[發明專利]金屬材料用表面處理劑、表面處理方法及表面處理的金屬材料

有效

• 申請號: 200680042040.6
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN101326308A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 田中和也;天滿屋元博;佐藤世一
• 申請（專利權）人: 日本帕卡瀨精株式會社
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60;B05D7/14;B05D7/24;B32B15/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王海川;樊衛民

技術領域

本發明涉及用于在以金屬為材料的薄板卷、成形品的表面形成可以賦予耐腐蝕性、耐化學品性、耐熱變色性及耐候性、并且不含鉻的被膜的金屬表面處理劑、以及表面處理的金屬材料。更詳細地，本發明涉及用于在以鐵、鋅、鍍鋅鋼、鍍鋅鋁合金鋼、鋁、鋁合金為材料的汽車部件、家電制品、以及外壁材料、農業用塑料大棚的支柱等建材制品、護軌、隔音壁、排水溝等土木制品中使用的薄板卷、成形加工品、鑄造品等上形成賦予優良的耐腐蝕性、耐化學性、耐熱變色性及耐候性，并且不含鉻的被膜的表面處理劑、表面處理方法及表面處理的金屬材料。

背景技術

鋼、鍍鋅鋼、鍍鋅鋁合金鋼等鋼材、鋁材、鋅材，會因大氣中的氧氣、水分、水分中所含的離子等而氧化腐蝕。作為防止這些腐蝕的方法，以往有使金屬材料表面與黃色鉻酸鹽、綠色鉻酸鹽等含鉻的處理液接觸而形成鉻酸鹽被膜的方法。這些使用鉻酸鹽處理形成的被膜具有優良的耐腐蝕性，但是其處理液中含有有害的六價鉻，因此廢水處理花費勞力和成本，另外，通過處理形成的被膜中含有六價鉻，因此有可能對環境或人體產生不利影響，所以有受到環境限制的傾向。

另外，上述各種領域中將表面處理后的薄板卷成型加工時，有時模具擦傷或者被膜損傷。另外，薄板卷的輸送時、或者成型加工后，物品之間有時會碰撞或者產生劃傷。由于這些外在要因，如果劃痕經過被膜到達金屬基材，則從該部位開始集中腐蝕。

另外，將表面處理后的薄板卷成型加工時使用壓力油，為了除去該壓力油有時進行脫脂處理。最近，作為脫脂劑的種類，幾乎都是使用堿性脫脂劑，但是也使用一部分酸性脫脂劑。為了提高生產率，有時提高脫脂劑的濃度或處理溫度，形成了被覆層的金屬材料，在脫脂后表面處理的被膜，一部分會根據情況而全部脫落，因此引起產生不均勻的現象，或者有時脫脂后的成型加工品的耐腐蝕性顯著下降。因此，被膜形成后的金屬材料的洗滌后的耐久性、即耐化學品性的要求水平提高。

另外，有時不對成型加工品進行涂裝而使用，如果長期在屋外使用，由于酸雨而產生金屬材料變色、腐蝕的問題，因此要求對其進行保護。因此，與先前的耐化學品性相關聯，使金屬材料上形成的被膜的耐酸性提高也是重要的。

另外，有時通過溶劑或水性涂料對通過樹脂等進行了表面被覆處理的成型加工品進行涂裝。涂裝是透明涂膜或者用彩色涂料僅單面涂裝時的未涂裝側，如果在約200℃～約280℃的高溫下燒則發生黃變，在劇烈的情況下有時發生褐變。另外，在約400℃～約500℃更高溫度的局部集中焊接時、或者曝露于加熱氣氛中時，被膜發生褐變，在劇烈的情況下有時金屬材料發生腐蝕，生成白銹、紅銹。因此，對金屬材料要求耐熱變色性。

作為使用不含鉻的非鉻酸鹽處理液的方法，日本特開2004-183015號公報中公開了一種金屬表面處理劑，其含有釩化合物、包含選自由鈷、鎳、鋅、鎂、鋁和鈣等組成的組中的至少一種金屬的金屬化合物、以及選自由鋯、鈦、鉬、鎢、錳及鈰組成的組中的至少一種的金屬化合物。

另外，日本特開2003-13252號公報中公開了一種金屬表面處理劑，其選自：從非離子性氨基甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂及聚酰胺樹脂中選擇的至少一種水溶性樹脂或水性乳液樹脂、特定結構式表示的樹脂化合物、以及含有選自鋯、鈦、釩、鉬、鎢及鈰組成的組中的至少一種金屬的金屬化合物。

另外，日本特開2005-3069094號公報公開了一種表面處理的金屬板，其由無機填充材料形成，所述無機填充材料由含羧基的聚氨酯樹脂、硅烷偶聯劑、無定形二氧化硅與鱗片狀二氧化硅的混合物構成。

日本特開2004-183015號公報及特開2003-13252號公報是具有不含六價鉻的優點、耐腐蝕性優良的技術，但是，在兼具耐熱變色性及耐化學品性的技術方面還不充分。

日本特開2005-3069094號公報是由上層和下層的多層形成的2階段處理的表面處理鋼板，因此不經濟，并且損傷部的耐腐蝕性也不充分。

因此，現狀是得不到在金屬材料表面形成單層不使用鉻的被膜、并且滿足耐腐蝕性、耐化學品性、耐熱變色性及耐候性全部要求的金屬表面處理劑、以及表面被覆的金屬材料。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術面臨的問題而進行的，目的在于提供用于對金屬材料賦予優良耐腐蝕性、耐化學品性、耐熱變色性及耐候性的不含鉻的金屬表面處理劑、以及表面被覆的金屬材料。關于本發明的耐腐蝕性，考慮在材料不進行加工或不產生擦傷的平板的性能自然不必說，對于被膜產生劃痕、從而金屬材料露出的劃傷部的耐腐蝕性、以及堿洗滌后的耐腐蝕性也予以考慮。