[发明专利]平板部耐腐蚀性、耐黑变性及冲压成形后的外观和耐腐蚀性优良的表面处理镀锌系钢板以及镀锌系钢板用水系表面处理液

说明书

技术领域

本发明涉及能够用于汽车、家电制品、建材等的被膜中不含6价铬等公害限制物质的环境协调型表面处理镀锌系钢板和用于得到这种表面处理镀锌系钢板的水系表面处理液。

背景技术

在汽车用钢板、家电制品用钢板、建材用钢板中，以往以来广泛使用以提高耐腐蚀性(耐白锈性、耐红锈性)为目的，在镀锌系钢板或镀铝系钢板的表面实施利用以6价铬作为主要成分的处理液的铬酸盐处理后的钢板。

另外，表面处理镀锌系钢板多作为汽车、家电制品、0A机器等的部件使用，特别是在作为发动机壳体等部件使用的情况下，实施深冲加工等冲压成形。为了提高表面处理镀锌系钢板的冲压成形性，涂覆润滑油或赋予表面处理被膜润滑性是有效的。但是，有时使用多工位冲压机等进行1分钟内制造100个以上的冲压品的连续高速冲压成形，在这种连续高速冲压成形中，由于冲压模具、润滑油的温度上升，润滑性降低，发生模具与表面处理钢板不能分离，从而冲压成形后的外观容易被损伤。

另外，连续高速冲压成形时的钢板减薄拉伸工序为严酷的冲压环境，无法避免由于表面处理钢板与模具的滑动导致表面处理被膜、镀覆被膜的一部分剥离，成为剥离碎屑而脱离。在这种严酷的环境下，由于剥离碎屑在润滑油中蓄积，再次附着到之后的冲压成形材料上，因此最终工序中必须进行洗涤，阻碍生产性并且导致即使进行洗涤也难以消除的冲压成形材料表面的变黑(表面黑化)，容易损害冲压成形后的外观。另一方面，为了减少剥离碎屑的产生而使被膜厚度变薄时，冲压成形前的平板部耐腐蚀性降低，并且，由于冲压成形时的被膜剥离，冲压成形后的耐腐蚀性进一步降低。

实施现有的铬酸盐处理后的表面处理镀锌系钢板的冲压成形，由于铬酸盐被膜本身没有润滑性，因而进行涂覆润滑油，但由于铬酸盐被膜即使是极薄的膜，防锈性能也优良，因此即使在连续高速冲压成形的严酷环境下也不会较大地损害冲压成形后的外观，冲压成形后也具有优良的耐腐蚀性。

另一方面，也进行在铬酸盐处理后形成有机类润滑被膜作为第二层而赋予润滑性，从而无需润滑油涂覆及脱脂工序的表面处理镀锌系钢板的冲压成形。但是，尽管具有有机类润滑被膜的表面处理钢板在连续性、成形速度、减薄拉伸等条件缓和的情况下，能够在冲压成形后的外观、耐腐蚀性方面发挥出优良的性能，但在如上所述的严酷的冲压环境下，即使进行例如涂油成形，也会较大地损害冲压成形后的外观、耐腐蚀性。推测这是由冲压成形时的剥离物容易粘着在冲压成形材料、模具上而引起的，冲压成形材料表面容易变黑，并且，由于附着在模具上的剥离物会损伤之后的冲压成形材料的表面，从而耐腐蚀性也降低。

但是，近年来作为地球环境问题的对策，代替以往使用的铬酸盐处理，使用实施了不含公害限制物质6价铬的表面处理被膜的表面处理钢板，作为抑制镀锌系钢板的锌的白锈的不含铬酸盐处理方法，提出了如下方案。

可以列举例如：(1)利用与铬酸同样属于IV A族的钼酸、钨酸的钝化作用的方法；(2)使用Ti、Zr、V、Mn、Ni、Co等过渡金属或La、Ce等稀土元素的金属盐的方法；(3)基于单宁酸等多酚羧酸或含S、N的化合物等螯合剂的方法；(4)使用硅烷偶联剂形成聚硅氧烷被膜的方法；或者组合上述方法而得到的方法等。

具体来说可以列举出如下所述的方法：

(1)通过混合聚乙烯基苯酚衍生物等有机树脂与酸成分、硅烷偶联剂、钒化合物等而成的处理液形成被膜的方法(例如，专利文献1、专利文献2、专利文献12)；

(2)形成含有水性树脂、硫代羰基、钒酸化合物和磷酸的被膜的方法(例如，专利文献3)；

(3)通过含有Ti等的金属化合物与氟化物、磷酸化合物等无机酸以及有机酸的处理液形成被膜的方法(例如，专利文献4、专利文献5、专利文献8、专利文献9、专利文献10、专利文献11、专利文献13)；

(4)形成Ce、La、Y等稀土元素和Ti、Zr元素的复合被膜，在该被膜中使氧化物层富集在镀层界面侧，使氢氧化物层富集在表面侧的方法(专利文献7)。

专利文献1：日本特开2003-13252号公报

专利文献2：日本特开2001-181860号公报

专利文献3：专利第3549455号公报

专利文献4：专利第3302677号公报

专利文献5：日本特开2002-105658号公报

专利文献6：日本特开2001-234358号公报

专利文献7：专利第3596665号公报

专利文献8：日本特开2004-183015号公报

专利文献9：日本特开2003-171778号公报