化成处理用组合物及具备防锈皮膜的部件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种化成处理用组合物及具备防锈皮膜的部件的制造方法，作为即使具有金属表面的基材为复杂形状也可以形成赋予与铬酸盐处理相匹敌那样的外观和耐腐蚀性的防锈皮膜的酸性液状组合物，所述组合物含有：选自硝酸根离子及过氧化氢中的至少一种氧化性物质；选自由羧酸、羧酸根离子、羧酸盐及羧酸衍生物构成的组中的至少一种羧酸化合物；至少一种含铝物质；至少一种含锆物质；以及硫酸根离子，且实质上不含有有机成膜成分。该组合物含有选自Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、及Ｌｉ中的一种或二种以上元素，也可以进一步含有至少一种含水溶性金属的物质作为成膜成分。

【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在金属表面、特别是在其表面具备镀锌或镀锌合金(以下，将这些总称为“含锌镀敷”)的基材的表面上形成防锈皮膜时所使用的反应型化成处理用组合物、具备使用有该组合物的防锈皮膜的部件的制造方法、及用于制造该组合物的液状组合物。根据本专利技术的方法，利用完全无铬且作业环境良好的反应型化成处理，可以在其表面具有含锌镀敷的部件(以下，称为“含锌镀敷材料”)的表面等的金属表面上形成具有美丽的外观和优异的耐腐蚀性的防锈皮膜。
技术介绍
含锌镀敷材料显示设置于该表面的含锌镀敷的牺牲防腐蚀性能带来的优异的耐腐蚀性。但是，直接放置容易产生白锈。因此，特别是在含锌镀敷材料为无涂装的情况下， 常常进一步实施防锈处理。作为含锌镀敷材料的防锈处理，目前主要进行使用有以铬酸盐处理为代表的铬化合物的化成处理。铬酸盐处理赋予含锌镀敷材料优异的耐腐蚀性。另外，通过调整处理液的组成，可以赋予含锌镀敷材料黑、黄色、银系干涉色等的美丽的外观。进而，铬酸盐处理液具有皮膜形成方法不同的涂布型、反应型及电解型，通常容易均勻涂布的钢板适用涂布型处理液，以涂布型处理液难以均勻涂布的加工零件适用适应型或电解型的处理液。但是，从6价铬的有害性及环境限制的观点考虑，近年来，开始限制6价铬的使用。 进而，开始要求不包含6价铬也不包含3价铬的完全无铬的化成处理。迄今为止已经提出有多个不包含3价和6价任一个铬的无铬化成处理。但是，其多数处理为以含锌镀敷钢板作为对象的涂布型处理即利用以化成处理液处理后不进行水洗而直接干燥的处理方法的处理。作为这样的涂布型的无铬化成处理，在专利文献1中记载有一种金属的保护皮膜形成方法，其为包括用由水性酸性液状组合物化成的层被覆金属的表面的工序及对所述水性酸性液状组合物不进行洗涤而干燥的工序的金属的保护皮膜形成方法，其中，所述水性酸性液状组合物含有(A)选自由三价铬、Ti、V、Mn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、W构成的组中的至少一种；(B)选自由有机酸及/或无机酸及/或这些的盐构成的组中的至少一种； (C)选自由Li、Na、K、Be、Co、Mg、Ca、Al、Ni、Si构成的组中的至少一种；以及(D)氟作为任意成分。另外，在专利文献2中公开有一种液体防锈皮膜组合物，其含有选自由(A)氧化性物质、(B)硅酸盐及/或二氧化硅、及(C)选自Ti、Zr、Ce、Sr、V、W、Mo的金属阳离子、这些的氧金属阴离子及氟金属阴离子构成的组中的至少一种金属离子。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-171778号公报专利文献2 日本特开平9-53192号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，所述专利文献1中所提出的无铬的皮膜形成方法为不进行洗涤的涂布型的皮膜形成方法。以下，也将利用涂布型的化成处理液而形成的防锈皮膜称为涂布型皮膜。对涂布型皮膜而言，以规定的厚度在基材上形成由涂布型的化成处理液构成的涂布液层，该涂布液层中所含的介质通过干燥工序挥发，从而成为皮膜形态。因此，具有复杂形状的二次加工零件、例如，汽车用螺栓、螺母等为基材的情况下，难以使其表面所形成的涂布液层的厚度均勻化。由于涂布液层的厚度难以被均勻化，因此，难以使涂布型皮膜的厚度均勻化。 因此，不能实现与现有的6价铬酸盐或3价铬化成处理相匹敌的美丽的外观和白锈耐腐蚀性。若以处理了汽车用螺栓的情况为例进行说明，螺栓的螺纹部分及头部分等含有边缘的部位的耐腐蚀性显著变差。关于该方面，在专利文献1中，将含锌镀敷钢板均作为试验片而评价其耐腐蚀性，没有实施对螺纹部等含有边缘部的二次加工零件的试验。另外，专利文献1涉及的皮膜那样的涂布型皮膜，皮膜内部的断裂强度及/或皮膜与基材的界面的剪切强度多比基材内部的断裂强度低。具有这样的皮膜的部件在保管中、 组装中或使用中由于与其它的部件碰撞等而常常产生皮膜的破损或皮膜的剥离。该破损部或剥离部的耐腐蚀性显著降低。因此，仅以涂布型皮膜自身的耐腐蚀性高为理由，多不能判断作为实际的零件的耐腐蚀性高。这意味着对于具有涂布型涂膜的零件难以把握其作为零件的可靠性，在适用于所述的汽车用螺栓、螺母时，该方面成为特别重大的问题。在螺栓那样的形状不复杂的二次加工品(作为这样的二次加工品，可以例示商用设备、电气设备、汽车等中所使用的夹具、夹子等的卡子、钢板、外壳、铰链、面板等的加压成型品等)中应用专利文献1涉及的皮膜时也容易产生以下那样的问题。即，由于这些部件多数所要求的形状精度苛刻，因此，基材(本专利技术中，将形成有防锈皮膜的对象物称为“基材”、将在基材上进行有化成处理的基材称为“部件”)上所形成的防锈皮膜的厚度越薄越优选。可是，在专利文献1所公开的那样的涂布型皮膜的情况下，膜厚变薄时，由于导致抑制白锈产生的特性(以下，称为“白锈耐腐蚀性”，例如，可以利用使用盐水喷雾试验而测量到产生白锈为止的时间进行评价)降低，因此，对于防锈皮膜，一定程度的厚度是不可或缺的。这样，由于在使用容易产生涂布的厚度不均的方法的基础上，需要一定程度的厚度，因此，导致所形成的防锈皮膜不可避免地产生相当的厚度不均。为了抑制该厚度不均对部件的形状精度的影响，必须使基材的二次加工时所容许的误差特别小。总之，在使用涂布型涂膜的情况下，需要提高二次加工所要求的加工精度。这样，不言而喻，会使部件的生产率降低，部件的成本上升。进而，涂布型皮膜与进行化成处理后水洗的反应型皮膜相比，为了干燥涂布液层而形成皮膜，需要大量的热能。因此，需要使干燥工序需要的时间变长、使干燥设备大型化等的对应。这些对应招致生产率的低下及成本的上升。作为其它的对应，需要提高加热温度，该对应在基材为二次加工品的情况下，有可能引起形状变化。因此，该对应变为提高二次加工所要求的加工精度，没有益处。另一方面，在专利文献2中公开有一种反应型的化成处理液，显示在对一次加工品即钢板进行处理时，得到优异的白锈耐腐蚀性。但是，本专利技术人进行追加试验时明确，化成处理液在刚制作后产生沉淀，适用期(pot life)极短。而且，在以二次加工品为对象而形成皮膜时，在M小时的盐水喷雾试验中产生白锈，判定为实质上没有白锈耐腐蚀性。本专利技术的课题提供一种化成处理技术，其中，对具有金属表面的基材、特别是螺栓、螺母、加压品等设置有含锌镀敷的钢材的二次加工零件，利用反应型的无铬化成处理， 可以以高生产率形成与铬化成处理相匹敌那样的美丽的外观和具有白锈耐腐蚀性的防锈皮膜。用于解决课题的手段所述课题可以如下解决通过使用下述所示的无铬化成处理用组合物(以下，也称为“化成处理液”)进行反应型的化成处理。本专利技术的一方面提供一种以下的组合物。即，一种组合物，其为用于在金属表面形成防锈皮膜的反应型化成处理用的无铬的酸性液状组合物，其含有选自硝酸根离子及过氧化氢中的至少一种氧化性物质；选自羧酸、羧酸根离子、羧酸盐及羧酸衍生物构成的组中的至少一种羧酸化合物；至少一种含铝物质；至少一种的含锆物质；以及硫酸根离子且实质上不不含有有机成膜成分。在此，含铝物质选自由铝离子及含有铝离子的水溶性物质构成的组。另外，含锆物质选自由锆离子及含有锆离子的水溶性物质构成的组。有机成膜成分为所谓的有机粘合剂成分，由于在反应型的化成处理中使用本专利技术的液状组合物，因此，实质上不含有该有机成膜成分。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．组合物，其为用于在金属表面形成防锈皮膜的反应型化成处理用的无络的酸性液状组合物，其含有：选自硝酸根离子及过氧化氢中的至少一种氧化性物质；选自由羧酸、羧酸根离子、羧酸盐及羧酸衍生物构成的组中的至少一种羧酸化合物；至少一种含铝物质；至少一种含锆物质；以及硫酸根离子，且实质上不含有有机成膜成分。

【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：永谷康宏，
申请(专利权)人：油研工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP