[发明专利]分散了结晶性层状无机化合物钠米片的表面处理剂

说明书

技术领域

本发明涉及分散了结晶性层状无机化合物纳米片的、耐腐蚀性和涂装附着性优良的可形成表面被膜的表面处理剂。更具体而言，涉及例如对金属材料使用的作为暂时防锈或底涂等的无铬表面处理剂，使用该表面处理剂的表面处理方法，进而涉于使用该表面处理剂处理的金属材料及金属制品。 

背景技术

当前，为了制作出在结构和功能上都优良的材料，大力推广使材料表面界面形成纳米结构。在这种状况下，有人提出通过对层状结晶金属化合物实施规定处理，分散该层状结晶金属化合物的微小结晶薄片，得到纳米片分散溶胶的方法(专利文献1～3)。例如，已经知道了通过将层状钛酸H_xTi_2-x/4O₄与胺或铵化合物(功能是作为剥离剂或分散剂)的水溶液进行混合，搅拌，调制成在层间可剥离，分散了氧化钛(TiO2)微小结晶薄片的溶胶溶液的方法。然而，即使将以往的纳米片分散溶胶用作表面处理剂，仍存在不能形成牢固膜(耐腐蚀性和附着性优良的被膜)的问题，实际上，作为表面处理剂还没有达到真正实用的水平。 

另一方面，在钢铁、家电、建材、汽车等技术领域内，为了提高各种金属材料的耐腐蚀性和涂膜附着性，广泛采用铬酸盐处理。然而，这种铬酸盐处理，存在着6价铬的毒性问题或需要排水处理设备等，伴随着公害对策，与环境关连的问题，因此，当前开展无铬处理，以取替铬酸盐处理。例如，在制作适用于加工形状严紧的家电和汽车等用途制品的预涂金属板时，提出了各种无铬表面处理剂及处理方法(专利文献4～6)。然而，残留的问题仍是不能确保加工部分的耐腐蚀性和涂膜附着性。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种例如，在制作适用于加工形状严紧的家电和汽车等用途制品的预涂金属板时，加工部分的耐腐蚀性和涂膜附着性优良的、可形成牢固膜的纳米片分散溶胶型的无铬表面处理剂。 

专利文献1：特开2005-220001号公报 

专利文献2：特开2005-290369号公报 

专利文献3：特开2004-315347号公报 

专利文献4：特开昭53-9238号公报 

专利文献5：特开昭59-116381号公报 

专利文献6：特开2002-363764号公报 

本发明人为解决上述课题，经过深入研究，结果发现在以往的纳米片分散溶胶型组合物中，以层间剥离剂和纳米片分散剂发挥功能的烷基胺或烷基铵盐，以没有交联、固定的状态残存在经涂布、干燥的膜中，这对造膜性产生恶烈的影响，据此见解完成了本发明。 

本发明(1)的表面处理剂，其特征是，在用有机胺或有机铵使结晶性层状无机化合物纳米片化的表面处理剂中，上述有机胺或有机铵是多官能性有机胺或多官能性有机铵。 

本发明(2)是根据上述发明(1)的表面处理剂，其中，上述多官能性有机胺或多官能性有机铵是多价胺化合物、氨基酸、氨基硅烷、壳聚糖、多官能性氨基聚合物。 

本发明(3)是根据上述发明(1)或(2)的表面处理剂，其中，上述结晶性层状无机化合物是锆、钛、钒、硅或铝的磷酸盐或氧化物。 

本发明(4)是根据上述发明(1)～(3)中任一项的表面处理剂，其中，相对于上述结晶性层状无机化合物，上述多官能性有机胺或多官能性有机铵的比率，以摩尔比计，对于1摩尔结晶性层状无机化合物为0.1～2摩尔。 

本发明(5)是根据上述发明(1)～(4)中任一项的表面处理剂，其中，上述结晶性层状无机化合物(固体成分)的量，相对于表面处理剂的总固体成分为5～95wt％。 

本发明(6)是根据上述发明(1)～(5)中任一项的表面处理剂，其中，还含有从无机成分和水溶性高分子中选择的至少1种成分，上述无机成分是从硅、铈、锂、锌、镁、钙及锰中选择的。 

本发明(7)是金属材料的表面处理方法，其特征是包括：利用上述发明(1)～(6)中任一项所述的表面处理剂涂布金属材料表面并进行干燥形成被膜的工序。 

本发明(8)是根据上述发明(7)的方法，其中，上述被膜是含有无机纳米片的无机有机纳米杂化被膜。 

本发明(9)是根据上述发明(7)或(8)的方法，其中，上述被膜的被膜质量为0.01～5g/m²。 

本发明(10)是表面处理金属材料，其特征是将上述发明(1)～(6)中任一项所述的表面处理剂涂布在金属材料表面上并进行干燥，由此具有在该金属材料表面上形成的被膜质量为0.01～5g/m²的被膜。