[发明专利]金属部件的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及作为电泳涂装的预处理所进行的金属部件的表面处理方法。

背景技术

在汽车等涂装工程中，对被涂装物(金属部件)进行阳离子电泳涂装(cathodic electrodeposition coating)之前，一般对被涂装物进行化学转化处理。当进行化学转化处理时，作为化学转化处理剂，多使用主要含有磷酸锌的磷酸锌处理剂。如果使用磷酸锌处理剂来对被涂装物进行化学转化处理，则在阳离子电泳涂装工序中能够获得良好的电泳涂装性(涂膜膜厚特性)。但是，使用磷酸锌处理剂时，存在下述问题：其磷酸离子会引起湖泊的富营养化现象；而且，伴随着化学转化处理，会生成必须废弃的淤渣(sludge)。因此，为了解决这问题，美国专利第7,510,612号公开了一种化学转化处理剂，该化学转化处理剂含有：选自由锆、钛及铪构成的组中的至少一种；氟；及水溶性树脂。

但是，作为化学转化处理剂，如果使用如上所述的主要含有锆等(锆、钛和铪中的至少一种)物质的化学转化处理剂来对被涂装物进行化学转化处理时，与使用磷酸锌处理剂时相比，会在被涂装物的表面形成因局部性的低电阻部的数量较少而难以通电的化学转化皮膜(例如ZrO₂等)。另一方面，当进行电泳涂装时，由于在阳极与靠近该阳极的被涂装物的部分(车体上的外板部)之间施加的电压高，反之，在阳极与远离该阳极的被涂装物的部分(车体上的内板部)之间施加的电压偏低，因此会出现：在远离该阳极的部分上的涂膜析出量成为偏少那样的电泳涂装处理的特有现象。故此，作为化学转化处理剂，当使用主要含有锆等物质的化学转化处理剂时，与使用磷酸锌处理剂时相比，成为低电压施加区域的远离阳极的部分(车体上的内板部)呈示偏低的涂膜析出量(参照图3)。

发明内容

本发明鉴于上述实际情况而作出的，本发明要解决的问题是：即使采用所形成的化学转化皮膜中局部性的低电阻部的数量少的化学转化处理剂，也能够提高被涂装物中的低电压施加区域的电泳涂装性。

本发明提供一种金属部件的表面处理方法，在电泳涂装之前进行，该表面处理方法包括使用化学转化处理剂在金属部件的表面上形成化学转化皮膜的化学转化皮膜形成处理，其中：所述化学转化皮膜形成处理之前，使与电子释放相关的电子释放物质附着于所述金属部件的表面；对附着有所述电子释放物质的金属部件的表面至少进行所述化学转化皮膜形成处理，以使最终的化学转化皮膜整体的能带隙小于只使用所述化学转化处理剂时所形成的化学转化皮膜的能带隙。

在本发明中，“最终的化学转化皮膜”是指对金属部件的表面进行附着电子释放物质的处理(以下，有时称作附着处理)后，对该附着有电子释放物质的金属部件的表面通过化学转化皮膜形成处理(即，使用化学转化处理剂)所形成的化学转化皮膜。另外，“只使用所述化学转化处理剂时所形成的化学转化皮膜”是指只通过化学转化皮膜形成处理而直接在金属部件的表面上形成的化学转化皮膜；也就是，对金属部件的表面不实施附着处理而只实施化学转化皮膜形成处理，由此形成的化学转化皮膜。

根据本发明，通过对预先附着有电子释放物质的金属部件的表面进行化学转化皮膜形成处理，可以使最终的化学转化皮膜整体的能带隙小于只使用化学转化处理剂时形成的化学转化皮膜的能带隙，因此在电泳涂装中施加电压时，能够增加可向化学转化皮膜表面供给的电子(自由电子)的数量，在上述化学转化皮膜中能够增加局部性的通电部(即，能够促进H₂O的还原反应)。故此，作为化学转化处理剂，即使采用具有如下性能的化学转化处理剂，也可以促进涂膜的析出，从而可以提高被涂装物(金属部件)中的低电压施加区域的电泳涂装性。所述化学转化处理剂，是通过该化学转化处理剂所形成的化学转化皮膜中，局部性的低电阻部的数量较少的化学转化处理剂。

另外，进行化学转化皮膜形成处理之前，本发明由于预先使电子释放物质附着于金属部件的表面，因此在化学转化皮膜形成处理时，将含有电子释放物质的化学转化处理剂予以使用的情况相比，能够使该化学转化皮膜形成处理的管理(例如，含有化学转化处理剂的处理液的稳定性、皮膜的析出速度等管理)变得容易。

本发明中，较为理想的是，作为所述电子释放物质，使用具有比只使用所述化学转化处理剂时所形成的化学转化皮膜的能带隙小的能带隙的电子释放物质；作为所述最终的化学转化皮膜，形成在只使用所述化学转化处理剂时所形成的化学转化皮膜内含有所述电子释放物质的化学转化皮膜。