金属的表面处理用组合物、表面处理用处理液、表面处理方法和表面处理金属材料技术

本发明专利技术的技术问题在于，提供一种表面处理用组合物，所述组合物在现有技术难于获得的不含对环境有害成分的处理液中，在铁系金属材料等金属材料表面使涂装后的耐腐蚀性优异的表面处理被膜析出。解决技术问题的方法是一种含有铁和／或锌的金属的表面处理用组合物，其含有下述成分（Ａ）、成分（Ｂ）、和成分（Ｃ）：（Ａ）含有选自Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、和Ｓｉ中的至少一种元素的化合物，（Ｂ）含有Ｙ和／或镧系元素的化合物，（Ｃ）硝酸和／或硝酸化合物，上述成分（Ｂ）中的上述Ｙ和／或镧系元素的总质量浓度Ｂ与上述成分（Ａ）中的上述元素的总质量浓度Ａ之比Ｋ１＝Ｂ／Ａ为０．０５≤Ｋ１≤５０，上述成分（Ｃ）中的氮原子换算为ＮＯ↓［３］的总质量浓度Ｃ与上述总质量浓度Ａ之比Ｋ２＝Ｃ／Ａ为０．０１≤Ｋ２≤２００。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
作为在金属表面使涂装后的耐腐蚀性优异的表面处理被膜析出的方法，现在一般使用磷酸锌处理法和铬酸盐处理法。磷酸锌处理法可以在热轧钢板或冷轧钢板等钢、或镀锌钢板上使耐腐蚀性优异的被膜析出。但是，进行磷酸锌处理时，无法避免作为反应副产物的泥状沉淀物的产生。另外，虽然通过实施铬酸盐处理可以确保充分的涂装后的性能，但是从最近的环境控制来看处理液中含有有害的6价铬的铬酸盐处理有被疏远的趋势。于是，作为最近的技术，开发出如下技术，即通过用锆之类的金属薄膜包覆原材料表面来赋予耐腐蚀性，而且处理液中不含有害成分，抑制了泥状沉淀物的产生。作为这些表面处理方法，提出了下述方法。例如在专利文献1中，记载了含有含具有孤对电子的氮原子的化合物、以及含有上述化合物和锆化合物的金属表面用无铬涂布剂。该方法的目的在于，通过涂布上述组合物，获得不含作为有害成分的6价铬的、涂装后的耐腐蚀性和密合性优异的表面处理被膜。但是，作为对象的金属原材料仅限于铝合金，而且通过涂布干燥形成表面处理被膜，因此难于在复杂的构造物上涂布。于是，作为通过化学转化反应使涂装后的密合性、和耐腐蚀性优异的表面处理被膜析出的方法，在专利文献2中记载了使用铈、锆、磷酸、氟化合物的表面处理剂和处理液。但是，该方法也与专利文献1所记载的专利技术一样，对象金属材料仅限于原材料本身的耐腐蚀性优异的铝或铝合金，无法在铁系材料或锌系材料表面使表面处理被膜析出。在专利文献3中记载了如下方法，即用包括乙酰丙酮金属盐、和水溶性无机钛化合物、或水溶性无机锆化合物的表面处理组合物使涂装后的耐腐蚀性、和密合性优异的表面处理被膜析出的方法。通过使用该方法，应用的金属材料被扩大至铝合金以外的镁、镁合金、锌、和镀锌合金。但是，使用该方法不可能在热轧钢板或冷轧钢板等铁系金属材料表面析出表面处理被膜。专利文献4中记载了利用无铬涂布型酸性组合物处理金属表面的方法。上述金属表面处理方法是在金属表面涂布可成为耐腐蚀性优异的被膜的成分的水溶液后，不进行水洗工序即可通过烘烤干燥固定化被膜。因此，由于被膜的生成不伴有化学反应，可在热轧钢板、冷轧钢板、镀锌钢板和铝合金等金属表面实施被膜处理。但是，与专利文献1记载的专利技术一样，由于通过涂布干燥生成被膜，因此难于对复杂的构造物实施均匀的被膜处理。专利文献5中公开了处理浴中含有锆离子和/或钛离子、以及氟离子的金属化学转化处理方法，通过使用该方法，对象金属材料的可应用范围扩大至铁系、铝、锌。但是，具有在处理中必须靠氧化剂控制化学转化处理剂中的铁离子浓度这一限制条件。因此，依靠现有技术不可能用不含环境有害成分的处理液，并且以铁系金属材料、锌系金属材料等金属材料为对象进行耐腐蚀性优异、操作性也优异的表面处理。专利文献1日本特开2000-204485号公报专利文献2日本特开平2-25579号公报专利文献3日本特开2000-199077号公报专利文献4日本特开平5-195244号公报专利文献5日本特开2004-43913号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 本专利技术的技术问题在于，提供表面处理用组合物、表面处理用处理液、表面处理方法、和表面处理金属材料，所述组合物在现有技术难于获得的、不含对环境有害成分的处理液中，在建材和家电等中使用的热轧钢板或冷轧钢板等铁系金属材料、镀锌钢板等锌系金属材料等金属材料表面，可以使涂装后的耐腐蚀性、或裸露耐腐蚀性优异的表面处理被膜析出。解决技术问题的方法本专利技术人对于解决上述技术问题的方法进行了反复研究，结果完成了现有技术中没有的表面处理用组合物、表面处理用处理液、表面处理方法、和表面处理金属材料。该技术问题通过下述(1)～(17)的本专利技术实现。(1)一种含有铁和/或锌的金属的表面处理用组合物，其中，含有下述成分(A)、成分(B)、和成分(C)(A)含有选自Ti、Zr、Hf、和Si中的至少一种元素的化合物，(B)含有Y和/或镧系元素的化合物，(C)硝酸和/或硝酸化合物，上述成分(B)中的上述Y和/或镧系元素的总质量浓度B与上述成分(A)中的上述元素的总质量浓度A之比K1＝B/A为0.05≤K1≤50，上述成分(C)中的氮原子换算为NO3的总质量浓度C与上述总质量浓度A之比K2＝C/A为0.01≤K2≤200。(2)上述(1)记载的表面处理用组合物，其中，还含有下述成分(D)(D)含氟化合物的至少一种。(3)一种含有铁和/或锌的金属的表面处理用处理液，其中，含有下述成分(A)、成分(B)、和成分(C)(A)含有选自Ti、Zr、Hf、和Si中的至少一种元素的化合物，(B)含有Y和/或镧系元素的化合物，(C)硝酸和/或硝酸化合物，上述成分(B)中的上述Y和/或镧系元素的总质量浓度B与上述成分(A)中的上述元素的总质量浓度A之比K1＝B/A为0.05≤K1≤50，上述成分(C)中的氮原子换算为NO3的总质量浓度C与上述总质量浓度A之比K2＝C/A为0.01≤K2≤200，上述总质量浓度A为10ppm≤A≤10000ppm。(4)上述(3)记载的表面处理用处理液，其中，还含有下述成分(D)(D)含氟化合物的至少一种，游离氟离子浓度D为0.001ppm≤D≤300ppm。(5)上述(3)或(4)记载的表面处理用处理液，其中，pH为6.0以下。(6)上述(3)～(5)中任一项记载的表面处理用处理液，其中，还含有10～20000ppm的选自HCl、H2SO4、HClO3、HBrO3、HNO2、HMnO4、HVO3、H2O2、H2WO4、H2MoO4及其盐类中的至少一种。(7)上述(3)～(6)中任一项记载的表面处理用处理液，其中，还含有1～10000ppm的选自乙二胺四乙酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、甘醇酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸、天冬氨酸、酒石酸、丙二酸、苹果酸、水杨酸、及其盐类中的至少一种。(8)上述(3)～(7)中任一项记载的表面处理用处理液，其中，还含有水溶性高分子化合物和/或水分散性高分子化合物。(9)上述(3)～(8)中任一项记载的表面处理用处理液，其中，还含有选自非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂和阳离子系表面活性剂中的至少一种。(10)一种含有铁和/或锌的金属的表面处理方法，其中，具有使含有铁和/或锌的金属材料与上述(3)～(8)中任一项记载的表面处理用处理液接触的处理液接触工序。(11)一种含有铁和/或锌的金属的表面处理方法，其中，具有使含有铁和/或锌的金属材料与上述(9)记载的表面处理用处理液接触，同时进行上述金属材料的脱脂处理和被膜化学转化处理的处理液接触工序。(12)上述(10)或(11)记载的表面处理方法，其中，上述含有铁和/或锌的金属材料为通过脱脂处理被清洁化的金属材料。(13)上述(10)～(12)中任一项记载的表面处理方法，其中，在上述处理液接触工序中，将上述含有铁和/或锌的金属材料作为阴极进行电解处理。(14)上述(10)～(13)中任一项记载的表面处理方法，其中，在上述处理液接触工序后，还具有使上述含有铁和/或锌的金属材料与含有选自钴、镍、锡、铜、钛、和锆中的至少一种的水溶液接触的工序。(15)上述(10)～(13)中任一项记载的表面处理方法，其中，在上述处理液接触工序后，还具有使上述含有铁和/或锌的金属材料与含有水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有铁和／或锌的金属的表面处理用组合物，其中，含有下述成分（Ａ）、成分（Ｂ）、和成分（Ｃ）：（Ａ）含有选自Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、和Ｓｉ中的至少一种元素的化合物，（Ｂ）含有Ｙ和／或镧系元素的化合物，（Ｃ）硝酸和／或硝酸化合物，上述成分（Ｂ）中的上述Ｙ和／或镧系元素的总质量浓度Ｂ与上述成分（Ａ）中的上述元素的总质量浓度Ａ之比Ｋ１＝Ｂ／Ａ为０．０５≤Ｋ１≤５０，上述成分（Ｃ）中的氮原子换算为ＮＯ↓［３］的总质量浓度Ｃ与上述总质量浓度Ａ之比Ｋ２＝Ｃ／Ａ为０．０１≤Ｋ２≤２００。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田昌之，河上克之，
申请(专利权)人：日本帕卡濑精株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]