樹脂組合物、利用其生產(chǎn)預(yù)涂覆鋼板的方法和鋼板的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年12月7日、進(jìn)入中國國家階段日為2012年6月25日、 申請?zhí)枮?01080058956. 7、題為"用于具有優(yōu)良的焊接性能、可加工性和耐腐蝕性的預(yù)涂覆 鋼板的樹脂組合物以及利用該樹脂組合物生產(chǎn)預(yù)涂覆鋼板的方法和鋼板"的發(fā)明專利申請 的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種用于具有優(yōu)良的焊接性能、耐腐蝕性和可加工性的預(yù)涂覆鋼板的 樹脂組合物、一種利用該樹脂組合物生產(chǎn)預(yù)涂覆鋼板的方法和一種預(yù)涂覆鋼板。
【背景技術(shù)】
[0003] 鋼鐵公司生產(chǎn)的冷軋鋼板通常用作汽車的主體或零部件的材料、電氣設(shè)備或建筑 材料，具體地，在汽車零部件公司中，通過將冷軋鋼板加工成期望的形狀并且執(zhí)行鉻酸鹽涂 覆來生產(chǎn)汽車零部件。然而，由于對鉻酸鹽涂覆的環(huán)境方面的規(guī)定，使用無鉻溶液作為可選 方案，利用昂貴的無鉻溶液的涂覆導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。因此，隨著鋼鐵公司為汽車零部件公 司提供預(yù)涂覆鋼板，可以減少在成型之后對零部件單獨涂覆產(chǎn)生的涂料損失。
[0004] 已經(jīng)涂覆的鋼板（也被稱作預(yù)涂覆鋼板）是在鍍鋅、鋅合金、鋁、鋁合金或錫合金 的鋼板上涂覆樹脂的產(chǎn)品。已經(jīng)開發(fā)了這種產(chǎn)品，然而，由于樹脂的導(dǎo)電性能低導(dǎo)致在電阻 焊中不能使用這種產(chǎn)品，或者，由于電極的壽命非常短導(dǎo)致難以將這種產(chǎn)品應(yīng)用到需要焊 接的部件。為此，需要開發(fā)預(yù)先涂敷的并且具有優(yōu)良的焊接性能、可加工性和耐腐蝕性的可 焊接的預(yù)涂覆鋼板。
[0005] 由于在深沖壓過程中諸如Zn、Al或Cu粉末的大量金屬粉末被分離并且樹脂被劃 傷，所以在深沖壓之后，需要確保含有金屬粉末的涂覆有樹脂的鋼板的耐腐蝕性。在深沖壓 過程中，涂覆預(yù)涂覆鋼板的金屬粉末和金屬粉末周圍的樹脂容易分離。諸如水、氧、鹽和亞 硫酸氣體的腐蝕因素容易滲透到金屬粉末和樹脂從其分離的部分中，因此，鋼板的基體材 料層和鍍覆鋼板的鍍覆層容易被腐蝕。另外，在深沖壓過程中，從涂覆有樹脂的鋼板分離的 金屬粉末和樹脂固定在模具上，在部件的連續(xù)成型過程中劃傷涂覆有樹脂的鋼板的表面， 因此模具部件的外部看起來不滿意。另外，需要高等級安全性的零部件會變得更容易腐蝕。
[0006] 很大程度上，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，添加包含金屬粉末的樹脂組合物（1)作為提供金屬 質(zhì)地的顏料；（2)通過在樹脂層中添加能夠與Zn和Al粉末實現(xiàn)犧牲方法的金屬粉末，來提 供耐腐蝕性；(3)作為導(dǎo)體來提高導(dǎo)電性和電阻焊性能。目的是在添加金屬粉末來提供金 屬質(zhì)地時或者在為了提高耐腐蝕性而添加金屬粉末來用于犧牲方法時盡可能地抑制導(dǎo)電 率，并且該目的與通過提高導(dǎo)電性或電阻焊性能而用于需要焊接的部件的金屬粉末的目的 不同。
[0007] 為了解決涂覆有樹脂的鋼板的低導(dǎo)電率和低焊接性能，第2002-0039568號韓國 專利公布（申請?zhí)?000-0069474)公開了一種用于能夠焊接的燃料箱的涂覆有樹脂的鋼 板。盡管通過使用包含矩形長度為〇. 1 μ m至3. 0 μ m的平板型金屬粉末的可水溶的苯氧基 樹脂溶液提高了焊接性能和溶液穩(wěn)定性，然而，沒有辦法保證在連續(xù)深沖壓的情況下的耐 腐蝕性，沒有清晰地記載非金屬固體和金屬粉末的含量以及金屬粉末的顆粒尺寸與涂覆膜 的厚度之間的關(guān)系。
[0008] 同時，第2008-0063171號韓國專利公布（申請?zhí)?007-0139436)公開了包含導(dǎo)電 聚合物的可低溫固化的無鉻預(yù)涂覆層，但是該韓國專利公布與本發(fā)明的區(qū)別在于，上述專 利限于預(yù)處理層，而沒有使用金屬粉末。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 為了對包含非導(dǎo)電聚合物樹脂、固化劑、潤滑劑或無機(jī)添加劑的樹脂提供電阻焊 性能，必須包含具有導(dǎo)電性的金屬粉末。由于包含在涂覆鋼板的金屬樹脂組合物中的大量 金屬粉末不能忍受深沖壓期間模具和鋼板之間的摩擦力，所以金屬粉末容易從鋼板的表面 分離。分離的金屬粉末和樹脂涂覆膜的片斷容易固定在模具的表面上，從而導(dǎo)致在部件的 連續(xù)成型工藝期間樹脂劃傷部件的表面。在成型期間，諸如水、氧、鹽、亞硫酸氣體等的腐蝕 因素容易滲透到樹脂從其剝離或被劃傷的部分中，從而導(dǎo)致鋼板的基體鐵或鍍層的腐蝕， 因此降低了部件的安全性。
[0011] 同時，當(dāng)金屬粉末制造地精細(xì)時，或者將金屬粉末的含量降低到最小水平以增強(qiáng) 預(yù)涂覆鋼板的耐腐蝕性時，在大量瞬時電流應(yīng)當(dāng)在彼此接觸的兩塊鋼板之間流動的電阻焊 期間，電流不能順利地流動。因此，不能很好地執(zhí)行焊接，或者在連續(xù)成型工藝期間焊條會 被損壞。
[0012] 技術(shù)方案
[0013] 本發(fā)明意圖提供一種用于具有優(yōu)良的焊接性能、可加工性和耐腐蝕性的預(yù)涂覆鋼 板的樹脂組合物和由其得到的預(yù)涂覆鋼板。在本發(fā)明中，設(shè)定了金屬樹脂組合物中金屬粉 末的含量、金屬粉末的平均顆粒尺寸和涂覆之后干燥的涂覆膜的厚度之間的最佳關(guān)系，從 而同時保證焊接性能、可加工性和耐腐蝕性。
[0014] 更具體地講，本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)良的焊接性能、耐腐蝕性和可加工性的預(yù)涂 覆鋼板，用金屬樹脂組合物涂覆該預(yù)涂覆鋼板，其中，金屬樹脂組合物包括主體樹脂、固化 劑、從由Ni、Co、Mn、Fe、Ti、Cu、Al、Zn、Sn和Fe 2P粉末組成的組中選擇的至少一種金屬粉 末，金屬粉末滿足條件：金屬粉末的短軸平均直徑（Φ)為t/3 < Φ < 3t(其中，t是通過 涂覆樹脂組合物并且固化該樹脂組合物形成的涂覆膜的厚度）。
[0015] 技術(shù)效果
[0016] 當(dāng)將本發(fā)明的金屬樹脂組合物涂覆在用鉻酸鹽的預(yù)處理或無鉻涂覆膜的預(yù)處理、 SiOJl的處理和用磷酸鹽的預(yù)處理中的任何一種預(yù)處理的冷軋鋼板、熱軋鋼板、鍍鋅鋼板、 鍍Zn合金鋼板、鍍Al鋼板、鍍Al合金鋼板和不銹鋼鋼板中的任何一種上以具有10mg/m 2至 2000mg/m2的附加量時，省略在成型和焊接之后對需要優(yōu)良的焊接性能、可加工性和耐腐蝕 性的汽車部件、電氣設(shè)備或建筑材料的外部的涂敷，或者，僅對焊接部分或切開部分執(zhí)行最 少的密封或涂敷。因此，得到的板適合用作汽車、電氣設(shè)備或建筑材料的部件。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明涉及一種金屬樹脂組合物，所述金屬樹脂組合物包括主體樹脂、固化劑以 及從由Ni、Co、Mn、Fe、Ti、Cu、Al、Zn、Sn和Fe 2P粉末組成的組中選擇的至少一種單金屬粉 末或合金粉末。這里，干燥之后涂覆膜的厚度可以滿足以下條件：根據(jù)金屬樹脂組合物中包 含的金屬粉末的平均直徑，金屬粉末或合金粉末的平均短軸直徑（Φ)為t/3< Φ <3t(其 中，t是通過涂覆用于涂覆涂覆膜的樹脂金屬組合物并且干燥該層形成的涂覆膜的厚度）。 更具體地講，可以選擇涂覆膜的厚度和金屬粉末的平均直徑，以滿足條件t/2 < Φ < 2t。
[0018] 當(dāng)干燥的涂覆膜中的金屬粉末的平均直徑小于涂覆膜的厚度的1/3時，由于金屬 粉末中的顆粒彼此連接，不會產(chǎn)生能夠?qū)щ姷穆窂?，從而不能?zhí)行電阻焊。當(dāng)金屬粉末的平 均直徑比涂覆膜厚度的三倍大時，金屬粉末會被暴露到干燥的涂覆膜的外部，導(dǎo)致涂覆膜 的表面會變得粗糙，并且在深沖壓過程中金屬粉末會被分離，從而污染模具并且導(dǎo)致在部 件表面上的劃傷。
[0019] 在本發(fā)明中，優(yōu)選地，將包含主體樹脂、固化劑和無機(jī)添加劑的組合物根據(jù)粘度在 合適的有機(jī)溶劑中稀釋，然后涂覆在鋼板上并干燥。
[0020] 在本發(fā)明中，以干燥的涂覆膜的2v/v%至