表面处理剂、表面处理方法和经过表面处理的金属材料技术

本发明专利技术的课题在于，提供不使用铬酸盐而能够在金属材料(特别是实施了磷酸盐处理的金属材料)上赋予优异的涂装密合性和耐腐蚀性的表面处理剂、使用该表面处理剂的表面处理方法、和通过该表面处理方法实施了表面处理的经过表面处理的金属材料。本发明专利技术的表面处理剂是金属材料的表面处理剂，其含有水溶性的乙二醇单烷基醚。进一步，本发明专利技术的表面处理剂优选含有选自水溶性钒化合物、水溶性钛化合物、水溶性锆化合物和水溶性铪化合物中的至少1种金属化合物。

Surface treatment agent, surface treatment method and surface treated metal material

The present invention is to provide excellent coating density and corrosion resistance surface treatment agent, surface treatment method using the surface treatment agent, and surface treatment through the surface treatment method, without chromate. A metal material that is treated over a surface. The surface treatment agent of the invention is a surface treatment agent for metal materials, which contains water soluble ethylene glycol mono alkyl ether. Further, the surface treatment agent of the invention is preferred to contain at least 1 kinds of metal compounds selected from water soluble vanadium compounds, water-soluble titanium compounds, water-soluble zirconium compounds and water soluble hafnium compounds.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面处理剂、表面处理方法和经过表面处理的金属材料
本专利技术涉及钢板(例如冷轧钢板、热轧钢板、镀锌系钢板、镀合金系钢板)等铁系材料、铝板等铝系材料、锌系材料等各种各样的金属材料的表面处理剂、使用该表面处理剂的表面处理方法、和通过该表面处理方法实施了表面处理的经过表面处理的金属材料。
技术介绍
磷酸盐处理一般而言被用作对金属材料的涂装底漆处理。作为这样的磷酸盐处理，已知例如磷酸锌处理、磷酸铁处理等。该磷酸盐处理之后，为了提高耐腐蚀性、涂装密合性，有时实施基于铬酸盐液的处理(铬酸盐处理)。然而，该铬酸盐液中包含铬，因此存在环境方面的问题。从这样的观点出发，研究了涉及替代铬酸盐液的表面处理剂的技术。例如专利文献1中，公开了组合物，其含有含氟化合物、具有阳离子性或非离子性的水溶性和/或水分散性的树脂化合物、磷酸和/或磷酸化合物、以及水，且pH被调节至1~6(参照权利要求1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-206888号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，提供不使用铬酸盐而能够在金属材料(特别是实施了磷酸盐处理的金属材料)上赋予优异的涂装密合性和耐腐蚀性的表面处理剂、使用该表面处理剂的表面处理方法、和通过该表面处理方法实施了表面处理的经过表面处理的金属材料。用于解决课题的手段本专利技术人等针对上述课题进行深入研究的结果发现，在使金属材料、特别是实施了磷酸盐处理等化学转化处理的金属材料与向水中配合水溶性的乙二醇单烷基醚而得到的表面处理剂接触后形成涂膜时，能够在金属材料上形成具有优异的涂装密合性和耐腐蚀性的复合层，从而完成了本专利技术。即，本专利技术人等发现，通过下述构成可以解决上述课题。(1)表面处理剂，其为金属材料的表面处理剂，其含有水溶性的乙二醇单烷基醚。(2)根据上述(1)所述的表面处理剂，其还含有选自水溶性钒化合物、水溶性钛化合物、水溶性锆化合物和水溶性铪化合物中的至少1种金属化合物。(3)根据上述(2)所述的表面处理剂，其还含有氟离子捕捉剂。(4)根据上述(2)或(3)所述的表面处理剂，其中，pH为3~5的范围内。(5)根据上述(1)所述的表面处理剂，其中，前述表面处理剂仅由水和1或2种以上的水溶性的乙二醇单烷基醚组成。(6)根据上述(4)所述的表面处理剂，其中，前述表面处理剂仅由水、1或2种以上的水溶性的乙二醇单烷基醚、选自水溶性钒化合物、水溶性钛化合物、水溶性锆化合物和水溶性铪化合物中的至少1种金属化合物、和任选添加的pH调节剂组成，且pH为3~5的范围内。(7)根据上述(4)所述的表面处理剂，其中，前述表面处理剂仅由水、1或2种以上的水溶性的乙二醇单烷基醚、选自水溶性钒化合物、水溶性钛化合物、水溶性锆化合物和水溶性铪化合物中的至少1种金属化合物、氟离子捕捉剂、和任选添加的pH调节剂组成，且pH为3~5的范围内。(8)表面处理方法，其为金属材料的表面处理方法，其包括：使形成于前述金属材料的表面上的化学转化处理覆膜和/或前述金属材料的表面与上述(1)~(7)中任一项所述的表面处理剂接触的步骤X。(9)根据上述(8)所述的表面处理方法，其中，前述化学转化处理覆膜是在前述金属材料的表面上使包含磷酸盐的化学转化处理剂与前述金属材料的表面接触而形成的。(10)根据上述(8)或(9)所述的表面处理方法，其中，在前述步骤X之后，还包括在前述金属材料的表面上实施电泳涂装的步骤Y。(11)经过表面处理的金属材料，其通过上述(8)~(10)中任一项所述的表面处理方法实施了表面处理。专利技术的效果如下所示，根据本专利技术，可以提供能够在金属材料(特别是实施了磷酸盐处理的金属材料)上赋予优异的涂装密合性和耐腐蚀性的表面处理剂、使用该表面处理剂的表面处理方法、和通过该表面处理方法实施了表面处理的经过表面处理的金属材料。此外，本专利技术的表面处理剂完全不含铬，因此作为环境安全、回收性等社会问题的对策方案是极为有效的。具体实施方式以下，针对本专利技术的表面处理剂、使用该表面处理剂的表面处理方法、和通过该表面处理方法进行了表面处理的经过表面处理的金属材料进行详细说明。应予说明，本专利技术中，使用“~”表示的数值范围是指包括“~”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。[表面处理剂]本专利技术的表面处理剂是金属材料的表面处理剂，其含有水溶性的乙二醇单烷基醚。根据本专利技术的表面处理剂，通过使用含有水溶性的乙二醇单烷基醚的表面处理剂，能够在金属材料(特别是通过包含磷酸盐的处理剂实施了化学转化处理的金属材料)上赋予优异的涂膜密合性和耐腐蚀性。其理由的详情尚未明确，但可以推测为因下述理由而导致。应予说明，下文中，作为一个例子，使用实施了化学转化处理(以下称为“磷酸盐处理”)的金属材料来说明，所述化学转化处理通过包含磷酸盐的化学转化处理剂而进行。可以认为，在使本专利技术的表面处理剂与实施了磷酸盐处理的金属材料接触的步骤中，在不具有通过磷酸盐处理形成的覆膜(磷酸盐覆膜)的原材料表面(例如磷酸盐系晶体的间隙、缺损部等)上，形成耐腐蚀性和涂装密合性良好的表面处理覆膜(包含水溶性的乙二醇单烷基醚的覆膜)。因此，本专利技术的表面处理剂不仅对用包含磷酸盐的化学转化处理剂、而且对用其他化学转化处理剂对表面进行了化学转化处理的金属材料也是有用的。＜水溶性的乙二醇单烷基醚＞本专利技术的表面处理剂含有水溶性的乙二醇单烷基醚。上述乙二醇单烷基醚中的烷基可以为直链状、也可以为支链状。作为该烷基，优选为C1-8的烷基、更优选为C1-6的烷基、特别优选为C1-4的烷基。具体而言，作为水溶性的乙二醇单烷基醚，可以举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单正己基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单叔丁基醚等，但不限定于这些。作为优选的水溶性的乙二醇单烷基醚，可以举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单叔丁基醚等。水溶性的乙二醇单烷基醚可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。应予说明，“对水的溶解性(水溶性)”是指在1个大气压、20℃的温度下将乙二醇单烷基醚与相同容量的纯水缓慢搅拌混合时，在流动静止后混合液也维持均匀的外观。＜金属化合物＞本专利技术的表面处理剂可以含有选自水溶性钒化合物、水溶性钛化合物、水溶性锆化合物和水溶性铪化合物中的至少1种金属化合物。应予说明，本说明书中，将这些金属化合物称为“特定金属化合物”。特定金属化合物可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。特定金属化合物只要是水溶性的且包含上述金属元素，则其反荷离子、化学组成没有特别限定。作为这样的特定金属化合物，可以举出例如上述金属元素的碳酸盐、氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化合物、盐酸盐、有机酸盐、配位化合物等。作为特定金属化合物的具体例，可以举出五氧化钒、偏钒酸、偏钒酸铵、偏钒酸钠、三氯化氧钒等、三氧化钒、二氧化钒、硫酸氧钒、乙酰基丙酮合氧钒、乙酰基丙酮合钒、三氯化钒、磷钒钼酸等钒化合物；硫酸钛、硝酸钛、氧化钛、氟化钛、氟钛酸、氟钛酸铵、氟钛酸钾、氟钛酸钠等钛化合物；硝酸锆、硫酸锆、氧化锆、氟化锆、氯化锆、氟锆酸、氟锆酸铵、锆氢酸钾、锆氢酸钠、锆氟化钠、锆氟化钾、硬脂酸锆等锆化合物；硫酸铪、硝酸铪、氯化铪、氟铪酸、氧化铪、氟化铪等铪化合物等本文档来自技高网...

【技术保护点】
表面处理剂，其为金属材料的表面处理剂，其含有水溶性的乙二醇单烷基醚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.01 JP 2015-1324841.表面处理剂，其为金属材料的表面处理剂，其含有水溶性的乙二醇单烷基醚。2.根据权利要求1所述的表面处理剂，其还含有选自水溶性钒化合物、水溶性钛化合物、水溶性锆化合物和水溶性铪化合物中的至少1种金属化合物。3.根据权利要求2所述的表面处理剂，其还含有氟离子捕捉剂。4.根据权利要求2或3所述的表面处理剂，其中，pH为3~5的范围内。5.表面处理方法，其为金属材...

【专利技术属性】
技术研发人员：我妻武尊，森山敦志，荒真康，
申请(专利权)人：日本帕卡濑精株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP