金属材料用表面处理剂以及具有表面处理皮膜的金属材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种表面处理剂、具有通过该表面处理剂所得到的表面处理皮膜的金属材料及其制造方法，上述表面处理剂能够形成无6价铬的化学合成皮膜，上述无6价铬的化学合成皮膜能够对各种金属材料形成具有优异的耐腐蚀性的皮膜。上述表面处理剂为用于对金属材料进行表面处理的金属材料用表面处理剂，上述表面处理剂配合至少1种如下的含有3价铬的离子A的供给源(A)、选自含有钛的离子和含有锆的离子中的至少1种的离子B的供给源(B)、特定的水溶性或分散性的化合物(C)、以及能够提供含有氟的离子的含氟化合物(D)。离子的含氟化合物(D)。

【技术实现步骤摘要】
金属材料用表面处理剂以及具有表面处理皮膜的金属材料及其制造方法
[0001]本申请是申请号为201880084076.3的专利技术专利申请的分案申请，原申请的申请日为2018年12月20日，专利技术名称为“金属材料用表面处理剂以及具有表面处理皮膜的金属材料及其制造方法”。


[0002]本专利技术涉及用于金属材料的表面处理剂、具有通过该表面处理剂形成的表面处理皮膜的金属材料及其制造方法。

技术介绍

[0003]在航空器材料、建筑材料、汽车部件等广泛的领域中，一直以来开发有包含3价铬的金属材料用表面处理剂。
[0004]例如，专利文献1中公开了一种金属材料用化学合成处理液，其含有包含水溶性3价铬化合物的成分(A)、选自水溶性钛化合物和水溶性锆化合物中的至少1种的成分(B)、包含水溶性硝酸盐化合物的成分(C)、包含水溶性铝化合物的成分(D)和包含氟化合物形成的成分(E)，且pH控制在2.3到5.0的范围。
[0005]专利文献2中公开了一种化学合成处理液，其包含规定量的特定的3价铬化合物、特定的锆化合物和特定的二羧酸化合物。
[0006]专利文献3中公开了一种水系表面处理剂，其含有特定的水溶性的化合物(A)和化合物(B)，该化合物(B)含有选自硼、钛、锆和硅中的至少1种元素。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2006
‑
328501号公报；
[0010]专利文献2：日本特开2006
‑<br/>316334号公报；
[0011]专利文献3：日本特开2009
‑
280889号公报。
[0012]专利技术要解决的问题
[0013]然而，专利文献1～3涉及的金属材料用表面处理剂难以对各种金属材料形成具有优异的耐腐蚀性的皮膜。
[0014]本专利技术目的在于提供能够对各种金属材料形成具有优异的耐腐蚀性的皮膜的金属材料用表面处理剂、具有通过该金属材料用表面处理剂形成的表面处理皮膜的金属材料及其制造方法。

技术实现思路

[0015]用于解决问题的方案
[0016]本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现配合至少1种如下的含有3价铬的离子A的供给源(A)、选自含有钛的离子和含有锆的离子中的至少1种的离子B
的供给源(B)、特定的水溶性或分散性的化合物(C)、以及能够提供含有氟的离子的含氟化合物(D)的金属材料用表面处理剂能够对各种金属材料形成具有优异的耐腐蚀性的皮膜，以至完成了本专利技术。
[0017]用于解决上述问题的本专利技术为如下内容等。
[0018](1)一种金属材料用表面处理剂，其为用于对金属材料进行表面处理的表面处理剂，该表面处理剂配合至少1种如下的离子A的供给源(A)、离子B的供给源(B)、水溶性或分散性的化合物(C)和含氟化合物(D)，上述离子A含有3价铬，上述离子B选自含有钛的离子和含有锆的离子的至少1种，上述水溶性或分散性的化合物(C)具有烷氧基甲硅烷基、芳香环、与上述芳香环直接结合的羟基、以及选自伯氨基、仲氨基、叔氨基和季铵基中的至少1种氨基，上述烷氧基甲硅烷基直接或经由亚烷基与上述氨基的氮原子结合，上述含氟化合物(D)能够提供含有氟的离子，上述表面处理剂包含游离氟离子；
[0019](2)根据上述(1)所述的金属材料用表面处理剂，其中，上述离子A的铬换算质量和上述离子B的金属换算质量的合计质量与上述化合物(C)的固体成分质量的比[(A+B)/C]在0.03～100的范围内；
[0020](3)一种具有表面处理皮膜的金属材料的制造方法，包含使上述(1)或(2)所述的金属材料用表面处理剂接触金属材料的表面或表面上的接触工序；
[0021](4)根据上述(3)所述的具有表面处理皮膜的金属材料的制造方法，在上述接触工序前，进一步包含用酸洗处理液对金属材料进行酸洗的酸洗工序，该酸洗处理液配合选自含氟化合物、硫酸化合物、硝酸化合物、磷酸化合物、羟基羧酸化合物和过氧化氢化合物的至少1种；
[0022](5)一种金属材料，其具有通过使上述(1)或(2)所述的金属材料用表面处理剂接触金属材料的表面或表面上而形成的表面处理皮膜。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本专利技术，能够提供可对各种金属材料形成具有优异的耐腐蚀性的皮膜的金属材料用表面处理剂、具有通过该金属材料用表面处理剂形成的表面处理皮膜的金属材料及其制造方法。
具体实施方式
[0025]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。
[0026]《金属材料用表面处理剂》
[0027]本实施方式涉及的表面处理剂为用于对金属材料进行表面处理的试剂。该表面处理剂能够用作化学合成处理剂。该表面处理剂配合至少1种如下的提供离子A的供给源(A)、提供离子B的供给源(B)、水溶性或分散性的化合物(C)和含氟化合物(D)，上述离子A含有3价铬，上述离子B含有选自钛的离子和含有锆的离子中的至少1种的离子，上述水溶性或分散性的化合物(C)具有烷氧基甲硅烷基、芳香环、与上述芳香环直接结合的羟基、以及选自伯氨基、仲氨基、叔氨基和季铵基中的至少1种氨基，上述烷氧基甲硅烷基直接或经由亚烷基与上述氨基的氮原子结合，含氟化合物(D)能够提供含有氟的离子，结果该表面处理剂包含游离氟离子。金属材料用表面处理剂可以在水性介质中仅配合这些成分，也可配合其它成分。以下，对各组分、组成(配合量、配合比)和酸碱度进行详述。另外，作为含有上述金属
的离子，能够举出金属离子、氧化物离子、氢氧化物离子、配离子等。另外，可以包含也可以不包含6价铬，当考虑对环境的影响时，优选实质上不包含6价铬的方式。
[0028](供给源A)
[0029]金属材料用表面处理剂中的供给源(A)只要能够通过混合在水性介质中来提供离子A，则没有特别限制。作为供给源(A)，可举出例如氟化铬(III)、硝酸铬(III)、硫酸铬(III)、磷酸铬(III)等。这些供给源(A)可以仅使用1种，也可以使用2种以上。金属材料用表面处理剂中的离子A的含量没有特别限定，以铬换算质量浓度计，通常在10～500mg/L的范围内，优选在25～300mg/L的范围内。
[0030](供给源B)
[0031]金属材料用表面处理剂中的供给源(B)只要能够通过混合在水性介质中来提供离子B，则没有特别限制。作为供给源(B)，可举出例如硫酸钛、硫酸氧钛、硫酸钛铵、硝酸钛、硝酸氧钛、硝酸钛铵、六氟钛酸、六氟钛配盐、硫酸锆、硫酸氧锆、硫酸锆铵、硝酸锆、硝酸氧锆、硝酸锆铵、六氟锆酸、六氟锆配盐、乳酸钛、乙酰丙酮钛、三乙醇胺钛、乙醇酸辛酯钛、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、乙酸锆、乳酸锆、四乙酰丙酮锆、三丁氧基乙酰丙酮锆、四正丁氧基锆、四正丙氧基锆等。这些供给源B可以仅使用1种，也可以使用2种以上。金属材料用表面处理剂中的离子B的含量没有特别限定，以金属换算质量浓度(在使2种以上的供给源混合的情况下为合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属材料用表面处理剂，其为用于对金属材料进行表面处理的表面处理剂，所述表面处理剂配合至少1种如下的离子A的供给源A、离子B的供给源B、水溶性或水分散性的化合物C、以及含氟化合物D，所述离子A含有3价铬，所述离子B选自含有钛的离子和含有锆的离子中的至少1种，所述水溶性或水分散性的化合物C具有烷氧基甲硅烷基、芳香环、与所述芳香环直接结合的羟基、以及选自伯氨基、仲氨基、叔氨基和季铵基中的至少1种氨基，所述烷氧基甲硅烷基直接或经由亚烷基与所述氨基的氮原子结合，所述含氟化合物D能够提供含有氟的离子，所述表面处理剂包含游离氟离子，所述离子A的铬换算质量和所述离子B的金属换算质量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本祐补，川边哲司，
申请(专利权)人：日本帕卡濑精株式会社，
类型：发明
国别省市：