[發(fā)明專利]陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780045947.2
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101663419A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 印部俊雄;龜田浩史;托馬斯·柯柏格
• 申請（專利權(quán)）人: 日本油漆株式會社;凱密特爾有限責(zé)任公司
• 主分類號: C23C22/06
• 分類號: C23C22/06;C23C22/34;C23C28/00;C25D13/20
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬表面處理液，尤其涉及適用于陽離子電沉積涂覆的金屬表 面處理液和金屬表面處理方法。

背景技術(shù)

以往為了對各種金屬基材賦予防腐蝕性而進(jìn)行表面處理。特別是對于構(gòu)成 汽車的金屬基材，通常使用磷酸鋅處理。但這種磷酸鋅處理具有產(chǎn)生副產(chǎn)物淤 渣的問題。因此需要不使用磷酸鋅的下一代表面處理，利用鋯離子的表面處理 就是其中之一(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

另一方面，對于需要高防腐蝕性、構(gòu)成汽車的金屬基材，在表面處理后進(jìn) 行陽離子電沉積涂覆。作為進(jìn)行陽離子電沉積涂覆的理由，很大程度是因?yàn)橛? 陽離子電沉積涂覆所得的涂膜除具有優(yōu)異的防腐蝕性之外，還具有可以涂覆到 有復(fù)雜形狀的汽車體的各個角落的性質(zhì)，即所謂的“覆蓋性”。

但是，最近明確了在對利用上述鋯離子進(jìn)行表面處理的金屬基材進(jìn)行陽離 子電沉積涂覆時，根據(jù)其種類有時難以得到上述覆蓋性，特別是在冷軋鋼板上 這種傾向顯著。因此，進(jìn)行陽離子電沉積涂覆時，如果沒有表現(xiàn)出覆蓋性，則 無法得到充分的防腐蝕性。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-218070號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種使用鋯離子的表面處理，這種表面處理在對表 面處理后的金屬基材進(jìn)行陽離子電沉積涂覆時，可表現(xiàn)出充分的覆蓋性，并且 防腐蝕性優(yōu)異。

本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液是含有鋯離子、銅離子、以 及其它金屬離子，且pH為1.5～6.5的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液，上述其它金屬離子為選 自錫離子、銦離子、鋁離子、鈮離子、鉭離子、釔離子、鈰離子中的至少一種 離子；上述鋯離子的濃度為10～10000ppm；銅離子相對于上述鋯離子的濃度比 以質(zhì)量換算為0.005～1；上述其它金屬離子相對于銅離子的濃度比以質(zhì)量換算為 0.1～1000。另外，可以含有多胺化合物、氟離子、螯合物。在含有氟離子的情況 下，pH為3.0時的游離氟離子量可以為0.1～50ppm。

本發(fā)明的金屬表面處理方法包括使用上述金屬表面處理液，對金屬基材進(jìn) 行表面處理的工序。

在本發(fā)明的表面處理后的金屬基材上形成有通過上述表面處理所得的被 膜。

本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆方法包括：使用上述金屬表面處理液對金屬基 材進(jìn)行表面處理的工序、對進(jìn)行了上述表面處理的金屬基材進(jìn)行陽離子電沉積 涂覆的工序。

本發(fā)明的金屬基材是用上述涂覆方法所得的、陽離子電沉積涂覆的金屬基 材。

本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液除鋯離子之外還含有銅離子 和其它金屬離子，因此認(rèn)為在進(jìn)行陽離子電沉積涂覆時表現(xiàn)出覆蓋性。其理由 雖未明確，但認(rèn)為原因如下。

即，認(rèn)為單獨(dú)使用鋯離子時，其氧化物被膜的形成與在酸性環(huán)境下金屬基 材的蝕刻同時進(jìn)行。但是在冷軋鋼板上存在著二氧化硅的偏析物等，在這樣的 部分上難以進(jìn)行蝕刻。因此，不能均勻地形成使用鋯氧化物的被膜，并存在未 形成被膜的部分。研究認(rèn)為在形成被膜的部分和未形成被膜的部分，電流的流 向不同，因此不能均勻地進(jìn)行電沉積，其結(jié)果導(dǎo)致無法得到覆蓋性。

另一方面，如果觀察通過本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液所 得的被膜的電子顯微鏡照片，則可確認(rèn)銅點(diǎn)狀析出。銅離子與鋯離子相比，容 易在基材上顯著析出。首先，認(rèn)為對這種點(diǎn)狀析出的銅部分形成鋯氧化物被膜。 雖然只是推測，但認(rèn)為并非僅形成被膜，而是產(chǎn)生鋯和銅的某種相互作用，例 如，推測在進(jìn)行磷酸鋅之類的電沉積時形成具有可產(chǎn)生焦耳熱的電阻的被膜， 通過焦耳熱使電沉積被膜流動，從而使覆蓋性提高。

另外，由于銅和鋯之間具有析出性，因此認(rèn)為其它金屬離子具有防止銅相 對于鋯過量析出的效果。

本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液通過含有多胺化合物，可提 高對陽離子電沉積涂膜的附著性，因此也可以通過條件更嚴(yán)格的二次附著試驗(yàn) (SDT試驗(yàn))。另外，本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液通過含有銅離 子，可使防腐蝕性提高。其理由雖未明確，但推測是因?yàn)楸荒ば纬蓵r銅與鋯之 間起到某種相互作用。并且，當(dāng)本發(fā)明的陽離子電沉積涂覆用金屬表面處理液 含有大量鋯以外的金屬時，通過含有螯合物，可穩(wěn)定并形成鋯氧化物被膜。研 究認(rèn)為這是由于螯合物捕捉了比鋯更容易析出的銅、其它金屬離子。

附圖說明

圖1是表示評價(jià)覆蓋性時使用的盒子(box)的一個例子的立體圖。