[发明专利]金属表面处理用水溶液、金属表面的处理方法和接合体

说明书

本发明涉及含有0.005质量％以上并低于1质量％的硅酸烷基酯或其低聚物、和0.005质量％以上并低于1质量％的有机硅烷化合物，并且pH在2以上且7以下的金属表面处理用水溶液。根据本发明的金属表面处理用水溶液，能够以简化的工序制造即使曝露在高温湿润环境下，粘接强度也难以降低，粘接耐久性优异的表面处理金属材，能够削减设备投资费和制造成本。

技术领域

本发明涉及金属表面处理用水溶液和金属表面的处理方法，以及使用了被该金属表面处理用水溶液处理过的金属材的接合体。

背景技术

从汽车、船舶和飞机等的运输机械所用的构件的轻量化的观点出发，将碳纤维、铝合金和钢铁材料这样的强度、材质、质量等不同的异种材料加以接合的技术的开发受到注目。特别是粘接树脂(树脂粘接剂)，由于不会因电蚀造成材料的腐蚀，可以接合多种多样的材料而不使之腐蚀，所以近年来被积极地研究。但是，在高湿环境下，因为在金属与粘接树脂的界面有水分浸入，从而发生金属表面的腐蚀·劣化，在金属与粘接树脂的界面容易出现剥离，因此粘接强度会显著降低。为此，保护金属与粘接树脂的界面免受腐蚀，即使在湿润环境下也不使粘接强度降低这样的前处理，就成为左右粘接耐久性的重要因素。

在此，作为粘接用前处理，从防腐的观点出发，已知有用于使金属表面的耐腐蚀性、涂料密接性提高的表面处理。

例如，在专利文献1中记述有一种方法，其是通过以含有正硅酸四乙酯等硅酸四烷基酯，和硅溶胶等水合氧化物溶胶的水性组成物对铝等的金属进行处理，从而使形成于其上的粘接剂等的涂膜的初始密接性和密接性的长期稳定性提高的方法。

另外，在专利文献2中记述有一种方法，其通过用至少具有2个三取代的甲硅烷基的、本质上至少只由一种多官能性硅烷构成的第一处理溶液，对金属基板进行处理后，再实施含有至少包含一种有机官能性硅烷的第二处理溶液的第二被覆，由此使金属的耐腐蚀性提高的方法。

另外，在专利文献3中记述有一种方法，其是利用含有氨基硅烷和多甲硅烷基官能化硅烷的溶液，对于金属基材进行处理，从而使金属的耐腐蚀性提高。

另外，在专利文献4中记述有一种方法，其是用含有硅酸化合物的水溶液冲洗镀锌钢板的表面后，再用硅烷偶联剂进行处理，从而使耐腐蚀性提高的方法。

另外，专利文献5中记述有一种方法，其是将含有硅酸酯、铝无机盐和聚乙二醇，并含有硅烷偶联剂的溶液涂布在锌系镀覆钢板上，干燥形成皮膜，从而使涂料密接性和抗白锈性提高的方法。

另外，在专利文献6中记述有一种方法，其是利用含有钠水玻璃等的水玻璃，和氨基硅烷等的硅烷的水溶液，对于铝和铝合金等的金属材料的表面进行处理，从而使涂料密接性提高的方法。

另外，在专利文献7中记述有一种方法，其是用含有无机硅酸酯、有机官能性硅烷和包含2个以上的三烷氧基甲硅烷基的交联剂的碱溶液对金属板进行处理，由此使耐腐蚀性和涂料附着性提高的方法。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特表平10－510307号公报

【专利文献2】日本国专利第4376972号公报

【专利文献3】日本国专利第4589364号公报

【专利文献4】米国专利第5108793号说明书

【专利文献5】日本国专利第3289769号公报

【专利文献6】日本国特表2014－502287号公报

【专利文献7】日本国特表平9－510259号公报

但是，在专利文献1所述的方法中，经过长期的湿润劣化试验导致粘接强度显著减少，因此粘接耐久性说不上充分。