[发明专利]金属表面处理用组合物及具有由该组合物得到的金属表面处理层的表面处理金属材料

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理组合物及具有由该金属表面处理用组合物得到的金属表面处理层的表面处理金属材料。

背景技术

以往，为了提高金属表面的耐腐蚀性，通常进行铬酸盐处理及磷酸盐处理。但是近年来，铬的毒性成为社会问题。使用铬酸盐的表面处理方法存在处理工序中的铬酸盐烟尘飞散的问题、排水处理设备需要极高的费用以及由于铬酸从化学转换处理的被膜中溶出而产生的问题等。另外，6价铬化合物被以IARC(International Agency for Researchon Cancer Review)为代表的许多公共组织认定为人体致癌物，是极其有害的物质。

另外，磷酸盐处理中，通常进行磷酸锌类、磷酸铁类的表面处理。磷酸盐处理后，通常采用铬酸进行漂洗处理以达到赋予耐腐蚀性的目的。因此，存在铬处理问题的同时，还存在磷酸盐处理剂中的反应促进剂和金属离子等的排水处理、由于金属离子从被处理金属中溶出而产生的淤渣处理等问题。

作为铬酸盐处理或磷酸盐处理以外的处理方法，公知的是采用锆系或钛系的表面处理剂(参照日本特公昭48-24618号公报)，主要应用于铝系原材料。但是，对于锌系的原材料而言，则存在耐腐蚀性比以往的铬酸盐处理差的问题。

对锆系和钛系以外的钒系处理剂正在进行研究，日本特开平9-95796号公报公开了含有钒酸盐和/或无机酸的钒盐及具有还原性的有机酸的金属表面处理用电解化成处理液。通过对其进行阴极转化处理，在锌原材上也能形成耐腐蚀性优良的被膜。但是，由于电解化成处理这种处理方法是有限度的，且与只是将原材在处理液中浸渍或涂布的处理相比成本也高，因此限定于特殊的用途。

钒由于耐腐蚀性优良，因此以偏钒酸铵等钒酸盐的形式作为防锈剂来使用。但是，由于钒化合物在水中的稳定性差，因此采取用特定的水性有机树脂分散而使其在水中分散等方法。但是，即使采用这样的方法，也难以将大量的钒化合物加入表面处理剂中，因而无法避免具有由该表面处理剂构成的层的金属表面的耐腐蚀性的降低。因此，正在研究使钒化合物与过氧化氢反应生成过氧钒酸来使用的方法。

日本特开昭54-147141号公报公开了使用过氧金属含氧酸盐的表面处理剂，并列举钒作为该金属。但是，过氧钒酸在水中的稳定性虽然比所述钒酸盐优良，却容易生成沉淀，因此在储存稳定性方面存在问题。另外，任何一篇专利文献均没有记载使用过氧钒酸的实例，因而没有进行充分的研究。认为这是由于作为处理剂的储存稳定性还没有达到在实用方面没有问题的水平。

发明内容

本发明的目的在于，提供具有与铬酸盐处理剂及磷酸盐处理剂相当的防锈能力、并且储存稳定性优良的无污染型金属表面处理用组合物。

本发明人为了解决上述问题而进行了专心的研究，结果发现：含有过氧钒酸及有机膦酸的金属表面处理用组合物具有与现有的铬酸盐处理剂及磷酸盐处理剂相当的防锈能力，并且储存稳定性也优良，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述金属表面处理用组合物及具有由该金属表面处理用组合物得到的金属表面处理层的表面处理金属材料。

1.一种金属表面处理用组合物，其特征在于，含有(A)过氧钒酸及(B)有机膦酸。

2.如上述项1所述的金属表面处理用组合物，其中，有机膦酸(B)具有含羟基的有机基团。

3.如上述项1或2所述的金属表面处理用组合物，其中，有机膦酸(B)含有选自1-羟基甲烷-1，1-二膦酸、1-羟基乙烷-1，1-二膦酸及1-羟基丙烷-1，1-二膦酸的至少1种。

4.如上述项1～3中任一项所述的金属表面处理用组合物，其中，有机膦酸(B)的含量相对于100质量份的过氧钒酸(A)在1～250质量份的范围内。

5.如上述项1～4中任一项所述的金属表面处理用组合物，其中，还含有水溶性或水分散性有机树脂(C)。

6.如上述项5所述的金属表面处理用组合物，其中，水溶性或水分散性有机树脂(C)的含量相对于100质量份的过氧钒酸(A)在1～20000质量份的范围内。

7.如上述项1～6中任一项所述的金属表面处理用组合物，所述金属表面处理用组合物用于镀锌或镀锌合金的钢材。

8.一种表面处理金属材料，其中，在镀锌或镀锌合金的钢材上，具有由上述项1～6中任一项所述的金属表面处理用组合物得到的金属表面处理层。

9.一种表面处理钢板，其中，在镀锌或镀锌合金的钢板上，具有由上述项1～6中任一项所述的金属表面处理用组合物得到的金属表面处理层。