專利名稱：用于在鋅或鋅合金鍍層上形成耐腐蝕性覆膜的表面處理水溶液及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋅鍍層或鍍有鋅合金的層的防銹處理液及防銹處理方法。
背景技術(shù)：
鍍有鋅及鋅合金的層作為鋼板及鋼鐵部件等的防銹鍍層而被廣泛使用，但鋅的犧 牲腐蝕會(huì)導(dǎo)致白銹的產(chǎn)生，耐腐蝕性也不充分。因此，為了防止鍍有鋅及鋅合金的層生銹而 實(shí)施鉻酸鹽處理等化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。但是，鉻酸鹽處理中所使用的6價(jià)鉻雖然具有有效的防 腐蝕效果，但毒性強(qiáng)，會(huì)對(duì)環(huán)境及人體產(chǎn)生不良影響，因此逐漸無法使用。作為含有6價(jià)鉻的鉻酸鹽處理的代替方案，提出了很多關(guān)于無6價(jià)鉻或完全無鉻 的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、涂覆的方案，且一部分已進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。但是，在迄今所提出的無6價(jià) 鉻或完全無鉻的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、涂覆方法中，耐腐蝕性、外觀、均勻性、密合性等性能并不充 分，且操作性、操作環(huán)境等也存在問題。另外，在迄今所報(bào)道的將硅酸酸(鹽)化合物、硅烷偶聯(lián)劑單獨(dú)使用或并用的涂覆 方法的情況下(專利文獻(xiàn)1 4)，由于處理液中這些成分的濃度高，因此在被處理物的凹下 部分、下部等容易產(chǎn)生積液的部分會(huì)殘留處理液中的成分，引起外觀不良(產(chǎn)生流痕、外觀 不均勻等)、厚度不均勻的缺陷。因此，需求針對(duì)這些不良的對(duì)策。專利文獻(xiàn)1 日本特開平2-38582號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開昭63-57674號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2001-26886號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2007-138225號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無鉻的處理液及處理方法，其用于對(duì)鋅或鋅合金鍍層 賦予耐腐蝕性高的、沒有流痕(slobbery stain)和積痕(puddle stain)而外觀均勻、不會(huì) 產(chǎn)生厚度不均勻的缺陷、密合性良好的覆膜。本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)鋅或鋅合金鍍層施加含有特定成 分的表面處理水溶液，能夠在鋅或鋅合金鍍層上形成具有與以往的含有6價(jià)鉻的鉻酸鹽處 理覆膜同等以上的耐腐蝕性、密合性、不會(huì)產(chǎn)生流痕和積痕而具有均勻外觀、不會(huì)產(chǎn)生厚度 不均勻的缺陷的、具有良好性能的覆膜，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供一種用于在鋅 或鋅合金鍍層上形成耐腐蝕性覆膜的表面處理水溶液，其特征在于，其含有(a)堿金屬硅 酸鹽(M20*nSi02(式中，M表示堿金屬，η表示Si02/M20摩爾比))、(b)水溶性或水分散性 硅烷偶聯(lián)劑及(c)水溶性或水分散性縮水甘油醚化合物。另外，本發(fā)明提供一種在鋅或鋅合金鍍層上形成高耐腐蝕性覆膜的表面處理方 法，其包括使鋅或鋅合金鍍層的表面與前述表面處理水溶液接觸的步驟。進(jìn)而，本發(fā)明的前述表面處理水溶液也能夠?qū)π纬捎阡\或鋅合金鍍層上的無6價(jià)
3鉻或完全無鉻的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面施加。即，本發(fā)明還提供一種在鋅或鋅合金鍍層上形成高 耐腐蝕性覆膜的表面處理方法，其包括使形成于鋅或鋅合金鍍層上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面與前 述表面處理水溶液接觸的步驟。另外，本發(fā)明提供一種高耐腐蝕性覆膜，其通過使鋅或鋅合金鍍層的表面、或形成 于鋅或鋅合金鍍層上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面與前述表面處理水溶液接觸而形成。本發(fā)明的表面處理水溶液能夠施加于鋅或鋅合金鍍層、對(duì)它們實(shí)施了 3價(jià)鉻化學(xué) 轉(zhuǎn)化處理或完全無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理等化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的表面，通過用本發(fā)明的表面處理水溶 液進(jìn)行處理，能夠形成具有與以往的含有有害的6價(jià)鉻的鉻酸鹽處理覆膜同等以上的耐腐 蝕性、不會(huì)產(chǎn)生流痕和積痕而外觀均勻、不會(huì)產(chǎn)生厚度不均勻的缺陷、密合性良好的覆膜。 并且，本發(fā)明的表面處理方法能夠作為代替鉻酸鹽處理的不含6價(jià)鉻的防銹處理方法而發(fā) 揮作用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的用于在鋅或鋅合金鍍層上形成耐腐蝕性覆膜的表面處理水溶液的特征 在于，其含有(a)堿金屬硅酸鹽(M2O · nSi02(式中，M表示堿金屬，η表示Si02/M20摩爾 比))、(b)水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑及(c)水溶性或水分散性縮水甘油醚化合物。使 用本發(fā)明的前述表面處理水溶液，可以在鋅鍍層或鍍有鋅合金的層上直接形成耐腐蝕性覆 膜，或者也可以在鋅鍍層或鍍有鋅合金的層上實(shí)施無6價(jià)鉻的3價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理或完全 無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理等化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后形成耐腐蝕性覆膜。這里，作為鍍有鋅合金的層，可列 舉出鍍有鋅_鎳合金的層、鍍有鋅_鐵合金的層、鍍有鋅_鈷合金發(fā)層、鍍有錫_鋅合金的 層等鍍有含鋅合金的層。堿金屬硅酸鹽(a)通常以禮0*1^102(式中肩表示堿金屬，11表示5102/^20摩爾比) 表示。堿金屬硅酸鹽的Si02/M20摩爾比(η)優(yōu)選在0. 5/1 5/1的范圍，更優(yōu)選在1/1 4. 5/1的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選在2/1 4/1的范圍。堿金屬硅酸鹽優(yōu)選將氫氧化鋰、氫氧化鈉 或氫氧化鉀與膠態(tài)二氧化硅混合而得到。通過使堿金屬硅酸鹽的Si02/M20摩爾比(η)在上 述范圍，能夠改良處理劑的穩(wěn)定性及覆膜的耐腐蝕性。堿金屬硅酸鹽可以單獨(dú)或組合2種 以上使用。另外，關(guān)于前述表面處理水溶液中的堿金屬硅酸鹽的濃度，優(yōu)選固體成分濃度為 0. 25 5重量％，更優(yōu)選為0. 3 3重量％。通過使表面處理水溶液中的堿金屬硅酸鹽的 濃度在上述范圍，能夠改良覆膜的耐腐蝕性，防止流痕和積痕從而得到均勻外觀，能夠防止 厚度不均勻的缺陷。水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑(b)只要在使用濃度下溶解于水中或其自身穩(wěn)定 地懸浮于水中，則沒有特別限定。作為優(yōu)選的水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑，可列舉出具有 選自由環(huán)氧基、氨基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基及巰基所組成的組中的基團(tuán)的水溶性或水 分散性硅烷偶聯(lián)劑，可以單獨(dú)或組合2種以上使用。作為優(yōu)選的水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑，可列舉出例如下述通式所示的水溶性 或水分散性硅烷偶聯(lián)劑。
權(quán)利要求
一種用于在鋅或鋅合金鍍層上形成耐腐蝕性覆膜的表面處理水溶液，其特征在于，其含有(a)堿金屬硅酸鹽M2O·nSiO2，式中，M表示堿金屬，n表示SiO2/M2O摩爾比，(b)水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑，及(c)水溶性或水分散性縮水甘油醚化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理水溶液，其中，堿金屬硅酸鹽的Si02/M20摩爾比η在 0. 5/1 5/1的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面處理水溶液，其中，堿金屬硅酸鹽的堿金屬選自由 Li、Na及K所組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液，其中，水溶性或水分散性縮水 甘油醚化合物為脂肪族一元醇或多元醇的單縮水甘油醚或多縮水甘油醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液，其中，水溶性或水分散性硅烷 偶聯(lián)劑為具有選自由環(huán)氧基、氨基、(甲基)丙烯?；?、乙烯基及巰基所組成的組中的基團(tuán) 的水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液，其中，處理水溶液中的(a)堿 金屬硅酸鹽的濃度為0. 25 5重量％，(b)水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑的濃度為0. 05 3重量％，(c)水溶性或水分散性縮水甘油醚化合物的濃度為0. 05 3重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液，其含有0.25 5重量％的 (d)水溶性或水懸浮性的有機(jī)樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液，其中，有機(jī)樹脂選自由丙烯酸 樹脂、聚氨酯樹脂及環(huán)氧樹脂所組成的組。
9.一種在鋅或鋅合金鍍層上形成高耐腐蝕性覆膜的表面處理方法，其包括使鋅或鋅合 金鍍層的表面與權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液接觸。
10.一種在鋅或鋅合金鍍層上形成高耐腐蝕性覆膜的表面處理方法，其包括使形成于 鋅或鋅合金鍍層上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面與權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液接 觸。
11.一種高耐腐蝕性覆膜，其通過使鋅或鋅合金鍍層的表面、或形成于鋅或鋅合金鍍層 上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面與權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的表面處理水溶液接觸而形成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種無鉻的處理液及處理方法，其用于對(duì)鋅或鋅合金鍍層賦予耐腐蝕性高的、沒有流痕和積痕而外觀均勻、不會(huì)產(chǎn)生厚度不均勻的缺陷、密合性良好的覆膜。本發(fā)明提供一種用于在鋅或鋅合金鍍層上形成耐腐蝕性覆膜的表面處理水溶液，其特征在于，其含有(a)堿金屬硅酸鹽(M2O·nSiO2(式中，M表示堿金屬，n表示SiO2/M2O摩爾比))、(b)水溶性或水分散性硅烷偶聯(lián)劑及(c)水溶性或水分散性縮水甘油醚化合物。另外，本發(fā)明提供一種在鋅或鋅合金鍍層上形成高耐腐蝕性覆膜的表面處理方法，其包括使鋅或鋅合金鍍層的表面與前述表面處理水溶液接觸的步驟。進(jìn)而，本發(fā)明的前述表面處理水溶液也能夠?qū)π纬捎阡\或鋅合金鍍層上的無6價(jià)鉻或完全無鉻的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面實(shí)施。即，本發(fā)明還提供一種在鋅或鋅合金鍍層上形成高耐腐蝕性覆膜的表面處理方法，其包括使形成于鋅或鋅合金鍍層上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面與前述表面處理水溶液接觸。另外，本發(fā)明提供一種高耐腐蝕性覆膜，其通過使鋅或鋅合金鍍層的表面、或形成于鋅或鋅合金鍍層上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面與前述表面處理水溶液接觸而形成。
文檔編號(hào)C09D5/02GK101939388SQ200880126349
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者櫻井仁志, 湯淺智志, 野野村啟輔 申請(qǐng)人:迪普索爾化學(xué)株式會(huì)社