[發(fā)明專利]鈦/鋯膜形成用涂布劑、鈦/鋯膜形成方法及用鈦/鋯膜涂覆的金屬基材

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810080859.2
• 申請(qǐng)日: 2008-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN101265376A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永井彰典;磯崎理
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 關(guān)西涂料株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C09D7/12
• 分類號(hào): C09D7/12;C09D5/00;C09D163/00;C09D161/06;C09D133/02;C09D175/04;C09D129/04;C09D177/00;C09D101/02;C23F15/00;C01G23/00;C01G25/00;B05D7/14
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 樊衛(wèi)民;郭國(guó)清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型鈦/鋯膜形成用涂布劑、鈦/鋯膜形成方法及用 鈦/鋯膜涂覆的金屬基材。

背景技術(shù)

以往，作為形成氧化鈦膜的方法，可以列舉：(1)將氧化鈦溶膠涂 布在基材上，然后進(jìn)行燒結(jié)的方法；(2)將氯化鈦或硫酸鈦的水溶液涂 布在基材上，然后進(jìn)行加熱處理的方法；(3)將固體粒子在空氣中產(chǎn)生 的等離子體中熔融，噴向基材表面的等離子體噴鍍方法；(4)在真空中 對(duì)氧化物的靶進(jìn)行濺射而在基材上成膜的濺射法；(5)使有機(jī)金屬化合 物等揮發(fā)并在電爐中分解而在基材上形成膜的CVD法；(6)將由金屬醇 鹽水解得到的溶膠涂布在基材上，然后進(jìn)行燒結(jié)的溶膠-凝膠法等。

但是，在上述(1)～(6)的方法中，存在如下問題：(1)的方法，由于 膜厚為0.1μm以上時(shí)會(huì)發(fā)生破裂、剝離，因此其成膜性差，另外需要 在數(shù)百度以上的溫度下進(jìn)行燒結(jié)；(2)的方法，熱分解產(chǎn)物對(duì)基材有不 良影響，需要在數(shù)百度以上的溫度下進(jìn)行燒結(jié)；(3)的方法不能形成致 密的膜，對(duì)基材的附著性差；(4)及(5)的方法必須在減壓下才能得到良 好的膜，需要能抽真空的反應(yīng)容器，另外，一般成膜速度慢，為了得 到致密的膜，需要加熱基體至數(shù)百度以上；(6)的方法，使用的溶膠中 添加有酸或堿或有機(jī)物，存在腐蝕被涂覆材料的問題，而且，為了除 去有機(jī)物而需要在400℃以上進(jìn)行操作。

另外，不包括作為上述缺點(diǎn)的高溫?zé)Y(jié)工序的方法，已知有：(7) 由氧化鈦的氟化物水溶液和硼酸形成氧化鈦膜的方法；(8)由氯化鈦或 硫酸鈦水溶液和氨水或苛性鈉等堿溶液使氫氧化鈦凝膠沉淀，接著通 過傾析分離氫氧化鈦凝膠，并充分進(jìn)行水洗，再加入雙氧水進(jìn)行制造 的方法(日本特開平9-71418號(hào)公報(bào))等。

但是，這兩種方法的缺點(diǎn)在于：(7)的方法需要很長(zhǎng)時(shí)間來形成膜， 氟化物的處理麻煩；(8)的方法工序復(fù)雜，需要除去堿鹽，其它金屬容 易混入而難以得到高純度的膜，難以控制pH而其變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致得到不同 的膜等。

作為解決這些問題、可以容易地形成氧化鈦膜的無機(jī)膜形成用涂 布液，日本特開2001-58825號(hào)公報(bào)、日本特開2001-89141號(hào)公報(bào)中公 開了一種無機(jī)膜形成用涂布液，其特征在于，其是使含有水解成為羥 基的基團(tuán)的鈦單體和/或其低縮合物與雙氧水反應(yīng)而得到的。

由于上述無機(jī)膜形成用涂布液可以簡(jiǎn)單地制造，而且僅通過涂布 就可以容易地形成氧化鈦膜，因此這種涂布液的用途日益擴(kuò)展。

在其用途擴(kuò)展的同時(shí)，作為被涂布的基材使用鋅、鐵、鋁等金屬 材料的情況也增加，要求提高其與金屬基材的密合性、及由于涂布該 涂布液產(chǎn)生的金屬基材的耐腐蝕性。研究結(jié)果可確認(rèn)，通過在上述涂 布液中添加鋯類化合物，可以大大改善其與金屬基材的密合性、耐腐 蝕性。為了以穩(wěn)定的狀態(tài)添加上述鈦類涂布液，通常使用氟化鋯這樣 的鹵化鋯(日本特開2002-60975號(hào)公報(bào))，但由于存在氟化氫這樣的有 毒物質(zhì)，因此，其使用因用途而受到限制。另外，也可以使用碳酸鋯 等，但從涂布液的穩(wěn)定性方面考慮，最好少量使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種貯藏穩(wěn)定性良好、且可以大大改善與 金屬基材的密合性、耐腐蝕性的新型鈦/鋯膜形成用涂布劑、鈦/鋯膜形 成方法及用鈦/鋯膜涂覆的金屬基材。

本發(fā)明人為了達(dá)到上述目的而反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 通過將使特定的鈦化合物及特定的鋯化合物與雙氧水反應(yīng)得到的含鈦/ 鋯水性溶液用于鈦/鋯膜形成用涂布劑，可完全解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)， 從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明提供以下的鈦/鋯膜形成用涂布劑、鈦/鋯膜形成方法及 用鈦/鋯膜涂覆的金屬基材。

1.一種鈦/鋯膜形成用涂布劑，其含有使(A)鈦化合物及(B)鋯化合 物與雙氧水反應(yīng)得到的含鈦/鋯水性溶液，其中，所述(A)鈦化合物是選 自水解性鈦化合物、水解性鈦化合物的低縮合物、氫氧化鈦及氫氧化 鈦的低縮合物中的至少一種，所述(B)鋯化合物是選自水解性鋯化合物、 水解性鋯化合物的低縮合物、氫氧化鋯及氫氧化鋯的低縮合物中的至 少一種；

2.如上述1所述的涂布劑，其中，鈦化合物(A)和鋯化合物(B)的 比率以Ti和Zr的摩爾比計(jì)在(A)/(B)＝95/5～30/70的范圍內(nèi)；

3.如上述1或2所述的涂布劑，其中，水解性鈦化合物為下述通 式(1)表示的四烷氧基鈦，