[发明专利]板状型磷酸锆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板状型磷酸锆及其制造方法。

背景技术

通常，金属钢板（例如，钢板和铝板）作为现代产业中非常重要的原材料，广泛地应用于家用电器、汽车、建筑材料等中。然而，这些金属具有与空气或水分接触生成腐蚀产物而容易发生锈蚀的缺点，且与涂料之间的涂覆性不良，并存在因使用者的指纹等而容易导致表面污染的问题。

为了解决前述问题，尤其为了提高耐腐蚀性和耐指纹性，目前为止一直采用铬酸盐处理。

所述铬酸盐处理不仅能够通过单独使用铬酸盐而获得短期防锈效果，而且可随着涂覆树脂涂料而显著提高涂料的防锈能力，并可以提高涂料与钢板之间的粘贴性，因此作为制造涂覆钢板的必要处理过程而应用至今。然而，随着在国际上对六价铬、铅、汞等人体有害物质的使用进行限制，在除了一些产品以外的所有钢板中进行的用于提高耐腐蚀性的铬酸盐处理都被限制。

由此，钢铁厂和涂料厂为了替代铬酸盐处理，通过在金属钢板表面涂覆表面处理用树脂组成物来提高耐腐蚀性。所述树脂组成物由粘合剂和溶剂所构成，并将二氧化硅、磷酸盐系列、金属锆或钛作为抗蚀添加剂添加而提高金属钢板的耐腐蚀性。然而，上述各种添加剂均为无机微粒，存在因界面而导致耐腐蚀性减弱以及因表面漫反射而使光泽度下降的问题。

为了解决上述一些问题，可通过将板状型磷酸锆（zirconium phosphate,ZrP）用作抗蚀添加剂而提高钢板等的耐腐蚀性。

所述磷酸锆添加剂为可通过图1所示方法制造。即，在水中混合锆离子、磷酸根离子以及氟化氢之后，在50度至60度下加热约24小时，并添加有机试剂之后予以分散而制造所述添加剂。

然而，由于通过上述方法制造的添加剂却因有机试剂而导致P-OH基消失，因此耐腐蚀性的改善效果并不明显，而且，由于只在水中容易分散，因而具有仅适用于水溶性树脂的局限性。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种由于以板状型结构和纳米级大小均匀地分散于树脂涂层内部而具有良好的表面光泽度和阻隔性能，并由于表面的P-OH基而具有良好的耐腐蚀性，且不仅能够分散于水溶液中，在有机溶剂等中也能分散的磷酸锆添加剂及其制造方法。

技术方案

本发明提供一种板状型磷酸锆，其中，在结构当中包括P-OH基团，且在X射线衍射分析时在2θ值为11.6±2度的情况下具有结晶峰，而在2θ值不足11.6±2度的情况下观察不到结晶峰。

并且，本发明提供一种板状型磷酸锆的制造方法，其中，包括对含有锆离子、磷酸根离子、酸化合物、非离子性界面活性剂的微乳液进行加热的步骤。

而且，本发明提供一种金属材料，包括：基材；以及树脂涂覆层，形成于所述基材上并含有所述板状型磷酸锆。

有益效果

由于根据本发明的板状型磷酸锆以纳米级大小均匀地分散于树脂涂层内部而具有良好的表面光泽度和阻隔性能，并由于表面的P-OH基而具有良好的耐腐蚀性，且不仅能够分散于水溶液中，在有机溶剂等当中也能分散，因此可以作为金属表面处理用添加剂而有效地利用。

附图说明

图1表示现有技术中的磷酸锆制造方法。

图2表示本发明的板状型磷酸锆的剖面的结晶结构。

图3表示根据本发明一例的板状型磷酸锆的制造方法。

图4表示根据本发明一例的微乳液的组成。

图5为表示根据实施例及比较例1制造的板状型磷酸锆的形态的扫描电子显微镜（SEM）照片。

图6为表示根据实施例及比较例1制造的板状型磷酸锆分散于液相中的情形的照片。

图7为表示根据实施例及比较例1制造的板状型磷酸锆分散于树脂组成物中的分散形态的扫描电子显微镜（SEM）照片。

图8为表示根据实施例及比较例1制造的板状型磷酸锆的X射线衍射分析结果的曲线图。

图9为表示根据实施例及比较例1制造的板状型磷酸锆的热分析（热重分析（TGA:thermogravimetric analysis））结果的曲线图。

图10和图11为表示根据实施例中的制造例1制造的金属材料及根据比较例制造的金属材料的耐腐蚀性的照片。

具体实施方式

本发明涉及一种结构当中包括P-OH基团，且在X射线衍射分析时在2θ值为11.6±2度的情况下具有结晶峰，而在2θ值不足11.6±2度的情况下观察不到结晶峰的板状型磷酸锆。

以下，更为详细地说明本发明的板状型磷酸锆。