涂装的铝材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种涂装的铝材，其在铝材的表面具有涂膜，为无铬且在极端的使用条件下也可以发挥优异的耐腐蚀性能。该涂装的铝材是在铝材的表面隔着包含水分散性二氧化硅、磷化合物和硅烷偶联剂的含二氧化硅皮膜形成涂膜的涂装的铝材，含二氧化硅皮膜以0.5～35质量％的比例包含硅烷偶联剂，且Si含量在2～60mg/m

Coated aluminum and its manufacturing method

The invention provides a coated aluminum material, which has a coating film on the surface of the aluminum material, is chromium free and can also play an excellent corrosion resistance under extreme use conditions. The coating aluminum material is separated from the coating aluminum material which contains water dispersive silica, phosphorous compound and silane coupling agent on the surface of the aluminum material to form the coating film. The silica containing coating film contains silane coupling agent in the proportion of 0.5-35 mass%, and the Si content is 2-60mg / m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂装的铝材及其制造方法
本专利技术涉及在由铝或铝合金构成的铝材的表面具有耐腐蚀性和密合性均优异的涂膜的涂装的铝材及其制造方法。
技术介绍
对于铝材的耐腐蚀性处理，广为人知的有使用铬酸盐处理、磷酸铬酸盐处理等铬系表面处理剂的方法，这些方法现在也被广泛使用(参考专利文献1～3)。然而，近年来，限制使用对环境造成负担的物质的趋势在全世界日益高涨，例如在欧盟已通过报废汽车指令等开始对6价铬进行法律限制。在这样的背景下，本专利技术人等提出了一种如下的涂装的铝材(专利文献4)，该涂装的铝材隔着以硅量5～200mg/m2和硅含有率25～46.7质量％的范围含有硅氧化物、并且以磷量0.1～20mg/m2和磷含有率0.2～10质量％的范围含有磷化合物的无机皮膜(含二氧化硅皮膜)在铝材的表面形成了涂膜。此外，还提出了一种如下的涂装的铝材(专利文献5)，该涂装的铝材隔着以硅量5～200mg/m2和硅含有率30～46.7质量％的范围含有硅化合物、并且以磷量0.1～20mg/m2和磷含有率0.2～10质量％的范围含有磷化合物且以35质量％以下的范围含有有机粘结剂的无机皮膜(含二氧化硅皮膜)在铝材的表面形成了涂膜。而且，这些涂装的铝材实质上完全不含6价和3价铬，即所谓的“无铬”，对环境友好，而且耐腐蚀性优异，被使用在以要求耐腐蚀性优异的涂装的铝材的汽车产业等为首的多个领域。进而，专利文献6提出了一种表面处理金属板，该表面处理金属板在冷轧钢板、镀锌钢板等金属基板上依次层叠化学处理皮膜(含二氧化硅皮膜)和粘接剂层，上述化学处理皮膜(含二氧化硅皮膜)包含胶体二氧化硅(colloidalsilica)和热固化型树脂，并且可以以规定的比例包含硅烷偶联剂、磷酸类，该表面处理金属板与树脂(塑料)的粘接性优异，此外还提出了使用该表面处理金属板所得到的优选用于汽车、家电产品、OA(officeautomatic)设备等用途的金属板复合树脂成型品。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平01-299877号公报；专利文献2：日本特公平02-042389号公报；专利文献3：日本特公平03-077440号公报；专利文献4：日本特许公报5125284号公报；专利文献5：日本特许公报5125285号公报；专利文献6：日本特开2015-110318号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在例如建材、运输、电机、电子等领域，根据其用途多在室外使用，因此相比于在其它领域的情况，使用涂装的铝材所制造的各种产品有时会在更加极端的湿润环境下使用，此外，在电机、电子、运输等领域中，有时会要求对涂装的铝材进行压制等加工进而在该加工后在其表面进行后涂布(postcoat)等涂装由此得到的具有合计30μm以上进而40μm以上厚膜厚涂膜的涂装的铝材，此外，也会有即使膜厚小于30μm但也为5μm以上进而为10μm以上较厚膜厚的涂膜与如上述的在极端的湿润环境下使用重合的情况。而且，在这样的极端的湿润环境下使用的情况下、在要求膜厚单独或合计为30μm以上的厚膜厚的情况下、进而在较厚膜厚的涂膜与在极端的湿润环境下使用重合的情况下(以下，有时将这些情况称为“极端的使用条件下”)，有时铝材与涂膜间的密合性降低，进而还要求优异的耐腐蚀性能。因此，本专利技术人等对上述专利文献4和5中的涂装的铝材进行了进一步改进以满足这样的需求，关于耐腐蚀性能的评价，不是采用观察腐蚀的外观进行评价的一直以来所使用的耐丝状腐蚀试验，而是采用能够在极端条件下评价铝材与涂膜间的密合性的湿润箱试验(humiditycabinettest)，为了开发在该湿润箱试验中也能够发挥优异的耐腐蚀性能的涂装的铝材进行了深入研究，结果意外发现，在铝材的表面形成包含水分散性二氧化硅和磷化合物的含二氧化硅皮膜时，不仅控制硅(Si)、磷(P)的含量和含有率，而且还使硅烷偶联剂以规定的比例共存并且将P含量与Si含量的P/Si质量比控制在某特定范围，由此为无铬并且即使在上述极端的使用条件下也发挥优异的耐腐蚀性能，完成了本专利技术。因此，本专利技术的目的在于提供一种涂装的铝材，其在由铝或铝合金构成的铝材表面具有涂膜，为无铬并且即使在极端的使用条件下也能够发挥优异的耐腐蚀性。用于解决问题的方案即，本专利技术为一种涂装的铝材，其特征在于，是在由铝或铝合金构成的铝材的表面隔着含二氧化硅皮膜形成有涂膜的涂装的铝材，上述含二氧化硅皮膜包含水分散性二氧化硅、磷化合物和硅烷偶联剂，上述含二氧化硅皮膜以0.5～35质量％的比例包含上述硅烷偶联剂，并且Si含量在2～60mg/m2范围内、P含量在0.1～6.0mg/m2范围内且上述P含量与Si含量的P/Si质量比在0.02～0.15范围内。此外，本专利技术为一种涂装的铝材的制造方法，其特征在于，是在由铝或铝合金构成的铝材的表面隔着含二氧化硅皮膜形成有涂膜的涂装的铝材的制造方法，上述含二氧化硅皮膜包含水分散性二氧化硅、磷化合物和硅烷偶联剂，在上述铝材的表面形成含二氧化硅皮膜，接下来在该含二氧化硅皮膜上形成上述涂膜，上述含二氧化硅皮膜以0.5～35质量％的比例包含硅烷偶联剂，并且Si含量在2～60mg/m2范围内、P含量在0.1～6.0mg/m2范围内。另外，在以下的本专利技术的说明中，关于“涂膜的膜厚”，在铝材的表面所层叠的涂膜为单层的面涂(topcoating)涂膜的情况下，该涂膜的膜厚表示该面涂涂膜的膜厚，此外，在为也包含底漆(primer)涂膜的2层以上的面涂涂膜层叠而成的多层膜的情况下，该涂膜的膜厚表示其合计的膜厚，有时称为涂膜的“总涂膜厚”。在本专利技术中，作为铝材，可举出由铝或铝合金构成的轧制材料、挤出成型材、压铸材料、铸造材料等、将这些适当加工而得到的加工材料、进而将这些材料进行适当组合而得到的组合材料等。此外，在本专利技术中，关于在铝材的表面所形成的含二氧化硅皮膜，需要硅含量(Si含量)为2mg/m2以上且60mg/m2以下、优选为2mg/m2以上且45mg/m2以下、更优选为4mg/m2以上且40mg/m2以下的范围；磷含量(P含量)为0.1mg/m2以上且6.0mg/m2以下、优选为0.3mg/m2以上且5mg/m2以下、更优选为0.3mg/m2以上且3.0mg/m2以下的范围，并且，这些P含量与Si含量的P/Si质量比为0.02以上且0.15以下、优选为0.02以上且0.13以下、更优选为0.04以上且0.13以下的范围，此外，期望硅烷偶联剂的含有率为0.5质量％以上且35质量％以下，优选为1质量％以上且25质量％以下，更优选为4质量％以上且21质量％以下。在本专利技术中，当这4个条件没有同时满足时，在上述极端的使用条件下，耐腐蚀性降低，铝材与涂膜间的密合性降低，涂装的铝材的耐久性受损。而且，关于该含二氧化硅皮膜的膜厚，通常其膜厚为5nm以上且500nm以下，可以优选为20nm以上且300nm以下，此外，该含二氧化硅皮膜中的硅含有率(Si含有率)为30质量％以上且50质量％以下，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂装的铝材，其特征在于，是在由铝或铝合金构成的铝材的表面隔着含二氧化硅皮膜形成有涂膜的涂装的铝材，所述含二氧化硅皮膜包含水分散性二氧化硅、磷化合物和硅烷偶联剂，/n所述含二氧化硅皮膜以0.5～35质量％的比例包含所述硅烷偶联剂，并且Si含量在2～60mg/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170508 JP 2017-0922801.一种涂装的铝材，其特征在于，是在由铝或铝合金构成的铝材的表面隔着含二氧化硅皮膜形成有涂膜的涂装的铝材，所述含二氧化硅皮膜包含水分散性二氧化硅、磷化合物和硅烷偶联剂，
所述含二氧化硅皮膜以0.5～35质量％的比例包含所述硅烷偶联剂，并且Si含量在2～60mg/m2的范围内、P含量在0.1～6.0mg/m2的范围内且所述P含量与Si含量的P/Si质量比在0.02～0.15的范围内。


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【专利技术属性】
技术研发人员：高泽令子，兼子彬，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP