预涂金属板用基底处理剂、涂布有该处理剂的涂装基底处理金属板、及使用该处理剂的涂膜加工粘附性优良的预涂金属板制造技术

本发明专利技术提供一种预涂金属板用基底处理剂，其在水中含有作为固体成分的丹宁或丹宁酸、硅烷偶联剂和微粒二氧化硅、以及粒径为50～150nm、玻璃化转变温度Tg为0～30℃、且羟值为5～13的聚酯树脂，处理剂的pH为2.0～6.5。本发明专利技术提供一种在预涂金属板生产的长期的恒定状态下的实际操作中不会发生沉淀、并且稳定的预涂金属板用基底处理剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不含有被视为有毒的铬的预涂金属板用基底处理剂、涂布有该处理剂的涂装基底处理金属板、及使用该处理剂的涂膜加工粘附性优良的预涂金属板。
技术介绍
特别是在家电、建材、汽车等产业领域，取代加工后进行涂装的以往的后涂装制品，使用用经过着色的有机皮膜预先被覆的预涂金属板，不需要涂装而只通过加工来制造制品的技术在普及。预涂金属板是在实施了基底处理的金属板及镀覆金属板上被覆有机皮膜而成的，具有美观，并具有加工性，且具有耐腐蚀性良好的特性。例如，在专利文献1中， 公开了通过规定皮膜的结构得到加工性和耐污染性、硬度优良的预涂钢板的技术。在专利文献2中，公开了通过采用特定的铬酸盐处理液改善了端面耐腐蚀性的预涂钢板。这些预涂钢板的目的是，通过铬酸盐处理、有机皮膜的复合效果，具有耐腐蚀性、 加工性、涂料粘附性，通过省略加工后涂装而提高生产率并改善品质。但是，因有从铬酸盐处理皮膜及含有铬系防锈颜料的有机皮膜溶出的可能性的6价铬的毒性问题，对无铬防锈处理、无铬有机皮膜期望高涨。作为取代铬酸盐处理的非铬系防锈处理方法，在专利文献3 中公开了利用含有硫脲和丹宁或丹宁酸的水溶液的处理技术，但在采用该防锈处理方法制作预涂金属板时，如果用于加工形状严格的家电用途、汽车用途等，则有加工部的涂膜粘附性大大劣化的问题。在专利文献4中公开了通过用含有丹宁酸和硅烷偶联剂的水溶液进行表面处理，提高耐白锈性及涂料粘附性的技术，但即使采用该方法也不能确保预涂金属板所要求的加工粘附性。专利文献5中公开了同时含有丹宁或丹宁酸、硅烷偶联剂及微粒二氧化硅的预涂金属板的基底处理剂，该基底处理剂现在已作为满足加工粘附性的处理剂供于实用。在该专利文献中，还记载了除含有上述必须成分以外还含有聚酯树脂成分的处理剂，说明聚酯树脂的添加有助于提高预涂金属板的加工粘附性。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平8-168723号公报专利文献2 日本特开平3-100180号公报专利文献3 日本特开昭53-9238号公报专利文献4 日本特开昭59-116381号公报专利文献5 日本特开2001-89868号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题以提高预涂金属板的涂膜加工粘附性为目标，本申请专利技术人等将除了专利文献5 的必须成分(丹宁或丹宁酸、硅烷偶联剂及微粒二氧化硅)以外还含有聚酯树脂的处理剂供于预涂金属板生产的实际操作，结果在恒定状态下的长期的使用中，遇到处理剂中发生沉淀的问题。如果在恒定状态下处理剂中发生沉淀，则操作上产生种种问题。首先，辊涂布器将堆积在涂料盘中的沉淀物与处理剂一同捞起并涂布在金属板上，或因喷涂混入有沉淀物的处理剂，而使固体物质成为异物附着在金属板上，造成外观不良(商品价值严重受损)。此夕卜，因粘着性的沉淀物附着在辊涂布器表面，或发生喷雾器的堵塞，而需要频繁进行辊交换或喷雾器的维护，使操作性显著降低。而且，在沉淀严重的情况下，“上清”液(实际的处理剂)的构成成分比率与原来的处理剂的比率发生较大变化，以至不能表现出作为处理剂的本来的性能的情况。本专利技术的目的在于，提供一种能够解决上述现有技术中的问题的预涂金属板用基底处理剂。本专利技术的另一目的在于提供一种稳定的预涂金属板用基底处理剂，该处理剂除了丹宁或丹宁酸、硅烷偶联剂及微粒二氧化硅以外，还含有有助于提高预涂金属板的加工粘附性的聚酯树脂，在预涂金属板生产的长期的恒定状态下的实际操作中不发生沉淀。本专利技术的又一目的在于，提供一种涂布有上述处理剂的涂装基底处理金属板、及使用该涂装基底处理金属板的涂膜加工粘附性优良的预涂金属板。用于解决问题的手段本申请专利技术人进行了锐意研究和探讨，结果发现在水中组合特定的固体成分和具有特定的粒径、玻璃化转变温度(Tg)及羟值(也称为羟基值)的聚酯树脂来构成处理齐U，而且将该处理剂设定在特定的PH范围，对于解决上述课题是非常有效的。本专利技术是基于上述见识而完成的，更详细而言如下一种预涂金属板用基底处理剂，其特征在于，在水中含有作为固体成分的丹宁或丹宁酸、硅烷偶联剂和微粒二氧化硅、以及粒径为50 150nm、玻璃化转变温度(Tg)为0 30°C、且羟值为5 13的聚酯树脂，处理剂的pH为2. 0 6. 5。在本专利技术中，关于得到上述的优良效果的理由，根据本专利技术人的见识，推断如下。S卩，将除了丹宁或丹宁酸、硅烷偶联剂及微粒二氧化硅以外还含有经说明为有助于提高预涂金属板的加工粘附性的聚酯树脂的、专利文献5中记载的处理剂供于预涂金属板生产的实际操作后，面临在长期的恒定状态下的使用中在处理剂中发生沉淀的问题，本申请专利技术人等进行了反复的锐意研究和探讨，得到以下的见识。在预涂金属板的制造时，在连续生产线中使用基底处理剂时，一般使处理剂循环， 通过辊涂布器或喷雾器将其涂布在金属板上。上述现有技术(专利文献幻的处理剂显示 PH为4左右的酸性，因而如果操作经过长时间，例如在涂布在镀锌钢板上时，锌从金属板表面一点一点地溶出，循环着的处理剂中的锌浓度逐渐上升。此外，金属板通常在经过脱脂、 水洗、热风干燥工序后立即进入基底处理剂的涂布工序，因而进入涂布工序时的金属板的温度一般较高，处理液剂的温度缓慢上升。处理剂以一定的速度被涂布及消耗在金属板上， 与此相抵的量的新处理剂被供给到循环系统，因而在它们达到平衡时，处理剂中的金属的污染浓度或温度为恒定值。虽也取决于操作条件，但在恒定状态下，温度一般最大为40°C，金属污染(为锌时)的浓度一般最大为lOOppm。基于上述见识，本专利技术人发现要实现在使用含有聚酯树脂的处理剂时不产生沉淀，在上述的恒定状态程度的金属污染或上升了的温度下不发生沉淀、处理剂稳定极为重要。此外，在上述的长时间的操作中，锌变成离子而溶解于处理剂。锌的离子化消耗处理剂中的氢离子，因而有伴随着锌离子浓度的上升，处理剂的PH缓慢上升的倾向。如果pH 的值超过规定值，如后述成为产生沉淀，对操作稳定性施加不良影响的原因之一，因而必须是PH不容易变动的处理剂。即，本专利技术人还发现要在使用含有聚酯树脂的处理剂时不产生沉淀，在上述的恒定状态程度的金属污染中PH的变动足够小是重要的。本专利技术人认为，含有聚酯的处理剂中的沉淀是因为在金属污染的存在下随着达到高温，处理剂中的硅烷偶联剂或丹宁酸等具有配位能的构成成分与从金属板溶出的金属离子反应，在处理剂中难以稳定地存在，与聚酯树脂一同沉淀。可是，随着研究的进行，本专利技术人发现沉淀的发生容易度根据聚酯树脂的种类不同而具有差别。关于上述沉淀的发生容易度根据聚酯树脂的种类不同而出现差别的原因，对于处理剂中的沉淀发生的机理，基于上述的各见识的组合，本专利技术人推断如下。硅烷偶联剂及丹宁酸是反应性高的化合物，因而在处理剂中它们的一部分发生反应，成为溶解性差的反应产物，反应产物汇合成为凝聚物并沉淀。在处理剂中存在溶出的Si 离子的情况下，ai离子和上述反应产物反应，向进一步失去反应产物的电荷的方向发展，因而溶解度进一步降低，助长沉淀的发生。可是，如果在该体系中存在特定的聚酯树脂，则该反应产物通过疏水性相互作用吸附在聚酯树脂乳液的疏水性部分，防止反应产物之间汇合凝聚，因而可抑制沉淀。本专利技术人推断利用聚酯树脂抑制沉淀的效果的程度依赖于反应产物与聚酯树脂溶合的良好度(通过疏水性相互作用的吸附容易本文档来自技高网...

【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：古川博康，植田浩平，高桥彰，野村广正，木全芳夫，木下康弘，水野贤辅，小西知义，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，日本帕卡濑精株式会社，
类型：发明
国别省市：