[发明专利]水洗水或后处理液

说明书

本申请是申请日为2008年8月4日、最早优先权日为2007年8月3日，申请号为200880110181.6、发明名称为“3价铬耐腐蚀性化学转化膜及3价铬化学转化处理溶液”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在镀锌或镀锌合金上形成的实际上不溶出6价铬的3价铬耐腐蚀性化学转化处理膜，以及涉及用于形成此类化学转化处理膜的3价铬化学转化处理溶液或化学转化处理的后处理溶液。

背景技术

作为金属表面的防腐蚀方法较多地使用进行镀锌的方法，但是单独镀敷的话耐腐蚀性不充分，产业界广泛采用在电镀后使用6价铬的铬酸盐处理。但是，近年来6价铬被指出对人体、环境有恶劣影响，从而6价铬的使用受到了限制。

因此，作为它的代替技术之一开发并开始应用使用3价铬的3价铬化学转化膜。例如，日本特开2000-509434号公报公开了一种使用5~100g/L 3价铬与硝酸根、有机酸、钴等的金属盐进行处理的方法。该方法通过以高铬浓度进行高温处理形成较厚的3价铬化学转化膜，从而可获得良好的耐腐蚀性，但处理浴中的铬浓度和有机酸浓度高，废水处理性差。

专利文献1:日本特开2000-509434号公报

发明内容

此外，还发现发生如下问题：这种现有的无6价铬的3价铬化学转化处理膜，长时间放置在自然环境中时，膜中的3价铬被氧化，在膜中检测出有害的6价铬。

本发明的目的在于提供一种3价铬化学转化处理膜，其为在镀锌和镀锌系合金上形成的3价铬耐腐蚀性化学转化处理膜，该化学转化处理膜以低的铬浓度，具有与现有技术同等或其以上的耐腐蚀性，且考虑到了对人体或环境的影响，即使经放置基本上也不会在膜中检测出6价铬。此外，本发明的目的还在于提供能够用于形成此类化学转化处理膜的3价铬化学转化处理溶液或化学转化处理的后处理溶液。

本发明人等进行深入研究的结果发现，在低的3价铬浓度的3价铬化学转化膜中，通过使膜自身具有抑制膜中的3价铬氧化成6价铬的功能，可以得到具有高的耐腐蚀性、并且即使经放置基本上也不会溶出6价铬的化学转化膜。此外，还发现：此类化学转化膜通过使用特定组成的化学转化处理液而得以实现。

因此，本发明的3价铬化学转化膜，其特征在于，其为在镀锌或镀锌合金的表面上形成的3价铬化学转化膜，该3价化学转化膜在盐水喷雾试验中的耐腐蚀性（白锈发生时间）为96小时以上，化学转化膜中的以金属原子换算的6价铬浓度不足0.01μg/cm²，在恒温恒湿槽中温度80℃湿度95%下放置30天后的6价铬的溶出量（将膜浸渍在温度100℃的热水中10分钟时的溶出量）不足0.05μg/cm²。

此外，本发明的优选的方式为前述3价铬化学转化膜的化学转化膜中的以金属原子换算的3价铬浓度为2~20μg/cm²。

此外，本发明的一个方式为前述3价铬化学转化膜的化学转化膜中的钴浓度为3.5~0.2μg/cm²。在该方式中，优选的钴浓度为3~0.3μg/cm²。

进而，本发明的一个方式为前述3价铬化学转化膜的化学转化膜中的钴浓度不足0.2μg/cm²。在该方式中，优选的钴浓度为0~0.17μg/cm²。

关于通过使膜自身具有抑制膜中的3价铬氧化成6价铬的功能，可以获得具有高耐腐蚀性并且即使经放置基本上也不会溶出6价铬的化学转化膜的理由，还尚未明确，但本发明人等通过在本发明中的研究，推断其可能是由于以下所述的理由。即，可以推定为在放置中从通常使用的3价铬化学转化膜中检测出6价铬，是由于化学转化膜中的Co³⁺作为氧化剂而发挥作用，氧化3价铬而引起的。

3价铬化学转化膜的形成机理和推测的由Co³⁺导致的Cr⁶⁺的生成机理如下所示。

（i）锌溶解在酸性处理液中，放出电子。

Zn→Zn²⁺+2e^-

（ii）在锌和处理液界面的氢离子被消耗，处理液的pH值上升。

2H⁺+2e^-→H₂↑

（iii）随着处理液的pH值的上升，生成氢氧化铬。

2Cr³⁺+6（OH^-）→2Cr（OH）₃↓