[发明专利]金属表面处理用组成物、金属表面处理方法以及金属材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属表面处理的金属表面处理用组成物、 使用此金属表面处理用组成物来对金属材料进行表面处理的金属 表面处理方法、以及利用此金属表面处理方法加以处理而成的金属 材料。

背景技术

通常，在对被处理物实施涂覆时，从确保耐腐蚀性和涂膜的紧 密附着性的观点考虑，会实施表面处理。特别是在对金属(金属材 料、金属结构物)进行涂覆时，会对金属表面实施以化学方式形成 化学转化膜的化学转化处理(表面处理)。

作为此化学转化处理的一个例子，虽然有使用铬酸盐的铬酸盐 化学转化处理，但是铬被指出具有危害性，因而近年来，广泛使用 磷酸锌系处理剂作为不含铬的处理剂(表面处理剂、化学转化处理 剂)来进行处理(磷酸锌处理)(例如，参照专利文献1)。

但是，由于磷酸锌类处理剂是一种金属离子浓度和酸浓度高， 且反应性非常高的处理剂，所以污水处理的经济性、操作性欠佳。 另外，伴随着磷酸锌类处理剂的金属表面处理，会有不溶于水的盐 类生成且形成沉淀继而析出。通常将此沉淀物称作泥状沉淀物 (sludge)，除去、废弃此泥状沉淀物会产生成本等问题。另外，由 于磷酸离子可能会通过富营养化而对环境造成负担，因而在处理废 液时必须下工夫，所以优选不使用此磷酸锌类处理剂。并且，在使 用磷酸锌系处理剂进行金属表面处理时，有必要进行表面调整，所 以也存在步骤变长的问题。

作为此磷酸锌类处理剂或铬酸盐化学转化处理剂以外的处理 剂，已知有包含锆化合物的化学转化处理剂(例如，参照专利文献 2)。此包含锆化合物的化学转化处理剂是一种金属离子浓度和酸浓 度并不那么高且反应性也并不高的处理剂，污水处理的经济性、操 作性良好。而且，在抑制泥状沉淀物产生方面，此包含锆化合物的 化学转化处理剂具有优于上述磷酸锌系处理剂的特性。

但是，利用包含锆化合物的处理剂而获得的化学转化膜与通过 阳离子电沉积涂覆等而获得的涂膜间的紧密附着性不算好。因此， 目前是通过在此包含锆化合物的处理剂中并用磷酸离子等成分，来 提高紧密附着性、改善耐腐蚀性。但是，并用磷酸离子时，会产生 如上所述的富营养化问题。

另外，现有技术中尝试通过加入水溶性树脂成分来提高涂膜紧 密附着性(例如，参照专利文献3)。在此专利文献3中，公开了一 种作为包含下述结构的金属表面处理用组成物的化学转化处理剂。 也就是说，此化学转化处理剂是包含水溶性树脂的化学转化处理 剂，并且水溶性树脂至少具有由下述式(1)、式(2)所表示的构 成单位。

[化学式1]

根据此化学转化处理剂，锆发挥作为化学转化膜的膜形成成分 的作用，而氟发挥作为金属材料的蚀刻剂的作用，由此，可以提高 金属材料的耐腐蚀性或紧密附着性。而且，含有氨基的水溶性树脂， 具体来说聚乙烯胺树脂或聚烯丙胺树脂不仅作用于金属材料的表 面，也作用于在化学转化处理后所形成的涂膜，由此，可以提高金 属材料表面和涂膜间的紧密附着性。

[日本专利文献1]特开平10-204649号公报

[日本专利文献2]特开平7-310189号公报

[日本专利文献3]特开2004-218074号公报

发明内容

但是，专利文献3所记载的化学转化处理剂中，当水溶性树脂 的氨基过多地存在于化学转化处理剂中时，水分子会受到过剩氨基 的吸引。此受到吸引的水分子会产生使涂膜隆起的水泡，导致基材 覆盖性、以及涂膜紧密附着性和耐腐蚀性变差。

本发明是鉴于所述课题研发而成的，目的在于提供一种能够形 成可以获得充分的基材覆盖性、涂膜紧密附着性、和耐腐蚀性的化 学转化膜的金属表面处理用组成物，使用此金属表面处理用组成物 来对金属材料进行表面处理的金属表面处理方法、以及利用此金属 表面处理方法进行处理而成的金属材料。

本发明者们为了解决所述课题经过努力研究。结果发现，通过 在含有锆化合物及/或钛化合物和多胺化合物的金属表面处理用组 成物中，对多胺化合物中的伯、仲氨基的含量加以规定，可以解决 上述课题，从而完成了本发明。更具体来说，本发明提供如下所述 的内容。