金属材料用化成处理液及处理方法技术

本发明专利技术提供一种形成能够满足涂装性能的覆膜、并且可降低淤渣产生量的磷酸锌化成处理液。所述金属材料用化成处理液的特征在于，作为通过化成处理使磷酸锌覆膜相对于金属材料析出的处理液，为含有磷酸根离子５００～４０００ｐｐｍ及锌离子３００～１２００ｐｐｍ的ｐＨ３．６～４．４的水溶液，由磷酸根离子浓度：Ｐ［ｐｐｍ］、锌离子浓度：Ｚ［ｐｐｍ］及ｐＨ：Ｘ计算的系数Ｋ（Ｋ＝１０Ｘ×Ｐ２×Ｚ３／１０１８）在１～５０的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使作为涂装基底覆膜发挥优异的性能的薄膜的磷酸锌覆膜相对于金属材料析出的化成处理液，以及使用其的化成处理方法。
技术介绍
目前，作为对各种金属材料赋予优异的涂装后耐腐蚀性及涂膜密合性的涂装基底用化成处理方法，开始广泛使用磷酸锌系化成处理。磷酸锌化成处理一直以来作为钢铁材料的涂装基底用化成处理被广泛使用。另外，该处理不仅对钢铁材料，而且对镀锌系材料以及铝合金材料等各种金属材料也有效。但是，在处理时会产生大量的淤渣，产生的淤渣很难再利用，因此几乎都是作为产业废弃物进行填埋处理。但是，近年来，由于产业废弃物处理成本即该情况下的淤渣废弃成本高涨，磷酸锌化成处理成本整体上升，而不仅仅是从环境方面考虑，迫切希望改进。磷酸锌化成处理的技术开发的例子不胜枚举，例如可以举出以下所示的专利文献。专利文献1(日本特开昭60-43491)中，记载了一种在钢铁表面形成磷酸盐化成覆膜的方法，其使钢铁材料与含有磷酸盐的磷酸盐化成处理浴接触，在该钢铁材料表面形成磷酸盐化成被膜，其特征在于，处理浴的温度为0°C以上40°C以下，处理浴的氢离子浓度在 PH2. 2 pH3. 5的范围，而且氧化还原电位在OmV 700mV (氢标准电极电位)的范围。另外，在该文献中，没有记载磷酸根离子浓度，实施例使用磷酸根离子浓度为15000ppm的处理浴。进而，作为获得的效果，举出了即使在常温等低温下使用处理浴，也能获得致密的磷酸盐化成被膜。专利文献2(日本特开昭63-270478)中，记载了一种磷酸盐化成处理方法，其使钢铁材料与含有包括磷酸根离子和其以外的活性的其它阴离子的混合阴离子、化成被膜形成金属离子、与氧化剂的磷酸盐化成处理液接触，在该钢铁材料表面形成磷酸盐化成被膜， 其特征在于，将上述化成处理液中的上述磷酸根离子(P)相对于上述混合阴离子总量(An) 的重量比设定为1/2以下，而且不实施外部加热地将上述化成处理液的温度控制在40°C以下。另外，在同一文献的权利要求5中，记载了处理液的pHO. 5 4. 5，在权利要求13中记载了处理液中的磷酸根离子4. 5 9. Og/Ι。进而，作为获得的效果，举出了在40°C以下的常温区域可以形成被膜。专利文献3(日本特开平5487549)中，记载了一种用于阳离子型电沉积涂装的金属表面的磷酸锌处理方法，其使同时具有铁系表面、锌系表面以及铝系表面的金属表面接触酸性磷酸锌处理液，在相同金属表面形成磷酸锌覆膜，其特征在于，上述酸性磷酸锌处理液不含有镍离子，含有0. 1 4g/l的钴离子，0. 1 3g/l的锰离子，覆膜化成促进剂(a)， 换算成HF浓度为200 500mg/l的单纯氟化物，以及与单纯氟化物的摩尔比为0. 01 0. 5 的复合氟化物。另外，该文献中，优选的磷酸根离子浓度为5 40g/l，没有关于处理液的 PH的记载，实施例中，游离酸度全调整为0. 7点。进而，作为获得的效果，举出了即使在处理3液中不含有镍也能形成涂膜密合性、耐腐蚀性优异的磷酸锌覆膜。专利文献4(日本特开平5-331658)中，记载了一种金属表面的磷酸锌处理方法， 其中，使金属表面与含有0. 1 2g/l的锌离子、5 40g/l的磷酸根离子、以镧金属计为 0. 001 3g/l的镧系化合物、以及覆膜化成促进剂(a)作为主要成分的酸性磷酸锌处理液接触，在该金属表面形成磷酸锌覆膜。另外，该文献中，没有关于处理液的PH的记载，实施例中，游离酸度全调整为0. 7点。进而，作为获得的效果，举出了优异的涂膜密合性以及耐腐蚀性。专利文献5(日本特开平8-134661)中，记载了一种用于阳离子型电沉积涂装的金属表面的磷酸锌处理方法，其使金属表面接触酸性磷酸锌覆膜处理液，在该金属表面形成磷酸锌覆膜，其特征在于，上述酸性磷酸锌处理液中，作为主要成分，含有0. 1 4g/l的钴离子，0. 1 3g/l的锰离子，覆膜化成促进剂(a)，换算成HF浓度为200 500mg/l的单纯氟化物，以及与单纯氟化物的摩尔比为0. 01 0. 5的复合氟化物。另外，在该文献中，优选的磷酸根离子浓度为5 40g/l，没有关于处理液的pH的记载，实施例中，游离酸度全调整为0.7点。进而，作为获得的效果，举出了即使在处理液中不含有镍，也能形成涂膜密合性、 耐腐蚀性优异的磷酸锌覆膜。专利文献6(日本特开平8-158061)中，记载了一种金属材料用磷酸锌系化成处理液，其特征在于，含有锌离子以及磷酸根离子作为主要成分，含有pH为2 4且5 50ppm 的三价铁离子、为上述三价铁离子的含量的5倍以下的二价铁离子、50 500ppm的氟化物离子。另外，在该文献中，没有磷酸根离子浓度的记载，根据实施例，其范围为13 17g/l， 相同的实施例中的处理液PH范围为2. 5 3. 3。进而，作为获得的效果，举出了能得到均勻且致密的磷酸锌系化成覆膜，并且可以降低消费量以及简化化成处理液管理。专利文献7(日本特开平8-M6161)中，记载了一种金属表面的磷酸盐处理方法， 其用磷酸锌化成处理液对铝合金制部件的表面进行表面处理，其特征在于，在氟离子浓度为100 200ppm、氟硅酸浓度为750 lOOOppm、游离酸度为0. 5 0. 8点的上述磷酸锌化成处理液中进行处理。另外，在该文献的实施例中，显示磷酸根离子浓度在5 30g/l的范围。进而，作为获得的效果，举出了可以在铝合金部件和钢部件的组合部件生成耐腐蚀性优良的高质量的磷酸锌被膜。专利文献8(日本特开平8-30M77)中，记载了一种金属材料用磷酸锌系化成处理液，其特征在于，在包含锌离子以及磷酸根离子作为主要成分的水溶液中，还含有50 1500ppm的包含至少一种有机过氧化物的化成促进剂。另外，在该文献的权利要求9中记载了处理液PH为2. 0 4. 0，本文中记载了优选的磷酸根离子浓度为5. 0 30. Og/Ι。进而， 作为获得的效果，举出了可以在金属材料上均勻形成包含极微细的化成结晶的致密的磷酸锌系化成覆膜，因而能提高涂膜密合性。专利文献9(日本特开2001-323384)中，记载了一种金属表面处理方法，其是使用酸性磷酸锌水溶液利用浸渍处理的化成处理方法中，其特征在于，作为促进剂，使用含有5 重量％ 40重量％的亚硝酸锌、且以重量为基准含有0 IOOppm的钠离子、0 50ppm的硫酸离子的亚硝酸锌水溶液。另外，在该文献的权利要求2中记载了磷酸根离子浓度5. 0 30. Og/Ι，虽然没有关于处理液pH的记载，但本文中记载了优选的游离酸度为0. 5 2. 0 点。进而，作为获得的效果，举出了形成阳离子电沉积涂装所优选的磷酸锌覆膜，并且适合于封闭系统。专利文献10(日本特开2003-64481)中，记载了一种磷酸锌处理剂，其具有铝系表面，其特征在于，含有0. 1 2g/l的锌离子、0. 1 4g/l的镍离子、0. 1 3g/l的锰离子、 5 40g/l的磷酸根离子、0. 1 15g/l的硝酸根离子、0. 2 0. 4g/l的亚硝酸根离子、及作为氟化物的用F换算为0. 1 2g/l的复合氟化物、用F换算为0. 3 0. 5g/l的单纯氟化物。另外，在该文献中，记载了处理剂的PH为约2 5。进而，作为获得的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种金属材料用化成处理液，其特征在于，作为通过化成处理使磷酸锌覆膜相对于金属材料析出的处理液，为含有磷酸根离子５００～４０００ｐｐｍ及锌离子３００～１２００ｐｐｍ的ｐＨ３．６～４．４的水溶液，根据磷酸根离子浓度：Ｐ［ｐｐｍ］、锌离子浓度：Ｚ［ｐｐｍ］及ｐＨ：Ｘ而计算的系数Ｋ在１～５０的范围，Ｋ＝１０Ｘ×Ｐ２×Ｚ３／１０１８　　（第１式）。

【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：石井均，
申请(专利权)人：日本帕卡濑精股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP