[发明专利]化学转化处理剂和表面处理的金属

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学转化处理剂和表面处理的金属。

背景技术

在将阴极电沉积运用于金属材料的表面中，进行化学转化处理以提高涂层膜性能如耐腐蚀性、涂层膜的粘附性(adhesion)，等。对于在用来改进涂层膜的粘附性或耐腐蚀性的化学转化处理中使用的铬酸盐处理，近年来已经指出铬的危害性，因而需要发展无铬的化学转化处理剂。作为这样的化学转化处理剂，迄今为止已知的是包含锆化合物的金属表面处理剂(例如，参考日本KoKai公开Hei-7-310189)。

但是，由含有锆化合物的金属表面处理溶液获得的化学转化涂层，对通过阴极电沉积(cationic electrodeposition)或粉末涂料形成的涂层膜的粘附性差，因此，通常几乎不进行用溶液的化学转化处理作为这种涂层的预处理。

此外，这种包括锆化合物的金属表面处理溶液的粘附性不充分，特别是当其施加到铁基基材上时，难以在铁基基材上形成良好的化学转化涂层。因此，不可能仅仅通过一步处理完成对由多种金属材料如铁、锌、铝等制备的产品的金属表面处理，并且其可操作性(workability)非常不充分。从而，需要发展一种化学转化处理剂，其不含铬，并能对由多种金属材料制成的产品仅仅通过一步化学转化处理而形成化学转化涂层。

在日本KoKai公开2004-190121和日本KoKai公开2004-218070中公开了化学转化处理剂。但是，由于钢板难于形成化学转化涂层，这样的化学转化处理剂不能赋予铁基基材足够的耐腐蚀性，所述钢板如热轧钢板(SPH)和高抗拉强度钢(HTSS)。

此外，在日本KoKai公开2004-218070中公开了一种包括含氨基的硅烷偶联剂的化学转化处理剂。由于一部分含氨基的硅烷偶联剂在溶液中缩聚或与锆离子相互反应从而形成反应产物的沉淀，存在的问题是效果不能长期保持。因此，在实际使用的时候，需要用稳定化学转化处理溶液来进行化学转化处理，因此就可操作性而言是不方便的。

发明概述

基于上述现有技术的情况，本发明的一个目的是提供一种不含铬并显示出高度耐腐蚀性和优良稳定性的化学转化处理剂。

本发明提供化学转化处理剂，其包括：锆；氟；(A)至少一种选自由含氨基的硅烷偶联剂、它们的水解产物和它们的聚合物组成的群中的化合物；和(B)含氨基的水性酚化合物；

其中锆在所述化学转化处理剂中的含量，以金属当量为基础，是25～2000ppm，和

氟和锆的含量的摩尔比满足下述关系：

3≤F/Zr≤6。

优选，(A)至少一种选自由含氨基的硅烷偶联剂、它们的水解产物和它们的聚合物组成的群中的化合物的含量，以固体浓度为基础，是5～2000ppm。

优选，(B)含氨基的水性酚化合物的含量，以固体浓度为基础，是5～1000ppm。

优选，化学转化处理剂进一步包括至少一种选自由镁离子、铝离子、锌离子、亚铁离子、正铁离子、锰离子、钴离子、锶离子和铜离子组成的群中的金属离子。

关于化学转化处理剂，在溶液中的总氟摩尔浓度M_F(摩尔/升)、在溶液中含有的金属离子Me的摩尔浓度M_Me(摩尔/升)、和Me的化合价x优选地满足下述关系：

-0.2≤M_F-∑(x×M_Me)≤0.2。

所述的化学转化处理剂的pH优选为2.0～6.0。

本发明也提供一种表面处理的金属，其包括由上述化学转化处理剂形成的化学转化涂层。

优选，以由所述化学转化处理剂提供的所有金属的总量为基础，所述化学转化涂层具有0.001～1g/m²的涂层量。

本发明也提供一种表面处理方法，其包括使用化学转化处理剂进行处理的步骤，所述化学转化处理剂包括：锆；氟；(A)至少一种选自由含氨基的硅烷偶联剂、它们的水解产物和它们的聚合物组成的群中的化合物；和(B)含氨基的水性酚化合物；

其中锆在所述化学转化处理剂中的含量，以金属当量为基础，是25～2000ppm，和

氟和锆的含量的摩尔比满足下述关系：

3≤F/Zr≤6。

优选，调节化学转化处理剂以满足下述关系：

-0.2≤M_F-∑(x×M_Me)≤0.2