金屬表面處理劑、表面處理鋼材及其表面處理方法以及涂裝鋼材及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬表面處理劑、表面處理鋼材及其表面處理方法以及涂裝鋼材及其制造方法。提供一種無(wú)鉻酸鹽金屬表面處理劑，其最適于作為金屬被膜鋼材用，作為涂料等涂層的預(yù)處理，可提供優(yōu)異的加工性、密合性、耐腐蝕性。所述金屬表面處理劑以下述通式(1)所示的有機(jī)硅化合物作為必須成分：通式(1)中R為水解性基團(tuán)，R’為碳原子數(shù)1～4的烷基，A為直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)1～8的亞烷基，X為氧原子、硫原子、氮原子的任一種，R1、R2分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)1～20的烷基，碳原子數(shù)1～20的氟烷基，碳原子數(shù)6～10的芳基，碳原子數(shù)2～10的烯基，或下述通式(2)所示的取代基，m為1～3的整數(shù)，通式(2)中R為水解性基團(tuán)，R’為碳原子數(shù)1～4的烷基，B為直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)1～8的亞烷基，m為1～3的整數(shù)。
【專利說(shuō)明】金屬表面處理劑、表面處理鋼材及其表面處理方法以及涂裝鋼材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬表面處理劑，通過(guò)該處理劑進(jìn)行了表面處理的表面處理鋼材及其表面處理方法以及在其上具有上層被膜的涂裝鋼材及其制造方法，所述金屬表面處理劑適用于冷軋鋼材、熱軋鋼材、不銹鋼鋼材、以及電鍍鋅鋼材、熔融鍍鋅鋼材、鍍鋅-鋁合金類鋼材、鍍鋅-鐵合金類鋼材、鍍鋅-鎂合金類鋼材、鍍鋅-鋁-鎂合金類鋼材、鍍鋁類鋼材、鍍鋁-硅合金類鋼材、鍍錫類鋼材、鍍鉛-錫合金類鋼材、鍍鉻類鋼材、鍍鎳類鋼材等涂裝鋼材等。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為金屬的表面處理劑，使用鉻酸鹽或磷酸鉻酸鹽等鉻類表面處理劑，現(xiàn)在仍被廣泛使用。然而，根據(jù)最近的環(huán)境限制的動(dòng)向，由于鉻具有的毒性，特別是致癌性，因此將來(lái)有可能限制使用。因此，期望開(kāi)發(fā)一種不含鉻且具有與鉻酸鹽處理劑同等的密合性和耐腐蝕性的金屬表面處理劑。
[0003]在特開(kāi)平11-29724號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中，提出了一種在水溶性樹(shù)脂中包含含有硫代羰基的化合物和磷酸根離子以及水分散性二氧化硅的無(wú)鉻的防銹處理劑。然而，該體系主要著眼于裸耐腐蝕性(一次防銹性)的改善，處理膜的加工性及與基材的密合性不充分，另外，雖然該處理品的面涂層密合性良好，但涂裝后耐腐蝕性未必令人滿意。
[0004]另外，在特開(kāi)平8-073775號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開(kāi)了一種含有2種以上硅烷偶聯(lián)劑的酸性表面處理劑，該體系在用金屬表面處理劑進(jìn)行處理后在要求高耐腐蝕性和加工性的情況下，耐腐蝕性不足。
[0005]與此相關(guān)，在特開(kāi)2001-316845號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中，公開(kāi)了一種以硅烷偶聯(lián)劑、水分散性二氧化硅、鋯或鈦離子作為必須成分的無(wú)鉻酸鹽金屬表面處理劑，改善了耐腐蝕性和加工性，但在對(duì)基材的涂敷性以及與上層被膜的密合強(qiáng)度等方面不充分。
[0006]在特開(kāi)平10-60315號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中，公開(kāi)了一種含有具有與水系乳液反應(yīng)的特定官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑的鋼結(jié)構(gòu)物用表面處理劑，此時(shí)，要求的耐腐蝕性僅涉及如耐濕試驗(yàn)?zāi)菢拥谋容^溫和的試驗(yàn)的裸耐腐蝕性(耐白銹性)，與如本發(fā)明那樣的可耐受苛刻的耐腐蝕試驗(yàn)的金屬表面處理劑相比，耐腐蝕性不足。
[0007]在特開(kāi)2000-297093號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)中記載了將含有咪唑基的有機(jī)硅化合物用于金屬等的表面處理劑，但作為用于改善鋁合金板等金屬材料與環(huán)氧樹(shù)脂等樹(shù)脂的粘接性(粘接強(qiáng)度)的材料被提出，作為涂裝產(chǎn)品的耐腐蝕性或深拉深性等并不令人十分滿
O
[0008]在特開(kāi)2007-297648號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)6)中，公開(kāi)了一種含有水系乳液、3價(jià)過(guò)渡金屬離子、2分子β - 二酮和2分子水配位而成的化合物、硅烷偶聯(lián)劑的防銹用表面處理劑(化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液)，雖然在3價(jià)過(guò)渡金屬絡(luò)合物通過(guò)干燥而成為難溶性化合物來(lái)表現(xiàn)出防銹能力、涂膜密合能力方面是獨(dú)特的，但所要求的耐腐蝕性無(wú)法耐受如本發(fā)明那樣的苛刻的環(huán)境，具有足夠應(yīng)改良的余地。
[0009]如上所述，期望開(kāi)發(fā)一種薄膜且高水平地表現(xiàn)出涂裝后的加工性、密合性、耐腐蝕性等諸性能那樣的金屬表面處理劑。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)I特開(kāi)平11-29724號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2特開(kāi)平8-073775號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2001-316845號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)4特開(kāi)平10-60315號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)5特開(kāi)2000-297093號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)6特開(kāi)2007-297648號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明所要解決的課題
[0019]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種非鉻酸鹽金屬表面處理劑，通過(guò)該處理劑進(jìn)行了表面處·理的表面處理鋼材及其表面處理方法以及在其上具有上層被膜的涂裝鋼材及其制造方法，所述非鉻酸鹽金屬表面處理劑最適于金屬、特別是金屬被膜鋼材用，不含鉻，作為涂料等涂覆的預(yù)處理，可以賦予優(yōu)異的加工性、密合性、耐腐蝕性。
[0020]用于解決課題的手段
[0021]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供下述的金屬表面處理劑、表面處理鋼材及其表面處理方法，以及涂裝鋼材及其制造方法。
[0022](I) 一種金屬表面處理劑，其特征在于，含有:
[0023](A)下述通式(I)所示的有機(jī)硅化合物，
[0024][化I]
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種金屬表面處理劑，其特征在于，含有(A)下述通式(I)所示的有機(jī)硅化合物和(B)水及/或有機(jī)溶劑， [化I]

2.權(quán)利要求1所述的金屬表面處理劑，其特征在于，上述有機(jī)硅化合物為下述通式⑶， [化3]
3.權(quán)利要求2所述的金屬表面處理劑，其特征在于，上述有機(jī)硅化合物為下述通式(5)， [化5]

4.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑，其特征在于，還含有下述通式(7)所示的烷氧基硅烷或其部分水解縮合物，
R4xSi(OR5)4_x (7) 通式(7)中，R4表示碳原子數(shù)I~20的非取代或取代的一價(jià)烴基，R5表示碳原子數(shù)I~8的非取代或取代的一價(jià)烴基，X為O~3的整數(shù)。
5.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑，其特征在于，還含有有機(jī)鈦酸酯。
6.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑,其特征在于,還含有水分散性二氧化硅或有機(jī)溶劑分散性二氧化硅。
7.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑，其特征在于，還含有選自Fe、Zr、T1、V、W、Mo、Al、Sn、Nb、Hf、Y、Ho、B1、La、Ce及Zn中的I種以上的金屬的化合物。
8.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑，其特征在于，還包含含有硫代羰基的化合物。
9.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑，其特征在于，還含有水溶性樹(shù)脂或水分散性樹(shù)脂。
10.權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑，其特征在于，還含有磷酸根離子。
11.一種鋼材的表面處理方法,其特征在于,用權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑對(duì)鋼材的表面進(jìn)行表面處理。
12.權(quán)利要求11所述的表面處理方法，其中，鋼材為金屬被覆鋼材。
13.一種表面處理鋼材，其通過(guò)權(quán)利要求11所述的表面處理方法得到。
14.一種涂裝鋼材的制造方法，其特征在于，用權(quán)利要求1~10任一項(xiàng)所述的金屬表面處理劑對(duì)鋼材進(jìn)行處理后，進(jìn)一步設(shè)置上層被膜層。
15.一種涂裝鋼材，其通過(guò)權(quán)利要求14所述的涂裝鋼材的制造方法得到。
【文檔編號(hào)】C23C22/00GK103572298SQ201310339849
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】廣神宗直 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社