焊接性、耐劃傷性以及耐蝕性優(yōu)良的表面處理鋼板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物以及包含該樹脂組合物的表面處理鋼板。本發(fā)明的表面處理鋼板在素材鋼板上形成包含具有屬于特定范圍的長軸平均粒徑的金屬粉末的下涂層，并在所述下涂層上形成包含自由基化合物且優(yōu)選包含紫外線固化型涂料組合物的固化物的上涂層，據(jù)此不僅使外觀和耐劃傷性優(yōu)良，而且還可以確保優(yōu)良的耐蝕性和焊接性。并且，本發(fā)明的表面處理鋼板由于具有優(yōu)良的外觀、耐劃傷性、耐蝕性以及焊接性而可以作為建材用素材而得到有益的應(yīng)用。
【專利說明】焊接性、耐劃傷性以及耐蝕性優(yōu)良的表面處理鋼板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接性、耐劃傷性以及耐蝕性優(yōu)良的表面處理鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的可焊接的表面處理鋼板為涂覆含有金屬粉末的有機溶劑型樹脂而制造的鋼板，為了確保與鋼板之間的附著力和耐蝕性，必須要進行水性無鉻(Cr-free)處理。形成于鋼板上的無鉻涂層的涂層厚度薄到不足I μ m，然而為了確保耐蝕性而不能包含金屬粉末、導電性陶瓷或石墨烯等導電性顏料，因此存在焊接性大為降低的問題。
[0003]另外，提高了表面處理層的導電性的電磁波屏蔽用表面處理鋼板是通過將含有金屬粉末的水性涂料組合物涂覆于鋼板上而制造。含有所述金屬粉末的水性涂料組合物的與鋼板之間的附著力雖然良好，然而耐蝕性弱，因此難以作為需要高度的耐蝕性的建材用鋼板加以利用。
[0004]涂覆有紫外線(UV)固化型涂料組合物的表面處理鋼板雖然具有優(yōu)良的外觀和耐劃傷性，然而鋼板的表面形成較厚的表面處理層，因此難以進行焊接。尤其，紫外線固化型涂料組合物是通過照射紫外線而進行固化反應(yīng)，因此在所述紫外線固化型涂料組合物中無法使用不透明的金屬粉末或顏料。
[0005]因此，為了將涂覆有具備優(yōu)良的外觀和耐劃傷性的紫外線固化型涂料組合物的表面處理鋼板應(yīng)用于建材領(lǐng)域，需要開發(fā)出一種可提高與鋼板之間的涂層附著力并能確保耐蝕性的同時具有良好的 焊接性的表面處理鋼板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種焊接性、耐劃傷性以及耐蝕性優(yōu)良的表面處理鋼板及其制造方法。
[0008]技術(shù)方案
[0009]作為用于解決如上所述的技術(shù)問題的一種方案，本發(fā)明提供一種紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，包括主劑樹脂和金屬粉末，且滿足如下通式I的條件:
[0010][通式I]
[0011]Tb/3 ≤ Dl
[0012]在所述通式I中，Dl表示所述金屬粉末的長軸平均粒徑，Tb表示所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物所形成的下涂的厚度。
[0013]作為用于解決如上所述的技術(shù)問題的另一種方案，本發(fā)明提供一種表面處理鋼板，包括素材鋼板；下涂層，包括主劑樹脂和金屬粉末，并包含滿足如下通式I的條件的下涂層形成用樹脂組合物的固化物，且形成于所述素材鋼板的一個表面或兩個表面；上涂層，形成于所述下涂層上，并包含自由基化合物，
[0014][通式I][0015]Tb/3 ^ Dl
[0016]在所述通式I中，Dl表示所述金屬粉末的長軸平均粒徑，Tb表示所述下涂層形成用樹脂組合物的固化物所形成的下涂層的厚度。
[0017]有益效果
[0018]本發(fā)明在素材鋼板上形成包含具有特定范圍的長軸平均粒徑的金屬粉末的下涂層，并在所述下涂層上形成包含紫外線固化型涂料組合物的固化物的上涂層，從而可以提供一種不僅是外觀和耐劃傷性優(yōu)良而且還可以確保良好的耐蝕性和焊接性的表面處理鋼板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1和圖2為表示根據(jù)本發(fā)明的具體例的表面處理鋼板的剖面圖。
[0020]符號說明:
[0021]10、20:表面處理鋼板 11:素材鋼板
[0022]12:下涂層13:上涂層
[0023]14:金屬粉末
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的最佳實施方式
[0025]本發(fā)明涉及一種包含主劑樹脂(base resin)和金屬粉末并滿足如下通式I的條件的紫外線(UV)涂覆層的下涂用樹脂組合物。
[0026][通式I]
[0027]Tb/3 ( Dl
[0028]在上述通式I中，Dl表示所述金屬粉末的長軸的平均粒徑，Tb表示所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物所形成的下涂的厚度。
[0029]以下，具體說明本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物。
[0030]本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物包括主劑樹脂和金屬粉末，并滿足所述通式I的條件。即，在本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物中，考慮使用所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物制造的下涂的厚度Tb而將金屬粉末的長軸的平均粒徑Dl調(diào)節(jié)為Tb/3以上，優(yōu)選地，可以調(diào)節(jié)為Tb/2以上，更為優(yōu)選地，可以調(diào)節(jié)為Tb以上。
[0031]具體而言，例如在要使用本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物而在素材鋼板的表面上形成具有I μ m至10 μ m厚度Tb的下涂層時，考慮所述Tb值，本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物中包含的金屬粉末的長軸平均粒徑Dl可以是1/3 μ m以上至10/3 μ m 以上。
[0032]在本發(fā)明中用于測定所述金屬粉末的長軸平均粒徑的方法并不特別受限，可以不加限制地采用本領(lǐng)域中通常使用的裝置，例如可以使用粒徑分析儀(particle sizeanalyzer)進行測定。
[0033]在本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物中，如果所述金屬粉末的長軸平均粒徑Dl不足Tb/3，則在加工涂覆有紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的表面處理鋼板時，可能發(fā)生粉化(powdering)或者下涂層的導電性降低而使焊接性變差。[0034]并且，所述金屬粉末的長軸平均粒徑Dl的上限并不特別受限，例如可以是5Tb以下，優(yōu)選地，可以是4Tb以下，更為優(yōu)選地，可以是3Tb以下，最為優(yōu)選地，可以是2Tb以下。如果所述金屬粉末的長軸平均粒徑Dl超過3Tb，則可能使金屬粉末從本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物固化而形成的下涂層脫落。
[0035]本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物可包含主劑樹脂，所述主劑樹脂可以起到使金屬粉末得以穩(wěn)定地結(jié)合并構(gòu)成用于確保耐蝕性和加工性等主要物性的下涂層的主要樹脂作用。
[0036]在本發(fā)明的組合物中，所述主劑樹脂的種類并不特別受限，只要是可以確保耐蝕性和加工性等主要物性的樹脂就可以采用任何樹脂，然而優(yōu)選地，可以是從由聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、苯氧基樹脂、酯樹脂、丙烯酸樹脂、烯烴樹脂構(gòu)成的組中選擇的一種以上，更為優(yōu)選地，可以是聚氨酯樹脂，最為優(yōu)選地，可以是水溶性聚氨酯樹脂。所述水溶性聚氨酯樹脂例如可以是二異氰酸酯(diisocyanate)、多元醇與二元胺共聚的形態(tài)，然而并不局限于此。所述二異氰酸酯、多元醇以及二元胺的具體種類并不特別受限，本領(lǐng)域中普遍公知的化合物均可使用。
[0037]在本發(fā)明中使用的術(shù)語“體積份”表示體積比率。
[0038]在本發(fā)明的組合物中，相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，可包含20體積份至90體積份的所述主劑樹脂，優(yōu)選地，可包含30體積份至80體積份的所述主劑樹脂。如果所述主劑樹脂的含量不足20體積份，則由于主劑樹脂的含量過低而無法穩(wěn)定地分散金屬粉末，并且在確保耐蝕性和加工性等主要物性的方面帶來困難，而如果超過90體積份，則由于包含固化劑的添加劑的含量過低而可能降低固化力。
[0039]本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物可包含金屬粉末，所述金屬粉末可以起到提高下涂層的導電性的作用。
[0040]在本發(fā)明的組合物中，所述金屬粉末的種類并不特別受限，可以使用本領(lǐng)域中普遍通用的金屬，優(yōu)選地，可以使用從由導電性優(yōu)良的Al、N1、Co、Mn、Fe、T1、Cu、Zn、Sn以及Fe2P構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
[0041]在本發(fā)明的組合物中，相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，可包含I體積份至30體積份的所述金屬粉末，優(yōu)選地，可包含5體積份至20體積份的所述金屬粉末。如果所述金屬粉末的含量不足I體積份，則在進行需要瞬間產(chǎn)生很大電流的電阻焊時不能提供充分的導電性，從而可能無法焊接，而如果超過30體積份，則在加工涂覆的鋼板時可能使涂層剝落，或者使金屬粉末脫落后固著于模具而導致連續(xù)成型作業(yè)中成型的部件的外形并不美觀，并由于涂層剝落的部分或者劃破的部分的耐蝕性急劇降低而容易發(fā)生腐蝕。
[0042]而且，雖然所述金屬粉末的形狀并不特別受限，然而可以優(yōu)選球形或板狀形態(tài)。
[0043]在本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物中，相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，還可以包含I體積份至30體積份的添加劑。
[0044]本發(fā)明的紫 外線涂覆層的下涂用樹脂組合物中可以使用的添加劑可以是從由固化劑、貯存穩(wěn)定劑、硅烷偶聯(lián)劑、填充劑及這些的混合物構(gòu)成的組中選擇的一種以上，然而并不局限于此。
[0045]所述固化劑可以起到交聯(lián)所述主劑樹脂而賦予凝聚力的作用。作為所述固化劑的種類可以列舉從由胺類化合物、環(huán)氧類化合物、三聚氰胺類化合物、封閉型異氰酸酯類化合物構(gòu)成的組中選擇的一種以上，然而并不局限于此。
[0046]作為所述胺類化合物之例可以列舉四甲基胍(Tetramethylguanidine)、咪唑(Imidazole)或者其衍生物、羧酸酰肼(Carboxylic acid hydrazide)類、叔胺、芳香胺、月旨肪胺、雙氰胺(Dicyandiamide)或者其衍生物等；作為所述環(huán)氧類化合物之例可以列舉乙二醇二縮水甘油醚(Ethylene glycol diglycidyl ether)、三縮水甘油醚(Triglycidylether)、三輕甲基丙烷三縮水甘油醚(Trimethylolpropane triglycidyl ether)、N, N, N’，N’ -四縮水甘油基乙二胺(tetra glycidyl ethylene diamine)或者甘油二縮水甘油醚(glycerin diglycidyl ether)等；作為所述三聚氰胺類化合物之例可以列舉六甲氧基甲基三聚氰胺(Hexa Methoxy methylmelamine)、六乙氧基甲基三聚氰胺(HexaEthoxy methylmelamine)、六丙氧基甲基三聚氰胺(Hexa Propoxy methylmelamine) >六丁氧基甲基三聚氰胺(Hexa Butoxy methylmelamine)、六戍氧基甲基三聚氰胺(HexaPentyloxy methylmelamine)、六己氧基甲基三聚氰胺(Hexa Hexyloxy methylmelamine)或者cymel325 (Cytec公司制)系列；作為所述封閉型異氰酸酯類化合物之例可以列舉甲基乙基 keoxime、丙二酸二乙酯(dietyl malonate)或者 3，5_ 二甲基吡唑(3, 5-dimethylpyrazole)等用封閉劑封閉化的甲苯二異氰酸酯(Toluene diisocyanate)、二甲苯二異氰酸酯(xylene diisocyanate)、二苯基甲燒二異氰酸酯(Diphenyl methanediisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene diisocyanate)、硼異二異氰酸酯(iso boron diisocyanate) > 四甲基二甲苯二異氰酸酯(Tetramethyl xylenediisocyanate)或者萘二異氰酸酯(Naphthalene diisocyanate)等，然而并不局限于此。[0047]所述貯存穩(wěn)定劑可提高本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的貯存性。作為所述貯存穩(wěn)定劑的種類可以列舉酚類抗氧化劑或者胺類抗氧化劑等，然而并不局限于此。
[0048]作為所述酚類抗氧化劑之例可以列舉烷化單酚、烷硫基甲基苯酚(Alkylthiomethylphenol)、對苯二酹(hydroquinone)、燒化對苯二酹、生育酹(tocopherol)、輕化的硫代二苯醚(thiodiphenyl ether)、亞烷基雙酌.(Alkylidene bisphenol)、0_芐基化合物、N-芐基化合物、S-芐基化合物、羥芐化的丙二酸酯(malonate)、芳香族羥芐化合物或者三嗪(Triazine)類化合物；而作為所述胺類抗氧化劑之例可以列舉芳基胺(arylamine)、二芳基胺、聚芳基胺、?；被锦?Acyl amino phenol)、草酰胺(Oxamide)、金屬鈍化劑、亞磷酸酯(phosphite)、膦酸酯(phosphonates)、芐基膦酸酯、抗壞血酸(Ascorbic acid)、輕胺、硝酸靈(nitron)、增效劑(thiosynergist)或者吲哚酮(indolinone)等,然而并不局限于此。
[0049]所述硅烷偶聯(lián)劑可在紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物所形成的下涂內(nèi)提高金屬粉末與主劑樹脂之間的密著性，或者可以提高鋼板表面與主劑樹脂之間的密著性。
[0050]將所述硅烷偶聯(lián)劑預先處理到金屬粉末之后，將用硅烷偶聯(lián)劑處理過的金屬粉末與主劑樹脂等進行混合，或者可以將主劑樹脂等與硅烷偶聯(lián)劑預先混合之后，在所述混合物中分散金屬粉末。
[0051]在將硅烷偶聯(lián)劑與主劑樹脂等預先混合之后在所述混合物中分散金屬粉末的情況下，相對于100重量份的主劑樹脂，可包含0.1重量份至10重量份的所述硅烷偶聯(lián)劑。如果所述硅烷偶聯(lián)劑的含量不足0.1重量份，則添加效果微乎其微而可能使金屬粉末與主劑樹脂之間的密著性降低，而如果超過10重量份，則硅烷偶聯(lián)劑在本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物內(nèi)的分散不均勻而可能使耐蝕性降低。
[0052]作為所述硅烷偶聯(lián)劑之例可以列舉甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(Methacryloxypropyl trimethoxysilane)、Y -氯丙基甲氧基硅烷(Gamma-Ch1ropropylmethoxysilane)、乙烯基三乙氧基硅烷(Vinyl triethoxysilane)、三乙烯基(β-甲氧基乙氧基)硅烷(vinyl tris silane)、乙烯基三乙酰氧基硅烷(Vinyl triacetoxy si lane) >Y -環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(Gamma-Glycidoxy propyltri methoxy silane)、Y_環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷(Gamma-Glycidoxy propyltri ethoxy silane)、β-(3，4_ 環(huán)氧環(huán)己基)-Y -氨丙基三甲氧基硅烷或者這些物質(zhì)的混合物等，然而并不局限于此。
[0053]而且，本發(fā)明涉及一種表面處理鋼板，包括:素材鋼板；下涂層，包含主劑樹脂和金屬粉末，并包含滿足如下通式I的條件的下涂層形成用樹脂組合物的固化物，且形成于所述素材鋼板的一個表面或者兩個表面；上涂層，形成于所述下涂層上，且包含自由基化合物(radical compound)。
[0054][通式I]
[0055]Tb/3 ( Dl
[0056]在所述通式I中，Dl表示所述金屬粉末的長軸平均粒徑，Tb表示由所述下涂層形成用樹脂組合物的固化物所形成的下涂層的厚度。
[0057]所附的圖1和 圖2為表示根據(jù)本發(fā)明的一個具體例的表面處理鋼板的剖面圖。
[0058]如附圖1所示，本發(fā)明的表面處理鋼板10可以是如下結(jié)構(gòu)——包括:素材鋼板11 ；下涂層12，形成于所述素材鋼板11的一個表面，且包含金屬粉末14 ;上涂層13，形成于所述下涂層12上。如圖2所示，本發(fā)明的表面處理鋼板20還可以是如下結(jié)構(gòu)一包括:素材鋼板11 ;兩個下涂層12，形成于素材鋼板11的兩個表面，且含有金屬粉末14 ;兩個上涂層13，形成于所述下涂層12上。
[0059]在本發(fā)明的表面處理鋼板中，所述素材鋼板的種類并不特別受限，優(yōu)選地，可以列舉從由冷軋鋼板；鍍鋅鋼板；鋅系電鍍鋼板；熔融鋅鍍覆鋼板；鍍鋁鋼板；鍍層中含有鈷、鑰、鎢、鎳、鈦、鋁、錳、鐵、鎂、錫、銅或者這些的混合物的鍍覆鋼板；添加了硅、銅、鎂、鐵、錳、鈦、鋅或者這些的混合物的鋁合金板；涂布有磷酸鹽的鍍鋅鋼板；以及熱軋鋼板構(gòu)成的組中選擇的一種以上，然而并不局限于此。
[0060]鋼板的厚度并不特別受限而可以根據(jù)使用鋼板的目的以及用途而恰當?shù)剡x擇。根據(jù)厚度將鋼板分為超過6mm的厚板、Imm至6mm的中板、以及不足Imm的薄板,在本發(fā)明中可根據(jù)應(yīng)用的用途而恰當?shù)剡x用。
[0061]在本發(fā)明的表面處理鋼板中，形成于所述素材鋼板的一個表面或兩個表面的下涂層包含主劑樹脂和金屬粉末，且可以包含滿足所述通式I的條件的下涂層形成用樹脂組合物的固化物。由于所述下涂層包含具有滿足所述通式I的條件的長軸平均粒徑的金屬粉末，因此可以提高下涂層的導電性，據(jù)此可以賦予優(yōu)良的焊接性。關(guān)于所述下涂層形成用樹脂組合物的具體內(nèi)容與前述的關(guān)于紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的內(nèi)容相同，因此省略相關(guān)的說明。
[0062]在本發(fā)明的表面處理鋼板中，所述下涂層的厚度并不特別受限，然而可以優(yōu)選10 μ m以下,進而優(yōu)選I μ m至10 μ m,更優(yōu)選I μ m至5 μ m。如果所述下涂層的厚度超過
10μ m,則即使下涂層中含有具備導電性的金屬粉末，導電性也會下降而使焊接性變差，而且在所述下涂層上額外形成含有紫外線固化型涂料組合物的固化物的上涂層時，焊接性可能無法顯現(xiàn)。
[0063]在本發(fā)明的表面處理鋼板中，形成于所述下涂層上的上涂層可包含自由基化合物，優(yōu)選地，可包括含有低聚物、光聚合性單體以及光引發(fā)劑的紫外線固化型涂料組合物的固化物。
[0064]由于所述紫外線固化型涂料組合物包含低聚物、光聚合性單體以及光引發(fā)劑，因此可確保優(yōu)良的外觀、耐劃傷性以及耐蝕性。
[0065]在本發(fā)明中使用的術(shù)語“重量份”表示重量比率。
[0066]在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，相對于100重量份的紫外線固化型涂料組合物，可包含10重量份至80重量份的所述低聚物,優(yōu)選地,可包含30重量份至70重量份的所述低聚物。如果所述低聚物的含量不足10重量份，則可能隨著光聚合反應(yīng)迅速進行而使交聯(lián)密度上升而導致涂層的脆性增加，而如果超過80重量份，則由于光聚合反應(yīng)速度降低而難以調(diào)解交聯(lián)密度，并可能為了固化涂層而需要較大的紫外線照射量，或者可能使紫外線照射時間長久化。
[0067]并且，在本發(fā)明的紫外線固化用涂料組合物中，雖然所述低聚物的種類并不特別受限，然而優(yōu)選地，可以列舉從由聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯構(gòu)成的組中選擇的一種以上的丙烯酸類低聚物。
[0068]而且，在本發(fā)明中所述低聚物的重量平均分子量并不特別受限，例如可以是1000至5000，優(yōu)選地，可以是1000至3000。
[0069]在本說明書中重量平均分子量表示用凝膠滲透色譜(GPC:gel permeationchromatography)測定的聚苯乙烯換算數(shù)值。
[0070]在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，相對于100重量份的紫外線固化型涂料組合物，可包含10重量份至80重量份的所述光聚合性單體，優(yōu)選地，可包含30重量份至70重量份的所述光聚合性單體。如果所述光聚合性單體的含量不足10重量份，則光聚合反應(yīng)速度降低而難以調(diào)解交聯(lián)密度，并可能需要較多的用于固化涂層的紫外線照射量，或者可能使紫外線照射時間長久化，而如果超過80重量份，則隨著光聚合反應(yīng)的快速進行而使交聯(lián)密度增加，從而有涂層的脆性增加的可能性。
[0071]而且，在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，所述光聚合性單體的種類并不特別受限，然而可以優(yōu)選為單官能或多官能丙烯酸酯類單體。所述多官能丙烯酸酯類單體是指分子中具有兩個以上的丙烯酸酯殘基的光聚合性丙烯酸酯類單體。
[0072]所述單官能丙烯酸酯類單體的種類并不特別受限，例如可以列舉甲基丙烯酸(甲)酯、乙基丙烯酸(甲)酯、η-丙基丙烯酸(甲)酯、異丙基丙烯酸(甲)酯、η-丁基丙烯酸(甲)酯、t- 丁基丙烯酸(甲)酯、sec- 丁基丙烯酸(甲)酯、戊基丙烯酸(甲)酯、2-乙基己基丙烯酸(甲)酯、2-乙基丁基丙烯酸(甲)酯、η-辛基丙烯酸(甲)酯、異辛基丙烯酸(甲)酯、異莰基丙烯酸(甲)酯、異壬基丙烯酸(甲)酯、丙烯酰嗎啉(ACMO)、四氫呋喃丙烯酸(甲)酯、羥乙基丙烯酸(甲)酯、或者羥丙基丙烯酸(甲)酯等，在本發(fā)明中可使用以上的一種物質(zhì)或者將一種以上的物質(zhì)混合而使用。[0073]而且，作為所述多官能丙烯酸酯類單體的具體例，可以列舉己二醇二丙烯酸(甲)酯、三輕甲基丙烷三氧乙基(Trimethylolpropane Trioxyethyl) 二丙烯酸(甲)酯、撐二醇(alkylene glycol) 二丙烯酸(甲)酯、二撐二醇二丙烯酸(甲)酯、三撐二醇二丙烯酸(甲)酯、雙環(huán)戍烯基(Dicyclopentenyl) 二丙烯酸(甲)酯、雙環(huán)戍烯基氧乙基二丙烯酸(甲)酯、新戍二醇(Neopentyl glycol) 二丙烯酸(甲)酯、雙季戍四醇六(Dipentaerythritol hexa) 二丙烯酸(甲)酯、三輕甲基丙烷三丙烯酸(甲)酯、聯(lián)乙氧基(ethoxy rated)三羥甲基丙烷三丙烯酸(甲)酯、聯(lián)丙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸(甲)酯、或者季戊四醇三丙烯酸(甲)酯等，在本發(fā)明中可使用以上的一種物質(zhì)或者將一種以上的物質(zhì)混合而使用。
[0074]在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，相對于100重量份的紫外線固化型涂料組合物，可包含0.1重量份至30重量份的所述光引發(fā)劑，優(yōu)選地，可包含I重量份至10重量份的所述光引發(fā)劑。如果所述光引發(fā)劑的含量不足0.1重量份，則可能不發(fā)生光聚合反應(yīng)，或者光聚合反應(yīng)進行得很慢，從而可能無法實現(xiàn)借助于紫外線照射的涂層的固化，或者可能使固化時間長久化，而如果超過30重量份，則在光聚合反應(yīng)下光引發(fā)劑將以轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂苫螒B(tài)的狀態(tài)殘留，從而可能抑制光聚合反應(yīng)或者使涂層的物性降低。
[0075]并且，在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，所述光引發(fā)劑的種類并不特別受限，且可以根據(jù)使用于所述涂料組合物的固化的紫外線燈而選擇性地使用短波長用光引發(fā)劑或長波長用光引發(fā)劑，然而可以優(yōu)選使用從由苯甲酮(Benzophenone)類化合物、安息香(Benzoin)類化合物、安息香醚(Benzoin ether)類化合物、芐基縮酮(Benzyl ketal)類化合物、苯乙酮(Acetophenone)類化合物、蒽醌(Anthraquinone)類化合物、噻噸酮(thioxanthone)類化合物構(gòu)成的組中選擇的一種以上,但是并不局限于此。
[0076]作為市場上流通中的所述光引發(fā)劑之例可以列舉irgacurel84 (Irgacure18 4?) > i r gacur e 7 5 4 (I r gacur e 7 54TM)、I r gacur e 8 I 9 (I r gacur e 8 I 9TM)、Darocurel 173 (Darocurell73?)以及 Darocure TPO (Darocure TPO?)等 Ciba specialtychemicals 公司的產(chǎn)品；Micure CP-4 (Micure CP-4?)、Micure MP-8 (Micure MP-8?)、Micure BP(Micure BP?)以及 Micure TPO(Micure TPO?)等美源商事株式會社(MiwonCommercial C0., Ltd)的產(chǎn)品等，然而并不局限于此。為了發(fā)揮本發(fā)明的無溶劑型紫外線固化型涂料組合物的特性，從上述流通中的產(chǎn)品中考慮制造過程的簡易性而優(yōu)選使用作為液態(tài)光引發(fā)劑的 Irgacure754 (Irgacure754?)、Darocurel 173 (Darocure1173?)或者 MicureMP-8 (Mi cure MP-8?)等。
[0077]在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，針對100重量份的紫外線固化型涂料組合物，相對于100重量份的紫外線固化型涂料組合物可包含0.1重量份至15重量份的所述添加劑，優(yōu)選地，可包含0.3重量份至10重量份,更為優(yōu)選地,可包含0.5重量份至6重量份。
[0078]在本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物中，所述添加劑包含于所述含量范圍內(nèi)，從而可以不改變紫外線固化型涂料組合物所需的物性而發(fā)揮添加劑固有的效果。
[0079]所述添加劑的種類并不特別受限，只要是本領(lǐng)域中通常使用的添加劑就可以任意選用，然而優(yōu)選地，可以列舉從由消泡劑、均化劑、附著增強劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、熱聚合抑制劑、平滑劑、分散劑、靜電防止劑、增塑劑、有機填充劑及這些的混合物所構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
[0080]所述消泡劑用于消除在利用了本發(fā)明的紫外線固化型涂料組合物的所述下涂層上進行涂覆作業(yè)時產(chǎn)生的氣泡，作為具體的例可以列舉TEGO Airex920、TEGO Airex932、BYK088或BYK1790等，然而并不局限于此。
[0081]所述均化劑用于改善涂層外觀和耐劃傷性，作為具體的例可以列舉TEGOGlide410、TEGO Glide440、TEGO Rad2250、BYK-UV3500 或 BYK-UV3510 等，然而并不局限于此。
[0082]所述附著增強劑用于提高對紫外線固化型涂料組合物的下涂層的附著力，作為具體的例可以列舉輕乙基丙烯酰磷酸酯(hydroxyethyl acryloyl phosphate)或輕乙基甲基丙烯酸磷酸酯(hydroxyethyl methacrylate phosphate)等丙烯酸磷酸酯類附著增強劑，然而并不局限于此。
[0083]作為所述抗氧化劑之例可以列舉IrganoxlOlO、Irganoxl035、Irganoxl076或Irganoxl222等BASF公司產(chǎn)品;作為光穩(wěn)定劑之例可以列舉Tinuvin292、Tinuvinl44或 Tinuvin622LD 等 BASF 公司產(chǎn)品以及 sanol LS-770、sanolLS-765、sanol LS-292或sanol LS-744等三共公司產(chǎn)品；作為紫外線吸收劑之例可以列舉Tinuvin P、Tinuvin234、Tinuvin320 或 Tinuvin328 等 BASF 公司產(chǎn)品以及 Sumi sorb 110、Sumi sorb 130、Sumi sorb 140、Sumisorb220> Sumisorb250> Sumisorb320 或 Sumisorb400 等住友會社(SumitomoCorporation)的產(chǎn)品，然而并不局限于此。
[0084]所述平滑劑和分散劑可選用BYK公司、TEGO公司、EFKA公司等普通涂料用添加劑制造商的廣品。
[0085]在本發(fā)明的表面處理鋼板中，所述上涂層的厚度并不特別受限，然而可以優(yōu)選
Iμ m至20 μ m。如果所述上涂層的厚度不足I μ m,則紫外線固化型涂料組合物的固化物不夠充分而可能使耐劃傷性和光澤度等下降，而如果超過20 μ m,則會發(fā)生通電不良或飛濺(spatter)而在預定電壓下可能無法實現(xiàn)電阻焊。
[0086]本發(fā)明的表面處理鋼板不僅具備出色的外觀、耐劃傷性以及耐蝕性，而且焊接性也優(yōu)良，因此可作為建材用素材積極地加以利用。
[0087]另外，本發(fā)明涉及一種表面處理鋼板的制造方法，包括如下步驟:在素材鋼板的一個表面或兩個表面上涂覆根據(jù)本發(fā)明的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物而形成下涂層；在形成的所述下涂層上涂覆包含低聚物、光聚合性單體以及光引發(fā)劑的紫外線固化型涂料組合物而形成上涂層。
[0088]為了制造本發(fā)明的表面處理鋼板，首先可以準備乃至制造一個表面或兩個表面上形成鍍層的素材鋼板。在制造一個表面或兩個表面上形成鍍層的素材鋼板時，可將耐蝕性優(yōu)良的金屬鍍覆于素材鋼板。如前所述，在本發(fā)明中作為可用于鍍覆的金屬可列舉鋅、鋅系合金、鋁或者鋁系合金等，然而并不局限于此。
[0089]在本發(fā)明中在鋼板上鍍覆金屬的方法并不特別受限，可以利用本領(lǐng)域中普遍公知的所有方法。在本發(fā)明中例如可以利用易于控制鍍覆量且鍍覆量的均勻度優(yōu)良的電鍍，然而并不局限于此。
[0090]在本發(fā)明的表面處理鋼板的制造方法中，關(guān)于所述素材鋼板的具體內(nèi)容如前所述。[0091]如上所述，在準備乃至制造素材鋼板時，為了在素材鋼板的一個表面或兩個表面上形成下涂層，可以執(zhí)行將紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物涂覆于素材鋼板表面的步驟。
[0092]如前所述，在本發(fā)明中所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物包含主劑樹脂和金屬粉末，且可以滿足所述的通式I的條件。
[0093]具體而言，可在作為溶劑的水中添加主劑樹脂，接著添加金屬粉末和添加劑，然后通過適當?shù)氖旎圃焖鲎贤饩€涂覆層的下涂用樹脂組合物。關(guān)于所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的具體內(nèi)容如前所述，因此省略相關(guān)的說明。
[0094]在本發(fā)明中，將如上所述制造的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物涂覆于素材鋼板上，從而可以形成下涂層，所述涂覆方法并不特別受限而可以采用本領(lǐng)域中普遍公知的所有方法。本發(fā)明中例如可以通過滾涂、噴涂或沉積法等而將下涂層形成用組合物涂覆于素材鋼板上，尤其可以兼用于鋼板的單面和雙面，可以利用易于調(diào)節(jié)下涂層附著量的滾涂，然而并不局限于此。[0095]在本發(fā)明的制造方法中，在下涂層形成步驟中，可在將紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物涂覆于素材鋼板上的工序之后，額外執(zhí)行干燥工序。
[0096]在本發(fā)明中，用于形成下涂層的所述干燥工序可在110°C至250 V的烘干溫度下進行5秒以上，優(yōu)選地，可在120°C至220°C的烘干溫度下進行5秒以上。所述烘干溫度是指加熱干燥溫度。如果所述烘干溫度尤其是鋼板溫度(Metal Temperature)不足110°C,貝U主劑樹脂與金屬粉末之間的反應(yīng)不能順利進行，因此在用水清洗時可能使一部分成分脫落而不能充分確保耐蝕性，而如果超過250°C，則固化反應(yīng)可能無法再進行而只會因熱量損失而導致能源成本的增加。
[0097]在本發(fā)明的表面處理鋼板制造方法中，為了在如上所述形成的下涂層上形成上涂層，可執(zhí)行將紫外線固化型涂料組合物涂覆于下涂層上的步驟。
[0098]在本發(fā)明的制造方法中，所述紫外線固化型涂料組合物可如前所述地包含低聚物、光聚合性單體以及光引發(fā)劑。具體而言，所述紫外線固化型涂料組合物可通過混合低聚物、光聚合性單體與光引發(fā)劑而制造，優(yōu)選地，可通過將添加劑與低聚物、光聚合性單體以及光引發(fā)劑一同混合而制造。上述各成分的種類及含量如前所述，因此省略相關(guān)的說明。
[0099]在本發(fā)明中可將如上所述制造的紫外線固化型涂料組合物涂覆于下涂層上而形成上涂層，所述涂覆方法并不特別受限而可以采用本領(lǐng)域中普遍公知的所有方法。在本發(fā)明中例如可以利用滾涂、噴涂或沉積法等而將紫外線固化型涂料組合物涂覆于下涂層上，尤其在鋼板的單個表面以及兩個表面上均可以應(yīng)用，雖然可以利用易于調(diào)節(jié)上涂層附著量的滾涂，然而并不局限于此。
[0100]在本發(fā)明的制造方法中，在上涂層的形成步驟中可在將紫外線固化型涂料組合物涂覆于下涂層上的工序之后，額外執(zhí)行通過照射紫外線而進行固化的工序。
[0101]在本發(fā)明的制造方法中，用于形成上涂層的所述固化工序可通過將紫外線照射到涂覆于下涂層上的紫外線固化型涂料組合物而執(zhí)行，照射所述紫外線的方法并不特別受限而可以不加限制地采用本領(lǐng)域中普遍公知的紫外線照射裝置。在本發(fā)明中作為紫外線照射裝置之例可以利用紫外線燈，然而并不局限于此。
[0102]所述紫外線的照射時間也并不特別受限而可以適當?shù)剡x擇，以使紫外線固化型涂料組合物得到充分固化。
[0103]如上所述，如果將紫外線照射到涂覆于下涂層上的紫外線固化型涂料組合物，則隨著光引發(fā)劑形成自由基而引起低聚物與光聚合性單體之間的反應(yīng)，從而進行紫外線固化，據(jù)此可以在下涂層上形成含有紫外線固化型涂料組合物的固化物的上涂層。
[0104]根據(jù)本發(fā)明的表面處理鋼板制造方法制造的表面處理鋼板不僅可以良好地維持外觀、耐劃傷性以及耐蝕性，而且還可以確保良好的焊接性，因此可作為建材用素材而得到有益的利用。
[0105]本發(fā)明的實施方式
[0106]以下，通過基于本發(fā)明的實施例與沒有基于本發(fā)明的比較例而更為詳細地說明本發(fā)明，然而本發(fā)明的范圍并不局限于以下公開的實施例。
[0107]將含有金屬粉末的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物涂覆于素材鋼板上，并在包含所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固化物的下涂層上涂覆紫外線固化型涂料組合物，從而制造了表面處理鋼板。通過改變所述金屬粉末的形態(tài)、平均粒徑以及含量而改變了所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的組成。
[0108]實施例1
[0109]準備素材鋼板
[0110]作為素材鋼板采用了單面的鋅附著量為60g/m2的熔融鋅鍍覆鋼板。
[0111]紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的制造以及下涂處理
[0112]相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，將60體積份的水溶性聚氨酯樹脂與15體積份的固化劑稀釋于作為溶劑的水，其中所述水溶性聚氨酯樹脂由二異氰酸酯、多元醇與二元胺共聚而成并具有3，000至10，000的數(shù)均分子量，而所述固化劑由封閉型多異氰酸酯、胺類固化劑、環(huán)氧類固化劑以及三聚氰胺樹脂構(gòu)成，然后將長軸平均粒徑為6.3 μ m而短軸平均粒徑為0.4 μ m且具有板狀形狀的2體積份的金屬粉末配合于所述混合物，從而制造了紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物。作為所述配合方法采用了利用葉輪(impeller)的高速攪拌方法。
[0113]接著，利用輥式涂布機而將制造的所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物涂覆于制造的所述電鍍鋅鋼板上，并烘烤干燥以使鋼板溫度成為140°C，從而形成了厚度為Iym的下涂層。
[0114]紫外線固化型涂料組合物的制造以及上涂處理
[0115]將35g的改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(CN150/80, Sartomer,美國)、15g的聚氨酯丙烯酸酯低聚物(UA-5221，HS camtron，韓國)、30g的四氫呋喃丙烯酸酯(THFA) (SR285，Sartomer,美國)、IOg的己二醇二丙烯酸酯(HDDA) (Miramer M200,美源商事，韓國)、8g的光引發(fā)劑(Darocurel 173, Ciba Chemicals,瑞士)、0.5g 的消泡劑(TEGO Airex920,Evonik，德國)、0.5g的均化劑(TEGO Rad2250, Evonik，德國)以及Ig的附著增強劑進行混合制造了紫外線固化型涂料組合物。
[0116]接著，利用輥式涂布機而將所述紫外線固化型涂料組合物涂覆于含有所述金屬粉末的下涂層上之后，利用紫外線燈而以2，000mJ/cm2的光量照射而固化所述紫外線固化型涂料組合物，從而形成了厚度為6 μ m的上涂層。
[0117]實施例2至40[0118]通過除了將金屬粉末的種類、形態(tài)、平均粒徑和含量；以及下涂層和上涂層的厚度變更為如下的表1中記載的那樣以外其他與實施例1相同的方法而制造了表面處理鋼板。
[0119][表1]
【權(quán)利要求】
1.一種紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，包括主劑樹脂和金屬粉末，且滿足如下通式I的條件: [通式I]
Tb/3 ( Dl 在所述通式I中，Dl表示所述金屬粉末的長軸平均粒徑，Tb表示所述紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物所形成的下涂的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，Dl為3Tb以下。
3.如權(quán)利要求1所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，主劑樹脂是從由聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、苯氧基樹脂、酯樹脂、丙烯酸樹脂、烯烴樹脂構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
4.如權(quán)利要求1所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，包含20體積份至90體積份的主劑樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，包含I體積份至30體積份的金屬粉末。
6.如權(quán)利要求1所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，金屬粉末是從由Al、N1、Co、Mn、Fe、T1、Cu、Zn、Sn以及Fe2P構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
7.如權(quán)利要求1所述的 紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，金屬粉末具有球形或板狀形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，相對于100體積份的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物的固體成分，額外包含I體積份至30體積份的添加劑。
9.如權(quán)利要求8所述的紫外線涂覆層的下涂用樹脂組合物，其中，添加劑是從由固化劑、貯存穩(wěn)定劑、硅烷偶聯(lián)劑、填充劑及這些的混合物構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
10.一種表面處理鋼板，包括:素材鋼板；下涂層，包括主劑樹脂和金屬粉末，并包含滿足如下通式I的條件的下涂層形成用樹脂組合物的固化物，且形成于所述素材鋼板的一個表面或兩個表面；上涂層，形成于所述下涂層上，并包含自由基化合物， [通式I]
Tb/3 ( Dl 在所述通式I中，Dl表示所述金屬粉末的長軸平均粒徑，Tb表示所述下涂層形成用樹脂組合物的固化物所形成的下涂層的厚度。
11.如權(quán)利要求10所述的表面處理鋼板，其中，Dl為3Tb以下。
12.如權(quán)利要求10所述的表面處理鋼板，其中，主劑樹脂是從由聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹月旨、苯氧基樹脂、酯樹脂、丙烯酸樹脂、烯烴樹脂構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
13.如權(quán)利要求10所述的表面處理鋼板，其中，下涂層的厚度為Ιμπι至ΙΟμπι。
14.如權(quán)利要求10所述的表面處理鋼板，其中，上涂層包括含有低聚物、光聚合性單體以及光引發(fā)劑的紫外線固化型涂料組合物的固化物。
15.如權(quán)利要求14所述的表面處理鋼板，其中，在紫外線固化型涂料組合物中，相對于.100重量份的紫外線固化型涂料組合物，包含: . 10重量份至80重量份的低聚物； .10重量份至80重量份的光聚合性單體；.0.1重量份至30重量份的光引發(fā)劑。
16.如權(quán)利要求14所述的表面處理鋼板，其中，低聚物是從由聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
17.如權(quán)利要求14所述的表面處理鋼板，其中，光聚合性單體為單官能或多官能丙烯酸酯類單體。
18.如權(quán)利要求14所述的表面處理鋼板，其中，光引發(fā)劑是從由苯甲酮類化合物、安息香類化合物、安息香醚類化合物、芐基縮酮類化合物、苯乙酮類化合物、蒽醌類化合物、噻噸酮類化合物構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
19.如權(quán)利要求14所 述的表面處理鋼板，其中，相對于100重量份的紫外線固化型涂料組合物，紫外線固化型涂料組合物中額外包含0.1重量份至15重量份的添加劑。
20.如權(quán)利要求19所述的表面處理鋼板，其中，添加劑是從由消泡劑、均化劑、附著增強劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、熱聚合抑制劑、平滑劑、分散劑、靜電防止劑、增塑劑、有機填充劑及這些的混合物所構(gòu)成的組中選擇的一種以上。
21.如權(quán)利要求10所述的表面處理鋼板，其中，上涂層的厚度為1μm至20μm。
22.如權(quán)利要求10所述的表面處理鋼板，其中，表面處理鋼板使用為建筑材料。
【文檔編號】C23C26/00GK103906860SQ201280052837
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】劉惠珍, 鄭鎮(zhèn)昊, 金正守, 河奉宇, 邊昌世, 李政桓, 金鍾常, 金辰泰 申請人:Posco公司