金属表面处理组合物、金属表面处理方法及镀锌钢板技术

本发明专利技术提供在废液处理中不造成负担、可以对镀锌钢板进行良好的化学转化处理且稳定性优越的金属表面处理组合物及金属表面处理方法，以及，通过所述金属表面处理方法得到的防锈性、粘合性优越的镀锌钢板。其采用的技术方案是，金属表面处理组合物含有氧化铌胶粒，所述氧化铌胶粒来源于由含有的相对于Ｎｂ的摩尔比为０．０２～１．０的柠檬酸或其盐稳定的氧化铌溶胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属表面处理组合物、金属表面处理方法及镀锌钢板。
技术介绍
作为耐腐蚀性优越的钢材，正在使用实施了镀锌、镀锌合金等处理的镀锌钢板。这种镀锌钢板由于镀锌层和空气接触被氧化，从而会产生白锈。因此，需要通过实施表面处理防止氧化。另外，根据用途，也存在加工镀锌钢板后不进行涂装而直接使用的情况。对于这种情况，在未涂装状态下具有防锈性能是重要的。作为这种处理，已经知道有使用铬化合物的铬酸盐处理。在实施了铬酸盐处理的情况，可以防止白锈的产生，得到非常良好的镀锌钢板。但是，含有铬化合物的废液却是给废弃处理带来很大负担的物质，因此，正在研究通过不使用铬的无铬酸盐处理剂进行化学转化处理的方法。作为这种无铬酸盐处理剂，已公开了含有金属盐化合物的镀锌钢板用金属表面处理剂(例如，特开平9-241856号公报、特开2001-172771号公报及特开2001-247977号公报)。但是，用这样的处理剂进行表面处理的镀锌钢板，其防锈性、对涂膜的粘附性等性质并不充分。另外，已经公开了含有选自钼、钒、钨、铌和钽的金属的含氧酸盐、锰化合物、钛化合物及磷酸或磷酸盐的镀锌钢板用化学转化处理液(例如，特开2002-105659号公报)。但是，这种镀锌钢板用化学转化处理液必须使用锰化合物。而锰化合物也是给废液的废弃处理带来很大的负担的物质，因此，不使用锰化合物才是理想的。再者，作为用于金属表面处理组合物中的防锈成分，正在使用的有水分散性二氧化硅。但是，在单独使用水分散性二氧化硅时，其防锈性不足，该金属表面处理组合物在赋予这种镀锌钢板以防锈性方面并不能够得到充分的防锈性。
技术实现思路
基于上述现状，本专利技术的目的是提供金属表面处理组合物及金属表面处理方法，以及，通过所述金属表面处理方法得到的防锈性、粘附性优越的镀锌钢板，所述的金属表面处理组合物及金属表面处理方法不会带来废液处理中的负担，可以对镀锌钢板进行良好的化学转化处理且稳定性优越。本专利技术涉及金属表面处理组合物，其是含有氧化铌胶粒的金属表面处理组合物，其特征在于，所述氧化铌胶粒来源于含有柠檬酸或其盐并由柠檬酸或其盐稳定的氧化铌溶胶，所述柠檬酸或其盐相对于Nb的摩尔比为0.02～1.0。上述氧化铌胶粒优选平均粒径小于等于100nm。在上述氧化铌胶粒中含有的Nb换算成Nb2O5的情况下，上述氧化铌胶粒相对于所述金属表面处理组合物的全部不挥发成分的含量优选大于等于1质量％。上述金属表面处理组合物优选进一步含有相对于该金属表面处理组合物的全部不挥发成分为5质量％～90质量％的水性树脂。上述水性树脂优选是选自由以下物质组成的组的至少1种物质丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、烯烃-丙烯酸共聚物树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸树脂及它们的共聚物或嵌段聚合物。上述金属表面处理组合物优选进一步含有相对于该金属表面处理组合物的全部不挥发成分小于等于80质量％的水分散性二氧化硅。上述金属表面处理组合物优选进一步含有选自由钒化合物、锆化合物及钛化合物组成的组的至少1种化合物，而且，以V、Zr或Ti金属换算，所述化合物相对于该金属表面处理组合物的全部不挥发成分的含量为0.1质量％～30质量％。上述金属表面处理组合物优选进一步含有相对于该金属表面处理组合物的全部不挥发成分为0.5质量％～30质量％的硅烷偶联剂。上述金属表面处理组合物优选进一步含有相对于该金属表面处理组合物的全部不挥发成分为0.1质量％～20质量％的磷酸化合物。上述金属表面处理组合物优选pH值为6～11。以不挥发成分的质量换算，上述金属表面处理组合物的不挥发成分的浓度优选为3质量％～50质量％。本专利技术还涉及金属表面处理方法，其特征在于，用上述金属表面处理组合物对镀锌钢板进行表面处理，从而形成保护膜。本专利技术还涉及经涂布的镀锌钢板，其特征在于，所述经涂布的镀锌钢板是通过上述金属表面处理方法得到的。具体实施例方式下面对本专利技术进行详细地说明。本专利技术的金属表面处理组合物含有氧化铌溶胶，所述氧化铌溶胶是在柠檬酸或其盐的作用下得到的高度稳定化的氧化铌胶粒分散在水性介质中形成的。上述氧化铌胶粒更优选具有较小的平均粒径，因为，平均粒径较小时，可以形成更稳定、致密的氧化铌处理膜，从而可以稳定地赋予被处理物以防锈性。而且，不需要含有如铬、锰等在废液的废弃处理中造成负担的成分。本专利技术中使用的氧化铌胶粒是指铌的氧化物以微粒状态分散在水中，例如，可以是没有形成严格的氧化铌而以氢氧化铌和氧化铌之间的中间状态处于无定形状态的物质。本专利技术的金属表面处理组合物可以使用由公知方法制造的氧化铌溶胶进行配制。作为上述氧化铌溶胶没有特别限定，例如，可列举出通过日本专利第2849799号等记载的公知方法制造的物质等。另外，也可以使用由多木化学株式会社制造的氧化铌溶胶。作为上述氧化铌溶胶的制造方法，例如，可列举出如下方法，在氢氟酸中溶解氧化铌，将所得溶液添加到氨水中后，进行过滤、洗涤；得到氢氧化铌浆料后，在其中添加二水草酸；然后添加水，一边搅拌一边在回流条件下进行反应，得到含有氧化铌胶粒的均匀溶液后，在该溶液中添加柠檬酸或其盐，进行混合搅拌。根据需要，可以向得到的氧化铌溶胶中添加氨水等碱性化合物以调至期望的pH。用浆液的颜色可以判断添加柠檬酸前的反应的终点，即，是否得到均匀的氧化铌胶粒溶液。如果呈蓝色，可以判断是均匀状态。可以用于本专利技术的金属表面处理组合物的氧化铌溶胶是使由草酸稳定化的氧化铌溶胶溶液进一步含有柠檬酸而得到高度稳定化的物质。本专利技术的金属表面处理组合物，根据需要可以通过稀释上述氧化铌溶胶至所需的浓度或混合其他成分来调制，调制后其也是稳定的，经过长时间也不会引起增粘、凝胶化、沉淀等问题。重要的是，用于本专利技术的金属表面处理组合物的氧化铌溶胶处于由柠檬酸或其盐高度稳定的状态，在上述氧化铌溶胶制造时，对混合的草酸或其盐的量没有特别限定。由此，该氧化铌溶胶和本专利技术的金属表面处理组合物中含有的其他成分例如水性树脂、水分散性二氧化硅、钒化合物、锆化合物、钛化合物、硅烷偶联剂、磷酸化合物等混合时也不会降低氧化铌胶粒的稳定性，在这点上其是理想的。对于添加在本专利技术的金属表面处理组合物中的柠檬酸或其盐的量，优选其相对于该金属表面处理组合物中的Nb的摩尔比在下限0.02、上限1.0的范围内。要是上述柠檬酸或其盐的添加量以摩尔比计不足0.02，则添加其他成分时的稳定性不足；要是超过1.0，则已经得不到对应于该添加量的稳定化效果，因而是不经济的。上述氧化铌胶粒优选平均粒径小于等于100nm。当上述平均粒径较小时，可以形成更稳定、致密的氧化铌处理膜，所以可稳定地赋予被处理物以防锈性。对上述氧化铌胶粒的平均粒径的测定可以使用基于动态散射光的粒度分布测定装置，例如NICOMP Model-370型(PACIFICSCIENTIFIC社制)。在将上述氧化铌胶粒中含有的Nb换算成Nb2O5的情况下，本专利技术的金属表面处理组合物优选含有相对于该金属表面处理组合物全部不挥发成分大于等于1质量％的上述氧化铌胶粒。如果上述含量不足1质量％，则得不到足够的防锈性，所以不是理想的。上述含量的下限更优选为2质量％，进一步优选为3质量％。上述含量的上限更优选为30质量％，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属表面处理组合物，该金属表面处理组合物含有氧化铌胶粒，其特征在于，所述氧化铌胶粒来源于含有柠檬酸或其盐并由柠檬酸或其盐稳定的氧化铌溶胶，所述的柠檬酸或其盐相对于Ｎｂ的摩尔比为０．０２～１．０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：当仲敦彦，和田裕，
申请(专利权)人：日本油漆株式会社，多木化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]