[发明专利]无机类无铬金属表面处理剂

说明书

技术领域

本发明涉及用在镀锌类钢板材料、钢板材料、铝类材料等的金属材料的一次防锈中的、实质上不含有有机树脂的无机类无铬金属表面处理剂。

背景技术

镀锌类钢板材料、钢板材料、铝类材料等的金属材料会被大气中的氧、水分、水分中含有的离子等氧化腐蚀。作为防止所述腐蚀的方法，有使铬酸铬、磷酸铬酸盐等的含铬处理液与金属表面接触从而形成铬酸盐皮膜的方法。通过该铬酸盐处理而形成的皮膜具有优异的耐腐蚀性、涂膜密合性，但由于该处理液中含有有害的6价铬，因此存在废水处理花费时间和成本的问题。此外，由于通过该处理而形成的皮膜中也还含有6价铬，因此从环境方面、安全方面考虑，有刻意回避的倾向。

因此，有人提出具有与以往的铬酸盐转化披覆同样的耐腐蚀性、不含铬酸盐的金属表面处理用水性液态组合物、化学转化处理剂（例如，参考专利文献1、2）。

专利文献1的水性液态组合物含有水、（A）由0.010摩尔/kg以上的氟金属酸阴离子构成的成分、（B）由选自钴、镁、锰、锌、镍、锡、铜、锆、铁和锶的2价或4价阳离子构成的成分、（C）换算成磷酸为0.015摩尔/kg以上的、由选自含磷无机含氧阴离子和膦酸阴离子的至少一种阴离子构成的成分、（D）0.10%以上的、由选自水溶性有机聚合物、水分散性有机聚合物和聚合物形成性树脂构成的至少一种成分、以及（E）酸成分。

专利文献2的化学转化处理剂含有锆、氟以及含氨基的硅烷偶联剂，使化学转化处理剂中锆的含量换算成金属为100ppm以上700ppm以下，使氟相对于锆的摩尔比为3.5以上7.0以下。

此外，有人提出具有与以往的铬酸盐转化披覆同样的耐腐蚀性、不含铬酸盐和树脂的化学转化处理剂（例如，参考专利文献3）。

专利文献3的化学转化处理剂以选自锆、钛和铪的至少一种以及氟为必要成分并使氟浓度以元素比率计为10%以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7-145486号公报

专利文献2:WO2006/118218号公报

专利文献3:日本专利特开2009-185392号公报

发明内容

但是，专利文献1中记载的水性液态组合物是含有水溶性有机聚合物、水分散性有机聚合物或称为聚合物形成性树脂的有机树脂的组合物，专利文献2中记载的化学转化处理剂是含有含氨基硅烷偶联剂水解、脱水缩合而得的有机树脂的处理剂。因此，有时对于暴露在室外的部件（房顶等）而言在耐候性上有问题，或者对家电产品而言在耐腐蚀性上有问题。这些问题因使用树脂成分而引起，如果可以以无机材料构成各成分则可以消除这些问题。

此外，根据加工的用途和工序，镀锌类钢板材料、钢板材料、铝类材料等的金属材料有时在加工时使用润滑油，或者有时在组合经化学转化处理的部件和未经化学转化处理的部件后再次进行化学转化处理等。这样的情况下，对经化学转化处理的部件再次进行碱脱脂。

用专利文献3中记载的化学转化处理剂等不含有机树脂的以往的化学转化处理剂了处理时，由于碱脱脂，因此经化学转化处理的部件中的化学转化处理皮膜受损而残存，有时导致碱脱脂处理后的耐腐蚀性不充分。

目前尚无不含树脂成分、形成与金属表面的密合性、耐腐蚀性、碱脱脂后的耐腐蚀性优异的无铬化学转化皮膜且能够使与在该皮膜上形成的涂膜的密合性良好的表面处理剂。

由上述可知，本发明的目的是提供一种无机类无铬金属表面处理剂，其在镀锌类钢板材料、钢板材料、铝类材料等的金属材料的一次防锈中，形成与金属表面的密合性、耐腐蚀性、碱脱脂后的耐腐蚀性优异的无铬化学转化皮膜，且能够使其与在该皮膜上形成的涂膜的密合性良好。

发明人为了实现上述目的而反复深入研究，结果发现，表面处理时，用特定的阴离子蚀刻金属材料表面，通过使该阴离子和特定的阳离子反应，可以在金属表面形成耐腐蚀性、碱脱脂后的耐腐蚀性优异且与在该皮膜上形成的涂膜的密合性高的皮膜。本发明是基于上述发现而完成的发明。即，本发明如下所述。