[发明专利]含有铝改性胶态氧化硅的3价铬转化处理液

说明书

技术领域

本发明涉及用于在金属表面，尤其是锌或锌合金镀层上形成耐腐蚀性的3价铬转化处理层的3价铬转化处理液，用其在锌或锌合金镀层上形成3价铬转化处理层的方法以及在锌或锌合金镀层上形成的3价铬转化处理层。

背景技术

防止金属表面腐蚀的方法包括进行锌或锌合金电镀的方法等，但是，仅通过电镀获得的耐腐蚀性是不够的，在业界，广泛采用在电镀后进行含有6价铬的铬酸处理，即所谓的铬酸盐镀铬处理。但是，近年来，有研究指出，6价铬对于人体和环境均会造成不利影响，因此开始限制6价铬的使用。替代技术之一是使用3价铬的防锈层。例如，日本专利申请特开2000-509434号公报和特开2004-003019号公报中，公开了使用含有3价铬盐与硝酸根、有机酸、钴等的金属盐的处理液进行处理的方法。另外，日本专利申请特开2001-335958号公报及特开2005-126797号公报中，公开了使用含有3价铬盐与硝酸根、有机酸、钴等的金属盐的锌合金电镀用3价铬转化处理剂进行处理的方法。

发明内容

目前，在用于金属抗腐蚀表面处理的3价铬转化处理剂中，为了提高耐腐蚀性等目的，已经存在使用含有胶态氧化硅的3价铬转化处理剂的情况。但是，如果使用含有胶态氧化硅的3价铬转化处理液在锌或锌合金镀层上形成含有胶态氧化硅的3价铬转化处理层，例如用不锈钢制成的滚筒篮(バレルかご)等进行转化处理的情况下，锌镀层或锌合金镀层上会不均匀地出现雾状的白色无光泽的外观，因此需要进一步改进。本发明的目的在于，提供一种含有胶态氧化硅的3价铬转化处理液，在用其进行3价铬转化处理时，不会出现使用现有的胶态氧化硅进行3价铬转化处理时出现的雾状白色无光泽的外观。

本发明的发明人经过努力研究，使用一种含有铝改性胶态氧化硅的3价铬转化处理液解决了上述技术问题。即，本发明提供了一种以含有铝改性胶态氧化硅为特征的3价铬转化处理液。

另外，本发明还提供了通过使金属表面、优选锌或锌合金镀层与所述3价铬转化处理液接触而得到的3价铬转化处理层。

通过本发明，在金属表面、优选锌或锌合金镀层上得到了不再出现如现有的含有胶态氧化硅的3价铬转化处理层那样雾状的白色无光泽的外观部分、而是具有良好的外观的3价铬转化处理层。

具体实施方式

本发明的3价铬转化处理液的特征在于，含有优选为2～100g/L、更优选3～80g/L、特别优选5～50g/L的铝改性胶态氧化硅。

作为使用本发明的3价铬转化处理液进行处理的金属表面，没有特别的限制，可以是锌及锌合金、铁合金、铝及铝合金、镍及镍合金等。优选为锌或锌合金，作为所述锌或锌合金表面，可以举出在铁、镍、铜等各种金属或它们的合金上，或者在进行了锌置换处理的铝等板状物、立方体、圆柱、圆筒、球状物等各种形状的基体上覆有锌或锌合金镀层的结构。作为用于在基体上析出锌或锌合金镀层的镀液，没有特别的限制，可以使用硫酸镀液、铵盐镀液、钾盐镀液等酸性镀液，碱性无氰镀液、碱性含氰镀液等碱性镀液中的任意一种。在基体上析出的锌或锌合金镀层的厚度可以是任意的，但优选为1μm以上，更优选为5～25μm。作为锌合金镀层，可举出锌‐铁合金(Zn-Fe)镀层、镍共析率为5～20％的锌‐镍合金(Zn-Ni)镀层、锌‐钴合金(Zn‐Co)镀层、锡‐锌合金(Sn‐Zn)镀层等。优选地，锌合金镀层为Zn-Fe镀层(Fe含量0.4～2wt％)、Zn-Ni镀层(Ni含量5～18wt％)及Sn‐Zn镀层(Zn含量5-60wt％)。在基体上析出锌或锌合金镀层后，进行例如水洗，然后用含有低浓度3价铬；草酸、丙二酸等有机酸；钴盐；及无机酸离子(例如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸或它们的盐)的水溶液进行浸渍处理。

作为含有铝改性胶态氧化硅的3价铬转化处理液，没有特别的限制，可以使用公知的3价铬转化处理液。作为本发明的3价铬转化处理液中含有的3价铬离子的供给源，可以使用任何含有3价铬离子的铬化合物，但优选使用氯化铬、硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、醋酸铬等3价铬盐。所述3价铬的供给源可以使用1种或者组合使用2种以上。对于处理液中的3价铬的浓度没有性能上的限制，但从排水处理的角度而言，优选尽可能地使其低浓度化。因此，在进一步考虑耐腐蚀性能等的情况下，处理液中的3价铬离子的浓度优选为0.5～20g/L的范围，更优选为0.2～5g/L的范围，进一步优选为1～5g/L的范围。在本发明中，通过将3价铬离子浓度控制在上述范围，从排水处理以及经济性的角度而言都是有利的。并且，本发明的3价铬转化处理液为用于形成通常被称为不含6价铬的3价铬层的3价铬转化处理液。