高耐候性彩色钢板及其制造方法技术

高耐候性彩色钢板，其特征是：在打磨钢板（１）上依次形成锌或锌合金镀层（２）及经过铬酸盐或非（ｎｏｎ）铬酸盐处理的前处理层（３），并使将涂布于上述前处理层（３）的聚酯类底漆（４）与无油变性聚酯树脂、聚异氰酸盐化合物产生反应，生成主树脂之后，再将主树脂与作为交联剂的三聚氰胺树脂与其它添加剂进行混合，形成包括涂布于上述聚酯类底漆（４）之上的聚酯面漆（５）在内的高耐候涂膜（１０）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在钢板表面形成高耐候性涂膜的彩色钢板及其制造方法，进一步而言，是涉及对锌或锌合金类的表面进行电镀或融熔电镀后，为防止其上层发生腐蚀及提高镀层与涂膜的相互附着性，而在进行涂布型铬酸盐或非铬酸盐处理之后，在其上层形成耐染污性、耐酸性、耐候性好的高耐候涂膜的彩色钢板及其制造方法。
技术介绍
当前，纵观将彩色予涂钢板用彩色钢板作为建筑外饰材料的建筑物，从结构上可分为高层建筑用高级建筑和低层用低级建筑。高层建筑由于需要长时间的耐久力，因此，主要采用使用了高耐候性氟素涂料的彩色钢板，而低层的低级建筑则主要使用涂布耐久性低的一般聚酯涂料RMP彩色钢板。但是，在因为大气污染导致臭氧层破坏而加速的紫外线照射的环境，尤其是日照量大，周围温度高的东南亚及赤道附近地区来说，这种低级型聚酯彩色钢板因其涂膜的颜色保存时间相对过短，会破坏建筑的外形美观，从而造成顾客的强烈不满，陆续发生要求重新施工的事件。尤其，主要用于屋顶材料的深青色、深绿色、红色等颜色，因其脱色程度严重而造成了诸多问题，而且，即便是目前正在流通的耐候性得到部分增强的耐候钢板(以下称“HDP钢板”)，也存在着深色耐候效果差的问题。不仅如此，就连以耐候性最好著称的氟素彩色钢板(以下简称“PVDF钢板”)也存在下面问题，即，因其价格昂贵和氟素特有的光透特性，在颜色上受到很多限制，从而无法满足消费者对明亮色彩的要求。
技术实现思路
本专利技术正是为解决上述问题而起意的，其目的在于提供具有高耐候性的彩色涂膜钢板(以下简称“WDP钢板”)，具备耐候性卓越、较之氟素钢板价格低廉、受颜色影响小、呈现出几乎等同的物性等特点。上述目的将通过高耐候性彩色钢板实现，其特点是在打磨钢板上依次形成锌或锌合金镀层及经过铬酸盐或非(non)铬酸盐处理的前处理层，并使将涂布于上述前处理层的聚酯类底漆与无油变性聚酯树脂、聚异氰酸盐化合物产生反应，生成主树脂之后，再将主树脂与作为交联剂的三聚氰胺树脂与其它添加剂进行混合，形成包括涂布于上述聚酯类底漆之上的聚酯面漆在内的高耐候涂膜。另外，本专利技术涉及的高耐候性彩色钢板制造方法主要包括两道工序其一是在60-120mpm的生产速度(line speed)下，利用辊式涂布方法，在电镀后的锌及锌合金镀层(2)上，将薄薄一层薄膜进行铬酸盐或非铬酸盐涂布处理之后，在60-140℃温度下将其干燥，进行形成20-80mg/m2前处理层(3)的铬酸盐或非铬酸盐处理的工序；其二是将由环氧变性或聚酯变性有色或透明着色底漆、以及有色或透明着色聚酯类面漆构成的高耐候性涂料进行辊式涂布之后，再以最高金属温度(PMT)190-240℃进行加热、干燥，最后形成底漆及双层面漆高耐候性涂膜层的工序。下面对本专利技术的其它特点及效果进行详细说明。本专利技术所涉及的高耐候性彩色钢板的制造方法如下在打磨钢板(1)上涂布电镀或融熔电镀的锌或锌合金镀层(2)，建议在5-25um厚度的镀层(2)上，以60-120mpm的生产速度(line speed)下，通过辊式涂布方式，进行铬酸盐或非铬酸盐处理，在其表面涂布一层薄膜，并在60-140℃温度下进行干燥，从而形成20-80mg/m2的前处理层(3)，再在其上形成包括聚酯类底漆(4)及聚酯面漆(5)在内的高耐候性涂膜(10)。该聚酯类底漆(4)形成的干燥涂膜的厚度(D.F.T)为4-7um，建议5um，聚酯面漆(5)形成干燥涂膜的厚度(D.F.T)建议为15-22um。当干燥涂膜的厚度在15um之下时，耐候性就会降低，而当干燥涂膜的厚度为22um以上时，则不利于其经济性，因此，建议通过辊式涂布，形成18-20um的厚度之后，在烘箱中以最高金属温度(PMTpeak metal temperature)190-240℃加热经辊式涂布的钢板，将其干燥。此时，电镀钢板上涂布的高耐候性彩色予涂钢板(PCM)涂料以聚酯树脂为基础，该聚酯树脂的特点是一方面提高了树脂固有的玻璃转换温度(Tg)，使之具备良好的耐候性及耐腐蚀性，另一方面则解决了其相对薄弱之处，即涂料流动性不足的问题，从而使之在进行涂布作业时具备良好的触变性及柔软性。同时选择三聚氰胺树脂作为具备耐污染性、耐溶剂性、及具有涂膜硬度的硬化树脂，将其与作为主树脂的聚酯进行交联结合，从而极大地提高了耐候性能。另外，使涂膜具有细密的结构，从根本上杜绝了外部环境中的污染物质渗透到涂膜内部，提高了耐腐蚀性及针对酸性雨的耐酸性。换句话说，即在具备了高耐候性的同时，使之具备了针对污染因素的耐污染性、耐腐蚀性及耐酸性。与此相关的上述涂料规格(FORMULA)一般设定如下。首先，构成聚酯面漆(5)的面料粘合剂作为涂料组成物中的基本树脂，采用具有羟基(Hydroxy Group)的无油变性聚酯的变形树脂，建议采用经无油变性聚酯高分子树脂和通常所指的无硫变形聚异氰酸盐化合物反应制成的树脂。上述聚异氰酸盐的作用是在聚酯的主链上与被置换成旁支的OH基进行部分反应(结合聚氨酯)，完善树脂本身的耐候性、耐紫外线性、耐腐蚀性等物性。可使用的异氰酸盐化合物包括，二环己基甲烷-二异氰酸酯(HMDIHexamethylene Diisocyanate)、二异氰酸异佛尔酮(IPDIisophorone Diisocyanate)、二甲苯二异氰酸酯(XyleneDiisocyanate)、2，4，6-三异氰酸甲苯酯(triisocyanatetoluene)及性质与其相似的化合物。商业上可购买的包括作为二环己基甲烷-二异氰酸酯(HMDI)成分的BAYER公司生产的BL317523、以及DEDMODUR 1产品，IPDI类型包括LYONDELL CHEMICAL公司生产的LUXATE IM产品。当作为主树脂的聚酯树脂数值平均分子量为1,000到8,000，玻璃转换温度(Tg)为摄氏-5度到45度，OH值为15到150时，涂膜的柔软性、涂膜硬度、耐溶剂性、耐污染性等均可获得最佳的物性。此时，对上述数值的评估方法是测量玻璃转换温度(Tg)采用示差热分析法(Differential Thermal Analysis；DTA)，测量数值平均分子量采用凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography；GPC)。本专利技术中所涉及的上述油变性聚酯可通过多盐基酸与多价醇的反应生成，上述多盐基酸可以使用脂环族烃、苯酐、间苯二酸、对苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、富马酸、顺丁烯二酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐及其衍生物。但是，当过量使用类似间苯二酸那样双重结合的单体时，所形成的涂膜会发生耐候性不良的现象，因此，建议适量混合使用类似脂环族烃(alicycle acid)等没有苯环的线形结构酸。建议使用1，4-环乙烷乙二酸(CHDACyclo hexane dicarboxylic acid)、环乙烷邻二甲酸酐(HHPAHexa hydro phthalicanhydride)、及乙烷基邻二甲酸酐(MHHPAethylhexahydrophthalicAnhydride)等。另外，上述多价醇可以采用乙二醇、丙二醇、二乙二醇、正丁二醇、新戊二醇、3-甲基丙二醇、1，4-己二醇及1，6-己二醇等。当过量使用EG(ethylene glycol本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔章鉉，田聖秀，李元榮，安聖權，
申请(专利权)人：联合铁钢工业株式会社，
类型：发明
国别省市：