[發明專利]金屬用化學轉換處理液及處理方法

有效

• 申請號: 200680018528.5
• 申請日: 2006-05-17
• 公開（公告）號: CN101184867A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 吉田誠二;吉田昌之
• 申請（專利權）人: 日本帕卡瀨精株式會社
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 段承恩;陳海紅

技術領域

本發明涉及用于對金屬表面賦予優異的耐腐蝕性和涂膜粘附性的新型的金屬表面化學轉換處理液及表面化學轉換處理方法。本發明的化學轉換處理液不含有有害的六價鉻，可對金屬表面賦予高的耐腐蝕性。尤其是本發明的化學轉換處理液，可對由鋁壓鑄(模鑄)材料所代表的鋁和鋁合金材料、及由鋅壓鑄材料所代表的鋅和鋅合金材料、以及鍍鋅金屬材料賦予高的耐腐蝕性。此外，處理液中淤渣(Sludge)(沉淀物)的發生少，環境負擔小。

背景技術

以賦予金屬用的耐腐蝕性、涂料粘附性為目的，一直以來就使用著化學轉換處理。首先，對成為本發明優選的對象的鋁系材料的化學轉換處理進行說明。一般地，鋁或鋁合金材料用表面處理液可大致分成鉻酸鹽型和非鉻酸鹽型。作為鉻酸鹽型處理液的代表性的例子可舉出鉻酸鉻酸鹽化學轉換處理液和磷酸鉻酸鹽化學轉換處理液。

首先對鉻酸鉻酸鹽化學轉換處理液進行說明。鉻酸鉻酸鹽化學轉換處理液在1950年左右被實用化，現在也還廣泛用于飛機材料、建筑材料、汽車部件等的表面處理。該鉻酸鉻酸鹽化學轉換處理液是含有鉻酸和作為反應促進劑的氟化物來作為主要成分的，在金屬表面上形成含有六價鉻的化學轉換皮膜。

另外，磷酸鉻酸鹽化學轉換處理液是根據美國專利第2438877號(專利文獻1)所公開的發明得到的處理液，含有鉻酸、磷酸及氫氟酸作為主成分，在金屬材料表面上形成以水合的磷酸鉻為主成分的化學轉換皮膜。由于該化學轉換皮膜中不含有六價鉻，因此現在也廣泛地用于飲料罐蓋材的涂裝底涂處理等中。

使用這樣的鉻酸鹽型的表面處理液形成的化學轉換皮膜，雖然有優異的耐腐蝕性和涂膜粘附性，但是由于在處理液中含有有害的六價鉻，因此從環境上的問題考慮，希望使用完全不含有六價鉻的處理液。不含有六價鉻的表面處理液、表面處理方法，可查到非常多的發明，但實際上能夠工業化的技術并不那么多。

作為完全不含有鉻的非鉻酸鹽型的表面處理液的代表性的發明，可舉出特開昭52-131937號公報(專利文獻2)所公開的處理液。該表面處理液是含有鋯或鈦或者它們的混合物和磷酸及氟化物，并且pH為約1.5～4.0的酸性的水性涂布溶液。使用這種表面處理液處理金屬材料表面時，在金屬表面上形成以鋯或鈦的氧化物為主成分的化學轉換皮膜。這種非鉻酸鹽型的表面處理液，具有不含有六價鉻的優點，可實際地廣泛用于在啤酒等飲料罐上使用的鋁DI罐的表面處理等。一般地，是被稱為鋯系或鈦系的無鉻的化學轉換劑的范疇。

特開昭57-41376號公報(專利文獻3)所公開的處理方法，是使用含有鈦鹽或鋯鹽中的1種或2種以上、咪唑衍生物中的1種或2種以上、和硝酸、過氧化氫、高錳酸鉀等氧化劑的水溶液，對鎂及其合金的表面進行表面處理的方法。氧化劑是促進鈦、鋯的析出的。上述處理方法屬于被稱為鋯系或鈦系的無鉻的化學轉換劑的改良技術的范疇。

作為非鉻酸鹽型處理液，還可舉出以下的專利公報所公開的處理液。特開昭56-136978號公報(專利文獻4)公開了一種化學轉換處理液，其特征在于，由含有釩化合物、和選自鈦鹽、鋯鹽及鋅鹽中的至少1種化合物的水溶液構成。上述處理液是使鋯和鈦系復合了釩的處理液。

特開2000-199077(專利文獻5)公開了一種金屬表面處理液，其是含有選自乙酰丙酮金屬鹽和水溶性無機鈦化合物及水溶性無機鋯化合物中的至少1種化合物的酸性的處理液。該處理液是使用乙酸氧釩、乙酸鋯、乙酸鋅等的處理液，上述處理液是使鋯和鈦系復合了乙酸金屬鹽的處理液。

特開平5-5185號公報(專利文獻6)，提出了一種鋁的表面處理方法，其特征在于，將含有選自鎢酸根離子及鉬酸根離子中的1種或2種離子0.1～3.0g/L、六價鉻離子0.5～4.0g/L、磷酸根離子5.0～30.0g/L及游離氟離子0.05～2.0g/L的pH1.0～3.0的鉻酸鹽處理液加熱到40～60℃，對表面潔凈的鋁或鋁合金的表面進行0.5～3秒鐘的噴霧處理。屬于被稱為鎢系或鉬系的范疇。

特開平11-36082號公報(專利文獻7)提出了一種輕金屬或輕合金材料用表面處理液，其特征在于，含有0.01～50g/L的高錳酸或其鹽，和0.01～20g/L的選自水溶性鈦化合物和水溶性鋯化合物中的至少1種化合物，并且具有1.0～7.0的pH值。屬于被稱為錳-鈦或錳-鋯系的范疇。