[发明专利]表面处理金属材料及水系金属表面处理剂

说明书

技术领域

本发明涉及耐腐蚀性、耐热性、耐指纹性、导电性、涂装作业性及加工时的耐黑变性（black deposit resistance）优异的、实施了无铬表面处理的金属材料、及该表面处理中使用的水系金属表面处理剂。更详细地说，本发明涉及不会受到在将实施了表面处理的金属材料加工成成形品时所实施的碱脱脂、弯曲加工及冲剪加工的影响，可以保持优异的耐腐蚀性，而且耐热性、耐指纹性、导电性、涂装作业性及加工时的耐黑变性优异的、实施了无铬表面处理的金属材料及该表面处理中使用的水系金属表面处理剂。

本申请以2011年4月27日于日本申请的日本特愿2011-100126号为基础主张优先权，在此引入其内容。

背景技术

一般来讲，作为对金属材料表面的密合性优异且对金属材料表面赋予耐腐蚀性、耐指纹性等的技术，已知利用含有铬酸、重铬酸或它们的盐作为主要成分的处理液对金属材料表面实施铬酸盐处理的方法，实施磷酸盐处理的方法，实施利用硅烷偶联剂单体进行处理的方法；实施有机树脂皮膜处理的方法等，并且正在被实际应用。

作为主要使用无机成分的技术，例如在专利文献1中列举了含有钒化合物、和包含选自锆、钛、钼、钨、锰和铈中的至少1种金属的金属化合物的金属表面处理剂。

另一方面，作为主要使用硅烷偶联剂的技术，在专利文献2中教导了如下内容：为了获得暂时的防腐蚀效果，采用含有低浓度的有机官能硅烷和交联剂的水溶液对金属板进行处理。还公开了通过交联剂将有机官能硅烷交联来形成致密的硅氧烷膜的方法。

此外，例如在专利文献3中公开了一种通过使用表面处理剂来制造耐腐蚀性优异、并且耐指纹性、耐黑变性和涂装密合性优异的无铬系表面处理钢板及其制造方法，所述表面处理剂含有特定的树脂化合物（A）、具有选自伯氨基～叔氨基和季铵盐中的至少1种阳离子性官能团的阳离子性聚氨酯树脂（B）、具有特定的反应性官能团的1种以上的硅烷偶联剂（C）以及特定的酸化合物（E），并且阳离子性聚氨酯树脂（B）和硅烷偶联剂（C）的含量在规定的范围内。

此外，作为将硅烷偶联剂用作主要成分的技术，专利文献4中公开了以下技术：由含有具有特定官能团A的硅烷偶联剂I和具有能够与官能团A进行反应的异种官能团B的硅烷偶联剂II的处理剂制备特定pH的处理液，将该处理液涂布在金属材料表面上进行加热干燥，形成含有所述硅烷偶联剂I和II的反应产物的皮膜。

另外，专利文献5中公开了使用耐腐蚀性优异的金属材料用表面处理剂的技术，其特征在于，含有作为（a）成分的具有2个以上特定结构的官能团的化合物和作为（b）成分的选自有机酸、磷酸和氟化物络合物中的至少1种化合物，并且（a）成分中的每1个官能团的分子量为100～30000。

但是，专利文献1～3的技术并不全部满足耐腐蚀性、耐热性、耐指纹性、导电性、涂装作业性及加工时的耐黑变性，至实用化仍然存在问题。另外，专利文献4～5的技术是将硅烷偶联剂用作主要成分的技术，混合使用了多种硅烷偶联剂。但是，并未充分地研究硅烷偶联剂所具有的水解性和缩合性、有机官能团的反应性及由此获得的效果，并且未公开充分地控制多种硅烷偶联剂的性质的技术。

此外，专利文献6公开了一种无铬表面处理金属材料，其通过在金属材料表面上涂布并干燥含有以特定质量比配合了2种特定结构的硅烷偶联剂所获得的有机硅化合物（W）和特定抑制剂的水系金属表面处理剂，形成含有各成分的复合皮膜。本技术是作为耐腐蚀性、耐热性、耐指纹性、导电性、涂装作业性及加工时的耐黑变性优异的、实施了无铬表面处理的表面处理钢板而实用化的优异的技术，但还需要具备更高性能的复合皮膜的表面处理钢板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-30460号公报

专利文献2：美国专利第5292549号说明书

专利文献3：日本特开2003-105562号公报

专利文献4：日本特开平8-73775号公报

专利文献5：日本特开2001-49453号公报

专利文献6：日本特开2007-051365号公报

发明内容

发明预解决的技术问题