[發明專利]金屬部件的表面處理方法

有效

• 申請號: 201010276050.4
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN102011111A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 桂大詞;重永勉
• 申請（專利權）人: 馬自達汽車株式會社
• 主分類號: C23C22/05
• 分類號: C23C22/05;C25D13/20
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 徐申民;張惠萍

技術領域

本發明涉及作為電泳涂裝的預處理所進行的金屬部件的表面處理方法。

背景技術

在汽車等涂裝工程中，對被涂裝物(金屬部件)進行陽離子電泳涂裝(cathodic?electrodeposition?coating)之前，一般對被涂裝物進行化學轉化處理。當進行化學轉化處理時，作為化學轉化處理劑，多使用主要含有磷酸鋅的磷酸鋅處理劑。如果使用磷酸鋅處理劑來對被涂裝物進行化學轉化處理，則在陽離子電泳涂裝工序中能夠獲得良好的電泳涂裝性(涂膜膜厚特性)。但是，使用磷酸鋅處理劑時，存在下述問題：其磷酸離子會引起湖泊的富營養化現象；而且，伴隨著化學轉化處理，會生成必須廢棄的淤渣(sludge)。因此，為了解決這問題，美國專利第7,510,612號公開了一種化學轉化處理劑，該化學轉化處理劑含有：選自由鋯、鈦及鉿構成的組中的至少一種；氟；及水溶性樹脂。

但是，作為化學轉化處理劑，如果使用如上所述的主要含有鋯等(鋯、鈦和鉿中的至少一種)物質的化學轉化處理劑來對被涂裝物進行化學轉化處理時，與使用磷酸鋅處理劑時相比，會在被涂裝物的表面形成因局部性的低電阻部的數量較少而難以通電的化學轉化皮膜(例如ZrO₂等)。另一方面，當進行電泳涂裝時，由于在陽極與靠近該陽極的被涂裝物的部分(車體上的外板部)之間施加的電壓高，反之，在陽極與遠離該陽極的被涂裝物的部分(車體上的內板部)之間施加的電壓偏低，因此會出現：在遠離該陽極的部分上的涂膜析出量成為偏少那樣的電泳涂裝處理的特有現象。故此，作為化學轉化處理劑，當使用主要含有鋯等物質的化學轉化處理劑時，與使用磷酸鋅處理劑時相比，成為低電壓施加區域的遠離陽極的部分(車體上的內板部)呈示偏低的涂膜析出量(參照圖3)。

發明內容

本發明鑒于上述實際情況而作出的，本發明要解決的問題是：即使采用所形成的化學轉化皮膜中局部性的低電阻部的數量少的化學轉化處理劑，也能夠提高被涂裝物中的低電壓施加區域的電泳涂裝性。

本發明提供一種金屬部件的表面處理方法，在電泳涂裝之前進行，該表面處理方法包括使用化學轉化處理劑在金屬部件的表面上形成化學轉化皮膜的化學轉化皮膜形成處理，其中：所述化學轉化皮膜形成處理之前，使與電子釋放相關的電子釋放物質附著于所述金屬部件的表面；對附著有所述電子釋放物質的金屬部件的表面至少進行所述化學轉化皮膜形成處理，以使最終的化學轉化皮膜整體的能帶隙小于只使用所述化學轉化處理劑時所形成的化學轉化皮膜的能帶隙。

在本發明中，“最終的化學轉化皮膜”是指對金屬部件的表面進行附著電子釋放物質的處理(以下，有時稱作附著處理)后，對該附著有電子釋放物質的金屬部件的表面通過化學轉化皮膜形成處理(即，使用化學轉化處理劑)所形成的化學轉化皮膜。另外，“只使用所述化學轉化處理劑時所形成的化學轉化皮膜”是指只通過化學轉化皮膜形成處理而直接在金屬部件的表面上形成的化學轉化皮膜；也就是，對金屬部件的表面不實施附著處理而只實施化學轉化皮膜形成處理，由此形成的化學轉化皮膜。

根據本發明，通過對預先附著有電子釋放物質的金屬部件的表面進行化學轉化皮膜形成處理，可以使最終的化學轉化皮膜整體的能帶隙小于只使用化學轉化處理劑時形成的化學轉化皮膜的能帶隙，因此在電泳涂裝中施加電壓時，能夠增加可向化學轉化皮膜表面供給的電子(自由電子)的數量，在上述化學轉化皮膜中能夠增加局部性的通電部(即，能夠促進H₂O的還原反應)。故此，作為化學轉化處理劑，即使采用具有如下性能的化學轉化處理劑，也可以促進涂膜的析出，從而可以提高被涂裝物(金屬部件)中的低電壓施加區域的電泳涂裝性。所述化學轉化處理劑，是通過該化學轉化處理劑所形成的化學轉化皮膜中，局部性的低電阻部的數量較少的化學轉化處理劑。

另外，進行化學轉化皮膜形成處理之前，本發明由于預先使電子釋放物質附著于金屬部件的表面，因此在化學轉化皮膜形成處理時，將含有電子釋放物質的化學轉化處理劑予以使用的情況相比，能夠使該化學轉化皮膜形成處理的管理(例如，含有化學轉化處理劑的處理液的穩定性、皮膜的析出速度等管理)變得容易。

本發明中，較為理想的是，作為所述電子釋放物質，使用具有比只使用所述化學轉化處理劑時所形成的化學轉化皮膜的能帶隙小的能帶隙的電子釋放物質；作為所述最終的化學轉化皮膜，形成在只使用所述化學轉化處理劑時所形成的化學轉化皮膜內含有所述電子釋放物質的化學轉化皮膜。