锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液及使用其的方法技术

本发明专利技术的课题在于提供能够形成也考虑了环境的高耐腐蚀性化学转化被膜的锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液。本发明专利技术提供一种无6价铬的锌或锌合金用3价铬化学转化处理液，其特征在于，含有3价铬离子、锆离子、硝酸根离子和链状胶体二氧化硅，处理液的pH为2.5～5.0。

CHEMICAL CONVERSION TREATMENT SOLUTION OF 3 VALENT CHROMIUM FOR ZINC OR ZINC ALLOY BASES AND ITS USE METHODS

The subject of the present invention is to provide a 3-valent chromium chemical conversion treatment solution for zinc or zinc alloy substrates, which can form a high corrosion resistance chemical conversion coating taking into account the environment. The present invention provides a 3-valent chromium chemical conversion treatment solution for zinc or zinc alloy without 6-valent chromium. Its characteristics are that it contains 3-valent chromium ion, zirconium ion, nitrate ion and chain colloidal silica, and the pH of the treatment solution is 2.5-5.0.

【技术实现步骤摘要】
锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液及使用其的方法
本专利技术涉及用于在锌或锌合金金属的表面形成银白色且均匀的没有起雾(没有白雾)的成品外观和优异的耐腐蚀性的化学转化被膜的新型的化学转化处理液以及使用其的化学转化处理方法。
技术介绍
化学转化处理是为了对金属表面赋予耐腐蚀性而很久以前就开始利用的技术，现在也用于飞机、建筑用材料、汽车零件等的表面处理。但是，以铬酸铬酸盐化学转化处理为代表的化学转化处理被膜含有部分有害的6价铬。6价铬是WEEE(WasteElectricalandElectronicEquipment(电气电子设备废弃))指令、RoHS(RestrictionofHazardousSubstances(限制使用特定有害物质))指令、ELV(EndofLifeVehicles(废车辆))指令等中的管制对象，使用3价铬代替6价铬的化学转化处理液的研究正在积极并进行工业化(日本特开2003－166074号公报)。另外，特别是对于无6价铬的3价铬化学转化处理液，为了提高耐腐蚀性，大多使用钴化合物。钴是所谓的稀有金属之一，由于使用用途的扩大或者生产国有限等理由，未必可以说处于稳定的供应体系。另外，氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴也属于REACH(Registration，Evaluation，AuthorizationandRestrictionofChemicals(化学品管制))管制的SVHC(SubstancesofVeryHighConcern(高度关切物质))，存在限制其使用的动向。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－166074号公报专利文献2：日本特开平7－11454号公报
技术实现思路
鉴于如上所述的现状，本专利技术课题在于提供能够形成也考虑了环境的高耐腐蚀性化学转化被膜的锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液。进而，课题在于提供对于镀锌而言也能够形成与镀锌镍合金同等的高耐腐蚀性和没有白雾的良好的成品外观的3价铬化学转化处理液。本专利技术人等为了实现这2个课题进行了深入研究，结果发现通过在含有3价铬离子而不含6价铬的3价铬化学转化处理液中含有锆离子、硝酸根离子和链状的胶体二氧化硅并且使化学转化处理液的pH为特定的pH范围，能够得到能够在锌和锌合金表面形成耐腐蚀性优异、而且银白色且没有白雾的均匀的成品外观、也考虑了环境的化学转化被膜的化学转化处理液，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供一种无6价铬的锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液，其特征在于，含有3价铬离子、锆离子、硝酸根离子和链状胶体二氧化硅，处理液的pH为2.5～5.0。另外，本专利技术提供一种化学转化处理方法，包括使上述化学转化处理液与锌或锌合金基材接触。根据本专利技术，能够提供即使不含6价铬、钴也能够形成耐腐蚀性优异而且银白色且没有白雾的均匀的成品外观、也考虑了环境的化学转化被膜的锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液。附图说明图1是表示链状胶体二氧化硅和球状胶体二氧化硅的图。具体实施方式作为本专利技术中使用的基体，只要是表面能够用锌或锌合金被覆的基材就没有特别限制，例如可举出铁、镍、铜等各种金属和它们的合金、或者实施了锌置换处理的铝等金属、合金的形状为板状物、长方体、圆柱、圆筒、球状物等各种形状的基材。具体而言，例如可举出盘式制动钳等。上述基体通过常规方法实施锌或锌合金镀层。为了在基体上析出锌镀层，可以为硫酸浴、氟硼化浴、氯化钾浴、氯化钠浴、氯化铵折衷浴等酸性·中性浴、氰化物浴、锌酸盐浴、焦磷酸浴等碱性浴中的任一者。优选为酸性浴。另外，锌合金镀层可以为氯化铵浴、有机螯合物浴等碱性浴中的任一者。另外，作为锌合金镀层，可举出锌－铁合金镀层、锌－镍合金镀层、锌－钴合金镀层、锡－锌合金镀层等。优选为锌－镍合金镀层。在基体上析出的锌或锌合金镀层的厚度可以是任意的，可以为1μm以上，优选为5～25μm厚。在本专利技术中，如此在基体上析出锌或锌合金镀层后，根据需要适当地进行前处理，例如水洗或水洗后进行硝酸活化处理，然后使用本专利技术的锌或锌合金基材用3价铬化学转化处理液通过例如浸渍处理等方法进行化学转化处理。本专利技术的3价铬化学转化处理液实质上不含6价铬离子，含有3价铬离子、锆离子、硝酸根离子和链状胶体二氧化硅，处理液的pH为2.5～5.0。提供3价铬离子的3价铬化合物没有特别限制，优选为水溶性。作为3价铬化合物，例如可举出氯化铬、硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、乙酸铬等3价铬盐等。或者也可以将铬酸、重铬酸盐等6价铬离子利用还原剂还原成3价铬离子。这些3价铬化合物可以单独使用，也可以组合2种以上使用。处理液中的3价铬离子的含量为2～200mmol/L，优选为5～100mmol/L，更优选为10～80mmol/L。通过使3价铬离子的含量为这样的范围，能够得到优异的耐腐蚀性。另外，在本专利技术中，如果以这样的低浓度范围使用3价铬，则排水处理、经济性方面也有利。提供锆离子的锆化合物没有特别限制，优选为水溶性。作为锆化合物，例如可举出硝酸锆、硝酸氧锆、硝酸锆铵、氯化锆、硫酸锆、碳酸锆、碳酸锆铵、碳酸锆钾、碳酸锆钠、碳酸锆锂、氟锆酸(H2ZrF6)和其盐(例如钠盐、钾盐、锂盐和铵盐)等无机锆化合物或其盐以及乙酸锆、乳酸锆、酒石酸锆、苹果酸锆、柠檬酸锆等有机锆化合物。作为锆化合物，优选为氟锆酸(H2ZrF6)及其盐、例如为氟锆酸(H2ZrF6)的钠盐、钾盐、锂盐和铵盐〔(NH4)2ZrF6〕。这些锆化合物可以单独使用，也可以组合2种以上使用。处理液中的锆离子的含量为1～300mmol/L，优选为2～150mmol/L，更优选为5～50mmol/L。通过使锆离子的含量为这样的范围，能够得到优异的耐腐蚀性。另外，在本专利技术中，3价铬离子与锆离子的摩尔比(3价铬离子/锆离子)优选为0.1～4，更优选为0.2～3.5，进一步优选为0.3～3。通过使3价铬离子与锆离子的摩尔比为这样的范围，能够得到优异的外观和耐腐蚀性的化学转化被膜。提供硝酸根离子的硝酸化合物没有特别限定，优选为水溶性。作为硝酸化合物，例如可举出硝酸、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂等。这些硝酸化合物可以单独使用，也可以组合2种以上使用。处理液中的硝酸根离子的含量为30～400mmol/L，优选为40～300mmol/L，更优选为50～200mmol/L。通过使硝酸根离子的含量为这样的范围，能够得到优异的外观和耐腐蚀性。在本专利技术中，如图1所示，链状胶体二氧化硅与通常所使用的球状胶体二氧化硅不同，是几个～十几个胶体二氧化硅的一次粒子链状地结合而成的。链状胶体二氧化硅可以为直链状，也可以为支链状。胶体二氧化硅的一次粒子的平均粒径优选5～20nm，更优选10～15nm。链状胶体二氧化硅优选一次粒子结合且连接成20～200nm的长度，更优选连接成40～100nm的长度。链状胶体二氧化硅的长度是主链的长度与支链的长度的合计的长度。链状胶体二氧化硅的尺寸为20～200nm的长度。这些链状胶体二氧化硅可以单独使用，也可以组合2种以上使用。链状二氧化硅的浓度为25～600mmol/L，优选为30～450mmol/L，更优选为40～300mmol/L。通过使链状胶体二氧化硅的含量为这样的范围，能够得到优异的外观和耐腐蚀性。这样的链状胶体二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无6价铬的锌或锌合金用3价铬化学转化处理液，其特征在于，含有3价铬离子、锆离子、硝酸根离子和链状胶体二氧化硅，处理液的pH为2.5～5.0。

【技术特征摘要】
2017.09.14 JP 2017-1770161.一种无6价铬的锌或锌合金用3价铬化学转化处理液，其特征在于，含有3价铬离子、锆离子、硝酸根离子和链状胶体二氧化硅，处理液的pH为2.5～5.0。2.根据权利要求1所述的化学转化处理液，其中，处理液中的3价铬离子浓度为2～200mmol/L的范围，锆离子浓度为1～300mmol/L的范围。3.根据权利要求1或2所述的化学转化处理液，其中，处理液中的链状...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩永亮治，井上学，山本富孝，藤野敬大，
申请(专利权)人：迪普索股份公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP