JP2000144020A - 亜鉛被覆鋼および無被覆鋼の防錆コーティング剤 - Google Patents

亜鉛被覆鋼および無被覆鋼の防錆コーティング剤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属、特に亜鉛めっき鋼板用に好適であり、
クロムを含まず、塗装した金属に優れた耐食性を付与す
ることができるとともに、貯蔵安定性に優れた防錆コー
ティング剤を提供する。 【解決手段】 シランカップリング剤および/またはそ
の加水分解縮合物を0.1〜50g/l含有する水溶液
を含んでなる防錆コーティング剤。上記シラン化合物
0.1〜50g/lに、更にリン酸イオン、亜リン酸イ
オンおよび次亜リン酸イオンから選ばれる少なくとも1
種のリン含有イオンを0.1〜100g/lおよび/ま
たはチオカルボニル化合物、トリアジンチオール類化合
物、硫化物イオンおよび過硫酸イオンからなる群から選
ばれる少なくとも1種の硫黄含有化合物または硫黄含有
イオンを0.1〜100g/l含有する水溶液を含んで
なる防錆コーティング剤。上記組成物が更に、樹脂水溶
液または樹脂の水性分散体1リットル中に含まれる水溶
液を含んでなる防錆コーティング剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料、特に亜
鉛めっき鋼板用の防錆コーティング剤、防錆処理方法お
よび防錆処理された金属に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金属の防錆処理剤にはクロメート
処理やリン酸クロメート処理等のクロム系表面処理剤が
適用されてきており、現在でも広く使用されている。し
かし、近年の環境規制の動向からすると、クロムの有す
る毒性、特に発癌性のために将来的に使用が制限される
可能性がある。そこでクロムを含まずクロムと同等の耐
食性を有する防錆処理剤の開発が望まれていた。発明者
らはすでに、特願平10-36264号に示したよう
に、水性樹脂にチオカルボニル基含有化合物とリン酸イ
オン、更に水分散性シリカを含有するノンクロムの防錆
処理剤を開発した。しかし、残念ながらこの系は貯蔵安
定性が不十分であり、また薄膜での耐食性にやや難点が
あった。一方、シランカップリング剤については、特開
平8-73775号公報に開示されているように2種類
のシランカップリング剤を含む酸性表面処理剤がある
が、これは耐指紋性や塗装密着性向上に利用される系で
あり、本発明のように防錆剤を塗布した後に高い耐食性
が要求されるような目的には全く耐食性が不足してい
る。また、特開平10-60315号公報には水系エマ
ルジョンと反応する特定官能基を有するシランカップリ
ング剤を含有する鋼構造物用表面処理剤が開示されてい
るが、この場合要求されている耐食性は湿潤試験のよう
に比較的マイルドな試験に対してであり、本発明のよう
に薄膜で塩水噴霧試験のような過酷な耐食性試験に耐え
るような防錆剤とは耐食性という点において比較になら
ない。以上のことから、ノンクロムでしかも薄膜で耐食
性を発現するような防錆処理剤の開発が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属、特に
亜鉛めっき鋼板用に好適であり、クロムを含まず、塗装
した金属に優れた耐食性を付与することができるととも
に、貯蔵安定性に優れた防錆コーティング剤を提供する
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、シランカップ
リング剤および/またはその加水分解縮合物を0.1〜
50g/l含有する水溶液を含んでなる防錆コーティン
グ剤に関する。更に、本発明は、シランカップリング剤
および/またはその加水分解縮合物0.1〜50g/l
に、更にリン酸イオン、亜リン酸イオンおよび次亜リン
酸イオンから選ばれる少なくとも1種のリン含有イオン
を0.1〜100g/l、および/またはチオカルボニ
ル化合物、トリアジンチオール類化合物、硫化物イオン
および過硫酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも
1種の硫黄含有化合物または硫黄含有イオンを0.1〜
100g/l含有する水溶液を含んでなる防錆コーティ
ング剤に関する。また、本発明は、樹脂水溶液または樹
脂の水性分散体1リットル中に、シランカップリング剤
および/またはその加水分解縮合物を0.1〜50g/
l含有する水溶液を含んでなる防錆コーティング剤に関
する。更にまた、本発明は、樹脂水溶液または樹脂の水
性分散体1リットル中に、シランカップリング剤および
/またはその加水分解縮合物を0.1〜50g/lと、
更に、リン酸イオン、亜リン酸イオンおよび次亜リン酸
イオンから選ばれる少なくとも1種のリン含有イオンを
0.1〜5g/lおよび/またはチオカルボニル化合物、
トリアジンチオール類化合物、硫化物イオンおよび過硫
酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の硫黄
含有化合物または硫黄含有イオンを0.1〜50g/l
含有する水溶液を含んでなる防錆コーティング剤に関す
る。
【0005】加えて、本発明は、亜鉛系被覆鋼または無
被覆鋼に上記いずれかの防錆コーティング剤をコーティ
ングする亜鉛系被覆鋼または無被覆鋼の防錆コーティン
グ方法に関する。更に、本発明は、亜鉛系被覆鋼または
無被覆鋼に上記の樹脂を含まない防錆コーティング剤を
コーティングし、乾燥した後、少なくとも樹脂水溶液ま
たは樹脂の水性分散体とシランカップリング剤を含有す
る防錆コーティング剤をコーティングする亜鉛系被覆鋼
または無被覆鋼の防錆コーティング方法に関する。
【0006】また、本発明は、亜鉛系被覆鋼または無被
覆鋼に上記いずれかの防錆コーティング剤をコーティン
グした防錆処理金属材に関する。また、本発明は、亜鉛
系被覆鋼または無被覆鋼に上記いずれかの防錆コーティ
ング方法によりコーティングした防錆処理金属材に関す
る。
【0007】本発明において、硫黄含有化合物およびリ
ン含有イオンの作用は必ずしも明らかではないが、次の
ように考えられる。硫化物イオンは亜鉛表面と反応して
硫化亜鉛を形成する。硫化亜鉛は天然に閃亜鉛鉱として
存在するように亜鉛の化合物の中でも最も安定なものの
ひとつである。したがって、亜鉛メッキ表面に硫化亜鉛
の皮膜が形成されることで耐食性、塗装密着性が向上す
ると考えられる。このとき、リン含有イオンが存在する
ことで、耐食性と塗装密着性は更に相乗的に向上する
が、その理由は明らかではない。その他の硫黄含有化合
物についても硫黄原子が亜鉛表面に吸着しやすいため硫
黄含有化合物の吸着層が形成されて耐食性と塗装密着性
が向上する。このとき、リン含有イオンが存在すること
で耐食性と塗装密着性は更に相乗的に向上する。硫黄含
有化合物、リン含有イオンともに単独では亜鉛メッキの
カソード電流のみを低下させるに過ぎないが、両者が同
時に存在するとアノードおよびカソードの両者の電流を
低下させる。これが耐食性と塗装密着性向上に寄与して
いると考えられる。
【0008】シランカップリング剤については、シラン
化合物のシラノール基と金属表面の水酸基が縮合反応し
てメタロキサン結合を形成してシラン化合物が金属表面
に強く結合する。一方、シラン化合物の有機官能基は樹
脂と反応することで樹脂と強い結合を形成する。したが
って、シラン化合物の存在により、樹脂膜は金属表面へ
強固に密着し、もって耐食性が高まる。また、シラン化
合物の金属表面への結合は、バリアー効果を発揮して、
腐食性の物質が金属表面へ到達するのを妨げているとも
考えられる。硫黄系化合物やリン系化合物が吸着してい
ないサイトにシラン化合物が吸着するか、または、シラ
ン化合物が吸着していないサイトに硫黄系化合物やリン
系化合物が吸着して、これらの相乗作用によって耐食性
が向上すると考えられる。また、シラン化合物は樹脂と
作用して、架橋剤として作用し、樹脂のバリアー効果を
高めていることとも考えられる。いずれにせよ、シラン
化合物の添加により耐食性は大幅に向上する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の防錆コーティング剤中に
は必須成分としてシラン化合物が用いられる。シラン化
合物としては、シランカップリング剤および/またはそ
の加水分解縮合物が特に好ましい。シランカップリング
剤の加水分解縮合物とはシランカップリング剤を原料と
し、加水分解重合させたシランカップリング剤のオリゴ
マーのことをいう。本発明で使用できるシランカップリ
ング剤としては特に制限はないが、好ましいものとして
は例えば以下のものを挙げることができる:ビニルメト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルエトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキ
シシリル)-1-プロパンアミン、N,N'-ビス〔3-(トリ
メトキシシリル)プロピル〕エチレンジアミン、N-(β-
アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロ
ヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、N-〔2-(ビニルベンジルアミノ)エチル〕-
3-アミノプロピルトリメトキシシラン。
【0010】特に好ましいシランカップリング剤は、ビ
ニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、3-アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリ
エトキシシリル)-1-プロパンアミン、N,N'-ビス〔3
-(トリメトキシシリル)プロピル〕エチレンジアミンで
ある。これらシランカップリング剤は1種類を単独でし
ようしてもよいし、または2種以上を併用してもよい。
シランカップリング剤および/またはその加水分解縮合
物は、防錆コーティング剤中、0.1〜50g/l、好
ましくは0.3〜20g/lの濃度で使用する。シラン
化合物の添加量が0.1g/l未満になると添加効果の
低下が認められ、耐食性向上効果が不足し、50g/l
を超えると耐食性が飽和し不経済となる。
【0011】本発明の防錆コーティング剤には、シラン
化合物に加えて、更に硫黄含有化合物、更にはリン含有
イオンを添加することにより、更に耐食性向上能力を付
与することができる。一般に防錆処理コーティング剤と
して有効であるためには、(1)腐食液の浸透を防止する
こと、(2)防錆膜の金属素地への密着性を有すること、
(3)防錆イオン等による金属表面の不働態化を図るこ
と、(4)防錆膜の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性を有す
ること等を満たす必要がある。これらのいずれかが不十
分な場合には、防錆性を発揮することができない。従来
の防錆剤のクロム化合物は、主に(3)の不働態化に優れ
ていた。ここで、不働態化とは、金属または合金が、化
学的あるいは電気化学的に活性状態となる環境中にある
にも拘らず、不活性を保持する状態になることをいう。
【0012】本発明で有用な硫黄含有化合物または硫黄
含有イオンとしては、チオカルボニル基含有化合物、ト
リアジンチオール類化合物、硫化物イオンおよび過硫酸
イオンが好ましい。
【0013】チオカルボニル基含有化合物としては、チ
オ尿素、ジメチルチオ尿素、1,3-ジエチルチオ尿素、
ジプロピルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、1,3-ジフェ
ニル-2-チオ尿素、2,2-ジトリルチオ尿素、チオアセ
トアミド、ソディウムジメチルジチオカーバメート、テ
トラメチルチウラムモノサルファイド、テトラブチルチ
ウラムジサルファイド、N-エチル-N-フェニルジチオ
カルバミン酸亜鉛、ジンクジメチルチオカーバメート、
ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン塩、ジエ
チルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミ
ン酸ナトリウム、イソプロピルキサントゲ酸亜鉛、エチ
レンチオ尿素、ジメチルキサントゲンジスルファイド、
ジチオオキサミド等のチオカルボニル基を少なくとも一
つ含有する化合物でありさえすればよい。
【0014】トリアジンチオール化合物としては、2,
4,6-トリメルカプト-S-トリアジン、2-ジブチルア
ミノ-4,6-ジメルカプト-S-トリアジン、2,4,6-ト
リメルカプト-S-トリアジン-モノNa塩、2,4,6-ト
リメルカプト-S-トリアジン-3Na塩、2-アニリノ-
4,6-ジメルカプト-S-トリアジン、2-アニリノ-4,
6-ジメルカプト-S-トリアジン-モノNa塩等を例示す
ることができる。
【0015】硫化物イオンは、水溶液中で硫化物イオン
を放出することのできる化合物を添加することによって
塗装下地処理剤中に形成することができる。このような
化合物としては、硫化ナトリウム、硫化アンモニウム、
硫化マンガン、硫化モリブデン、硫化鉄、硫化バリウム
等、水溶液中で硫化物イオンを放出する硫化物でありさ
えすればよい。
【0016】過硫酸イオンは、水溶液中で過硫酸イオン
を放出することのできる化合物を添加することによって
塗装下地処理剤中に形成することができる。このような
化合物としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸カリウム等水溶液中で過硫酸イオンを放出す
る化合物でありさえすればよい。
【0017】本発明では上記硫黄含有化合物または硫黄
含有イオンは本発明の防錆コーティング剤中に少なくと
も1種が含まれる。これらのうちトリアジンチオール
類、チオカルボニル基含有化合物が安定性の点からも特
に好ましい。上記の中で直接水に溶解しないものは、ア
ルカリ溶液中で一旦溶解させた後、防錆コーティング剤
中に配合する。硫黄含有化合物または硫黄含有イオン
は、樹脂を含まない防錆コーティング剤中では、0.1
〜100g/l、好ましくは0.3〜50g/l配合す
る。硫黄含有化合物または硫黄含有イオンの添加量が
0.1g/l未満では耐食性が不十分となり、100g
/lを超えると耐食効果が飽和し、不経済となる。樹脂
を含む防錆コーティング剤中では、硫黄含有化合物また
は硫黄含有イオンは0.1〜50g/l配合する。添加
量が0.1g/l未満では耐食性が不十分となり、50
g/lを超えると耐食効果が飽和し、不経済となる。
【0018】本発明で有用なリン含有イオンとしては、
リン酸イオン、亜リン酸イオンおよび次亜リン酸イオン
が好ましい。リン酸イオンを本発明の塗装下地処理剤中
で放出することのできる化合物としては、リン酸;リン
酸3アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム、リン酸
2水素アンモニウム等のリン酸のアンモニウム塩類;リ
ン酸3ナトリウム、リン水素2ナトリウム、リン酸2水
素ナトリウム、リン酸3カリウム等のリン酸のアルカリ
金属塩類;リン酸亜鉛、リン酸カリウム、リン酸マグネ
シウム等のリン酸のアルカリ土類金属塩類;リン酸鉄、
リン酸マンガン、リンモルブデン酸等、水溶液中でリン
酸イオンを放出する化合物でありさえすればよい。
【0019】亜リン酸塩イオンを放出することのできる
化合物としては、亜リン酸、亜リン酸アンモニウム、亜
リン酸ナトリウム、亜リン酸カリウム等、水溶液中で亜
リン酸イオンを放出することのできる化合物でありさえ
すればよい。
【0020】次亜リン酸塩イオンを放出することのでき
る化合物としては、次亜リン酸、次亜リン酸アンモニウ
ム、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等、水
溶液中で亜リン酸イオンを放出することのできる化合物
でありさえすればよい。
【0021】これらのリン含有イオンは本発明の防錆コ
ーティング剤中に1種以上含有して使用することができ
る。リン含有イオンは樹脂を含まない防錆コーティング
剤中では、0.1〜100g/l、好ましくは0.3〜5
0g/l配合する。リン含有イオンが0.1g/lより
少ない場合は・耐食性が不十分となり、100g/lよ
り多い場合は耐食性が飽和して不経済となる。樹脂を含
む防錆コーティング剤中では、0.1〜5g/l配合す
る。リン含有イオンが0.1g/lより少ない場合は・
耐食性が不十分となり、5g/lより多い場合は防錆コ
ーティング剤がゲル化して貯蔵安定性が低下したり、耐
食性が飽和して不経済となる。
【0022】本発明の防錆コーティング剤には樹脂が水
溶液またはエマルジョンやサスペンジョンのような水性
分散体として使用される。このように使用できる樹脂と
しては、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、フ
ェノール系樹脂、その他の加熱硬化型の樹脂等を例示で
き、架橋可能な樹脂であることがより好ましい。特に好
ましい樹脂はポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、および両者の混合樹脂系である。上記樹脂は2種以
上を混合して使用してもよい。防錆コーティング剤中、
樹脂は1.0〜800g/l、好ましくは50〜400
g/lの濃度で使用する。樹脂の配合量が800g/l
を越えると一般に粘度が上昇し、塗布作業が低下し、扱
い難くなり、1.0g/lより少なくなると塗布後の樹
脂皮膜厚を確保することが難しくなり、耐食性低下を招
くことになる。
【0023】また、本発明に係る表面処理剤には、更に
他の成分が配合されていてもよい。例えば、顔料、界面
活性剤、溶剤等を挙げることができる。上記顔料として
は、例えば酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸
化ジルコニウム(ZrO)、炭酸カルシウム(CaCO3)、
硫酸バリウム(BaSO4)、アルミナ(Al23)、カオリ
ンクレー、カーボンブラック、酸化鉄(Fe23、Fe3
4)等の無機顔料や、有機顔料等の各種着色顔料等を用い
ることができる。
【0024】本発明の表面処理剤には、樹脂の造膜性を
向上させ、より均一で平滑な塗膜を形成するために、溶
剤を用いてもよい。溶剤としては、塗料に一般的に用い
られるものであれば、特に限定されず、例えばアルコー
ル系、ケトン系、エステル系、エーテル系のもの等を挙
げることができる。
【0025】本発明の防錆コーティング剤を鋼板に塗布
するには、例えば次のようにして行うことができる。例
えば市販の電気亜鉛めっき鋼板EG-MO材を洗浄剤
「サーフクリーナー53S」(日本ペイント社製)を用
いて60℃で2分間スプレーして脱脂し、水洗し、80
℃で乾燥後、これに防錆コーティング剤をバーコーター
#5で塗布し、金属温度が150℃となるようにして乾
燥する。
【0026】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的且つ
詳細に説明する。実施例 1 純水に3−アミノプロピルトリメトキシシラン(「サイ
ラエースS-330」;チッソ社製)を10g/lの濃
度となるように添加し、撹拌して防錆コーティング剤を
得た。得られた防錆コーティング剤を市販の電気亜鉛め
っき鋼板(「EG-MO」;日本テストパネル社製;7
01×150×0.8)に塗布し被塗装鋼板の温度が1
50℃となるように加熱して乾燥した。電気亜鉛めっき
鋼板は、洗浄剤「サーフクリーナー53S」(日本ペイ
ント社製)により60℃で2分間スプレーしてアルカリ
脱脂し、水洗、乾燥後に上記防錆コーティング剤をバー
コーター#5で塗布した。防錆コーティング剤を塗布し
て得られた塗装下地処理鋼板の一次防錆性(耐塩水噴霧
試験性(耐SST性)および耐湿性)、上塗塗装密着性
(1次および2次)およびコーティング剤の貯蔵安定性
を下記の評価方法にしたがって評価し、その結果を表1
に記載した。
【0027】実施例 2〜11 シランカップリング剤の種類と添加量を変え、および硫
黄含有化合物(または硫黄含有イオン)およびリン含有
イオンを表1に記載したように添加した以外は実施例1
と同様にして防錆コーティング剤を調製し、実施例1と
同様に電気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」に塗布した。
コーティング剤および塗装下地処理鋼板の評価を実施例
1と同様に行って結果を表1に記載した。
【0028】比較例 1 防錆コーティング剤として、ポリオレフィン系樹脂「ハ
イテックS-7024」(東邦化学社製)100重量
部、コロイダルシリカ「スノーテックスN」(日産化学
工業社製)70重量部およびクロム酸ストロンチウム5
重量部を配合してなるクロメート含有タイプの樹脂系防
錆剤を使用した以外は実施例1と同様にして電気亜鉛め
っき鋼板「EG-MO」に塗布した。コーティング剤お
よび塗装下地処理鋼板の評価を実施例1と同様に行って
結果を表1に記載した。
【0029】比較例 2 乾燥後のクロメート付着量が50mg/m2となるよう
に、電気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」を反応型クロメ
ート処理液「サーフジンク1000」(日本ペイント社
製)に60℃で10秒間浸漬しロール絞りをした後、7
0℃で20秒間乾燥させた以外は実施例1と同様にして
電気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」に塗布した。コーテ
ィング剤および塗装下地処理鋼板の評価を実施例1と同
様に行って結果を表1に記載した。
【0030】上記実施例1〜11および比較例1〜2に
おいて、一次防錆性(耐塩水噴霧試験性(耐SST性)
および耐湿性)、上塗塗装密着性(1次および2次)お
よびコーティング剤の貯蔵安定性の評価は以下の方法お
よび評価基準に基づいて行った。
【0031】評価方法 〔1次防錆性〕 a)耐塩水噴霧性試験 5%の食塩水を35℃で被塗物の塗装面に噴霧し、12
0時間後の白錆の程度を10点満点で評価した。評価
は、平面部とエリクセン7mm押出加工部の両方につい
て行った。また評価基準は下記のものとした。 10点:異常なし 9点:10点と8点の間 8点:僅かに白錆発生 7〜6点:8点と5点の間 5点:面積の半分に白錆発生 4〜2点:5点と1点の間 1点:全面に白錆発生
【0032】b)耐湿性(耐温水試験) 40℃恒温水中に20日間浸漬後、白錆の発生の程度を
10点満点で評価した。評価基準は下記のものとした。 10点:異常なし 9点:10点と8点の間 8点:僅かに塗膜に膨れ発生 7〜6点:8点と5点の間 5点:面積の半分に膨れ発生 4〜2点:5点と1点の間 1点:全面に膨れ発生
【0033】〔上塗塗装密着性〕 a)供試体の作製 市販の電気亜鉛メッキ鋼板EG−MO材を脱脂(「サー
フクリーナー53S」を使用し、60℃で2分間スプレ
ー脱脂)、水洗、80℃で乾燥した後、これに本発明の
防錆コーティング剤を乾燥後の付着量が20g/m2
なるようにバーコーターで塗布して、材料温度150℃
で乾燥した。次に、「スーパーラック100」(日本ペ
イント社製;アクリルメラミン塗料)を乾燥膜厚20μ
mとなるようにバーコーターで塗布したの150℃で2
0分間乾燥させて上塗密着試験板を作製した。
【0034】b)1次密着試験 碁盤目1mmのカットを入れた部分をエリクセンで7m
mまで押出加工し、加工部分にテープを貼り、テープ剥
離性を同様に評価した。評価基準は下記のものとした。 10点:剥離なし 9点:塗膜残存率が90%以上。 8点: 〃 80%以上。 7点: 〃 70%以上。 6点: 〃 60%以上。 5点: 〃 50%以上。 4点: 〃 40%以上。 3点: 〃 30%以上。 2点: 〃 20%以上。 1点: 〃 10%以上。 0点: 〃 0〜10%未満。
【0035】c)2次密着試験 試験板を沸水中に30分浸漬後、1次試験と同様の試験
および評価を実施した。
【0036】〔貯蔵安定性〕防錆コーティング剤を40
℃の恒温装置に3ヶ月間貯蔵した後の、ゲル化、沈殿の
有無を観察し、次の基準にしたがって評価した。 ○:ゲル化も沈降も認められない。 ×:ゲル化または沈降が認められる。
【0037】
【表1】
【0038】以下の実施例および比較例において使用し
た樹脂は次の市販品である: ポリオレフィン系樹脂:「ハイテックS-7024」
(東邦化学(株)製)ただし、実施例7、8、9のみ「P
C2200」(昭栄化学(株)製) ポリウレタン系樹脂:「ボンタイターHUX-320」
(旭電化(株)製) アクリル系樹脂:「EM1220」(日本ペイント(株)
製) エポキシ系樹脂:「ポリゾール8500」(昭和高分子
(株)製) ポリエステル系樹脂:「ペスレジンA-124G」(高
松油脂(株)製)
【0039】実施例 12 ポリオレフィン系樹脂「ハイテックS-7024」とポ
リウレタン系樹脂「ボンタイターHUX-320」とを
重量比1:1で、合計樹脂濃度が10重量%となるよう
に純水中に混合し、更にチオ尿素を5.0g/l、リン
酸1水素アンモニウムをリン酸イオン濃度が1.25g
/lになるように溶解し、最後にビニルトリメトキシシ
ラン(「サイラエースS-210」;チッソ社製)を5
g/lの濃度となるように添加し、撹拌してpHが8.
6となるように調整して防錆コーティング剤を得た。得
られた防錆コーティング剤を市販の電気亜鉛めっき鋼板
(「EG-MO」;日本テストパネル社製;701×1
50×0.8)に塗布し被塗装鋼板の温度が150℃と
なるように加熱して乾燥した。電気亜鉛めっき鋼板は、
洗浄剤「サーフクリーナー53S」(日本ペイント社
製)により60℃で2分間スプレーしてアルカリ脱脂
し、水洗、乾燥後に上記防錆コーティング剤をバーコー
ター#3で乾燥膜厚が0.5μmとなるように塗布し
た。防錆コーティング剤を塗布して得られた塗装下地処
理鋼板の一次防錆性(耐塩水噴霧試験性(耐SST性)
および耐湿性)、この下地処理鋼板に上塗塗装した塗装
鋼板の上塗塗装密着性(1次および2次)およびコーテ
ィング剤の貯蔵安定性を次の点を除いて実施例1〜11
で採用したと同じ評価方法にしたがって評価し、その結
果を表2に記載した。 塩水噴霧試験時間:240時間とする、 上塗塗装:バーコーター#3を用いて乾燥膜厚が0.5
μmとなるようにする。
【0040】実施例 13〜24 樹脂の種類、および硫黄含有化合物(または硫黄含有イ
オン)、リン含有イオンおよびシランカップリング剤の
種類と添加量を表2に記載したように変えた以外は実施
例12と同様にして防錆コーティング剤を調製し、実施
例12と同様に電気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」に塗
布した。防錆コーティング剤を塗布して得られた塗装下
地処理鋼板の一次防錆性(耐塩水噴霧試験性(耐SST
性)および耐湿性)、この下地処理鋼板に上塗塗装した
塗装鋼板の上塗塗装密着性(1次および2次)およびコ
ーティング剤の貯蔵安定性を実施例12で採用したと同
じ評価方法にしたがって評価し、その結果を表2に記載
した。
【0041】比較例 3 防錆コーティング剤を、樹脂としてポリオレフィン系樹
脂「ハイテックS-7024」(東邦化学社製)を用
い、リン酸1水素2アンモニウムの添加量を8.0g/
lとし、更にシランカップリング剤の代わりにコロイダ
ルシリカ「スノーテックスN」(日産化学工業社製)を
231グラム添加した以外は実施例15と同様にして電
気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」に塗布した。防錆コー
ティング剤を塗布して得られた塗装下地処理鋼板の一次
防錆性(耐塩水噴霧試験性(耐SST性)および耐湿
性)、この下地処理鋼板に上塗塗装した塗装鋼板の上塗
塗装密着性(1次および2次)およびコーティング剤の
貯蔵安定性を実施例12で採用したと同じ評価方法にし
たがって評価し、その結果を表2に記載した。
【0042】比較例 4 防錆コーティング剤として、ポリオレフィン系樹脂「ハ
イテックS-7024」(東邦化学社製)100重量
部、コロイダルシリカ「スノーテックスN」(日産化学
工業社製)70重量部およびクロム酸ストロンチウム5
重量部を配合してなるクロメート含有タイプの樹脂系防
錆剤を使用した以外は実施例1と同様にして電気亜鉛め
っき鋼板「EG-MO」に塗布した。防錆コーティング
剤を塗布して得られた塗装下地処理鋼板の一次防錆性
(耐塩水噴霧試験性(耐SST性)および耐湿性)、こ
の下地処理鋼板に上塗塗装した塗装鋼板の上塗塗装密着
性(1次および2次)およびコーティング剤の貯蔵安定
性を実施例12で採用したと同じ評価方法にしたがって
評価し、その結果を表2に記載した。
【0043】比較例 5 乾燥後のクロメート付着量が50mg/m2となるよう
に、電気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」を反応型クロメ
ート処理液「サーフジンク1000」(日本ペイント社
製)に60℃で10秒間浸漬しロール絞りをした後、7
0℃で20秒間乾燥させた以外は実施例12と同様にし
て電気亜鉛めっき鋼板「EG-MO」に塗布した。防錆
コーティング剤を塗布して得られた塗装下地処理鋼板の
一次防錆性(耐塩水噴霧試験性(耐SST性)および耐
湿性)、この下地処理鋼板に上塗塗装した塗装鋼板の上
塗塗装密着性(1次および2次)およびコーティング剤
の貯蔵安定性を実施例12で採用したと同じ評価方法に
したがって評価し、その結果を表2に記載した。
【0044】
【表2】
【0045】実施例 25〜31 シランカップリング剤、リン含有イオンおよび硫黄含有
化合物を表3に記載した配合量で含有する防錆コーティ
ング剤を調製した。このコーティング剤を、洗浄剤「サ
ーフクリーナー53S」(日本ペイント社製)により6
0℃で2分間スプレーしてアルカリ脱脂し、水洗、80
度で乾燥した市販の電気亜鉛めっき鋼板(「EG-M
O」;日本テストパネル社製;701×150×0.
8)に、乾燥後の付着量が100〜200mg/m2
なるように上記防錆コーティング剤をバーコーター#5
で塗布し、被塗装鋼板の温度が150℃となるように加
熱して乾燥した。次にこの上に表3に記載の樹脂を20
重量%含有する水溶液または水性分散体をバーコーター
#3で乾燥膜厚が1μmとなるように塗布し、被塗装鋼
板の温度が150℃となるように加熱して乾燥した。上
記のように防錆処理した塗装下地処理鋼板の一次防錆性
(耐塩水噴霧試験性(耐SST性)および耐湿性)およ
び上塗塗装密着性(1次および2次)を実施例12と同
じ評価方法にしたがって評価し、その結果を表3に記載
した。
【0046】
【表3】
【0047】実施例 32〜38 シランカップリング剤、リン含有イオンおよび硫黄含有
化合物を表4に記載した配合量で含有する防錆コーティ
ング剤を調製した。また表4に記載の樹脂の水溶液また
は水性分散体(樹脂濃度10重量%)にシランカップリ
ング剤、リン含有イオンおよび硫黄含有化合物を表4に
記載した配合量で添加して樹脂含有コーティング剤を調
製した。まず、洗浄剤「サーフクリーナー53S」(日
本ペイント社製)により60℃で2分間スプレーしてア
ルカリ脱脂し、水洗、80度で乾燥した市販の電気亜鉛
めっき鋼板(「EG-MO」;日本テストパネル社製;
701×150×0.8)に、乾燥後の付着量が100
〜200mg/m2となるように上記防錆コーティング
剤をバーコーター#5で塗布し、被塗装鋼板の温度が1
50℃となるように加熱して乾燥した。次にこの上に上
記の樹脂含有コーティング剤をバーコーター#3で乾燥
膜厚が1μmとなるように塗布し、被塗装鋼板の温度が
150℃となるように加熱して乾燥した。上記のように
防錆処理した塗装下地処理鋼板の一次防錆性(耐塩水噴
霧試験性(耐SST性)および耐湿性)および上塗塗装
密着性(1次および2次)を、塩水噴霧試験時間を48
0時間に変えた以外は実施例12と同じ評価方法にした
がって評価し、その結果を表5に記載した。
【0048】
【表4】
【0049】
【表5】
【0050】比較例 6、7 比較例4および5で使用した処理剤を用いて、比較例4
および5と同様にして塗装下地処理した鋼板およびこの
上に上塗塗装した塗装鋼板について、実施例32〜38
と同様に1次防錆性および上塗塗装密着性を評価した。
結果を実施例32〜38とともに表5に示した。
【0051】
【発明の効果】本発明のノンクロムタイプの防錆コーテ
ィング剤を塗布することにより、亜鉛めっき鋼板に従来
のクロメート含有防錆処理剤より優れた耐食性を付与す
ることができる。また本発明の防錆コーティング剤は貯
蔵安定性にも優れることが確認された。
【手続補正書】
【提出日】平成11年12月15日(1999.12.
15)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0050
【補正方法】変更
【補正内容】
【0050】比較例 6、7 比較例4および5で使用した処理剤を用いて、比較例4
および5と同様にして塗装下地処理した鋼板およびこの
上に上塗塗装した塗装鋼板について、実施例25〜31
と同様に1次防錆性および上塗塗装密着性を評価した。
結果を実施例25〜31とともに表3に示した。比較例 8、9 比較例4および5で使用した処理剤を用いて、比較例4
および5と同様にして塗装下地処理した鋼板およびこの
上に上塗塗装した塗装鋼板について、実施例32〜38
と同様に1次防錆性および上塗塗装密着性を評価した。
結果を実施例32〜38とともに表5に示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J038 DL031 GA13 GA14 JC32 MA08 MA09 NA03 PA07 PC02 4K062 AA01 BA08 BB12 BB18 BB21 BB30 BC06 BC11 CA05 FA12 FA16 GA01

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シランカップリング剤および/またはそ
    の加水分解縮合物を0.1〜50g/l含有する水溶液
    を含んでなる防錆コーティング剤。
  2. 【請求項2】 シランカップリング剤および/またはそ
    の加水分解縮合物を0.1〜50g/l、およびリン酸
    イオン、亜リン酸イオンおよび次亜リン酸イオンから選
    ばれる少なくとも1種のリン含有イオンを0.1〜10
    0g/l含有する水溶液を含んでなる防錆コーティング
    剤。
  3. 【請求項3】 シランカップリング剤および/またはそ
    の加水分解縮合物を0.1〜50g/l、およびチオカ
    ルボニル化合物、トリアジンチオール類化合物、硫化物
    イオンおよび過硫酸イオンからなる群から選ばれる少な
    くとも1種の硫黄含有化合物または硫黄含有イオンを
    0.1〜100g/l含有する水溶液を含んでなる防錆
    コーティング剤。
  4. 【請求項4】 シランカップリング剤および/またはそ
    の加水分解縮合物を0.1〜50g/l、リン酸イオ
    ン、亜リン酸イオンおよび次亜リン酸イオンから選ばれ
    る少なくとも1種のリン含有イオンを0.1〜100g
    /l、およびチオカルボニル化合物、トリアジンチオー
    ル類化合物、硫化物イオンおよび過硫酸イオンからなる
    群から選ばれる少なくとも1種の硫黄含有化合物または
    硫黄含有イオンを0.1〜100g/l含有する水溶液
    を含んでなる防錆コーティング剤。
  5. 【請求項5】 シランカップリング剤がビニルメトキシ
    シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルエトキシシ
    ラン、ビニルトリエトキシシラン、3-アミノプロピル
    トリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメ
    トキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキ
    シシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラ
    ン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシ
    シリル)-1-プロパンアミン、N,N'-ビス〔3-(トリメ
    トキシシリル)プロピル〕エチレンジアミン、N-(β-ア
    ミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラ
    ン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメト
    キシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、
    γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキ
    シプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロ
    ピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメ
    チルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキ
    シル)エチルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプ
    ロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピ
    ルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメ
    トキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシ
    ラン、N-〔2-(ビニルベンジルアミノ)エチル〕-3-ア
    ミノプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれ
    る1種または2種以上の混合物である請求項1〜4のい
    ずれかに記載の防錆コーティング剤。
  6. 【請求項6】 シランカップリング剤がビニルメトキシ
    シラン、ビニルエトキシシラン、3-アミノプロピルト
    リエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメト
    キシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシ
    シラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
    N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリ
    ル)-1-プロパンアミン、N,N'-ビス〔3-(トリメトキ
    シシリル)プロピル〕エチレンジアミンから選ばれる1
    種または2種以上の混合物である請求項1〜4のいずれ
    かに記載の防錆コーティング剤。
  7. 【請求項7】 樹脂水溶液または樹脂の水性分散体1リ
    ットル中に、シランカップリング剤および/またはその
    加水分解縮合物を0.1〜50g/l含有する水溶液を
    含んでなる防錆コーティング剤。
  8. 【請求項8】 樹脂水溶液または樹脂の水性分散体1リ
    ットル中に、シランカップリング剤および/またはその
    加水分解縮合物を0.1〜50g/l、およびリン酸イ
    オン、亜リン酸イオンおよび次亜リン酸イオンから選ば
    れる少なくとも1種のリン含有イオンを0.1〜5g/
    l含有する水溶液を含んでなる防錆コーティング剤。
  9. 【請求項9】 樹脂水溶液または樹脂の水性分散体1リ
    ットル中に、シランカップリング剤および/またはその
    加水分解縮合物を0.1〜50g/l、およびチオカル
    ボニル化合物、トリアジンチオール類化合物、硫化物イ
    オンおよび過硫酸イオンからなる群から選ばれる少なく
    とも1種の硫黄含有化合物または硫黄含有イオンを0.
    1〜50g/l含有する水溶液を含んでなる防錆コーテ
    ィング剤。
  10. 【請求項10】 樹脂水溶液または樹脂の水性分散体1
    リットル中に、シランカップリング剤および/またはそ
    の加水分解縮合物を0.1〜50g/l、リン酸イオ
    ン、亜リン酸イオンおよび次亜リン酸イオンから選ばれ
    る少なくとも1種のリン含有イオンを0.1〜5g/
    l、およびチオカルボニル化合物、トリアジンチオール
    類化合物、硫化物イオンおよび過硫酸イオンからなる群
    から選ばれる少なくとも1種の硫黄含有化合物または硫
    黄含有イオンを0.1〜50g/l含有する水溶液を含
    んでなる防錆コーティング剤。
  11. 【請求項11】 シランカップリング剤がビニルメトキ
    シシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルエトキシ
    シラン、ビニルトリエトキシシラン、3-アミノプロピ
    ルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリ
    メトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメト
    キシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラ
    ン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシ
    シリル)-1-プロパンアミン、N,N'-ビス〔3-(トリメ
    トキシシリル)プロピル〕エチレンジアミン、N-(β-ア
    ミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラ
    ン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメト
    キシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、
    γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキ
    シプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロ
    ピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメ
    チルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキ
    シル)エチルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプ
    ロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピ
    ルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメ
    トキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシ
    ラン、N-〔2-(ビニルベンジルアミノ)エチル〕-3-ア
    ミノプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれ
    る1種または2種以上の混合物である請求項7〜10の
    いずれかに記載の防錆コーティング剤。
  12. 【請求項12】 シランカップリング剤がビニルメトキ
    シシラン、ビニルエトキシシラン、3-アミノプロピル
    トリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメ
    トキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキ
    シシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラ
    ン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシ
    シリル)-1-プロパンアミン、N,N'-ビス〔3-(トリメ
    トキシシリル)プロピル〕エチレンジアミンから選ばれ
    る1種または2種以上の混合物である請求項7〜10の
    いずれかに記載の防錆コーティング剤。
  13. 【請求項13】 亜鉛被覆鋼または無被覆鋼に請求項1
    〜12のいずれかに記載の防錆コーティング剤をコーテ
    ィングする亜鉛被覆鋼または無被覆鋼の防錆処理方法。
  14. 【請求項14】 亜鉛被覆鋼または無被覆鋼の表面を請
    求項1〜6のいずれかに記載の防錆コーティング剤をコ
    ーティングし、乾燥した後、樹脂水溶液または樹脂の水
    性分散体をコーティングする亜鉛被覆鋼または無被覆鋼
    の防錆処理方法。
  15. 【請求項15】 亜鉛被覆鋼または無被覆鋼の表面を請
    求項1〜6のいずれかに記載の防錆コーティング剤をコ
    ーティングし、乾燥した後、請求項7〜12のいずれか
    に記載の防錆コーティング剤をコーティングする亜鉛被
    覆鋼または無被覆鋼の防錆処理方法。
  16. 【請求項16】 亜鉛被覆鋼または無被覆鋼に請求項1
    〜12のいずれかに記載の防錆コーティング剤をコーテ
    ィングした防錆処理金属。
  17. 【請求項17】 亜鉛被覆鋼または無被覆鋼を請求項1
    3〜15のいずれかに記載の方法により防錆処理した防
    錆処理金属。
JP32804098A 1998-11-18 1998-11-18 亜鉛被覆鋼および無被覆鋼の防錆コーティング剤 Expired - Lifetime JP4165943B2 (ja)

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