[发明专利]水系金属材料表面处理剂、表面处理方法以及表面处理金属材料

权利要求书

1.一种水系金属表面处理剂，其由在1分子内含有式-SiR¹R²R³表示的官能团(a)2个以上，和选自与官能团(a)中含有的羟基不同的羟基、氨基、羧基、磷酸基、膦酸基、磺基、聚氧乙烯链以及酰胺基中的至少1种亲水性官能团(b)1个以上，且每个官能团(b)的分子量为100～10000的有机硅化合物配合而成，在式-SiR¹R²R³中的R¹、R²及R³相互独立，表示烷基、烷氧基或羟基，且至少一个表示烷氧基。

2.一种水系金属表面处理剂，其由具有官能团(I)的有机化合物(A)和有机化合物(B)配合而成，所述有机化合物(B)含有可以与官能团(I)反应的官能团(II)，而且具有选自官能团(I)和/或官能团(II)中能够包含的羟基各不相同的其他羟基，即是与下述官能团(a)中含有的羟基不同的羟基、伯～叔氨基、季铵基、磷酸基、膦酸基、磺基、伯酰胺基、仲酰胺基以及聚氧乙烯链中的至少1种亲水性官能团(III)，在该水系金属表面处理剂中，有机化合物(A)和有机化合物(B)中的至少1个为具有式-SiR¹R²R³表示的官能团(a)的有机硅烷化合物，式中R¹、R²及R³与权利要求1中的含义相同。

3.如权利要求2所述的水系金属表面处理剂，其中，官能团(I)和官能团(II)相互独立，是选自与官能团(a)中含有的羟基不同的羟基、缩水甘油基、伯氨基、仲氨基、巯基、异氰酸基、羧基、羟甲基、活性亚甲基、亚胺基、酰胺基、羰基及乙烯基中的至少1种官能团。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的水系金属表面处理剂，其中，还添加了具有2价以上的金属离子的金属化合物(C)，当金属离子为Zr、Ti、Hf或Ce离子时，排除胶体分散体的情况。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的水系金属表面处理剂，其中，2价以上的金属离子为选自Ti、Zr、Hf、V、Mg、Mn、Zn、W、Mo、Al、Ni、Co、Ce及Ca离子中的至少1种。

6.如权利要求4或5所述的水系金属表面处理剂，其中，由所述水系金属表面处理剂得到的被膜中的金属化合物(C)的含量与来自官能团(a)的Si的含量的质量比(C/Si)为0.01～10.0。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的水系金属表面处理剂，其中，通过有机硅化合物之间的反应、或有机化合物(A)和有机化合物(B)反应生成的产物，至少具有1个由2个以上的官能团(a)缩合得到的硅氧烷键。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的水系金属表面处理剂，其中，还添加了选自氢氟酸、有机酸及磷酸中的至少1种酸(D)。

9.如权利要求8所述的水系金属表面处理剂，其中，由所述水系金属表面处理剂得到的被膜中的酸(D)的含量与来自官能团(a)的Si含量的质量比(D/Si)为0.01～10.0。

10.如权利要求1～9中任意一项所述的水系金属表面处理剂，其中，还添加了选自Si、Zr、Ti、Sn、Hf、Ce及Nb中的至少1种元素单体或化合物的胶体分散体(E)。

11.一种金属材料的表面处理方法，其特征在于，将如权利要求1～10中任意一项所述的水系金属表面处理剂涂布于金属材料表面，使其干燥，形成含SiO₂为10～3000mg/m²的被膜。

12.一种金属材料，其根据权利要求11所述的表面处理方法进行了表面处理。