表面処理金属部材
【課題】耐食性、加熱後の耐食性を有する防錆皮膜を備えた表面処理金属部材を提供する。
【解決手段】Ｌｉ、Ｎａ又はＫから選ばれる少なくとも１つの金属のケイ酸塩である（Ｓ）成分と、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｔｅ及びＴｌを除く選択元素Ｅ１の化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物である（Ｏｘ）成分を構成主成分とし、或いは（Ｓ）成分と、選択元素Ｅ１の化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物である（Ｒｅｄ）成分を構成主成分とし、或いは（Ｓ）成分と、選択元素Ｅ１の化合物で、かつ水溶性の無機リン酸塩である（Ｐ）成分を構成主成分とし、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分の含有量が０．５〜２０質量％の範囲で付着量０．０２〜５ｇ／ｍ２の防錆皮膜により、アルミニウム系金属からなる表面を持つ金属部材を被覆した。
【解決手段】Ｌｉ、Ｎａ又はＫから選ばれる少なくとも１つの金属のケイ酸塩である（Ｓ）成分と、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｔｅ及びＴｌを除く選択元素Ｅ１の化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物である（Ｏｘ）成分を構成主成分とし、或いは（Ｓ）成分と、選択元素Ｅ１の化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物である（Ｒｅｄ）成分を構成主成分とし、或いは（Ｓ）成分と、選択元素Ｅ１の化合物で、かつ水溶性の無機リン酸塩である（Ｐ）成分を構成主成分とし、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分の含有量が０．５〜２０質量％の範囲で付着量０．０２〜５ｇ／ｍ２の防錆皮膜により、アルミニウム系金属からなる表面を持つ金属部材を被覆した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム系金属からなる表面を有し、その少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種金属材料の耐食性を改良するため、多くの場合、無機系、有機系、又は、両者を組み合せた防錆皮膜で金属表面を被覆する。これらの中で、オーブントースターやトースター、バーベキューグリル等の金属製加熱調理器の内面部材、ケーキ焼き皿、パン焼き皿や、自動車排気系周辺部材等に用いる金属材料の防錆保護皮膜としては、２００〜３００℃あるいはそれ以上の高温下で熱履歴を受けても防錆性能が低下しないことが必要で、このようなニーズに応えられる皮膜としては、耐熱性の観点から、無機系皮膜、耐熱有機成分からなる皮膜、又は、両者を組み合せた無機−耐熱有機複合皮膜である。これらのうち、耐熱有機成分（例えば、芳香族系の耐熱樹脂や有機化合物等）を含むものは、これらの成分が高価であったり、高温でないと皮膜形成反応や金属への融着等が困難であったりするものが殆どで、実用上は、金属材料の耐熱性防錆皮膜としては無機系皮膜に限定される。
【０００３】
工業的に広く活用されている無機系防錆皮膜としては、クロメート又はリン酸塩からなる皮膜が代表的である。特に、クロメート皮膜は、金属材料表面に形成された６価クロムを含む不働態薄膜が、腐食因子に対する優れた遮蔽性と皮膜損傷に対する自己修復機能とを発揮するため、非常に有効な防錆皮膜である。ところが、近年、地球環境問題に対する国内外の関心の高まりやＥＵ（欧州連合）による規制等に応えるため、６価及び３価クロム（特に、環境負荷性の高い６価クロム）を全く含まない防錆皮膜で被覆された金属材料が求められており、６価及び３価クロムフリー防錆皮膜で被覆された金属材料の開発が進められている。６価及び３価クロムを含まない無機系化合物の中には、これらで金属材料表面を被覆すれば、高温に晒された後でもある程度の金属防錆能を持つものが既に見出されており、金属材料の耐熱防錆皮膜の主成分として利用されている。
【０００４】
例えば、古くからクロメート皮膜と並ぶ代表的な無機系皮膜であるリン酸塩皮膜では、６価及び３価クロムを含まないリン酸亜鉛、リン酸マンガン等を主成分とする耐熱防錆皮膜を金属表面に形成する。これらの多くは、自動車外板、家電ハウジング等の金属材料表面の下地処理として広く用いられており、上塗り塗装後の耐食性や上塗り塗膜の密着性を高める。また、リン酸マンガン系の皮膜は、耐摩耗性を有するため、金属加工時の潤滑用途や摺動部材としても用いられている。
【０００５】
しかしながら、リン酸亜鉛等のリン酸塩系皮膜は、結晶性でポーラスなため、腐食因子に対するバリア性に劣り、防錆力はクロメート皮膜のそれに全く及ばない。また、リン酸塩結晶を金属表面上に均一にかつ速やかに析出させるため、結晶核形成剤（例えば、チタンコロイド）で予め金属表面調整を実施したり、リン酸塩処理液の成分濃度や温度を結晶析出の最適状態に制御したりしなければならない。
【０００６】
このため、リン酸塩処理は、１工程処理で非晶質皮膜を形成できるクロメート処理に比べ、基本的に金属表面調整とリン酸塩皮膜形成との２工程処理が必要で、かつ操業管理が煩雑となる問題点を有している。さらに、皮膜の形成性、摺動性、上塗り塗膜の耐水二次密着性等を高めるため、リン酸塩皮膜には、「特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律」（以下、化学物質管理促進法又はＰＲＴＲ法と称す）の対象となる第一種指定化学物質を含む場合が多い（例えば、耐摩耗性の皮膜形成剤としてリン酸マンガン、皮膜の結晶核形成剤としてニッケルイオンやマンガンイオン、金属表面エッチング剤としてフッ化水素の水溶性塩、等）。この化学物質管理促進法の対象となる第一種指定化学物質は、取扱いに当たり、環境への排出量の届け出や製品安全データシート（ＭＳＤＳ； Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓａｆｅｔｙ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ）の交付等が義務付けられており、環境負荷物質として、工業的な製造、管理面から大きな制約を受ける問題点を有している。
【０００７】
また、皮膜成分として、化学物質管理促進法の指定化学物質を使わないようにする動きの例として、ニッケルイオンを含まないリン酸塩処理液による金属の化成処理方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この特許文献１に記載の構成では、従来技術と同様、金属表面調整後にリン酸塩化成処理が続く煩雑な２工程処理であり、改良技術としては不十分である。
【０００８】
また、リン酸塩皮膜以外の６価及び３価クロムフリー無機系皮膜の例として、酸化力の強い過マンガン酸塩をベースとした皮膜が金属材料の腐食をかなり軽減することが知られている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、これら非特許文献１及び非特許文献２に記載の構成でも、安定性や防錆力においてクロメート皮膜の主成分であるクロム酸塩には及ばない。また、バナジン酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩等は、クロム酸塩と同様のオキソ酸化合物であり、多くの金属表面を不働態化するが、単独使用ではクロム酸塩による皮膜の防錆力には及ばない。また、タングステン酸塩を除くこれらの金属系化合物の多くは、６価クロムほどではないものの、環境負荷性、安全性の面からも問題があり、例えば、バナジン酸塩には毒性がある。さらに、過マンガン酸塩、モリブデン酸塩は、６価及び３価クロム化合物と同様、化学物質管理促進法の対象となる第一種指定化学物質に該当し、環境負荷物質として、工業的な製造や管理面から大きな制約を受ける問題点を有している。
【００１０】
一方、有害性が殆どない無機系防錆処理の例として、ポリリン酸塩、ケイ酸塩等で金属表面に安定な保護皮膜を形成する技術が知られている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。しかしながら、これら非特許文献２及び非特許文献３に記載の構成では、得られた被覆皮膜は、防錆力において、クロメート処理皮膜に及ばないのが現状である。そこで、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属を被覆するケイ酸塩皮膜の防錆力を高めるため、ケイ酸塩処理液に、亜鉛化合物や、過酸化水素や硝酸等の酸化剤をさらに含む防錆処理液が開示されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。しかしながら、これら特許文献２及び特許文献３に記載の構成では、得られた被覆皮膜は、防錆力において、クロメート処理皮膜になお及ばない。
【００１１】
以上、金属表面を被覆し、高温環境下での使用が可能と考えられる皮膜の中で、これまでに実用あるいは提案されている種々の無機系防錆皮膜の特徴を説明したが、化学物質管理促進法の指定化学物質を含まず、かつクロメート処理皮膜の優れた防錆力や製造簡便性（１工程処理で防錆皮膜を形成できる）に匹敵する皮膜は見当たらなかった。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−４９４５１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４５９８７号公報
【特許文献３】特開平９−５３１９２号公報
【非特許文献１】前田重義、表面、Ｖｏｌ．３７（Ｎｏ．６）、ｐ．２１ （１９９９）
【非特許文献２】腐食防食協会編、金属防蝕技術便覧（新版４版）、５５１頁、日刊工業新聞社、１９７７年発行
【非特許文献３】腐食防食協会編、防食技術便覧（初版）、６５２頁、日刊工業新聞社、１９８６年発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来の無機系防錆皮膜被覆金属には、皮膜が化学物質管理促進法の指定物質を含有する、防錆皮膜の防錆力が不足している、あるいは煩雑な皮膜形成工程を生じる、等の問題点がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上述したような問題点に鑑み、低環境負荷性で、常温下での使用だけでなく高温に晒された後も安定した防錆性が得られ、かつ皮膜形成が簡便な表面処理金属部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、種々の検討を行った結果、例えば、化学物質管理促進法の指定化学物質を含まない特定の表面処理皮膜を被覆したアルミニウム系金属表面を有する金属部材が前記課題を全て解決するものであり、常温下で使用する際の十分な耐食性や、例えば２００℃を超える高温加熱後も十分な耐食性を発現することを見出した。
【００１６】
本発明は、このような知見を基にして完成されたものであり、その要旨は、以下の通りである。
【００１７】
（１） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（２） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（３） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（４） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（５） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（６） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（７） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（８） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（９） 前記（Ｓ）成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）≦８であるケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）≦４であるケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）≦４であるケイ酸カリウム、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）〜（８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１０） 前記（Ｓ）成分は、オルトケイ酸リチウム（Ｌｉ４ＳｉＯ４；２Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、オルト二ケイ酸六リチウム（Ｌｉ６Ｓｉ２Ｏ７；３Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、メタケイ酸リチウム（Ｌｉ２ＳｉＯ３；Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、七ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）、四ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｌｉ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、九ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・９ＳｉＯ２）、十五ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・１５ＳｉＯ２）、及び、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４；２Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３；Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、オルトケイ酸カリウム（Ｋ４ＳｉＯ４；２Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３；Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｋ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｋ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）〜（９）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１１） 前記（Ｏｘ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度は１０ｇ／水１００ｇ以上である硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）、（４）又は（６）に記載の表面処理金属部材。
（１２） 前記（Ｏｘ）成分は、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３）及び過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）、（４）、（６）又は（１１）に記載の表面処理金属部材。
（１３） 前記（Ｒｅｄ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるチオ硫酸塩、二チオン酸塩、亜二チオン酸塩及び亜硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（２）、（５）又は（７）に記載の表面処理金属部材。
（１４） 前記（Ｒｅｄ）成分は、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ２Ｏ３）、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ２Ｏ３）、チオ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３）、二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ６）、亜二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、亜硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ３）、及び亜硫酸水素カリウム（ＫＨＳＯ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（２）、（５）、（７）又は（１３）に記載の表面処理金属部材。
（１５） 前記（Ｐ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるオルトリン酸、ポリリン酸又はメタリン酸の正アンモニウム塩、正リチウム塩、正ナトリウム塩、正カリウム塩、一水素アンモニウム塩、一水素リチウム塩、一水素ナトリウム塩及び一水素カリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、（３）、（４）、（５）又は（８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１６） 前記（Ｐ）成分は、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３）及び環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、（３）、（４）、（５）、（８）又は（１５）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１７） 前記（Ｍ）成分を構成する元素は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｗ又はＢｉから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（６）〜（８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１８） 前記（Ｍ）成分は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化錫（ＩＩ）（ＳｎＯ）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２）、酸化プラセオジム（Ｐｒ６Ｏ１１）、酸化サマリウム（ＩＩＩ）（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｏ３）又はこれらの水和物の少なくとも１種であることを特徴とする、（６）、（７）、（８）、（１７）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１９） 前記表面処理皮膜は、前記表面への付着量が０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする、（１）〜（１８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の表面処理金属部材は、金属を被覆する表面処理皮膜である防錆皮膜に化学物質管理促進法に指定される環境負荷物質を含まず、かつ、クロメート処理金属部材レベルの優れた耐食性及び加熱後の耐食性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
［防錆皮膜被覆金属部材の構成］
１． 防錆皮膜の構成
本発明における金属部材は、アルミニウム系金属からなるその金属部材表面の少なくとも一部に、環境負荷物質を含まない防錆皮膜が、付着量で例えば０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下で被覆形成されている。
【００２１】
この防錆皮膜は、以下に示す（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分とを構成主成分とするものであり、（Ｏｘ）成分の含有量は、前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。ここで、前記の（Ｓ）成分は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩から選ばれる少なくとも１種である。また、前記の（Ｏｘ）成分は、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素（以下、選択元素Ｅ１と称する。）から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物である。
【００２２】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、以下に示す（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とするものであり、（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。ここで、前記の（Ｒｅｄ）成分は、前記選択元素Ｅ１から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物である。
【００２３】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、以下に示す（Ｐ）成分とを構成主成分とするものであり、（Ｐ）成分の含有量は、前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。ここで、前記の（Ｐ）成分は、前記選択元素Ｅ１から選ばれる少なくとも１種の化合物で、水溶性の無機リン酸塩である。
【００２４】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｏｘ）成分と、前記（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分の含有量は、それぞれ前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。
【００２５】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｒｅｄ）成分と、前記（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分の含有量は、それぞれ前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％である。
【００２６】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、以下に示す（Ｍ）成分と、前記（Ｏｘ）成分を構成主成分とするものであり、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０である。ここで、前記の（Ｍ）成分は、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素（以下、選択元素Ｅ２と称する。）から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物である。
【００２７】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｍ）成分と、前記（Ｒｅｄ）成分を構成主成分とするものであり、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０である。ここで、前記の（Ｍ）成分は、前記選択元素Ｅ２から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物である。
【００２８】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｍ）成分と、前記（Ｐ）成分を構成主成分とするものであり、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０である。ここで、前記の（Ｍ）成分は、前記選択元素Ｅ２から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物である。
本発明において、金属部材を被覆する皮膜の構成主成分とは、皮膜に含まれる前記（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分の合計量が皮膜質量の５０質量％以上の場合において、皮膜に含まれるこれらの（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分に属する個々の化合物のことを指す。これらの成分の合計量が５０質量％未満の場合、これらの成分は皮膜の構成成分であるが、いずれも皮膜の構成主成分とはならない。例えば、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種の化合物と、前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種の化合物を皮膜の構成主成分とする場合は、選ばれた（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分の化合物の合計量が５０質量％以上でなければならない。これらの成分の合計量が５０質量％未満の場合、これらは皮膜の構成成分であるが、構成主成分とはならない。
【００２９】
本発明において、大気雰囲気下にて十分な耐食性を発現し、かつ、２００〜３００℃あるいはそれ以上の高温に晒されても耐食性が低下せず、良好な加熱後耐食性を発現する耐熱防錆処理金属部材を得るための大きな技術上のポイントは、アルミニウム系金属からなる金属表面を被覆する防錆皮膜成分として、特定の無機ケイ酸塩（（Ｓ）成分）と特定の水溶性無機酸化剤（（Ｏｘ）成分）、又は、（Ｓ）成分と特定の水溶性無機還元剤（（Ｒｅｄ）成分）、又は、（Ｓ）成分と特定の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）を皮膜中で共存させることである。あるいは、更に強力な防錆効果を得るため、（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と特定の酸化物（（Ｍ）成分）と（Ｏｘ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｒｅｄ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｐ）成分、を皮膜中で共存させることである。
【００３０】
本発明におけるケイ酸塩とは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と金属酸化物とからなる塩のことを言う。
【００３１】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｓ）成分のケイ酸塩は、本発明の防錆皮膜の一部を構成して金属部材表面を覆い、アルミニウム系金属からなる表面の腐食を抑制する。（Ｓ）成分のうち、水に溶けない部分（不溶性ケイ酸塩）は、酸素や塩化物イオン（Ｃｌ−）等の腐食因子を含む水溶液と金属の間を遮断し、アノード反応（金属の水への溶解反応）とカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）をある程度抑制するが、その効果は強くない。前記金属表面の腐食の効果的な抑制には、防錆皮膜中の（Ｓ）成分の全てが水に不溶な状態でなく、少なくとも一部が水に可溶な状態で、可溶性ケイ酸塩として存在する必要がある。その理由を、以下に述べる。
【００３２】
本発明において、防錆皮膜で被覆される金属は、アルミニウム系金属からなる表面を有し、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、表面のアルミニウム系金属がアノード反応により徐々に溶出する。この時、（Ｓ）成分の一部である可溶性ケイ酸塩が、皮膜中の水分に溶解し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のケイ酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウムの沈殿皮膜となってアノード反応部位を封鎖し、更なるアノード反応を抑止する。
【００３３】
また、特に、本発明の金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に、防錆皮膜が損傷しアルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、露出部位のアルミニウム系金属は、アノード反応により溶出し易くなる。その時、皮膜損傷部位近傍の（Ｓ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のケイ酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウムの沈殿皮膜となって損傷部位を覆う（自己修復作用）。
【００３４】
さらに、金属表面に移動した可溶性ケイ酸塩は、金属表面や皮膜損傷部位を中性から弱塩基性のｐＨに保つため、アノード反応により溶出するアルミニウムイオン等の金属イオンと、カソード反応（溶存酸素の還元）で生成するヒドロキシルイオン（ＯＨ−）との反応を促進し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を生成し易くする。
【００３５】
前述した可溶性ケイ酸塩とアルミニウム系金属の溶出イオンにより生成するケイ酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウムの沈殿皮膜は、不完全なことが多く、また、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜の形成促進作用は比較的緩やかなため、水中溶存酸素が接触する金属表面全てを覆いカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）を抑制する効果は不十分である。このように、本発明の（Ｓ）成分のみでは高い防錆効果が得られないことが多いが、本発明の防錆皮膜のように、水溶性の酸化性無機化合物（（Ｏｘ）成分）、水溶性の還元性無機化合物（（Ｒｅｄ）成分）、又は、水溶性の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）がケイ酸塩と共存することにより、これらの効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜となる。
【００３６】
アルカリ金属（リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ））以外の金属のケイ酸塩は、水に不溶性又は難溶性のため、本発明の（Ｓ）成分に含まない。さらに、これらのアルカリ金属のうち、ルビジウム（Ｒｂ）とセシウム（Ｃｓ）のケイ酸塩は非常に高価又は需要が僅少で入手困難であり、フランシウム（Ｆｒ）は放射性核種のため、いずれも本発明目的での実用が困難であり、本発明の（Ｓ）成分に含まない。
【００３７】
結局、本発明の（Ｓ）成分は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩である必要がある。リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）のケイ酸塩は、化学物質管理促進法の対象となる指定化学物質でない。
【００３８】
前記（Ｓ）成分であるリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）のケイ酸塩は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）≦８であるケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）≦４であるケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）≦４であるケイ酸カリウム、及び、これらのケイ酸アルカリ（アルカリ金属の酸化物と二酸化ケイ素とからなるケイ酸塩）の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００３９】
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５＞（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）のケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５＞（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）のケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５＞（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）のケイ酸カリウムの場合、それぞれ、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムの構成モル比率が高く、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下で水と非常に反応し易い酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムの性質を強く帯びるため、安定な皮膜を形成し難い。一方、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）＞８のケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）＞４のケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）＞４のケイ酸カリウムの場合、いずれもアルカリ金属イオンの構成モル比率が低く、水和可能なイオン結合部位が少ないため、本発明の防錆皮膜の必須成分である可溶性のケイ酸アルカリが僅少となり、十分な防錆効果が得られない恐れがある。
【００４０】
また、これらの好ましい（Ｓ）成分のうち、オルトケイ酸リチウム（Ｌｉ４ＳｉＯ４；２Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、オルト二ケイ酸六リチウム（Ｌｉ６Ｓｉ２Ｏ７；３Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、メタケイ酸リチウム（Ｌｉ２ＳｉＯ３；Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、七ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）、四ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｌｉ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、九ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・９ＳｉＯ２）、十五ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・１５ＳｉＯ２）、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４；２Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３；Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、オルトケイ酸カリウム（Ｋ４ＳｉＯ４；２Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３；Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｋ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｋ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、及び、これらのケイ酸アルカリの水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。
【００４１】
これらのケイ酸塩の水溶液を乾燥して成膜する過程では、乾燥温度が６０〜１００℃程度の低温であっても、水和状態のまま容易にゲル化し、一部が高分子化して水に不溶性のケイ酸塩やポリケイ酸塩になる。その結果、皮膜中に不溶性ケイ酸塩と可溶性ケイ酸塩が共存し、前述の防錆機能を発揮し易い。
【００４２】
本発明の金属部材が加熱調理器や自動車排気系周辺部材等の部品として組み込まれ、加熱により、該金属部材を被覆する皮膜が２００〜４００℃程度の高温に晒されても、非晶質ゲル状構造の隙間の水や、吸着水、水和水が段階的に揮発し、かつ、ケイ酸塩の一部が結晶化する（微結晶が生成する）。しかし、この程度の温度では、脱水反応や水に不溶な構造への変化は完結せず、可溶性ケイ酸塩はなお残るため、不溶性ケイ酸塩と可溶性ケイ酸塩の共存による効果的な防錆機能は失われない。
【００４３】
（Ｓ）成分は、水に不溶性のケイ酸アルカリと可溶性のケイ酸アルカリとがそれぞれ含まれ、いずれも、本発明の防錆皮膜の必須成分である。可溶性のケイ酸アルカリは、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下において、皮膜中の水分にその一部が溶けてアルカリ性を呈し、前述した防錆効果を発現する。しかし、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下において皮膜内が酸性に傾くと、可溶性ケイ酸アルカリの少なくとも一部が中和又は分解されて、種々のケイ酸やそれらの水和物となり、防錆能力が低下する。また、酸性環境では不溶性のケイ酸アルカリも分解されることがあり、前述した、酸素や塩化物イオン（Ｃｌ−）等の腐食因子のバリア効果が低下する恐れがある。したがって、本発明の防錆皮膜中で（Ｓ）成分と共存する（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分は、これらを水溶液とした場合のｐＨが５．０以上であることが好ましく、中性又はアルカリ性の範囲にあることがより好ましい。
【００４４】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである水溶性の酸化性無機化合物（（Ｏｘ）成分）とは、水に溶け易く強い酸化作用があり、アルミニウム等の多くの金属を酸化できる無機化合物のことを言う。
【００４５】
本発明において、耐熱防錆処理金属部材の防錆皮膜は、化学物質管理促進法の対象となる指定化学物質を含んでいないため、本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｏｘ）成分も、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ又はＰｂを含む酸化性無機化合物、及び、水溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ、Ｔｅ又はＴｌを含む酸化性無機化合物は、（Ｏｘ）成分から除外される。
【００４６】
例えば、水溶性の酸化性無機化合物である過ホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ３・４Ｈ２Ｏ）、重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）、無水クロム酸（ＣｒＯ３）、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）、過マンガン酸ナトリウム（ＮａＭｎＯ４・３Ｈ２Ｏ）、塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ３）２・Ｈ２Ｏ）、亜硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ２）２）等は除外される。
【００４７】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｏｘ）成分は強い酸化剤であり、本発明の皮膜中では無機防錆剤として機能する。即ち、本発明の金属部材が、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境に置かれた場合、（Ｏｘ）成分が皮膜から溶出して金属表面を覆い、表面のアルミニウム系金属を酸化し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を生成する。
【００４８】
また、特に、これらの金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に防錆皮膜が損傷し、前記金属部材のアルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、損傷部位近傍の（Ｏｘ）成分は自己修復機能を発揮する。即ち、（Ｏｘ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、アルミニウム系金属を速やかに酸化し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜となって損傷部位を覆う。
【００４９】
（Ｏｘ）成分は水に溶け易いため、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、（Ｏｘ）成分単独で本発明の防錆皮膜を形成することはできない。しかし、（Ｓ）成分との共存下では、（Ｓ）成分に含まれる不溶性ケイ酸塩に（Ｏｘ）成分の多くが保持され、（Ｏｘ）成分は、（Ｓ）成分と共に防錆皮膜の一部を構成することができる。それ以外の（Ｏｘ）成分は、金属表面に担持されたり、皮膜中でフリーな状態で存在している。（Ｓ）成分との共存下では、前述した（Ｓ）成分の一部である不溶性ケイ酸塩と可溶性ケイ酸塩がもたらす防錆効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜を形成する。
【００５０】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｏｘ）成分は、常温で固体であり、かつ水溶性でなければならない。（Ｏｘ）成分は、融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であることが好ましい。防錆皮膜を構成する（Ｏｘ）成分が常温で固体でない場合、常温にて液体の（Ｏｘ）成分が皮膜から滲み出し皮膜表面がべとついたり、（Ｏｘ）成分が皮膜の可塑剤として働き、皮膜が容易に塑性変形したり破れる等の不都合が生じる。また、水溶性でない場合、適度な湿式環境で溶出して皮膜下の金属表面を覆い、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を形成したり、皮膜の損傷部位に移動して自己修復機能を発揮することができない。
【００５１】
そして、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｏｘ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 常温で固体であり、かつ水溶性である、
と言う条件を満たした上で、硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの塩は、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では比較的安定で、強力な酸化力を有し、かつ、水溶液のｐＨが概ね５．０以上（中性に近い弱酸性、中性又はアルカリ性）のため、既に述べたように、皮膜中で共存する（Ｓ）成分を殆ど分解しないからである。
【００５２】
これらの好ましい（Ｏｘ）成分の例としては、例えば、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３；水への溶解度が約８８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点３０８℃、分解点３８０℃）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３；水への溶解度が約３２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３３９℃）、硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３；水への溶解度が約１９０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１６９℃、分解点２１０℃）、亜硝酸リチウム（ＬｉＮＯ２；水への溶解度が約７０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１８５℃）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２；水への溶解度が約７５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点２７１℃、分解点３２０℃）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２；水への溶解度が約３３２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点２９７℃、分解点３５０℃）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３；水への溶解度が約８０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点２４８℃、分解点３００℃）、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２；水への溶解度が約４４ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０〜１４０℃）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４；水への溶解度が約１７０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点４８２℃）、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ４ＣｌＯ４；水への溶解度が約１５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０℃）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３；水への溶解度が約３０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３８１℃）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点５６０℃）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３；水への溶解度が約１３ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点５６０℃）、過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３００℃）、等が挙げられる。
【００５３】
一方、強力な酸化剤であるが水溶液が比較的強い酸性を呈するもの、例えば、オルト過ヨウ素酸（Ｈ５ＩＯ６；水への溶解度が約１１２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０℃）、五酸化ヨウ素（Ｉ２Ｏ５；水への溶解度が約１９０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２７５℃）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８；水への溶解度が約５９ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１２０℃）等は、皮膜中で共存する（Ｓ）成分の一部を分解することがあるため、用いない方がよい。
【００５４】
前記（Ｏｘ）成分は、上記の好ましいもののうち、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３；融点３０８℃、分解点３８０℃）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３；融点なし、分解点３３９℃）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２；融点２７１℃、分解点３２０℃）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２；融点２９７℃、分解点３５０℃）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３；融点２４８℃、分解点３００℃）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４；融点なし、分解点４８２℃）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３；融点なし、分解点３８１℃）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３；融点なし、分解点５６０℃）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３；融点なし、分解点５６０℃）、過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４；融点なし、分解点３００℃）から選ばれる少なくとも１種であることが更に好ましい。これらの酸化剤は、いずれも分解温度（酸素放出温度）が３００℃以上で、加熱に対し比較的安定なため、加熱調理器の内面部材や自動車排気系周辺部材等として熱履歴を受けても酸化能力を殆ど失わず、加熱後も、前述した優れた防錆機能を発揮するからである。
【００５５】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである水溶性の還元性無機化合物（（Ｒｅｄ）成分）とは、水に溶け易く強い還元作用があり、水に溶解したアルミニウムイオン等の多くの金属イオンを還元できる無機化合物のことを言う。
【００５６】
本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｒｅｄ）成分も、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ又はＰｂを含む還元性無機化合物、及び、水溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ、Ｔｅ又はＴｌを含む還元性無機化合物は、（Ｒｅｄ）成分から除外される。
【００５７】
また、化学物質管理促進法の指定化学物質を含む化合物以外のものでも、無機亜リン酸塩、無機次亜リン酸塩は、本発明には用いない方がよい。アルカリ金属の亜リン酸塩（例えば、亜リン酸ナトリウム（Ｎａ２ＰＨＯ３）等）や殆どの次亜リン酸塩（例えば、次亜リン酸ナトリウム（ＮａＰＨ２Ｏ２・Ｈ２Ｏ）、次亜リン酸カルシウム（Ｃａ（ＰＨ２Ｏ２）２）、次亜リン酸アンモニウム（ＮＨ４ＰＨ２Ｏ２）等）は水溶性であり、強力な還元性無機化合物であるが、２００〜２５０℃以上に加熱すると、多くの場合、分解して毒性の強いホスフィンガス（ＰＨ３）を発生する。そのため、本発明の金属部材のように、２００〜３００℃あるいはそれ以上の高温下で熱履歴を受ける可能性がある用途には用いない方がよい。
【００５８】
（Ｒｅｄ）成分は強い還元剤であり、本発明の皮膜中では無機防錆剤として機能する。即ち、本発明の金属部材が水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境に置かれた場合、溶出して金属表面を覆い、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を抑制する。また、特に、これらの金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に防錆皮膜が損傷し、前記金属部材のアルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、損傷部位近傍の（Ｒｅｄ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を抑制する。
【００５９】
（Ｒｅｄ）成分は水に溶け易いため、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、単独で本発明の防錆皮膜を形成することはできない。しかし、（Ｓ）成分との共存下では、（Ｓ）成分に含まれる不溶性ケイ酸塩に（Ｒｅｄ）成分の多くが保持され、（Ｒｅｄ）成分は、（Ｓ）成分と共に防錆皮膜の一部を構成することができる。それ以外の（Ｒｅｄ）成分は、金属表面に担持されたり、皮膜中でフリーな状態で存在している。
【００６０】
（Ｓ）成分との共存下では、前述した（Ｓ）成分の一部である不溶性ケイ酸塩がもたらす防錆効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜を形成する。即ち、（Ｒｅｄ）成分が（Ｓ）成分と共存する時、（Ｓ）成分に含まれる可溶性ケイ酸塩によるアノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）は、（Ｒｅｄ）成分の強い還元作用により抑止される場合が多いが、金属表面を覆う（Ｓ）成分中の不溶性ケイ酸塩は、前述のように腐食因子を含む水溶液と金属の間を遮断し、アノード反応（金属の溶出）とカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）を抑制するため、（Ｒｅｄ）成分によるアノード反応抑制との相乗効果により、高い防錆効果を持つ皮膜となる。
【００６１】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｒｅｄ）成分は、（Ｏｘ）成分の場合と同様に、常温で固体であり、かつ水溶性でなければならない。（Ｒｅｄ）成分は、融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であることが好ましい。防錆皮膜を構成する（Ｒｅｄ）成分が常温で固体でない場合、常温にて液体の（Ｒｅｄ）成分が皮膜から滲み出し皮膜表面がべとついたり、（Ｒｅｄ）成分が皮膜の可塑剤として働き、皮膜が容易に塑性変形したり破れる等の不都合が生じる。また、（Ｒｅｄ）成分が水溶性でない場合、適度な湿式環境で溶出して皮膜下の金属表面を覆ったり、皮膜の損傷部位に移動することができないため、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を効果的に抑制できない。
【００６２】
そして、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｒｅｄ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 常温で固体であり、かつ水溶性である、
と言う条件を満たした上で、チオ硫酸塩、二チオン酸塩、亜二チオン酸塩及び亜硫酸塩から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらは、既に述べたように、防錆皮膜中から金属面や皮膜損傷部位に移動し還元剤としてアノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を抑制するだけでなく、これらの化合物に含まれるチオ硫酸イオン（Ｓ２Ｏ３２−）、亜二チオン酸イオン（Ｓ２Ｏ４２−）や亜硫酸イオン（ＳＯ３２−）等は、硫黄原子の周りの広範な価電子分布（孤立電子対の電子雲）が容易に変形して金属側に引き寄せられ、裸の金属表面に化学吸着し易く、金属との結合により金属表面を安定化し、金属腐食に関わるアノード反応、カソード反応の両方を抑制するからである。また、これらの水溶液のｐＨが概ね６．０以上（中性又はアルカリ性）のため、既に述べたように、皮膜中で共存する（Ｓ）成分を殆ど分解しない。
【００６３】
これらの好ましい（Ｒｅｄ）成分の例としては、例えば、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３；水への溶解度が約７２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２２０℃）、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ２Ｏ３；水への溶解度が約６５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０℃）、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３；水への溶解度が約１０６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点４００℃）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ２Ｏ３；水への溶解度が約２５０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点６０℃）、チオ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３；水への溶解度が約１７５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１５０℃）、二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ６；水への溶解度が約４８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２００℃）、亜二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４；水への溶解度が約２２５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１００℃）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３；水への溶解度が約３６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１８０℃）、亜硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ３；水への溶解度が約５２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１９０℃）、亜硫酸水素カリウム（ＫＨＳＯ３；水への溶解度が約４８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１９０℃）、等が挙げられる。
【００６４】
前記（Ｒｅｄ）成分は、上記の好ましいもののうち、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３；融点なし、分解点４００℃）が特に好ましい。分解温度が高く、加熱に対し比較的安定なため、加熱調理器の内面部材や自動車排気系周辺部材等として熱履歴を受けても還元能力を殆ど失わず、加熱後も、前述した優れた防錆機能を発揮するからである。
【００６５】
本発明において、防錆皮膜の構成成分である（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分は、それぞれ強い酸化剤、還元剤のため、皮膜中で共存させてはならない。互いに接触すると、激しい酸化還元反応を生じて分解し、無機防錆剤として機能しなくなる。
【００６６】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである水溶性の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）とは、酸化数５のリン（Ｐ）を中心原子とするリン酸イオン（ＰＯ４３−）の無機水溶性塩の総称で、中和が完全で解離性水素を含まない正リン酸塩（例えば、Ｎａ３ＰＯ４、（ＮＨ４）３ＰＯ４等）、水素が１個残る一水素塩（例えば、Ｎａ２ＨＰＯ４、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４等）、水素が２個残る二水素塩（例えば、ＮａＨ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４等）を指す。
【００６７】
ただし、既に述べたように、本発明の皮膜中で（Ｐ）成分と共存する（Ｓ）成分の一部は、酸性環境下にて分解することがあるため、本発明で用いる（Ｐ）成分は、水溶液が中性又はアルカリ性となる正リン酸塩、又は一水素塩の適用が好ましく、水溶液が酸性（水溶液のｐＨが凡そ３〜５．５の範囲）を呈する二水素塩は用いない方がよい。
【００６８】
また、本発明における水溶性の無機リン酸塩には、水溶性の無機縮合リン酸塩も含まれる。無機縮合リン酸塩とは、オルトリン酸（Ｈ３ＰＯ４）の脱水縮合により生じる縮合リン酸の正塩（中和が完全で解離性水素を含まない塩）、水素塩（未中和の解離性水素が残る塩）の総称で、２個以上のリン酸根（ＰＯ４３−）が酸素原子を共有した直鎖状、環状あるいは両者が混在する構造を取るものを指す。
【００６９】
本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｐ）成分も、本発明に関わる他の全ての防錆皮膜構成成分と同様に、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ又はＰｂを含む無機リン酸塩、及び、水溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ、Ｔｅ又はＴｌを含む無機リン酸塩は、（Ｐ）成分から除外される。例えば、水溶性のリン酸フッ化ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４・ＮａＦ）、リン酸二水素マンガン（ＩＩ）（Ｍｎ（Ｈ２ＰＯ４）２）、リン酸二水素バリウム（Ｂａ（Ｈ２ＰＯ４）２）、リン酸二水素タリウム（ＴｌＨ２ＰＯ４）等は除外される。
【００７０】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｐ）成分は、皮膜中の（Ｓ）成分に含まれる可溶性ケイ酸塩の場合と同様の機構で、金属表面を防錆する。即ち、本発明において、防錆皮膜で被覆される金属はアルミニウム系金属からなる表面を有し、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、金属部材表面のアルミニウム系金属がアノード反応により徐々に溶出する。その時、（Ｐ）成分が皮膜中の水分に溶解し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム、水和リン酸アルミニウム等の沈殿皮膜となってアノード反応部位を封鎖し、更なるアノード反応を抑止する。
【００７１】
また、特に、本発明の金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に防錆皮膜が損傷し、アルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、露出部位のアルミニウム系金属は、アノード反応により溶出し易くなる。その時、皮膜損傷部位近傍の（Ｐ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム、水和リン酸アルミニウム等の沈殿皮膜となって損傷部位を覆う（自己修復作用）。
【００７２】
さらに、皮膜中の（Ｐ）成分が正塩又は一水素塩の場合、金属表面に移動した（Ｐ）成分は、金属表面や皮膜損傷部位を中性から弱塩基性のｐＨに保つため、アノード反応により溶出するアルミニウムイオン等の金属イオンと、カソード反応（溶存酸素の還元）で生成するヒドロキシルイオン（ＯＨ−）との反応を促進し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を生成し易くする。
【００７３】
ただし、前述した（Ｐ）成分とアルミニウム系金属の溶出イオンにより生成するリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウム等の沈殿皮膜は不完全なことが多く、また、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜の形成促進作用は比較的緩やかなため、水中溶存酸素が接触する金属表面全てを覆いカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）を抑制する効果は不十分である。したがって、本発明の（Ｐ）成分のみでは高い防錆効果が得られないことが多いが、本発明の防錆皮膜のように、（Ｓ）成分と共存することにより、これらの効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜となる。
【００７４】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｐ）成分は、常温で固体かつ水溶性でなければならない。（Ｐ）成分は、融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であることが好ましい。防錆皮膜を構成する（Ｐ）成分が常温で固体でない場合、常温にて液体の（Ｐ）成分が皮膜から滲み出して皮膜表面がべとついたり、（Ｐ）成分が皮膜の可塑剤として働き、皮膜が容易に塑性変形したり破れる等の不都合が生じる。また、（Ｐ）成分が水溶性でない場合、適度な湿式環境で溶出して皮膜下の金属表面を覆うことができないため、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を効果的に抑制できない。
【００７５】
（Ｐ）成分は水に溶け易いため、大気湿度を持つ空気中や湿式環境下では、単独で乾燥した皮膜を形成することは困難である。しかし、（Ｓ）成分との共存下では、（Ｓ）成分に含まれる不溶性ケイ酸塩に（Ｐ）成分の多くが保持され、（Ｐ）成分は、（Ｓ）成分と共に防錆皮膜の一部を構成することができる。それ以外の（Ｐ）成分は、金属表面に担持されたり、皮膜中でフリーな状態で存在している。
【００７６】
そして、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｐ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 水溶性である、
と言う条件を満たした上で、オルトリン酸、ポリリン酸及びメタリン酸の正アンモニウム塩、正リチウム塩、正ナトリウム塩、正カリウム塩、一水素アンモニウム塩、一水素リチウム塩、一水素ナトリウム塩又は一水素カリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。皮膜中に含まれるこれらの塩は、適度な湿式環境で容易に溶出し、中性〜アルカリ性を呈するため、共存する（Ｓ）成分を分解せず、皮膜下の金属表面を覆い腐食因子のバリア効果をもたらす。
【００７７】
ただし、リチウム塩のうち、正塩であるリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）や一水素塩であるリン酸水素二リチウム（Ｌｉ２ＨＰＯ４）は水に難溶性のため、（Ｐ）成分に含まれない。二水素塩であるリン酸二水素リチウム（ＬｉＨ２ＰＯ４）は水溶性で、（Ｐ）成分に含まれるが、前述のように二水素塩の水溶液が酸性側に傾くため、共存する（Ｓ）成分を分解する恐れがあり、本発明では用いない方がよい。
【００７８】
また、アルカリ金属（リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ））のうち、ルビジウム（Ｒｂ）とセシウム（Ｃｓ）の塩は非常に高価又は需要が僅少で入手困難であり、フランシウム（Ｆｒ）は放射性核種のため、いずれも本発明目的での実用が困難であり、本発明の（Ｐ）成分に含まない。
【００７９】
上記の好ましい（Ｐ）成分の例として、例えば、リン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４；水への溶解度が約７０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１５５℃）、リン酸三アンモニウム（（ＮＨ４）３ＰＯ４；水への溶解度が約５８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１５５℃）、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４；水への溶解度が約２１ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２４０℃）、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４；水への溶解度が約２６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１３４０℃）、リン酸水素二カリウム（Ｋ２ＨＰＯ４；水への溶解度が約１６０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２８２℃）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４；水への溶解度が約１０６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１３４０℃）、リン酸水素アンモニウムナトリウム（ＮａＮＨ４ＨＰＯ４；水への溶解度が約２０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２８０℃）、ピロリン酸アンモニウム（（ＮＨ４）４Ｐ２Ｏ７；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点９５℃）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７；水への溶解度が約１２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点９８８℃）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７；水への溶解度が約１８７ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１１０９℃）、三リン酸アンモニウム（（ＮＨ４）５Ｐ３Ｏ１０；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点９５℃）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０；水への溶解度が約１６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点６２２℃）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０；水への溶解度が約９０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点７８７℃）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３００℃）、環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３００℃）、等が挙げられる。
【００８０】
前記（Ｐ）成分は、上記の好ましいもののうち、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４；融点１３４０℃）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４；融点１３４０℃）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７；融点９８８℃）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７；融点１１０９℃）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０；分解点６２２℃）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０；分解点７８７℃）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３；分解点３００℃）、環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４；分解点３００℃）から選ばれる少なくとも１種であることが更に好ましい。これらのリン酸塩は、分解温度が３００℃以上で、加熱に対し比較的安定なため、加熱調理器の内面部材や自動車排気系周辺部材等として熱履歴を受けても防錆剤としての能力を殆ど失わず、加熱後も、前述した防錆機能を発揮するからである。
【００８１】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｍ）成分とは、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物のことを言う。また、（Ｍ）成分は、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定なだけでなく、通常の使用条件下で接する水蒸気、酸素等の雰囲気気体、紫外線等の光等に対しても安定である。（Ｍ）成分の皮膜への導入目的は、防錆皮膜の主成分が前記（Ｓ）成分と前記（Ｏｘ）成分の時、また、防錆皮膜の主成分が前記（Ｓ）成分と前記（Ｒｅｄ）成分の時、また、防錆皮膜の主成分が前記（Ｓ）成分と前記（Ｐ）成分の時、これらにさらに（Ｍ）成分を加えることによって、皮膜バルクの耐熱性と耐湿性をさらに高めることである。（Ｍ）成分が、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定と言うことは、常温、常圧の空気雰囲気下での（Ｍ）成分の融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が３００℃を超えていることを意味する。本発明の表面処理皮膜中にて（Ｍ）成分が（Ｓ）成分と共存する場合、（Ｍ）成分と（Ｓ）成分の合計量は皮膜中の固形分全体に対して８０質量％以上であり皮膜バルクの大部分を占めるため、（Ｍ）成分の融点又は分解温度のうち少なくとも一方が３００℃以下であれば、皮膜自体が高温下で劣化又は崩壊する恐れがある。また、（Ｍ）成分は水に不溶性又は難溶性であるが、高湿度環境に晒されても溶解や膨潤しないよう、２５℃における水への溶解度が０．５ｇ／水１００ｇ以下であることが好ましい。本発明の表面処理皮膜中にて（Ｍ）成分が（Ｓ）成分と共存する場合、（Ｍ）成分と（Ｓ）成分の合計量は皮膜中の固形分全体に対して８０質量％以上であり皮膜バルクの大部分を占めるため、（Ｍ）成分の２５℃における水への溶解度が０．５ｇ／水１００ｇを越えると、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で膨潤して崩れたり、溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる恐れがある。
【００８２】
本発明において、耐熱防錆処理金属部材の防錆皮膜は、化学物質管理促進法の対象となる指定化学物質を含んでいないため、本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｍ）成分も、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水に不溶性又は難溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｈｇ又はＰｂを含む酸化物、及び、水に不溶性又は難溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ又はＴｅを含む酸化物は、（Ｍ）成分から除外される。
【００８３】
例えば、空気中で３００℃に加熱しても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性であっても、ベリリウムの酸化物ＢｅＯ（約１９００℃で昇華、熱分解しない）、ホウ素の酸化物ＢＯ（融点１９２０℃、熱分解しない）、Ｂ２Ｏ３（融点４５０℃、沸点１２５０℃、熱分解しない）、クロムの酸化物Ｃｒ２Ｏ３（融点２３００℃、沸点約３０００℃、熱分解しない）、マンガンの酸化物ＭｎＯ（融点１７８５℃、沸点約４０００℃、熱分解しない）、Ｍｎ３Ｏ４（融点１５９０℃、沸点２６２７℃、熱分解しない）、Ｍｎ２Ｏ３（９４０℃まで溶融せず、９４０℃を超えると熱分解）、ＭｎＯ２（５４０℃まで溶融せず、５４０℃を超えると熱分解）、Ｃｏの酸化物ＣｏＯ（融点１８０５℃、沸点２６２７℃、熱分解しない）、Ｃｏ３Ｏ４（約９００℃まで溶融せず、約９００℃以上で熱分解）、Ｃｏ２Ｏ３（約３７０℃まで溶融せず、約３７０℃以上で熱分解）、ニッケルの酸化物ＮｉＯ（１９５７℃まで溶融せず、１９５７℃を超えると熱分解）、ヒ素の酸化物Ａｓ２Ｏ３（４６５℃まで溶融せず、４６５℃以上で蒸発、熱分解しない）、ＡｓＯ２（９２７℃まで溶融せず、９２７℃を超えると熱分解）、Ａｓ２Ｏ５（８２７℃まで溶融せず、８２７℃を超えると熱分解）、セレンの酸化物ＳｅＯ（融点１１０２℃、沸点１８０２℃、熱分解しない）、ＳｅＯ２（融点３７７℃、熱分解しない）、モリブデンの酸化物ＭｏＯ２（融点１９２７℃、沸点１９７７℃、熱分解しない）、ＭｏＯ３（融点７９５℃、沸点１２５７℃、熱分解しない）、カドミウムの酸化物ＣｄＯ（約７００℃まで溶融せず、約７００℃で昇華）、アンチモンの酸化物Ｓｂ２Ｏ３（融点６５５℃、沸点１４２５℃、熱分解しない）、水銀の酸化物ＨｇＯ（約４００℃まで溶融せず、約４００℃を超えると熱分解）、鉛の酸化物ＰｂＯ（融点８８６℃、沸点１４７２℃、熱分解しない）、Ｐｂ３Ｏ４（約５００℃まで溶融せず、約５００℃を超えると熱分解）、インジウムの酸化物Ｉｎ２Ｏ（融点３２７℃、沸点５２７℃、熱分解しない）、ＩｎＯ（融点１０５２℃、沸点１７２７℃、熱分解しない）、Ｉｎ２Ｏ３（融点約２０００℃、沸点３３２７℃、熱分解しない）、テルルの酸化物ＴｅＯ（融点７４７℃、沸点１５０２℃、熱分解しない）、ＴｅＯ２（融点７３３℃、７３３℃を超えると熱分解）、ＴｅＯ３（融点約４００℃、約４００℃を超えると熱分解）等は除外される。
【００８４】
防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｍ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性である、
と言う条件を満たした上で、その構成元素が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｗ又はＢｉから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの元素の酸化物は、大気雰囲気下や、本発明の表面処理金属部材を得るための処理剤中や、本発明の防錆皮膜中で、その他の元素の酸化物に比べ比較的安定に存在するからである。前記（Ｍ）成分は、上記の好ましいもののうち、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化錫（ＩＩ）（ＳｎＯ）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２）、酸化プラセオジム（Ｐｒ６Ｏ１１）、酸化サマリウム（ＩＩＩ）（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｏ３）又はこれらの水和物の少なくとも１種から選ばれることが更に好ましい。これらの元素の酸化物やその水和物は、その他の元素の酸化物やその水和物に比べ安価であり、また、大気雰囲気下や、本発明の表面処理金属部材を得るための処理剤中や、本発明の防錆皮膜中で非常に安定に存在する。
【００８５】
本発明の耐熱防錆処理金属部材において、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％でなければならず、好ましくは２〜１５質量％である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｒｅｄ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％でなければならず、好ましくは２〜１５質量％である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％でなければならず、好ましくは２〜１５質量％である。
【００８６】
ここで、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が皮膜の０．５質量％未満の場合、（Ｏｘ）成分又は（Ｒｅｄ）成分の量が少な過ぎて、皮膜下の金属の防錆効果が不十分になる。一方、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が皮膜の２０質量％を超える場合、水への易溶性成分である（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が皮膜中に過多となるため、共存する（Ｓ）成分がこれらの易溶性成分を強く保持できず防錆効果が著しく低下したり、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で皮膜が溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる。
【００８７】
また、本発明の耐熱防錆処理金属部材において、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種、及び、前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分の両方の効果を有効かつ相乗的に発揮させるためには、（Ｏｘ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であり、かつ、（Ｐ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であることが必要であり、好ましくは、（Ｏｘ）成分、（Ｐ）成分の含有量が、いずれも前記防錆皮膜の２〜１５質量％である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｒｅｄ）成分から選ばれる少なくとも１種、及び、前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分の両方の効果を有効かつ相乗的に発揮させるためには、（Ｒｅｄ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であり、かつ、（Ｐ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であることが必要であり、好ましくは、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分の含有量が、いずれも前記防錆皮膜の２〜１５質量％である。
【００８８】
ここで、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の０．５質量％未満の場合、皮膜の０．５質量％未満の成分は、皮膜中の存在量が少な過ぎてその防錆効果を十分に発揮できない。一方、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の２０質量％を超える場合、皮膜の２０質量％を超えた成分が水に溶出し易くなるため、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる。
【００８９】
本発明の耐熱防錆処理金属部材において、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｍ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）は０．０１〜１９．０、好ましくは、０．５〜１５．０である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｍ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｒｅｄ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）は０．０１〜１９．０、好ましくは、０．５〜１５．０である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｍ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）は０．０１〜１９．０、好ましくは、０．５〜１５．０である。
【００９０】
ここで、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の０．５質量％未満の場合、皮膜の０．５質量％未満の成分は、皮膜中の存在量が少な過ぎてその防錆効果を十分に発揮できない。一方、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の２０質量％を超える場合、皮膜の２０質量％を超えた成分が水に溶出し易くなるため、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる。また、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１未満の場合、（Ｍ）成分により皮膜の耐熱性や耐湿性を高めるのは困難である。一方、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が１９．０を超える場合、皮膜中の（Ｓ）成分の存在量が少な過ぎて、（Ｓ）成分による防錆効果が不十分となる。
【００９１】
本発明の耐熱防錆処理金属部材では、金属表面上への防錆皮膜の付着量が、０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下であり、好ましくは０．０５ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下あるいは０．０２ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下、より好ましくは０．０５ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下の範囲である。ここで、０．０２ｇ／ｍ２未満の超薄膜では、腐食因子の透過抑止効果が小さく十分な防錆性が得られない。一方、５ｇ／ｍ２を超える厚膜では、腐食因子の透過抑止効果は優れるが、皮膜コストが大幅に上昇し、かつ成形加工時に皮膜に亀裂が入り易く実用的でない。
【００９２】
２． 添加剤
なお、本発明において、耐熱防錆処理金属部材の防錆皮膜には、（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分以外に、無機防錆添加剤をさらに含有していてもよい。本発明に用いることができる無機防錆添加剤の例としては、例えば、タングステン酸塩、チタン酸塩、ジルコン酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、防錆顔料、シロキサン結合を有する化合物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
【００９３】
また、防錆皮膜には、上述した無機防錆添加剤以外にも、発明の目的を損なわない範囲で、化学物質管理促進法の指定化学物質以外の各種の無機系あるいは有機系の化合物を含んでいても差し支えない。このような化合物の例としては、化学物質管理促進法の指定化学物質以外の無機系又は有機系微粒子、無機系又は有機系防錆添加剤、各種の無機酸や有機酸、無機系又は有機系潤滑剤、無機系又は有機系顔料、有機樹脂等が挙げられる。しかしながら、皮膜が有機系化合物を含む場合は、これらが加熱により容易に劣化する場合が多いため、必要最小限の含有量に抑え、防錆皮膜が長時間加熱後も劣化せずに緻密性、防錆性を保持するよう留意する必要がある。
【００９４】
３． 防錆処理される金属
本発明の耐熱防錆処理金属部材の形状は、特に限定せず、板状、棒状、線状、管状、環状、塊状、種々の金型加工、曲げ加工、切削加工、鋳鍛造等で得られた形状等、どのような形状であってもよい。また、本発明の金属部材において、防錆皮膜で被覆される最表面層以外の金属の成分は、融点が３００℃を超え、かつ、大気雰囲気下で３００℃に晒された後でも劣化しない金属であれば特に限定せず、例えば、アルミニウム、チタン、銅、ニッケル、そして鋼等が適用可能である。鋼を使用する場合には、普通鋼であっても、クロム等の添加元素含有鋼であってもよい。
【００９５】
本発明にて、アルミニウム系金属とは、アルミニウムを５０質量％以上含むアルミニウム系合金のことである。
【００９６】
防錆皮膜で被覆され耐熱防錆性を有する、本実施形態に係る表面処理金属部材の最表面層は、アルミニウム系金属である。このアルミニウム系金属のアルミニウム以外の合金成分として、例えば、亜鉛、コバルト、スズ、ニッケルのうちの少なくとも１種、他の金属元素、又は非金属元素等が挙げられる。
【００９７】
防錆皮膜で被覆される最表面層以外の金属として鋼を使用する場合、鋼の表面に、アルミニウム系金属からなる被覆めっき層を設けるのが好ましい。めっき層の形成方法は特に限定せず、例えば、電気めっき、無電解めっき、溶融めっき、気相めっき等を用いることができる。めっき処理方法は、連続式、バッチ式のいずれでもよく、例えば、溶融めっきでは、連続式は主に薄板材、線材類に用いられ、バッチ式のめっきは、管類、圧延材、加工品、ボルト・ナット類、鋳鍛造品類等の最終製品に成形した後に溶融めっき浴に浸漬することによる（所謂後めっき）。また、鋼板を使用する場合、めっき後の処理として、めっき層の改質処理である焼鈍処理、表面状態や材質調整のための調質圧延等があり得るが、本発明においては特にこれらを限定せず、いずれを適用することも可能である。
【００９８】
本発明において、防錆皮膜と該皮膜で被覆される金属との界面に、化学物質管理促進法の指定化学物質を含有しない下地処理皮膜を設けてもよい。この下地処理皮膜の組成は特に限定しないが、３００℃の高熱に晒されても劣化せず、金属面と上層の防錆皮膜とのそれぞれに対し密着性に優れ、かつ防錆能を有する化合物により形成されることが好ましい。例えば、タングステン、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル又は希土類元素から選ばれる少なくとも１種を含む金属系化合物、これら金属系化合物以外のリン酸塩、シロキサン結合を有する化合物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。
【００９９】
［防錆処理］
アルミニウム系金属からなる最表面、又は、該金属表面に設けた下地処理皮膜上への防錆皮膜の被覆形成方法は、（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｐ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｏｘ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｒｅｄ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｐ）成分を構成主成分とし、又は、更にこれらに種々の塩、架橋体や複合体を含む、防錆性、加熱後防錆性に優れた防錆皮膜を形成する方法であれば、特に限定しない。このような方法としては、例えば、水や水性溶媒等に溶解又は微細分散させた（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分と、同様に水や水性溶媒等に溶解又は微細分散させた（Ｓ）成分と（Ｍ）成分以外の皮膜構成成分とを混合して、水性防錆処理剤を調製し、これを金属に塗布し加熱乾燥する方法、又は、（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分を主体とし、（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分の分子間に（Ｓ）成分と（Ｍ）成分以外の皮膜構成成分を介在させたフィルムを金属面に貼付する方法等があるが、他の方法で皮膜形成させてもよく、ここで掲げた方法に限定されない。
【０１００】
なお、これらの方法の中で、防錆処理剤を塗布する方法が、防錆皮膜を被覆する金属の表面形状や粗度等に関わらず、金属面に一様に密着した防錆皮膜を形成でき、また、容易にかつ安価に防錆皮膜を形成できるため、好ましい。この防錆処理剤に用いる溶媒は、耐熱防錆処理金属部材を製造する際の現場環境や大気汚染への配慮から、有機溶媒でなく、水や水性溶媒を用い、水性防錆処理剤とするのが好ましい。
【０１０１】
このような防錆処理剤は、皮膜を構成する（Ｓ）成分、及び、場合により（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分を含むが、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分は、それぞれ強い酸化剤、還元剤のため、処理剤中で共存させてはならない。互いに接触すると、激しい酸化還元反応を生じて分解し、防錆処理剤として機能しなくなる。
【０１０２】
防錆処理剤の塗布方法としては、例えば、防錆処理浴への金属のディップ、防錆処理剤のロールコート、バーコート、刷毛塗り、あるいはスプレー等の後、熱風等で加熱乾燥すれば良いが、他の方法で塗布、皮膜形成させてもよく、ここで掲げた方法に限定されない。塗布後の加熱乾燥は、安定した防錆皮膜形成や、余分な水和水を皮膜形成と同時に除くと言う観点から、塗布後３０秒以内で金属表面到達温度が６０℃〜２００℃になるようにすることが好ましい。
【０１０３】
上述した防錆処理剤を塗布する方法では、防錆処理剤を金属に塗布し、加熱乾燥するいずれかの過程で、防錆処理剤の（Ｓ）成分に含まれる可溶性ケイ酸アルカリの少なくとも一部が、２量化、３量化又は更に高分子化する場合がある。また、防錆処理剤が更に（Ｐ）成分を含む場合は、水溶性の無機リン酸塩の少なくとも一部が、２量化、３量化又は更に高分子化する場合がある。また、防錆処理剤に含まれる可溶性ケイ酸アルカリの少なくとも一部、又は更に水溶性の無機リン酸塩の少なくとも一部が、イオン結合や配位結合等により、金属表面の少なくとも一部と種々の塩、架橋体、錯体又は複合体を形成する場合が多い。したがって、加熱乾燥後の防錆皮膜中の（Ｓ）成分や（Ｐ）成分は、未反応のケイ酸アルカリや無機リン酸塩の他に、前記の種々の塩、架橋体、錯体又は複合体を含む場合が多く、又は更にケイ酸アルカリや無機リン酸塩の２量体、３量体又はポリマーを含む場合もある。
【０１０４】
加熱乾燥した防錆皮膜中の他の成分は、（Ｏｘ）成分の固化物、（Ｒｅｄ）成分の固化物、金属表面からの溶出金属イオンを含む化合物等である。ただし、前述のように、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分はそれぞれ強い酸化剤、還元剤のため、本発明の防錆皮膜中では共存させないようにする。
【０１０５】
［防錆皮膜の確認方法］
本発明の金属部材の表面に設けられている皮膜の構成成分とそれらの含有量とが、本発明の範囲に含まれるかどうか確認する方法としては、例えば、以下のように確認すればよい。
【０１０６】
１． 可溶性ケイ酸アルカリ、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分の有無確認と定量
調査対象の皮膜で被覆された金属から当該皮膜を削り取り、微細化して、皮膜に含まれる水可溶分を純水で抽出し、抽出化合物の同定を行う。抽出物には、本発明に示す（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分や、水可溶性ケイ酸アルカリが含まれる可能性がある。殆どのケイ酸アルカリ、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分の固体は結晶するため、乾固物の広角Ｘ線回折スペクトルから、リチウム、ナトリウム又はカリウムのケイ酸塩、及び、選択元素Ｅ１からなる（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分が存在するかどうか調べることができる。これらが存在すれば、被験皮膜に（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が含まれると結論付けられ、更に、（Ｓ）成分についてはアルカリ金属の種類と化合物名が分かり、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分については、これらに含まれる選択元素Ｅ１と化合物名が分かる。
【０１０７】
（Ｏｘ）成分の場合、化合物名が分かれば、適当な還元剤を選んで還元滴定することにより、かなりの高精度で定量できる。同様に、（Ｒｅｄ）成分の場合、化合物名が分かれば、適当な酸化剤を選んで酸化滴定することにより、かなりの高精度で定量できる。例えば、（Ｏｘ）成分である亜硝酸塩は、スルファミン酸又はスルファニルアミドで滴定することによる。また、ヨウ素酸塩は、還元剤であるチオ硫酸塩やチオシアン酸塩等で滴定することによる。一方、（Ｒｅｄ）成分であるチオ硫酸塩や亜二チオン酸塩等は、ヨウ素の標準液による酸化滴定により定量できる。
【０１０８】
（Ｐ）成分の場合、同定された選択元素Ｅ１の含有量を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で調べ、被験皮膜中での存在量を求める。可溶性ケイ酸アルカリについては、含まれるアルカリ金属の種類（リチウム、ナトリウム又はカリウム）が、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分に含まれる金属の種類と同じ場合があるため、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分に含まれないケイ素（Ｓｉ）の含有量を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で調べ、定量を行う。
【０１０９】
２． 水に不溶なケイ酸アルカリと（Ｍ）成分の有無確認と定量
前記１．にて被験皮膜に含まれる水可溶分を純水で抽出した後の残渣（水不溶分）には、水に対し難溶性又は不溶性の（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分が含まれる可能性がある。水不溶分の広角Ｘ線回折スペクトルから、リチウム、ナトリウム又はカリウムのケイ酸塩が存在するかどうか調べる。これらが存在すれば、含まれる元素を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で定量し、被験皮膜中での不溶性ケイ酸アルカリの存在量を求める。また、広角Ｘ線回折スペクトルから（Ｍ）成分の有無を判断し、存在するなら、含まれる元素を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で定量し、被験皮膜中での（Ｍ）成分の存在量を求める。
【０１１０】
以上説明したように、本発明の表面処理金属部材は、金属を被覆する防錆皮膜に化学物質管理促進法に指定される環境負荷物質を含まず、かつ、クロメート処理金属部材レベルの優れた耐食性及び加熱後の耐食性を有するため、耐熱加熱調理器の内面金属部材、ケーキ焼き皿、パン焼き皿や、自動車排気系周辺の耐熱金属部材等として好適に用いることができる。
【０１１１】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０１１３】
［アルミニウム系金属表面を有する金属板の種類］
ＡＬ：新日本製鐵（株）製アルシート（Ａｌ−１０％Ｓｉの溶融アルミニウムめっき鋼板；板厚０．６ｍｍ）
ＧＬ：日鉄住金鋼板（株）製ガルバリウム鋼板（５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板；板厚０．８ｍｍ）
ＴＧ：古河スカイ（株）製アルミニウム合金板（５０００系、Ａｌ−４．５％Ｍｇ−０．５％Ｍｎ合金；板厚０．８ｍｍ）
【０１１４】
［皮膜被覆金属の作製］
１． 本発明の防錆皮膜被覆金属の作成
リチウム、ナトリウム又はカリウムのケイ酸塩（（Ｓ）成分）を必須成分とし、更に、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物（（Ｏｘ）成分）、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物（（Ｒｅｄ）成分）、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）、又は、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物（（Ｍ）成分）を必要に応じて含有する水性防錆処理剤を作製した（各成分の含有量の合計は、処理剤の１０質量％）。これらを上述した金属板にバーコータにより塗布し、直ちに、金属表面到達温度が７０℃になるように２５０℃の熱風炉内に約５秒間静置し、乾燥、成膜後、放冷して被験材とした。
【０１１５】
２． 比較材として用いる皮膜被覆金属の作成
（Ｓ）成分以外のケイ酸塩として、二ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉ２Ｏ５；２ＳｉＯ２・ＣａＯ）、又は、含水四ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１１・Ｈ２Ｏ；３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ；タルク）を用いた。これらは水に不溶のため、それぞれボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取し、それぞれ平均径０．４５μｍ、０．３９μｍの微粉末を回収した。これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｏｘ）成分である亜硝酸ナトリウムの水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１６】
（Ｓ）成分である二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）の水溶液に、（Ｏｘ）成分以外の酸化性無機化合物として、常温で難溶性の酸化性無機化合物である過酸化バリウム（ＢａＯ２）又は過ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ４）を過剰に添加して飽和させ、これらの未溶解分を濾別して水性処理剤を作製し、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１７】
（Ｓ）成分である七ケイ酸四リチウム（Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）の水溶液に、（Ｒｅｄ）成分以外の還元性無機化合物として、常温で難溶性の還元性無機化合物であるチオ硫酸バリウム（ＢａＳ２Ｏ３）を過剰に添加して飽和させ、これらの未溶解分を濾別して水性処理剤を作製し、前記と同様に比較用の被験材を作成した。また、（Ｒｅｄ）成分以外の還元性無機化合物として、常温で難溶性の還元性無機化合物である亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）をボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取し、平均径０．３２μｍの微粉末を回収した。これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｓ）成分である七ケイ酸四リチウム（Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）の水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１８】
また、（Ｐ）成分以外の無機リン酸塩として、常温で難溶性の無機リン酸塩であるリン酸一水素カルシウム（ＣａＨＰＯ４）又はリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）をボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取し、それぞれ平均径０．３８μｍ、０．５６μｍの微粉末を回収した。これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｓ）成分である七ケイ酸四リチウム（Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）の水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１９】
また、（Ｍ）成分以外の金属酸化物として、２００℃で熱分解する酸化銀（Ｉ）の粉末をボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取して得た平均径０．５０μｍの微粉末を用い、これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分、（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分、あるいは（Ｓ）成分と（Ｐ）成分からなる水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１２０】
これら各処理剤の作製に用いた薬品類の名称、化学構造、融点、分解温度、溶解度などを表１に示す。また、各処理剤の構成成分とケイ酸塩以外の成分の含有量、及び、被覆皮膜の付着量、前述の分析方法により求めた皮膜中の（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分の含有量を表２〜表６に示す。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
３． クロメート比較材の作製
比較材として、酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）の水溶液で前記金属を処理し、Ｃｒ付着量約１２ｍｇ／ｍ２の塗布型クロメート処理皮膜を形成したものを用い、前記の皮膜被覆金属と耐食性を相対比較する実験を実施した。
【０１２３】
以下に、その実験方法を説明する。
【０１２４】
［耐食性の評価（加熱処理なし）］
１． 平板耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材について、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、耐食性の合否を判定した。
【０１２５】
皮膜被覆金属、比較クロメート材の白錆発生面積率をそれぞれＸ％、Ｙ％とすると、判定基準は、
評点４：Ｘ＜Ｙ
３：Ｘ≒Ｙ
２：Ｙ＜Ｘ＜２Ｙ
１：２Ｙ≦Ｘ
とし、評点３以上を合格とした。
【０１２６】
２． 加工部耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材に７ｍｍのエリクセン加工を施し、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の加工部における白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、加工部耐食性の合否を判定した。
【０１２７】
判定基準は上記１．の平板耐食性の場合と同様に、
評点４：Ｘ＜Ｙ
３：Ｘ≒Ｙ
２：Ｙ＜Ｘ＜２Ｙ
１：２Ｙ≦Ｘ
とし、評点３以上を合格とした。
【０１２８】
［耐食性の評価（加熱処理後）］
１． 加熱処理後の平板耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材を、大気雰囲気下、熱風炉で３００℃、２００時間加熱処理し、放冷した。これらを被験材として、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、耐食性の合否を判定した。判定基準は、加熱処理なしの耐食性評価の場合と同じである。
【０１２９】
２． 加熱処理後の加工部耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材に７ｍｍのエリクセン加工を施し、上記と同じ条件で加熱処理後、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、耐食性の合否を判定した。判定基準は、加熱処理なしの耐食性評価の場合と同じである。
【０１３０】
以上の各評価結果をまとめて、表２〜表６に示す。
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
【表３】
【０１３３】
【表４】
【０１３４】
【表５】
【０１３５】
【表６】
【０１３６】
これら表２〜表６に示す実験結果から、本発明の要件を満たす防錆皮膜で被覆された金属を評価した実施例では、クロメート処理材のレベルに匹敵する十分な耐食性、及び加熱処理後の耐食性を発現する耐熱防錆処理金属部材が得られることが分かる。これらの防錆皮膜は、化学物質管理促進法の指定化学物質を含まず、低環境負荷性であり、かつ、金属表面の１工程処理で簡単に皮膜形成できる。
【０１３７】
一方、本発明の（Ｓ）成分の代わりに、マグネシウムやカルシウムのケイ酸塩を用いた場合は、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに全く及ばなかった（比較例Ｎｏ．１５６、１５７）。
【０１３８】
また、本発明の（Ｏｘ）成分の代わりに、常温で難溶性の酸化性無機化合物を用いた場合は、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．４５、４６、１２３、１２４、１８２、１８３、１９９、２００）。同様に、本発明の（Ｒｅｄ）成分の代わりに、常温で難溶性の還元性無機化合物を用いた場合も、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．８２、８３）。また、本発明の（Ｐ）成分の代わりに、常温で難溶性の無機リン酸塩を用いた場合も、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．１１３、１１４、１４５、１４６、１９０、１９１、２０６、２０７）。また、本発明の（Ｍ）成分の代わりに、２００℃で熱分解する金属酸化物である酸化銀（Ｉ）を用いた場合、皮膜を形成した金属部材の耐食性（加熱処理なし）がクロメート処理材のレベルに及ばず、３００℃、２００時間加熱処理では皮膜が熱分解し崩壊したため、耐食性を評価できなかった（比較例Ｎｏ．２３、２４、６８、６９、１０７、１０８、１４３、１４４、１８０、１８１）。
【０１３９】
本発明の（Ｓ）成分のみの場合、皮膜を形成した金属部材の耐食性は、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．６、１２０、１５２、１６３、１９７）。また、本発明の（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分を用いていても、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分の皮膜中含有量が本発明で許容する範囲を逸脱している場合、皮膜を形成した金属部材の耐食性は、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．７、８、１８、２０、２２、２９、３０、３６、４１、４３、５３、６３、６５、６７、７５、７８、８０、９１、１０２、１０４、１０６、１１２、１２１、１２２、１２７、１２９、１３４、１３５、１４２、１５３、１６４、１６５、１７５、１８８、１８９、１９８、２０５）。
【０１４０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム系金属からなる表面を有し、その少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種金属材料の耐食性を改良するため、多くの場合、無機系、有機系、又は、両者を組み合せた防錆皮膜で金属表面を被覆する。これらの中で、オーブントースターやトースター、バーベキューグリル等の金属製加熱調理器の内面部材、ケーキ焼き皿、パン焼き皿や、自動車排気系周辺部材等に用いる金属材料の防錆保護皮膜としては、２００〜３００℃あるいはそれ以上の高温下で熱履歴を受けても防錆性能が低下しないことが必要で、このようなニーズに応えられる皮膜としては、耐熱性の観点から、無機系皮膜、耐熱有機成分からなる皮膜、又は、両者を組み合せた無機−耐熱有機複合皮膜である。これらのうち、耐熱有機成分（例えば、芳香族系の耐熱樹脂や有機化合物等）を含むものは、これらの成分が高価であったり、高温でないと皮膜形成反応や金属への融着等が困難であったりするものが殆どで、実用上は、金属材料の耐熱性防錆皮膜としては無機系皮膜に限定される。
【０００３】
工業的に広く活用されている無機系防錆皮膜としては、クロメート又はリン酸塩からなる皮膜が代表的である。特に、クロメート皮膜は、金属材料表面に形成された６価クロムを含む不働態薄膜が、腐食因子に対する優れた遮蔽性と皮膜損傷に対する自己修復機能とを発揮するため、非常に有効な防錆皮膜である。ところが、近年、地球環境問題に対する国内外の関心の高まりやＥＵ（欧州連合）による規制等に応えるため、６価及び３価クロム（特に、環境負荷性の高い６価クロム）を全く含まない防錆皮膜で被覆された金属材料が求められており、６価及び３価クロムフリー防錆皮膜で被覆された金属材料の開発が進められている。６価及び３価クロムを含まない無機系化合物の中には、これらで金属材料表面を被覆すれば、高温に晒された後でもある程度の金属防錆能を持つものが既に見出されており、金属材料の耐熱防錆皮膜の主成分として利用されている。
【０００４】
例えば、古くからクロメート皮膜と並ぶ代表的な無機系皮膜であるリン酸塩皮膜では、６価及び３価クロムを含まないリン酸亜鉛、リン酸マンガン等を主成分とする耐熱防錆皮膜を金属表面に形成する。これらの多くは、自動車外板、家電ハウジング等の金属材料表面の下地処理として広く用いられており、上塗り塗装後の耐食性や上塗り塗膜の密着性を高める。また、リン酸マンガン系の皮膜は、耐摩耗性を有するため、金属加工時の潤滑用途や摺動部材としても用いられている。
【０００５】
しかしながら、リン酸亜鉛等のリン酸塩系皮膜は、結晶性でポーラスなため、腐食因子に対するバリア性に劣り、防錆力はクロメート皮膜のそれに全く及ばない。また、リン酸塩結晶を金属表面上に均一にかつ速やかに析出させるため、結晶核形成剤（例えば、チタンコロイド）で予め金属表面調整を実施したり、リン酸塩処理液の成分濃度や温度を結晶析出の最適状態に制御したりしなければならない。
【０００６】
このため、リン酸塩処理は、１工程処理で非晶質皮膜を形成できるクロメート処理に比べ、基本的に金属表面調整とリン酸塩皮膜形成との２工程処理が必要で、かつ操業管理が煩雑となる問題点を有している。さらに、皮膜の形成性、摺動性、上塗り塗膜の耐水二次密着性等を高めるため、リン酸塩皮膜には、「特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律」（以下、化学物質管理促進法又はＰＲＴＲ法と称す）の対象となる第一種指定化学物質を含む場合が多い（例えば、耐摩耗性の皮膜形成剤としてリン酸マンガン、皮膜の結晶核形成剤としてニッケルイオンやマンガンイオン、金属表面エッチング剤としてフッ化水素の水溶性塩、等）。この化学物質管理促進法の対象となる第一種指定化学物質は、取扱いに当たり、環境への排出量の届け出や製品安全データシート（ＭＳＤＳ； Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓａｆｅｔｙ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ）の交付等が義務付けられており、環境負荷物質として、工業的な製造、管理面から大きな制約を受ける問題点を有している。
【０００７】
また、皮膜成分として、化学物質管理促進法の指定化学物質を使わないようにする動きの例として、ニッケルイオンを含まないリン酸塩処理液による金属の化成処理方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この特許文献１に記載の構成では、従来技術と同様、金属表面調整後にリン酸塩化成処理が続く煩雑な２工程処理であり、改良技術としては不十分である。
【０００８】
また、リン酸塩皮膜以外の６価及び３価クロムフリー無機系皮膜の例として、酸化力の強い過マンガン酸塩をベースとした皮膜が金属材料の腐食をかなり軽減することが知られている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、これら非特許文献１及び非特許文献２に記載の構成でも、安定性や防錆力においてクロメート皮膜の主成分であるクロム酸塩には及ばない。また、バナジン酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩等は、クロム酸塩と同様のオキソ酸化合物であり、多くの金属表面を不働態化するが、単独使用ではクロム酸塩による皮膜の防錆力には及ばない。また、タングステン酸塩を除くこれらの金属系化合物の多くは、６価クロムほどではないものの、環境負荷性、安全性の面からも問題があり、例えば、バナジン酸塩には毒性がある。さらに、過マンガン酸塩、モリブデン酸塩は、６価及び３価クロム化合物と同様、化学物質管理促進法の対象となる第一種指定化学物質に該当し、環境負荷物質として、工業的な製造や管理面から大きな制約を受ける問題点を有している。
【００１０】
一方、有害性が殆どない無機系防錆処理の例として、ポリリン酸塩、ケイ酸塩等で金属表面に安定な保護皮膜を形成する技術が知られている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。しかしながら、これら非特許文献２及び非特許文献３に記載の構成では、得られた被覆皮膜は、防錆力において、クロメート処理皮膜に及ばないのが現状である。そこで、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属を被覆するケイ酸塩皮膜の防錆力を高めるため、ケイ酸塩処理液に、亜鉛化合物や、過酸化水素や硝酸等の酸化剤をさらに含む防錆処理液が開示されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。しかしながら、これら特許文献２及び特許文献３に記載の構成では、得られた被覆皮膜は、防錆力において、クロメート処理皮膜になお及ばない。
【００１１】
以上、金属表面を被覆し、高温環境下での使用が可能と考えられる皮膜の中で、これまでに実用あるいは提案されている種々の無機系防錆皮膜の特徴を説明したが、化学物質管理促進法の指定化学物質を含まず、かつクロメート処理皮膜の優れた防錆力や製造簡便性（１工程処理で防錆皮膜を形成できる）に匹敵する皮膜は見当たらなかった。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−４９４５１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４５９８７号公報
【特許文献３】特開平９−５３１９２号公報
【非特許文献１】前田重義、表面、Ｖｏｌ．３７（Ｎｏ．６）、ｐ．２１ （１９９９）
【非特許文献２】腐食防食協会編、金属防蝕技術便覧（新版４版）、５５１頁、日刊工業新聞社、１９７７年発行
【非特許文献３】腐食防食協会編、防食技術便覧（初版）、６５２頁、日刊工業新聞社、１９８６年発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来の無機系防錆皮膜被覆金属には、皮膜が化学物質管理促進法の指定物質を含有する、防錆皮膜の防錆力が不足している、あるいは煩雑な皮膜形成工程を生じる、等の問題点がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上述したような問題点に鑑み、低環境負荷性で、常温下での使用だけでなく高温に晒された後も安定した防錆性が得られ、かつ皮膜形成が簡便な表面処理金属部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、種々の検討を行った結果、例えば、化学物質管理促進法の指定化学物質を含まない特定の表面処理皮膜を被覆したアルミニウム系金属表面を有する金属部材が前記課題を全て解決するものであり、常温下で使用する際の十分な耐食性や、例えば２００℃を超える高温加熱後も十分な耐食性を発現することを見出した。
【００１６】
本発明は、このような知見を基にして完成されたものであり、その要旨は、以下の通りである。
【００１７】
（１） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（２） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（３） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（４） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（５） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（６） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（７） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（８） アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
（９） 前記（Ｓ）成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）≦８であるケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）≦４であるケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）≦４であるケイ酸カリウム、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）〜（８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１０） 前記（Ｓ）成分は、オルトケイ酸リチウム（Ｌｉ４ＳｉＯ４；２Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、オルト二ケイ酸六リチウム（Ｌｉ６Ｓｉ２Ｏ７；３Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、メタケイ酸リチウム（Ｌｉ２ＳｉＯ３；Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、七ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）、四ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｌｉ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、九ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・９ＳｉＯ２）、十五ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・１５ＳｉＯ２）、及び、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４；２Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３；Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、オルトケイ酸カリウム（Ｋ４ＳｉＯ４；２Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３；Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｋ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｋ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）〜（９）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１１） 前記（Ｏｘ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度は１０ｇ／水１００ｇ以上である硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）、（４）又は（６）に記載の表面処理金属部材。
（１２） 前記（Ｏｘ）成分は、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３）及び過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（１）、（４）、（６）又は（１１）に記載の表面処理金属部材。
（１３） 前記（Ｒｅｄ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるチオ硫酸塩、二チオン酸塩、亜二チオン酸塩及び亜硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（２）、（５）又は（７）に記載の表面処理金属部材。
（１４） 前記（Ｒｅｄ）成分は、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ２Ｏ３）、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ２Ｏ３）、チオ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３）、二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ６）、亜二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、亜硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ３）、及び亜硫酸水素カリウム（ＫＨＳＯ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（２）、（５）、（７）又は（１３）に記載の表面処理金属部材。
（１５） 前記（Ｐ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるオルトリン酸、ポリリン酸又はメタリン酸の正アンモニウム塩、正リチウム塩、正ナトリウム塩、正カリウム塩、一水素アンモニウム塩、一水素リチウム塩、一水素ナトリウム塩及び一水素カリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、（３）、（４）、（５）又は（８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１６） 前記（Ｐ）成分は、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３）及び環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、（３）、（４）、（５）、（８）又は（１５）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１７） 前記（Ｍ）成分を構成する元素は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｗ又はＢｉから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、（６）〜（８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１８） 前記（Ｍ）成分は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化錫（ＩＩ）（ＳｎＯ）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２）、酸化プラセオジム（Ｐｒ６Ｏ１１）、酸化サマリウム（ＩＩＩ）（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｏ３）又はこれらの水和物の少なくとも１種であることを特徴とする、（６）、（７）、（８）、（１７）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
（１９） 前記表面処理皮膜は、前記表面への付着量が０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする、（１）〜（１８）のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の表面処理金属部材は、金属を被覆する表面処理皮膜である防錆皮膜に化学物質管理促進法に指定される環境負荷物質を含まず、かつ、クロメート処理金属部材レベルの優れた耐食性及び加熱後の耐食性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
［防錆皮膜被覆金属部材の構成］
１． 防錆皮膜の構成
本発明における金属部材は、アルミニウム系金属からなるその金属部材表面の少なくとも一部に、環境負荷物質を含まない防錆皮膜が、付着量で例えば０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下で被覆形成されている。
【００２１】
この防錆皮膜は、以下に示す（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分とを構成主成分とするものであり、（Ｏｘ）成分の含有量は、前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。ここで、前記の（Ｓ）成分は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩から選ばれる少なくとも１種である。また、前記の（Ｏｘ）成分は、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素（以下、選択元素Ｅ１と称する。）から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物である。
【００２２】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、以下に示す（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とするものであり、（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。ここで、前記の（Ｒｅｄ）成分は、前記選択元素Ｅ１から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物である。
【００２３】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、以下に示す（Ｐ）成分とを構成主成分とするものであり、（Ｐ）成分の含有量は、前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。ここで、前記の（Ｐ）成分は、前記選択元素Ｅ１から選ばれる少なくとも１種の化合物で、水溶性の無機リン酸塩である。
【００２４】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｏｘ）成分と、前記（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分の含有量は、それぞれ前記防錆皮膜に対して０．５〜２０質量％である。
【００２５】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｒｅｄ）成分と、前記（Ｐ）成分とを構成主成分とし、前記（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分の含有量は、それぞれ前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％である。
【００２６】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、以下に示す（Ｍ）成分と、前記（Ｏｘ）成分を構成主成分とするものであり、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０である。ここで、前記の（Ｍ）成分は、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素（以下、選択元素Ｅ２と称する。）から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物である。
【００２７】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｍ）成分と、前記（Ｒｅｄ）成分を構成主成分とするものであり、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０である。ここで、前記の（Ｍ）成分は、前記選択元素Ｅ２から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物である。
【００２８】
あるいは、この防錆皮膜は、前記（Ｓ）成分と、前記（Ｍ）成分と、前記（Ｐ）成分を構成主成分とするものであり、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記防錆皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０である。ここで、前記の（Ｍ）成分は、前記選択元素Ｅ２から選ばれる少なくとも１種の化合物で、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物である。
本発明において、金属部材を被覆する皮膜の構成主成分とは、皮膜に含まれる前記（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分の合計量が皮膜質量の５０質量％以上の場合において、皮膜に含まれるこれらの（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分に属する個々の化合物のことを指す。これらの成分の合計量が５０質量％未満の場合、これらの成分は皮膜の構成成分であるが、いずれも皮膜の構成主成分とはならない。例えば、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種の化合物と、前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種の化合物を皮膜の構成主成分とする場合は、選ばれた（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分の化合物の合計量が５０質量％以上でなければならない。これらの成分の合計量が５０質量％未満の場合、これらは皮膜の構成成分であるが、構成主成分とはならない。
【００２９】
本発明において、大気雰囲気下にて十分な耐食性を発現し、かつ、２００〜３００℃あるいはそれ以上の高温に晒されても耐食性が低下せず、良好な加熱後耐食性を発現する耐熱防錆処理金属部材を得るための大きな技術上のポイントは、アルミニウム系金属からなる金属表面を被覆する防錆皮膜成分として、特定の無機ケイ酸塩（（Ｓ）成分）と特定の水溶性無機酸化剤（（Ｏｘ）成分）、又は、（Ｓ）成分と特定の水溶性無機還元剤（（Ｒｅｄ）成分）、又は、（Ｓ）成分と特定の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）を皮膜中で共存させることである。あるいは、更に強力な防錆効果を得るため、（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と特定の酸化物（（Ｍ）成分）と（Ｏｘ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｒｅｄ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｐ）成分、を皮膜中で共存させることである。
【００３０】
本発明におけるケイ酸塩とは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と金属酸化物とからなる塩のことを言う。
【００３１】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｓ）成分のケイ酸塩は、本発明の防錆皮膜の一部を構成して金属部材表面を覆い、アルミニウム系金属からなる表面の腐食を抑制する。（Ｓ）成分のうち、水に溶けない部分（不溶性ケイ酸塩）は、酸素や塩化物イオン（Ｃｌ−）等の腐食因子を含む水溶液と金属の間を遮断し、アノード反応（金属の水への溶解反応）とカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）をある程度抑制するが、その効果は強くない。前記金属表面の腐食の効果的な抑制には、防錆皮膜中の（Ｓ）成分の全てが水に不溶な状態でなく、少なくとも一部が水に可溶な状態で、可溶性ケイ酸塩として存在する必要がある。その理由を、以下に述べる。
【００３２】
本発明において、防錆皮膜で被覆される金属は、アルミニウム系金属からなる表面を有し、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、表面のアルミニウム系金属がアノード反応により徐々に溶出する。この時、（Ｓ）成分の一部である可溶性ケイ酸塩が、皮膜中の水分に溶解し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のケイ酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウムの沈殿皮膜となってアノード反応部位を封鎖し、更なるアノード反応を抑止する。
【００３３】
また、特に、本発明の金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に、防錆皮膜が損傷しアルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、露出部位のアルミニウム系金属は、アノード反応により溶出し易くなる。その時、皮膜損傷部位近傍の（Ｓ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のケイ酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウムの沈殿皮膜となって損傷部位を覆う（自己修復作用）。
【００３４】
さらに、金属表面に移動した可溶性ケイ酸塩は、金属表面や皮膜損傷部位を中性から弱塩基性のｐＨに保つため、アノード反応により溶出するアルミニウムイオン等の金属イオンと、カソード反応（溶存酸素の還元）で生成するヒドロキシルイオン（ＯＨ−）との反応を促進し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を生成し易くする。
【００３５】
前述した可溶性ケイ酸塩とアルミニウム系金属の溶出イオンにより生成するケイ酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウムの沈殿皮膜は、不完全なことが多く、また、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜の形成促進作用は比較的緩やかなため、水中溶存酸素が接触する金属表面全てを覆いカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）を抑制する効果は不十分である。このように、本発明の（Ｓ）成分のみでは高い防錆効果が得られないことが多いが、本発明の防錆皮膜のように、水溶性の酸化性無機化合物（（Ｏｘ）成分）、水溶性の還元性無機化合物（（Ｒｅｄ）成分）、又は、水溶性の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）がケイ酸塩と共存することにより、これらの効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜となる。
【００３６】
アルカリ金属（リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ））以外の金属のケイ酸塩は、水に不溶性又は難溶性のため、本発明の（Ｓ）成分に含まない。さらに、これらのアルカリ金属のうち、ルビジウム（Ｒｂ）とセシウム（Ｃｓ）のケイ酸塩は非常に高価又は需要が僅少で入手困難であり、フランシウム（Ｆｒ）は放射性核種のため、いずれも本発明目的での実用が困難であり、本発明の（Ｓ）成分に含まない。
【００３７】
結局、本発明の（Ｓ）成分は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩である必要がある。リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）のケイ酸塩は、化学物質管理促進法の対象となる指定化学物質でない。
【００３８】
前記（Ｓ）成分であるリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）のケイ酸塩は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）≦８であるケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）≦４であるケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）≦４であるケイ酸カリウム、及び、これらのケイ酸アルカリ（アルカリ金属の酸化物と二酸化ケイ素とからなるケイ酸塩）の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００３９】
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５＞（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）のケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５＞（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）のケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５＞（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）のケイ酸カリウムの場合、それぞれ、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムの構成モル比率が高く、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下で水と非常に反応し易い酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムの性質を強く帯びるため、安定な皮膜を形成し難い。一方、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）＞８のケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）＞４のケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）＞４のケイ酸カリウムの場合、いずれもアルカリ金属イオンの構成モル比率が低く、水和可能なイオン結合部位が少ないため、本発明の防錆皮膜の必須成分である可溶性のケイ酸アルカリが僅少となり、十分な防錆効果が得られない恐れがある。
【００４０】
また、これらの好ましい（Ｓ）成分のうち、オルトケイ酸リチウム（Ｌｉ４ＳｉＯ４；２Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、オルト二ケイ酸六リチウム（Ｌｉ６Ｓｉ２Ｏ７；３Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、メタケイ酸リチウム（Ｌｉ２ＳｉＯ３；Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、七ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）、四ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｌｉ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、九ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・９ＳｉＯ２）、十五ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・１５ＳｉＯ２）、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４；２Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３；Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、オルトケイ酸カリウム（Ｋ４ＳｉＯ４；２Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３；Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｋ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｋ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、及び、これらのケイ酸アルカリの水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。
【００４１】
これらのケイ酸塩の水溶液を乾燥して成膜する過程では、乾燥温度が６０〜１００℃程度の低温であっても、水和状態のまま容易にゲル化し、一部が高分子化して水に不溶性のケイ酸塩やポリケイ酸塩になる。その結果、皮膜中に不溶性ケイ酸塩と可溶性ケイ酸塩が共存し、前述の防錆機能を発揮し易い。
【００４２】
本発明の金属部材が加熱調理器や自動車排気系周辺部材等の部品として組み込まれ、加熱により、該金属部材を被覆する皮膜が２００〜４００℃程度の高温に晒されても、非晶質ゲル状構造の隙間の水や、吸着水、水和水が段階的に揮発し、かつ、ケイ酸塩の一部が結晶化する（微結晶が生成する）。しかし、この程度の温度では、脱水反応や水に不溶な構造への変化は完結せず、可溶性ケイ酸塩はなお残るため、不溶性ケイ酸塩と可溶性ケイ酸塩の共存による効果的な防錆機能は失われない。
【００４３】
（Ｓ）成分は、水に不溶性のケイ酸アルカリと可溶性のケイ酸アルカリとがそれぞれ含まれ、いずれも、本発明の防錆皮膜の必須成分である。可溶性のケイ酸アルカリは、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下において、皮膜中の水分にその一部が溶けてアルカリ性を呈し、前述した防錆効果を発現する。しかし、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下において皮膜内が酸性に傾くと、可溶性ケイ酸アルカリの少なくとも一部が中和又は分解されて、種々のケイ酸やそれらの水和物となり、防錆能力が低下する。また、酸性環境では不溶性のケイ酸アルカリも分解されることがあり、前述した、酸素や塩化物イオン（Ｃｌ−）等の腐食因子のバリア効果が低下する恐れがある。したがって、本発明の防錆皮膜中で（Ｓ）成分と共存する（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分は、これらを水溶液とした場合のｐＨが５．０以上であることが好ましく、中性又はアルカリ性の範囲にあることがより好ましい。
【００４４】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである水溶性の酸化性無機化合物（（Ｏｘ）成分）とは、水に溶け易く強い酸化作用があり、アルミニウム等の多くの金属を酸化できる無機化合物のことを言う。
【００４５】
本発明において、耐熱防錆処理金属部材の防錆皮膜は、化学物質管理促進法の対象となる指定化学物質を含んでいないため、本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｏｘ）成分も、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ又はＰｂを含む酸化性無機化合物、及び、水溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ、Ｔｅ又はＴｌを含む酸化性無機化合物は、（Ｏｘ）成分から除外される。
【００４６】
例えば、水溶性の酸化性無機化合物である過ホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ３・４Ｈ２Ｏ）、重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）、無水クロム酸（ＣｒＯ３）、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）、過マンガン酸ナトリウム（ＮａＭｎＯ４・３Ｈ２Ｏ）、塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ３）２・Ｈ２Ｏ）、亜硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ２）２）等は除外される。
【００４７】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｏｘ）成分は強い酸化剤であり、本発明の皮膜中では無機防錆剤として機能する。即ち、本発明の金属部材が、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境に置かれた場合、（Ｏｘ）成分が皮膜から溶出して金属表面を覆い、表面のアルミニウム系金属を酸化し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を生成する。
【００４８】
また、特に、これらの金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に防錆皮膜が損傷し、前記金属部材のアルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、損傷部位近傍の（Ｏｘ）成分は自己修復機能を発揮する。即ち、（Ｏｘ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、アルミニウム系金属を速やかに酸化し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜となって損傷部位を覆う。
【００４９】
（Ｏｘ）成分は水に溶け易いため、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、（Ｏｘ）成分単独で本発明の防錆皮膜を形成することはできない。しかし、（Ｓ）成分との共存下では、（Ｓ）成分に含まれる不溶性ケイ酸塩に（Ｏｘ）成分の多くが保持され、（Ｏｘ）成分は、（Ｓ）成分と共に防錆皮膜の一部を構成することができる。それ以外の（Ｏｘ）成分は、金属表面に担持されたり、皮膜中でフリーな状態で存在している。（Ｓ）成分との共存下では、前述した（Ｓ）成分の一部である不溶性ケイ酸塩と可溶性ケイ酸塩がもたらす防錆効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜を形成する。
【００５０】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｏｘ）成分は、常温で固体であり、かつ水溶性でなければならない。（Ｏｘ）成分は、融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であることが好ましい。防錆皮膜を構成する（Ｏｘ）成分が常温で固体でない場合、常温にて液体の（Ｏｘ）成分が皮膜から滲み出し皮膜表面がべとついたり、（Ｏｘ）成分が皮膜の可塑剤として働き、皮膜が容易に塑性変形したり破れる等の不都合が生じる。また、水溶性でない場合、適度な湿式環境で溶出して皮膜下の金属表面を覆い、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を形成したり、皮膜の損傷部位に移動して自己修復機能を発揮することができない。
【００５１】
そして、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｏｘ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 常温で固体であり、かつ水溶性である、
と言う条件を満たした上で、硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの塩は、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では比較的安定で、強力な酸化力を有し、かつ、水溶液のｐＨが概ね５．０以上（中性に近い弱酸性、中性又はアルカリ性）のため、既に述べたように、皮膜中で共存する（Ｓ）成分を殆ど分解しないからである。
【００５２】
これらの好ましい（Ｏｘ）成分の例としては、例えば、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３；水への溶解度が約８８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点３０８℃、分解点３８０℃）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３；水への溶解度が約３２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３３９℃）、硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３；水への溶解度が約１９０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１６９℃、分解点２１０℃）、亜硝酸リチウム（ＬｉＮＯ２；水への溶解度が約７０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１８５℃）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２；水への溶解度が約７５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点２７１℃、分解点３２０℃）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２；水への溶解度が約３３２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点２９７℃、分解点３５０℃）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３；水への溶解度が約８０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点２４８℃、分解点３００℃）、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２；水への溶解度が約４４ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０〜１４０℃）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４；水への溶解度が約１７０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点４８２℃）、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ４ＣｌＯ４；水への溶解度が約１５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０℃）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３；水への溶解度が約３０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３８１℃）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点５６０℃）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３；水への溶解度が約１３ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点５６０℃）、過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３００℃）、等が挙げられる。
【００５３】
一方、強力な酸化剤であるが水溶液が比較的強い酸性を呈するもの、例えば、オルト過ヨウ素酸（Ｈ５ＩＯ６；水への溶解度が約１１２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０℃）、五酸化ヨウ素（Ｉ２Ｏ５；水への溶解度が約１９０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２７５℃）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８；水への溶解度が約５９ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１２０℃）等は、皮膜中で共存する（Ｓ）成分の一部を分解することがあるため、用いない方がよい。
【００５４】
前記（Ｏｘ）成分は、上記の好ましいもののうち、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３；融点３０８℃、分解点３８０℃）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３；融点なし、分解点３３９℃）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２；融点２７１℃、分解点３２０℃）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２；融点２９７℃、分解点３５０℃）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３；融点２４８℃、分解点３００℃）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４；融点なし、分解点４８２℃）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３；融点なし、分解点３８１℃）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３；融点なし、分解点５６０℃）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３；融点なし、分解点５６０℃）、過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４；融点なし、分解点３００℃）から選ばれる少なくとも１種であることが更に好ましい。これらの酸化剤は、いずれも分解温度（酸素放出温度）が３００℃以上で、加熱に対し比較的安定なため、加熱調理器の内面部材や自動車排気系周辺部材等として熱履歴を受けても酸化能力を殆ど失わず、加熱後も、前述した優れた防錆機能を発揮するからである。
【００５５】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである水溶性の還元性無機化合物（（Ｒｅｄ）成分）とは、水に溶け易く強い還元作用があり、水に溶解したアルミニウムイオン等の多くの金属イオンを還元できる無機化合物のことを言う。
【００５６】
本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｒｅｄ）成分も、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ又はＰｂを含む還元性無機化合物、及び、水溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ、Ｔｅ又はＴｌを含む還元性無機化合物は、（Ｒｅｄ）成分から除外される。
【００５７】
また、化学物質管理促進法の指定化学物質を含む化合物以外のものでも、無機亜リン酸塩、無機次亜リン酸塩は、本発明には用いない方がよい。アルカリ金属の亜リン酸塩（例えば、亜リン酸ナトリウム（Ｎａ２ＰＨＯ３）等）や殆どの次亜リン酸塩（例えば、次亜リン酸ナトリウム（ＮａＰＨ２Ｏ２・Ｈ２Ｏ）、次亜リン酸カルシウム（Ｃａ（ＰＨ２Ｏ２）２）、次亜リン酸アンモニウム（ＮＨ４ＰＨ２Ｏ２）等）は水溶性であり、強力な還元性無機化合物であるが、２００〜２５０℃以上に加熱すると、多くの場合、分解して毒性の強いホスフィンガス（ＰＨ３）を発生する。そのため、本発明の金属部材のように、２００〜３００℃あるいはそれ以上の高温下で熱履歴を受ける可能性がある用途には用いない方がよい。
【００５８】
（Ｒｅｄ）成分は強い還元剤であり、本発明の皮膜中では無機防錆剤として機能する。即ち、本発明の金属部材が水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境に置かれた場合、溶出して金属表面を覆い、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を抑制する。また、特に、これらの金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に防錆皮膜が損傷し、前記金属部材のアルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、損傷部位近傍の（Ｒｅｄ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を抑制する。
【００５９】
（Ｒｅｄ）成分は水に溶け易いため、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、単独で本発明の防錆皮膜を形成することはできない。しかし、（Ｓ）成分との共存下では、（Ｓ）成分に含まれる不溶性ケイ酸塩に（Ｒｅｄ）成分の多くが保持され、（Ｒｅｄ）成分は、（Ｓ）成分と共に防錆皮膜の一部を構成することができる。それ以外の（Ｒｅｄ）成分は、金属表面に担持されたり、皮膜中でフリーな状態で存在している。
【００６０】
（Ｓ）成分との共存下では、前述した（Ｓ）成分の一部である不溶性ケイ酸塩がもたらす防錆効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜を形成する。即ち、（Ｒｅｄ）成分が（Ｓ）成分と共存する時、（Ｓ）成分に含まれる可溶性ケイ酸塩によるアノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）は、（Ｒｅｄ）成分の強い還元作用により抑止される場合が多いが、金属表面を覆う（Ｓ）成分中の不溶性ケイ酸塩は、前述のように腐食因子を含む水溶液と金属の間を遮断し、アノード反応（金属の溶出）とカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）を抑制するため、（Ｒｅｄ）成分によるアノード反応抑制との相乗効果により、高い防錆効果を持つ皮膜となる。
【００６１】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｒｅｄ）成分は、（Ｏｘ）成分の場合と同様に、常温で固体であり、かつ水溶性でなければならない。（Ｒｅｄ）成分は、融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であることが好ましい。防錆皮膜を構成する（Ｒｅｄ）成分が常温で固体でない場合、常温にて液体の（Ｒｅｄ）成分が皮膜から滲み出し皮膜表面がべとついたり、（Ｒｅｄ）成分が皮膜の可塑剤として働き、皮膜が容易に塑性変形したり破れる等の不都合が生じる。また、（Ｒｅｄ）成分が水溶性でない場合、適度な湿式環境で溶出して皮膜下の金属表面を覆ったり、皮膜の損傷部位に移動することができないため、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を効果的に抑制できない。
【００６２】
そして、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｒｅｄ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 常温で固体であり、かつ水溶性である、
と言う条件を満たした上で、チオ硫酸塩、二チオン酸塩、亜二チオン酸塩及び亜硫酸塩から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらは、既に述べたように、防錆皮膜中から金属面や皮膜損傷部位に移動し還元剤としてアノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を抑制するだけでなく、これらの化合物に含まれるチオ硫酸イオン（Ｓ２Ｏ３２−）、亜二チオン酸イオン（Ｓ２Ｏ４２−）や亜硫酸イオン（ＳＯ３２−）等は、硫黄原子の周りの広範な価電子分布（孤立電子対の電子雲）が容易に変形して金属側に引き寄せられ、裸の金属表面に化学吸着し易く、金属との結合により金属表面を安定化し、金属腐食に関わるアノード反応、カソード反応の両方を抑制するからである。また、これらの水溶液のｐＨが概ね６．０以上（中性又はアルカリ性）のため、既に述べたように、皮膜中で共存する（Ｓ）成分を殆ど分解しない。
【００６３】
これらの好ましい（Ｒｅｄ）成分の例としては、例えば、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３；水への溶解度が約７２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２２０℃）、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ２Ｏ３；水への溶解度が約６５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１３０℃）、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３；水への溶解度が約１０６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点４００℃）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ２Ｏ３；水への溶解度が約２５０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点６０℃）、チオ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３；水への溶解度が約１７５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１５０℃）、二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ６；水への溶解度が約４８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２００℃）、亜二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４；水への溶解度が約２２５ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１００℃）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３；水への溶解度が約３６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１８０℃）、亜硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ３；水への溶解度が約５２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１９０℃）、亜硫酸水素カリウム（ＫＨＳＯ３；水への溶解度が約４８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１９０℃）、等が挙げられる。
【００６４】
前記（Ｒｅｄ）成分は、上記の好ましいもののうち、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３；融点なし、分解点４００℃）が特に好ましい。分解温度が高く、加熱に対し比較的安定なため、加熱調理器の内面部材や自動車排気系周辺部材等として熱履歴を受けても還元能力を殆ど失わず、加熱後も、前述した優れた防錆機能を発揮するからである。
【００６５】
本発明において、防錆皮膜の構成成分である（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分は、それぞれ強い酸化剤、還元剤のため、皮膜中で共存させてはならない。互いに接触すると、激しい酸化還元反応を生じて分解し、無機防錆剤として機能しなくなる。
【００６６】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである水溶性の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）とは、酸化数５のリン（Ｐ）を中心原子とするリン酸イオン（ＰＯ４３−）の無機水溶性塩の総称で、中和が完全で解離性水素を含まない正リン酸塩（例えば、Ｎａ３ＰＯ４、（ＮＨ４）３ＰＯ４等）、水素が１個残る一水素塩（例えば、Ｎａ２ＨＰＯ４、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４等）、水素が２個残る二水素塩（例えば、ＮａＨ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４等）を指す。
【００６７】
ただし、既に述べたように、本発明の皮膜中で（Ｐ）成分と共存する（Ｓ）成分の一部は、酸性環境下にて分解することがあるため、本発明で用いる（Ｐ）成分は、水溶液が中性又はアルカリ性となる正リン酸塩、又は一水素塩の適用が好ましく、水溶液が酸性（水溶液のｐＨが凡そ３〜５．５の範囲）を呈する二水素塩は用いない方がよい。
【００６８】
また、本発明における水溶性の無機リン酸塩には、水溶性の無機縮合リン酸塩も含まれる。無機縮合リン酸塩とは、オルトリン酸（Ｈ３ＰＯ４）の脱水縮合により生じる縮合リン酸の正塩（中和が完全で解離性水素を含まない塩）、水素塩（未中和の解離性水素が残る塩）の総称で、２個以上のリン酸根（ＰＯ４３−）が酸素原子を共有した直鎖状、環状あるいは両者が混在する構造を取るものを指す。
【００６９】
本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｐ）成分も、本発明に関わる他の全ての防錆皮膜構成成分と同様に、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｆ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｇ又はＰｂを含む無機リン酸塩、及び、水溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ、Ｔｅ又はＴｌを含む無機リン酸塩は、（Ｐ）成分から除外される。例えば、水溶性のリン酸フッ化ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４・ＮａＦ）、リン酸二水素マンガン（ＩＩ）（Ｍｎ（Ｈ２ＰＯ４）２）、リン酸二水素バリウム（Ｂａ（Ｈ２ＰＯ４）２）、リン酸二水素タリウム（ＴｌＨ２ＰＯ４）等は除外される。
【００７０】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｐ）成分は、皮膜中の（Ｓ）成分に含まれる可溶性ケイ酸塩の場合と同様の機構で、金属表面を防錆する。即ち、本発明において、防錆皮膜で被覆される金属はアルミニウム系金属からなる表面を有し、水分を含む大気雰囲気下や湿潤環境下では、金属部材表面のアルミニウム系金属がアノード反応により徐々に溶出する。その時、（Ｐ）成分が皮膜中の水分に溶解し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム、水和リン酸アルミニウム等の沈殿皮膜となってアノード反応部位を封鎖し、更なるアノード反応を抑止する。
【００７１】
また、特に、本発明の金属部材を成形加工したり機構部材として使用する間に防錆皮膜が損傷し、アルミニウム系金属からなる表面が露出した場合、露出部位のアルミニウム系金属は、アノード反応により溶出し易くなる。その時、皮膜損傷部位近傍の（Ｐ）成分の一部が、皮膜中の水分に溶解して損傷部位に移動し、溶出したアルミニウムイオン等の金属イオンと反応し、不溶性のリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム、水和リン酸アルミニウム等の沈殿皮膜となって損傷部位を覆う（自己修復作用）。
【００７２】
さらに、皮膜中の（Ｐ）成分が正塩又は一水素塩の場合、金属表面に移動した（Ｐ）成分は、金属表面や皮膜損傷部位を中性から弱塩基性のｐＨに保つため、アノード反応により溶出するアルミニウムイオン等の金属イオンと、カソード反応（溶存酸素の還元）で生成するヒドロキシルイオン（ＯＨ−）との反応を促進し、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜を生成し易くする。
【００７３】
ただし、前述した（Ｐ）成分とアルミニウム系金属の溶出イオンにより生成するリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウムや水和ケイ酸アルミニウム等の沈殿皮膜は不完全なことが多く、また、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムの不動態皮膜の形成促進作用は比較的緩やかなため、水中溶存酸素が接触する金属表面全てを覆いカソード反応（水中の溶存酸素の還元等）を抑制する効果は不十分である。したがって、本発明の（Ｐ）成分のみでは高い防錆効果が得られないことが多いが、本発明の防錆皮膜のように、（Ｓ）成分と共存することにより、これらの効果との相乗作用で、緻密で高い防錆効果を持つ皮膜となる。
【００７４】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｐ）成分は、常温で固体かつ水溶性でなければならない。（Ｐ）成分は、融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であることが好ましい。防錆皮膜を構成する（Ｐ）成分が常温で固体でない場合、常温にて液体の（Ｐ）成分が皮膜から滲み出して皮膜表面がべとついたり、（Ｐ）成分が皮膜の可塑剤として働き、皮膜が容易に塑性変形したり破れる等の不都合が生じる。また、（Ｐ）成分が水溶性でない場合、適度な湿式環境で溶出して皮膜下の金属表面を覆うことができないため、アノード反応（アルミニウム系金属の酸化、溶出）を効果的に抑制できない。
【００７５】
（Ｐ）成分は水に溶け易いため、大気湿度を持つ空気中や湿式環境下では、単独で乾燥した皮膜を形成することは困難である。しかし、（Ｓ）成分との共存下では、（Ｓ）成分に含まれる不溶性ケイ酸塩に（Ｐ）成分の多くが保持され、（Ｐ）成分は、（Ｓ）成分と共に防錆皮膜の一部を構成することができる。それ以外の（Ｐ）成分は、金属表面に担持されたり、皮膜中でフリーな状態で存在している。
【００７６】
そして、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｐ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 水溶性である、
と言う条件を満たした上で、オルトリン酸、ポリリン酸及びメタリン酸の正アンモニウム塩、正リチウム塩、正ナトリウム塩、正カリウム塩、一水素アンモニウム塩、一水素リチウム塩、一水素ナトリウム塩又は一水素カリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。皮膜中に含まれるこれらの塩は、適度な湿式環境で容易に溶出し、中性〜アルカリ性を呈するため、共存する（Ｓ）成分を分解せず、皮膜下の金属表面を覆い腐食因子のバリア効果をもたらす。
【００７７】
ただし、リチウム塩のうち、正塩であるリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）や一水素塩であるリン酸水素二リチウム（Ｌｉ２ＨＰＯ４）は水に難溶性のため、（Ｐ）成分に含まれない。二水素塩であるリン酸二水素リチウム（ＬｉＨ２ＰＯ４）は水溶性で、（Ｐ）成分に含まれるが、前述のように二水素塩の水溶液が酸性側に傾くため、共存する（Ｓ）成分を分解する恐れがあり、本発明では用いない方がよい。
【００７８】
また、アルカリ金属（リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ））のうち、ルビジウム（Ｒｂ）とセシウム（Ｃｓ）の塩は非常に高価又は需要が僅少で入手困難であり、フランシウム（Ｆｒ）は放射性核種のため、いずれも本発明目的での実用が困難であり、本発明の（Ｐ）成分に含まない。
【００７９】
上記の好ましい（Ｐ）成分の例として、例えば、リン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４；水への溶解度が約７０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１５５℃）、リン酸三アンモニウム（（ＮＨ４）３ＰＯ４；水への溶解度が約５８ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点１５５℃）、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４；水への溶解度が約２１ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２４０℃）、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４；水への溶解度が約２６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１３４０℃）、リン酸水素二カリウム（Ｋ２ＨＰＯ４；水への溶解度が約１６０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２８２℃）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４；水への溶解度が約１０６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１３４０℃）、リン酸水素アンモニウムナトリウム（ＮａＮＨ４ＨＰＯ４；水への溶解度が約２０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点２８０℃）、ピロリン酸アンモニウム（（ＮＨ４）４Ｐ２Ｏ７；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点９５℃）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７；水への溶解度が約１２ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点９８８℃）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７；水への溶解度が約１８７ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点１１０９℃）、三リン酸アンモニウム（（ＮＨ４）５Ｐ３Ｏ１０；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点９５℃）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０；水への溶解度が約１６ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点６２２℃）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０；水への溶解度が約９０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点７８７℃）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３００℃）、環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４；水への溶解度が約１０ｇ／水１００ｇ（２５℃）、融点なし、分解点３００℃）、等が挙げられる。
【００８０】
前記（Ｐ）成分は、上記の好ましいもののうち、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４；融点１３４０℃）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４；融点１３４０℃）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７；融点９８８℃）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７；融点１１０９℃）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０；分解点６２２℃）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０；分解点７８７℃）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３；分解点３００℃）、環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４；分解点３００℃）から選ばれる少なくとも１種であることが更に好ましい。これらのリン酸塩は、分解温度が３００℃以上で、加熱に対し比較的安定なため、加熱調理器の内面部材や自動車排気系周辺部材等として熱履歴を受けても防錆剤としての能力を殆ど失わず、加熱後も、前述した防錆機能を発揮するからである。
【００８１】
本発明において、防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｍ）成分とは、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物のことを言う。また、（Ｍ）成分は、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定なだけでなく、通常の使用条件下で接する水蒸気、酸素等の雰囲気気体、紫外線等の光等に対しても安定である。（Ｍ）成分の皮膜への導入目的は、防錆皮膜の主成分が前記（Ｓ）成分と前記（Ｏｘ）成分の時、また、防錆皮膜の主成分が前記（Ｓ）成分と前記（Ｒｅｄ）成分の時、また、防錆皮膜の主成分が前記（Ｓ）成分と前記（Ｐ）成分の時、これらにさらに（Ｍ）成分を加えることによって、皮膜バルクの耐熱性と耐湿性をさらに高めることである。（Ｍ）成分が、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定と言うことは、常温、常圧の空気雰囲気下での（Ｍ）成分の融点又は分解温度のうち、いずれか低い方の温度が３００℃を超えていることを意味する。本発明の表面処理皮膜中にて（Ｍ）成分が（Ｓ）成分と共存する場合、（Ｍ）成分と（Ｓ）成分の合計量は皮膜中の固形分全体に対して８０質量％以上であり皮膜バルクの大部分を占めるため、（Ｍ）成分の融点又は分解温度のうち少なくとも一方が３００℃以下であれば、皮膜自体が高温下で劣化又は崩壊する恐れがある。また、（Ｍ）成分は水に不溶性又は難溶性であるが、高湿度環境に晒されても溶解や膨潤しないよう、２５℃における水への溶解度が０．５ｇ／水１００ｇ以下であることが好ましい。本発明の表面処理皮膜中にて（Ｍ）成分が（Ｓ）成分と共存する場合、（Ｍ）成分と（Ｓ）成分の合計量は皮膜中の固形分全体に対して８０質量％以上であり皮膜バルクの大部分を占めるため、（Ｍ）成分の２５℃における水への溶解度が０．５ｇ／水１００ｇを越えると、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で膨潤して崩れたり、溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる恐れがある。
【００８２】
本発明において、耐熱防錆処理金属部材の防錆皮膜は、化学物質管理促進法の対象となる指定化学物質を含んでいないため、本発明の防錆皮膜構成成分の１つである（Ｍ）成分も、化学物質管理促進法の指定化学物質を含んでいない。そのため、化学物質管理促進法にて指定されている水に不溶性又は難溶性の第一種指定化学物質の中で、Ｂｅ、Ｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｈｇ又はＰｂを含む酸化物、及び、水に不溶性又は難溶性の第二種指定化学物質の中で、Ｉｎ又はＴｅを含む酸化物は、（Ｍ）成分から除外される。
【００８３】
例えば、空気中で３００℃に加熱しても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性であっても、ベリリウムの酸化物ＢｅＯ（約１９００℃で昇華、熱分解しない）、ホウ素の酸化物ＢＯ（融点１９２０℃、熱分解しない）、Ｂ２Ｏ３（融点４５０℃、沸点１２５０℃、熱分解しない）、クロムの酸化物Ｃｒ２Ｏ３（融点２３００℃、沸点約３０００℃、熱分解しない）、マンガンの酸化物ＭｎＯ（融点１７８５℃、沸点約４０００℃、熱分解しない）、Ｍｎ３Ｏ４（融点１５９０℃、沸点２６２７℃、熱分解しない）、Ｍｎ２Ｏ３（９４０℃まで溶融せず、９４０℃を超えると熱分解）、ＭｎＯ２（５４０℃まで溶融せず、５４０℃を超えると熱分解）、Ｃｏの酸化物ＣｏＯ（融点１８０５℃、沸点２６２７℃、熱分解しない）、Ｃｏ３Ｏ４（約９００℃まで溶融せず、約９００℃以上で熱分解）、Ｃｏ２Ｏ３（約３７０℃まで溶融せず、約３７０℃以上で熱分解）、ニッケルの酸化物ＮｉＯ（１９５７℃まで溶融せず、１９５７℃を超えると熱分解）、ヒ素の酸化物Ａｓ２Ｏ３（４６５℃まで溶融せず、４６５℃以上で蒸発、熱分解しない）、ＡｓＯ２（９２７℃まで溶融せず、９２７℃を超えると熱分解）、Ａｓ２Ｏ５（８２７℃まで溶融せず、８２７℃を超えると熱分解）、セレンの酸化物ＳｅＯ（融点１１０２℃、沸点１８０２℃、熱分解しない）、ＳｅＯ２（融点３７７℃、熱分解しない）、モリブデンの酸化物ＭｏＯ２（融点１９２７℃、沸点１９７７℃、熱分解しない）、ＭｏＯ３（融点７９５℃、沸点１２５７℃、熱分解しない）、カドミウムの酸化物ＣｄＯ（約７００℃まで溶融せず、約７００℃で昇華）、アンチモンの酸化物Ｓｂ２Ｏ３（融点６５５℃、沸点１４２５℃、熱分解しない）、水銀の酸化物ＨｇＯ（約４００℃まで溶融せず、約４００℃を超えると熱分解）、鉛の酸化物ＰｂＯ（融点８８６℃、沸点１４７２℃、熱分解しない）、Ｐｂ３Ｏ４（約５００℃まで溶融せず、約５００℃を超えると熱分解）、インジウムの酸化物Ｉｎ２Ｏ（融点３２７℃、沸点５２７℃、熱分解しない）、ＩｎＯ（融点１０５２℃、沸点１７２７℃、熱分解しない）、Ｉｎ２Ｏ３（融点約２０００℃、沸点３３２７℃、熱分解しない）、テルルの酸化物ＴｅＯ（融点７４７℃、沸点１５０２℃、熱分解しない）、ＴｅＯ２（融点７３３℃、７３３℃を超えると熱分解）、ＴｅＯ３（融点約４００℃、約４００℃を超えると熱分解）等は除外される。
【００８４】
防錆皮膜の構成成分の１つである（Ｍ）成分は、上述した２条件、即ち、
（ｉ） 化学物質管理促進法の指定化学物質ではない、
（ｉｉ） 常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性である、
と言う条件を満たした上で、その構成元素が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｗ又はＢｉから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの元素の酸化物は、大気雰囲気下や、本発明の表面処理金属部材を得るための処理剤中や、本発明の防錆皮膜中で、その他の元素の酸化物に比べ比較的安定に存在するからである。前記（Ｍ）成分は、上記の好ましいもののうち、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化錫（ＩＩ）（ＳｎＯ）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２）、酸化プラセオジム（Ｐｒ６Ｏ１１）、酸化サマリウム（ＩＩＩ）（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｏ３）又はこれらの水和物の少なくとも１種から選ばれることが更に好ましい。これらの元素の酸化物やその水和物は、その他の元素の酸化物やその水和物に比べ安価であり、また、大気雰囲気下や、本発明の表面処理金属部材を得るための処理剤中や、本発明の防錆皮膜中で非常に安定に存在する。
【００８５】
本発明の耐熱防錆処理金属部材において、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％でなければならず、好ましくは２〜１５質量％である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｒｅｄ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％でなければならず、好ましくは２〜１５質量％である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％でなければならず、好ましくは２〜１５質量％である。
【００８６】
ここで、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が皮膜の０．５質量％未満の場合、（Ｏｘ）成分又は（Ｒｅｄ）成分の量が少な過ぎて、皮膜下の金属の防錆効果が不十分になる。一方、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が皮膜の２０質量％を超える場合、水への易溶性成分である（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が皮膜中に過多となるため、共存する（Ｓ）成分がこれらの易溶性成分を強く保持できず防錆効果が著しく低下したり、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で皮膜が溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる。
【００８７】
また、本発明の耐熱防錆処理金属部材において、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種、及び、前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分の両方の効果を有効かつ相乗的に発揮させるためには、（Ｏｘ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であり、かつ、（Ｐ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であることが必要であり、好ましくは、（Ｏｘ）成分、（Ｐ）成分の含有量が、いずれも前記防錆皮膜の２〜１５質量％である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｒｅｄ）成分から選ばれる少なくとも１種、及び、前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分の両方の効果を有効かつ相乗的に発揮させるためには、（Ｒｅｄ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であり、かつ、（Ｐ）成分の含有量が、前記防錆皮膜の０．５〜２０質量％であることが必要であり、好ましくは、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分の含有量が、いずれも前記防錆皮膜の２〜１５質量％である。
【００８８】
ここで、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の０．５質量％未満の場合、皮膜の０．５質量％未満の成分は、皮膜中の存在量が少な過ぎてその防錆効果を十分に発揮できない。一方、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の２０質量％を超える場合、皮膜の２０質量％を超えた成分が水に溶出し易くなるため、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる。
【００８９】
本発明の耐熱防錆処理金属部材において、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｍ）成分から選ばれる少なくとも１種と前記（Ｏｘ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）は０．０１〜１９．０、好ましくは、０．５〜１５．０である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｍ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｒｅｄ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）は０．０１〜１９．０、好ましくは、０．５〜１５．０である。また、防錆皮膜の主成分が、前記（Ｓ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｍ）成分から選ばれる少なくとも１種、前記（Ｐ）成分から選ばれる少なくとも１種のとき、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）は０．０１〜１９．０、好ましくは、０．５〜１５．０である。
【００９０】
ここで、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の０．５質量％未満の場合、皮膜の０．５質量％未満の成分は、皮膜中の存在量が少な過ぎてその防錆効果を十分に発揮できない。一方、前記（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分のうち、少なくとも１成分の含有量が皮膜の２０質量％を超える場合、皮膜の２０質量％を超えた成分が水に溶出し易くなるため、皮膜が潮解性を示したり、湿潤環境下で溶失したり、可塑化して容易に変形する、等の欠陥が生じる。また、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１未満の場合、（Ｍ）成分により皮膜の耐熱性や耐湿性を高めるのは困難である。一方、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が１９．０を超える場合、皮膜中の（Ｓ）成分の存在量が少な過ぎて、（Ｓ）成分による防錆効果が不十分となる。
【００９１】
本発明の耐熱防錆処理金属部材では、金属表面上への防錆皮膜の付着量が、０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下であり、好ましくは０．０５ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下あるいは０．０２ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下、より好ましくは０．０５ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下の範囲である。ここで、０．０２ｇ／ｍ２未満の超薄膜では、腐食因子の透過抑止効果が小さく十分な防錆性が得られない。一方、５ｇ／ｍ２を超える厚膜では、腐食因子の透過抑止効果は優れるが、皮膜コストが大幅に上昇し、かつ成形加工時に皮膜に亀裂が入り易く実用的でない。
【００９２】
２． 添加剤
なお、本発明において、耐熱防錆処理金属部材の防錆皮膜には、（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分以外に、無機防錆添加剤をさらに含有していてもよい。本発明に用いることができる無機防錆添加剤の例としては、例えば、タングステン酸塩、チタン酸塩、ジルコン酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、防錆顔料、シロキサン結合を有する化合物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
【００９３】
また、防錆皮膜には、上述した無機防錆添加剤以外にも、発明の目的を損なわない範囲で、化学物質管理促進法の指定化学物質以外の各種の無機系あるいは有機系の化合物を含んでいても差し支えない。このような化合物の例としては、化学物質管理促進法の指定化学物質以外の無機系又は有機系微粒子、無機系又は有機系防錆添加剤、各種の無機酸や有機酸、無機系又は有機系潤滑剤、無機系又は有機系顔料、有機樹脂等が挙げられる。しかしながら、皮膜が有機系化合物を含む場合は、これらが加熱により容易に劣化する場合が多いため、必要最小限の含有量に抑え、防錆皮膜が長時間加熱後も劣化せずに緻密性、防錆性を保持するよう留意する必要がある。
【００９４】
３． 防錆処理される金属
本発明の耐熱防錆処理金属部材の形状は、特に限定せず、板状、棒状、線状、管状、環状、塊状、種々の金型加工、曲げ加工、切削加工、鋳鍛造等で得られた形状等、どのような形状であってもよい。また、本発明の金属部材において、防錆皮膜で被覆される最表面層以外の金属の成分は、融点が３００℃を超え、かつ、大気雰囲気下で３００℃に晒された後でも劣化しない金属であれば特に限定せず、例えば、アルミニウム、チタン、銅、ニッケル、そして鋼等が適用可能である。鋼を使用する場合には、普通鋼であっても、クロム等の添加元素含有鋼であってもよい。
【００９５】
本発明にて、アルミニウム系金属とは、アルミニウムを５０質量％以上含むアルミニウム系合金のことである。
【００９６】
防錆皮膜で被覆され耐熱防錆性を有する、本実施形態に係る表面処理金属部材の最表面層は、アルミニウム系金属である。このアルミニウム系金属のアルミニウム以外の合金成分として、例えば、亜鉛、コバルト、スズ、ニッケルのうちの少なくとも１種、他の金属元素、又は非金属元素等が挙げられる。
【００９７】
防錆皮膜で被覆される最表面層以外の金属として鋼を使用する場合、鋼の表面に、アルミニウム系金属からなる被覆めっき層を設けるのが好ましい。めっき層の形成方法は特に限定せず、例えば、電気めっき、無電解めっき、溶融めっき、気相めっき等を用いることができる。めっき処理方法は、連続式、バッチ式のいずれでもよく、例えば、溶融めっきでは、連続式は主に薄板材、線材類に用いられ、バッチ式のめっきは、管類、圧延材、加工品、ボルト・ナット類、鋳鍛造品類等の最終製品に成形した後に溶融めっき浴に浸漬することによる（所謂後めっき）。また、鋼板を使用する場合、めっき後の処理として、めっき層の改質処理である焼鈍処理、表面状態や材質調整のための調質圧延等があり得るが、本発明においては特にこれらを限定せず、いずれを適用することも可能である。
【００９８】
本発明において、防錆皮膜と該皮膜で被覆される金属との界面に、化学物質管理促進法の指定化学物質を含有しない下地処理皮膜を設けてもよい。この下地処理皮膜の組成は特に限定しないが、３００℃の高熱に晒されても劣化せず、金属面と上層の防錆皮膜とのそれぞれに対し密着性に優れ、かつ防錆能を有する化合物により形成されることが好ましい。例えば、タングステン、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル又は希土類元素から選ばれる少なくとも１種を含む金属系化合物、これら金属系化合物以外のリン酸塩、シロキサン結合を有する化合物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。
【００９９】
［防錆処理］
アルミニウム系金属からなる最表面、又は、該金属表面に設けた下地処理皮膜上への防錆皮膜の被覆形成方法は、（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分と（Ｐ）成分、又は、（Ｓ）成分と（Ｐ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｏｘ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｒｅｄ）成分、又は（Ｓ）成分と（Ｍ）成分と（Ｐ）成分を構成主成分とし、又は、更にこれらに種々の塩、架橋体や複合体を含む、防錆性、加熱後防錆性に優れた防錆皮膜を形成する方法であれば、特に限定しない。このような方法としては、例えば、水や水性溶媒等に溶解又は微細分散させた（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分と、同様に水や水性溶媒等に溶解又は微細分散させた（Ｓ）成分と（Ｍ）成分以外の皮膜構成成分とを混合して、水性防錆処理剤を調製し、これを金属に塗布し加熱乾燥する方法、又は、（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分を主体とし、（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分の分子間に（Ｓ）成分と（Ｍ）成分以外の皮膜構成成分を介在させたフィルムを金属面に貼付する方法等があるが、他の方法で皮膜形成させてもよく、ここで掲げた方法に限定されない。
【０１００】
なお、これらの方法の中で、防錆処理剤を塗布する方法が、防錆皮膜を被覆する金属の表面形状や粗度等に関わらず、金属面に一様に密着した防錆皮膜を形成でき、また、容易にかつ安価に防錆皮膜を形成できるため、好ましい。この防錆処理剤に用いる溶媒は、耐熱防錆処理金属部材を製造する際の現場環境や大気汚染への配慮から、有機溶媒でなく、水や水性溶媒を用い、水性防錆処理剤とするのが好ましい。
【０１０１】
このような防錆処理剤は、皮膜を構成する（Ｓ）成分、及び、場合により（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分を含むが、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分は、それぞれ強い酸化剤、還元剤のため、処理剤中で共存させてはならない。互いに接触すると、激しい酸化還元反応を生じて分解し、防錆処理剤として機能しなくなる。
【０１０２】
防錆処理剤の塗布方法としては、例えば、防錆処理浴への金属のディップ、防錆処理剤のロールコート、バーコート、刷毛塗り、あるいはスプレー等の後、熱風等で加熱乾燥すれば良いが、他の方法で塗布、皮膜形成させてもよく、ここで掲げた方法に限定されない。塗布後の加熱乾燥は、安定した防錆皮膜形成や、余分な水和水を皮膜形成と同時に除くと言う観点から、塗布後３０秒以内で金属表面到達温度が６０℃〜２００℃になるようにすることが好ましい。
【０１０３】
上述した防錆処理剤を塗布する方法では、防錆処理剤を金属に塗布し、加熱乾燥するいずれかの過程で、防錆処理剤の（Ｓ）成分に含まれる可溶性ケイ酸アルカリの少なくとも一部が、２量化、３量化又は更に高分子化する場合がある。また、防錆処理剤が更に（Ｐ）成分を含む場合は、水溶性の無機リン酸塩の少なくとも一部が、２量化、３量化又は更に高分子化する場合がある。また、防錆処理剤に含まれる可溶性ケイ酸アルカリの少なくとも一部、又は更に水溶性の無機リン酸塩の少なくとも一部が、イオン結合や配位結合等により、金属表面の少なくとも一部と種々の塩、架橋体、錯体又は複合体を形成する場合が多い。したがって、加熱乾燥後の防錆皮膜中の（Ｓ）成分や（Ｐ）成分は、未反応のケイ酸アルカリや無機リン酸塩の他に、前記の種々の塩、架橋体、錯体又は複合体を含む場合が多く、又は更にケイ酸アルカリや無機リン酸塩の２量体、３量体又はポリマーを含む場合もある。
【０１０４】
加熱乾燥した防錆皮膜中の他の成分は、（Ｏｘ）成分の固化物、（Ｒｅｄ）成分の固化物、金属表面からの溶出金属イオンを含む化合物等である。ただし、前述のように、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分はそれぞれ強い酸化剤、還元剤のため、本発明の防錆皮膜中では共存させないようにする。
【０１０５】
［防錆皮膜の確認方法］
本発明の金属部材の表面に設けられている皮膜の構成成分とそれらの含有量とが、本発明の範囲に含まれるかどうか確認する方法としては、例えば、以下のように確認すればよい。
【０１０６】
１． 可溶性ケイ酸アルカリ、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分の有無確認と定量
調査対象の皮膜で被覆された金属から当該皮膜を削り取り、微細化して、皮膜に含まれる水可溶分を純水で抽出し、抽出化合物の同定を行う。抽出物には、本発明に示す（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分や、水可溶性ケイ酸アルカリが含まれる可能性がある。殆どのケイ酸アルカリ、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分の固体は結晶するため、乾固物の広角Ｘ線回折スペクトルから、リチウム、ナトリウム又はカリウムのケイ酸塩、及び、選択元素Ｅ１からなる（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分が存在するかどうか調べることができる。これらが存在すれば、被験皮膜に（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分又は（Ｐ）成分が含まれると結論付けられ、更に、（Ｓ）成分についてはアルカリ金属の種類と化合物名が分かり、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分については、これらに含まれる選択元素Ｅ１と化合物名が分かる。
【０１０７】
（Ｏｘ）成分の場合、化合物名が分かれば、適当な還元剤を選んで還元滴定することにより、かなりの高精度で定量できる。同様に、（Ｒｅｄ）成分の場合、化合物名が分かれば、適当な酸化剤を選んで酸化滴定することにより、かなりの高精度で定量できる。例えば、（Ｏｘ）成分である亜硝酸塩は、スルファミン酸又はスルファニルアミドで滴定することによる。また、ヨウ素酸塩は、還元剤であるチオ硫酸塩やチオシアン酸塩等で滴定することによる。一方、（Ｒｅｄ）成分であるチオ硫酸塩や亜二チオン酸塩等は、ヨウ素の標準液による酸化滴定により定量できる。
【０１０８】
（Ｐ）成分の場合、同定された選択元素Ｅ１の含有量を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で調べ、被験皮膜中での存在量を求める。可溶性ケイ酸アルカリについては、含まれるアルカリ金属の種類（リチウム、ナトリウム又はカリウム）が、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分に含まれる金属の種類と同じ場合があるため、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分に含まれないケイ素（Ｓｉ）の含有量を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で調べ、定量を行う。
【０１０９】
２． 水に不溶なケイ酸アルカリと（Ｍ）成分の有無確認と定量
前記１．にて被験皮膜に含まれる水可溶分を純水で抽出した後の残渣（水不溶分）には、水に対し難溶性又は不溶性の（Ｓ）成分又はさらに（Ｍ）成分が含まれる可能性がある。水不溶分の広角Ｘ線回折スペクトルから、リチウム、ナトリウム又はカリウムのケイ酸塩が存在するかどうか調べる。これらが存在すれば、含まれる元素を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で定量し、被験皮膜中での不溶性ケイ酸アルカリの存在量を求める。また、広角Ｘ線回折スペクトルから（Ｍ）成分の有無を判断し、存在するなら、含まれる元素を蛍光Ｘ線分析や原子吸光分析等で定量し、被験皮膜中での（Ｍ）成分の存在量を求める。
【０１１０】
以上説明したように、本発明の表面処理金属部材は、金属を被覆する防錆皮膜に化学物質管理促進法に指定される環境負荷物質を含まず、かつ、クロメート処理金属部材レベルの優れた耐食性及び加熱後の耐食性を有するため、耐熱加熱調理器の内面金属部材、ケーキ焼き皿、パン焼き皿や、自動車排気系周辺の耐熱金属部材等として好適に用いることができる。
【０１１１】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０１１３】
［アルミニウム系金属表面を有する金属板の種類］
ＡＬ：新日本製鐵（株）製アルシート（Ａｌ−１０％Ｓｉの溶融アルミニウムめっき鋼板；板厚０．６ｍｍ）
ＧＬ：日鉄住金鋼板（株）製ガルバリウム鋼板（５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板；板厚０．８ｍｍ）
ＴＧ：古河スカイ（株）製アルミニウム合金板（５０００系、Ａｌ−４．５％Ｍｇ−０．５％Ｍｎ合金；板厚０．８ｍｍ）
【０１１４】
［皮膜被覆金属の作製］
１． 本発明の防錆皮膜被覆金属の作成
リチウム、ナトリウム又はカリウムのケイ酸塩（（Ｓ）成分）を必須成分とし、更に、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物（（Ｏｘ）成分）、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物（（Ｒｅｄ）成分）、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩（（Ｐ）成分）、又は、常温で安定な固体で、大気雰囲気下で３００℃に晒されても溶融も熱分解もせず安定で、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物（（Ｍ）成分）を必要に応じて含有する水性防錆処理剤を作製した（各成分の含有量の合計は、処理剤の１０質量％）。これらを上述した金属板にバーコータにより塗布し、直ちに、金属表面到達温度が７０℃になるように２５０℃の熱風炉内に約５秒間静置し、乾燥、成膜後、放冷して被験材とした。
【０１１５】
２． 比較材として用いる皮膜被覆金属の作成
（Ｓ）成分以外のケイ酸塩として、二ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉ２Ｏ５；２ＳｉＯ２・ＣａＯ）、又は、含水四ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１１・Ｈ２Ｏ；３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ；タルク）を用いた。これらは水に不溶のため、それぞれボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取し、それぞれ平均径０．４５μｍ、０．３９μｍの微粉末を回収した。これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｏｘ）成分である亜硝酸ナトリウムの水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１６】
（Ｓ）成分である二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）の水溶液に、（Ｏｘ）成分以外の酸化性無機化合物として、常温で難溶性の酸化性無機化合物である過酸化バリウム（ＢａＯ２）又は過ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ４）を過剰に添加して飽和させ、これらの未溶解分を濾別して水性処理剤を作製し、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１７】
（Ｓ）成分である七ケイ酸四リチウム（Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）の水溶液に、（Ｒｅｄ）成分以外の還元性無機化合物として、常温で難溶性の還元性無機化合物であるチオ硫酸バリウム（ＢａＳ２Ｏ３）を過剰に添加して飽和させ、これらの未溶解分を濾別して水性処理剤を作製し、前記と同様に比較用の被験材を作成した。また、（Ｒｅｄ）成分以外の還元性無機化合物として、常温で難溶性の還元性無機化合物である亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）をボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取し、平均径０．３２μｍの微粉末を回収した。これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｓ）成分である七ケイ酸四リチウム（Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）の水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１８】
また、（Ｐ）成分以外の無機リン酸塩として、常温で難溶性の無機リン酸塩であるリン酸一水素カルシウム（ＣａＨＰＯ４）又はリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）をボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取し、それぞれ平均径０．３８μｍ、０．５６μｍの微粉末を回収した。これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｓ）成分である七ケイ酸四リチウム（Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）の水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１１９】
また、（Ｍ）成分以外の金属酸化物として、２００℃で熱分解する酸化銀（Ｉ）の粉末をボールミルで湿式破砕し、孔径約０．８μｍのフィルターで濾過後、濾過液の上部を採取して得た平均径０．５０μｍの微粉末を用い、これを、微量の非イオン界面活性剤と共に、（Ｓ）成分と（Ｏｘ）成分、（Ｓ）成分と（Ｒｅｄ）成分、あるいは（Ｓ）成分と（Ｐ）成分からなる水溶液に分散させて水性処理剤を作製し、激しく攪拌して微粉末を均一に分散させながら、前記と同様に金属面に塗布、加熱乾燥し、比較用の被験材とした。
【０１２０】
これら各処理剤の作製に用いた薬品類の名称、化学構造、融点、分解温度、溶解度などを表１に示す。また、各処理剤の構成成分とケイ酸塩以外の成分の含有量、及び、被覆皮膜の付着量、前述の分析方法により求めた皮膜中の（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分の含有量を表２〜表６に示す。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
３． クロメート比較材の作製
比較材として、酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）の水溶液で前記金属を処理し、Ｃｒ付着量約１２ｍｇ／ｍ２の塗布型クロメート処理皮膜を形成したものを用い、前記の皮膜被覆金属と耐食性を相対比較する実験を実施した。
【０１２３】
以下に、その実験方法を説明する。
【０１２４】
［耐食性の評価（加熱処理なし）］
１． 平板耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材について、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、耐食性の合否を判定した。
【０１２５】
皮膜被覆金属、比較クロメート材の白錆発生面積率をそれぞれＸ％、Ｙ％とすると、判定基準は、
評点４：Ｘ＜Ｙ
３：Ｘ≒Ｙ
２：Ｙ＜Ｘ＜２Ｙ
１：２Ｙ≦Ｘ
とし、評点３以上を合格とした。
【０１２６】
２． 加工部耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材に７ｍｍのエリクセン加工を施し、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の加工部における白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、加工部耐食性の合否を判定した。
【０１２７】
判定基準は上記１．の平板耐食性の場合と同様に、
評点４：Ｘ＜Ｙ
３：Ｘ≒Ｙ
２：Ｙ＜Ｘ＜２Ｙ
１：２Ｙ≦Ｘ
とし、評点３以上を合格とした。
【０１２８】
［耐食性の評価（加熱処理後）］
１． 加熱処理後の平板耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材を、大気雰囲気下、熱風炉で３００℃、２００時間加熱処理し、放冷した。これらを被験材として、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、耐食性の合否を判定した。判定基準は、加熱処理なしの耐食性評価の場合と同じである。
【０１２９】
２． 加熱処理後の加工部耐食性
前記の皮膜被覆金属及び比較クロメート材に７ｍｍのエリクセン加工を施し、上記と同じ条件で加熱処理後、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、７２時間後の白錆発生面積を測定し、皮膜被覆金属と対応する比較クロメート材の白錆発生面積を相対比較することにより、耐食性の合否を判定した。判定基準は、加熱処理なしの耐食性評価の場合と同じである。
【０１３０】
以上の各評価結果をまとめて、表２〜表６に示す。
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
【表３】
【０１３３】
【表４】
【０１３４】
【表５】
【０１３５】
【表６】
【０１３６】
これら表２〜表６に示す実験結果から、本発明の要件を満たす防錆皮膜で被覆された金属を評価した実施例では、クロメート処理材のレベルに匹敵する十分な耐食性、及び加熱処理後の耐食性を発現する耐熱防錆処理金属部材が得られることが分かる。これらの防錆皮膜は、化学物質管理促進法の指定化学物質を含まず、低環境負荷性であり、かつ、金属表面の１工程処理で簡単に皮膜形成できる。
【０１３７】
一方、本発明の（Ｓ）成分の代わりに、マグネシウムやカルシウムのケイ酸塩を用いた場合は、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに全く及ばなかった（比較例Ｎｏ．１５６、１５７）。
【０１３８】
また、本発明の（Ｏｘ）成分の代わりに、常温で難溶性の酸化性無機化合物を用いた場合は、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．４５、４６、１２３、１２４、１８２、１８３、１９９、２００）。同様に、本発明の（Ｒｅｄ）成分の代わりに、常温で難溶性の還元性無機化合物を用いた場合も、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．８２、８３）。また、本発明の（Ｐ）成分の代わりに、常温で難溶性の無機リン酸塩を用いた場合も、皮膜を形成した金属部材の耐食性が、加熱の有無に関わらず、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．１１３、１１４、１４５、１４６、１９０、１９１、２０６、２０７）。また、本発明の（Ｍ）成分の代わりに、２００℃で熱分解する金属酸化物である酸化銀（Ｉ）を用いた場合、皮膜を形成した金属部材の耐食性（加熱処理なし）がクロメート処理材のレベルに及ばず、３００℃、２００時間加熱処理では皮膜が熱分解し崩壊したため、耐食性を評価できなかった（比較例Ｎｏ．２３、２４、６８、６９、１０７、１０８、１４３、１４４、１８０、１８１）。
【０１３９】
本発明の（Ｓ）成分のみの場合、皮膜を形成した金属部材の耐食性は、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．６、１２０、１５２、１６３、１９７）。また、本発明の（Ｓ）成分、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分を用いていても、（Ｏｘ）成分、（Ｒｅｄ）成分、（Ｐ）成分、（Ｍ）成分の皮膜中含有量が本発明で許容する範囲を逸脱している場合、皮膜を形成した金属部材の耐食性は、クロメート処理材のレベルに及ばなかった（比較例Ｎｏ．７、８、１８、２０、２２、２９、３０、３６、４１、４３、５３、６３、６５、６７、７５、７８、８０、９１、１０２、１０４、１０６、１１２、１２１、１２２、１２７、１２９、１３４、１３５、１４２、１５３、１６４、１６５、１７５、１８８、１８９、１９８、２０５）。
【０１４０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
【請求項２】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
【請求項３】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項４】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項５】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項６】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
【請求項７】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
【請求項８】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項９】
前記（Ｓ）成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）≦８であるケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）≦４であるケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）≦４であるケイ酸カリウム、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１０】
前記（Ｓ）成分は、オルトケイ酸リチウム（Ｌｉ４ＳｉＯ４；２Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、オルト二ケイ酸六リチウム（Ｌｉ６Ｓｉ２Ｏ７；３Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、メタケイ酸リチウム（Ｌｉ２ＳｉＯ３；Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、七ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）、四ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｌｉ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、九ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・９ＳｉＯ２）、十五ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・１５ＳｉＯ２）、および、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４；２Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３；Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、オルトケイ酸カリウム（Ｋ４ＳｉＯ４；２Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３；Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｋ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｋ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１１】
前記（Ｏｘ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度は１０ｇ／水１００ｇ以上である硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１、４又は６に記載の表面処理金属部材。
【請求項１２】
前記（Ｏｘ）成分は、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３）及び過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１、４、６又は１１に記載の表面処理金属部材。
【請求項１３】
前記（Ｒｅｄ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるチオ硫酸塩、二チオン酸塩、亜二チオン酸塩及び亜硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項２、５又は７に記載の表面処理金属部材。
【請求項１４】
前記（Ｒｅｄ）成分は、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ２Ｏ３）、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ２Ｏ３）、チオ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３）、二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ６）、亜二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、亜硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ３）、及び、硫酸水素カリウム（ＫＨＳＯ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項２、５、７又は１３に記載の表面処理金属部材。
【請求項１５】
前記（Ｐ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるオルトリン酸、ポリリン酸又はメタリン酸の正アンモニウム塩、正リチウム塩、正ナトリウム塩、正カリウム塩、一水素アンモニウム塩、一水素リチウム塩、一水素ナトリウム塩及び一水素カリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、請求項３、４、５又は８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１６】
前記（Ｐ）成分は、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３）及び環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、請求項３、４、５、８又は１５のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１７】
前記（Ｍ）成分を構成する元素は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｗ又はＢｉから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１８】
前記（Ｍ）成分は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化錫（ＩＩ）（ＳｎＯ）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２）、酸化プラセオジム（Ｐｒ６Ｏ１１）、酸化サマリウム（ＩＩＩ）（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｏ３）又はこれらの水和物の少なくとも１種であることを特徴とする、請求項６、７、８、１７のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１９】
前記表面処理皮膜は、前記表面への付着量が０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
【請求項２】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
【請求項３】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項４】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項５】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項６】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｏｘ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｏｘ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｏｘ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の酸化性無機化合物。
【請求項７】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｒｅｄ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｒｅｄ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｒｅｄ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の還元性無機化合物。
【請求項８】
アルミニウム系金属からなる表面を有し、前記表面の少なくとも一部が表面処理皮膜で被覆された表面処理金属部材であって、
前記表面処理皮膜は、下記の（Ｓ）成分と、下記の（Ｍ）成分と、下記の（Ｐ）成分とを構成主成分とし、
前記（Ｐ）成分の含有量は、前記表面処理皮膜中の固形分全体に対して０．５〜２０質量％であり、かつ、前記（Ｓ）成分と（Ｍ）成分の含有質量比（Ｍ／Ｓ）が０．０１〜１９．０であることを特徴とする、表面処理金属部材。
（Ｓ）成分：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）又はカリウム（Ｋ）から選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属のケイ酸塩。
（Ｍ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びテルル（Ｔｅ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温及び大気雰囲気下３００℃において熱的に安定であり、かつ、水に不溶性又は難溶性の酸化物。
（Ｐ）成分：ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）及びタリウム（Ｔｌ）を除く元素から選ばれる少なくとも１つの化合物で、常温で固体かつ水溶性の無機リン酸塩。
【請求項９】
前記（Ｓ）成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｌｉ２Ｏ）≦８であるケイ酸リチウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）≦４であるケイ酸ナトリウム、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の構成モル比率が０．５≦（ＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ）≦４であるケイ酸カリウム、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１０】
前記（Ｓ）成分は、オルトケイ酸リチウム（Ｌｉ４ＳｉＯ４；２Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、オルト二ケイ酸六リチウム（Ｌｉ６Ｓｉ２Ｏ７；３Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、メタケイ酸リチウム（Ｌｉ２ＳｉＯ３；Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、七ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・７ＳｉＯ２）、四ケイ酸リチウム（Ｌｉ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｌｉ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、九ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・９ＳｉＯ２）、十五ケイ酸四リチウム（２Ｌｉ２Ｏ・１５ＳｉＯ２）、および、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４；２Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３；Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、オルトケイ酸カリウム（Ｋ４ＳｉＯ４；２Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、メタケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３；Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ２）、二ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ２Ｏ５；Ｋ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、四ケイ酸カリウム（Ｋ２Ｓｉ４Ｏ９；Ｋ２Ｏ・４ＳｉＯ２）、及び、これらのケイ酸塩の水和物からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１１】
前記（Ｏｘ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度は１０ｇ／水１００ｇ以上である硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１、４又は６に記載の表面処理金属部材。
【請求項１２】
前記（Ｏｘ）成分は、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ２）、亜硝酸カリウム（ＫＮＯ２）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３）及び過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１、４、６又は１１に記載の表面処理金属部材。
【請求項１３】
前記（Ｒｅｄ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるチオ硫酸塩、二チオン酸塩、亜二チオン酸塩及び亜硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項２、５又は７に記載の表面処理金属部材。
【請求項１４】
前記（Ｒｅｄ）成分は、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ２Ｏ３）、チオ硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ３）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ２Ｏ３）、チオ硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３）、二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ６）、亜二チオン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、亜硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ３）、及び、硫酸水素カリウム（ＫＨＳＯ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項２、５、７又は１３に記載の表面処理金属部材。
【請求項１５】
前記（Ｐ）成分は、融点又は分解温度のうちいずれか低い方の温度が５０℃以上であり、かつ、２５℃における水への溶解度が１０ｇ／水１００ｇ以上であるオルトリン酸、ポリリン酸又はメタリン酸の正アンモニウム塩、正リチウム塩、正ナトリウム塩、正カリウム塩、一水素アンモニウム塩、一水素リチウム塩、一水素ナトリウム塩及び一水素カリウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、請求項３、４、５又は８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１６】
前記（Ｐ）成分は、リン酸三ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）、リン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７）、ピロリン酸カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７）、三リン酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）、三リン酸カリウム（Ｋ５Ｐ３Ｏ１０）、環状三メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）３）及び環状四メタリン酸ナトリウム（（ＮａＰＯ３）４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、請求項３、４、５、８又は１５のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１７】
前記（Ｍ）成分を構成する元素は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｗ又はＢｉから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１８】
前記（Ｍ）成分は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化錫（ＩＩ）（ＳｎＯ）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２）、酸化プラセオジム（Ｐｒ６Ｏ１１）、酸化サマリウム（ＩＩＩ）（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｏ３）又はこれらの水和物の少なくとも１種であることを特徴とする、請求項６、７、８、１７のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【請求項１９】
前記表面処理皮膜は、前記表面への付着量が０．０２ｇ／ｍ２以上５ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の表面処理金属部材。
【公開番号】特開２００７−２９７７０５（Ｐ２００７−２９７７０５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６２２６２（Ｐ２００７−６２２６２）
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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