化学转化处理方法、化学转化处理剂以及化学转化处理构件技术

本发明专利技术提供一种化学转化处理方法，所述化学转化处理方法能够在任何金属结构物的表面上形成可获得充分的基材覆盖性、涂膜附着性以及耐蚀性的化学转化处理皮膜。所述化学转化处理方法是利用化学转化处理剂对金属结构物加以处理，从而形成化学转化皮膜的化学转化处理方法；所述化学转化处理剂包含锆、氟、含有氨基的烷氧基硅烷、含有羟基的烷氧基硅烷，所述锆的含量按金属换算为１００ｐｐｍ以上、７００ｐｐｍ以下，所述含有氨基的烷氧基硅烷的含量按固体成分浓度计为５０ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以下，所述氟相对于所述锆的摩尔比为３．５以上、７．０以下，所述化学转化处理剂的ｐＨ值为２．８以上、４．５以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种化学转化处理方法，特别是涉及适于一般工业产品、尤其是汽车车体的涂装前处理的化学转化处理方法；本专利技术还涉及 一种可以在所述化学转化处理方法中使用的化学转化处理剂以及利用所述化学转化处理方法形成的化学转化处理构件。
技术介绍
一直以来，汽车车体都是以铁棵材、镀锌钢板等软钢板或者铝等金 属结构物为基础而构建的。其表面处理技术例如有磷酸锌处理技术，所 述磷酸锌处理技术是通过使磷酸锌皮膜在材料表面析出，而确保涂装的 耐蚀性以及附着性(参照专利文献1 )。而近来，随着汽车车体的轻型化，用于车体的金属结构物的材料变 得多种多样，特别是高强度钢板的应用正在急速增加。对金属结构物所 要求的强度、延伸率等特性视金属结构物所适用的车身部位不同而不一 样，举例来说，强度有270 Mpa级别到1500 MPa级别以上的各种类型。 此外，在所述强度范围内，通常将440 MPa以上的钢板称作高强度钢板， 将小于440 MPa的钢板称作软钢板。随着此类金属结构物材料的多样化，对应于所需要的金属结构物的 特性，金属结构物的组成或制法也有所不同。特别是随着硅(Si)成分 含量的增加，材料表面的蚀刻性变差，对于一直以来的磷酸锌处理技术 会产生磷酸锌皮膜的析出性不均匀的问题，难以确保涂膜的耐蚀性或者 附着性。而且对于强度超过1000 MPa的超高强度钢板，因使用通常的 冷沖压(cold stamping)制法时成型尺寸的精度不良，所以在成型后 进行感应淬火(induction hardening)等加热淬火，或者在成型时4吏 用进行加热的热冲压制法等，因此更难确保涂膜的附着性或者耐蚀性。因此，所属领域技术人员正在研究一种析出非晶体皮膜类的表面处 理技术。举例来说，专利文献2中公开了包括以下构成的化学转化处理方法。即，所述化学转化处理方法是利用化学转化处理剂对金属结构物加 以处理，从而形成化学转化皮膜的化学转化处理方法，所述化学转化处 理剂包含锆、氟、含有氨基的烷氧基硅烷、含有羟基的烷氧基硅烷。根据所述化学转化处理方法，通过使锆作为化学转化皮膜的成膜的 成分、氟作为金属结构物的蚀刻剂，发挥各自的作用，可以提高金属结 构物的耐蚀性或者附着性。并且，通过使含有氨基的烷氧基硅烷对化学 转化皮膜以及其后形成的涂膜两者产生作用，可以提高化学转化皮膜与 涂膜之间的附着性。专利文献1日本专利特开平10-204649号公报专利文献2日本专利特开2004-218070号公报但是，在专利文献2的锆石皮膜类的表面处理方法中，并没有研究 例如对高强度钢板的表面处理。如上所述，至今并没有确立一种如下的化学转化处理方法，所述化 学转化处理方法能够在例如包括高强度钢板在内的任何金属结构物上 形成可获得充分的基材覆盖性、涂膜附着性以及耐蚀性的化学转化处理 皮膜。因此，在由这些材料构成的例如汽车车体或者汽车零件等中，确 立上述化学转化处理方法是非常有益的。本专利技术是鉴于以上课题开发而成的，其目的在于提供一种化学转化 处理方法，所述化学转化处理方法能够在任何金属结构物的表面上形成 可获得充分的基材覆盖性、涂膜附着性以及耐蚀性的化学转化处理皮 膜；本专利技术还提供一种可以在所述化学转化处理方法中使用的化学转化 处理剂以及利用所述化学转化处理方法形成的化学转化处理构件。
技术实现思路
本专利技术者等人鉴于所述课题进行了精心研究。结果发现，通过使用 如下特定的化学转化处理剂，可以解决所述课题，所述化学转化处理剂 除了包含锆、氟、含有氨基的烷氧基硅烷以外，还进一步包含含有羟基 的烷氧基硅烷，从而完成本专利技术。更具体来说，本专利技术提供以下内容。(1) 一种化学转化处理方法，是利用化学转化处理剂对金属结构物加以处理，从而形成化学转化皮膜的化学转化处理方法，其特征在于 所述化学转化处理剂包含锆、氟、含有氨基的烷氧基硅烷、含有羟基的 烷氧基硅烷；在所述化学转化处理剂中，所述锆的含量按金属换算为 100 ppm以上、700 ppm以下，所述含有氨基的烷氧基硅烷的含量按固 体成分浓度计为50 ppm以上、500 ppm以下，所述氟相对于所述锆的 摩尔比为3. 5以上、7. 0以下，所述化学转化处理剂的pH值为2. 8以 上、4. 5以下。(2 )根据(1)所述的化学转化处理方法，其特征在于所述化学 转化处理剂中的所述含有羟基的烷氧基硅烷的含量按固体成分浓度计 为10 ppm以上、100 ppm以下。(3)根据(1)或(2)所述的化学转化处理方法，其中，所述含 有羟基的烷氧基硅烷以下述通式(1)表示。式中，Ri表示碳数为1 4 的烷基，可以相同也可以不同。IU表示碳数为1~6的亚烷基。Y表示 葡糖酰胺基或者由式R^N-表示的氨基。R3表示碳数为1 ~ 6的羟烷基 或者碳数为1 ~ 6的烷基。R4表示碳数为1 ~ 6的羟烷基。<formula>formula see original document page 6</formula>(4) 一种化，转化，理构件，是利用(1)平(3)中任一项所述(5) —种化学转化处理剂，其是包含锆、氟、含有氨基的烷氧基 硅烷、含有羟基的烷氧基硅烷的化学转化处理剂，其特征在于所述锆的含量按金属换算为100 ppm以上、700 ppm以下，所述含有氨基的烷 氧基硅烷的含量按固体成分浓度计为50 ppm以上、500 ppm以下，所 述含有羟基的烷氧基硅烷的含量按固体成分浓度计为10ppm以上、100 ppm以下，所述氟相对于所述锆的摩尔比为3. 5以上、7.0以下，所述 化学转化处理剂的pH值为2. 8以上、4.5以下。本专利技术可以提供一种化学转化处理方法，所述化学转化处理方法能 够在例如冷轧钢板(软钢板、高强度钢板)、热轧钢板(软钢板、高强 度钢板)、镀锌钢板、镀铝钢板等钢板；铝板等任何金属结构物表面上， 形成可获得充分的基材覆盖性、涂膜附着性以及耐蚀性的化学转化处理 皮膜；本专利技术还提供一种可以在所述化学转化处理方法中使用的化学转因此，依照本专利技术还可以对应金属结构物组成的多样化，所以可以 提供具备所需特性的化学转化处理构件，所述化学转化处理构件能确保 充分的皮膜量，并且可同时获得充分的基材覆盖性以及涂膜附着性。此 外，在材料边缘部也可以容易地形成皮膜，而且可以防止以前因成形时 镀层破裂、损伤等在暴露铁基材的部分产生令人担心的红锈。具体实施例方式以下，对本专利技术的实施方式加以^兌明。 <化学转化处理剂>本专利技术是一种利用化学转化处理剂对金属结构物加以处理，从而形 成化学转化皮膜的化学转化处理方法，所述化学转化处理剂包含锆、氟、 含有氨基的烷氧基硅烷、含有羟基的烷氧基硅烷。所述化学转化处理剂中包含的锆是形成化学转化皮膜的成分。通过 在金属结构物上形成含有锆的化学转化皮膜，可以提高基材的耐蚀性或 者耐磨性。行表面处理时，构成金属结构物的口金属发生溶解反应，在化学转化处理 剂中溶出的金属离子夺去ZrF62—中的氟，而且界面的pH值上升，由此生 成锆的氢氧化物或者氧化物。而后， 一般认为所述锆的氢氧化物或者氧化物会在金属结构物的表面析出。本专利技术中所使用的化学转化处理剂为 反应型化学转化处理剂，因此也可以用在具有复杂形状的金属结构物的 浸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学转化处理方法，是利用化学转化处理剂对金属结构物加以处理，从而形成化学转化皮膜的化学转化处理方法，其特征在于：所述化学转化处理剂包含锆、氟、含有氨基的烷氧基硅烷、含有羟基的烷氧基硅烷；在所述化学转化处理剂中，所述锆的含量按金属换算为１００ｐｐｍ以上、７００ｐｐｍ以下，所述含有氨基的烷氧基硅烷的含量按固体成分浓度计为５０ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以下，所述氟相对于所述锆的摩尔比为３．５以上、７．０以下；所述化学转化处理剂的ｐＨ值为２．８以上、４．５以下。

【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：四宫光男，安藤克利，村井康人，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，日本油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]