情況下耐水性又要變差。所以，采用具有小于0.5μm的平均顆粒直徑的蠟是不優(yōu)選的。當(dāng)平均顆粒直徑大于3μm時(shí)，由于因長(zhǎng)期的變化而產(chǎn)生的蠟的分離作用和沉淀，液體的穩(wěn)定性可能變差。更優(yōu)選地，所述蠟的平均顆粒直徑的下限為1μm，上限為2.5μm。
相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，優(yōu)選所述蠟的含量下限為0.1質(zhì)量份，上限為1質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))。當(dāng)所述的蠟的量少于0.1質(zhì)量份時(shí)，由于缺少潤(rùn)滑性而可能不能充分地改善可被加工處理的性能。當(dāng)所述的蠟的量大于1質(zhì)量份時(shí)，耐腐蝕性、防止變黑的性能和對(duì)頂層涂膜的附著性可能變差。所述的下限更優(yōu)選為0.2質(zhì)量份，最優(yōu)選為0.3質(zhì)量份。所述的上限更優(yōu)選為0.8質(zhì)量份，最優(yōu)選為0.6質(zhì)量份。
對(duì)所述的蠟沒(méi)有特別的限制，可以采用所有常用的蠟，例如可以給出聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、石蠟和微晶蠟。其中，從可被加工處理的性能看優(yōu)選為聚乙烯蠟。
根據(jù)所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂的使用情況，還可在組合物中加入涂膜形成酸、濕潤(rùn)劑、消沫劑等。例如，當(dāng)水性樹(shù)脂組合物趨于形成泡沫時(shí)，消沫劑的加入可給予泡沫破裂的性質(zhì)，當(dāng)水性樹(shù)脂組合物趨于相斥時(shí)，濕潤(rùn)劑的加入給予濕潤(rùn)性。并且，溶劑可以用作涂膜形成酸，以形成更均勻一致的和平坦的涂層。對(duì)所述的溶劑沒(méi)有特別的限制，可以提出常用在涂料中的例如醇溶劑、酮溶劑、酯溶劑、醚溶劑等。
本發(fā)明的一種涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法是一種應(yīng)用所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的方法。
對(duì)于用所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法沒(méi)有特別的限制，所述的水性樹(shù)脂組合物可以以類似于常用的乳膠涂料所用的涂覆工具和方法施用，例如輥涂機(jī)、浸涂、噴涂、刷涂、靜電噴涂等。對(duì)干燥的方法也沒(méi)有特別的限制，作為干燥方法，可以在涂覆后用熱空氣加熱和干燥的方法和預(yù)先加熱將被涂層的基材，然后在熱的狀態(tài)下用所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物涂覆并通過(guò)用余熱干燥的方法。
對(duì)于所述的干燥條件，干燥溫度優(yōu)選下限為50℃，上限為250℃。當(dāng)溫度低于50℃時(shí)，因?yàn)橛捎谒牡驼舭l(fā)率而不能得到足夠的涂膜形成性質(zhì)，從而使得耐腐蝕性和防止變黑的性能可能變差。當(dāng)溫度高于250℃時(shí)，由于熱分解的發(fā)生而使得耐腐蝕性和防止變黑的性能可能變差，并且由于變黃而使得外觀變差。更優(yōu)選的所述下限為70℃，上限為220℃。在涂覆以后熱干燥的干燥時(shí)間優(yōu)選為1秒至5分鐘。
所述的涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法優(yōu)選地是一種以這樣的方式涂覆的方法，即經(jīng)干燥的涂層的厚度優(yōu)選下限為1μm，上限為3μm。當(dāng)經(jīng)干燥的薄膜厚度小于1μm時(shí)，耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能和可被加工處理的性能變差。當(dāng)厚度大于3μm時(shí)，在經(jīng)濟(jì)上不利并且在應(yīng)用中不方便。更優(yōu)選地，所述的下限為1.5μm，上限為2.5μm。
通過(guò)所述的涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法涂層的鍍有鋁-鋅合金的鋼板在可被加工處理的性能、防止變黑的性能、耐腐蝕性和對(duì)涂膜的附著性方面是優(yōu)越的，其可合適地用作建筑材料、民用產(chǎn)品、汽車、家用電器和工業(yè)設(shè)備中的材料。在所述的經(jīng)涂層的鍍有鋁-鋅合金的鋼板上形成的涂層，經(jīng)干燥的涂膜的厚度優(yōu)選下限為1μm，上限為3μm。
本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物含有陰離子型的水分散性聚氨酯(a)、硅烷偶聯(lián)劑(b)和水溶性的鋯化合物(c)，并具有7-10的pH值。所述陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有50℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，所述水溶性的鋯化合物(c)在溶于水中的pH值為7-11。這就是說(shuō)，因?yàn)檫@種組合物含有特殊的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，所以它能改善對(duì)基材和頂部涂膜的附著性、耐腐蝕性和防止變黑的性能，此外它通過(guò)與硅烷偶聯(lián)劑(b)和水溶性的鋯化合物(c)的聯(lián)合使用可以顯著地改善耐腐蝕性和防止變黑的性能。并且因?yàn)樗哂?-10的pH值，所以它可以改善耐腐蝕性和防止變黑的性能。因此，它可以在鍍有鋁-鋅合金的鋼板上形成涂膜形成性質(zhì)優(yōu)越的，防止變黑的性能、耐腐蝕性和對(duì)涂膜的附著性能也優(yōu)越的涂層。特別地，當(dāng)所述的水溶性的鋯化合物(c)是碳酸鋯銨時(shí)，可以形成在這些性能上更優(yōu)越的涂層。因此，涂覆了本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的鍍有鋁-鋅合金的鋼板適合用作建筑材料、民用產(chǎn)品、汽車、家用電器和工業(yè)設(shè)備的材料以及用作經(jīng)涂層的鋼板的基板。
因?yàn)楸景l(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物具有如上所述的組成，所以其可合適地用于鍍有鋁-鋅合金的鋼板上，并且能夠賦予高的可被加工處理的性能、高的耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能和對(duì)涂膜的附著性能，并且在儲(chǔ)存穩(wěn)定性上也是優(yōu)越的。因此，涂覆了本發(fā)明的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的鍍有鋁-鋅合金的鋼板可合適地用作建筑材料，如例如屋頂材料和墻壁材料，用于民用產(chǎn)品如護(hù)欄、音障和排水裝置的材料、用于汽車工業(yè)、家用電器和工業(yè)設(shè)備的材料和用作經(jīng)涂層的鋼板的基板。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例以下將詳細(xì)地用實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。在實(shí)施例中，除非有其他的特殊說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“份”指的是“質(zhì)量份”。
實(shí)施例1-8和比較例1-6(用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的制備)
陰離子型的水分散性聚氨酯、硅烷偶聯(lián)劑和鋯化合物，其種類在表1中示出，根據(jù)在表1中示出的每種固體物質(zhì)的濃度以所述的順序加入到容器中，攪拌混合物5分鐘，然后通過(guò)加入去離子水調(diào)節(jié)水性樹(shù)脂組合物的固體物質(zhì)的濃度至25％而得到用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物。
實(shí)施例9-16陰離子型的水分散性聚氨酯、硅烷偶聯(lián)劑、鋯化合物、交聯(lián)劑和蠟，其種類在表1中示出，根據(jù)在表1中示出的每種固體物質(zhì)的濃度以所述的順序加入到容器中，攪拌混合物10分鐘，然后通過(guò)加入去離子水調(diào)節(jié)水性樹(shù)脂組合物的固體物質(zhì)的濃度至25％而得到用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物。
在表1中示出的陰離子型的水分散性聚氨酯的種類(a1-a5)如下所示。
a1SUPERFLEX 420(水分散性的聚碳酸酯的聚氨酯，固體含量32％；DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.，LTD.生產(chǎn))a2SUPERFLEX 150HS(水分散性的聚酯聚醚的聚氨酯，固體含量38％；DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.，LTD.生產(chǎn))a3SUPERFLEX 110(水分散性的聚醚的聚氨酯，固體含量30％；DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.，LTD.生產(chǎn))a4SUPERFLEX 130(水分散性的聚醚的聚氨酯，固體含量35％；DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.，LTD.生產(chǎn))a5SUPERFLEX 410(水分散性的聚碳酸酯的聚氨酯，固體含量30％；DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.，LTD.生產(chǎn))在表1中示出的硅烷偶聯(lián)劑的種類(b1-b4)如下所示。
b1Sila-Ace S-510(3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，固體含量100％；CHISSO CORPORATION生產(chǎn))b2Sila-Ace S-330(3-氨丙基三甲氧基硅烷，固體含量100％；CHISSOCORPORATION生產(chǎn))b3Sila-Ace S-210(乙烯基三甲氧基硅烷，固體含量100％；CHISSOCORPORATION生產(chǎn))
b4Sila-Ace S-810(3-巰基丙基三甲氧基硅烷，固體含量100％；CHISSO CORPORATION生產(chǎn))在表1中示出的鋯化合物的種類(c1-c3)如下所示。在此，c1和c2是水溶性鋯化合物和c3是水分散性的鋯化合物。
c1Zircosol AC-7(碳酸鋯銨，固體含量13％；DAIICHI KIGENSOKAGAKU KOGYO CO.，LTD.生產(chǎn))c2檸檬酸鋯銨(固體含量12％；DAIICHI KIGENSO KAGAKUKOGYO CO.，LTD.生產(chǎn))c3Zirconiasol NZS-30B(氧化鋯溶膠，固體含量30％；NISSANCHEMICAL INDUSTRIES，LTD.生產(chǎn))表1中示出的交聯(lián)劑的種類(d1-d3)如下所示。
d1VP-56(碳二亞胺交聯(lián)劑，固體含量71％；日本油漆株式會(huì)社生產(chǎn))d2FS-50(氮丙啶交聯(lián)劑，固體含量28％；MEISEI CHEMICALWORKS，LTD.生產(chǎn))d3EPOCROS WS-500(噁唑啉交聯(lián)劑，固體含量40％；NIPPONSHOKUBAI CO.，LTD.生產(chǎn))表1中示出的蠟的種類(e1-e3)如下所示。
e1NOPCO 1245MS-N(微晶蠟，固體含量46％；San Nopco Ltd.生產(chǎn))e2CHEMIPEARL W-300(低分子量聚烯烴蠟；固體含量40％；三井化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))e3CHEMIPEARL W-900(低分子量聚烯烴蠟；固體含量40％；三井化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))
表1

<測(cè)試板的制備>
將在實(shí)施例和比較例中得到的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物用繞線棒刮涂器涂覆到商業(yè)上可得到的熱鍍55重量％鋁-鋅合金鍍層的鋼板表面上，使經(jīng)干燥的涂膜厚度是1-3μm，所述鋼板表面已經(jīng)除油和清潔，板厚為0.5mm；并且用電熱空氣干燥爐使得粘合體達(dá)到的溫度為80-150℃。冷卻經(jīng)干燥的鋼板，將其用作測(cè)試板。根據(jù)下述的測(cè)試方法測(cè)試評(píng)價(jià)測(cè)試板的耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能、可被加工處理的性能和對(duì)涂膜的附著性能，和測(cè)試評(píng)價(jià)用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，表2示出了評(píng)價(jià)結(jié)果。
(測(cè)試方法)<耐腐蝕性>
根據(jù)JIS Z2371，將測(cè)試板的平坦部分和用Erichsen測(cè)試機(jī)擠壓7mm的測(cè)試板的經(jīng)加工處理的部分進(jìn)行鹽水噴霧試驗(yàn)，在鹽水噴霧試驗(yàn)的120小時(shí)后，測(cè)量產(chǎn)生白銹的區(qū)域的比例，并且根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎生成白銹的區(qū)域是少于10％○生成白銹的區(qū)域是至少10％并少于30％△生成白銹的區(qū)域是至少30％并少于50％×生成白銹的區(qū)域是至少50％<防止變黑的性能>
將測(cè)試板浸入1％的氫氧化鈉溶液中1小時(shí)，并且根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)變黑的狀態(tài)。
◎沒(méi)有變黑○輕微變黑△變黑×明顯變黑<耐氣候性能>
將測(cè)試板置于循環(huán)工作測(cè)試器中，100小后檢測(cè)保光性的比例，并且根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)
◎保光性的比例是70％或更大○保光性的比例是50％或更大并小于70％△保光性的比例是30％或更大并小于50％×保光性的比例是小于30％<可被加工處理的性能>
測(cè)試板的涂層面朝上放置，在其上放置另一塊已經(jīng)用Erichsen測(cè)試機(jī)擠壓5mm的測(cè)試板，并且在1kg載負(fù)下來(lái)回移動(dòng)六次。根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)在經(jīng)磨擦部分的剝離涂層量。
◎幾乎沒(méi)有剝離○少許剝離△一些剝離×大量剝離<對(duì)涂膜的附著性能>
用繞線棒刮涂器將丙烯酸樹(shù)脂涂料(Super Rack 100，日本油漆注釋會(huì)社生產(chǎn))涂覆到測(cè)試板上，然后用熱空氣干燥爐在160℃下烘烤20分鐘而得到經(jīng)涂層的板，經(jīng)干燥的涂膜的厚度為20μm。接著，將該經(jīng)涂層的板浸入沸騰的水中2小時(shí)，然后用切刀在經(jīng)涂層的板的表面劃出100個(gè)尺寸為1mm2的格子，并用Erichsen測(cè)試機(jī)擠壓該經(jīng)涂層的板6mm。然后將膠帶粘合到經(jīng)擠壓的部分，然后剝離。剝離后，根據(jù)下列的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)和評(píng)價(jià)經(jīng)涂層的板的表面剩下的格子的數(shù)目。
◎剩下的格子的數(shù)目為100○剩下的格子的數(shù)目為81-99△剩下的格子的數(shù)目為51-80×剩下的格子的數(shù)目為50或更少<儲(chǔ)存穩(wěn)定性>
在室溫下存放在實(shí)施例和比較例中得到的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物30天，然后根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)這些組合物。
◎沒(méi)有變化○少許變稠(處于沒(méi)有問(wèn)題可使用的狀態(tài))
△變稠×膠凝化表2

如表2所示，在實(shí)施例中得到的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物在儲(chǔ)存穩(wěn)定上是優(yōu)越的，通過(guò)涂覆用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物而得到的測(cè)試板在耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能和可被加工處理的性能上是優(yōu)越的。此外，通過(guò)涂覆測(cè)試板而得到的經(jīng)涂層的板具有高的對(duì)涂膜附著性能。
權(quán)利要求
1.一種用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其含有陰離子型的水分散性聚氨酯(a)、硅烷偶聯(lián)劑(b)和水溶性鋯化合物(c)，并具有7-10的pH值；所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有50℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，所述的水溶性鋯化合物(c)是溶于水中其pH值為7-11的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其中分別相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的所述陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，所述硅烷偶聯(lián)劑(b)的量為0.1-10質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))，所述水溶性鋯化合物(c)的量為0.1-10質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其中所述的水溶性鋯化合物(c)是碳酸鋯銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其含有與所述陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有反應(yīng)活性的交聯(lián)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其中相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的所述陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，所述的交聯(lián)劑的量為0.5-20質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其中含有平均顆粒直徑為0.5-3μm的蠟，并且相對(duì)于每100質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))的所述陰離子型的水分散性聚氨酯(a)，所述蠟的量為0.1-1質(zhì)量份(以固體物質(zhì)計(jì))。
7.一種涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法，其包括施用根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于處理鍍有鋁-鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物的步驟，以致經(jīng)干燥的涂膜厚度為1-3μm。
8.一種鍍有鋁-鋅合金的鋼板，其通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂覆鍍有鋁-鋅合金的鋼板的方法而獲得涂層。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種用于處理鍍有鋁－鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物，其可合適地應(yīng)用到鍍有鋁－鋅合金的鋼板上，并且賦予鋼板高的可被加工處理的性能和高的耐腐蝕性、防止變黑的性能、耐氣候性能和對(duì)涂膜的附著性能，并且該組合物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性也是優(yōu)越的。本發(fā)明還提供一種用本發(fā)明的水性樹(shù)脂組合物涂覆鍍有鋁－鋅合金的鋼板的方法和一種鍍有鋁－鋅合金的鋼板。用于處理鍍有鋁－鋅合金的鋼板的水性樹(shù)脂組合物含有陰離子型的水分散性聚氨酯(a)、硅烷偶聯(lián)劑(b)和水溶性鋯化合物(c)，并具有7－10的pH值。所述的陰離子型的水分散性聚氨酯(a)具有50℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，所述的水溶性鋯化合物(c)是溶于水中其pH值為7－11的物質(zhì)。
文檔編號(hào)C23C22/66GK1511908SQ20031011306
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者當(dāng)仲敦彥, 和田裕 申請(qǐng)人:日本油漆株式會(huì)社