用于在铁系部件上形成含铬的化学合成被膜的水系酸性组合物以及包含通过该组合物形成的化学合成被膜的铁系部件制造技术

本发明专利技术提供一种水系酸性组合物，其特征在于，是一种用于在具有铁系金属表面的部件上形成包含铬的化学合成被膜的水系酸性组合物，作为即使对于铁系部件也能使用的新的包含3价铬的化学合成处理液，该组合物包含水溶性含3价铬物质、水溶性含锌物质、以及水溶性多价羧酸化合物，以总组合物为基准，所述水溶含3价铬物质的含量以铬换算计为60mmol/L以上，所述水溶性含锌物质以锌换算摩尔含量是该含量与所述水溶性含3价铬物质的铬换算摩尔含量的比率为0.6以上的量，所述水溶性多价羧酸化合物的含量以多价羧酸换算计为55mmol/L以上，并且，未添加烯丙基胺、聚烯丙基胺、芳香族磺酸、芳香族磺酸－甲醛缩合物以及上述物质的衍生物、以及氟系物质、含6价铬物质以及造膜性的有机成分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种水系酸性组合物，其特征在于，是一种用于在具有铁系金属表面的部件上形成包含铬的化学合成被膜的水系酸性组合物，作为即使对于铁系部件也能使用的新的包含3价铬的化学合成处理液，该组合物包含水溶性含3价铬物质、水溶性含锌物质、以及水溶性多价羧酸化合物，以总组合物为基准，所述水溶含3价铬物质的含量以铬换算计为60mmol/L以上，所述水溶性含锌物质以锌换算摩尔含量是该含量与所述水溶性含3价铬物质的铬换算摩尔含量的比率为0.6以上的量，所述水溶性多价羧酸化合物的含量以多价羧酸换算计为55mmol/L以上，并且，未添加烯丙基胺、聚烯丙基胺、芳香族磺酸、芳香族磺酸－甲醛缩合物以及上述物质的衍生物、以及氟系物质、含6价铬物质以及造膜性的有机成分。【专利说明】用于在铁系部件上形成含铬的化学合成被膜的水系酸性组合物以及包含通过该组合物形成的化学合成被膜的铁系部件
本专利技术涉及一种在不使用对自然环境有害的氟系物质或6价铬，也不使用造膜性的有机成分或烯丙基胺等的有机成分的情况下，能够在铁系金属表面形成化学合成被膜的化学合成处理的组合物，以及在铁系金属表面上具有通过该处理形成的化学合成被膜的部件。本说明书中，水系酸性组合物是指以水作为主要溶剂、液体是酸性，即pH值小于7的液状组合物。也可以使固体分散以及/或者沉淀。本说明书中，具有铁系金属表面的部件，是指至少其表面的一部分具有铁系金属表面的部件，所述铁系金属表面是以铁和铁合金为主要成分的铁系金属材料构成的表面。本说明书中，也将具有该铁系金属表面的部件称作“铁系部件”。铁系部件的表面的一部分可以是由锌系金属材料构成的表面。具有锌系金属表面的部件，是指其至少一部分由具有以锌以及锌合金为主要成分的锌系金属材料构成的表面，所述表面也称为锌系金属表面。
技术介绍
近年来，希望通过RoHS (Restriction of the Use of Certain HazardousSubstances in Electrical and Electronic Equipment、电气?电子机器有害物质使用规制)指令或者ELV (End of Live Vehicles报废车辆)指令等考虑了环境的指令，来规制有害物质(铅、水银、镉、6价铬 等)的使用。顺应该趋势，其部件包含镀锌部件等的金属表面、作为防腐蚀用的化学合成被膜有效的铬酸盐被膜，不是使用包含6价铬的铬酸盐的化学合成处理用的组合物(本说明书中将化学合成处理用的组合物称为“化学合成处理液”)，而是通过含3价铬的化学合成处理液形成。通过现有的含6价铬的化学合成处理液得到的化学合成被膜，其被膜中含可溶性的6价铬。因此，这种被膜通过上述指令成为规制的对象。这样包含3价铬的化学合成处理液的铬酸盐很常见，包含该3价铬的化学合成处理液的3价铬的化学合成被膜实际上在锌系金属表面上形成，而不能在铁系部件(具有铁系金属表面的部件)上使用。即如果使包含3价铬的化学合成处理液接触铁系部件，则其部件表面的铁系材料会加快腐蚀，并在铁系部件上产生红锈。这个问题在以下情况下尤为重要:具有锌系金属表面的部件以具有复杂的形状(作为典型例，可以举出制动钳或螺丝等二次加工品)的铁系部件为基材，并且其表面实施了锌系金属材料的镀层(也叫锌系镀层)的情况。基材上形成的锌系镀层的厚度有时会因其形状的复杂性而产生很大变化。这种情况下，如果包含3价铬的化学合成处理液接触该部件，则在锌系镀层的厚度特别薄的部分，通过化学合成处理液表面的锌系材料溶解并且锌的洗脱反应就会不充分。因此，形成作为该锌的溶解反应的对反应被定位的化学合成被膜的物质(铬的氧化物等)，其堆积不充分，结果是基材的铁系金属表面通过酸性的化学合成处理液被影响的反应开始进行。这样，部件的一部分形成化学合成被膜，但是原本锌系镀层的厚度较薄的部分会产生红锈。这种部件就成为次品，是造成产品的生产性下降的主要原因。作为对于铁系部件形成化学合成被膜的技术，专利文献I公开了一种方法，是一种在用于改善耐腐蚀性以及粘合结合性的铁或铁合金上调制锆一铬化学合成被膜的方法，包含在PH值约为2.5~5.5的酸性水溶液中处理铁以及铁合金，所述酸性水溶液为I升时，包含从约0.01~22克的3价铬化合物、约0.01~1.2克的六氟锆盐酸、约0.0~12克的四氟硼酸盐酸、六氟硅酸盐以及上述混合物构成的组中选择至少一种氟化合物、约0.0~10克的至少一种2价锌化合物，0.0~约10克的水溶性增粘剂以及约0.0~约10克的至少一种的水溶性界面活性剂。另外，专利文件2中公开了一种3价铬化学合成被膜处理剂，所述3价铬化学合成被膜处理剂是用于在金属表面形成3价铬化学合成被膜的水溶液，其包含选自1)3价铬化合物以及钴化合物、2)从氯离子、硝酸离子、硫酸离子中选择至少一种离子供给源、3)包含有机酸或者或有机酸盐、以及4)烯丙基胺、聚烯丙基胺、芳香族磺酸、芳香族磺酸一甲醛缩合物以及上述衍生物中的至少一种。根据该文献，通过包含丙烯基胺，在PH值为2.5以上、且在对金属基材表面的蚀刻极弱的情况下也能形成3价铬化学合成被膜。先行技术文献专利文献专利文献1:特开2008-530360号公报专利文献2:特开2007-321234号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的课题)然而，用于形成专利文献I中公开的化学合成被膜的酸性水溶液，必须是环境负荷大的氟系物质。另外，由于增稠剂以及表面活性剂是必须的，所以如果使用该化学合成处理液，则会成为废水处理的负荷变高、生产成本增大的主要原因。此外，专利文献2仅公开了以下内容:即使是PH值为2.5以上(根据专利文献2的实施例，铁系部件的话pH值为3以上)、酸性度低且铁系部件不易被腐蚀的化学合成处理液，也会通过含有烯丙基胺等附加的腐蚀剂(蚀刻成分)形成化学合成被膜。一般的化学合成处理液的PH值小于2.5时，不腐蚀铁系部件而在金属表面上能否适当形成化学合成被膜，则变得不确定。而且，专利文献2公开的烯丙基胺等成分，由于在酸性的水性液体的化学合成被膜中进行分解或重合，所以要管理上述成分的浓度并不容易。因此，专利文献2公开的化学合成处理液中，要在铁系部件上稳定地形成具有优异特性的化学合成被膜是比较困难的。鉴于上述技术背景，本专利技术以提供一种部件的制造方法为研究课题。所述部件的制造方法，是即使对铁系部件也可以使用的新的含3价铬的组合物(化学合成处理液)、以及使用该组合物形成的、在铁系金属表面包含含铬的化学合成被膜的部件。(解决课题的方法)为解决上述课题，本专利技术作为一个侧面，是用于在具有铁系金属表面的部件上形成含铬的化学合成被膜的水系酸性组合物(化学合成处理液)，该组合物包含水溶性含3价铬物质、水溶性含锌物质、以及水溶性多价羧酸化合物，以总组合物为基准，所述水溶性含3价铬物质的含量以铬换算计为60mmol/L以上，所述水溶性含锌物质的锌换算摩尔含量，是该含量与所述水溶性含3价铬物质的铬换算摩尔含量的比率为0.6以上的量，所述水溶性多价羧酸化合物的含量以多价羧酸换算计为55mmol/L以上，并且未添加烯丙基胺、聚烯丙基胺、芳香族磺酸、芳香族磺酸一甲醛缩合物以及上述衍生物、以及氟系物质、含6价铬物质以及造膜性的有机成分。上述水系酸性组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水系酸性组合物，用于在具有铁系金属表面的部件上形成含铬的化学合成被膜；其特征在于，该组合物包含水溶性含3价铬物质、水溶性含锌物质以及水溶性多价羧酸化合物；以总组合物为基准，所述水溶性含3价铬物质的含量以铬换算计为60mmol/L以上，所述水溶性含锌物质以锌换算的摩尔含量，是该含量与所述水溶性含3价铬物质的铬换算摩尔含量的比率为0.6以上的量，所述水溶性多价羧酸化合物的含量以多价羧酸换算计为55mmol/L以上；未添加烯丙基胺、聚烯丙基胺、芳香族磺酸、芳香族磺酸－甲醛缩合物以及上述物质的衍生物、以及氟系物质、含6价铬物质以及造膜性的有机成分。

【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：浅野真理，远藤裕，
申请(专利权)人：油研工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP