[发明专利]钢铁材料的涂装底层用化学转化处理液及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂装钢铁材料时能够赋予优异的涂膜密合性及涂装后耐腐蚀性的、涂装底层用化学转化处理液及化学转化处理方法。

背景技术

目前，作为给钢铁材料赋予耐腐蚀性及涂膜密合性的方法，已知磷酸锌处理、锆类化学转化处理等。

一直以来，磷酸锌处理被广泛用作钢铁材料的涂装底层用化学转化处理。另外，不仅钢铁材料，对镀锌类材料或铝合金材料也有效。但是，因为以富营养化元素的磷或有致癌性可能的镍为主要成分，进而处理时产生相当量的淤渣，所以近年因为环境方面的理由而逐步被敬而远之。

对此，因为锆类化学转化处理能够降低对环境的负荷，所以近年作为代替磷酸锌处理的钢铁材料的涂装底层用化学转化处理逐渐受到关注，因为原来是适用于铝合金材料的技术，所以对钢铁材料无法确保充分的被膜附着量，因而难以得到像磷酸锌处理那样的涂膜密合性及涂装后耐腐蚀性。所以提出了各种改良方法。

作为对钢铁材料的锆类化学转化处理的改良方法，例如可以举出下述专利文献。

专利文献1中公开了一种化学转化处理剂，是包含选自锆、钛及铪的至少一种、氟以及水溶性树脂的化学转化处理剂，其特征在于，上述水溶性树脂的至少一部分具有下述式（1）和/或下述式（2）表示的结构单元。

【化1】

【化2】

专利文献2中记载了一种涂装前处理方法，其特征在于，包含选自锆、钛及铪的至少一种、氟以及选自含氨基的硅烷偶联剂、其水解物及其聚合物的至少一种。

利用上述锆类化学转化处理，能够为低环境负荷并且提高对钢铁材料的涂膜密合性及涂装后耐腐蚀性。

【专利文献1】特开2004－218074号公报

【专利文献2】特开2004－218070号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，虽然上述现有技术与单纯的锆类化学转化处理相比确认了提高涂装性能的效果，但是不得不说到底是实验室水平的评价结果，考虑实际的腐蚀环境时或考虑生产现场的生产率时，未必能说是完成了的技术。

例如，将专利文献1中记载的化学转化处理剂适用于钢铁材料时，虽然涂装后的钢铁材料的平面部的耐腐蚀性良好，但是在耐腐蚀性试验后，在边缘部容易出现泡，有时会导致涂膜剥离。总之，涂膜密合性有问题，钢铁材料暴露于实际的腐蚀环境时，是不能忽视的问题。

专利文献2中记载的化学转化处理剂的情况下，在调制化学转化处理剂后，如果在比较短的期间内进行化学转化处理，则能够得到充分的涂装性能，但随着从调制到化学转化处理之间的时间延长，涂装性能有降低的倾向。如果定期更新化学转化处理剂，则能够避免该问题，但考虑生产率时，不得不说是个大问题。

即使使用上述任一种锆类化学转化处理剂，然后特别是对钢铁材料进行阳离子电沉积涂装时，无法克服称为涂装均涂性差的、锆类化学转化处理剂特有的缺点。此处，涂装均涂性是指涂膜均匀涂布至袋结构部的内面的特性。

本发明是目的在于解决上述课题的发明。即，本发明目的在于提供在钢铁材料上涂装、特别是电沉积涂装时，涂膜密合性和涂装后耐腐蚀性优异、进而涂装均涂性也优异的涂装底层用化学转化处理液、及、化学转化处理方法。

用于解决课题的手段

本发明人以解决上述课题为目的进行深入研究，关注将氨基的分布具有特定摩尔比率的网格结构的聚乙烯亚胺以特定量添加到锆类化学转化处理剂中时的特性，完成了包含下述解决手段（1）～（4）的本发明。

（1）一种钢铁材料的涂装底层用化学转化处理液，是含有以Zr计为50～500质量ppm的锆氟配位化合物、5～50质量ppm的游离氟浓度、及、Zr的5～30质量％的聚乙烯亚胺的、pH3～5的酸性水溶液，其特征在于，上述聚乙烯亚胺的重均分子量为600～10000，并且在分子中具有伯氨基、仲氨基及叔氨基，相对于氨基总量的、伯氨基的摩尔比率为30％以上、叔氨基的摩尔比率为15％以上。

（2）上述（1）所述的钢铁材料的涂装底层用化学转化处理液，其特征在于，上述涂装底层用化学转化处理液还含有以Al计为30～300质量ppm的铝氟配位化合物，Al相对于Zr的质量比率为30～300％。

（3）上述（1）～（2）中的任一项所述的钢铁材料的涂装底层用化学转化处理液，其特征在于，上述涂装底层用化学转化处理液还含有选自Zn、Sn及Cu的1种或2种以上金属离子。