[发明专利]金属表面处理剂、金属表面处理方法及包含该金属表面处理剂的金属材料

说明书

技术领域

本发明是关于表面处理剂、表面处理方法及包含表面处理剂的金属材料，特别是金属表面处理剂、金属表面处理方法及包含该金属表面处理剂的金属材料。

背景技术

经表面处理的金属材料(如镀锌钢板)具有良好的耐腐蚀性、易于成型、焊接及涂漆等优点，因而被广泛应用于家电、电子产品、机械及建筑等产业。然而，以已知的镀锌钢板为例，在使用一段时间后，已知的镀锌钢板的镀锌层于空气中(尤其是高湿热环境中)还是会被腐蚀而形成白锈，因此钢板在镀锌后需再进行表面钝化处理。

以下举例数种已知的金属表面处理的现有技术文献。

1.中华民国专利公告第TW 506996号：

作法：金属表面处理剂，其含有(A)钒化合物及(B)含有至少一种选自于锆、钛、钼、钨、锰或铈的金属的金属化合物。在该专利的实施例中，除了上述的(A)及(B)的外，尚添加蚀刻剂(HF、H₂ZrF₆、CH₃COOH、H₂SiF₆)，且含钒化合物主要是使用+5价的钒化合物。

缺点：该专利的金属表面处理剂在耐蚀性测试的48小时后，发现有10～30%的白锈发生面积，显见该专利的处理剂仍无法有效改善耐蚀性。此外，该专利的处理剂于配制时需要较复杂的程序，且处理剂中的溶解度及安定性尚有劣化的疑虑。

2.中华民国专利申请第098114631号：

作法：金属表面处理剂包含有机钒化合物及含磷的无机酸，其中，该有机钒化合物中的钒离子氧化数非为+5。经表面处理的金属材料表面上形成保护膜，该保护膜与金属材料表面间具备良好的附着性，以及具备较佳的耐蚀性及耐高温性质。

缺点：然而上述经表面处理的金属材料续以碱洗脱脂处理后，其碱洗后耐蚀性测试24小时后，发现100％白锈生成的问题，显见该专利的处理剂未具备耐碱洗性质。

因此，有必要提供创新且具进步性的金属表面处理剂、金属表面处理方法及包含该金属表面处理剂的金属材料，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供金属表面处理剂，包括：钒化合物，其中的钒离子氧化数不为+5；有机化合物，其具有C=O官能基，该有机化合物的含有量相对于该钒化合物100质量份为65～260质量份；及金属化合物，其选自于含铝、镁、锰或钙元素的化合物，或其等所组成的组，该金属化合物的含有量相对于该钒化合物100质量份为10～90质量份。

本发明另提供金属表面处理方法，其是将如上述的金属表面处理剂形成于金属本体的表面。

本发明又提供金属材料，包括金属本体及如上述的金属表面处理剂，该金属表面处理剂形成于该金属本体的表面。

本发明的金属表面处理剂、金属表面处理方法及包含该金属表面处理剂的金属材料，可有效阻隔腐蚀因子的入侵，可使具有该金属表面处理剂的金属材料同时具备良好的耐蚀性、耐碱洗性及耐高温变色性。

具体实施方式

本发明的金属表面处理剂包括钒化合物、有机化合物及金属化合物。该钒离子氧化数不为+5。该钒化合物是选自于VOSO₄、VCl₃、VCl₄、V₂O₃、V₂O₄、V(C₅H₇O₂)₃或VO(C₅H₇O₂)₂，或该等钒化合物所组成的组。其中，VOSO₄、VCl₃、VCl₄、V₂O₃、V₂O₄属于无机钒化合物，V(C₅H₇O₂)₃或VO(C₅H₇O₂)₂属于有机钒化合物。换句话说，该钒化合物可选自无机钒化合物或有机钒化合物。

该有机化合物具有C=O官能基。较佳地，该有机化合物的含有量相对于该钒化合物100质量份为65～260质量份。当该有机化合物的含有量低于65质量份时，形成的保护膜的耐蚀性不佳；当含有量高于260质量份时，将致使形成的保护膜具耐吸湿性及耐高温变色性劣化情形。