[发明专利]镀锡钢材用表面处理剂组合物以及表面处理过的镀锡钢材

说明书

技术领域

本发明涉及镀锡钢材用表面处理剂组合物，更加详细涉及通过使用在对镀锡钢材进行电解表面处理的时候，能够赋予该钢材耐黑变性的镀锡钢材用表面处理剂组合物。

背景技术

作为赋予钢材或者镀覆钢材耐腐蚀性、同时还能够提高与涂膜等的有机被覆的密合性的处理，一直以来所公知的是铬酸盐处理。该铬酸盐处理因为其优异的耐腐蚀性和与有机被覆的密合性，所以被广泛使用在家电产品、建材、车辆、航空器、容器等的领域。

例如，作为镀锡或者镀锡类合金的钢材的用途，有用于饮料罐等的金属容器的用途，但是作为对该金属容器的表面处理，可使用在重铬酸钠的水溶液中进行对镀锡或者镀锡类合金的钢材进行阴极电解处理的铬酸盐处理。此时，因为发现经铬酸盐处理过的面具有对有机树脂被覆优异的密合性，所以对于在金属容器的表面上形成涂膜或者叠层等的阻挡层的方面是极其有用的。

但是，铬酸盐处理所用的6价铬存在毒性，对环境造成的负荷大。虽然进行最终产品中不残存6价铬的处理，且产品使用上不存在问题，但是最近有倾向减少和废弃以6价铬为代表的含有铬的全部化合物的使用。另外，因为进行铬酸盐处理所产生的废水、废气处理和垃圾处理等需要大量的费用，所以近年来存在省掉对镀锡或者镀锡类合金的钢材所实施的铬酸盐处理的倾向。因此人们期望能够开发出能替代铬酸盐处理的无铬的表面处理。

作为钢材的无铬类表面处理，例如，在专利文献1中提出使用了含有锆或钛的处理液的浸渍处理。该情况下，在钢材的表面形成由锆或钛的氧化物构成的皮膜。但是通过含有锆或钛的处理液的浸渍处理实施过表面处理的钢材，其所形成的皮膜的耐腐蚀性差，同时与以往的金属容器所利用的电解铬酸盐处理相比，皮膜析出较慢，存在生产性显著差的问题。由此，作为代替浸渍处理的高速处理方法，也提出了利用阴极电解的锆及/或钛处理的方案(例如，参考专利文献2和3)。

再者还提出使用含有作为皮膜形成成分的铝的处理液，在钢材的表面上通过阴极电解处理形成具有耐腐蚀性的氧化铝的皮膜的表面处理金属板的方案(例如，参考专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2002/103080号文本

专利文献2：日本专利特开2004-190121号公报

专利文献3：日本专利特开2005-97712号公报

专利文献4：日本专利特开2006-348360号公报

发明的概要

发明所要解决的技术问题

但是，在利用上述阴极电解在镀锡钢材的表面形成处理液所含的金属成分的皮膜的情况下，在处理中，随着锡离子从作为被处理基材的镀锡钢材溶出，处理浴中含有锡离子。因此，处理浴中的锡离子混入所形成的皮膜中，且还会附在皮膜表面，因为收纳于作为容器的被处理基材的内部的饮食品所含有的硫成分与皮膜中的锡离子反应，或者从所形成的皮膜的微小的缺陷侵入到皮膜内部的氧将皮膜中的锡离子氧化，所以在所形成的皮膜上发生黑变或者黄变的外观异常。为此，需要在处理中使处理浴的pH提高使锡离子从处理浴中除去，但如果提高处理浴的pH，作为皮膜形成成分的锆、钛或铝也一起沉淀，所以存在不能有效除去从被处理基材溶出到处理浴中的锡离子的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供一种在对镀锡钢材进行电解表面处理中，由于其优异的除去处理浴中的锡离子的性质而能形成耐黑变性和耐黄变性都优异的皮膜的、以铝作为皮膜形成成分的表面处理剂组合物。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人对能够解决所述课题的方案进行了反复深入研究，结果发现，如果使用含有作为皮膜形成成分的铝离子、还含有多元羧酸的表面处理剂组合物，进行镀锡钢材的表面处理，其中的多元羧酸选择性地与锡离子反应并使其沉淀，能将处理浴中的锡离子的浓度维持在对皮膜的特性没有恶劣影响的程度，并完成了本发明。

本发明是一种镀锡钢材用表面处理剂组合物，该组合物使用在对镀锡或者镀锡类合金钢材进行电解表面处理的时候，且含有铝离子、氟离子和多元羧酸。

所述多元羧酸较好是以选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸的单体形成结构单元的均聚物、或者是含有以上述单体的至少一种所形成的结构单元的共聚物。

所述多元羧酸所含有的羧基的摩尔浓度(C基)与所述铝离子的摩尔浓度(Al)之比(C基)/(Al)较好为0.005～2.0。