[发明专利]表面处理组合物及表面处理钢板

说明书

技术领域

本发明涉及适合汽车、家电、建材用途的表面处理组合物及表面处理钢板，并且涉及组合物或被膜中完全不含六价铬的环境适应型表面处理组合物以及使用该表面处理组合物的表面处理钢板。

背景技术

一直以来，家电用钢板、建材用钢板、汽车用钢板广泛使用如下得到的钢板：以提高耐腐蚀性(耐白锈性、耐红锈性)为目的，利用以铬酸、重铬酸或其盐类为主要成分的处理液对镀锌系钢板或镀铝系钢板的表面实施铬酸盐处理。该铬酸盐处理是使耐腐蚀性优良并且能够比较简易地进行的经济的处理方法。

铬酸盐处理使用作为公害限制物质的六价铬，但由于该六价铬在处理工序中在封闭系统中被处理掉，或者，能够通过形成在上层的有机被膜的密封作用而使从铬酸盐被膜中溶出的铬几乎为零，因此，实质上不会由于六价铬而使人体和环境受到污染。但是，随着近年来对地球环境问题的关注的提高，除了现有的重视操作环境和排水处理的法律规定以外，还开始制定重视环境负荷和环境和谐的法律规定。此外，在以环境贡献度对制造者进行评价的时代背景下，要削减包括六价铬在内的重金属的使用的趋势也在提高。

在这种背景下，提出了大量不使用六价铬的镀锌系钢板的白锈抑制技术(无铬酸盐技术)。例如，专利文献1、2中提出了含有Al、磷酸化合物、二氧化硅和水系有机树脂乳液的表面处理剂以及被覆有该处理剂的金属材料。此外，专利文献3中提出了一种镀锌系钢板，其中，在涂布多价金属的磷酸二氢盐与金属氧化物溶胶的混合水溶液并干燥而形成非晶质被膜后，形成有机被覆层。进而，专利文献4、5中提出了一种钢板，其中，以含有氧化物微粒、磷酸和/或磷酸化合物以及选自Mg、Mn、Al中的一种以上金属的复合氧化物被膜层作为下层，并且在其上层形成有机被膜。

在镀锌系钢板所适用的用途中，存在很多在锌的熔点以上的温度范围(约500℃~约600℃)内受热的部件。例如，在空调室外机内的热交换器中，在对铜管和铝制蒸发器进行钎焊时，为了防止由于使用气体燃烧器的加热而使铝溶解，将镀锌系钢板配置在铜管与蒸发器之间，以使燃烧器的火焰不与铝直接接触。将上述现有技术的表面处理钢板应用于这种用途时，由于是以有机树脂为主体的被膜，因此，会因热分解而变色成黄色或棕褐色，从而产生外观不良。因此，几乎不可能应用现有技术的表面处理钢板。

为了解决上述问题，提出了耐热变色性优良的无铬酸盐技术。例如，专利文献6、7中提出了以磷酸二氢镁、胶态二氧化硅和膦酸化合物为主要成分的富含无机成分的被膜。此外，专利文献8中提出了将以磷酸二氢盐和胶态二氧化硅为主要成分的富含无机成分的被膜配置在下层、并且将硅酸盐被膜和/或硅树脂配置在上层的双层被膜。此外，专利文献9中公开了含有将选自水解性钛化合物、水解性钛化合物的低缩合物、氢氧化钛和氢氧化钛的低缩合物中的至少一种钛化合物与过氧化氢水溶液混合而得到的含钛水性溶液、有机磷酸、水溶性或水分散性有机树脂、钒酸化合物、氟化锆化合物以及碳酸锆化合物的表面处理组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-350157号公报

专利文献2：日本特开2000-26980号公报

专利文献3：日本特开2000-129460号公报

专利文献4：日本特开2002-53979号公报

专利文献5：日本特开2002-53980号公报

专利文献6：日本特开2000-79370号公报

专利文献7：日本特开2001-348672号公报

专利文献8：日本特开2004-91826号公报

专利文献9：日本特开2006-9121号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，专利文献6、7的富含无机成分的被膜耐腐蚀性水平极低，难以作为铬酸盐被膜的替代物来应用。另一方面，专利文献8的双层被膜虽然为可以作为铬酸盐被膜的替代物应用的耐腐蚀性水平，但由于使用昂贵的硅酸盐或硅树脂，因此，在成本方面存在问题。此外，利用上述技术形成的被膜在湿润环境下容易产生变色成黑色的现象(黑变)，因此，难以在容易结露的热交换机中应用，此外，对于制品的运输中的保存环境也存在限制，因而不实用。此外，专利文献9的表面处理组合物中所含的氟化物虽然使耐水附着性和碱脱脂后的耐腐蚀性提高，但在上层具有较厚的有机树脂层的情况下，会导致密合性的降低。