JP2024065796A - Aqueous anti-rust surface treatment composition, surface-coated aluminum member using same, and method for producing surface-coated aluminum member - Google Patents

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Abstract

【課題】耐食性に優れた水性防錆表面処理組成物を提供する。【解決手段】本発明の水性防錆表面処理組成物は、アルミニウム系基材の表面に形成された陽極酸化皮膜又は化成皮膜上にケイ素皮膜を形成するために用いる、アルミニウム系基材用の水性防錆表面処理組成物であって、シランカップリング剤と、無機コロイド粒子と、水を含む溶媒と、を含むものである。【選択図】図1[Problem] To provide an aqueous anti-rust surface treatment composition with excellent corrosion resistance. [Solution] The aqueous anti-rust surface treatment composition of the present invention is an aqueous anti-rust surface treatment composition for aluminum-based substrates, which is used to form a silicon film on an anodic oxide film or a chemical conversion film formed on the surface of the aluminum-based substrate, and contains a silane coupling agent, inorganic colloid particles, and a solvent containing water. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、水性防錆表面処理組成物、それを用いた表面被覆アルミニウム部材、及び表面被覆アルミニウム部材の製造方法に関する。 The present invention relates to an aqueous anticorrosive surface treatment composition, a surface-coated aluminum member using the same, and a method for producing a surface-coated aluminum member.

これまで金属部材の表面を処理する水性表面処理剤において様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、水系金属表面処理剤を用いて、溶融亜鉛めっき鋼鉄等の亜鉛めっき表面を表面処理する技術が記載されている(請求項1、段落0068など) Various developments have been made in aqueous surface treatment agents for treating the surfaces of metal components. For example, the technology described in Patent Document 1 is known as a technology of this type. Patent Document 1 describes a technology for treating the zinc-plated surface of hot-dip galvanized steel and the like using an aqueous metal surface treatment agent (Claim 1, paragraph 0068, etc.)

特開2014-237880号公報JP 2014-237880 A

上記特許文献1に記載の水系金属表面処理剤は、処理対象として、亜鉛めっき表面についての検討がなされているものの、アルミニウム系基材の表面処理については未だ十分な検討がなされていない。
本発明者が検討した結果、アルミニウム系基材の表面処理技術において、耐食性の点で改善の余地があることが判明した。
The aqueous metal surface treatment agent described in the above Patent Document 1 has been studied for use on zinc-plated surfaces, but has not yet been fully studied for use in the surface treatment of aluminum-based substrates.
As a result of investigations by the present inventors, it was found that there is room for improvement in terms of corrosion resistance in surface treatment techniques for aluminum-based substrates.

現在、アルミニウム系基材は、亜鉛めっき処理された鋼鉄系基材とくらべて、比重が小さいため、この利点を生かした様々な用途への適用について研究開発されている。
しかしながら、アルミニウム系基材は、外装品として使用される場合、陽極酸化処理とコーティング、自動車部品や電気製品部品に使用する際は陽極酸化処理が施されている場合が多い。また、内装部材としての使用が一般的で、水暴露環境で使用されないことが多かったため、防食対策を施さずに使用されてきた事情がある。
Currently, aluminum-based substrates have a smaller specific gravity than zinc-plated steel-based substrates, and research and development is being conducted into various applications that take advantage of this advantage.
However, aluminum-based substrates are often anodized and coated when used for exterior parts, and anodized when used for automobile parts and electrical appliance parts. In addition, they are generally used as interior materials and are rarely used in environments exposed to water, so they have been used without taking any corrosion prevention measures.

アルミニウム系基材の表面処理技術として、陽極酸化処理(アルマイト)がよく知られている。
しかしながら、本発明者が検討したところ、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム系基材においては、耐食性が低下する恐れがあることが見出された。なお、陽極酸化皮膜は、熱劣化が生じやすく、熱により皮膜割れが生じるケースがある。
Anodizing (alumite) is a well-known surface treatment technique for aluminum-based substrates.
However, the inventors of the present invention have found that an anodized coating film formed on an aluminum-based substrate may have reduced corrosion resistance. The anodized coating film is susceptible to thermal degradation, and may crack due to heat.

このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、アルミニウム系基材の表面に形成された陽極酸化膜上に、シランカップリング剤および水性コロイダルシリカを含む水性防錆表面処理組成物を用いてケイ素皮膜を形成することにより、そのアルミニウム系基材、とくにアルミダイカスト基材において、水や塩に対する優れた耐食性を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Based on this knowledge, further intensive research led to the discovery that by forming a silicon film on the anodized film formed on the surface of an aluminum-based substrate using an aqueous anti-rust surface treatment composition containing a silane coupling agent and aqueous colloidal silica, the aluminum-based substrate, in particular an aluminum die-cast substrate, can be made to have excellent corrosion resistance against water and salt, which led to the completion of the present invention.

また、本発明者が検討した結果、アルミニウム系基材の表面に形成された化成皮膜上に、陽極酸化皮膜の場合と同様に、上記の水性防錆表面処理組成物を用いてケイ素皮膜を形成することにより、アルミニウム系基材、とくにアルミダイカスト基材において、水や塩に対する優れた耐食性を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
その上、化成皮膜およびケイ素皮膜で被覆されたアルミニウム系基材においては、塩水噴水試験後においても、基材表面にける導電性を維持出来ることも見出された。
Furthermore, as a result of the inventors' investigations, it was found that by forming a silicon film on a chemical conversion film formed on the surface of an aluminum-based substrate using the above-mentioned aqueous rust-preventive surface treatment composition, in the same manner as in the case of an anodized film, it is possible to achieve excellent corrosion resistance against water and salt in an aluminum-based substrate, in particular an aluminum die-cast substrate, and this has led to the completion of the present invention.
Furthermore, it has been found that aluminum-based substrates coated with a chemical conversion coating and a silicon coating can maintain electrical conductivity at the substrate surface even after a salt fountain test.

本発明の一形態によれば、以下の水性防錆表面処理組成物、表面被覆アルミニウム部材、及び表面被覆アルミニウム部材が提供される。 According to one aspect of the present invention, the following aqueous anticorrosive surface treatment composition, surface-coated aluminum member, and surface-coated aluminum member are provided.

1. アルミニウム系基材の表面に形成された陽極酸化皮膜又は化成皮膜上にケイ素皮膜を形成するために用いる、アルミニウム系基材用の水性防錆表面処理組成物であって、
シランカップリング剤と、
無機コロイド粒子と、
水を含む溶媒と、
を含む、水性防錆表面処理組成物。
2. 1.に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記溶媒がアルコールを含む、水性防錆表面処理組成物。
3. 2.に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記アルコールの含有量が、当該水性防錆表面処理組成物中、0.1質量%以上20質量%以下である、水性防錆表面処理組成物。
4. 2.又は3.に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記アルコールの含有量が、前記水及び前記アルコールの合計含有量100質量%中、1質量%以上20質量%以下である、水性防錆表面処理組成物。
5. 1.~4.のいずれか一つに記載の水性防錆表面処理組成物であって、
水分散性樹脂を含む、水性防錆表面処理組成物。
6. 5.に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記水分散性樹脂が、ポリアクリル酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノール樹脂およびこれらの変性体からなる群から選ばれる一種以上を含む、水性防錆表面処理組成物。
7. 1.~6.のいずれか一つに記載の水性防錆表面処理組成物であって、
当該水性防錆表面処理組成物が、防錆剤を含む、水性防錆表面処理組成物。
8. 1.~6.のいずれか一つに記載の水性防錆表面処理組成物であって、
水溶性遷移金属化合物を含む、水性防錆表面処理組成物。
9. 1.~8.のいずれか一つに記載の水性防錆表面処理組成物であって、
クロム成分を実質的に含まない、水性防錆表面処理組成物。
10. アルミニウム系基材の表面上に陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程、又は化成処理を施して化成皮膜を形成する化成処理工程を含む、下地処理工程と、
前記陽極酸化皮膜又は前記化成皮膜の表面上に、シランカップリング剤、無機コロイド粒子、及び水を含む溶媒、を含む水性防錆表面処理組成物を塗布し、乾燥して、ケイ素皮膜を形成する表面処理工程と、を含む、
表面被覆アルミニウム部材の製造方法。
11. アルミニウム系基材と、
前記アルミニウム系基材の表面上に形成された、陽極酸化皮膜又は化成皮膜と、
前記陽極酸化皮膜又は前記化成皮膜の表面上に形成された、シランカップリング剤、及び水性コロイダルシリカを含む水性防錆表面処理組成物の乾燥膜からなるケイ素皮膜と、
を備える、表面被覆アルミニウム部材。
1. An aqueous rust-preventive surface treatment composition for an aluminum-based substrate, which is used to form a silicon film on an anodic oxide film or a chemical conversion film formed on the surface of the aluminum-based substrate, comprising:
A silane coupling agent;
Inorganic colloid particles;
A solvent comprising water;
1. An aqueous anti-rust surface treatment composition comprising:
2. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to 1.,
1. An aqueous anti-rust surface treatment composition, wherein the solvent comprises an alcohol.
3. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to 2.,
The content of the alcohol in the aqueous rust-preventive surface treatment composition is 0.1 mass % or more and 20 mass % or less.
4. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to 2. or 3.,
The aqueous rust-preventive surface treatment composition has an alcohol content of 1 mass % or more and 20 mass % or less, based on a total content of the water and the alcohol of 100 mass %.
5. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to any one of 1. to 4.,
An aqueous rust-preventive surface treatment composition comprising a water-dispersible resin.
6. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to 5.,
The aqueous rust-preventive surface treatment composition comprises at least one water-dispersible resin selected from the group consisting of polyacrylic resins, silicone resins, phenolic resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, polyvinyl butyral resins, phenolic resins, and modified versions thereof.
7. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to any one of 1. to 6.,
The aqueous anti-rust surface treatment composition comprises a rust inhibitor.
8. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to any one of 1. to 6.,
An aqueous anticorrosive surface treatment composition comprising a water-soluble transition metal compound.
9. The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to any one of 1. to 8.,
An aqueous anti-rust surface treatment composition that is substantially free of chromium components.
10. A surface preparation step including an anodizing treatment step of forming an anodized film by performing an anodizing treatment on the surface of an aluminum-based substrate, or a chemical conversion treatment step of forming a chemical conversion film by performing a chemical conversion treatment;
and a surface treatment step of applying an aqueous rust-preventive surface treatment composition containing a silane coupling agent, inorganic colloid particles, and a solvent containing water onto the surface of the anodized film or the chemical conversion film, and drying the composition to form a silicon film.
A method for producing a surface-coated aluminum member.
11. An aluminum-based substrate;
An anodized film or a chemical conversion film formed on the surface of the aluminum-based base material;
a silicon coating formed on the surface of the anodized coating or the chemical conversion coating, the silicon coating being a dried film of an aqueous antirust surface treatment composition containing a silane coupling agent and aqueous colloidal silica;
A surface-coated aluminum member comprising:

本発明によれば、耐食性に優れた水性防錆表面処理組成物、それを用いた表面被覆アルミニウム部材、及び表面被覆アルミニウム部材の製造方法が提供される。 The present invention provides an aqueous anticorrosive surface treatment composition with excellent corrosion resistance, a surface-coated aluminum member using the same, and a method for producing a surface-coated aluminum member.

本実施形態に係る表面被覆アルミニウム部材の構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic example of the configuration of a surface-coated aluminum member according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る表面被覆アルミニウム部材の構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic example of the configuration of a surface-coated aluminum member according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that in all drawings, similar components are given similar reference symbols and descriptions are omitted where appropriate. Also, the drawings are schematic and do not correspond to the actual dimensional ratios.

本実施形態の表面被覆アルミニウム部材の製造方法の概要を説明する。 An overview of the manufacturing method for the surface-coated aluminum member of this embodiment is described below.

本実施形態の表面被覆アルミニウム部材の製造方法は、アルミニウム系基材の表面上に陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理を施すか、又は化成処理を施して化成皮膜を形成する化成処理を施す、下地処理工程と、陽極酸化皮膜又は化成皮膜の表面上に、水性防錆表面処理組成物を塗布し、乾燥して、ケイ素皮膜を形成する表面処理工程を含む。 The manufacturing method of the surface-coated aluminum member of this embodiment includes a base treatment step in which anodizing is performed on the surface of the aluminum-based substrate to form an anodized film, or a chemical conversion treatment is performed to form a chemical conversion film, and a surface treatment step in which an aqueous rust-preventive surface treatment composition is applied to the surface of the anodized film or chemical conversion film, and then dried to form a silicon film.

上記の水性防錆表面処理組成物は、シランカップリング剤と、水性コロイダルシリカと、水を含む溶媒と、を含む。水性防錆表面処理組成物は、アルミニウム系基材用の水系防錆処理剤であり、アルミニウム系基材上にケイ素皮膜を形成するために用いられるものである。 The aqueous anti-rust surface treatment composition includes a silane coupling agent, aqueous colloidal silica, and a solvent containing water. The aqueous anti-rust surface treatment composition is an aqueous anti-rust treatment agent for aluminum-based substrates, and is used to form a silicon film on the aluminum-based substrate.

近年、アルミニウム系基材として、アルミダイカストの生産が大きくなってきている。
このアルミダイカストは、表面の組成が粗く、組成成分としてSi元素を含むことがある。このため、アルミダイカストに対して陽極酸化処理を施し難いことが一般的に知られている。
詳細なメカニズムは定かではないが、比較的粗面化した表面やSi元素を含む表面において、陽極酸化処理の特性上、均一な陽極酸化皮膜が形成されにくいためであると、考えられる。
したがって、アルミダイカストに陽極酸化処理を施した場合、安定的な耐食性に改善の余地がある。
また、陽極酸化処理のみ場合、アルミニウム系基材の表面に形成される酸化膜に偏在(バラツキ)が生じるため、耐食性が十分に発揮できたないことがある。
In recent years, the production of aluminum die castings as aluminum-based substrates has increased.
The aluminum die casting has a rough surface composition and may contain silicon as a compositional component, so it is generally known that it is difficult to subject the aluminum die casting to anodizing treatment.
Although the detailed mechanism is unclear, it is believed that this is because, due to the characteristics of the anodizing treatment, it is difficult to form a uniform anodic oxide film on a relatively rough surface or a surface containing Si elements.
Therefore, when anodizing is performed on aluminum die casting, there is room for improvement in terms of stable corrosion resistance.
Furthermore, when only anodizing is performed, the oxide film formed on the surface of the aluminum-based base material may be unevenly distributed (varied), and the corrosion resistance may not be fully exhibited.

本実施形態によれば、アルミニウム系基材の表面に形成された陽極酸化皮膜又は化成皮膜上に、水性防錆表面処理組成物を用いてケイ素皮膜を形成することによって、水や塩に対する耐食性安定的に向上させることができる。また、熱時に対する耐食性についても向上できる。アルミニウム系基材がアルミダイカストを使用した場合も、そのような耐食性向上を実現できる。 According to this embodiment, by forming a silicon film using an aqueous rust-preventive surface treatment composition on an anodized film or a chemical conversion film formed on the surface of an aluminum-based substrate, it is possible to stably improve corrosion resistance against water and salt. In addition, corrosion resistance against heat can also be improved. Even when the aluminum-based substrate is made of aluminum die casting, such improved corrosion resistance can be achieved.

第一の実施形態では、陽極酸化処理(下地処理)及び表面処理工程を併用すること、すなわち、アルミニウム系基材の表面上に陽極酸化皮膜及びケイ素皮膜の積層を形成する。これにより、優れた耐食性に加え、熱的耐食性や安定的な耐食性を向上させることができる。
詳細なメカニズムは定かではないが、陽極酸化皮膜とケイ素皮膜とは、それぞれ、防錆メカニズムが異なるため、腐食起点から腐食進行が速く、表面素材の組成のばらつきの影響を受けやすい陽極酸化皮膜における耐食性を、ケイ素皮膜が補強し、耐食性に相乗的な効果が得られると、考えられる。
In the first embodiment, the anodizing treatment (priming treatment) and the surface treatment process are used in combination, that is, a laminate of an anodized film and a silicon film is formed on the surface of an aluminum-based base material, which makes it possible to improve not only excellent corrosion resistance but also thermal corrosion resistance and stable corrosion resistance.
Although the detailed mechanism is unclear, it is thought that because anodized films and silicon films have different anti-rust mechanisms, which cause corrosion to progress quickly from the starting point and are easily affected by variations in the composition of the surface material, the silicon film reinforces the corrosion resistance of the anodized film, resulting in a synergistic effect on corrosion resistance.

第二の実施形態では、化成処理(下地処理)及び表面処理工程を併用すること、すなわち、アルミニウム系基材の表面に化成処理皮膜及びケイ素皮膜の積層を形成する。これにより、優れた耐食性が得られる。また、熱的耐食性や安定的な耐食性を向上させることができる。
詳細なメカニズムは定かではないが、化成皮膜中に含まれるZr等およびケイ素皮膜中に含まれるSiがそれぞれ腐食電位(耐食電位)を適切に制御できるため、上記の耐食性を向上できると、考えられる。
In the second embodiment, a chemical conversion treatment (substrate treatment) and a surface treatment process are used in combination, that is, a laminate of a chemical conversion coating and a silicon coating is formed on the surface of an aluminum-based substrate. This provides excellent corrosion resistance. Also, it is possible to improve thermal corrosion resistance and stable corrosion resistance.
Although the detailed mechanism is unclear, it is believed that the Zr and the like contained in the chemical conversion coating and the Si contained in the silicon coating can each appropriately control the corrosion potential (corrosion resistance potential), thereby improving the above-mentioned corrosion resistance.

さらには、化成処理皮膜の下地に位置するアルミニウム系基材の表面において、塩水噴水試験の前後で導電性を維持すること、すなわち、表面抵抗値の過度な上昇を抑制できる。このため、低抵抗のアルミニウム系基材の表面を、化成処理皮膜及びケイ素皮膜で被覆することにより、外部環境暴露後においても、かかる低抵抗を維持することができる。
したがって、第二の形態の製造方法や表面被覆アルミニウム部材は、低抵抗が要求されるアルミ製品に対して好適に用いることが可能である。
このようなアルミ製品として、例えば、電気信号送受信部材、コネクタ、電磁波カバー等が挙げられる。
Furthermore, the surface of the aluminum-based substrate underlying the chemical conversion coating maintains electrical conductivity before and after the salt water fountain test, i.e., an excessive increase in surface resistance can be suppressed. Therefore, by covering the surface of the low-resistance aluminum-based substrate with the chemical conversion coating and the silicon coating, the low resistance can be maintained even after exposure to the external environment.
Therefore, the manufacturing method and surface-coated aluminum member of the second embodiment can be suitably used for aluminum products that require low resistance.
Examples of such aluminum products include electrical signal transmitting/receiving components, connectors, electromagnetic wave covers, and the like.

このようなアルミニウム系基材の表面に化成処理する方法は、耐食性の観点から、上記の陽極酸化処理する方法の代替手段として活用できる。ただし、陽極酸化処理はアルミニウム系基材の表面に酸化膜を形成するため、アルミニウム系基材の導通性の維持の観点では、第二の実施形態の化成処理する方法が好ましい。 From the viewpoint of corrosion resistance, such a method of performing chemical conversion treatment on the surface of an aluminum-based substrate can be used as an alternative to the above-mentioned anodizing treatment method. However, since anodizing treatment forms an oxide film on the surface of the aluminum-based substrate, the chemical conversion treatment method of the second embodiment is preferred from the viewpoint of maintaining the conductivity of the aluminum-based substrate.

陽極酸化処理を実施するには、大量の水と電気、専用設備が必要になる。このような条件を備える陽極酸化処理設備を整えることが難しい地域がある。
これに対して、本実施形態の表面処理工程は、陽極酸化処理に必要な条件を使用しなくてもよいため、どのような地域においても、比較的容易に実施することができる。また、表面処理工程を実施する設備は、簡単に建設可能であり、既存の設備に併設することも可能である。
Anodizing requires large amounts of water and electricity, as well as specialized equipment, and in some regions it is difficult to set up anodizing equipment that meets these requirements.
In contrast, the surface treatment process of this embodiment does not require the conditions required for anodizing, and can be carried out relatively easily in any region. Furthermore, the facility for carrying out the surface treatment process can be easily constructed, and can be installed alongside an existing facility.

また、陽極酸化皮膜に塗装(ペイント)を施すことがあるが、通常、陽極酸化処理から24時間程度以内に施す必要がある。処理後、ある程度時間が経過すると陽極酸化皮膜の表面に塗料が付着しにくくなるためである。
このため、陽極酸化処理を用いた従来のサプライチェーンの一つは、以下のようになる。
まず、基板材料が(アルミニウム材等)素材メーカーから加工メーカーに供給され、続いて、加工メーカーにおいて陽極酸化処理(アルマイト)された(必要に応じて形状加工も付与された)アルマイト材が製造メーカーに供給される。アルマイトを前提とした場合、加工メーカーに依拠する形となるため、サプライチェーンのカスタマイズが容易ではない。
In addition, the anodized film may be painted, but this must usually be done within about 24 hours after the anodizing treatment, because paint becomes difficult to adhere to the surface of the anodized film after a certain amount of time has passed since the treatment.
Therefore, one conventional supply chain using anodizing is as follows:
First, the substrate material (such as aluminum material) is supplied from the material manufacturer to the processing manufacturer, which then anodizes the material (and shapes it if necessary) and supplies it to the manufacturing manufacturer. If anodizing is used as a prerequisite, it depends on the processing manufacturer, so customizing the supply chain is not easy.

これに対して、本実施形態の水性防錆表面処理組成物かならなるケイ素皮膜の表面には、塗料を用いた塗装(ペイント)が可能である。 In contrast, the surface of a silicon film made of the aqueous rust-preventive surface treatment composition of this embodiment can be painted with paint.

また、本実施形態の表面処理工程を用いることによって、従来必須であったサプライヤ(陽極酸化処理や形状加工処理を提供する加工メーカー)を経由せずに済むために、従来のサプライチェーンを容易にカスタマイズすることが可能である。競争がより激化する環境の中で、戦略的にサプライヤとのリレーションを強化・最適化し、効率的にコスト削減を実現できる。たとえば、製造メーカーは、素材メーカーから基板材料を直接仕入れ、塗料組成物の塗工処理を内製化することにより、素材メーカーに対する購買力の強化や製造コストの削減を進めることが可能である。また、製造メーカーは、素材メーカーからの仕入量を増加し、塗工処理を外注することにより、製造効率を高めて製造コストを削減することも可能である。また、処理工程を分散化、すなわち、塗工処理と形状加工処理とに別々のサプライヤを配置し、チャネルを最適化することにより、サプライチェーンの設計自由度をさらに高めることが可能である。
また、本実施形態の水性防錆表面処理組成物を用いた表面処理工程のプロセスは、陽極酸化処理(アルマイト)と比べて簡単なプロセスとすることができる。このため、サプライチェーンの設計自由度をさらに高めることが可能である。
In addition, by using the surface treatment process of this embodiment, it is possible to easily customize the conventional supply chain since it is not necessary to go through a supplier (a processing manufacturer that provides anodizing treatment or shape processing), which was previously necessary. In an environment where competition is becoming more intense, it is possible to strategically strengthen and optimize relationships with suppliers and efficiently achieve cost reduction. For example, a manufacturer can directly purchase substrate materials from a material manufacturer and in-house the coating treatment of the paint composition, thereby strengthening purchasing power with respect to the material manufacturer and reducing manufacturing costs. In addition, a manufacturer can increase the amount of purchase from the material manufacturer and outsource the coating treatment, thereby improving manufacturing efficiency and reducing manufacturing costs. In addition, by decentralizing the processing process, i.e., by arranging separate suppliers for the coating treatment and the shape processing treatment and optimizing the channel, it is possible to further increase the design freedom of the supply chain.
In addition, the surface treatment process using the aqueous rust-preventive surface treatment composition of the present embodiment can be a simpler process than anodizing (alumite), which allows for greater design freedom in the supply chain.

また、アルミニウム系基材の表面形状や表面組成によって、かかる表面にケイ素皮膜が形成しづらい場合がある。
このような場合、水性防錆表面処理組成物が溶媒としてアルコールを含むことによって、表面に対する濡れ性を高め、皮膜形成性を高める事が可能である。
ただし、使用環境によっては、アルコールの含有量を低く抑えることが要求される場合がある。この場合、水性防錆表面処理組成物中のアルコールの含有量を低減し、取り扱い容易性を高められる。アルコールの含有量が低減した水性防錆表面処理組成物を使用した場合でも、上記の化成皮膜上や陽極酸化皮膜を介することにより、アルミニウム系基材、とくにアルミダイカストの表面に対するケイ素皮膜の密着性を高め、全体的に高度な耐食性を実現できる。
Furthermore, depending on the surface shape and surface composition of the aluminum-based substrate, it may be difficult to form a silicon film on such a surface.
In such a case, if the aqueous rust-preventive surface treatment composition contains an alcohol as a solvent, it is possible to increase the wettability of the surface and improve the film-forming properties.
However, depending on the usage environment, it may be required to keep the alcohol content low. In this case, the alcohol content in the aqueous rust-preventive surface treatment composition can be reduced to improve ease of handling. Even when using an aqueous rust-preventive surface treatment composition with a reduced alcohol content, the adhesion of the silicon film to the aluminum substrate, particularly the surface of aluminum die casting, can be improved by applying it on the above-mentioned chemical conversion film or an anodized film, thereby achieving high corrosion resistance overall.

以下、表面被覆アルミニウム部材の製造方法について詳述する。 The manufacturing method for surface-coated aluminum components is described in detail below.

本実施形態の表面被覆アルミニウム部材の製造方法の一例としては、アルミニウム系基材の表面に、化成処理を施して化成皮膜を形成する化成処理工程、又は、陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程を含む下地処理工程と、化成皮膜又は陽極酸化皮膜上に、シランカップリング剤、水性コロイダルシリカ、及び水を含む溶媒、を含む水性防錆表面処理組成物を塗布し、乾燥して、ケイ素皮膜を形成する表面処理工程と、を含んでもよい。
この水性防錆表面処理組成物(以下、単に「組成物」と略称することもある。)は、シランカップリング剤、水性コロイダルシリカ、水分散性樹脂、および水を含む溶媒を含む。
An example of a manufacturing method for the surface-coated aluminum member of this embodiment may include a base treatment step including a chemical conversion treatment step of applying a chemical conversion treatment to the surface of an aluminum-based substrate to form a chemical conversion coating, or an anodizing treatment step of applying an anodizing treatment to form an anodized coating, and a surface treatment step of applying an aqueous rust-preventive surface treatment composition containing a silane coupling agent, aqueous colloidal silica, and a solvent containing water, onto the chemical conversion coating or the anodized coating, and drying to form a silicon coating.
This aqueous anticorrosive surface treatment composition (hereinafter sometimes simply referred to as "the composition") contains a silane coupling agent, aqueous colloidal silica, a water-dispersible resin, and a solvent containing water.

上記アルミニウム系基材とは、アルミニウム元素を主成分として含む金属材料であれば特に限定されないが、アルミニウム単体、アルミニウム合金で構成されてもよい。主成分であるアルミニウム元素の含有量は、アルミニウム系基材100質量%中、質量換算で、例えば、50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。
アルミニウム合金は、金属元素として、Alの他に、Si、Mg、Mn、Cu等が含まれてもよく、さらに、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、Ti等が含まれてもよい。
アルミニウム合金の一例として、Al-Si系、Al-Si-Mg系、Al-Mg系、Al-Mg-Mn系、Al-Si-Cu系、Al-Si-Cu-Mg系等が挙げられる。
The aluminum-based substrate is not particularly limited as long as it is a metal material containing aluminum element as a main component, but may be composed of aluminum alone or an aluminum alloy. The content of the aluminum element as the main component is, for example, 50 mass% or more, preferably 60 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, and even more preferably 80 mass% or more in terms of mass, relative to 100 mass% of the aluminum-based substrate.
The aluminum alloy may contain, as a metal element, Si, Mg, Mn, Cu, etc. in addition to Al, and may further contain Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, Ti, etc.
Examples of aluminum alloys include Al-Si based, Al-Si-Mg based, Al-Mg based, Al-Mg-Mn based, Al-Si-Cu based, and Al-Si-Cu-Mg based alloys.

アルミニウム系基材として、アルミダイカストを用いてもよい。
アルミダイカストとは、アルミニウム合金の溶融金属を金型の中に圧入し、精度の高い鋳物を短時間に大量生産する鋳造方式を用いて得られた金属部材である。
The aluminum-based substrate may be aluminum die-cast.
Aluminum die casting is a metal component made by forcing molten aluminum alloy metal into a mold and mass-producing highly accurate castings in a short period of time.

アルミダイカストの一例として、例えば、ADC1、ADC3、ADC5、ADC6、ADC10、ADC12、ADC14等が挙げられる。 Examples of aluminum die castings include ADC1, ADC3, ADC5, ADC6, ADC10, ADC12, ADC14, etc.

表面被覆アルミニウム部材の形状は、とくに限定されず、板状、リング状、棒状でもよく、各種の製品や部品としての形状を有してもよい。 The shape of the surface-coated aluminum member is not particularly limited, and it may be plate-shaped, ring-shaped, rod-shaped, or have the shape of various products or parts.

上記化成処理としては、公知の処理方法を採用することができるが、例えば、亜鉛、マンガン、鉄、カルシウムなどを含むリン酸塩処理;ジルコニウム、チタン及びハフニウム等を含むジルコニウム系処理;亜鉛、アルミニウム、銅等と三価クロム等とを含むクロム塩処理(クロメート処理);フェルマイト処理(黒染め処理);セリウムやバナジウム、タングステンなどを含む化成処理;等が挙げられる。
この中でも、環境負荷を低減する観点から、リン酸塩処理やジルコニウム系処理等の非クロム系化成処理を用いることができる。リン酸塩処理として、リン酸亜鉛を含む処理液を用いてもよい。ジルコニウム系処理として、ジルコニウムを含む処理液を用いてもよい。
As the above-mentioned chemical conversion treatment, known treatment methods can be adopted, and examples thereof include phosphate treatment containing zinc, manganese, iron, calcium, etc.; zirconium-based treatment containing zirconium, titanium, hafnium, etc.; chromium salt treatment (chromate treatment) containing zinc, aluminum, copper, etc. and trivalent chromium, etc.; fermite treatment (black dyeing treatment); chemical conversion treatment containing cerium, vanadium, tungsten, etc.; and the like.
Among these, from the viewpoint of reducing the environmental load, non-chromium-based chemical conversion treatments such as phosphate treatment and zirconium-based treatment can be used. As the phosphate treatment, a treatment liquid containing zinc phosphate can be used. As the zirconium-based treatment, a treatment liquid containing zirconium can be used.

化成処理を施すことによって、アルミニウム系基材の表面の少なくとも一部または全面に、リン酸亜鉛皮膜やジルコニウム皮膜などの化成皮膜を形成できる。 By carrying out a chemical conversion treatment, a chemical conversion coating such as a zinc phosphate coating or a zirconium coating can be formed on at least a portion or the entire surface of the aluminum-based substrate.

また、リン酸塩処理やジルコニウム系処理は、フェルマイト処理と比べて、美観性や耐傷付き性に優れる。この中でも、ジルコニウム系処理は、リン酸塩処理と比べて、ジルコニウム化成皮膜を通して、下地のめっき膜の色目を目視でき、美観に優れる外観を実現できる。また、ジルコニウム系処理により、めっき膜の変色を防止できるため、様々な用途に活用できる。 Furthermore, phosphate treatment and zirconium-based treatment are superior in aesthetics and scratch resistance compared to fermite treatment. Among these, zirconium-based treatment allows the color of the underlying plating film to be visually observed through the zirconium conversion coating compared to phosphate treatment, achieving a more aesthetically pleasing appearance. Zirconium-based treatment also prevents discoloration of the plating film, making it useful for a variety of applications.

また、リン酸塩処理やジルコニウム系処理は、セリウム(Ce)系の化成処理やクロメート処理と比べて、耐食性のバラツキを抑制することができる。 In addition, phosphate treatment and zirconium-based treatment can reduce variation in corrosion resistance compared to cerium (Ce)-based chemical conversion treatment and chromate treatment.

上記陽極酸化処理は、例えば、硫酸、しゅう酸、その他の有機酸等を含む電解液中で、アルミニウム系基材を陽極として、電流を流し、電気分解によって、アルミニウム系基材の表面に酸化皮膜を形成する。 In the above-mentioned anodizing treatment, an electric current is passed through the aluminum-based substrate as the anode in an electrolyte solution containing, for example, sulfuric acid, oxalic acid, or other organic acids, and an oxide film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by electrolysis.

陽極酸化処理を施すことによって、アルミニウム系基材の表面の少なくとも一部または全面に、陽極酸化皮膜を形成できる。 By performing anodizing, an anodized film can be formed on at least a portion or the entire surface of the aluminum-based substrate.

上記表面処理工程は、例えば、化成皮膜、又は陽極酸化皮膜の表面における少なくとも一部又は全面に、水性防錆表面処理組成物を塗布し、これに乾燥処理を施すことで、ケイ素皮膜を形成ができる。 In the above surface treatment process, for example, an aqueous anti-rust surface treatment composition is applied to at least a part or the entire surface of the chemical conversion coating or anodized coating, and then a drying treatment is performed to form a silicon coating.

塗布する方法としては、アルミニウム系基材を組成物中に浸漬する方法、スピンコーターを用いる方法、組成物をスプレーで吹き付ける方法などが挙げられる。 Methods for applying the composition include immersing the aluminum-based substrate in the composition, using a spin coater, and spraying the composition.

乾燥処理は、20~25℃の常温で乾燥してもよいが、適切な温度まで加熱して行ってもよい。例えば、80℃~200℃の加熱条件で、5分~240分加熱してもよい。 The drying process may be performed at room temperature, 20 to 25°C, or by heating to an appropriate temperature. For example, the drying process may be performed at a temperature of 80°C to 200°C for 5 to 240 minutes.

以上の製造方法により、表面被覆アルミニウム部材が得られる。 The above manufacturing method results in a surface-coated aluminum component.

このような表面処理工程を実施する表面処理設備は、既存の金属加工設備に併設可能である。
金属加工設備は、表面処理工程前のアルミニウム系基材を準備する。このアルミニウム系基材は、表面に化成皮膜や陽極酸化皮膜が形成されていても、形成されていなくてもよい。
表面処理設備は、金属加工設備から搬送されたアルミニウム系基材に対して、水性防錆表面処理組成物を塗布し、これに乾燥処理を施す。表面処理設備の一例は、水性防錆表面処理組成物を保持する容器と、容器中の組成物に浸漬したアルミニウム系基材を乾燥させる加熱装置とを、備えてもよい。
Surface treatment equipment for carrying out such surface treatment steps can be installed alongside existing metal processing equipment.
The metal processing facility prepares an aluminum-based substrate prior to the surface treatment process. This aluminum-based substrate may or may not have a chemical conversion coating or an anodized coating formed on its surface.
The surface treatment facility applies the aqueous rust-preventive surface treatment composition to the aluminum-based substrate transported from the metal processing facility and then performs a drying treatment on the aluminum-based substrate. An example of the surface treatment facility may include a container for holding the aqueous rust-preventive surface treatment composition and a heating device for drying the aluminum-based substrate immersed in the composition in the container.

ここで、水性防錆表面処理組成物の各成分について詳述する。 Here, we will explain each component of the aqueous anti-rust surface treatment composition in detail.

上記水性防錆表面処理組成物の製造方法は、特に限定されないが、以下の各成分を混合することにより得られる。各成分の混合する順番は、限定されるものではなく、任意の順番で混合することが可能である。 The method for producing the aqueous anti-rust surface treatment composition is not particularly limited, but it can be obtained by mixing the following components. The order in which the components are mixed is not limited, and they can be mixed in any order.

水性防錆表面処理組成物は、シランカップリング剤、水性コロイダルシリカ、および水を含む溶媒を少なくとも含む。 The aqueous anti-rust surface treatment composition contains at least a silane coupling agent, aqueous colloidal silica, and a solvent containing water.

水性防錆表面処理組成物は、アルミニウム系基材の表面に形成された化成皮膜又は陽極酸化皮膜上にケイ素皮膜を形成するために用いることができる。 The aqueous anti-rust surface treatment composition can be used to form a silicon film on a chemical conversion film or anodized film formed on the surface of an aluminum-based substrate.

<シランカップリング剤>
水性防錆表面処理組成物は、シランカップリング剤を含む。
シランカップリング剤を用いることで、水分散性樹脂や水性コロイダルシリカを含む組成物を、水性溶液として安定化させることができる。また、シランカップリング剤は、水性コロイダルシリカや水分散性樹脂との間の親和性を向上できるため、安定な水性溶液(組成物)を形成することができる。
上記シランカップリング剤として、水中に溶解できる、アルコキシ基を有する水溶性シランカップリング剤が用いられる。
<Silane coupling agent>
The aqueous anticorrosive surface treatment composition contains a silane coupling agent.
By using the silane coupling agent, the composition containing the water-dispersible resin or the aqueous colloidal silica can be stabilized as an aqueous solution. In addition, the silane coupling agent can improve the affinity between the aqueous colloidal silica or the water-dispersible resin, so that a stable aqueous solution (composition) can be formed.
As the silane coupling agent, a water-soluble silane coupling agent having an alkoxy group that can be dissolved in water is used.

上記シランカップリング剤は、例えば、一般式:(RSi(OR4―m(上記一般式中、Rは炭素数1~20を有する官能基、Rは低級アルキル基である。mは0~3の整数である。)で表されるアルコキシシラン、またはこれを加水分解し、縮重合させた化合物が用いられる。上記シランカップリング剤は、組成物中、その一部が加水分解していてもよい。 The silane coupling agent may be, for example, an alkoxysilane represented by the general formula ( R1 ) mSi ( OR2 ) 4-m (wherein R1 is a functional group having 1 to 20 carbon atoms, R2 is a lower alkyl group, and m is an integer of 0 to 3), or a compound obtained by hydrolyzing and condensing this. The silane coupling agent may be partially hydrolyzed in the composition.

上記一般式で表されるシランカップリング剤の具体例としては、例えば、Si(OCH、Si(OC、CHSi(OCH、CHSi(OC、CSi(OCH、CSi(OC、CH(O)CHCHO(CHSi(OCH、CH=C(CH)COO(CHSi(OCH、CH=CHCOO(CHSi(OCH、HN(CHSi(OCH、HS(CHSi(OCH、OCN(CHSi(OC等を挙げることができる。 Specific examples of the silane coupling agent represented by the above general formula include , for example, Si( OCH3 ) 4 , Si( OC2H5 ) 4 , CH3Si ( OCH3 ) 3 , CH3Si( OC2H5 ) 3 , C2H5Si ( OCH3 ) 3 , C2H5Si(OC2H5) 3 , CH2 (O) CHCH2O ( CH2 ) 3Si ( OCH3 ) 3 , CH2 = C( CH3 ) COO ( CH2 ) 3Si ( OCH3 ) 3 , CH2 =CHCOO( CH2 ) 3Si ( OCH3 ) 3 , H2N ( CH2 ) 3Si ( OCH3 ) 3 , HS( CH 2 ) 3Si ( OCH3 ) 3 , OCN( CH2 ) 3Si ( OC2H5 ) 3 , etc.

また、上記化学式において、R中の官能基としては、例えば、ビニル、3-グリシドキシプロピル、3-グリシドキシプロピルメチル、2-(3、4-エポキシシクロヘキシル)エチル、p-スチリル、3-メタクリロキシプロピル、3-メタクリロキシプロピルメチル、3-アクリロキシプロピル、3-アミノプロピル、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピル、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチル、N―フェニル―3-アミノプロピル、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル―3-アミノプロピル、3-ウレイドプロピル、3-メルカプトプロピル、3-イソシアネートプロピル等の基を例示できる。 In addition, in the above chemical formula, examples of the functional group in R 1 include vinyl, 3-glycidoxypropyl, 3-glycidoxypropylmethyl, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl, p-styryl, 3-methacryloxypropyl, 3-methacryloxypropylmethyl, 3-acryloxypropyl, 3-aminopropyl, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyl, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyl, N-phenyl-3-aminopropyl, N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyl, 3-ureidopropyl, 3-mercaptopropyl, and 3-isocyanatopropyl groups.

上記化学式中、低級アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、n-ペンチル、1-エチルプロピル、イソペンチル、ネオペンチル等の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。 In the above chemical formula, specific examples of lower alkyl groups include linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, n-pentyl, 1-ethylpropyl, isopentyl, and neopentyl.

上記水溶性シランカップリング剤としては、例えば、官能基がエポキシ基を備えるシランカップリング剤(エポキシシラン)、または官能基がアミノ基を備えるシランカップリング剤(アミノシラン)を含むことができる。この中でも、耐食性の観点から、エポキシシランを用いることがより好ましい。 The water-soluble silane coupling agent may include, for example, a silane coupling agent having an epoxy group as a functional group (epoxy silane) or a silane coupling agent having an amino group as a functional group (amino silane). Among these, it is more preferable to use epoxy silane from the viewpoint of corrosion resistance.

上記エポキシシランとしては、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシルエチル)トリメトキシシランなどのグリシジルまたはエポキシ基含有トリアルコキシシラン化合物が挙げられる。 Examples of the epoxy silanes include glycidyl or epoxy group-containing trialkoxysilane compounds such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexylethyl)trimethoxysilane.

上記シランカップリング剤の含有量は、水性防錆表面処理組成物中に、固形分換算で、例えば、0.5質量%~12質量%、好ましくは1質量%~11質量%、より好ましくは1.5質量%~10質量%である。 The content of the silane coupling agent in the aqueous anticorrosive surface treatment composition is, for example, 0.5% by mass to 12% by mass, preferably 1% by mass to 11% by mass, and more preferably 1.5% by mass to 10% by mass, calculated as solid content.

本明細書中、「~」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す。
また、固形分とは、水やアルコール溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。この固形分は、水性防錆表面処理組成物を加熱処理した後、各成分の反応後に残存する残存物としてもよい。
In this specification, the range "to" indicates that the upper and lower limits are included, unless otherwise specified.
The solid content refers to the remainder after removing volatile components such as water, alcohol solvent, etc. This solid content may be the residue remaining after the reaction of each component after the aqueous rust-preventive surface treatment composition is heat-treated.

<無機コロイド粒子>
上記水性防錆表面処理組成物は、無機コロイド粒子を含む。無機コロイド粒子として、例えば、水性コロイダルシリカを含むことが好ましい。
<Inorganic colloid particles>
The aqueous anticorrosive surface treatment composition contains inorganic colloidal particles, and it is preferable that the inorganic colloidal particles contain, for example, aqueous colloidal silica.

水溶性コロイダルシリカは、水溶媒や、水を含む混合溶媒中に分散するもので、SiOで構成される無機粒子を含む。無機粒子の平均粒子径は、たとえば、1~200nmとしてもよい。 The water-soluble colloidal silica is dispersed in a water solvent or a mixed solvent containing water, and contains inorganic particles composed of SiO 2. The average particle size of the inorganic particles may be, for example, 1 to 200 nm.

水性防錆表面処理組成物は、水性コロイダルシリカ以外の、Al、TiO、ZrO、Fe等の無機酸化物で構成される無機コロイド粒子を含んでもよい。無機コロイド粒子は、水中に分散する無機粒子で構成される。 The aqueous anticorrosive surface treatment composition may contain inorganic colloidal particles composed of inorganic oxides such as Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Fe 2 O 3, etc., other than the aqueous colloidal silica. The inorganic colloidal particles are composed of inorganic particles dispersed in water.

水性コロイダルシリカを用いることで、水性防錆表面処理組成物から得られる皮膜についての強度を一段と向上させることができる。また、組成物中の分散性を高めることができるので、シリカ粒子が皮膜中に均一に分散した、ケイ素皮膜を形成できる。 By using aqueous colloidal silica, the strength of the film obtained from the aqueous anticorrosive surface treatment composition can be further improved. In addition, the dispersibility in the composition can be increased, so that a silicon film can be formed in which the silica particles are uniformly dispersed throughout the film.

上記水性コロイダルシリカの安定pH域は、酸性側、中性側、アルカリ側のいずれかにある。この中でも、組成物の溶液安定性の観点から、酸性側のpHで安定化する水性コロイダルシリカを用いることができる。 The stable pH range of the aqueous colloidal silica is on the acidic, neutral, or alkaline side. Among these, from the viewpoint of the solution stability of the composition, aqueous colloidal silica that is stable at an acidic pH can be used.

上記無機粒子は、例えば、平均粒子径が1~200nm、好ましくは3~100nmの範囲にある。ナノサイズの無機粒子を用いることにより、水とアルコールとの水系混合溶媒を使用する場合、凝集や沈降を抑制でき、液安定性に優れた組成物を調製できる。また、組成物で表面処理した製品の防錆性能を向上ができる。 The inorganic particles have an average particle size of, for example, 1 to 200 nm, preferably 3 to 100 nm. By using nano-sized inorganic particles, aggregation and precipitation can be suppressed when using an aqueous mixed solvent of water and alcohol, and a composition with excellent liquid stability can be prepared. In addition, the rust prevention performance of products surface-treated with the composition can be improved.

水性コロイダルシリカ等の無機コロイド粒子を用いることで、さらに強固な皮膜構造を実現することができる。 By using inorganic colloidal particles such as aqueous colloidal silica, an even stronger coating structure can be achieved.

上記水性コロイダルシリカまたは無機コロイド粒子の含有量は、水性防錆表面処理組成物中に、固形分換算で、例えば、0.5質量%~12質量%、好ましくは0.6質量%~10質量%、より好ましくは0.8質量%~8質量%である。上記下限値以上とすることで、皮膜に適度な強度を付与できる。上記上限値以下とすることで、皮膜の物性のバランスを図ることができる。 The content of the aqueous colloidal silica or inorganic colloidal particles in the aqueous anticorrosive surface treatment composition is, for example, 0.5% by mass to 12% by mass, preferably 0.6% by mass to 10% by mass, and more preferably 0.8% by mass to 8% by mass, calculated as solid content. By making the content equal to or greater than the lower limit, it is possible to impart an appropriate strength to the film. By making the content equal to or less than the upper limit, it is possible to achieve a balance in the physical properties of the film.

また、水性コロイダルシリカまたは無機コロイド粒子の含有量は、上記シランカップリング剤100質量部に対して、固形分換算で、例えば、10質量部~300質量部、好ましくは15質量部~200量部、より好ましくは20質量部~150質量部である。 The content of the aqueous colloidal silica or inorganic colloidal particles is, for example, 10 to 300 parts by mass, preferably 15 to 200 parts by mass, and more preferably 20 to 150 parts by mass, calculated as solid content, per 100 parts by mass of the silane coupling agent.

<水分散性樹脂>
上記水性防錆表面処理組成物は、水分散性樹脂及び又は水溶性樹脂の少なくとも一方を含んでもよい。
この中でも、水分散性樹脂を含むことが好ましい。
<Water-dispersible resin>
The aqueous rust-preventive surface treatment composition may contain at least one of a water-dispersible resin and/or a water-soluble resin.
Among these, it is preferable to contain a water-dispersible resin.

水分散性樹脂は、水中に分散する樹脂で構成される。水溶性樹脂は、水中に溶解する樹脂で構成される。 Water-dispersible resins are made up of resins that disperse in water. Water-soluble resins are made up of resins that dissolve in water.

水分散性樹脂または水溶性樹脂を構成する樹脂としては、水に分散できる樹脂の中から適宜選択すればよく、例えば、ポリアクリル酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノール樹脂およびこれらの変性体を用いることができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
この中でも、耐食性、皮膜の耐久性の観点から、水分散性樹脂として、ポリアクリル酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を用いてもよい。
The resin constituting the water-dispersible resin or water-soluble resin may be appropriately selected from resins that can be dispersed in water, and examples of such resins include polyacrylic acid resins, silicone resins, phenolic resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, polyvinyl butyral resins, phenolic resins, and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, from the viewpoint of corrosion resistance and durability of the film, polyacrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, etc. may be used as the water-dispersible resin.

水分散性樹脂を用いることで、水溶性樹脂よりも皮膜の耐食性をより一層高められる。詳細なメカニズムは定かではないが、樹脂が水成分などへの溶解することを抑制できるため、と考えられる。
また、水分散性樹脂を使用することにより、膜形成時のケイ素皮膜において、完全に反応しきらないために残存するH基やOH基、あるいは水分によって、樹脂が溶解することが抑制される。このため、耐食性を高められると考えられる。
By using a water-dispersible resin, the corrosion resistance of the film can be improved even more than with a water-soluble resin. Although the detailed mechanism is unclear, it is thought that this is because the resin can be prevented from dissolving in water and other components.
In addition, by using a water-dispersible resin, the resin is prevented from being dissolved by H groups or OH groups that remain due to incomplete reaction in the silicon film during film formation, or by moisture, which is believed to improve corrosion resistance.

水分散性樹脂の含有量は、水性防錆表面処理組成物中、固形分換算で、例えば、1質量%~12質量%、好ましくは1.5質量%~11質量%、より好ましくは2質量%~10質量%である。上記下限値以上とすることで、皮膜の耐熱性や耐食性を向上できる。上記上限値以下とすることで、皮膜の物性のバランスを図ることができる。
また、水分散性樹脂の含有量は、上記シランカップリング剤100質量部に対して、固形分換算で、例えば、5質量部~300質量部、好ましくは10質量部~250量部、より好ましくは20質量部~200質量部である。
なお、水溶性樹脂の含有量は、上記水分散性樹脂の含有量と同じ範囲のものを使用できる。
The content of the water-dispersible resin in the aqueous rust-preventive surface treatment composition is, for example, 1% by mass to 12% by mass, preferably 1.5% by mass to 11% by mass, and more preferably 2% by mass to 10% by mass, calculated as the solid content. By making the content equal to or greater than the lower limit, the heat resistance and corrosion resistance of the film can be improved. By making the content equal to or less than the upper limit, the physical properties of the film can be balanced.
The content of the water-dispersible resin is, in terms of solid content, for example, 5 parts by mass to 300 parts by mass, preferably 10 parts by mass to 250 parts by mass, and more preferably 20 parts by mass to 200 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the silane coupling agent.
The content of the water-soluble resin may be in the same range as the content of the water-dispersible resin.

<溶媒>
上記の水性防錆表面処理組成物は、水を含有する溶媒を含む。この溶媒は、水のみを含む水溶媒で構成されていてもよく、水と水以外の親水性溶媒とを含む水系混合溶媒で構成されていてもよい。
<Solvent>
The aqueous rust-preventive surface treatment composition includes a solvent containing water. This solvent may be composed of an aqueous solvent containing only water, or may be composed of an aqueous mixed solvent containing water and a hydrophilic solvent other than water.

上記水としては、例えば、市水、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。 Examples of the water include city water, distilled water, ion-exchanged water, etc.

上記親水性溶媒としては、アルコールなどの極性有機溶媒が挙げられる。溶液安定性の観点から、上記水系混合溶媒は、水とアルコールとの混合溶媒で構成されてもよい。水性防錆表面処理組成物中の各成分の化学的性質や配合量などを鑑み、水系混合溶媒中の水の含有比率を決定できる。 The hydrophilic solvent may be a polar organic solvent such as alcohol. From the viewpoint of solution stability, the aqueous mixed solvent may be composed of a mixed solvent of water and alcohol. The content ratio of water in the aqueous mixed solvent can be determined in consideration of the chemical properties and blending amounts of each component in the aqueous rust-preventive surface treatment composition.

上記アルコールとしては、たとえば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、iso-プロピルアルコールなどの沸点が100℃未満の低沸点アルコールや、iso-ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノターシャルブチルエーテル(ETB)、ジホルムアルデヒドメトキシエタノールなどの沸点が100℃以上の高沸点アルコールを用いることができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the alcohol that can be used include low-boiling alcohols with a boiling point of less than 100°C, such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, and isopropyl alcohol, and high-boiling alcohols with a boiling point of 100°C or higher, such as isobutanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether (PGME), butyl cellosolve, ethylene glycol monotertiary butyl ether (ETB), and diformaldehyde methoxyethanol. These may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、入手容易性の高さと、各成分に対する溶解性の高さから、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、iso-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、s-ブチルアルコールおよびt-ブチルアルコールからなる群から選ばれる一種又は二種以上のアルコールを含むことができる。また、メチルアルコール(沸点:64.7°C)、エチルアルコール(沸点:78.37℃)、iso-プロピルアルコール(沸点:82.4℃)などの低沸点アルコールを用いることで、より低温環境下や乾燥環境下において塗膜を成膜することが可能になる。 Among these, one or more alcohols selected from the group consisting of methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, and t-butyl alcohol may be included due to their high availability and high solubility in each component. In addition, by using low-boiling point alcohols such as methyl alcohol (boiling point: 64.7°C), ethyl alcohol (boiling point: 78.37°C), and iso-propyl alcohol (boiling point: 82.4°C), it becomes possible to form a coating film in a lower temperature environment or a drier environment.

本実施形態において、アルコールを用いることで、各成分の溶解性を向上させ、得られる水性防錆表面処理組成物の保存安定性を向上させることができる。理由は明確でないが、水とアルコールを含む混合溶媒を用いることにより、亜鉛表面を有するアルミニウム系基材の表面に形成する皮膜における防錆性能を向上できる。また、アルコールは、水性防錆表面処理組成物の発泡を抑制できるため、塗膜中に泡が入ってシリカ質皮膜が不均一になることを抑制できる。 In this embodiment, the use of alcohol improves the solubility of each component, and improves the storage stability of the resulting aqueous anti-rust surface treatment composition. Although the reason is not clear, the use of a mixed solvent containing water and alcohol can improve the anti-rust performance of the film formed on the surface of an aluminum-based substrate having a zinc surface. In addition, alcohol can suppress foaming of the aqueous anti-rust surface treatment composition, thereby suppressing bubbles from entering the coating and causing the siliceous film to become uneven.

上記アルコールの含有量は、水性防錆表面処理組成物中、例えば、0.1質量%~20質量%、好ましくは0.2質量%~12質量%、より好ましくは0.3質量%~10質量%である。上記の範囲内とすることで、組成物の長期保管安定性を高めることができる。また、上記上限値以下とすることによって、密着性を高めることができる。 The content of the alcohol in the aqueous anticorrosive surface treatment composition is, for example, 0.1% by mass to 20% by mass, preferably 0.2% by mass to 12% by mass, and more preferably 0.3% by mass to 10% by mass. By keeping the content within the above range, the long-term storage stability of the composition can be improved. In addition, by keeping the content below the above upper limit, the adhesion can be improved.

また、上記アルコールの含有量は、上記水およびアルコールの合計含有量100質量%中、例えば、0.1質量%~20質量%、好ましくは0.2質量%~15量%、より好ましくは0.3質量%~14質量%である。このような数値範囲内とすることで、水性防錆表面処理組成物の長期保管安定性を高めることができる。 The content of the alcohol is, for example, 0.1% by mass to 20% by mass, preferably 0.2% by mass to 15% by mass, and more preferably 0.3% by mass to 14% by mass, based on the total content of the water and alcohol (100% by mass). By keeping the content within such a range, the long-term storage stability of the aqueous rust-preventive surface treatment composition can be improved.

上記アルコールの含有量は、シランカップリング剤および水分散性樹脂の合計含有量100質量部に対して、例えば、1質量部~300質量部、好ましくは2質量部~200質量部、より好ましくは3質量部~170質量部である。上記下限値以上とすることにより、シランカップリング剤が安定的に溶解された組成物を実現できる。上記上限値以下とすることにより、水分散性樹脂の分散性を高めることができる。上記の範囲内とすることで、組成物の長期保管安定性を高めることができる。 The content of the alcohol is, for example, 1 to 300 parts by mass, preferably 2 to 200 parts by mass, and more preferably 3 to 170 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total content of the silane coupling agent and the water-dispersible resin. By making the content equal to or greater than the lower limit, a composition in which the silane coupling agent is stably dissolved can be realized. By making the content equal to or less than the upper limit, the dispersibility of the water-dispersible resin can be increased. By making the content within the above range, the long-term storage stability of the composition can be increased.

水性防錆表面処理組成物のpHは、含まれる成分に応じて適切に選択できるが、リン酸系防錆剤を含む場合には、例えば、4.0~6.9等の酸性側に構成されてもよいが、リン酸系防錆剤を含まない場合にはアルカリ性側に構成されてもよい。アルカリ性の水性防錆表面処理組成物には、水溶性遷移金属化合物が含まれなくてもよい。 The pH of the aqueous anti-rust surface treatment composition can be appropriately selected depending on the components contained therein, but if it contains a phosphoric acid-based rust inhibitor, it may be on the acidic side, for example, 4.0 to 6.9, but if it does not contain a phosphoric acid-based rust inhibitor, it may be on the alkaline side. An alkaline aqueous anti-rust surface treatment composition may not contain a water-soluble transition metal compound.

アルカリ性の水性防錆表面処理組成物のpHは、例えば、7.0~13.0、好ましくは7.2~12.0である。 The pH of the alkaline aqueous anticorrosive surface treatment composition is, for example, 7.0 to 13.0, preferably 7.2 to 12.0.

本実施形態において、pHは、水性防錆表面処理組成物の液温25℃±1℃で、pHメータを用いて測定できる。液温は、25℃を通常採用するが、+1℃、あるいは-1℃程度のバラツキを許容し得る。 In this embodiment, the pH can be measured using a pH meter at a liquid temperature of the aqueous rust-preventive surface treatment composition of 25°C ± 1°C. A liquid temperature of 25°C is usually used, but a variation of about +1°C or -1°C can be tolerated.

<水溶性遷移金属化合物>
水性防錆表面処理組成物は、水溶性遷移金属化合物を含んでもよく、含まなくてもよい。
水溶性遷移金属化合物は、水溶性チタン化合物または水溶性ジルコニウム化合物を含むものである。水溶性遷移金属化合物は、水中に溶解し得る。
<Water-soluble transition metal compound>
The aqueous anticorrosive surface treatment composition may or may not contain a water-soluble transition metal compound.
The water-soluble transition metal compound includes a water-soluble titanium compound or a water-soluble zirconium compound. The water-soluble transition metal compound is capable of dissolving in water.

上記水溶性チタン化合物としては、無機系チタン化合物、ペルオキソチタネート、アミン系水溶性チタネート、キレート系チタネート(水溶性のチタンキレート剤)からなる群から選択される一種以上を含むことができる。この水溶性チタン化合物としては、具体的には、例えば、三塩化チタン、四塩化チタン、硫酸チタン、酸塩化チタン等の無機系チタン化合物、無機系またはキレート系のペルオキソチタネート、アミン類の存在下で例えばチタンアルコキシドと水とを反応させて得られたアミン系水溶性チタネート、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸及びグリコール等のオキシカルボン酸が配位したオキシカルボン酸キレートチタンや、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミン等のアルカノールが配位したアルカノールアミンキレートチタン等のキレート系チタネート(水溶性のチタンキレート剤)などを含むことができる。
また、上記水溶性ジルコニウム化合物は、上記水溶性チタン化合物と同様の構造を有することができるが、例えば、無機系ジルコニウム化合物、ペルオキソジルコネート、アミン系水溶性ジルコネート、キレート系ジルコネートからなる群から選択される一種以上を含むことができる。
The water-soluble titanium compound may include one or more selected from the group consisting of inorganic titanium compounds, peroxotitanates, amine-based water-soluble titanates, and chelate-based titanates (water-soluble titanium chelating agents).Specific examples of the water-soluble titanium compound include inorganic titanium compounds such as titanium trichloride, titanium tetrachloride, titanium sulfate, and titanium oxychloride, inorganic or chelate-based peroxotitanates, amine-based water-soluble titanates obtained by reacting titanium alkoxide with water in the presence of amines, and chelate-based titanates (water-soluble titanium chelating agents) such as oxycarboxylic acid chelate titanium in which oxycarboxylic acids such as lactic acid, malic acid, citric acid, tartaric acid, gluconic acid, and glycol are coordinated, and alkanolamine chelate titanium in which alkanols such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine are coordinated.
In addition, the water-soluble zirconium compound may have a structure similar to that of the water-soluble titanium compound, and may include, for example, one or more selected from the group consisting of inorganic zirconium compounds, peroxozirconates, amine-based water-soluble zirconates, and chelate-based zirconates.

上記水性防錆表面処理組成物は、硬化成分として、有機チタンアルコキシド、有機チタンキレート、有機チタンアシレート等の有機チタン化合物や、有機ジルコニウムアルコキシド、有機ジルコニウムキレート、有機ジルコニウムアシレートなどの有機ジルコニウム化合物等の有機遷移金属化合物を含有していてもよい。この硬化成分を含むことにより、皮膜構造中の成分と硬化成分とを架橋した構造や、自己架橋構造を得ることができる。 The aqueous anticorrosive surface treatment composition may contain, as a curing component, an organic transition metal compound such as an organic titanium compound, such as an organic titanium alkoxide, an organic titanium chelate, or an organic titanium acylate, or an organic zirconium compound, such as an organic zirconium alkoxide, an organic zirconium chelate, or an organic zirconium acylate. By including this curing component, a structure in which the component in the film structure and the curing component are crosslinked, or a self-crosslinking structure can be obtained.

上記チタンキレート剤は、例えば、一般式:Ti(X)で表される有機化合物およびそのオリゴマーを用いることができる。上記一般式中Xは、水酸基、低級アルコキシ基、およびキレート性置換基から選ばれるものであり、4個のXは同一であっても、異なってもよい。 The titanium chelating agent may be, for example, an organic compound or an oligomer thereof represented by the general formula Ti(X) 4 . In the general formula, X is selected from a hydroxyl group, a lower alkoxy group, and a chelating substituent, and the four Xs may be the same or different.

上記低級アルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、tert-ブトキシ等の炭素数6以下、好ましくは4以下のアルコキシ基が挙げられる。
上記キレート性置換基は、例えば、キレート形成能を持つ有機化合物から誘導された基である。キレート形成能を持つ有機化合物としては、アセチルアセトン等のβ-ジケトン、アセト酢酸等のアルキルカルボニルカルボン酸およびそのエステル、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン等が挙げられる。
上記キレート性置換基の具体例は、ラクテート、アンモニウムラクテート、トリエタノールアミネート、アセチルアセトネート、アセトアセテート、エチルアセトアセテート等が挙げられる。
Examples of the lower alkoxy group include alkoxy groups having 6 or less carbon atoms, preferably 4 or less carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, and tert-butoxy.
The chelating substituent is, for example, a group derived from an organic compound capable of forming a chelating agent, such as β-diketones such as acetylacetone, alkylcarbonylcarboxylic acids and their esters such as acetoacetic acid, and alkanolamines such as triethanolamine.
Specific examples of the chelating substituent include lactate, ammonium lactate, triethanolamine, acetylacetonate, acetoacetate, and ethyl acetoacetate.

上記水溶性遷移金属化合物は、水性防錆表面処理組成物全体中、固形分換算で、例えば、0.01質量%~7質量%、好ましくは0.015質量%~5質量%、より好ましくは0.02質量%~3質量%である。 The water-soluble transition metal compound is, for example, 0.01% to 7% by mass, preferably 0.015% to 5% by mass, and more preferably 0.02% to 3% by mass, calculated as solid content in the entire aqueous rust-preventive surface treatment composition.

また、上記水溶性遷移金属化合物の含有量は、上記シランカップリング剤100質量部に対して、固形分換算で、例えば、0.1質量部~50質量部、好ましくは0.5質量部~150量部、より好ましくは1質量部~20質量部である。 The content of the water-soluble transition metal compound is, for example, 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 150 parts by mass, and more preferably 1 to 20 parts by mass, calculated as solid content, relative to 100 parts by mass of the silane coupling agent.

<防錆剤>
水性防錆表面処理組成物は、防錆剤を含んでもよく、含まなくてもよい。
<Rust inhibitor>
The aqueous anti-rust surface treatment composition may or may not contain a rust inhibitor.

防錆剤として、リン酸系防錆剤等が用いられる。
上記リン酸系防錆剤として、高縮合リン酸塩および多価リン酸エステルの少なくとも一方が使用されてもよい。
As the rust inhibitor, a phosphoric acid-based rust inhibitor or the like is used.
As the phosphoric acid-based rust inhibitor, at least one of a highly condensed phosphate and a polyvalent phosphoric acid ester may be used.

上記高縮合リン酸塩は、4個以上のリン酸が脱水縮合してなる高縮合物の塩を用いてもよい。
上記高縮合リン酸塩のリン酸の縮合度(分子内のリン酸由来の構造単位数)は、例えば、4以上、好ましくは5以上、より好ましくは6以上である。これにより、耐食性を高めることができる。一方、上記縮合度の上限値は、特に制限されるものではないが、たとえば、50以下、40以下、30以下としてもよい。
The highly condensed phosphate may be a salt of a highly condensed product obtained by dehydration condensation of four or more phosphoric acids.
The degree of condensation of phosphoric acid in the highly condensed phosphate (the number of structural units derived from phosphoric acid in a molecule) is, for example, 4 or more, preferably 5 or more, and more preferably 6 or more. This can improve corrosion resistance. On the other hand, the upper limit of the degree of condensation is not particularly limited, but may be, for example, 50 or less, 40 or less, or 30 or less.

上記高縮合リン酸塩としては、例えば、直鎖状構造、環状構造、または、直鎖状構造と環状構造とが相互に結合した網目構造を有するものを用いることができる。この中でも、高縮合リン酸塩は、環状構造または網目構造を有することが好ましい。 The highly condensed phosphate may have, for example, a linear structure, a cyclic structure, or a network structure in which linear structures and cyclic structures are mutually bonded. Among these, it is preferable that the highly condensed phosphate has a cyclic structure or a network structure.

上記多価リン酸エステルは、複数のリン酸エステル残基を有する化合物である。リン酸エステル残基は、リン酸モノエステル構造またはリン酸ジエステル構造を有する。リン酸エステル残基を形成するアルコール部分は、1級アルコール、2級アルコール、3級アルコールのいずれでもよい。
上記多価リン酸エステルの具体例としては、例えば、フィチン酸が挙げられる。
The polyvalent phosphate ester is a compound having a plurality of phosphate ester residues. The phosphate ester residues have a monophosphate structure or a diphosphate structure. The alcohol moiety forming the phosphate ester residue may be any of a primary alcohol, a secondary alcohol, and a tertiary alcohol.
A specific example of the polyvalent phosphate ester is phytic acid.

上記高縮合リン酸塩および多価リン酸エステルのいずれか一方の含有量またはこれら合計含有量は、水性防錆表面処理組成物全体中、固形分換算で、例えば、0.1質量%~1.0質量%、好ましくは0.15質量%~0.9量%、より好ましくは0.3質量%~0.75質量%である。上記下限値以上とすることで、耐食性を高められる。上記上限値以下とすることで、皮膜の物性のバランスを図ることができる。 The content of either the highly condensed phosphate or the polyvalent phosphate ester, or the total content of these, is, in terms of solids content, for example, 0.1% by mass to 1.0% by mass, preferably 0.15% by mass to 0.9% by mass, and more preferably 0.3% by mass to 0.75% by mass in the entire aqueous rust-preventive surface treatment composition. By making the content equal to or greater than the lower limit, corrosion resistance can be improved. By making the content equal to or less than the upper limit, the physical properties of the film can be balanced.

(他の成分)
上記水性防錆表面処理組成物は、上記成分以外にも、その他の添加剤を含むことができる。
その他の添加剤としては、通常、プライマー材料に含まれる各種添加剤を用いることができるが、例えば、pH調整剤、滑剤、防腐剤、充填材、着色剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、抗菌剤などが挙げられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。添加剤の添加量は、用途に応じ適宜設定することができる。
(Other ingredients)
The aqueous rust-preventive surface treatment composition may contain other additives in addition to the above components.
As the other additives, various additives usually contained in the primer material can be used, such as pH adjusters, lubricants, preservatives, fillers, colorants, surfactants, defoamers, leveling agents, antibacterial agents, etc. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the additives added can be appropriately set depending on the application.

上記防腐剤としては、イソチアゾリン系化合物などが挙げられる。 Examples of the preservatives include isothiazolinone compounds.

水性防錆表面処理組成物(水性防錆処理剤)の一例としては、組成物中に含まれる全ての成分が、水溶性成分または水分散性成分で構成されていてもよい。すなわち、上記水性防錆表面処理組成物は、水溶性成分または水分散性成分のみを含む水溶液で構成され得る。 As an example of an aqueous anti-rust surface treatment composition (aqueous anti-rust treatment agent), all of the components contained in the composition may be composed of water-soluble components or water-dispersible components. In other words, the aqueous anti-rust surface treatment composition may be composed of an aqueous solution containing only water-soluble components or water-dispersible components.

なお、水性防錆処理剤の技術分野において、環境に配慮する観点から、水性防錆処理剤中のクロム成分の含有量が制限されるが、中には、三価クロムや六価クロムを含むものが存在する。 In the technical field of aqueous rust prevention treatment agents, the amount of chromium contained in aqueous rust prevention treatment agents is limited from the perspective of environmental considerations, but some aqueous rust prevention treatment agents contain trivalent chromium or hexavalent chromium.

これに対して、本実施形態の水性防錆表面処理組成物は、六価クロム、三価クロム等のクロム成分を実質的に含まない構成とすることで、クロムフリー防錆処理剤に適用できる。これにより、環境負荷が低減された水性防錆表面処理組成物を実現できる。 In contrast, the aqueous anti-rust surface treatment composition of the present embodiment is substantially free of chromium components such as hexavalent chromium and trivalent chromium, and can therefore be used as a chromium-free anti-rust treatment agent. This makes it possible to realize an aqueous anti-rust surface treatment composition with reduced environmental impact.

なお、防錆性をさらに向上させる観点からは、三価クロムを必要量含むことも可能であるが、たとえば、この三価クロムの量は、水性防錆表面処理組成物全体に対して、1質量%以下に制限されていることが好ましく、0.5質量%以下に制限されていることがより好ましく、0.1質量%以下に制限されていることがさらに好ましく、実質的に含まないことが殊更に好ましい。
なお、本明細書において、この六価クロムおよび三価クロムの量は、この特定の価数を有するクロムの塩の含有量を指すものとする。
From the viewpoint of further improving the rust prevention properties, it is possible to include a necessary amount of trivalent chromium; however, for example, the amount of this trivalent chromium is preferably limited to 1 mass % or less, more preferably limited to 0.5 mass % or less, even more preferably limited to 0.1 mass % or less, based on the entire aqueous rust prevention surface treatment composition, and it is particularly preferable that the amount of trivalent chromium is substantially not included.
In this specification, the amounts of hexavalent chromium and trivalent chromium refer to the contents of chromium salts having these specific valences.

本実施形態の表面被覆アルミニウム部材の一例は、アルミニウム系基材と、アルミニウム系基材の表面上に形成された、シランカップリング剤、及び水性コロイダルシリカを含む水性防錆表面処理組成物からなるケイ素皮膜と、を備える。 An example of a surface-coated aluminum member of this embodiment includes an aluminum-based substrate and a silicon coating formed on the surface of the aluminum-based substrate, the silicon coating being made of an aqueous anticorrosive surface treatment composition that contains a silane coupling agent and aqueous colloidal silica.

また、本実施形態の表面被覆アルミニウム部材の一例は、アルミニウム系基材と、アルミニウム系基材の表面上に形成された、化成皮膜又は陽極酸化皮膜と、化成皮膜又は陽極酸化皮膜の表面上に形成された、上記ケイ素皮膜とを備えてもよい。 An example of the surface-coated aluminum member of this embodiment may include an aluminum-based base material, a chemical conversion coating or an anodized coating formed on the surface of the aluminum-based base material, and the silicon coating formed on the surface of the chemical conversion coating or the anodized coating.

図1、2は、表面被覆アルミニウム部材100の構成の一例を示す断面図である。 Figures 1 and 2 are cross-sectional views showing an example of the configuration of a surface-coated aluminum component 100.

図1、2に示すように、表面被覆アルミニウム部材100中のケイ素皮膜40は、トップコート層として使用されてもよい。すなわち、本実施形態の水性防錆表面処理組成物は、アルミニウム系基材のトップコート層を形成するために用いることができる。
なお、表面被覆アルミニウム部材におけるトップコート層のケイ素皮膜に対して、塗料を用いて塗装を施してもよい。
1 and 2, the silicon film 40 in the surface-coated aluminum member 100 may be used as a topcoat layer. That is, the aqueous rust-preventive surface treatment composition of the present embodiment can be used to form a topcoat layer of an aluminum-based substrate.
The silicon film of the top coat layer of the surface-coated aluminum member may be coated with a paint.

図1の表面被覆アルミニウム部材100は、アルミニウム系基材10、化成皮膜20、およびケイ素皮膜40の積層構造を備える。 The surface-coated aluminum component 100 in FIG. 1 has a layered structure of an aluminum-based substrate 10, a chemical conversion coating 20, and a silicon coating 40.

図2の表面被覆アルミニウム部材100は、アルミニウム系基材10、陽極酸化皮膜22、およびケイ素皮膜40の積層構造を備える。 The surface-coated aluminum member 100 in FIG. 2 has a layered structure of an aluminum-based substrate 10, an anodized film 22, and a silicon film 40.

ケイ素皮膜40は、上記の水性防錆表面処理組成物を乾燥してなる皮膜で構成される。
ケイ素皮膜40中、水性防錆表面処理組成物に含まれる各成分は、後述の通り、多様な架橋反応、空間配置、及び/又は分散などした状態となる。ケイ素皮膜40中、水を含む溶媒は、乾燥によって除去された状態であるが、不可避に残存する場合を許容する。
The silicon film 40 is formed by drying the aqueous rust-preventive surface treatment composition described above.
In the silicon film 40, each component contained in the aqueous rust-preventive surface treatment composition is in a state of undergoing various crosslinking reactions, spatial arrangements, and/or dispersion, as described below. In the silicon film 40, the solvent including water is in a state of being removed by drying, but it is acceptable that some of it inevitably remains.

詳細なメカニズムは定かでないが、ケイ素皮膜40の構造は、以下の通りに推察される。
シランカップリング剤は、分子内に含まれるシリル基が加水分解縮合等の架橋反応などにより、二次元的構造及び/又は三次元的架橋構造を有するケイ素皮膜を形成できる。このケイ素皮膜は、シランカップリング剤由来のアルコキシ基を有していてもよい。ケイ素皮膜中の空隙空間に、適切な粒径を有するシリカ等の無機粒子が適切に配置されるため、緻密性が高いケイ素皮膜が得られる。このシリカ等の無機粒子の表面には、酸素原子を介して、架橋構造中のシランカップリング剤のケイ素原子と化学結合を形成できる。
また、シランカップリング剤由来のケイ素原子や、水溶性遷移金属化合物由来の遷移金属原子が、酸素原子を介して、化成皮膜20や陽極酸化皮膜22の下地膜に化学的に結合すること、ケイ素皮膜40が下地膜に物理的に結合することによって、上記ケイ素皮膜40と化成皮膜20や陽極酸化皮膜22との密着性を高められる。
なお、水性防錆表面処理組成物が水分散性樹脂及び/または水分散性樹脂を含む場合、加熱により軟化し、ほぼ全てがケイ素皮膜中に取り込まれるが、一方の水溶性樹脂は、加熱により一部が消失し、全てがケイ素皮膜に含まれる訳ではない。
なお、水性防錆表面処理組成物が水溶性遷移金属化合物を含む場合、シランカップリング剤の加水分解縮合物と水溶性遷移金属化合物との脱水縮合反応などによる架橋構造を有する皮膜が形成される。例えば、シランカップリング剤由来のケイ素原子と水溶性遷移金属化合物由来の遷移金属原子との酸素原子を介した架橋構造が皮膜中に形成される。また、水溶性遷移金属化合物は、シランカップリング剤、または、他に含まれる成分との化学的な結合を促進し、強度の高い皮膜を形成できる。
なお、水性防錆表面処理組成物が高縮合リン酸塩を含む場合、高縮合リン酸塩が皮膜中に適切に配置することや、高縮合リン酸塩由来のリン酸イオンが水溶性遷移金属化合物由来の遷移金属原子に適切に配位する等によって、皮膜の緻密性を高め、耐食性に優れたケイ素皮膜を実現できる。
Although the detailed mechanism is unclear, the structure of the silicon film 40 is presumed to be as follows.
Silane coupling agents can form silicon coatings having two-dimensional and/or three-dimensional crosslinked structures by crosslinking reactions such as hydrolysis and condensation of silyl groups contained in the molecules. The silicon coatings may have alkoxy groups derived from the silane coupling agents. Inorganic particles such as silica having an appropriate particle size are appropriately arranged in the void spaces in the silicon coatings, so that a highly dense silicon coating can be obtained. The surfaces of the inorganic particles such as silica can form chemical bonds with the silicon atoms of the silane coupling agents in the crosslinked structures via oxygen atoms.
Furthermore, silicon atoms derived from the silane coupling agent and transition metal atoms derived from the water-soluble transition metal compound chemically bond to the base film of the chemical conversion film 20 or the anodized film 22 via oxygen atoms, and the silicon film 40 physically bonds to the base film, thereby improving adhesion between the silicon film 40 and the chemical conversion film 20 or the anodized film 22.
In addition, when the aqueous rust-preventive surface treatment composition contains a water-dispersible resin and/or a water-dispersible resin, it softens when heated and almost all of it is incorporated into the silicon film, but on the other hand, the water-soluble resin disappears in part when heated, and not all of it is included in the silicon film.
In addition, when the aqueous rust-preventive surface treatment composition contains a water-soluble transition metal compound, a film having a crosslinked structure is formed by the dehydration condensation reaction between the hydrolysis condensate of the silane coupling agent and the water-soluble transition metal compound.For example, a crosslinked structure is formed in the film between the silicon atom derived from the silane coupling agent and the transition metal atom derived from the water-soluble transition metal compound via an oxygen atom.In addition, the water-soluble transition metal compound can promote the chemical bond with the silane coupling agent or other components contained therein, and form a film with high strength.
In addition, when the aqueous rust-preventive surface treatment composition contains a highly condensed phosphate, the highly condensed phosphate can be appropriately positioned in the film, and the phosphate ions derived from the highly condensed phosphate can be appropriately coordinated to the transition metal atoms derived from the water-soluble transition metal compound, thereby increasing the density of the film and realizing a silicon film with excellent corrosion resistance.

化成皮膜20は、化成処理に使用される処理液中に含まれる一種または2種以上の金属を含んでもよい。例えば、化成皮膜30は、亜鉛元素、およびジルコニウム元素からなる群から選ばれる一または二以上を含んでもよい。 The chemical conversion coating 20 may contain one or more metals contained in the treatment liquid used for the chemical conversion treatment. For example, the chemical conversion coating 30 may contain one or more elements selected from the group consisting of zinc element and zirconium element.

陽極酸化皮膜22は、多孔を有し、アルミの酸化物で構成され、主成分としてアルミナを含んでもよい。 The anodized film 22 is porous, is made of aluminum oxide, and may contain alumina as its main component.

塗装は、公知の塗料を用いることができ、例えば、着色塗料、メタリック塗料、クリア塗料、カラークリア塗料、エポキシ塗料等が挙げられる。 For painting, known paints can be used, such as colored paints, metallic paints, clear paints, colored clear paints, epoxy paints, etc.

表面被覆アルミニウム部材100は、目的に応じて、これらの膜以外を備えてもよく、また各皮膜のそれぞれを単層、または複数層有していてもよい。 Depending on the purpose, the surface-coated aluminum component 100 may be provided with films other than these, and each coating may have a single layer or multiple layers.

表面被覆アルミニウム部材100は、アルミニウム系基材に対して優れた防錆性を付与することができるため、幅広い用途に適用することができる。例えば、太陽光暴露環境や水暴露環境で使用する部材に用いることができる。 The surface-coated aluminum component 100 can provide excellent rust resistance to aluminum-based substrates, making it suitable for a wide range of applications. For example, it can be used for components that are exposed to sunlight or water.

表面被覆アルミニウム部材100は、アルミ部品に使用でき、アルミ製品に組み込んで使用できる。
表面被覆アルミニウム部材100は、例えば、自動車等の車両部品、機械部品、電子部品、建築部材、工場設備用部品、業務設備用部品、家庭設備用部品等の部品や部品を構成する一部などに用いることができる。
The surface-coated aluminum member 100 can be used for aluminum parts and can be incorporated into aluminum products.
The surface-coated aluminum member 100 can be used, for example, as parts or parts constituting parts of vehicle parts such as automobiles, machine parts, electronic parts, building materials, factory equipment parts, commercial equipment parts, and home equipment parts.

本実施形態の構造体は、表面被覆アルミニウム部材100を備える。この構造体の一例としては、上記の各部品を備える構造体であればよく、例えば、自動車等の車両、機械装置、電子装置、建築物、工場設備、業務用設備、家庭用設備等が挙げられる。 The structure of this embodiment includes a surface-coated aluminum member 100. Examples of this structure include any structure that includes the above-mentioned components, such as vehicles such as automobiles, mechanical devices, electronic devices, buildings, factory equipment, commercial equipment, and household equipment.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 The above describes the embodiments of the present invention, but these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and improvements within the scope of the present invention are included in the present invention.

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the description of these examples.

<水性防錆表面処理組成物の調製>
表1に示す原料成分の配合比率(質量%)に従って、各成分を秤量し、攪拌機を用いて各成分を混合することにより、サンプル1~6の水性防錆表面処理組成物を得た。
<Preparation of aqueous antirust surface treatment composition>
Each component was weighed according to the blending ratio (mass %) of the raw material components shown in Table 1, and mixed using a stirrer to obtain aqueous rust-preventive surface treatment compositions of Samples 1 to 6.

表1に示す各成分の情報は以下の通りである。
(シランカップリング剤)
・エポキシシラン1:3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(旭化成ワッカーシリコ-ン社製、GF-82、固形分:67質量%)
(水分散性樹脂)
・変性エポキシ樹脂1:水分散性アクリルポリマーを有する水系変性エポキシ樹脂(荒川化学工業社製、モデピクス305、固形分:40質量%)
・ポリウレタン樹脂1:水分散性ポリウレタン樹脂(Lubrizol社製、固形分:60質量%)
・ポリウレタン樹脂2:水分散性ポリウレタン樹脂(Stahl Polymers社製、固形分:60質量%)
(水溶性遷移金属化合物)
・チタンキレート剤1:チタントリエタノールアミネート(マツモトファインケミカル社製、TC-400、固形分:20質量%)
(無機コロイド粒子)
・水性コロイダルシリカ1:(日産化学工業社製、スノーテックスST-O、酸性ゾル、粒子径:20nm、固形分:40質量%)
・水性コロイダルシリカ2:(日産化学工業社製、スノーテックスST-N、中性ゾル、粒子径:10~15nm、固形分:20質量%)
(防腐剤)
・イソチアゾリン系化合物1:イソチアゾリン系化合物(三愛石油社製、IT-25XA、固形分:100質量%)
(溶媒)
・水1:イオン交換水
・アルコール1:イソプロピルアルコール
The information for each component shown in Table 1 is as follows:
(Silane coupling agent)
Epoxy silane 1: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (manufactured by Wacker Asahi Kasei Silicone Co., Ltd., GF-82, solid content: 67% by mass)
(Water-dispersible resin)
Modified epoxy resin 1: Water-based modified epoxy resin having a water-dispersible acrylic polymer (Arakawa Chemical Industries, Ltd., Modelix 305, solid content: 40% by mass)
Polyurethane resin 1: Water-dispersible polyurethane resin (manufactured by Lubrizol, solid content: 60% by mass)
Polyurethane resin 2: Water-dispersible polyurethane resin (Stahl Polymers, solid content: 60% by mass)
(Water-soluble transition metal compounds)
Titanium chelating agent 1: Titanium triethanolamine (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd., TC-400, solid content: 20% by mass)
(Inorganic colloidal particles)
Aqueous colloidal silica 1: (Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex ST-O, acidic sol, particle size: 20 nm, solid content: 40% by mass)
Aqueous colloidal silica 2: (Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex ST-N, neutral sol, particle size: 10 to 15 nm, solid content: 20% by mass)
(Preservative)
Isothiazolinone compound 1: isothiazolinone compound (manufactured by San-ai Oil Co., Ltd., IT-25XA, solid content: 100% by mass)
(solvent)
・Water 1: Ion-exchanged water ・Alcohol 1: Isopropyl alcohol

・アルミニウム系基材:アルミダイカスト ADC12 Aluminum-based substrate: Aluminum die-cast ADC12

Figure 2024065796000002
Figure 2024065796000002

表1中、非溶媒成分(シランカップリング剤、水分散性樹脂、水溶性遷移金属化合物、無機コロイド粒子、および防腐剤)の含有量は、使用量を表す。 In Table 1, the contents of non-solvent components (silane coupling agent, water-dispersible resin, water-soluble transition metal compound, inorganic colloid particles, and preservative) represent the amounts used.

<表面被覆金属部材の作製> <Production of surface-coated metal components>

(化成処理)
アルミニウム系基材を、ジルコニウム処理液に浸漬し(ジルコニウム処理)、取り出した後、これを乾燥させた。これにより、化成皮膜を表面に有するアルミニウム系基材を得た。
(Chemical conversion treatment)
The aluminum-based substrate was immersed in the zirconium treatment solution (zirconium treatment), taken out, and then dried to obtain an aluminum-based substrate having a chemical conversion coating on its surface.

(陽極酸化処理)
硫酸を含む電解液中、アルミニウム系基材を陽極として、電流を流し(陽極酸化処理)、取り出した後、これを洗浄、乾燥させた。これにより、陽極酸化皮膜を表面に有するアルミニウム系基材を得た。
(Anodizing)
An electric current was passed through the aluminum-based substrate as the anode in an electrolyte solution containing sulfuric acid (anodizing treatment), and the substrate was removed, washed, and dried to obtain an aluminum-based substrate having an anodized film on its surface.

(表面処理)
表面に化成皮膜又は陽極酸化皮膜を有するアルミニウム系基材を、表1に示すサンプル1~6の水性防錆表面処理組成物に浸漬させ、120℃で、15分加熱して乾燥を行い、厚み:約1μmのケイ素皮膜を化成皮膜又は陽極酸化皮膜上に形成した。
(surface treatment)
An aluminum-based substrate having a chemical conversion coating or an anodized coating on its surface was immersed in the aqueous rust-preventive surface treatment composition of Samples 1 to 6 shown in Table 1, and then heated at 120°C for 15 minutes and dried to form a silicon coating having a thickness of about 1 µm on the chemical conversion coating or anodized coating.

実施例1~6では、アルミニウム系基材に対し、上記化成処理及び上記表面処理をこの順で施したものを試験片とした。
実施例7~12では、アルミニウム系基材に対し、上記陽極酸化処理及び上記表面処理をこの順で施したものを試験片とした。
比較例1では、アルミニウム系基材に対し、上記化成処理のみを施したものを試験片とし、比較例2では、アルミニウム系基材に対し、上記陽極酸化処理のみを施したものを試験片とし、比較例3では、アルミニウム系基材をそのまま試験片とした。
In Examples 1 to 6, the aluminum-based substrate was subjected to the above chemical conversion treatment and the above surface treatment in this order to prepare a test specimen.
In Examples 7 to 12, the aluminum-based substrate was subjected to the above-mentioned anodizing treatment and the above-mentioned surface treatment in this order to prepare a test specimen.
In Comparative Example 1, an aluminum-based substrate was subjected to only the chemical conversion treatment described above, and used as a test piece. In Comparative Example 2, an aluminum-based substrate was subjected to only the anodizing treatment described above, and in Comparative Example 3, the aluminum-based substrate was used as the test piece as it was.

得られた各試験片を用いて、以下の評価項目について評価を行った。 The following evaluation items were evaluated using each test piece obtained.

<連続塩水噴霧試験:SST試験>
各実施例・各比較例の試験片について、JIS Z2371に準拠し、72h~240hまで塩水噴霧試験(SST、試験温度:35℃)を実施した。試験時間が72h、168h、240hの時点において、各試験片の表面における錆状態について、観察し、下記の基準に基づいて評価した。結果を表2に示す。
◎:腐食・変色が無く、良好である。
○:腐食は無いが、僅かに変色が見られた。
△:変色やわずかな腐食があるが、実用上は問題がない程度のレベルである。
×:腐食面積が1%以上であり、実用上の問題がある。
××:全面に腐食が発生し、実用上の問題がある。
<Continuous salt spray test: SST test>
For the test pieces of each Example and Comparative Example, a salt spray test (SST, test temperature: 35°C) was carried out for 72 to 240 hours in accordance with JIS Z2371. At the test times of 72, 168, and 240 hours, the state of rust on the surface of each test piece was observed and evaluated based on the following criteria. The results are shown in Table 2.
⊚: No corrosion or discoloration, in good condition.
○: No corrosion, but slight discoloration was observed.
△: Discoloration or slight corrosion is observed, but at a level that does not pose a problem for practical use.
×: The corroded area is 1% or more, and there is a problem in practical use.
XX: Corrosion has occurred over the entire surface, and there is a problem in practical use.

<複合サイクル試験:CCT試験>
各実施例・各比較例の試験片について、JASO M 609に準拠し、72h~240hまで複合サイクル試験(35℃、2h塩水噴霧→60℃、4時間乾燥→50℃、2時間湿潤の8時間を1サイクル)を実施した。試験時間が72h、168h、240hの時点において、各試験片の表面における錆状態について、観察し、下記の基準に基づいて評価した。結果を表2に示す。
◎:腐食・変色が無く、良好である。
○:腐食は無いが、僅かに変色が見られた。
△:変色やわずかな腐食があるが、実用上は問題がない程度のレベルである。
×:腐食面積が1%以上であり、実用上の問題がある。
××:全面に腐食が発生し、実用上の問題がある。
<Combined Cycle Test: CCT Test>
For the test pieces of each Example and Comparative Example, a combined cycle test (2 hours of salt spray at 35°C, → 4 hours of drying at 60°C, → 2 hours of wetting at 50°C, for a total of 8 hours, was carried out in accordance with JASO M 609 for 72 to 240 hours. At the test times of 72, 168, and 240 hours, the state of rust on the surface of each test piece was observed and evaluated based on the following criteria. The results are shown in Table 2.
⊚: No corrosion or discoloration, in good condition.
○: No corrosion, but slight discoloration was observed.
△: Discoloration or slight corrosion is observed, but at a level that does not pose a problem for practical use.
×: The corroded area is 1% or more, and there is a problem in practical use.
XX: Corrosion has occurred over the entire surface, and there is a problem in practical use.

Figure 2024065796000003
Figure 2024065796000003

実施例1~12は、比較例1~3に対して、優れた耐食性が得られる結果を示した。
また、実施例1~6、および比較例1~3の試験片について、電気抵抗測定器を用いて、ケイ素皮膜から化成皮膜または陽極酸化皮膜までを貫通してアルミニウム系基材の表面における抵抗値を、SST試験の0hと240hにおいて測定した。その結果、かかるSST試験の0h時の抵抗値と240h時の抵抗値を比較すると、比較例1~3では、10の1乗以下から10の7乗まで抵抗値が増加する傾向が見られたが、一方の実施例1~6では、10の1乗以下のまま抵抗値がほとんど増加しない傾向が確認された。
Examples 1 to 12 showed results in which superior corrosion resistance was obtained compared to Comparative Examples 1 to 3.
Furthermore, for the test pieces of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the resistance values of the surface of the aluminum-based substrate were measured at 0 hours and 240 hours of the SST test using an electric resistance meter, penetrating from the silicon film to the chemical conversion film or anodized film. As a result, when the resistance values at 0 hours and 240 hours of the SST test were compared, it was found that in Comparative Examples 1 to 3, the resistance value tended to increase from 10 to 10, whereas in Examples 1 to 6, the resistance value tended to remain at 10 or less with almost no increase.

10 アルミニウム系基材
20 化成皮膜
22 陽極酸化皮膜
30 ケイ素皮膜
10 Aluminum-based substrate 20 Chemical conversion film 22 Anodized film 30 Silicon film

Claims (11)

アルミニウム系基材の表面に形成された陽極酸化皮膜又は化成皮膜上にケイ素皮膜を形成するために用いる、アルミニウム系基材用の水性防錆表面処理組成物であって、
シランカップリング剤と、
無機コロイド粒子と、
水を含む溶媒と、
を含む、水性防錆表面処理組成物。
An aqueous rust-preventive surface treatment composition for an aluminum-based substrate, which is used to form a silicon film on an anodic oxide film or a chemical conversion film formed on the surface of the aluminum-based substrate, comprising:
A silane coupling agent;
Inorganic colloid particles;
A solvent comprising water;
1. An aqueous anti-rust surface treatment composition comprising:
請求項1に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記溶媒がアルコールを含む、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous anticorrosive surface treatment composition according to claim 1,
1. An aqueous anti-rust surface treatment composition, wherein the solvent comprises an alcohol.
請求項2に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記アルコールの含有量が、当該水性防錆表面処理組成物中、0.1質量%以上20質量%以下である、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous anticorrosive surface treatment composition according to claim 2,
The content of the alcohol in the aqueous rust-preventive surface treatment composition is 0.1 mass % or more and 20 mass % or less.
請求項2に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記アルコールの含有量が、前記水及び前記アルコールの合計含有量100質量%中、1質量%以上20質量%以下である、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous anticorrosive surface treatment composition according to claim 2,
The aqueous rust-preventive surface treatment composition has an alcohol content of 1 mass % or more and 20 mass % or less, based on a total content of the water and the alcohol of 100 mass %.
請求項1または2に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
水分散性樹脂を含む、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to claim 1 or 2,
An aqueous rust-preventive surface treatment composition comprising a water-dispersible resin.
請求項5に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
前記水分散性樹脂が、ポリアクリル酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノール樹脂およびこれらの変性体からなる群から選ばれる一種以上を含む、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to claim 5,
The aqueous rust-preventive surface treatment composition comprises at least one water-dispersible resin selected from the group consisting of polyacrylic resins, silicone resins, phenolic resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, polyvinyl butyral resins, phenolic resins, and modified versions thereof.
請求項1または2に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
当該水性防錆表面処理組成物が、防錆剤を含む、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to claim 1 or 2,
The aqueous anti-rust surface treatment composition comprises a rust inhibitor.
請求項1または2に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
水溶性遷移金属化合物を含む、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to claim 1 or 2,
An aqueous anticorrosive surface treatment composition comprising a water-soluble transition metal compound.
請求項1または2に記載の水性防錆表面処理組成物であって、
クロム成分を実質的に含まない、水性防錆表面処理組成物。
The aqueous rust-preventive surface treatment composition according to claim 1 or 2,
An aqueous anti-rust surface treatment composition that is substantially free of chromium components.
アルミニウム系基材の表面上に陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程、又は化成処理を施して化成皮膜を形成する化成処理工程を含む、下地処理工程と、
前記陽極酸化皮膜又は前記化成皮膜の表面上に、シランカップリング剤、無機コロイド粒子、及び水を含む溶媒、を含む水性防錆表面処理組成物を塗布し、乾燥して、ケイ素皮膜を形成する表面処理工程と、を含む、
表面被覆アルミニウム部材の製造方法。
a surface preparation step including an anodizing step of performing an anodizing treatment on the surface of an aluminum-based substrate to form an anodized film, or a chemical conversion treatment step of performing a chemical conversion treatment to form a chemical conversion film;
and a surface treatment step of applying an aqueous anticorrosive surface treatment composition containing a silane coupling agent, inorganic colloid particles, and a solvent containing water onto the surface of the anodized film or the chemical conversion film, and drying the composition to form a silicon film.
A method for producing a surface-coated aluminum member.
アルミニウム系基材と、
前記アルミニウム系基材の表面上に形成された、陽極酸化皮膜又は化成皮膜と、
前記陽極酸化皮膜又は前記化成皮膜の表面上に形成された、シランカップリング剤、及び水性コロイダルシリカを含む水性防錆表面処理組成物の乾燥膜からなるケイ素皮膜と、
を備える、表面被覆アルミニウム部材。
An aluminum-based base material;
An anodized film or a chemical conversion film formed on the surface of the aluminum-based base material;
a silicon coating formed on the surface of the anodized coating or the chemical conversion coating, the silicon coating being a dried film of an aqueous antirust surface treatment composition containing a silane coupling agent and aqueous colloidal silica;
A surface-coated aluminum member comprising:
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