JP2000218230A - Surface treatment of galvanized steel sheet - Google Patents

Surface treatment of galvanized steel sheet

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JP2000218230A
JP2000218230A JP11021258A JP2125899A JP2000218230A JP 2000218230 A JP2000218230 A JP 2000218230A JP 11021258 A JP11021258 A JP 11021258A JP 2125899 A JP2125899 A JP 2125899A JP 2000218230 A JP2000218230 A JP 2000218230A
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Japan
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weight
steel sheet
fine particles
group
acid
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JP11021258A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyokazu Ishizuka
清和 石塚
Kimitaka Hayashi
公隆 林
Ikuo Kikuchi
郁夫 菊池
Nobuo Nakagawa
信夫 中川
Yoshihiro Maeyama
吉寛 前山
Hiroshi Serizawa
芹沢  洋
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Nippon Carbide Industries Co Inc
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Carbide Industries Co Inc
Nippon Steel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a galvanized steel sheet excellent in adhesion by treating the surface of a galvanized steel sheet with an aqueous solution prepared by using an acrylic copolymer obtained by polymerizing acrylic monomers containing a prescribed functional group in the presence of a reactive emulsifier and colloidal silica as principal components. SOLUTION: A galvanized steel sheet is treated with an aqueous solution containing (A) 10-99 wt.% fine particles of an acrylic copolymer obtained by emulsion-polymerizing acrylic monomers containing a radical polymerizable unsaturated group in the presence of a reactive emulsifier, (B) 0-50 wt.% fine particles of a urethane resin, (C) 0-40 wt.% fine particles of an olefin copolymer and (D) 1-40 wt.% fine particles of colloidal silica. The treated steel sheet is dried to form 0.3-2 g/m3 coating film and the objective galvanized steel sheet excellent in corrosion resistance and adhesion of coating materials is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主に家電用に用い
られる表面処理鋼板であって、その鋼板上に有害な6価
のクロムをいっさい含まず、また製造工程においても6
価クロムの排出がいっさいなく、かつ従来の6価のクロ
ムを含むクロメート処理鋼板と同等の耐食性、塗料密着
性を有する亜鉛メッキ鋼板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-treated steel sheet mainly used for home appliances, which does not contain any harmful hexavalent chromium on the steel sheet and which is used in a manufacturing process.
The present invention relates to a galvanized steel sheet which has no emission of chromium (VI) and has the same corrosion resistance and paint adhesion as a conventional chromate-treated steel sheet containing hexavalent chromium.

【0002】[0002]

【従来の技術】家電、建材、自動車用の鋼板には耐食性
の観点から亜鉛系のメッキ鋼板が広く用いられている。
しかし、亜鉛のみでは耐食性上十分ではなく、白錆の発
生によって外観が悪化するため、また、塗装下地として
用いた場合、塗料との密着性が確保できないため、クロ
メート処理やリン酸亜鉛処理が通常行われる。クロメー
ト処理の場合、白錆の抑制機能は大きいが、塗料との密
着性が、必ずしも十分ではない。それに加えて、有害な
6価のクロムを多量に含むという問題もある。一方リン
酸亜鉛処理の場合、塗料との密着性は比較的良好である
が、裸で用いられた場合の白錆抑制機能は極めて弱く、
そのため、通常クロメート処理同様の有害な6価クロム
を含む処理液でシーリング処理を施している。亜鉛系メ
ッキ上に第1層としてクロメート層を形成し、更にその
上層に有機被覆を施した鋼板も既知である。この場合、
6価クロムの溶出はないものの、クロメート処理を施し
ているため、含有量はゼロではなく、更に製造工程にお
いては、6価のクロム排出が避けられないため、環境上
好ましくないことに変わりはない。これら問題の解決の
ため、クロメート層を廃して亜鉛系メッキ上に直接有機
被覆層を設けることが提案されている。例えば特開昭53
-92846では、有機樹脂とシランカップリング剤とシリカ
の有機無機複合皮膜の形成が提案されている。また特開
平6-316685では、メタクリル酸メチル、スチレン、およ
び架橋性のモノマーとの共重合体の微粒子で、亜鉛系メ
ッキ上に直接皮膜を形成する事が提案されている。ま
た、特開平9-221595では、カルボジイミド結合含有樹脂
による亜鉛系メッキ上の処理が提案されている。以上の
例はいずれも、膜厚を厚くすることによって、比較的良
好な耐食性を確保することは出来るが、クロメート処理
並みの耐食性を得ようとすると、膜厚が極めて厚くな
り、不経済であるとともに溶接、加工等の問題も発生す
る。更に、塗装下地として用いられたとき、上塗り塗装
との間の密着性については良好であるが、亜鉛と皮膜と
の間に密着を仲介するクロメート層やリン酸亜鉛層が存
在しないため、この間の密着性が極めて悪く、特に耐水
密着性は全く確保できないという問題がある。特開平5-
200357においては、亜鉛系メッキ上にエポキシ系シラン
カップリング剤を含む2液反応型エポキシ樹脂よりなる
樹脂塗膜を形成する方法が開示されているが、この場合
も亜鉛系メッキと樹脂塗膜間の耐水環境での密着性は十
分でなく、耐食性を確保するため80μ程度の厚膜を必要
としている。このような厚膜では溶接性、加工性上問題
があり、汎用的な家電用の鋼板としては不適である。亜
鉛の場合には、金属表面の水や酸素との親和力が、鉄等
の金属の場合に比較して大きいため、樹脂を亜鉛表面に
直に密着させようとしても、例えば耐水環境において
は、水の解離吸着結合が亜鉛と樹脂の間の結合を置き換
えてしまいやすいため、密着性が確保しにくいものと考
えられる。この問題点の改善のため、例えば特開昭58-9
8248では、亜鉛系メッキ層の上にリチウムシリケート層
を形成し、さらにその上層に有機無機複合皮膜を形成す
る方法が開示されている。この場合でも性能上必ずしも
十分でなく、また2層の処理となるため、コスト上、工
程上不利である。
2. Description of the Related Art Zinc-based plated steel sheets are widely used as steel sheets for home appliances, building materials and automobiles from the viewpoint of corrosion resistance.
However, zinc alone is not sufficient in terms of corrosion resistance and the appearance deteriorates due to the generation of white rust.In addition, when used as a coating base, adhesion to paint cannot be ensured, so chromate treatment and zinc phosphate treatment are usually used. Done. In the case of the chromate treatment, the function of suppressing white rust is great, but the adhesion to the paint is not always sufficient. In addition, there is a problem that a large amount of harmful hexavalent chromium is contained. On the other hand, in the case of zinc phosphate treatment, the adhesion with the paint is relatively good, but the white rust suppression function when used naked is extremely weak,
Therefore, the sealing treatment is performed with a treatment liquid containing harmful hexavalent chromium as in the case of the normal chromate treatment. A steel sheet in which a chromate layer is formed as a first layer on a zinc-based plating, and an organic coating is further provided on the chromate layer is also known. in this case,
Although there is no elution of hexavalent chromium, the content is not zero due to the chromate treatment. Further, in the manufacturing process, hexavalent chromium is inevitably discharged, so it is still environmentally unfavorable. . In order to solve these problems, it has been proposed to dispose the chromate layer and provide an organic coating layer directly on the zinc-based plating. For example, JP
-92846 proposes formation of an organic-inorganic composite film of an organic resin, a silane coupling agent and silica. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-316685 proposes that fine particles of a copolymer of methyl methacrylate, styrene, and a crosslinkable monomer be used to form a film directly on zinc-based plating. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-221595 proposes a treatment on zinc-based plating with a carbodiimide bond-containing resin. In each of the above examples, a relatively good corrosion resistance can be ensured by increasing the film thickness.However, when trying to obtain the same corrosion resistance as that of the chromate treatment, the film thickness becomes extremely thick, which is uneconomical. At the same time, problems such as welding and processing also occur. Furthermore, when used as a coating base, the adhesion between the top coat and the top coat is good, but there is no chromate layer or zinc phosphate layer that mediates the adhesion between the zinc and the film, There is a problem that the adhesion is extremely poor, and in particular, the water resistance cannot be secured at all. JP 5-
200357 discloses a method of forming a resin coating film of a two-component reaction type epoxy resin containing an epoxy silane coupling agent on a zinc plating, but also in this case, a method of forming a resin coating between the zinc plating and the resin coating film is disclosed. Does not have sufficient adhesion in a water-resistant environment, and requires a thick film of about 80μ to ensure corrosion resistance. Such a thick film has problems in weldability and workability, and is not suitable as a general-purpose steel sheet for home appliances. In the case of zinc, the affinity of the metal surface with water or oxygen is greater than that of a metal such as iron, so even if the resin is directly adhered to the zinc surface, for example, in a water-resistant environment, water It is considered that the dissociative adsorption bond easily replaces the bond between zinc and the resin, so that it is difficult to secure adhesion. To improve this problem, see, for example,
No. 8248 discloses a method of forming a lithium silicate layer on a zinc-based plating layer, and further forming an organic-inorganic composite film on the lithium silicate layer. Even in this case, the performance is not always sufficient, and the processing is performed in two layers, which is disadvantageous in cost and process.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記欠点
を解決し、クロメート処理なしの1層の処理により、耐
食性(耐白錆性)、密着性に優れた亜鉛系メッキ鋼板を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a zinc-based plated steel sheet which is excellent in corrosion resistance (white rust resistance) and adhesion by one layer treatment without chromate treatment. With the goal.

【0004】本発明者等は上記問題点を解決すべく検討
を重ねた結果、所定の官能基を含有するアクリル単量体
を反応性乳化剤の存在下で重合したアクリル系共重合体
およびコロイダルシリカを主成分として調整した水溶液
で、亜鉛系メッキ鋼板の表面を処理すれば、Znと皮膜の
界面に耐水性で安定な結合ができ、前記問題点を解決で
きることを見いだし、本発明に至った。
The inventors of the present invention have conducted various studies to solve the above problems, and as a result, have found that an acrylic copolymer obtained by polymerizing an acrylic monomer having a predetermined functional group in the presence of a reactive emulsifier and colloidal silica It has been found that if the surface of a zinc-based plated steel sheet is treated with an aqueous solution adjusted to contain Zn as a main component, a water-resistant and stable bond can be formed at the interface between Zn and the film, and the above-mentioned problems can be solved.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、 (1)下記(A)〜(D)、[ただし、(A)〜(D)の合計を100重量
%とする] (A)下記単量体(a)〜(e)を分子内にラジカル重合性不飽
和基を有する反応性乳化剤の存在下で乳化重合して得ら
れるアクリル系共重合体微粒子(有効成分)10〜99重量
%、(a)下記一般式(1)で示される(メタ)アクリル
酸エステル単量体30〜98.4重量%、(b)分子内にカルボ
キシル基を有するα、β-エチレン性不飽和単量体0.5〜
10重量%、(c)分子内にグリシジル基を有するα、β-エ
チレン性不飽和単量体1〜20重量%、(d)分子内にアルコキシ
シラン基を有するα、β-エチレン性不飽和単量体0.1〜
10重量%、(e)上記(a)〜(d)と共重合可能な(a)〜(d)以
外の単量体0〜30重量%、[ただし、(a)〜(e)の合計を1
00重量%とする]
The gist of the present invention is as follows: (1) The following (A) to (D), wherein the total of (A) to (D) is 100% by weight. 10 to 99% by weight of acrylic copolymer fine particles (active ingredient) obtained by emulsion polymerization of monomers (a) to (e) in the presence of a reactive emulsifier having a radically polymerizable unsaturated group in the molecule (A) 30 to 98.4% by weight of a (meth) acrylic acid ester monomer represented by the following general formula (1), and (b) 0.5 of an α, β-ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group in the molecule. ~
10% by weight, (c) 1 to 20% by weight of α, β-ethylenically unsaturated monomer having a glycidyl group in the molecule, (d) α, β-ethylenically unsaturated monomer having an alkoxysilane group in the molecule Monomer 0.1 ~
10% by weight, (e) 0 to 30% by weight of monomers other than (a) to (d) copolymerizable with (a) to (d) above, provided that the total of (a) to (e) 1
00% by weight]

【0006】[0006]

【化2】 Embedded image

【0007】〔式中、R1は水素又はメチル基、R2は炭
素数1〜12の直鎖もしくは分岐アルキル基を表わす〕 (B)ウレタン系樹脂微粒子(有効成分)0〜50重量%、
(C)オレフィン系共重合体微粒子(有効成分)0〜40重量
%、(D)コロイダルシリカ微粒子(有効成分)1〜40重量
%、を必須成分として含有してなる水溶液で亜鉛系メッ
キ鋼板を処理し、水洗することなく乾燥して0.3〜2g/m2
の皮膜を形成させることを特長とする亜鉛系メッキ鋼板
の表面処理方法。 (2)コロイダル微粒子がアニオン性またはノニオン性を
有する平均粒子径が150nm未満であることを特徴とする
前項に記載の亜鉛系メッキ鋼板の表面処理方法。 (3)前項のいずれかにおいて、更にワックス成分の微粒
子を1〜10重量%含む水溶液で処理することを特長とす
る亜鉛系メッキ鋼板の表面処理方法。 (4)前項のいずれかにおいて、水溶液の固形分濃度を5〜
25重量%とし、10℃/sec以上の昇温速度により、到達板
温度80〜200℃になるように乾燥することを特長とする
亜鉛系メッキ鋼板の表面処理方法。である。
Wherein R 1 is hydrogen or a methyl group, and R 2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. (B) Urethane resin fine particles (active ingredient): 0 to 50% by weight;
Zinc-based coated steel sheet is prepared with an aqueous solution containing (C) olefin copolymer fine particles (active ingredient) 0 to 40% by weight and (D) colloidal silica fine particles (active ingredient) 1 to 40% by weight as essential components. treatment, and dried without washing 0.3 to 2 g / m 2
Surface treatment method for galvanized steel sheet characterized by forming a film of. (2) The surface treatment method for a galvanized steel sheet according to the preceding paragraph, wherein the average particle diameter of the colloidal fine particles having anionic or nonionic properties is less than 150 nm. (3) The method for treating a surface of a galvanized steel sheet according to any one of the preceding items, further comprising treating with an aqueous solution containing 1 to 10% by weight of fine particles of a wax component. (4) In any one of the preceding items, the solid content concentration of the aqueous solution is 5 to
A surface treatment method for a zinc-based plated steel sheet, characterized in that the sheet is dried at a temperature rise rate of 10 ° C./sec or more to reach a plate temperature of 80 to 200 ° C. at 25% by weight. It is.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0009】本発明で言う亜鉛系メッキ鋼板とは、純Z
nメッキ鋼板、あるいは、ZnとFe,Ni,Co,C
r,等との2元以上合金メッキ鋼板、あるいは、これら
に更に各種有機、無機物を分散させた分散メッキ鋼板等
を指す。またその、メッキ方法は、電気メッキ、溶融浴
浸漬、蒸着等いずれでも利用できる。
In the present invention, a zinc-coated steel sheet refers to pure Z
n-plated steel plate, or Zn and Fe, Ni, Co, C
r, etc., or an alloy-plated steel sheet, or a dispersion-plated steel sheet in which various organic and inorganic substances are further dispersed. As the plating method, any of electroplating, immersion in a molten bath, vapor deposition and the like can be used.

【0010】以上の亜鉛系メッキ鋼板を処理する水溶液
に用いられるアクリル系共重合体微粒子は前記一般式
(1)で示される(メタ)アクリル酸エステル単量体
(a)、分子内にカルボキシル基を有するα、β-エチレン
性不飽和単量体(b)、分子内にグリシジル基を有する
α、β-エチレン性不飽和単量体(c)、分子内にアルコキシシ
ラン基を有するα、β-エチレン性不飽和単量体(d)、上
記(a)〜(d)と共重合可能な(a)〜(d)以外の単量体(e)を
分子内にラジカル重合性不飽和基を有する反応性乳化剤
の存在下で乳化重合して得られる。上記(メタ)アクリル
酸エステル単量体(a)としては、例えば、メチルアクリ
レート、エチルアクリレート、n-ブチルアクリレート、
i-ブチルアクリレート、n-オクチルアクリレート、i-オ
クチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、
n-ノニルアクリレート、i-ノニルアクリレート、n-デシ
ルアクリレート、n-ドデシルアクリレート等のアクリル
酸の炭素数1〜12の直鎖もしくは分枝アルキルエステ
ル;例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ート、n-ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタ
クリレート、n-ドデシルメタクリレート等のメタクリル
酸の炭素数1〜12の直鎖もしくは分枝アルキルエステ
ル;を挙げることができる。
The acrylic copolymer fine particles used in the aqueous solution for treating the zinc-based plated steel sheet are a (meth) acrylate monomer represented by the general formula (1).
(a), α, β-ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group in the molecule (b), α, β-ethylenically unsaturated monomer having a glycidyl group in the molecule (c), intramolecular Α, β-ethylenically unsaturated monomer (d) having an alkoxysilane group to the above (a) to (d) copolymerizable with (a) to (d) other monomers (e) It is obtained by emulsion polymerization in the presence of a reactive emulsifier having a radically polymerizable unsaturated group in the molecule. As the (meth) acrylate monomer (a), for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate,
i-butyl acrylate, n-octyl acrylate, i-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate,
C1-C12 linear or branched alkyl esters of acrylic acid such as n-nonyl acrylate, i-nonyl acrylate, n-decyl acrylate and n-dodecyl acrylate; for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate Linear or branched alkyl esters of methacrylic acid having 1 to 12 carbon atoms, such as, 2-ethylhexyl methacrylate and n-dodecyl methacrylate;

【0011】上記(メタ)アクリル酸エステル単量体(a)
の使用量は、単量体(a)〜(e)の合計100重量%中、30〜9
8.4重量%、好ましくは50〜96重量%、特に好ましくは6
5〜92重量%であるのがよい。単量体(a)の使用量が該下
限量未満と少な過ぎては、得られる被覆用組成物を亜鉛
系メッキ鋼板(以下、基材という)の下塗り用として用
いるとき、塗り重ねられる上塗り塗料との密着性が低下
することがあるので好ましくない。一方、該上限量を超
えて多過ぎては、得られる被覆用組成物を鋼板等の金属
基材の塗装用に用いたとき、基材密着性が悪くなり耐白
錆性が低下するので好ましくない。
The above (meth) acrylate monomer (a)
Is used in an amount of 30 to 9 in a total of 100% by weight of the monomers (a) to (e).
8.4% by weight, preferably 50-96% by weight, particularly preferably 6%
It is preferably from 5 to 92% by weight. When the amount of the monomer (a) used is too small as less than the lower limit, when the obtained coating composition is used for undercoating of a zinc-based plated steel sheet (hereinafter, referred to as a base material), a topcoat paint to be applied repeatedly. This is not preferred because the adhesion to the resin may decrease. On the other hand, if the amount exceeds the upper limit and is too large, when the obtained coating composition is used for coating a metal substrate such as a steel sheet, the substrate adhesion deteriorates and the white rust resistance is reduced, which is preferable. Absent.

【0012】前記分子内にカルボキシル基を有するα,
β-エチレン性不飽和単量体(b)としては、分子内に1つ
又は2つ以上のカルボン酸を含むものであり、例えば、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン
酸、桂皮酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、ω-カルボキ
シ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、コハ
ク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、マレイ
ン酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フマル
酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フタル酸
モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,2-ジカル
ボキシシクロヘキサンモノヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート等が好適に使用できる。
Α, having a carboxyl group in the molecule
The β-ethylenically unsaturated monomer (b) includes one or more carboxylic acids in the molecule, for example,
Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid, cinnamic acid, (meth) acrylic acid dimer, ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate, succinic mono Hydroxyethyl (meth) acrylate, monohydroxyethyl (meth) acrylate maleate, monohydroxyethyl (meth) acrylate fumarate, monohydroxyethyl (meth) acrylate phthalate, 1,2-dicarboxycyclohexane monohydroxyethyl (meth) Acrylate and the like can be suitably used.

【0013】このような単量体(b)の使用量は、単量体
(a)〜(e)の合計100重量%中、0.5〜10重量%、好ましく
は1〜7重量%である。該単量体(b)使用量が該下限値
未満と少な過ぎては、得られる被覆用組成物塗膜の基材
への密着性が低下する傾向があるので好ましくない。一
方、該上限値を超えて多過ぎては該塗膜の耐アルカリ、
耐白錆性等の性能が低下しがちとなり好ましくない。
The amount of the monomer (b) used is
It is 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 7% by weight, in the total of 100% by weight of (a) to (e). If the amount of the monomer (b) is too small, less than the lower limit, the adhesion of the obtained coating composition coating film to the substrate tends to decrease, such being undesirable. On the other hand, if the amount exceeds the upper limit, the alkali resistance of the coating film,
Performance such as white rust resistance tends to decrease, which is not preferable.

【0014】前記の分子内にグリシジル基を有するα,
β-エチレン性不飽和単量体(c)としては、例えば、グリ
シジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシ
ルメチル(メタ)アクレート、グリシジルビニルエーテ
ル、3,4-エポキシシクロヘキシルビニルエーテル、グリ
シジル(メタ)アリルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキ
シル(メタ)アリルエーテルなどが挙げられる。
The above α, having a glycidyl group in the molecule,
As the β-ethylenically unsaturated monomer (c), for example, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl ether, 3,4-epoxycyclohexyl vinyl ether, glycidyl (meth) Allyl ether, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) allyl ether and the like can be mentioned.

【0015】上記単量体(c)の使用量は、単量体(a)〜
(e)の合計100重量%中、1〜20重量%、好ましくは1〜
15重量%、さらに好ましくは2〜12重量%である。該使
用量が該下限値未満と少な過ぎては、得られる被覆用組
成物塗膜の基材に対する密着性付与効果が不十分とな
り、また耐白錆性も不足するため好ましくない。一方、
該上限値を超えて多過ぎては、得られる水性被覆用組成
物の造膜性が低下する傾向にあり好ましくない。
The amount of the monomer (c) used is from the monomers (a) to
(e) 1 to 20% by weight, preferably 1 to 100% by weight in total
It is 15% by weight, more preferably 2 to 12% by weight. If the amount is too small, less than the lower limit, the effect of imparting adhesion to the substrate of the coating composition obtained is insufficient, and the white rust resistance is also insufficient. on the other hand,
If the amount exceeds the upper limit and is too large, the film forming property of the obtained aqueous coating composition tends to decrease, which is not preferable.

【0016】前記の分子内にアルコキシシラン基有する
α,β−エチレン性不飽和単量体(d)としては、加水
分解型のものが好適であり、例えば、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2
ーメトキシーエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシ
シラン、3ーメタクリロオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリクロロシラン、3ーメタクリロオキシ
プロピルトリス(メトオキシーエトオキシ)シラン等があ
げられる。これらの中でも3ーメタクリロオキシプロピ
ルトリメトキシシランが特に好適に使用できる。
The α, β-ethylenically unsaturated monomer (d) having an alkoxysilane group in the molecule is preferably a hydrolyzable monomer such as vinyltrimethoxysilane or vinyltriethoxysilane. , Vinyl tris (2
-Methoxy-ethoxy) silane, vinyltriacetoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, 3-methacryloxypropyltris (methoxy-ethoxy) silane and the like. Among them, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane can be particularly preferably used.

【0017】これら単量体(d)は、単量体(a)〜(e)の合
計100重量%に対し、0.1〜10重量%の範囲で使用できる
が、得られる水性被覆用組成物塗膜の基材への密着性付
与効果と、耐アルカリ性等の他の塗膜性能への悪影響と
のバランスを勘案するとき、0.5〜10重量%の範囲内で
用いるのが好ましい。
These monomers (d) can be used in the range of 0.1 to 10% by weight based on 100% by weight of the total of the monomers (a) to (e). When considering the balance between the effect of imparting adhesion of the film to the substrate and the adverse effect on other coating properties such as alkali resistance, the amount is preferably used in the range of 0.5 to 10% by weight.

【0018】前記の単量体(e)、すなわち前記(a)〜(d)
と共重合可能な該(a)〜(d)以外の単量体としては、例え
ば、スチレン、αーメチルスチレン、tーブチルスチレ
ン、pークロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニ
ルトルエン等の芳香族モノビニル単量体;例えば、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル
単量体;例えば、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、「バーサチック酸ビニル」等を挙げることが
できる。これら単量体(e)は、通常、得られる水性被覆
用組成物塗膜の耐水性、耐アルカリ性、耐溶剤性等の向
上を目的に使用するものであり、その共重合量は、単量
体(a)〜(e)の合計100重量%に対して、一般に0〜30重
量%の範囲であるのがよい。
The above monomer (e), that is, the above (a) to (d)
Examples of the monomers other than (a) to (d) copolymerizable with, for example, styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, p-chlorostyrene, chloromethylstyrene, aromatic monovinyl monomers such as vinyltoluene; Vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; examples thereof include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, and “vinyl versatate”. These monomers (e) are usually used for the purpose of improving the water resistance, alkali resistance, solvent resistance, etc. of the obtained aqueous coating composition coating film, and the copolymerization amount is a single amount. In general, the amount is preferably in the range of 0 to 30% by weight based on 100% by weight of the total of the bodies (a) to (e).

【0019】本発明に用いるアクリル系共重合体水性分
散液は、以上述べた単量体(a)〜(e)を加えたものを、分
子内にラジカル重合性不飽和基を有する反応性乳化剤の
存在下で乳化重合して得られるものである。
The aqueous acrylic copolymer dispersion used in the present invention is prepared by adding the above-mentioned monomers (a) to (e) to a reactive emulsifier having a radical polymerizable unsaturated group in the molecule. Is obtained by emulsion polymerization in the presence of

【0020】本発明で用いられる前記反応性乳化剤とし
ては、アニオン性及びノニオン性の何れの乳化剤でも特
に限定されず、例えば、(メタ)アリル基、(メタ)アクリ
ル基、スチリル基などのラジカル重合性不飽和基を有す
る乳化剤が単独で又は2種以上組合わせて使用できる。
The reactive emulsifier used in the present invention is not particularly limited, either anionic or nonionic emulsifiers. For example, radical emulsifiers such as (meth) allyl group, (meth) acryl group and styryl group are used. Emulsifiers having an unsaturated group can be used alone or in combination of two or more.

【0021】このようなアニオン性反応性乳化剤として
は、例えば、下記一般式(2)、(3)、(4)及び(5)で示
される反応性乳化剤を挙げることができる。
Examples of such anionic reactive emulsifiers include reactive emulsifiers represented by the following general formulas (2), (3), (4) and (5).

【0022】[0022]

【化3】 Embedded image

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】[0024]

【化5】 Embedded image

【0025】[0025]

【化6】 Embedded image

【0026】〔式中、R1は水素又はメチル基、R3及び
5は炭素数6〜18のアルキル基、アルケニル基、ア
リール基又はアラルキル基、R4は水素又はメチル基、
EOは−CH2CH2O−、X1は単結合又はメチレン
基、Mはアルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニ
ウムを表わし、m及びnは1〜50の自然数、qは0又
は1である〕
Wherein R 1 is hydrogen or methyl, R 3 and R 5 are alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl having 6 to 18 carbon atoms, R 4 is hydrogen or methyl,
EO is -CH 2 CH 2 O-, X 1 is a single bond or a methylene group, M represents an alkali metal, ammonium or organic ammonium, m and n are natural numbers of 1 to 50, q is 0 or 1]

【0027】上記一般式(2)で示されるアニオン性反応
性乳化剤の具体例としては、例えば、「アデカリアソー
プSE-10N」、「アデカリアソープSE-20N」、「アデカリ
アソープSE-30N」〔以上、旭電化工業(株)製〕を;上記
一般式(3)で示されるアニオン性反応性乳化剤の具体例
としては、例えば、「アクアロンHS-05」、「アクアロ
ンHS-10」、「アクアロンHS-20」、「アクアロンHS-3
0」〔以上、第一工業製薬(株)製〕を;上記一般式(4)
のアニオン性反応性乳化剤の具体例としては、例えば、
「ラテムルS-120」、「ラテムルS-120A」、「ラテムルS
-180」、「ラテムルS-180A」〔以上、花王(株)製〕、
「エレミノールJS-2」〔三洋化成工業(株)製〕等を;上
記一般式(5)のアニオン性反応性乳化剤の具体例として
は、例えば、「アントックスMS-60」〔日本乳化剤
(株)製〕等を;それぞれ挙げることができる。
Specific examples of the anionic reactive emulsifier represented by the above general formula (2) include, for example, "Adecaria Soap SE-10N", "Adecaria Soap SE-20N", and "Adecaria Soap SE-30N". [As above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.]; specific examples of the anionic reactive emulsifier represented by the general formula (3) include, for example, "Aqualon HS-05", "Aqualon HS-10", Aqualon HS-20, Aqualon HS-3
0 "(above, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.);
Specific examples of the anionic reactive emulsifier of, for example,
`` Latemur S-120 '', `` Latemur S-120A '', `` Latemur S
-180 '', `` Latemul S-180A '' (all manufactured by Kao Corporation),
Specific examples of the anionic reactive emulsifier of the general formula (5) include “Entox MS-60” [Nippon Emulsifier Co., Ltd.] )) And the like;

【0028】また、その他のアニオン性反応性乳化剤と
しては、例えば「ラテムルASK」〔花王(株)製〕等のア
ルキルアルケニルコハク酸エステル塩系反応性乳化剤;
例えば「エレミノールRS-30」〔三洋化成工業(株)製〕
等のポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート硫酸エス
テル塩系反応性乳化剤;例えば「RA-1120」、「RA-261
4」〔以上、日本乳化剤(株)製〕等のポリオキシアルキ
レンアルキルエーテル脂肪酸不飽和ジカルボン酸エステ
ル塩系反応性乳化剤;例えば「アントックスMS-2N」
〔日本乳化剤(株)製〕等の(メタ)アクリル酸スルホアル
キルエステル塩系反応性乳化剤;フタル酸ジヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリレート硫酸エステル塩系反応性乳
化剤;例えば「H-3330PL」〔第一工業製薬(株)製〕等の
モノもしくはジ(グリセロール-1-アルキルフェニル-3-
アリル-2-ポリオキシアルキレンエーテル)リン酸エステ
ル塩系反応性乳化剤;などを挙げることができる。
Other anionic reactive emulsifiers include, for example, alkyl alkenyl succinate-based reactive emulsifiers such as "Latemul ASK" (manufactured by Kao Corporation);
For example, "Eleminor RS-30" (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
Polyoxyalkylene (meth) acrylate sulfate ester-based reactive emulsifiers such as "RA-1120" and "RA-261"
Polyoxalkylene alkyl ether fatty acid unsaturated dicarboxylic acid ester-based reactive emulsifiers such as 4 "[all manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.]; for example," Antox MS-2N "
(Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and the like (meth) acrylic acid sulfoalkyl ester salt-based reactive emulsifier; dihydroxyalkyl (meth) acrylate sulfate ester-based reactive emulsifier; for example, "H-3330PL" [Daiichi Kogyo Mono or di (glycerol-1-alkylphenyl-3-)
(Allyl-2-polyoxyalkylene ether) phosphate ester-based reactive emulsifier;

【0029】本発明で用いることのできるノニオン性反
応性乳化剤としては、例えば、下記一般式(6)及び(7)
で示される反応性乳化剤を挙げることができる。
Examples of the nonionic reactive emulsifier that can be used in the present invention include the following general formulas (6) and (7):
And a reactive emulsifier represented by the following formula:

【0030】[0030]

【化7】 Embedded image

【0031】[0031]

【化8】 Embedded image

【0032】〔式中、R1は水素又はメチル基、R3は炭
素数6〜18のアルキル基、アルケニル基、アリール基
又はアラルキル基、R4は水素又はメチル基、EOは−
CH2CH2O−、X1は単結合又はメチレン基、mは1
〜50の自然数である〕
Wherein R 1 is hydrogen or methyl, R 3 is alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl having 6 to 18 carbon atoms, R 4 is hydrogen or methyl, and EO is —
CH 2 CH 2 O—, X 1 is a single bond or a methylene group, m is 1
Is a natural number of ~ 50)

【0033】上記一般式(6)で示されるノニオン性反応
性乳化剤の具体例としては、例えば「アデカリアソープ
NE-10」、「アデカリアソープNE-20」、「アデカリアソ
ープNE-30」〔以上、旭電化工業(株)製〕等を;上記一
般式(7)で示されるノニオン性反応性乳化剤の具体例と
しては、例えば「アクアロンRN-10」、「アクアロンRN-
20」、「アクアロンRN-30」、「アクアロンRN-50」〔以
上、第一工業製薬(株)製〕等を;それぞれ挙げることが
できる。
Specific examples of the nonionic reactive emulsifier represented by the general formula (6) include, for example, "Adecaria soap".
NE-10 "," Adecaria soap NE-20 "," Adecaria soap NE-30 "(all manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and the like; a nonionic reactive emulsifier represented by the above general formula (7) Specific examples of "Aqualon RN-10", "Aquaron RN-
20 "," AQUALON RN-30 "," AQUALON RN-50 "(both manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and the like.

【0034】またその他のノニオン性反応性乳化剤とし
ては、例えば「RMA-564」、「RMA-568」〔以上、日本乳
化剤(株)製〕等のポリオキシアルキレンアルキルフェニ
ルエーテル(メタ)アクリレート系反応性乳化剤;例えば
「RMA-114」〔日本乳化剤(株)製〕等のポリオキシアル
キレンアルキルフェニルエーテル(メタ)アクリレート系
反応性乳化剤;などを挙げることができる。これらの反
応性乳化剤のうち、本発明に用いるアクリル系共重合体
水性分散液として好適な粒子径の小さいものが得られや
すいなどの理由から、アニオン性の反応性乳化剤を必須
成分として用いるのが望ましく、本発明に用いられる前
記単量体(a)〜(e)との共重合性に優れ、多量に使用し
ても未反応で残存することが少なく、得られる水性被覆
用組成物塗膜の耐腐食性等の性能を阻害することが少な
いなどの理由から前記一般式(2)で示されるグリセロー
ル-1-アリル-3-アルキルフェニル-2-ポリオキシエチレ
ン硫酸エステル塩系アニオン性反応性乳化剤、又は、前
記一般式(3)で示されるポリオキシエチレンアルキルア
ルケニルフェニルエーテル硫酸エステル塩系アニオン性
反応性乳化剤を用いるのが特に好ましい。
Other nonionic reactive emulsifiers include, for example, polyoxyalkylene alkyl phenyl ether (meth) acrylates such as "RMA-564" and "RMA-568" (both manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.). And a polyoxyalkylene alkylphenyl ether (meth) acrylate-based reactive emulsifier such as "RMA-114" (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.). Of these reactive emulsifiers, it is preferable to use an anionic reactive emulsifier as an essential component because, for example, a small particle size suitable as an acrylic copolymer aqueous dispersion used in the present invention is easily obtained. Desirably, the monomer (a) used in the present invention is excellent in copolymerizability with (e), less likely to remain unreacted even when used in large amounts, the resulting aqueous coating composition coating film The glycerol-1-allyl-3-alkylphenyl-2-polyoxyethylene sulfate-based anionic reactivity represented by the above general formula (2) because it does not hinder the performance such as corrosion resistance of glycerol It is particularly preferable to use an emulsifier or a polyoxyethylene alkyl alkenyl phenyl ether sulfate ester type anionic reactive emulsifier represented by the general formula (3).

【0035】これらの反応性乳化剤の使用量は、本発明
におけるアクリル系共重合体を構成する前記の必須単量
体(a)〜(e)の合計100重量部当り、一般に0.1〜30重量
部、好ましくは2〜25重量部、特に好ましくは3〜20重
量部の範囲で用いるのがよい。
The amount of the reactive emulsifier to be used is generally 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the essential monomers (a) to (e) constituting the acrylic copolymer in the present invention. It is preferably used in the range of 2 to 25 parts by weight, particularly preferably 3 to 20 parts by weight.

【0036】本発明に用いるアクリル系共重合体水性分
散液の乳化重合に際しては、得られる共重合体水性分散
液及び水性被覆用組成物の性能に悪影響を及ぼさない範
囲において、以上述べた反応性乳化剤とともに必要に応
じて、通常のアニオン性及び/又はノニオン性乳化剤を
併用することができる。
In the emulsion polymerization of the acrylic copolymer aqueous dispersion used in the present invention, the above-mentioned reactivity may be selected so long as it does not adversely affect the performance of the resulting copolymer aqueous dispersion and aqueous coating composition. If necessary, a usual anionic and / or nonionic emulsifier can be used together with the emulsifier.

【0037】更に乳化重合に際しては、通常、例えば、
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ムなどの過硫酸塩類;t-ブチルヒドロパーオキシド、ク
メンヒドロパーオキシド、p-メンタンヒドロパーオキシ
ドなどの有機過酸化物類;過酸化水素;などの重合開始
剤が使用される。これらの重合開始剤は一種もしくは複
数種併用のいずれの態様でも利用できる。これらの重合
開始剤は、前記単量体(a)〜(e)の合計100重量部に対し
て、0.1〜1重量部程度の量を用いるのが好ましい。
In the emulsion polymerization, usually, for example,
Initiation of polymerization of persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate; organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide and p-menthane hydroperoxide; hydrogen peroxide; Agent is used. These polymerization initiators can be used in either one kind or a combination of plural kinds. These polymerization initiators are preferably used in an amount of about 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the total of the monomers (a) to (e).

【0038】また乳化重合に際して、所望により、重合
開始剤とともに還元剤を併用することができる。このよ
うな還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、酒石
酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシ
ラート金属塩等の還元性有機化合物;チオ硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜
硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物;を例示できる。
これら還元剤は、前記単量体(a)〜(e)の合計100重量部
に対して、0.1〜1重量部程度の量を用いるのが好まし
い。
In the emulsion polymerization, a reducing agent can be used together with the polymerization initiator, if desired. Examples of such a reducing agent include reducing organic compounds such as ascorbic acid, tartaric acid, citric acid, glucose, and formaldehyde sulfoxylate metal salt; sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, sodium metabisulfite, and the like. And a reducing inorganic compound.
These reducing agents are preferably used in an amount of about 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the total of the monomers (a) to (e).

【0039】更にまた、乳化重合に際しては連鎖移動剤
を使用することができる。このような連鎖移動剤として
は、例えば、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメル
カプタン、n-ブチルメルカプタン、2-エチルヘキシルチ
オグリコレート、2-メルカプトエタノール、トリクロロ
ブロモメタン等を挙げることができる。これら連鎖移動
剤は、前記単量体(a)〜(e)の合計100重量部に対して0
〜1重量部程度の量を用いるのが好ましい。
Furthermore, a chain transfer agent can be used in the emulsion polymerization. Examples of such a chain transfer agent include n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-butyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, 2-mercaptoethanol, and trichlorobromomethane. These chain transfer agents are used in an amount of 0 to 100 parts by weight in total of the monomers (a) to (e).
It is preferred to use an amount of about 1 part by weight.

【0040】本発明に用いるアクリル系共重合体の乳化
共重合において好適に採用される共重合温度は、約40〜
100℃、特には約60〜90℃である。
The copolymerization temperature preferably employed in the emulsion copolymerization of the acrylic copolymer used in the present invention is from about 40 to
100 ° C., especially about 60-90 ° C.

【0041】かくして得られたアクリル系共重合体水性
分散液の水性媒体中に分散する共重合体微粒子の平均粒
子径は、一般に100nm以下、特には10〜80nmであること
が好ましい。
The average particle size of the copolymer fine particles dispersed in the aqueous medium of the thus-obtained acrylic copolymer aqueous dispersion is generally 100 nm or less, particularly preferably 10 to 80 nm.

【0042】前記のようにして得ることのできる本発明
に用いられるアクリル系共重合体水性分散液は、必要に
応じてアンモニア水、アミン等によってpH調節してもよ
い。
The pH of the aqueous dispersion of an acrylic copolymer used in the present invention, which can be obtained as described above, may be adjusted with ammonia water, an amine or the like, if necessary.

【0043】本発明の処理液は、上記のアクリル系共重
合体の微粒子とともに、コロイダルシリカ微粒子を必須
成分として含むものである。コロイダルシリカの量とし
ては、1〜40重量%であることが必要であり、下限未
満では、メッキ面との密着性が不足するとともに耐白錆
性に劣り、上限を超えると皮膜の造膜性が悪化するとと
もに、皮膜が脆くなるので加工部の耐白錆性が悪化す
る。コロイダルシリカの種類としては、耐白錆性をより
向上させる観点から、アニオン性またはノニオン性を有
しかつ平均粒子径が150nm未満のものが好ましい。この
ようなコロイダルシリカを使用することによって、形成
される皮膜は一層緻密になり、耐白錆性を向上させるこ
とができる。
The treatment liquid of the present invention contains colloidal silica fine particles as an essential component together with the above-mentioned acrylic copolymer fine particles. The amount of colloidal silica needs to be 1 to 40% by weight. If the amount is less than the lower limit, the adhesion to the plating surface is insufficient and the white rust resistance is poor. And the film becomes brittle, so that the white rust resistance of the processed portion is deteriorated. As the type of colloidal silica, those having anionic or nonionic properties and having an average particle diameter of less than 150 nm are preferable from the viewpoint of further improving white rust resistance. By using such colloidal silica, the formed film becomes more dense and the white rust resistance can be improved.

【0044】本発明に用いる水性被覆用組成物は、上記
のアクリル系共重合体の微粒子とコロイダルシリカ微粒
子とともに、ウレタン系樹脂微粒子およびオレフィン系
共重合体微粒子を含有させることが好ましい。該水性被
覆用組成物にこれらを含有させることにより、該組成物
を金属下塗り用として用いるとき、金属下地への密着性
が顕著に改善され、得られる被覆金属板の成形加工時の
被膜の下地追従性が向上するので、特に成形加工部分の
耐腐食性が向上し、また上塗り塗膜との密着性も改善さ
れる。
The aqueous coating composition used in the present invention preferably contains urethane-based resin fine particles and olefin-based copolymer fine particles in addition to the above-mentioned acrylic copolymer fine particles and colloidal silica fine particles. By including these in the aqueous coating composition, when the composition is used as a metal undercoat, the adhesion to the metal base is significantly improved, and the base of the coating at the time of forming the resulting coated metal plate is obtained. Since the followability is improved, especially the corrosion resistance of the molded portion is improved, and the adhesion to the top coat is also improved.

【0045】このようなウレタン系樹脂は、通常の手法
に従い、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物
とを反応して得られる、末端にイソシアネート基を有す
るウレタンプレポリマーに、鎖延長剤を反応させること
により調製することができる。
Such a urethane-based resin is prepared by reacting a chain extender with a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal obtained by reacting a polyisocyanate compound with a polyol compound according to a usual method. can do.

【0046】上記のポリイソシアネート化合物として
は、例えば、1,3-または1,4-フェニレンジイソシアネー
ト、2,4-または2,6-トリレンジイソシアネート、1,5-ナ
フチレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジ
イソシアネート、3,3'-ジメチルジフェニルメタン-4,4'
-ジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート
等の芳香族ポリイソシアネート化合物;例えば、1,4-テ
トラメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジ
イソシアネート、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、1,8-オクタメチレンジイソシアネ
ート、1,10-デカメチレンジイソシアネート等の脂肪族
ポリイソシアネート化合物;例えば、1,3-または1,4-シ
クロヘキシレンジイソシアネート、1-メチルシクロヘキ
サン-1,3-または1,4-ジイソシアネート、4,4'-ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、1,3-イソシアノメチルシクロヘキサン等の脂
環族ポリイソシアネート化合物;などを例示できる。
Examples of the above polyisocyanate compound include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, and 4,4 ′ -Diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4 '
Aromatic polyisocyanate compounds such as -diisocyanate and 1,3-xylylene diisocyanate; for example, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexamethylene Aliphatic polyisocyanate compounds such as diisocyanate, 1,8-octamethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate; for example, 1,3- or 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 1-methylcyclohexane-1,3- or Alicyclic polyisocyanate compounds such as 1,4-diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and 1,3-isocyanomethylcyclohexane;

【0047】前記のポリイソシアネート化合物と反応せ
しめられるポリオール化合物としては、ポリエステルポ
リオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリエステル
エーテルポリオール類及びポリカーボネートポリオール
類などがある。
Examples of the polyol compound which can be reacted with the above-mentioned polyisocyanate compound include polyester polyols, polyether polyols, polyester ether polyols, and polycarbonate polyols.

【0048】ポリエステルポリオール類としては、例え
ば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-
ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、グリセロー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
ソルビタン、ソルビトール等の多価アルコールと、例え
ば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、
フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グ
ルタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピ
ロメリット酸、トリメリット酸、ドデカンジカルボン酸
等の多価カルボン酸との縮合物及びラクトン重合物など
を例示することができる。
Examples of the polyester polyols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-
Butanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol,
Sorbitan, polyhydric alcohols such as sorbitol, and, for example, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid,
Condensates with polycarboxylic acids such as fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, dodecanedicarboxylic acid, and lactone polymers Can be exemplified.

【0049】前記ポリエーテルポリオール類としては、
例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレン
プロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール
を挙げることができ、ポリエステルエーテルポリオール
類としては、上記ポリエステルポリオールにエチレンオ
キシド等のアルキレンオキシドを付加させたもの、ポリ
エーテルポリオールと上記ポリカルボン酸とを縮合させ
た末端に水酸基を有するものなどを挙げることができ
る。
The polyether polyols include:
Examples thereof include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and polyethylene propylene glycol. Examples of the polyester ether polyols include those obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide to the polyester polyol, Examples thereof include those having a hydroxyl group at a terminal obtained by condensing an ether polyol and the above-mentioned polycarboxylic acid.

【0050】また前記ポリカーボネートポリオール類と
しては、ポリ-1,6-ヘキサンカーボネートジオール等の
直鎖脂肪族カーボネート骨格の量末端に水酸基を有する
ものが挙げられる。これらポリオール化合物のうち好適
なものとしては、ポリテトラメチレングリコール、ポリ
-1,6-ヘキサンカーボネートジオール等が挙げられる。
Examples of the polycarbonate polyols include those having a hydroxyl group at the terminal of a linear aliphatic carbonate skeleton such as poly-1,6-hexane carbonate diol. Preferred among these polyol compounds are polytetramethylene glycol and polytetramethylene glycol.
-1,6-hexane carbonate diol and the like.

【0051】前記鎖延長剤としては、イソシアネート基
と反応性のある活性水素原子を含有する官能基を少なく
とも2個有する化合物を使用することができ、その代表
的な例としては、例えば、水、多価アルコール類、第1
級もしくは第2級の多価アミン類、ヒドラジン及びその
誘導体などが使用できる。
As the chain extender, a compound having at least two functional groups containing an active hydrogen atom reactive with an isocyanate group can be used. Typical examples thereof include water, Polyhydric alcohols, primary
Grade or secondary polyamines, hydrazine and derivatives thereof can be used.

【0052】上記多価アルコール類としては、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、1,2-もし
くは1,3-プロピレングリコール、1,2-、1,3-もしくは1,
4-ブチレングリコール、2,2-ジメチル-1,3-プロピレン
グリコール、1,6-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル
-1,3-ペンタンジオール等の脂肪族ジオール;例えば、
2,2,4,4-テトラメチルシクロブタンジオール、1,3-シク
ロペンタンジオール、メチレンビス(4-ヘキサノール)等
の脂環族ジオール;例えば、1,4-フェニレンビス(2-ヒ
ドロキシエチルエーテル)、1,2-プロピレングリコール
ビス(2-ヒドロキシフェニルエーテル)等の芳香族ジオー
ル;などを挙げることができる。
Examples of the polyhydric alcohols include, for example,
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,2- or 1,3-propylene glycol, 1,2-, 1,3- or 1,
4-butylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propylene glycol, 1,6-hexanediol, 2,2,4-trimethyl
Aliphatic diols such as -1,3-pentanediol;
2,2,4,4-tetramethylcyclobutanediol, 1,3-cyclopentanediol, alicyclic diols such as methylenebis (4-hexanol); for example, 1,4-phenylenebis (2-hydroxyethylether), Aromatic diols such as 1,2-propylene glycol bis (2-hydroxyphenyl ether); and the like.

【0053】多価アミン類としては、例えば、エチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン
などを例示でき、ヒドラジンの誘導体としては、例え
ば、ジメチルヒドラジン、1,6-ヘキサメチレンビスヒド
ラジンなどの置換ヒドラジン;例えば、ジカルボン酸、
ジスルホン酸、ラクトンまたは多価アルコールとヒドラ
ジンとの反応生成物;などを挙げることができる。
Examples of polyvalent amines include ethylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine and the like. Examples of hydrazine derivatives include dimethylhydrazine and 1,6-hexamethylenebishydrazine. Substituted hydrazines; for example, dicarboxylic acids,
Reaction products of disulfonic acid, lactone or polyhydric alcohol with hydrazine; and the like.

【0054】前記鎖延長剤としては、これらの他に、特
にウレタンプレポリマーやウレタン系樹脂のエマルジョ
ン化に際して、これらにイオン性を付与するために用い
られるものが挙げられ、その具体例としては、例えば、
2,2-ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロールプロピオン
酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロール吉草酸等
のジヒドロキシカルボン酸;例えば、2,5-ジアミノ安息
香酸、α,ε-カプロン酸(リジン)、2-アミノ-5-グアニ
ジノ吉草酸(アルギニン)等のジアミノカルボン酸;例
えば、メチルジエタノールアミンなどのアルキルジアル
カノールアミン;等を挙げることができる。
Examples of the chain extender include, in addition to the above, those used for imparting ionicity to urethane prepolymers and urethane-based resins when they are emulsified, and specific examples thereof include: For example,
Dihydroxycarboxylic acids such as 2,2-dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, and 2,2-dimethylolvaleric acid; for example, 2,5-diaminobenzoic acid, α, ε- Diaminocarboxylic acids such as caproic acid (lysine) and 2-amino-5-guanidinovaleric acid (arginine); and alkyldialkanolamines such as methyldiethanolamine.

【0055】前記の末端にイソシアネート基を有するウ
レタンプレポリマーの製造は、一般に、前記ポリイソシ
アネート化合物とポリオール化合物とを、イソシアネー
ト基が水酸基より多くなるようにして、窒素雰囲気下、
有機溶媒中で攪拌しながら約25〜110℃の温度で、必要
に応じて反応触媒の存在下に反応させるのがよい。
In the production of the urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal, the polyisocyanate compound and the polyol compound are generally prepared by mixing the polyisocyanate compound and the polyol compound in a nitrogen atmosphere so that the isocyanate group is larger than the hydroxyl group.
The reaction is preferably carried out at a temperature of about 25 to 110 ° C. with stirring in an organic solvent, optionally in the presence of a reaction catalyst.

【0056】ここで使用しうる有機溶媒としては、例え
ば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;例え
ば、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;
例えば、酢酸エチル等のエステル類;例えば、ヘプタ
ン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;例えば、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素類;
等を挙げることができる。
Examples of the organic solvent usable here include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as dioxane and tetrahydrofuran;
For example, esters such as ethyl acetate; aliphatic hydrocarbons such as heptane and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane;
And the like.

【0057】また有用な反応触媒としては、例えば、ト
リエチルアミン等の第3級アミン;例えば、塩化第1錫
等の無機塩類;例えば、ジ-n-ブチル錫ジラウレート等
の有機金属化合物;などが挙げられる。
Useful reaction catalysts include, for example, tertiary amines such as triethylamine; inorganic salts such as stannous chloride; organometallic compounds such as di-n-butyltin dilaurate; Can be

【0058】このようにして調製されたウレタンプレポ
リマーを、それ自体公知の方法に従って鎖延長剤と反応
させることによりウレタン系樹脂を得ることができる。
The urethane prepolymer thus prepared is reacted with a chain extender according to a method known per se to obtain a urethane resin.

【0059】また前記のウレタン系樹脂エマルジョン
は、前述したウレタンプレポリマーと鎖延長剤を以下に
述べるごとき方法によって反応させることにより製造す
ることができる。
The urethane resin emulsion can be produced by reacting the urethane prepolymer with a chain extender according to the method described below.

【0060】カチオン性エマルジョンの製造法として
は、(1) 末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマーを、鎖延長剤として3級アミノ基を有するジオ
ールを用いてポリマー化したのち4級化剤もしくは酸に
よりカチオン化するか、または、鎖延長剤として4級ア
ミノ基を有するジオールを反応させてカチオン化する方
法、(2) 末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマーを、鎖延長剤としてポリアルキレンポリアミン
を用いてポリマー化した後、エピハロヒドリンと酸を反
応させてカチオン化する方法、などを挙げることがで
き、また、アニオン性エマルジョンの製造法としては、
例えば、(3) 末端にイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーを、鎖延長剤としてジヒドロキシカルボン
酸またはジアミノカルボン酸を用いてポリマー化した
後、アルカリ性化合物により中和してアニオン化する方
法、(4) 疎水性ポリオールと芳香族ポリイソシアネート
から得た末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマーを、スルホン化し第3級アミンで中和してアニ
オン化する方法、等を挙げることができ、更に、ノニオ
ン性エマルジョンの製造法としては、(5) 末端にイソシ
アネート基を有するウレタンプレポリマーを、乳化剤を
用いて必要に応じてジアミン等を含む水溶液中に分散
し、水またはジアミンで鎖延長する方法、(6) 末端にイ
ソシアネート基を有するウレタンプレポリマーに、長鎖
アルコールのアルキレンオキシド縮合物(ノニオン界面
活性剤の一種)と水酸基等の親水基を有するアミンとを
反応させる方法、(7) 末端にイソシアネート基を有する
ウレタンプレポリマーに前記鎖延長剤を反応させてウレ
タン系樹脂とし、乳化剤を用いて機械的に水中に分散さ
せる方法、等を挙げることができる。
The method for producing the cationic emulsion includes the steps of (1) polymerizing a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal with a diol having a tertiary amino group as a chain extender, and then quaternizing agent or acid. A cationization by reacting a diol having a quaternary amino group as a chain extender, or (2) a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal, and a polyalkylene polyamine as a chain extender. And then cationizing by reacting epihalohydrin with an acid, and the like. Examples of the method for producing an anionic emulsion include:
For example, (3) a method in which a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal is polymerized using a dihydroxycarboxylic acid or a diaminocarboxylic acid as a chain extender, and then neutralized with an alkaline compound to form an anion, (4) A method in which a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal obtained from a hydrophobic polyol and an aromatic polyisocyanate is sulfonated, neutralized with a tertiary amine and anionized, and the like. (5) a method of dispersing a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal in an aqueous solution containing a diamine or the like as necessary using an emulsifier, and extending the chain with water or a diamine; A long-chain alcohol alkylene oxide is added to a urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal. A method of reacting a side condensate (a type of nonionic surfactant) with an amine having a hydrophilic group such as a hydroxyl group, (7) a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and reacting the chain extender with a urethane resin And mechanically dispersing in water using an emulsifier.

【0061】本発明に使用しうるウレタン系樹脂エマル
ジョンとしては、これらの他に、ウレタンプレポリマー
中に、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリレートなどの
水酸基含有ビニル系単量体を導入し、該ウレタンプレポ
リマーと前記(メタ)アクリル系単量体とを乳化共重合し
たもの;前記末端にイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーのイソシアネート基の1部を各種のブロッ
ク剤でブロックするか、該ウレタンプレポリマーまたは
ウレタン系樹脂にイソシアネート基の1部をブロック化
したウレタンプレポリマーを反応させるかして、分子中
にブロック化イソシアネートを含有する該ウレタンプレ
ポリマーまたはウレタン系樹脂とし、これを前記同様の
方法で乳化したもの;なども例示できる。
As the urethane resin emulsion usable in the present invention, in addition to these, a hydroxyl group-containing vinyl monomer such as 2-hydroxyethyl acrylate is introduced into a urethane prepolymer. Emulsion copolymerization of a polymer and the (meth) acrylic monomer; a part of the isocyanate group of the urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal is blocked with various blocking agents, or the urethane prepolymer or The urethane resin is reacted with a urethane prepolymer in which a part of isocyanate groups are blocked to obtain a urethane prepolymer or a urethane resin containing a blocked isocyanate in the molecule, which is emulsified in the same manner as described above. And the like.

【0062】以上述べた本発明に用いることのできるウ
レタン系樹脂エマルジョンとしては、例えば、「アデカ
ボンタイター HUX-240」、「アデカボンタイター HUX-2
32」、「アデカボンタイター HUX-320」、「アデカボン
タイター HUX-260」〔以上、旭電化工業(株)製〕、「ス
ーパーフレックス 100」、「スーパーフレックス 10
7」、「スーパーフレックス 110」、「スーパーフレッ
クス 126」、「スーパーフレックス 150」、「スーパー
フレックス 160」、「スーパーフレックス 190」、「ス
ーパーフレックス 200」、「スーパーフレックス 41
0」、「スーパーフレックス 460」〔以上、第一工業製
薬(株)製〕、「ユーコート UWS-145」、「ユーコート U
X-4300」、「ユーコート UX-4230」、「パーマリン UA-
150」、「パーマリン UA-200」、「パーマリン UA-30
0」、「パーマリン UA-310」〔以上、三洋化成工業(株)
製〕、「タケラック XW-77-X25」、「タケラック XW-75
-X09」、「タケラック XW-74-X13」〔以上、武田薬品工
業(株)製〕、「Resamine D-6190」、「Resamine D-620
0」〔以上、大日精化工業(株)製〕等の商品名で市販さ
れているものを挙げることができる。
Examples of the urethane resin emulsion which can be used in the present invention described above include “Adekabon titer HUX-240” and “Adekabon titer HUX-2”.
32, Adekabon titer HUX-320, Adekabon titer HUX-260 (all manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Superflex 100, Superflex 10
7, Superflex 110, Superflex 126, Superflex 150, Superflex 160, Superflex 190, Superflex 200, Superflex 41
0 "," Superflex 460 "(above, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)," Ucoat UWS-145 "," Ucoat U
X-4300, U-coat UX-4230, Permarine UA-
150, Permarine UA-200, Permarine UA-30
0 '', `` Permarin UA-310 '' (Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
Made), "Takeracks XW-77-X25", "Takeracks XW-75"
-X09 '', `` Takerac XW-74-X13 '' (all manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.), `` Resamine D-6190 '', `` Resamine D-620
0 "(above, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.).

【0063】これらのうち、本発明に使用するウレタン
系樹脂エマルジョンとしては、前記のアクリル系共重合
体との混和安定性のよさ、これら樹脂成分と必要に応じ
て用いられる無機質充填剤との配合の容易性及び得られ
る水性被覆用組成物の貯蔵安定性等の観点から、ノニオ
ン性又はアニオン性のウレタン系樹脂エマルジョンを用
いるのが好ましい。
Among these, the urethane resin emulsion used in the present invention has good mixing stability with the above-mentioned acrylic copolymer, and a mixture of these resin components and an inorganic filler used as required. It is preferable to use a nonionic or anionic urethane-based resin emulsion from the viewpoints of ease of preparation and storage stability of the obtained aqueous coating composition.

【0064】本発明の処理液におけるウレタン系樹脂微
粒子の含有量は、通常50重量%以下、好ましくは10〜40
重量%の範囲であることが必要である。該上限値を超え
て多過ぎては、該組成物の耐アルカリ性の低下や耐ブロ
ッキング性の低下等の不都合が生ずることがあるので好
ましくない。
The content of the urethane resin fine particles in the treatment liquid of the present invention is generally 50% by weight or less, preferably 10 to 40% by weight.
It must be in the range of weight percent. If the amount exceeds the upper limit, the composition is not preferred because disadvantages such as a decrease in alkali resistance and a decrease in blocking resistance of the composition may occur.

【0065】本発明の処理液にウレタン系樹脂を含有さ
せる方法としては、特に限定されるものではなく、例え
ば、前記のアクリル系共重合体水性分散液と前記ウレタ
ン系樹脂エマルジョンとを配合し攪拌混合するエマルジ
ョンブレンド法、前記のアクリル系共重合体水性分散液
の製造に際して前記単量体(a)〜(e)の何れか又はそれら
の混合物に予めウレタン系樹脂を溶解させてから乳化共
重合反応を行う方法、ウレタン系樹脂エマルジョンの存
在下に前記単量体(a)〜(e)を添加して乳化共重合反応を
行うシード重合法等を挙げることができるが、最も容易
に且つ好ましい配合物を得ることのできるエマルジョン
ブレンド法が特に好適に用いられる。
The method for incorporating the urethane resin into the treatment liquid of the present invention is not particularly limited. For example, the aqueous dispersion of the acrylic copolymer and the urethane resin emulsion are mixed and stirred. The emulsion blending method in which the urethane resin is previously dissolved in any one of the monomers (a) to (e) or a mixture thereof during the production of the acrylic copolymer aqueous dispersion, followed by emulsion copolymerization. A method of performing the reaction, a seed polymerization method of performing an emulsion copolymerization reaction by adding the monomers (a) to (e) in the presence of a urethane-based resin emulsion, and the like, and the most easily and preferably An emulsion blending method that can obtain a blend is particularly preferably used.

【0066】本発明に用いるオレフィン系共重合体微粒
子とは、オレフィン−酢酸ビニル共重合体、オレフィン
−アクリル酸共重合体、オレフィン−アクリル酸エステ
ル共重合体、アイオノマー、オレフィン−ビニルシラン
共重合体、無水マレイン酸変性ポリオレフィン、等を例
示できる。
The olefin-based copolymer fine particles used in the present invention include olefin-vinyl acetate copolymer, olefin-acrylic acid copolymer, olefin-acrylate ester copolymer, ionomer, olefin-vinylsilane copolymer, Examples thereof include maleic anhydride-modified polyolefin.

【0067】本発明の処理液におけるオレフィン系共重
合体微粒子の含有量は、通常40重量%以下、好ましくは
10〜30重量%の範囲であることが必要である。該上限値
を超えて多過ぎては、該組成物の耐アルカリ性の低下や
耐ブロッキング性の低下等の不都合が生ずることがある
ので好ましくない。
The content of the olefin-based copolymer fine particles in the treatment liquid of the present invention is usually 40% by weight or less, preferably
It needs to be in the range of 10 to 30% by weight. If the amount exceeds the upper limit, the composition is not preferred because disadvantages such as a decrease in alkali resistance and a decrease in blocking resistance of the composition may occur.

【0068】本発明の処理液にオレフィン系共重合体微
粒子を含有させる方法としては、特に限定されるもので
はなく、例えば、前記のアクリル系共重合体水性分散液
と前記ウレタン系樹脂エマルジョンとを配合し攪拌混合
するエマルジョンブレンド法、前記のアクリル系共重合
体水性分散液の製造に際して前記オレフィン系共重合体
微粒子を溶解させてから乳化共重合反応を行う方法、等
が例示できるが、最も容易に且つ好ましい配合物を得る
ことのできるエマルジョンブレンド法が特に好適に用い
られる。
The method for incorporating the olefin-based copolymer fine particles into the treatment liquid of the present invention is not particularly limited. For example, the aqueous dispersion of the acrylic-based copolymer and the urethane-based resin emulsion may be mixed with each other. Examples include an emulsion blending method of mixing and stirring and mixing, and a method of dissolving the olefin-based copolymer fine particles and then performing an emulsion copolymerization reaction in the production of the acrylic copolymer-based aqueous dispersion. The emulsion blending method which can obtain a preferable composition is particularly preferably used.

【0069】また、本発明の処理液を用いて得られる鋼
板が、厳しい加工を受ける用途に使用される場合には、
加工時の皮膜疵つきを防止する目的で、ワックス成分の
潤滑剤(微粒子)を配合して用いてもよい。この場合添
加量は1〜10重量%が好ましく、下限値未満では加工性
改善効果が少なく、上限値を超えると、耐食性が悪化す
る。
Further, when the steel sheet obtained by using the treatment liquid of the present invention is used for applications subject to severe processing,
For the purpose of preventing film flaws during processing, a lubricant (fine particles) of a wax component may be blended and used. In this case, the addition amount is preferably 1 to 10% by weight. If the amount is less than the lower limit, the effect of improving the workability is small, and if it exceeds the upper limit, the corrosion resistance deteriorates.

【0070】また本発明の処理液は、さらに耐腐食性や
下地及び上塗り被膜密着性を向上させる目的で、必要に
応じて、エポキシ系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、
オキサゾリン系硬化剤等の硬化剤を併用することが可能
である。さらに本発明の優れた効果を損なわない範囲
で、シリケートやアルミナゾル等の水溶性無機物を配合
して用いてもよいし、フッ素系界面活性剤等の表面張力
低下剤を配合して用いてもよい。また酸化チタン、炭酸
カルシウム等の着色顔料や体質顔料、リン酸カルシウム
等の防錆顔料等を添加して用いることができる。さらに
また、増粘剤、分散剤、成膜助剤、消泡剤、有機溶媒、
防腐剤等を添加することもできる。
The treatment liquid of the present invention may further contain an epoxy-based curing agent, an isocyanate-based curing agent, if necessary, for the purpose of further improving corrosion resistance and adhesion between the undercoat and the overcoat.
A curing agent such as an oxazoline-based curing agent can be used in combination. Further, within a range that does not impair the excellent effects of the present invention, a water-soluble inorganic substance such as silicate or alumina sol may be blended and used, or a surface tension reducing agent such as a fluorine-based surfactant may be blended and used. . In addition, coloring pigments such as titanium oxide and calcium carbonate, extenders, rust preventive pigments such as calcium phosphate, and the like can be added and used. Furthermore, thickeners, dispersants, film forming aids, defoamers, organic solvents,
Preservatives and the like can also be added.

【0071】亜鉛系メッキ鋼板に、本処理液を塗布する
に際しては、その乾燥皮膜重量が0.3〜2g/m2であるこ
とが必要である。下限値未満であると、耐食性が不足
し、上限を超えても耐食性等の性能効果が飽和するた
め、コスト的に好ましくない。
When applying the treatment liquid to a zinc-based plated steel sheet, it is necessary that the dry film weight is 0.3 to 2 g / m 2 . If it is less than the lower limit, corrosion resistance is insufficient, and if it exceeds the upper limit, performance effects such as corrosion resistance are saturated, which is not preferable in terms of cost.

【0072】塗布する方法については、ロールコータ
ー、スプレー、ディップ等、特に限定されるものではな
いが、均一な皮膜外観が得られやすいという点から、ロ
ールコーターでの塗布が好ましい。塗布する際には、水
溶液の固形分濃度を5〜25重量%とし、10℃/sec以上の
昇温速度により、到達板温度80〜200℃になるように乾
燥することが好ましい。水溶液の固形分濃度が下限値未
満であると、均一な塗布外観が得られにくく、また上限
値を超えた場合には、膜厚の制御が困難になるため好ま
しくない。昇温速度が10℃/sec未満では、その原因は必
ずしも明らかではないが、皮膜の均一性が劣化し、耐食
性が劣化しやすい。また、乾燥温度が下限値未満では、
水分が過剰に残存し、耐食性の劣化があり、一方200℃
超では樹脂皮膜の熱劣化が起こり始めるので好ましくな
い。
The coating method is not particularly limited, such as a roll coater, spray, dipping, etc., but from the viewpoint that a uniform film appearance is easily obtained, coating with a roll coater is preferred. At the time of application, it is preferable that the aqueous solution is adjusted to a solid content concentration of 5 to 25% by weight and dried at a heating rate of 10 ° C./sec or more so that the reached plate temperature is 80 to 200 ° C. If the solid content concentration of the aqueous solution is less than the lower limit, it is difficult to obtain a uniform coating appearance, and if it exceeds the upper limit, it becomes difficult to control the film thickness, which is not preferable. If the rate of temperature rise is less than 10 ° C./sec, the cause is not necessarily clear, but the uniformity of the film deteriorates and the corrosion resistance tends to deteriorate. Also, if the drying temperature is less than the lower limit,
Excessive moisture remains and corrosion resistance deteriorates, while 200 ° C
If it is excessive, thermal degradation of the resin film starts to occur, which is not preferable.

【0073】[0073]

【実施例】次に、実施例、比較例、参考例及び比較参考
例により、本発明についてさらに具体的に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。なお実施例
及び比較例における塗膜性能の評価は、以下の試験板の
作製方法及び各塗膜性能の試験方法に従って行った。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, Comparative Examples, Reference Examples and Comparative Reference Examples.
The present invention is not limited to these. The evaluation of the coating film performance in Examples and Comparative Examples was performed according to the following test plate manufacturing method and each coating film performance test method.

【0074】試験板の作製方法:塗油済みの電気亜鉛メ
ッキ鋼板(亜鉛付着量20g/m2)をアルカリ脱脂した後、処理
液を乾燥時1.0g/m2になるようにロールコーターを用い
て塗布し、熱風乾燥器で380℃×10秒間(板温最高到達
温度150℃)乾燥して試験板を作製した。なお、各評価
の比較材として、同じ原板に50%還元クロム酸とコロイダル
シリカを配合したクロメート処理(Cr30mg/m2)を施したもの
を用いた。
Preparation of test plate: After an oil-coated electrogalvanized steel plate (zinc adhesion amount 20 g / m 2 ) was alkali-degreased, a roll coater was used to dry the treatment liquid to 1.0 g / m 2. Then, it was dried at 380 ° C. for 10 seconds (the maximum temperature of the sheet temperature was 150 ° C.) with a hot air drier to prepare a test plate. As a comparison material for each evaluation, a material obtained by subjecting the same original plate to a chromate treatment (Cr 30 mg / m 2 ) containing 50% reduced chromic acid and colloidal silica was used.

【0075】塗膜性能の評価項目と評価方法: (1) 造膜性 試験板の塗膜表面の状態を、マイクロスコープで観察し
て評価した。 判定基準 ◎:完全に均一に造膜 ○:クラックが僅かに観られる △:クラックが多く観られる ×:無数のクラックが観られる(白化)
Evaluation items and evaluation method of coating film performance: (1) Film forming property The state of the coating film surface of the test plate was observed and evaluated with a microscope. Criteria 基準: Completely uniform film formation :: Cracks are slightly observed △: Many cracks are observed ×: Innumerable cracks are observed (whitening)

【0076】(2) 塗料密着性(一次) 試験板を常温で一昼夜養生した後、メラミン/アルキッ
ド焼付塗料〔「アミラック#1000」、関西ペイント(株)
製〕を乾燥膜厚が20μmになるよう塗布し、熱風乾燥器
で130℃×20分間の焼付けを行った。次いで1時間常温
下で放置後、1mm幅で碁盤目にカットし、更に「エレキ
セン皮膜強度試験機」〔安田精機製作所(株)製〕を用い
て碁盤目カット部分を裏面から5mm又は8mm押し出し、
押し出された部分にセロファンテープを用いて剥離試験
を行い、上塗り塗膜の残存面積を10点満点で評価した。
(2) Paint adhesion (primary) After the test plate was cured at room temperature for 24 hours, melamine / alkyd baking paint [“Amirac # 1000”, Kansai Paint Co., Ltd.]
Was coated so as to have a dry film thickness of 20 μm, and baked at 130 ° C. for 20 minutes using a hot air drier. Then, after standing at room temperature for 1 hour, cut in a grid with a width of 1 mm, and further extruded a grid cut portion from the back surface with a width of 5 mm or 8 mm using an “Elexen film strength tester” (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.).
The extruded portion was subjected to a peeling test using a cellophane tape, and the remaining area of the overcoat film was evaluated on a scale of 1 to 10.

【0077】(3)塗料密着性(二次) 試験板を常温で一昼夜養生した後、前(2)項で用いたの
と同じメラミン/アルキッド焼付塗料を乾燥膜厚が20μ
mになるよう塗布し、熱風乾燥器で130℃×20分間の焼付
を行った。1時間常温下で放置後、1時間煮沸し、次い
で1時間常温下で放置した後、前(2)項と同様にして評
価した。
(3) Paint adhesion (secondary) After the test plate was cured at room temperature for 24 hours, the same melamine / alkyd baking paint as used in the above (2) was dried to a film thickness of 20 μm.
m, and baked at 130 ° C. for 20 minutes with a hot air drier. After standing at room temperature for 1 hour, boiling for 1 hour, and then standing at room temperature for 1 hour, evaluation was performed in the same manner as in the above (2).

【0078】(4) 耐アルカリ性 試験板を常温で一昼夜養生した後、5重量%水酸化ナト
リウム水溶液を0.5ml滴下し10分間放置した。その後滴
下した水酸化ナトリウム水溶液を除去した後、塗膜表面
の状態を観察し評価した。 判定基準 ◎:異常なし ○:塗膜が少し膨潤 △:塗膜がかなり膨潤(鋼板表面が少し黒色化) ×:塗膜が溶解し(鋼板表面が黒色化)
(4) Alkali Resistance After the test plate was cured at room temperature for 24 hours, 0.5 ml of a 5% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise and left for 10 minutes. Thereafter, the dropped sodium hydroxide aqueous solution was removed, and the state of the coating film surface was observed and evaluated. Judgment criteria ◎: No abnormality ○: Slight swelling of the coating film △: Swelling of the coating film considerably (blackening of the steel plate surface slightly) ×: Dissolution of the coating film (blackening of the steel plate surface)

【0079】(5) 耐食性 (5-1) 平面部 試験板を常温で一昼夜養生した後、裏面及び側面をポリ
エステルテープでマスキングし、JIS-Z-2371に準じた塩
水噴霧試験(35℃、5重量%塩化ナトリウム水溶液使
用)を行い、24時間後または72時間後または240時間後
の試験板の錆(白錆+黒錆)の発生面積率(%)を画像
解析法により算出した。 (5-2) 加工部 試験板を常温で一昼夜養生した後、「エレキセン皮膜強
度試験機」を用いて裏面から7mm押し出し、次いで裏面
及び側面をポリエステルテープでマスキングして、前(5
-1)項と同様に塩水噴霧試験を行い、同様に評価した。
(5) Corrosion resistance (5-1) Flat part After the test plate was cured at room temperature for 24 hours, the back and side surfaces were masked with a polyester tape, and a salt spray test (35 ° C, 5 ° C) was performed according to JIS-Z-2371. % Aqueous sodium chloride solution), and the area (%) of rust (white rust + black rust) on the test plate after 24 hours, 72 hours, or 240 hours was calculated by an image analysis method. (5-2) Processed part After the test plate was cured at room temperature for 24 hours, it was extruded from the back surface by 7 mm using `` Electric film strength tester '', then the back and side surfaces were masked with polyester tape, and
A salt water spray test was performed in the same manner as in section -1), and the evaluation was performed in the same manner.

【0080】(6) 耐ブロッキング性 試験板を前記に従って2枚作製し、乾燥後速やかに2枚
の試験板を水性被覆用組成物の塗布面同士重ね合わせ
て、50kg/cm2加圧下、50℃で24時間放置した。次いで
重ね合わせた試験板を常温下で1時間放置した後剥離し
て、塗膜の表面状態及び剥離感を評価した。 判定基準 ◎:剥離感なし、痕跡なし ○:僅かに剥離感あり、痕跡なし △:かなりの剥離感あり、部分的に痕跡あり ×:密着して剥離が困難
(6) Blocking resistance Two test plates were prepared in accordance with the above, and immediately after drying, the two test plates were overlaid with each other with the aqueous coating composition applied to each other, and pressed under a pressure of 50 kg / cm 2 under a pressure of 50 kg / cm 2. Left at 24 ° C. for 24 hours. Then, the superposed test plates were left at room temperature for 1 hour and then peeled off, and the surface condition and peeling feeling of the coating film were evaluated. Criteria ◎: No peeling, no trace ○: Slight peeling, no trace △: Significant peeling, partial trace ×: Adhesion is difficult to peel

【0081】(7)耐疵つき性 ヘイドン14型試験機により、摺動子10mmφ鋼球、荷重20
0gとし、10回摺動した後の外観を目視判定した。 判定基準 ◎:疵の痕跡なし ○:僅かに痕跡あり △:金属光沢までは至らないものの、痕跡あり ×:完全な金属光沢
(7) Scratch resistance A slider 10 mmφ steel ball, load 20
The weight was 0 g, and the appearance after sliding 10 times was visually judged. Judgment criteria ◎: No trace of scratches ○: Slight trace △: Not metallic luster, but trace ×: Complete metallic luster

【0082】(参考例1)温度計、攪拌棒、還流冷却器
及び滴下ロートを備えた反応容器に、アニオン系反応性
乳化剤「アデカリアソープ SEー10N」〔グリセロール-1
-アリル-3-ノニルフェニル-2-ポリオキシエチレン(n
=約10)硫酸エステルアンモニウム塩系;有効成分約10
0重量%;旭電化工業(株)製〕(「SE-10N」)1重量部
及び水151.3重量部を仕込み、反応容器内を窒素置換し
ながら温度を70℃に昇温した。一方、水28重量部に「SE
-10N」を4重量部溶解し、これに単量体(a)であるメチ
ルメタクリレート(MMA)63.9重量部及び2-エチルヘキ
シルアクリレート(EHA)28.1重量部、単量体(b)である
アクリル酸(AA)2重量部、単量体(c)であるグリシジ
ルメタクリレート(GMA)5重量部、並びに、単量体(d)
である3-メタクリロオキシプロピルトリメトキシシラン
〔「KBMー503」;信越化学工業(株)製〕(「KBM」)1
重量部、からなる混合単量体を添加、攪拌し乳化させた
プレエマルジョンを作成した。
Reference Example 1 In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser and a dropping funnel, an anionic reactive emulsifier “Adecaria Soap SE-10N” [glycerol-1
-Allyl-3-nonylphenyl-2-polyoxyethylene (n
= About 10) Sulfate ammonium salt system; about 10 active ingredients
0% by weight; manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.] ("SE-10N") and 151.3 parts by weight of water, and the temperature was raised to 70 ° C while replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen. On the other hand, 28 parts by weight of water
-10N "was dissolved in 4 parts by weight, and 63.9 parts by weight of the monomer (a) methyl methacrylate (MMA), 28.1 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (EHA), and acrylic acid as the monomer (b) (AA) 2 parts by weight, monomer (c) glycidyl methacrylate (GMA) 5 parts by weight, and monomer (d)
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane [“KBM-503”; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] (“KBM”) 1
A pre-emulsion was prepared by adding, stirring, and emulsifying a mixed monomer consisting of parts by weight.

【0083】次に反応容器内温を70℃に保ちながら、上
記プレエマルジョン、6重量%過硫酸アンモニウム水溶
液6.8重量部及び5.1重量%メタ重亜硫酸ナトリウム水溶
液6.8重量部を4時間にわたって均一に逐次添加した。
逐次添加終了後、70℃で1.5時間熟成を行ってから室温
まで冷却し、アンモニア水にて中和してアクリル系共重
合体水性分散液を得た。
Next, while maintaining the internal temperature of the reaction vessel at 70 ° C., the pre-emulsion, 6.8 parts by weight of a 6% by weight aqueous solution of ammonium persulfate and 6.8 parts by weight of a 5.1% by weight aqueous solution of sodium metabisulfite were uniformly added over 4 hours. .
After completion of the sequential addition, the mixture was aged at 70 ° C. for 1.5 hours, cooled to room temperature, and neutralized with aqueous ammonia to obtain an aqueous dispersion of an acrylic copolymer.

【0084】乳化重合に使用した単量体の組成、反応性
乳化剤の種類、使用量及び初期/逐次の添加割合を表1
に示す。
Table 1 shows the composition of the monomers used in the emulsion polymerization, the type of the reactive emulsifier, the amount used, and the initial / sequential addition ratio.
Shown in

【0085】(参考例2及び比較考参例1〜2)参考例
1において、単量体(b)としてAAを2重量部用いる代わ
りに、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)ア
クリレート(n=約2)(CCMA)5重量部又はメタクリ
ル酸(MAA)15重量部用い、或いは単量体(b)を用いず、
さらにこれに伴なってEHA及びMMAの使用量を若干加減す
る以外は参考例1と同様にして、アクリル系共重合体水
性分散液を得た。
Reference Example 2 and Comparative Reference Examples 1-2 In Example 1, instead of using 2 parts by weight of AA as the monomer (b), ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate (n = About 2) using 5 parts by weight of (CCMA) or 15 parts by weight of methacrylic acid (MAA), or without using the monomer (b),
Further, an aqueous dispersion of an acrylic copolymer was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that the amounts of EHA and MMA used were slightly adjusted accordingly.

【0086】乳化重合に使用した単量体の組成、反応性
乳化剤の種類、使用量及び初期/逐次の添加割合を表1
に示す。
Table 1 shows the composition of the monomers used in the emulsion polymerization, the type of the reactive emulsifier, the amount used, and the initial / sequential addition ratio.
Shown in

【0087】(参考例3及び比較参考例3〜4)参考例
1において、単量体(c)であるGMAを5重量部用いる代わ
りに、GMAを10重量部又は25重量部用い、或いは単量体
(c)を用いず、さらにこれに伴なってEHA及びMMAの使用
量を若干加減する以外は参考例1と同様にして、アクリ
ル系共重合体水性分散液を得た。
(Reference Example 3 and Comparative Reference Examples 3 and 4) In Reference Example 1, instead of using 5 parts by weight of GMA as the monomer (c), 10 parts or 25 parts by weight of GMA was used. Monomer
An aqueous acrylic copolymer dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that (c) was not used and the amounts of EHA and MMA used were slightly adjusted accordingly.

【0088】乳化重合に使用した単量体の組成、反応性
乳化剤の種類、使用量及び初期/逐次の添加割合を表1
に示す。
Table 1 shows the composition of the monomers used in the emulsion polymerization, the type of the reactive emulsifier, the amount used, and the initial / sequential addition ratio.
Shown in

【0089】(参考例4〜6)参考例1において、表1
に示すように単量体(b)の種類及び使用量を変え、必要
に応じて、単量体(d)である「KBM」の使用量を変え、ま
た単量体(a)としてEHAとMMAとの使用割合を変え、又はE
HAの代わりにブチルアクリレート(BA)を用い、必要に
応じて単量体(e)としてスチレン(St)を併用し、さら
に必要に応じてアニオン系反応性乳化剤「SE-10N」を用
いる代わりに、アニオン系反応性乳化剤「アクアロン H
Sー10」〔ポリオキシエチレン(n=約10)ノニルプロ
ペニルフェニルエーテル硫酸エステルナトリウム塩系;
有効成分約100重量%;旭電化工業(株)製〕(「HS-1
0」)を用い、表1のようにその使用量及び初期添加用
と逐次添加用との使用割合を変え、さらにまた必要に応
じて逐次添加用にノニオン系反応性乳化剤「アデカリア
ソープ NEー10」〔グリセロール-1-アリル-3-ノニルフ
ェニル-2-ポリオキシエチレン(n=約10)エーテル
系;有効成分約100重量%;旭電化工業(株)製〕(「NE
ー10」)を併用し、それに伴なって使用する水の量を変
える以外は参考例1と同様にして、アクリル系共重合体
の水性分散液を得た。
(Reference Examples 4 to 6)
The type and amount of the monomer (b) were changed as shown in the figure.If necessary, the amount of the monomer (d) `` KBM '' was changed, and EHA was used as the monomer (a). Change the usage ratio with MMA, or E
Use butyl acrylate (BA) instead of HA, use styrene (St) as the monomer (e) if necessary, and use the anionic reactive emulsifier "SE-10N" as necessary instead of using , An anionic reactive emulsifier “AQUALON H
S-10 "[polyoxyethylene (n = about 10) nonylpropenyl phenyl ether sulfate sodium salt;
Active ingredient: about 100% by weight; manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) (“HS-1
0)), the amount used and the ratio of the initial addition and the sequential addition are changed as shown in Table 1, and if necessary, the nonionic reactive emulsifier “ADEKAREASORP NE- 10 "[glycerol-1-allyl-3-nonylphenyl-2-polyoxyethylene (n = about 10) ether type; active ingredient about 100% by weight; manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.] (" NE
-10 "), and an aqueous dispersion of an acrylic copolymer was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of water used was changed accordingly.

【0090】乳化重合に使用した単量体の組成、反応性
乳化剤の種類、使用量及び初期/逐次の添加割合を表1
に示す。
Table 1 shows the composition of the monomers used in the emulsion polymerization, the type of the reactive emulsifier, the amount used, and the initial / sequential addition ratio.
Shown in

【0091】(参考例7〜8)参考例1において、アニ
オン系反応性乳化剤「SE-10N」の使用量を変える以外は
参考例1と同様にしてアクリル系共重合体水性分散液を
得た。
Reference Examples 7 and 8 An aqueous acrylic copolymer dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of the anionic reactive emulsifier "SE-10N" was changed. .

【0092】乳化重合に使用した単量体の組成、反応性
乳化剤の種類、使用量及び初期/逐次の添加割合を表1
に示す。
Table 1 shows the composition of the monomers used in the emulsion polymerization, the type of the reactive emulsifier, the amount used, and the initial / sequential addition ratio.
Shown in

【0093】(比較参考例5〜6)参考例1において、
表1に示すように単量体組成を変え、アニオン系反応性
乳化剤「SE-10N」を用いる代わりに、通常のアニオン系
乳化剤「ネオゲンR」〔ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム塩系;有効成分約60重量%;第一工業製薬(株)
製〕、又は、通常のアニオン系乳化剤「ハイテノール N
ー08」〔ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫
酸エステルアンモニウム塩系;有効成分約100重量%;
第一工業製薬(株)製〕(「Nー08」)を用い、その使用
量及び初期添加用と逐次添加用との使用割合を変え、そ
れに伴なって使用する水の量を変え、単量体組成を変え
る以外は参考例1と同様にして、アクリル系共重合体水
性分散液を得た。
(Comparative Reference Examples 5 to 6)
As shown in Table 1, the monomer composition was changed, and instead of using the anionic reactive emulsifier "SE-10N", a conventional anionic emulsifier "Neogen R" [dodecylbenzenesulfonic acid sodium salt; % By weight; Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co., Ltd.
Or an anionic emulsifier "Hitenol N"
-08 "[polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate ammonium salt; about 100% by weight of active ingredient;
Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] (“N-08”), changing the amount of water used and the ratio of initial addition and sequential addition, and changing the amount of water used accordingly. An acrylic copolymer aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the monomer composition was changed.

【0094】乳化重合に使用した単量体の組成、反応性
乳化剤の種類、使用量及び初期/逐次の添加割合を表1
に示す。
Table 1 shows the composition of the monomers used in the emulsion polymerization, the type of the reactive emulsifier, the amount used, and the initial / sequential addition ratio.
Shown in

【0095】[0095]

【表1】 [Table 1]

【0096】実施例1〜9、比較例1〜6 参考例1で得られたアクリル系共重合体水性分散液に、
ポリエステルエーテル系ウレタンエマルジョン「アデカ
ボンタイターHUX-320」〔旭電化工業(株)製;固形分約3
3重量%、粒子径約40nm〕(「HUX-320」)およびまた
は、ポリエーテル系ウレタンエマルジョン「アデカボン
タイター A-6-4」〔旭電化工業(株)製;固形分約33重量
%、粒子径約40nm〕(「A-6-4」)およびまたは、ポリ
カーボネート系ウレタンエマルジョン「パーマリン UA-
300」〔三洋化成工業(株)製;固形分約39重量%、粒子
径約80nm〕(「UA-300」)およびまたは、エチレンアク
リル酸共重合体エマルジョン「S-3121」または「S-702
4」〔いずれも東邦化学製〕およびまたはコロイダルシ
リカ(日産化学製のスノーテックスシリーズ、アニオン性のコロイ
ダルシリカ)をそれぞれ、表2に示す混合比で均一に攪
拌混合して処理液を作成して、前記の方法に従って試験
板を作製し、性能評価を行った。鋼板の性能評価の結果
を表3に示す。
Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 6 The acrylic copolymer aqueous dispersions obtained in Reference Example 1 were
Polyester ether urethane emulsion "Adeka Bon Titer HUX-320" [manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .; solid content: approx. 3
3% by weight, particle diameter of about 40 nm] (“HUX-320”) and / or polyether-based urethane emulsion “Adekabon Titer A-6-4” (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .; solid content: about 33% by weight; Particle size of about 40nm] (“A-6-4”) and / or polycarbonate urethane emulsion “Permarin UA-
300 "(manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd .; solid content: about 39% by weight, particle size: about 80 nm) (" UA-300 ") and / or ethylene acrylic acid copolymer emulsion" S-3121 "or" S-702 "
4 "(all manufactured by Toho Chemical Co.) and / or colloidal silica (Snowtex series manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., anionic colloidal silica) were uniformly stirred and mixed at a mixing ratio shown in Table 2 to prepare a treatment liquid. A test plate was prepared according to the method described above, and the performance was evaluated. Table 3 shows the results of the performance evaluation of the steel sheet.

【0097】実施例10〜16及び比較例7〜12 表1の参考例2〜8および比較参考例1〜6のアクリル
系共重合体とウレタン系エマルジョン、エチレンアクリ
ル酸共重合体エマルジョン、コロイダルシリカを表2に
示す混合比で均一に攪拌混合して処理液を作成して、前
記の方法に従って試験板を作製し、性能評価を行った。
鋼板の性能評価の結果を表3に示す。
Examples 10 to 16 and Comparative Examples 7 to 12 Acrylic copolymer and urethane emulsion, ethylene acrylic acid copolymer emulsion, colloidal silica of Reference Examples 2 to 8 and Comparative Reference Examples 1 to 6 in Table 1 Was uniformly stirred and mixed at a mixing ratio shown in Table 2 to prepare a treatment liquid, and a test plate was prepared according to the method described above, and the performance was evaluated.
Table 3 shows the results of the performance evaluation of the steel sheet.

【0098】[0098]

【表2】 [Table 2]

【0099】[0099]

【表3】 [Table 3]

【0100】以上のように、本発明の範囲内のものは、
比較のクロメート材同等以上の優れた特性を示すが、本発明
の範囲から外れるものについては、何らかの性能が悪化
した。
As described above, those within the scope of the present invention include:
Although excellent properties equivalent to or higher than that of the comparative chromate material are shown, those having properties out of the range of the present invention have some poor performance.

【0101】実施例17〜23 先の実施例3で用いた処理液をベースとし、シリカの種
類を変更して処理液を作成して、前記の方法に従って試
験板を作製し、性能評価を行った。鋼板の性能評価の結
果を表4に示す。
Examples 17 to 23 Based on the processing liquid used in the previous Example 3, the processing liquid was prepared by changing the type of silica, and a test plate was prepared according to the above-described method, and the performance was evaluated. Was. Table 4 shows the results of the performance evaluation of the steel sheet.

【0102】実施例20〜23および比較例13 先の実施例3で用いた塗料をベースとし、ワックス成分
として低分子量ポリオレフィン系ワックスエマルジョン
「ケミパールW−700」(三井化学製)または、モン
タンワックス誘導体エマルジョン「メイカテックスP−
4」(明成化学工業(株)製)を添加して処理液を作成
して、前記の方法に従って試験板を作製し、性能評価を
行った。鋼板の性能評価の結果を表4に示す。
Examples 20 to 23 and Comparative Example 13 Based on the paint used in Example 3 above, a low molecular weight polyolefin wax emulsion "Chemipearl W-700" (manufactured by Mitsui Chemicals) or a montan wax derivative as a wax component Emulsion "Maycatex P-
4 "(manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd.) was added to prepare a treatment liquid, and a test plate was prepared according to the method described above, and the performance was evaluated. Table 4 shows the results of the performance evaluation of the steel sheet.

【0103】[0103]

【表4】 [Table 4]

【0104】以上のように、シリカの種類が変わって
も、ほぼ比較のクロメートなみの性能を示すが、特にア
ニオン性またはノニオン性で粒子径が小さいものほど耐
食性は良好な結果であった。また、ワックス成分の添加
によって耐疵つき性は顕著に改善された(ワックスなし
でも比較のクロメートよりは良好であった)。ただし、
ワックス添加量が本発明の範囲を超えるものは、耐食性
が悪化する傾向であった。なお、表4では省略している
が、造膜性、塗料密着性、耐アルカリ性、耐ブロッキン
グ性については、いずれも良好であった。
As described above, even when the type of silica is changed, the performance is almost comparable to that of a chromate. However, the smaller the particle diameter of an anionic or nonionic material, the better the corrosion resistance. Also, the addition of the wax component significantly improved the scratch resistance (it was better than the comparative chromate without the wax). However,
When the amount of wax added exceeded the range of the present invention, the corrosion resistance tended to deteriorate. Although not shown in Table 4, the film-forming properties, paint adhesion, alkali resistance, and blocking resistance were all good.

【0105】実施例24〜30および比較例14〜16 先の実施例21と同一の塗料を用い、乾燥皮膜付着量、乾
燥温度、乾燥速度を変化させて試験板を作製し、性能評
価を行った。鋼板の性能評価の結果を表5に示す。
Examples 24 to 30 and Comparative Examples 14 to 16 Using the same paint as in Example 21 above, a test plate was prepared by changing the dry film adhesion amount, the drying temperature and the drying speed, and the performance was evaluated. Was. Table 5 shows the results of the performance evaluation of the steel sheet.

【0106】[0106]

【表5】 [Table 5]

【0107】以上のように、本発明の範囲内のものは、
比較のクロメート材同等以上の優れた特性を示す(なお、表
5では省略しているが、造膜性、塗料密着性、耐アルカ
リ性、耐ブロッキング性については、いずれも良好であ
った。)が、本発明の範囲から外れるものについては、
耐食性が悪化した。
As described above, those within the scope of the present invention include:
It shows excellent properties equal to or higher than that of the comparative chromate material (although not shown in Table 5, the film-forming properties, paint adhesion, alkali resistance, and blocking resistance were all good). For those that fall outside the scope of the invention,
Corrosion resistance deteriorated.

【0108】[0108]

【発明の効果】本発明によって、鋼板上に有害な6価の
クロムをいっさい含まず、また製造工程においても6価
クロムの排出がいっさいなく、かつ従来の6価のクロム
を含むクロメート処理鋼板と同等の耐食性、塗料密着性
を有する亜鉛系メッキ鋼板の製造方法が提供された。
According to the present invention, there is provided a conventional chromate-treated steel sheet containing no harmful hexavalent chromium on a steel sheet, no emission of hexavalent chromium in a manufacturing process, and containing hexavalent chromium. A method for producing a galvanized steel sheet having equivalent corrosion resistance and paint adhesion is provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 22/05 C23C 22/05 22/50 22/50 22/53 22/53 (72)発明者 林 公隆 姫路市広畑区富士町1番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 菊池 郁夫 姫路市広畑区富士町1番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 中川 信夫 栃木県佐野市米山南町53 日本カーバイド 工業株式会社佐野寮 (72)発明者 前山 吉寛 栃木県佐野市米山南町53 日本カーバイド 工業株式会社社宅3−302 (72)発明者 芹沢 洋 埼玉県加須市花崎1−37−41 Fターム(参考) 4D075 AE03 BB24Z BB93Z CA13 CA33 DA06 DB05 DC02 DC12 DC18 EA02 EA37 EB13 EB22 EB38 EB56 EC03 EC54 4J038 BA212 CB002 CG011 CG061 CG141 CH031 CH041 CH171 CL001 DB361 DG002 GA06 HA446 MA02 NA03 NA12 PA07 PC02 4K026 AA02 AA07 AA22 BA01 BB04 BB06 BB10 CA16 CA39 CA41 DA11 DA16 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) C23C 22/05 C23C 22/05 22/50 22/50 22/53 22/53 (72) Inventor Kimitaka Hayashi 1 at Fujimachi, Hirohata-ku, Himeji-shi Nippon Steel Corporation Hirohata Works (72) Inventor Ikuo Kikuchi 1 at Fujimachi, Hirohata-ku, Himeji-shi Nippon Steel Corporation Hirohata Works (72) Inventor Nobuo Nakagawa 53 Yoneyama-Minamicho, Sano-shi, Tochigi Japan Carbide Industrial Co., Ltd.Sano Ryo (72) Inventor Yoshihiro Maeyama 53 Yoneyama-Minamicho, Sano-shi, Tochigi Pref. 1-37-41 Ichihanazaki F-term (reference) 4D075 AE03 BB24Z BB93Z CA13 CA33 DA06 DB05 DC02 DC12 DC18 EA02 EA37 EB13 EB22 EB38 EB56 EC03 EC54 4J038 BA212 CB002 CG011 CG061 CG141 CH031 CH041 C H171 CL001 DB361 DG002 GA06 HA446 MA02 NA03 NA12 PA07 PC02 4K026 AA02 AA07 AA22 BA01 BB04 BB06 BB10 CA16 CA39 CA41 DA11 DA16

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(A)〜(D)、[ただし、(A)〜(D)の合
計を100重量%とする] (A)下記単量体(a)〜(e)を分子内にラジカル重合性不飽
和基を有する反応性乳化剤の存在下で乳化重合して得ら
れるアクリル系共重合体微粒子(有効成分)10〜99重量
%、(a)下記一般式(1)で示される(メタ)アクリル
酸エステル単量体30〜98.4重量%、 【化1】 〔式中、R1は水素又はメチル基、R2は炭素数1〜12
の直鎖もしくは分岐アルキル基を表わす〕 (b)分子内にカルボキシル基を有するα、β-エチレン性
不飽和単量体0.5〜10重量%、(c)分子内にグリシジル基
を有するα、β-エチレン性不飽和単量体1〜20重量%、
(d)分子内にアルコキシシラン基を有するα、β-エチレ
ン性不飽和単量体0.1〜10重量%、(e)上記(a)〜(d)と共
重合可能な(a)〜(d)以外の単量体0〜30重量%、[ただ
し、(a)〜(e)の合計を100重量%とする] (B)ウレタン系樹脂微粒子(有効成分)0〜50重量%、
(C)オレフィン系共重合体微粒子(有効成分)0〜40重量
%、(D)コロイダルシリカ微粒子(有効成分)1〜40重量
%、を必須成分として含有してなる水溶液で亜鉛系メッ
キ鋼板を処理し、水洗することなく乾燥して0.3〜2g/m2
の皮膜を形成させることを特長とする亜鉛系メッキ鋼板
の表面処理方法。
1. The following (A) to (D), wherein the total of (A) to (D) is 100% by weight. (A) The following monomers (a) to (e) are intramolecularly Acrylic copolymer fine particles (active ingredient) obtained by emulsion polymerization in the presence of a reactive emulsifier having a radical polymerizable unsaturated group (active ingredient) 10 to 99% by weight, (a) represented by the following general formula (1) (Meth) acrylate monomer 30 to 98.4% by weight, [Wherein, R 1 is hydrogen or a methyl group, and R 2 is C 1-12
(B) 0.5 to 10% by weight of an α, β-ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group in the molecule, and (c) α, β having a glycidyl group in the molecule. -1 to 20% by weight of ethylenically unsaturated monomer,
(d) 0.1 to 10% by weight of an α, β-ethylenically unsaturated monomer having an alkoxysilane group in the molecule, (e) copolymerizable with the above (a) to (d) (a) to (d) 0) to 30% by weight of the monomers other than), wherein the total of (a) to (e) is 100% by weight. (B) 0 to 50% by weight of urethane resin fine particles (active ingredient);
Zinc-based coated steel sheet is prepared with an aqueous solution containing (C) olefin copolymer fine particles (active ingredient) 0 to 40% by weight and (D) colloidal silica fine particles (active ingredient) 1 to 40% by weight as essential components. treatment, and dried without washing 0.3 to 2 g / m 2
Surface treatment method for galvanized steel sheet characterized by forming a film of.
【請求項2】 コロイダル微粒子がアニオン性またはノ
ニオン性を有する平均粒子径が150nm未満であることを
特徴とする請求項1に記載の亜鉛系メッキ鋼板の表面処
理方法。
2. The method according to claim 1, wherein the average particle diameter of the colloidal fine particles having anionic or nonionic properties is less than 150 nm.
【請求項3】 前記請求項1又は2のいずれかにおい
て、更にワックス成分の微粒子を1〜10重量%含む水溶
液で処理することを特長とする亜鉛系メッキ鋼板の表面
処理方法。
3. The surface treatment method for a galvanized steel sheet according to claim 1, further comprising a treatment with an aqueous solution containing 1 to 10% by weight of fine particles of a wax component.
【請求項4】 前記請求項1乃至3のいずれかにおい
て、水溶液の固形分濃度を5〜25重量%とし、10℃/sec
以上の昇温速度により、到達板温度80〜200℃になるよ
うに乾燥することを特長とする亜鉛系メッキ鋼板の表面
処理方法。
4. The method according to claim 1, wherein the solid content of the aqueous solution is 5 to 25% by weight, and the temperature is 10 ° C./sec.
A surface treatment method for a zinc-based plated steel sheet, characterized in that drying is performed so that the reached sheet temperature becomes 80 to 200 ° C. at the above-mentioned heating rate.
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