具有含铬的电解聚合被膜的有机被覆材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供了在导电性材料的表面上具有含铬的电解聚合被膜的耐腐蚀性及涂料密合性优良的有机被覆材料。特别是使用钢板或镀锌钢板作为导电性材料，在其表面上具有含铬的电解聚合被膜的有机被覆钢板，作为汽车车身用是适合且经济的。进而，本发明专利技术还提供以导电性材料作为电极，在含铬的电解液中，通过电解聚合有机单体，在该导电性材料的表面上形成含铬的有机被膜的有机被覆材料的制造方法。按照本发明专利技术方法，能形成铬和有机被膜复合的１层结构，可解决钢板类镀铬后的钝化处理所带来的问题，处理工序也可以减少到１／３左右。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有含铬的电解聚合被膜的有机被覆材料及其制造方法本专利技术提供了耐腐蚀及涂料密合性优良的有机被覆材料和其经济的制造方法。更具体地是，提供了在导电性材料的表面上形成含有铬的电解聚合被膜层的有机被覆材料和其制造方法。在本专利技术中，特别是通过使用钢板或镀锌钢板作为基材，也可提供作为汽车车身的合适的有机被覆钢板及其制造方法。近年，根据对于汽车车身的高耐腐蚀性的社会的需要，各种表面处理钢板的适用年年扩大。首先，作为这类表面处理钢板，可举出镀锌钢板。但是，对于汽车车身用钢板，在车身组装后的涂漆中，难以充分地进行涂装，对于曝露于高湿润下的车身内面的袋结构部和弯曲加工部(折边部)时，进一步要求高耐腐蚀性。对应于这样的要求，提出在镀锌系钢板上施以铬酸盐和被膜厚度为数μm以下的，含二氧化硅的有机高分子树脂层的有机复合被覆钢板。这些技术公开在例如特开平3-130141号公报和特开平2-258335号公报等，由于即使在车体组合装后不施以涂装的状态下，也具有非常优良的耐腐蚀性，所以，在车身内面部大多使用有机复合被覆钢板。可是，近来由于泡沫经济崩溃和日元增值引起的不景气，迫使汽车业成本要进一步下降。上述的有机复合被覆钢板，为了电镀后形成铬酸盐层被膜和有机被膜，所以在各个工序中需要涂敷机和烘焙炉设备，使设备上、操作上提高了成本。另外，由于经过烘焙工序，所以存在有机复合被覆钢板的机械特性值降低的问题。因此，提出不经过这样的涂敷工序，在钢板表面形成有机皮膜的方法，但只是从这种观点看，可举出电沉积涂装和电解聚合。电沉积涂装是在含有水溶解或乳液的树脂(聚合物)和颜料的电沉积涂装液中给与电荷，在高电压下使聚合物和颜料电泳、析出的方法。-->但是，在电沉积涂装时，与涂敷机相比较，在钢板表面上形成的皮膜的均一性差，在表面上均匀被覆数μm薄膜是困难的。另外，由于在电沉积涂装后需要进行烘烤，需要高电压，所以成本仍然很高。另一方面，电解聚合法是从单体出发，通过电解，同时进行聚合和形成被膜，在被处理材料上形成有机被膜，由于在比较低的电压下完成，因而是比较经济的方法。最初，电解聚合法主要是在电容等电子材料领域近年迅速使用的技术，在该领域，对被膜要求的特性主要是导电性，而对于被处理材料给与耐腐蚀性方面完全没有进行研究(特公平3-65008号公报、特公平3-61314号公报、特公平4-7521号公报)。但是，在特公昭50-15485号公报和特开昭55-16075公报中，公开了在金属表面上直接形成电解聚合被膜、对金属材料进行表面处理的方法。但是，这些技术只是在铝板或铁板上形成电解聚合被膜，而不具有含铬层。因此，谈不上有充分的耐腐蚀性，电解聚合被膜形成后，在电沉积涂装时的电沉积涂料泳透性差的部分等，其耐腐蚀性不充分。另一方面，被膜形成量过多时，点焊性差，从作为汽车用钢板用途看，其实用性差。本专利技术的目的是，解决上述以往技术的问题，提供耐腐蚀性及涂料密合性优良的有机被覆材料，特别是提供作为汽车车身用的合适的有机被覆钢板，以及用简易设备、经济地制造的方法。即，本申请第1个专利技术提供了有机被覆材料，其特征是，在导电性材料的表面上具有含铬的电解聚合被膜。另外，第2个专利技术是有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是金属材料。进而，第3个专利技术是有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是钢材。另外，第4个专利技术是有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是施以镀锌的钢板。进而，第5个专利技术是有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是在钢板表面上施以10-90g/m2镀锌的钢板。另外，第6个专利技术是相当于上述第1-第5个专利技术中任何一个的有机被覆-->材料，其特征是，上述电解聚合被膜的附着量是0.01-3g/m2，该被膜中的含铬量换算成铬是10-1000mg/m2。进而，第7个专利技术是相当于上述第1-第5个专利技术中任何一个的有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜是由脂肪族不饱和化合物、吡咯、噻吩、甘菊兰、苯酚、苯胺及其衍生物组成群中选出的至少1种作为单体，通过电解聚合得到的。另外，第8个专利技术是相当上述第1-第5个专利技术中任何一种有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜是以由脂肪族不饱和化合物及其衍生物组成群中选出的至少1种作为单体，通过阴极聚合而得到的。进而，第9个专利技术是相当上述第1-第5个专利技术的任何一个的有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜是由吡咯、噻吩、甘菊兰、苯酚、苯胺及其衍生物组成的群中选出至少1种作为单体，通过阳极聚合而得到的。另外，本申请第10个专利技术是有机被覆材料的制造方法，其特征是，以导电材料作为电极，在含铬的电解液中电解聚合有机单体，在该导电性材料的表面上形成含铬的有机被膜。进而，第11个专利技术是相当于上述第10个专利技术的有机被覆材料的制造方法，其特征是，上述导电性材料是金属材料。另外，第12个专利技术是相当于上述第10个专利技术的有机被覆材料的制造方法，其特征是，上述导电性材料是钢材。进而，第13个专利技术是相当于上述第10个专利技术的有机被覆材料的制造方法，其特征是，上述导电性材料是施以镀铅的钢板。另外，第14个专利技术是相当于上述第10个专利技术的有机被覆材料的制造方法，其特征是，上述导电性材料是在钢板表面上施以10-90g/m2的镀锌的钢板。进而，第15个专利技术是相当于上述第10-14个专利技术中任何一个的有机被覆材料的制造方法，其特征是，上述电解液以6价铬换算，含有0.005-1克原子(gram atom)/升的铬。另外，第16个专利技术是相当于第15专利技术的有机被覆材料的制造方法，其特征是，上述电解聚合被膜的附着量是0.01-3g/m2，含在该被膜中的铬量、以铬换算，控制在10-1000mg/m2范围内。-->进而，本申请第17个专利技术是相当于上述第10-14个专利技术中任何一种有机被覆材料，其特征是，以上述导电性材料作为阴极，用从脂肪族不饱和化合物及其衍生物组中选出的至少1种作为单体，进行阴极聚合。另外，第18个专利技术是相当于上述第10-14个专利技术中任何一种的有机被覆材料的制造方法，其特征是，以上述导电材料作为阳极，由吡咯、噻吩、甘菊兰、苯酚、苯胺及其衍生物组成群中选出的至少1种作为单体，进行阳极聚合。以下，进一步详细地说明本专利技术。本专利技术人最初研究了作为满足汽车用钢板要求的耐腐蚀性和涂料密合性以及上述的经济性的钢板，在钢板的表面施以镀锌，进而通过阴极聚合形成有机被膜。该研究过程表明，通过在镀锌层和电解聚合被膜层之间形成镀铬层，可进一步提高耐腐蚀性。因此，在要求特别严格的耐腐蚀性时，从镀锌量降低面看，作为镀锌层和有机被膜的中间层的镀铬层起到了重要的作用。但是发现，在镀铬后，由于铬水合氧化物而产生钝化，若不进行溶解铬的活化处理，在以后的阴极聚合处理中就不能形成必要量的有机被膜。另外，研究了代替在镀锌层的上层具有铬酸盐层和有机被膜层2层的以往型的有机复合被覆钢板的表面处理钢板及其经济的制造方法，但如上所述，镀铬后必须进行铬溶解处理，不仅增加了处理工序、设备，而且铬的损失也大。鉴于上述现状，本专利技术人对于进一步减少处理工序，即在减少必要的设备、操作性优良，而且要求严格的耐腐蚀性时，也具有充分的耐腐蚀性，涂料密合性优良的表面处理钢板及其制造方法进行了锐意地研究。结果表明，通过从以往的具有镀铬层和有机破膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机被覆材料，其特征是，在导电性材料的表面上具有含铬的电解聚合被膜。

【技术特征摘要】
JP 1995-10-31 284124/951.有机被覆材料，其特征是，在导电性材料的表面上具有含铬的电解聚合被膜。2.权利要求1所述的有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是金属材料。3.权利要求1所述的有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是钢材。4.权利要求1所述的有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是施以镀锌的钢板。5.权利要求1所述的有机被覆材料，其特征是，上述导电性材料是在钢板表面上施以10-90g/m2镀锌的钢板。6.权利要求1-5中任何一项所述的有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜的附着量是0.01-3g/m2，该被覆膜中的含铬量换算成铬是10-1000mg/m2。7.权利要求1-5中任何一项所述的有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜是由脂肪族不饱和化合物、吡咯、噻吩、甘菊兰、苯酚、苯胺及其衍生物组成群中选出至少1种作为单体，通过电解聚合得到的。8.权利要求1-5中任何一项所述的有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜是由脂肪族不饱和化合物及其衍生物组成群中选出的至少1种作为单体，通过阴极聚合而得到的。9.权利要求1-5中任何一项所述的有机被覆材料，其特征是，上述电解聚合被膜是由脂肪族不饱和化合物、吡咯、噻吩、甘菊兰、苯酚、苯胺及其衍生物组成群中选出至少1种作为单体，通过阳极聚合而得到的。10.有机被覆材料的制造方法，其特征是，以导电性材料作为电...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜原京子，中小路尚匡，片桐知克，朝比奈秀一，望月一雄，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]