钢板的表面处理用组合物及利用该组合物的钢板的制作方法

1.本发明涉及一种包含三价铬化合物的钢板的表面处理用组合物及利用该组合物的钢板。


背景技术：

2.高耐蚀性热浸镀覆材料包含锌(zn)、镁(mg)和铝(al)，并且作为耐红锈(red rust)腐蚀性优异的材料而为人所知。
3.但是，由于高耐蚀性热浸镀覆材料的暴露表面大部分由zn或zn合金组成，暴露在湿润气氛中时，在表面上容易产生点状腐蚀性缺陷，因此存在外观变差的缺点。
4.此外，近年来在代加工工艺中所述高耐蚀性热浸镀覆材料通过辊的同时还发生镀覆材料成分粘在辊上的异物缺陷。
5.为了解决这种问题，以往进行将镀覆处理的钢板放入以六价铬为主要成分的溶液中以形成薄膜的铬酸盐处理，从而确保耐蚀性和耐黑变性。
6.但是，由于这种六价铬被指定为对环境有害的物质和致癌物质，目前正在加强对于六价铬的使用的管制。
7.另外，由于二价铬、四价铬和五价铬相对不稳定，不能很好地用于表面处理溶液组合物。
8.近年来，正在应用通过将毒性低且含有稳定的三价铬的表面处理溶液组合物涂覆在钢板上来确保镀覆钢板的耐蚀性和耐黑变性的方法。
9.例如，专利文献韩国公开专利10-2006-0123628、10-2005-0052215和10-2009-0024450中通过将钢板浸入含有三价铬的组合物中以进行化成处理的方法来确保耐蚀性和黑变性。
10.然而，所述化成处理的方法存在浸渍时间长且耐指纹性降低等问题，因此难以应用于钢铁公司的连续工艺。
11.此外，韩国公开专利10-2004-0046347、日本的特开2002-069660中通过喷涂或辊涂方法将含有三价铬的组合物涂覆在图案钢板上，从而可以应用于钢铁公司的连续生产线，并确保耐指纹性。
12.然而，由于所述组合物中包含吸湿性强的多孔二氧化硅成分，存在在mg、al、zn合金钢板中引发急剧的变色的问题。


技术实现要素：

13.要解决的技术问题
14.本发明的目的是提供一种可以改善钢板的平板耐蚀性、加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性和异物缺陷的钢板的表面处理用组合物。
15.此外，本发明的目的是提供一种用于改善钢板的耐黑变性、制管油侵蚀性、耐碱性的钢板的表面处理用组合物。
16.此外，本发明的目的是提供一种具有优异的耐蚀性、耐黑变性、制管油侵蚀性、耐碱性且改善异物缺陷的钢板。
17.本发明的目的并不受限于上述目的，可以通过以下说明理解未提及的本发明的目的和优点，并且可以通过本发明的实施方案更清楚地理解本发明的目的和优点。此外，可以容易得知本发明的目的和优点可以通过权利要求书中示出的方法及其组合来实现。
18.技术方案
19.根据本发明的钢板的表面处理用组合物包含：三价铬化合物；包含硅烷化合物的增粘剂；包含酸的酸度调节剂；包含硅酸盐化合物的交联剂；钒基点状腐蚀改进剂；聚合物树脂；及溶剂。
20.根据本发明的钢板包括：钢板母材；镀锌层，其设置在所述钢板母材上；以及表面处理层，其设置在所述镀锌层上，其中，所述表面处理层包含：三价铬化合物、包含硅烷化合物的增粘剂、包含酸的酸度调节剂、包含硅酸盐化合物的交联剂、钒基点状腐蚀改进剂及聚合物树脂。
21.有益效果
22.根据本发明的钢板具有改善平板耐蚀性、加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性和异物缺陷的效果。
23.此外，根据本发明的钢板具有耐黑变性、制管油侵蚀性、耐碱性优异的效果。
24.此外，根据本发明的钢板具有提高产品的寿命且改善在钢板的代加工等流通过程中的问题的效果。
25.除了上述效果之外，在以下说明用于实施发明的具体内容的同时说明本发明的具体的效果。
附图说明
26.图1是发生点状腐蚀的高耐蚀性镀覆钢板(左)和用本发明的表面处理用组合物涂覆的高耐蚀性镀覆钢板(右)的照片。
27.图2是本发明的表面处理层(薄膜层)的微细组织的照片。
28.图3是本发明的表面处理层(薄膜层)的eds成分分析结果。
具体实施方式
29.通过参考附图，对上述目的、特征和优点进行详细的说明，因此本发明所属技术领域中的技术人员可以容易实施本发明的技术思想。在说明本发明的过程中，当判断对与本发明相关的公知技术的具体的说明不必要地模糊本发明的主旨时，省略详细的说明。以下，参考附图，对根据本发明的优选的实施方案进行详细的说明。附图中相同的附图标记用于指代相同或相似的构成要素。
30.以下，在构成要素的“上部(或下部)”或构成要素的“上(或下)”设置任意的构成可以表示任意的构成可以接触并设置在所述构成要素的上面(或下面)，而且可以在所述构成要素和设置在所述构成要素上(或下)的任意的构成之间插入其它构成。
31.以下，对根据本发明的一些实施方案的钢板的表面处理用组合物及利用该组合物的钢板进行说明。
32.在本发明中，通过调节涂覆在高耐蚀性镀覆钢板的表面的表面处理用组合物的成分和组成比，提高钢板的外观耐蚀性，并改善异物缺陷，因此不仅提高产品的寿命，而且解决了在钢板的代加工等流通过程中的问题。
33.此外，本发明的表面处理用组合物包含毒性低的三价铬化合物来代替作为对环境有害的物质和致癌物质的六价铬化合物，从而具有防止对人体的伤害和环境污染的问题的效果。
34.此外，由于本发明的钢板的表面处理用组合物不包含多孔二氧化硅成分，具有防止引发急剧的变色的现象的效果。
35.本发明的钢板的表面处理用组合物包含：三价铬化合物；包含硅烷化合物的增粘剂；包含酸的酸度调节剂；包含硅酸盐化合物的交联剂；钒基点状腐蚀改进剂；聚合物树脂；及溶剂。
36.所述三价铬化合物的毒性低且稳定，在钢板的表面上主要形成不溶性薄膜，并且通过屏障效应(barrier effect)起到提供耐蚀性的作用。
37.相对于100重量份的溶剂，三价铬化合物的含量可以为0.5-17重量份。优选地，相对于100重量份的溶剂，三价铬化合物的含量可以为0.8-17重量份、1-16重量份、1.1-16.9重量份、1.2-16.7重量份、1.2-16.5重量份、1.3-16.1重量份。
38.当三价铬化合物小于0.5重量份时，由于无法充分形成坚硬的不溶性薄膜，无法有效阻挡渗透到钢板表面的水分，因此不能确保耐蚀性。
39.另一方面，当三价铬化合物超过17重量份时，由于过多的铬成分，可能会发生异物缺陷。
40.三价铬化合物可以包含硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、氟化铬和氯化铬中的一种以上。
41.所述包含硅烷化合物的增粘剂通过与交联剂和树脂等结合并与钢板结合而起到提高表面处理层的粘附性和耐蚀性等的作用。此外，硅烷化合物促进表面处理层的干燥，并且赋予高耐蚀性。
42.相对于100重量份的溶剂，包含硅烷化合物的增粘剂的含量可以为0.1-40重量份。优选地，相对于100重量份的溶剂，增粘剂的含量可以为0.1-38重量份、0.5-37重量份、1-36重量份、1.1-35.9重量份、1.2-35.7重量份。
43.当增粘剂小于0.1重量份时，可能无法充分确保与钢板的粘附性、耐蚀性等。
44.另一方面，当增粘剂超过40重量份时，在形成涂膜后，由于残留的大量的未反应的硅烷，可能无法确保耐蚀性等。
45.包含硅烷化合物的增粘剂可以包含乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基环氧硅烷、乙烯基三环氧硅烷、3-氨基丙基三环氧硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基三甲基二甲氧基硅烷、n-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)乙二胺(aeaptms)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三环氧硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(2-氨基乙基-3-氨基丙基)甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基-3-氨基丙基)三甲氧基硅
烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷和n-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种以上。
46.所述包含酸的酸度调节剂调节组合物的ph，使表面处理用组合物中的成分稳定地存在于溶液中，并在涂覆条件下适当地反应，从而可以稳定地形成薄膜。
47.相对于100重量份的溶剂，包含酸的酸度调节剂的含量可以为0.5-11重量份。优选地，相对于100重量份的溶剂，酸度调节剂的含量可以为0.8-10重量份、1-9重量份、1.1-8.8重量份、1.2-8.4重量份、1.2-8.1重量份。
48.当包含酸的酸度调节剂小于0.5重量份时，ph升高，并且溶液的稳定性可能会降低。另一方面，当包含酸的酸度调节剂超过11重量份时，由于过低的ph，可能无法确保耐蚀性等。
49.包含酸的酸度调节剂可以包含磷酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸铵((nh4)2hpo4、(nh4)h2po4)、磷酸二氢钠(nah2po4)、磷酸一氢钠(na2hpo4)、植酸(phytic acid)、乙醇酸、乳酸和乙酸中的一种以上。
50.所述包含硅酸盐化合物的交联剂通过与增粘剂和树脂等反应来提高组合物的交联度，从而起到提高涂覆钢板的耐蚀性的作用。
51.相对于100重量份的溶剂，包含硅酸盐化合物的交联剂的含量可以为2-20重量份。优选地，相对于100重量份的溶剂，交联剂的含量可以为2-19重量份、2-18重量份、2.2-17.8重量份、2.4-17.6重量份、2.5-17.3重量份。
52.当包含硅酸盐化合物的交联剂小于2重量份时，无法确保表面处理层的充分的交联度，因此可能无法确保耐蚀性等。
53.另一方面，当包含硅酸盐化合物的交联剂超过20重量份时，在形成涂膜后，由于残留的大量的未结合的硅酸盐，可能无法确保耐蚀性等。
54.包含硅酸盐化合物的交联剂可以包含硅酸钠(sodium silicate)、硅酸钙(calcium silicate)、硅酸钾(potassium silicate)、硅酸铝(aluminium silicate)、聚硅酸锂(lithium polysilicate)、正硅酸四甲酯(tetramethyl orthosilicate)和正硅酸四乙酯(tetraethyl orthosilicate)中的一种以上。
55.所述钒基点状腐蚀改进剂降低温度，使得树脂、交联剂和增粘剂的交联反应可以在低温下进行，从而起到抑制微细的点状腐蚀的形成的作用。
56.相对于100重量份的溶剂，钒基点状腐蚀改进剂的含量可以为0.1-14.3重量份。优选地，相对于100重量份的溶剂，点状腐蚀改进剂的含量可以为2-14.0重量份、2.8-13.9重量份、2.6-13.9重量份、2.5-13.9重量份。
57.当钒基点状腐蚀改进剂小于0.1重量份时，无法确保表面处理层的充分的交联度，因此可能无法确保耐蚀性等。
58.另一方面，当钒基点状腐蚀改进剂超过14.3重量份时，由于过多的固形物，溶液稳定性可能会降低。
59.钒基点状腐蚀改进剂可以包含五氧化二钒(v2o5)、偏钒酸(hvo3)、偏钒酸铵、偏钒酸钾、偏钒酸钠、三氯氧化钒(vocl3)、三氧化二钒(v2o3)、二氧化钒(vo2)、硫酸氧钒(voso4)、草酸氧钒[vo(coo)2]、乙酰丙酮氧钒[vo(oc(ch3)＝chcoch3))2]、乙酰丙酮钒[v(oc(ch3)＝chcoch3))3]、三氯化钒(vcl3)、硫酸钒(vso4·
8h2o)、二氯化钒(vcl2)和一氧化钒(vo)中的
一种以上。
[0060]
添加所述聚合物树脂以在钢板的表面上与三价铬化合物、增粘剂、交联剂一起形成坚硬的薄膜层。
[0061]
仅使用无机成分可能难以形成具有优异的耐蚀性的坚硬的薄膜层。因此，通过向本发明的组合物中添加赋予柔韧性的有机类聚合物树脂，提高形成致密的薄膜的作用，从而可以提高耐碱性、制管油侵蚀性等。
[0062]
相对于100重量份的溶剂，聚合物树脂的含量可以为0.5-25重量份。优选地，相对于100重量份的溶剂，聚合物树脂的含量可以为0.7-23重量份、1-20重量份、1.8-18重量份、1.6-16重量份、1.4-15.8重量份。
[0063]
当聚合物树脂小于0.5重量份时，成膜性不充分，因此可能难以确保制管油侵蚀性、耐碱性等。另一方面，当聚合物树脂超过25重量份时，三价铬化合物的含量相对减少，因此可能无法确保耐蚀性等。
[0064]
聚合物树脂是乳液型树脂，并且可以包含阳离子型聚氨酯树脂、非离子型聚氨酯树脂、阳离子型丙烯酸树脂和非离子型丙烯酸树脂中的一种以上。
[0065]
乳液型树脂是指与蒸馏水不相容的物质和蒸馏水的混合物，具有优异的分散性和储存性，即使长时间放置，也具有不发生层分离现象的优点。
[0066]
阳离子型聚氨酯树脂和阳离子型丙烯酸树脂分别可以包含阳离子官能团，所述阳离子官能团包含伯氨基至叔氨基和季铵碱基中的一种以上。
[0067]
例如，阳离子官能团可以包含氨基、甲基氨基、乙基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、三甲基氨基和三乙基氨基中的一种以上。
[0068]
非离子型聚氨酯树脂可以是用非离子型乳化剂乳化的树脂或者可以利用非离子型多元醇形成。
[0069]
非离子型丙烯酸树脂是用非离子型乳化剂乳化的树脂，或者可以包含非离子基苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基酚聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯中的一种以上。
[0070]
本发明的钢板的表面处理用组合物中包含的溶剂是为了稀释组合物的成分而添加，并且可以包含乙醇、蒸馏水、去离子水中的一种以上。
[0071]
另外，以总共100重量％的钢板的表面处理用组合物为基准，包含所述溶剂作为余量，相对于总共100重量％的组合物，可以包含约50-85重量％的溶剂。
[0072]
在本发明中，可以将溶剂、三价铬化合物、增粘剂、酸度调节剂、交联剂、点状腐蚀改进剂、聚合物树脂进行混合和搅拌来制备钢板的表面处理用组合物。混合和搅拌温度可以为24-80℃，但并不受限于此。
[0073]
如上所述，本发明的钢板的表面处理用组合物包含少量的三价铬化合物、增粘剂、酸度调节剂、交联剂、点状腐蚀改进剂、聚合物树脂，并且是包含大量的溶剂的组合物。本发明的组合物通过调节成分和组成比，赋予钢板耐蚀性等，并且具有进一步改善异物缺陷的效果。
[0074]
利用本发明的钢板的表面处理用组合物的钢板如下。
[0075]
所述钢板包括：钢板母材；镀锌层，其设置在所述钢板母材上；以及表面处理层，其设置在所述镀锌层上。
[0076]
钢板母材可以使用冷轧钢板、镀铝钢板、铝合金板、涂覆磷酸盐的镀锌钢板或热轧钢板等，但并不特别受限于此。
[0077]
镀锌层可以通过热浸镀锌方法或电镀锌方法形成。
[0078]
热浸镀锌称为gi，是在高温下加热锌并熔化后加入镀覆产品并进行冷却的方法。
[0079]
电镀锌是将镀覆产品放入含有锌的镀覆液后通过电解进行镀覆的方法。
[0080]
所述表面处理层是由钢板的表面处理用组合物形成的薄膜，组合物中包含的溶剂被去除，仅存在其余成分。
[0081]
具体地，相对于100重量份的溶剂，表面处理层可以由钢板的表面处理用组合物形成，所述表面处理用组合物包含：0.5-17重量份的三价铬化合物、0.1-40重量份的包含硅烷化合物的增粘剂、0.5-11重量份的包含酸的酸度调节剂、2-20重量份的包含硅酸盐化合物的交联剂、0.1-14.3重量份的钒基点状腐蚀改进剂和0.5-25重量份的聚合物树脂。
[0082]
因此，表面处理层可以包含三价铬化合物、包含硅烷化合物的增粘剂、包含酸的酸度调节剂、包含硅酸盐化合物的交联剂、钒基点状腐蚀改进剂和聚合物树脂。
[0083]
表面处理层可以形成为使得三价铬化合物为约10-70mg/m2。优选可以形成为使得三价铬化合物为约30-60mg/m2。
[0084]
以三价铬化合物为基准，表面处理层满足约10-70mg/m2，从而可以获得有利于示出优异的物理性能的优点。
[0085]
所述表面处理层可以形成为约0.1-50μm，但并不受限于此。
[0086]
关于所述表面处理层(薄膜层)的物理性能和成分分析，图2是本发明的表面处理层的微细组织的照片，下表a和图3是本发明的表面处理层的eds成分分析结果。
[0087]
[表a]
[0088][0089][0090]
参考表a、图2和图3，通过观察表面处理层(薄膜层)的截面形状来分析构成表面处理层的成分。
[0091]
从这种分析结果可以确认，表面处理层中存在三价铬化合物、包含硅烷化合物的增粘剂、包含酸的酸度调节剂、包含硅酸盐化合物的交联剂、钒基点状腐蚀改进剂、聚合物树脂等。
[0092]
制造本发明的钢板的方法可以包括在钢板母材上形成镀锌层后将表面处理用组合物进行涂覆和干燥的步骤。
[0093]
涂覆表面处理用组合物的方法只要是通常进行的涂覆方法，则不受限制。
[0094]
例如，涂覆方法可以通过辊涂、棒涂、喷涂、浸渍、喷压、浸压中的任一种方法进行。
[0095]
在涂覆表面处理用组合物后，干燥只要是通常进行的条件，则不受限制。例如，干燥可以在约40-200℃下进行。
[0096]
利用本发明的表面处理用组合物的钢板在溶液稳定性评价基准中，
△
v＝(vl-vi)/vi
×
100(％)的情况下，
△
v小于20(％)或者目视观察时观察不到凝胶化现象。
[0097]
此外，所述钢板在平板耐蚀性评价基准中根据astm b117测量钢板的白锈产生率时，产生白锈的时间为144小时以上。
[0098]
例如，产生白锈的时间可以为144-300小时，并且可以为144-250小时、144-200小时。
[0099]
此外，所述钢板在加工部耐蚀性评价基准中不产生白锈或者即使产生白锈也非常微细地产生。
[0100]
此外，所述钢板在制管油侵蚀性评价基准中满足δe≤2。
[0101]
例如，可以满足0《δe≤2、0《δe≤1.5。
[0102][0103]
在式中，l*：亮度，a*：绿色(green)、红色(red)系统坐标，b*：黄色(yellow)、蓝色(blue)系统坐标(基于cie lab色彩空间)。
[0104]
此外，所述钢板在耐碱性评价基准中满足δe≤2。例如，可以满足0《δe≤2、0《δe≤1.5。
[0105]
此外，所述钢板在耐点状腐蚀性评价基准中表面的点状缺陷的数量为20个以下。例如，点状缺陷的数量可以为0-20个、0-15个、0-10个、0-7个、0-4个。
[0106]
此外，所述钢板在异物缺陷评价基准中摩擦后纱布的白度(δl＝l
之前(before)-l
之后(after)
)的情况下，满足δl≤2.5。例如，可以满足0《δl≤2.5、0《δl≤2.0、0《δl≤1.8、0《δl≤1.4。
[0107]
图1是发生点状腐蚀的高耐蚀性镀覆钢板(左)和用本发明的表面处理用组合物涂覆的高耐蚀性镀覆钢板(右)的照片。
[0108]
参考图1，可以确认本发明的表面处理的高耐蚀性镀覆钢板不产生点状腐蚀，也不发生异物缺陷。
[0109]
如上所述的钢板的表面处理用组合物和利用该组合物的钢板的具体的实施例如下。
[0110]
1.钢板的表面处理用组合物的制备
[0111]
实施例和比较例
[0112]
根据下表1和表2的组成比，首先，相对于100重量份的蒸馏水，加入作为酸度调节
剂的磷酸，并在约40℃下添加作为三价铬化合物的硝酸铬，然后搅拌约30分钟。
[0113]
通过相同的方法以30分钟的间隔添加作为增粘剂的缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(glycidoxypropyltrimethoxysilane)、作为交联剂的硅酸钾(potassium silicate)、作为点状腐蚀改进剂的偏钒酸铵、作为有机树脂的丙烯酸乳液(acrylic emulsion)的同时搅拌以制备表面处理用组合物。
[0114]
[表1]
[0115][0116]
[表2]
[0117][0118][0119]
2.物理性能的评价方法和结果
[0120]
为了制造试验用试片，利用上述制备的表面处理用组合物如下制造。
[0121]
将高耐蚀性热浸镀锌钢板(zn-al-mg)切割成7cm
×
15cm(横向
×
纵向)并脱脂后进行棒涂以制造试片，使得以cr为基准，薄膜附着量为约50mg/m2。
[0122]
1)溶液稳定性
[0123]
在通过上述方法制备涂覆组合物后，即刻分别测量初始粘度(vi)，在50℃的烘箱中储存120小时后再次冷却至25℃，然后测量在25℃下的最终粘度(vl)，然后代入以下数学式1。根据以下的评价基准评价其结果。
[0124]
[数学式1]
△
v＝(vl-vi)/vi
×
100(％)
[0125]
《溶液稳定性的评价基准》
[0126]
o：
△
v小于20(％)或目视观察时没有观察到凝胶化现象
[0127]
x：
△
v为20(％)以上或目视观察时观察到凝胶化现象
[0128]
2)平板耐蚀性
[0129]
根据astm b117中规定的方法，用三价铬表面处理组合物处理后测量随时间的钢板的白锈产生率。
[0130]
《平板耐蚀性评价基准》
[0131]
评价为，o：产生白锈的时间为144小时以上，δ：产生白锈的时间为96小时以上至小于144时间，x：产生白锈的时间小于96小时。
[0132]
3)加工部耐蚀性
[0133]
利用仪力信测试仪(erichsen tester)，将用三价铬表面处理组合物处理的钢板推高至6mm的高度，然后经过24小时时测量产生白锈的程度。
[0134]
《平板耐蚀性的评价基准》
[0135]
o：未产生白锈或者即使产生白锈也非常微细的情况，δ：在圆上产生微细的白锈且部分流出但没有流出圆外的情况，x：产生白锈并流出圆外的情况
[0136]
4)制管油的侵蚀性
[0137]
在常温下，将用三价铬表面处理组合物处理的钢板浸入制管油中并保持24小时后测量浸入前/浸入后的色差。制管油通过在10％的水中稀释国产buhmwoo bw wellmp-411来使用。
[0138]
《制管油侵蚀性的评价基准》
[0139]
o：δe≤2，δ：2《δe≤3，x：3《δe
[0140]
5)耐碱性
[0141]
在60℃下，将用三价铬表面处理组合物处理的钢板浸入碱性脱脂溶液中2分钟后水洗，吹气(air blowing)后测量前/后色差。
[0142]
碱性脱脂溶液使用daehan parkerizing的finecleaner l 4460a:20g/2.4l+l4460 b 12g/2.4l(ph＝12)。
[0143]
《耐碱性的评价基准》
[0144]
o：δe≤2，δ：2《δe≤4，x：4《δe
[0145]
6)耐点状腐蚀性
[0146]
使用喷雾器等在用三价铬表面处理组合物处理的钢板的表面上形成露珠，然后将两个钢板面对面包裹起来，然后加入恒温恒湿器中，将6小时的高温高湿(42度，95％)和6小时的低温低湿(15度，60％)进行8个循环(cycle)后统计表面的点状缺陷数量。
[0147]
为了统计腐蚀性点状缺陷的数量，钢板的扫描面积为100*50mm2，放大100倍，仅统计腐蚀性点状缺陷面积为29500μm2以上时的腐蚀性点状缺陷的数量。
[0148]
《耐点状腐蚀性的评价基准》
[0149]
o：点的数量≤20，δ：20《点的数量≤40，x：40《点的数量
[0150]
7)异物缺陷
[0151]
为了评价用三价铬表面处理组合物处理的钢板的异物缺陷，用白纱布覆盖表面积为约4cm2的探头，然后在探头上放置重量为10kg的配重，并往复摩擦100次，然后测量摩擦前后的纱布的白度(δl＝l
之前-l
之后
)值。
[0152]
此时，为了模拟高湿条件，为钢板和探头等创建湿度腔室，用加湿器等将湿度保持在95％以上，并进行摩擦评价。
[0153]
《异物缺陷的评价基准》
[0154]
o：δl≤2.5，δ：2.5《δl≤5，x：5《δl
[0155]
将测量所述制备的表面处理钢板的物理性能的结果记载于以下表3和表4中。
[0156]
[表3]
[0157][0158][0159]
[表4]
[0160][0161][0162]
如所述表3所示，可知根据本发明的实施例1至15的情况下，溶液稳定性、平板耐蚀性、加工部耐蚀性、制管油侵蚀性、耐碱性、耐点状腐蚀性非常优异，并且改善异物缺陷。
[0163]
但是，如表4所示，可知在比较例1的情况下，三价铬化合物的含量不足，屏障效应(barrier effect)带来的耐蚀性差，因此平板耐蚀性、加工部耐蚀性和耐点状腐蚀性不足。
[0164]
在比较例2的情况下，可知三价铬化合物的含量过多，因此发生异物缺陷。
[0165]
在比较例3的情况下，可知增粘剂的含量不足，并且平板耐蚀性、加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性不足，并且发生异物缺陷。
[0166]
在比较例4的情况下，可知增粘剂的含量过多，由于残留的未反应的硅烷，加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性不足。
[0167]
在比较例5的情况下，可知酸度调节剂的含量不足，溶液稳定性不足，因此即使进行涂覆，平板耐蚀性、加工部耐蚀性、制管油侵蚀性也不足。
[0168]
在比较例6的情况下，可知酸度调节剂的含量过多，因此加工部耐蚀性和耐点状腐蚀性不足。
[0169]
在比较例7的情况下，可知交联剂的含量不足，并且加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性不足，并且发生异物缺陷。
[0170]
在比较例8的情况下，可知交联剂的含量过多，由于未结合的硅酸盐，溶液稳定性不足，而且即使进行涂覆，平板耐蚀性、加工部耐蚀性、制管油侵蚀性、耐点状腐蚀性也不足。
[0171]
在比较例9的情况下，可知点状腐蚀改进剂的含量不足，因此耐点状腐蚀性不足。
[0172]
在比较例10的情况下，可知点状腐蚀改进剂的含量过高，因此溶液稳定性不足，即使进行涂覆，平板耐蚀性、加工部耐蚀性、制管油侵蚀性、耐点状腐蚀性也不足。
[0173]
在比较例11的情况下，可知有机树脂的含量不足，导致成膜不充分，因此加工部耐蚀性、制管油侵蚀性、耐碱性不足。
[0174]
在比较例12的情况下，可知由于有机树脂的含量过高而导致相对不足的三价铬化合物，平板耐蚀性、加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性不足。
[0175]
如上所述，参考例示的附图，对本发明进行说明，但本发明并不限定于本说明书中公开的实施例和附图，在本发明的技术思想的范围内，可以通过本领域技术人员进行各种变形是显而易见的。并且，上面在说明本发明的实施例的同时即使没有明确记载并说明根据本发明的构成的作用效果，也应认识到可通过相应构成预测的效果。

技术特征：
1.一种钢板的表面处理用组合物，其包含：三价铬化合物；包含硅烷化合物的增粘剂；包含酸的酸度调节剂；包含硅酸盐化合物的交联剂；钒基点状腐蚀改进剂；聚合物树脂；及溶剂。2.根据权利要求1所述的钢板的表面处理用组合物，其中，所述三价铬化合物包含硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、氟化铬和氯化铬中的一种以上。3.根据权利要求所述的钢板的表面处理用组合物，其中，所述包含硅烷化合物的增粘剂包含乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基环氧硅烷、乙烯基三环氧硅烷、3-氨基丙基三环氧硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基三甲基二甲氧基硅烷、n-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)乙二胺(aeaptms)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三环氧硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(2-氨基乙基-3-氨基丙基)甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基-3-氨基丙基)三甲氧基硅烷、二亚乙基三氨基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷和n-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种以上。4.根据权利要求1所述的钢板的表面处理用组合物，其中，所述包含酸的酸度调节剂包含磷酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸铵((nh4)2hpo4、(nh4)h2po4)、磷酸二氢钠(nah2po4)、磷酸氢二钠(na2hpo4)、植酸、乙醇酸、乳酸和乙酸中的一种以上。5.根据权利要求1所述的钢板的表面处理用组合物，其中，所述包含硅酸盐化合物的交联剂包含硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾、硅酸铝、聚硅酸锂、正硅酸四甲酯和正硅酸四乙酯中的一种以上。6.根据权利要求1所述的钢板的表面处理用组合物，其中，所述钒基点状腐蚀改进剂包含五氧化二钒(v2o5)、偏钒酸(hvo3)、偏钒酸铵、偏钒酸钾、偏钒酸钠、三氯氧化钒(vocl3)、三氧化二钒(v2o3)、二氧化钒(vo2)、硫酸氧钒(voso4)、草酸氧钒[vo(coo)2]、乙酰丙酮氧钒[vo(oc(ch3)＝chcoch3))2]、乙酰丙酮钒[v(oc(ch3)＝chcoch3))3]、三氯化钒(vcl3)、硫酸钒(vso4·
8h2o)、二氯化钒(vcl2)和一氧化钒(vo)中的一种以上。7.根据权利要求1所述的钢板的表面处理用组合物，其中，所述聚合物树脂包含阳离子型聚氨酯树脂、非离子型聚氨酯树脂、阳离子型丙烯酸树脂和非离子型丙烯酸树脂中的一种以上。8.根据权利要求1所述的钢板的表面处理用组合物，其中，相对于100重量份的溶剂，所述钢板的表面处理用组合物包含：0.5-17重量份的三价铬化合物、0.1-40重量份的包含硅烷化合物的增粘剂、0.5-11重量份的包含酸的酸度调节剂、2-20重量份的包含硅酸盐化合物的交联剂、0.1-14.3重量份的钒基点状腐蚀改进剂和0.5-25重量份的聚合物树脂。
9.一种钢板，其包括：钢板母材；镀锌层，其设置在所述钢板母材上；以及表面处理层，其设置在所述镀锌层上，其中，所述表面处理层包含：三价铬化合物、包含硅烷化合物的增粘剂、包含酸的酸度调节剂、包含硅酸盐化合物的交联剂、钒基点状腐蚀改进剂和聚合物树脂。

技术总结
本发明公开了一种表面处理用组合物及利用该组合物的钢板，所述表面处理用组合物赋予钢板平板耐蚀性、加工部耐蚀性、耐点状腐蚀性、耐黑变性、制管油侵蚀性、耐碱性，并且可以改善异物缺陷。根据本发明的钢板的表面处理用组合物包含：三价铬化合物；包含硅烷化合物的增粘剂；包含酸的酸度调节剂；包含硅酸盐化合物的交联剂；钒基点状腐蚀改进剂；聚合物树脂；及溶剂。剂。剂。


技术研发人员：崔昶熏 金钟国 宋昊哲
受保护的技术使用者：优尼科特种化学品有限公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2023/9/9