JP2003226986A - Surface-treated metal sheet - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は表面処理金属板、よ
り詳しくは、耐食性、導電性および湿潤密着性に優れた
有機皮膜を有する表面処理金属板、特に表面処理亜鉛系
めっき鋼板に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a surface-treated metal sheet, and more particularly to a surface-treated metal sheet having an organic coating excellent in corrosion resistance, conductivity and wet adhesion, and particularly to a surface-treated zinc-based plated steel sheet.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミ
めっき鋼板などの亜鉛系めっき鋼板は家電、自動車、建
築の分野で広く使用されている。これらの鋼板は、鋼板
の耐食性向上のために、めっきの上にクロメート被覆処
理を施して、もしくはクロメート被覆処理を施した上に
さらに有機皮膜を施して使用されている。クロメート皮
膜は約0.01μmの非常に薄い膜厚であるが、いわゆ
る自己修復機能を有するために耐食性に優れ、かつ非常
に薄いために優れた導電性を有する。またその上層に有
機皮膜を施す場合、有機皮膜との密着性が良好である。2. Description of the Related Art Conventionally, galvanized steel sheets such as galvanized steel sheets and zinc-aluminum plated steel sheets have been widely used in the fields of home appliances, automobiles and construction. In order to improve the corrosion resistance of the steel sheet, these steel sheets are used after being subjected to a chromate coating treatment on the plating, or after being subjected to a chromate coating treatment and further provided with an organic film. The chromate film has a very thin film thickness of about 0.01 μm, but it has a so-called self-repairing function, and thus has excellent corrosion resistance, and since it is very thin, it has excellent electrical conductivity. Further, when an organic film is formed on the upper layer, the adhesion with the organic film is good.
【0003】しかし、クロメート皮膜は耐食性、導電性
や塗装密着性に優れているものの、6価クロムを含有す
るので、クロメート被覆処理工程において水質汚染防止
法に規定される特別な排水処理を行う必要があり、コス
トアップになる欠点を有していた。このため、鋼板、特
に亜鉛系めっき鋼板の白錆の発生を防止するために、ク
ロムを用いない表面処理技術が求められ、例えば、下記
のように数多く提案されている。However, although the chromate film is excellent in corrosion resistance, conductivity and coating adhesion, it contains hexavalent chromium, and therefore it is necessary to perform special wastewater treatment prescribed by the Water Pollution Control Law in the chromate coating process. However, there is a drawback that the cost is increased. Therefore, in order to prevent the occurrence of white rust on steel sheets, especially zinc-based plated steel sheets, a surface treatment technique that does not use chromium is required, and for example, many proposals have been made as described below.
【0004】(a)少なくとも4個のフッ素原子と、
Ti、Zrなどの少なくとも1個の元素とからなる陰イ
オン成分(例えば、(TiF6 2- )で示されるフルオロ
チタン酸)、(b)Co、Mgなどの陽イオン成分、
(c)pH調節のための遊離酸、および(d)有機樹脂
を含有するクロムフリー組成物からなる金属の表面処理
方法(例えば、特許文献1)。(A) at least 4 fluorine atoms,
An anion component composed of at least one element such as Ti or Zr (for example, fluorotitanic acid represented by (TiF 6 2 )), (b) a cation component such as Co or Mg,
A method for surface treatment of a metal, which comprises (c) a free acid for pH adjustment, and (d) a chromium-free composition containing an organic resin (for example, Patent Document 1).
【0005】(a)水酸基含有有機樹脂、(b)リン
酸、および(c)Cu、Coなどの金属のリン酸塩を含
有するクロムフリー組成物からなる金属の表面処理方法
(例えば、特許文献2)。A metal surface treatment method comprising a chromium-free composition containing (a) a hydroxyl group-containing organic resin, (b) phosphoric acid, and (c) a phosphoric acid salt of a metal such as Cu or Co. 2).
【0006】(a)ポリヒドロキシエーテルセグメン
トと不飽和単量体の共重合体セグメントを有する樹脂、
(b)リン酸、および(c)Cu、Coなどの金属のリ
ン酸系化合物を含有するクロムフリー組成物からなる金
属の表面処理剤(例えば、特許文献3)。(A) a resin having a polyhydroxy ether segment and a copolymer segment of an unsaturated monomer,
A metal surface treating agent comprising a chromium-free composition containing (b) phosphoric acid and (c) a phosphoric acid compound of a metal such as Cu or Co (for example, Patent Document 3).
【0007】(a)Mn、Coなどの2価以上の金属
イオン、(b)フルオロ酸、リン酸などの酸、(c)シ
ランカップリング剤、および(d)重合単位が2〜50
の水溶性重合体を水性媒体に溶解した水溶性表面処理剤
(例えば、特許文献4)。(A) a divalent or higher valent metal ion such as Mn or Co; (b) an acid such as fluoroacid or phosphoric acid; (c) a silane coupling agent; and (d) a polymer unit of 2 to 50.
A water-soluble surface treatment agent obtained by dissolving the water-soluble polymer of 1. in a water-based medium (for example, Patent Document 4).
【0008】(a)チオカルボニル基含有化合物、
(b)リン酸イオン、および(c)水分散性シリカを含
有する水性防錆コーティング剤を亜鉛被覆鋼にコーティ
ングする方法(例えば、特許文献5)。(A) thiocarbonyl group-containing compound,
A method of coating zinc-coated steel with an aqueous anticorrosive coating agent containing (b) phosphate ions and (c) water-dispersible silica (for example, Patent Document 5).
【0009】前記〜の方法において、金属板に十分
な付着量の表面処理剤(被覆剤、コーティング剤)を被
覆した場合、すなわち、十分な膜厚の皮膜を施した場合
には、まずまずの耐食性が得られるが、例えば、金属板
の凸部などの一部が露出するような皮膜が施されていた
り、膜厚が薄過ぎる場合には、耐食性が極めて不十分で
あった。つまり、金属板上の皮膜に欠陥部や傷が入ると
その部分から、腐食が進行してしまうため耐食性が不十
分であった。In the above methods (1) to (3), when the metal plate is coated with a sufficient amount of the surface treatment agent (coating agent, coating agent), that is, when a coating having a sufficient film thickness is applied, the corrosion resistance is reasonable. However, the corrosion resistance was extremely inadequate when, for example, a coating for exposing a part of the convex portion of the metal plate was applied or the film thickness was too thin. That is, if a coating film on a metal plate has a defect or a flaw, corrosion progresses from that portion, resulting in insufficient corrosion resistance.
【0010】また、前記の方法におけるチオカルボニ
ル基含有化合物のような含イオウ化合物は、亜鉛などの
金属表面に吸着しやすく、さらにチオールイオンは、リ
ン酸イオンとの相乗作用により、コーティング時に活性
な亜鉛表面のサイトに吸着されて防錆効果を発揮する。
この表面処理方法で得られた亜鉛系めっき鋼板は、表面
を−NCS、−OCSなどのチオカルボニル基含有化合
物を有する層により被覆されると高耐食性を有するが、
皮膜の膜厚を薄くするとチオカルボニル基含有化合物で
被覆されていない部分が出現し、発錆の原因になる。ま
た、金属板上の皮膜に欠陥部や傷が入るとその部分か
ら、腐食が進行してしまうため耐食性が不十分であっ
た。Further, the sulfur-containing compound such as the thiocarbonyl group-containing compound in the above method is easily adsorbed on the surface of metal such as zinc, and the thiol ion is active at the time of coating due to the synergistic action with the phosphate ion. It is adsorbed on the zinc surface site and exhibits a rust preventive effect.
The zinc-based plated steel sheet obtained by this surface treatment method has high corrosion resistance when the surface is coated with a layer having a thiocarbonyl group-containing compound such as -NCS or -OCS,
When the film thickness is reduced, a portion not covered with the thiocarbonyl group-containing compound appears, which causes rusting. Further, if a coating film on a metal plate has a defect or a flaw, corrosion progresses from that portion, resulting in insufficient corrosion resistance.
【0011】さらに、前記〜の従来技術は、いずれ
も金属表面と表面処理剤が形成する皮膜とを界面で強固
に付着させる発想に基づく技術である。微視的に捕らえ
れば、金属表面と表面処理剤との密着が不完全なため、
湿潤環境での密着性(湿潤密着性)には限界があった。
すなわち、皮膜に損傷部があると、腐食環境下で発錆
し、ここを起点として腐食が周囲に進行してしまう問題
点があった。Further, all of the above-mentioned prior arts are based on the idea of firmly adhering the metal surface and the film formed by the surface treatment agent at the interface. If captured microscopically, the adhesion between the metal surface and the surface treatment agent is incomplete,
There was a limit to the adhesiveness (wet adhesiveness) in a wet environment.
That is, if there is a damaged portion in the film, there is a problem that rusting occurs in a corrosive environment, and corrosion progresses to the surroundings starting from this.
【0012】[0012]
【特許文献1】 特開平5−195244号公報[Patent Document 1] JP-A-5-195244
【特許文献2】 特開平9−241856号公報[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 9-241856
【特許文献3】 特開平11−50010号公報[Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 11-50010
【特許文献4】 特開平11−106945号公報[Patent Document 4] Japanese Patent Laid-Open No. 11-106945
【特許文献5】 特開平11−29724号公報[Patent Document 5] Japanese Patent Laid-Open No. 11-29724
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもので、表面処理剤の被覆工程および得
られた表面処理亜鉛系めっき鋼板の使用の際に、水質汚
染防止法に規定された特別な排水処理が不要で、従来の
表面処理亜鉛系めっき鋼板が有する欠点を改良し、特に
耐食性、導電性と湿潤密着性に優れた有機皮膜を有する
亜鉛系めっき鋼板を始めとする有機皮膜を有する各種の
金属板を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is stipulated in the Water Pollution Control Act in the step of coating a surface treatment agent and in using the obtained surface-treated galvanized steel sheet. No special drainage treatment is required, and the drawbacks of conventional surface-treated zinc-based plated steel sheets are improved. In particular, zinc-based plated steel sheets with organic coatings with excellent corrosion resistance, conductivity and wet adhesion It is intended to provide various metal plates having a coating.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
金属板の少なくとも片面に、金属(ただしクロムを除
く)を含有する中間層を有し、該中間層の上に、エポキ
シ樹脂およびグリコールウリル樹脂により形成した有機
皮膜を有することを特徴とする表面処理金属板である。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides
A surface treatment characterized by having an intermediate layer containing a metal (excluding chromium) on at least one surface of a metal plate, and having an organic film formed of an epoxy resin and a glycoluril resin on the intermediate layer. It is a metal plate.
【0015】好ましい本発明は、前記金属がCu、C
o、Fe、Mn、Sn、V、Mo、Mg、Ba、Al、
W、Ca、Sr、Zr、Nb、Y、Ti、Ni、Na、
KおよびZnからなる群より選ばれる少なくとも一種の
金属である表面処理金属板である。In a preferred aspect of the present invention, the metal is Cu or C.
o, Fe, Mn, Sn, V, Mo, Mg, Ba, Al,
W, Ca, Sr, Zr, Nb, Y, Ti, Ni, Na,
The surface-treated metal plate is at least one metal selected from the group consisting of K and Zn.
【0016】好ましい本発明は、前記エポキシ樹脂がビ
スフェノール型エポキシ樹脂、リン酸変性エポキシ樹脂
および一級水酸基を有する変性エポキシ樹脂からなる群
から選ばれる少なくとも一種のエポキシ樹脂である表面
処理金属板である。The preferred present invention is the surface-treated metal plate, wherein the epoxy resin is at least one epoxy resin selected from the group consisting of a bisphenol type epoxy resin, a phosphoric acid modified epoxy resin and a modified epoxy resin having a primary hydroxyl group.
【0017】また好ましい本発明は、前記金属がMn、
Mg、VおよびAlからなる群から選ばれる少なくとも
一種である表面処理金属板である。In a preferred aspect of the present invention, the metal is Mn,
The surface-treated metal plate is at least one selected from the group consisting of Mg, V, and Al.
【0018】また好ましい本発明は、前記金属がMn、
Mg、V、AlおよびZnからなる群から選ばれる少な
くとも一種である表面処理金属板である。In a preferred aspect of the present invention, the metal is Mn,
It is a surface-treated metal plate which is at least one selected from the group consisting of Mg, V, Al and Zn.
【0019】さらに好ましい本発明は、前記有機皮膜が
さらに撥水剤を含有する表面処理金属板である。A further preferred aspect of the present invention is the surface-treated metal plate, wherein the organic coating further contains a water repellent.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の表面処理金属板の基板と
なる金属板には、特に制限はなく、例えば、電気亜鉛め
っき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、溶融亜鉛め
っき鋼板、亜鉛−アルミ(Zn−5%Al)溶融めっき
鋼板、亜鉛−アルミ(Zn−55%Al)溶融めっき鋼
板などの亜鉛系めっき鋼板、熱延鋼板、冷延鋼板、ステ
ンレス鋼板、銅めっき鋼板、アルミニウム板、溶融すず
−亜鉛(Sn−10%Zn)めっき鋼板、溶融アルミめ
っき鋼板、ターン(Pb−10%Sn)めっき鋼板など
が挙げられる。好ましいのは、亜鉛系めっき鋼板であ
り、特に好ましいのは電気亜鉛めっき鋼板である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION There is no particular limitation on the metal plate serving as the substrate of the surface-treated metal plate of the present invention, and examples thereof include electrogalvanized steel sheet, electrogalvanized-nickel plated steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, and zinc-aluminum. (Zn-5% Al) hot-dip galvanized steel sheet, zinc-aluminum (Zn-55% Al) hot-dip galvanized steel sheet, hot-rolled steel sheet, cold-rolled steel sheet, stainless steel sheet, copper-plated steel sheet, aluminum sheet, hot-dip Examples thereof include tin-zinc (Sn-10% Zn) plated steel sheet, hot-dip aluminized steel sheet, and turn (Pb-10% Sn) plated steel sheet. Zinc-based plated steel sheet is preferable, and electrogalvanized steel sheet is particularly preferable.
【0021】本発明の中間層は、金属板に金属化合物と
樹脂を含有する表面処理剤を塗布するか、または金属化
合物を含有する水溶液を塗布後、樹脂を含有する表面処
理剤を塗布することにより形成された有機皮膜の下層に
存在し、金属板に強固に密着した耐食性を有する薄膜で
ある。該中間層は金属を主成分とし、樹脂としてエポキ
シ樹脂およびグリコールウリル樹脂を含有していてもよ
い。For the intermediate layer of the present invention, a metal plate is coated with a surface treating agent containing a metal compound or a resin, or an aqueous solution containing a metal compound is coated, and then a surface treating agent containing a resin is coated. It is a thin film which is present in the lower layer of the organic film formed by and is firmly adhered to the metal plate and has corrosion resistance. The intermediate layer contains metal as a main component and may contain an epoxy resin and a glycoluril resin as a resin.
【0022】中間層の存在は、亜鉛系めっき鋼板上に金
属化合物を含有する表面処理剤を塗布し、表面に皮膜が
形成されたサンプルを、GDS(グロー放電光分光法)
により測定し、確認した。測定には理学(株)製RF-GDS
3860(アノード径4mmφ、電力20W、Arガス流量3
00cc/min)を用いた。測定結果を、横軸にスパッタリ
ング時間、縦軸に発光強度(V)として、図1に示し
た。図1において、スパッタリング時間が0秒の時が、
測定サンプルの皮膜最表面を指し、該時間の経過に伴い
皮膜の内部が表示される。各種元素の分布から、CやN
の含有量が多く、金属の含有量が少ない層、Pのほかに
Zn、Mnの金属の含有量が多い層、Znの含有量が多
く、Cの含有量が少ない層の3層の存在が認められる。
該3層を、亜鉛系めっき鋼板の最表面に近い方から、そ
れぞれ、有機皮膜、中間層およびめっき層と命名した。
図1から鉄換算のスパッタリング速度を基に、中間層の
膜厚を求めることができる。The presence of the intermediate layer is obtained by applying a surface treatment agent containing a metal compound onto a zinc-based plated steel sheet and subjecting the sample having a film formed on the surface thereof to GDS (Glow Discharge Spectroscopy).
Was measured and confirmed by. RF-GDS manufactured by Rigaku Co., Ltd.
3860 (Anode diameter 4mmφ, power 20W, Ar gas flow rate 3
00 cc / min) was used. The measurement results are shown in FIG. 1 with the horizontal axis representing the sputtering time and the vertical axis representing the emission intensity (V). In FIG. 1, when the sputtering time is 0 second,
It indicates the outermost surface of the coating of the measurement sample, and the inside of the coating is displayed as the time elapses. From the distribution of various elements, C and N
The presence of three layers: a layer containing a large amount of metal and a small metal content, a layer containing a large amount of metal Zn and Mn in addition to P, and a layer containing a large amount of Zn and a small amount of C. Is recognized.
The three layers were named an organic film, an intermediate layer and a plating layer, respectively, from the side closer to the outermost surface of the zinc-based plated steel sheet.
From FIG. 1, the film thickness of the intermediate layer can be determined based on the iron-equivalent sputtering rate.
【0023】中間層の膜厚は、表面処理剤の塗布条件や
表面処理剤に含まれる金属の種類などにより変化する
が、50〜500nmであり、好ましくは100〜200
nmである。50nm未満であると、金属板の被覆が十分で
ないため、耐食性が劣化する。500nmを超えると、中
間層が脆くなるため、曲げ加工などにより中間層の割れ
や中間層と有機皮膜との剥離が生じ、該有機皮膜と亜鉛
めっき層との密着性が劣化し、耐食性が劣化する。The thickness of the intermediate layer is 50 to 500 nm, preferably 100 to 200, though it varies depending on the coating conditions of the surface treating agent and the kind of metal contained in the surface treating agent.
nm. If it is less than 50 nm, the metal plate is not sufficiently covered, and the corrosion resistance deteriorates. If the thickness exceeds 500 nm, the intermediate layer becomes brittle, so cracking of the intermediate layer or peeling between the intermediate layer and the organic coating occurs due to bending, etc., the adhesion between the organic coating and the zinc plating layer deteriorates, and corrosion resistance deteriorates. To do.
【0024】表面処理剤に含有される有機皮膜成分のエ
ポキシ樹脂、グリコールウリル樹脂に優先して、中間層
となる解離金属イオンが金属板の金属イオンとイオン結
合して強固な密着状態を形成し、耐食性の向上に寄与す
るものと推察される。本発明においては、該中間層の存
在により、有機皮膜をより薄くすることができるので、
耐食性を向上させるだけでなく、導電性をも増大させる
ことができる。In preference to the epoxy resin and glycoluril resin which are organic film components contained in the surface treatment agent, the dissociated metal ions forming the intermediate layer ionically bond with the metal ions of the metal plate to form a strong adhesion state. It is presumed that it contributes to the improvement of corrosion resistance. In the present invention, since the organic film can be made thinner due to the presence of the intermediate layer,
Not only can corrosion resistance be improved, but conductivity can also be increased.
【0025】本発明の中間層を構成する金属は、前記金
属化合物に由来する金属であり、好ましいのはMg、M
n、VまたはAlの金属およびそれらの混合物であり、
さらに、Mg、Mn、VまたはAlの金属以外の金属を
併用する場合である。具体的には、Cu、Co、Fe、
Mn、Sn、V、Mo、Mg、Ba、Al、W、Ca、
Sr、Zr、Nb、Y、Ti、Ni、Na、KおよびZ
nからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属であ
る。特に好ましいのはMg、Mn、V、Alの金属とZ
nの金属を併用する場合である。The metal constituting the intermediate layer of the present invention is a metal derived from the above-mentioned metal compound, and Mg and M are preferable.
n, V or Al metals and mixtures thereof,
Further, it is a case where a metal other than Mg, Mn, V or Al is used in combination. Specifically, Cu, Co, Fe,
Mn, Sn, V, Mo, Mg, Ba, Al, W, Ca,
Sr, Zr, Nb, Y, Ti, Ni, Na, K and Z
It is at least one metal selected from the group consisting of n. Particularly preferred are Mg, Mn, V, Al metals and Z.
This is the case where n metals are used together.
【0026】金属化合物は、皮膜の全固形分に対し、質
量換算で2/98〜40/60の割合で含有される。2
/98未満では耐食性が劣り、40/60を超えると耐
食性が劣る場合がある。好ましいのは5/95〜50/
50、特に好ましいのは10/90〜20/80の割合
である。金属化合物を併用する場合の各化合物の組成比
に特に制限はないが、例えばMg、MnおよびAlの金
属化合物を併用する場合、Mg/Mn/Al=1/1/
1〜5/5/1である。The metal compound is contained in a ratio of 2/98 to 40/60 in terms of mass with respect to the total solid content of the film. Two
If it is less than / 98, the corrosion resistance may be poor, and if it exceeds 40/60, the corrosion resistance may be poor. 5 / 95-50 / is preferred
A ratio of 50, particularly preferably 10/90 to 20/80. When the metal compound is used in combination, the composition ratio of each compound is not particularly limited. For example, when the metal compound of Mg, Mn and Al is used in combination, Mg / Mn / Al = 1/1 /
It is 1 to 5/5/1.
【0027】本発明の有機皮膜は、前記中間層の上に形
成された最表面層であり、エポキシ樹脂およびグリコー
ルウリル樹脂により形成される。すなわち、有機皮膜
は、エポキシ樹脂およびグリコールウリル樹脂により形
成した硬化有機皮膜であり、中間層に、場合によっては
一部が基板である金属板に、強固に密着している。本発
明において、硬化は完全硬化、半硬化または部分硬化を
言う。The organic film of the present invention is an outermost surface layer formed on the intermediate layer and is formed of an epoxy resin and a glycoluril resin. That is, the organic film is a cured organic film formed of an epoxy resin and a glycoluril resin, and firmly adheres to the intermediate layer, and in some cases, to a metal plate which is a part of the substrate. In the present invention, curing refers to complete curing, semi-curing or partial curing.
【0028】有機皮膜の膜厚は0.5〜4.0μmであ
るのが好ましく、1.0〜3.0μmであるのがより好
ましい。厚さが4.0μmを超えると、耐食性の向上効
果はあるものの、厳しい加工を受ける際に有機皮膜がパ
ウダリングする場合がある。一方、厚さが0.5μm未
満であると、耐食性の向上効果が小さくなる傾向があ
る。The thickness of the organic coating is preferably 0.5 to 4.0 μm, more preferably 1.0 to 3.0 μm. When the thickness exceeds 4.0 μm, although the corrosion resistance is improved, the organic film may powder when subjected to severe processing. On the other hand, when the thickness is less than 0.5 μm, the effect of improving the corrosion resistance tends to be small.
【0029】本発明の有機皮膜は、前述の通り湿潤密着
性に優れ、さらに耐食性にも優れるが、これはエポキシ
樹脂がグリコールウリル樹脂により硬化されることによ
り達成される。すなわち、グリコールウリル樹脂の柔軟
な構造が、形成された硬化皮膜の硬く脆い構造に強靱性
を付与する。また、硬化皮膜のグリコールウリル構造に
よって、中間層、場合によっては金属板との密着性も増
す。これにより、有機皮膜への環境中の塩素イオンなど
の腐食因子の侵入の抑止力が増すとともに、皮膜/金属
板境界面への毛細管現象による腐食因子の侵入濃化の抑
止力も増すため耐食性が改善される。The organic film of the present invention is excellent in wet adhesion and corrosion resistance as described above, but this is achieved by curing the epoxy resin with the glycoluril resin. That is, the flexible structure of the glycoluril resin imparts toughness to the hard and brittle structure of the formed cured film. In addition, the glycoluril structure of the cured film also enhances the adhesion to the intermediate layer and, in some cases, the metal plate. As a result, the corrosion resistance is improved because the ability to suppress the penetration of corrosion factors such as chlorine ions in the environment into the organic coating is increased and the strength to inhibit the concentration of the corrosion factor due to the capillary phenomenon at the coating / metal plate interface is also increased. To be done.
【0030】本発明において、グリコールウリル樹脂
は、グリコールウリルの1−,3−,4−,6−のアミ
ノ基の全部または一部にメチロール、ブチロールなどが
付加した誘導体、メチル化、メチル/エチル化、ブチル
化などのアルキルエーテル化誘導体、メチロールなどを
介して縮合してなるオリゴマーおよびそれらのアルキル
誘導体を言う。好適なのはテトラメチロール化グリコー
ルウリルとそのオリゴマーである。In the present invention, the glycoluril resin is a derivative in which methylol, butyrol, etc. are added to all or part of the 1-, 3-, 4-, 6-amino groups of glycoluril, methylation, methyl / ethyl. And alkylated derivatives such as butylated and the like, oligomers condensed through methylol and the like and alkyl derivatives thereof. Preferred are tetramethylolated glycoluril and its oligomers.
【0031】本発明のエポキシ樹脂は、(a)ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、(b)リン酸変性エポキシ樹
脂、および(c)一級水酸基を有する変性エポキシ樹脂
からなる群より選ばれる少なくとも一種とすることが好
ましい。The epoxy resin of the present invention may be at least one selected from the group consisting of (a) bisphenol type epoxy resin, (b) phosphoric acid modified epoxy resin, and (c) modified epoxy resin having a primary hydroxyl group. preferable.
【0032】(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂は、
エポキシ当量が500〜5000のビスフェノール型エ
ポキシ樹脂であるのが好ましく、900〜4000であ
るのがさらに好ましい。エポキシ当量が500未満であ
ると、グリコーリウリル樹脂との反応率が上がらず、所
望の硬化皮膜が得られず、耐食性が低下するおそれがあ
る。逆にエポキシ当量が5000を超えると、エポキシ
基が反応しにくくなり、所望の硬化皮膜が得られず、耐
食性が劣化するおそれがある。(A) The bisphenol type epoxy resin is
A bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 500 to 5000 is preferable, and 900 to 4000 is more preferable. When the epoxy equivalent is less than 500, the reaction rate with the glycoluril resin does not increase, a desired cured film cannot be obtained, and corrosion resistance may decrease. On the other hand, when the epoxy equivalent exceeds 5,000, the epoxy group becomes difficult to react, a desired cured film cannot be obtained, and corrosion resistance may deteriorate.
【0033】(b)リン酸変性エポキシ樹脂は、エポキ
シ当量が500以下のビスフェノール型エポキシ樹脂に
リン酸化合物を反応させて得られたものが好ましい。エ
ポキシ当量が500を超えると、得られる(b)リン酸
変性エポキシ樹脂のP−OH基の含有量が少なくなるた
め、所望の硬化皮膜が得られないおそれがある。The phosphoric acid-modified epoxy resin (b) is preferably obtained by reacting a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 500 or less with a phosphoric acid compound. If the epoxy equivalent exceeds 500, the content of the P—OH group in the obtained (b) phosphoric acid-modified epoxy resin becomes small, so that a desired cured film may not be obtained.
【0034】リン酸化合物は、リン原子に結合する水酸
基を2個以上有するリン酸類であり、五酸化二リンを水
和して得られる酸を総称したものである。具体的には、
メタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、三リン酸、四
リン酸などが挙げられるが、好ましいのはオルトリン酸
である。また、モノメチルリン酸、モノオクチルリン
酸、モノフェニルリン酸などのリン酸モノエステルを使
用することもできる。The phosphoric acid compound is a phosphoric acid having two or more hydroxyl groups bonded to a phosphorus atom, and is a generic term for acids obtained by hydrating diphosphorus pentoxide. In particular,
Examples thereof include metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, orthophosphoric acid, triphosphoric acid, and tetraphosphoric acid, with orthophosphoric acid being preferred. In addition, phosphoric acid monoesters such as monomethyl phosphoric acid, monooctyl phosphoric acid, and monophenyl phosphoric acid can also be used.
【0035】また、(b)リン酸変性エポキシ樹脂は、
アミンで中和することによってより安定な水性樹脂組成
物を生成するので、その使用が好ましい。アミンとして
は、例えば、アンモニア、ジメタノールアミン、トリエ
タノールアミンなどのアルカノールアミン、ジエチルア
ミン、トリエチルアミンなどのアルキルアミン、ジメチ
ルエタノールアミンなどのアルキルアルカノールアミン
などが挙げられる。The (b) phosphoric acid-modified epoxy resin is
Its use is preferred because it is neutralized with an amine to produce a more stable aqueous resin composition. Examples of the amine include alkanolamines such as ammonia, dimethanolamine and triethanolamine, alkylamines such as diethylamine and triethylamine, and alkylalkanolamines such as dimethylethanolamine.
【0036】(b)リン酸変性エポキシ樹脂は、P−O
H基当量が150〜1000、好ましくは300〜80
0である。P−OH基当量が150未満の場合には、表
面処理剤として使用した場合に、べたつきを生じて使用
が困難となり、1000を超えた場合には、金属板との
密着性が低下するおそれがある。(B) The phosphoric acid-modified epoxy resin is P--O
H group equivalent is 150 to 1000, preferably 300 to 80
It is 0. When the P-OH group equivalent is less than 150, it becomes sticky when used as a surface treatment agent, which makes it difficult to use, and when it exceeds 1000, the adhesion with the metal plate may decrease. is there.
【0037】(c)一級水酸基を有する変性エポキシ樹
脂は、エポキシ当量が、好ましくは500〜5000、
より好ましくは900〜4000のビスフェノール型エ
ポキシ樹脂を、一級アミン、二級アミン、2,2−ジメ
チロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン
酸、またはカルボン酸化合物などと反応させて得たエポ
キシポリオール樹脂であるのが好ましい。(c)一級水
酸基を有する変性エポキシ樹脂のエポキシ当量は好まし
くは550〜40000、さらに好ましくは600〜2
5000である。エポキシ当量が550未満であると、
グリコールウリル樹脂との反応率が上がらず、所望の硬
化皮膜が得られず、耐食性が低下するおそれがある。逆
に、40000を超えると、エポキシ基の反応が起きに
くく、所望の硬化皮膜が得られず、耐食性が低下するお
それがある。The modified epoxy resin having a primary hydroxyl group (c) has an epoxy equivalent of preferably 500 to 5000,
More preferably, an epoxy obtained by reacting 900 to 4000 bisphenol type epoxy resin with a primary amine, a secondary amine, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, a carboxylic acid compound or the like. It is preferably a polyol resin. (C) The epoxy equivalent of the modified epoxy resin having a primary hydroxyl group is preferably 550 to 40,000, more preferably 600 to 2
It is 5000. When the epoxy equivalent is less than 550,
There is a possibility that the reaction rate with the glycoluril resin does not increase, the desired cured film cannot be obtained, and the corrosion resistance decreases. On the other hand, when it exceeds 40,000, the reaction of the epoxy group is difficult to occur, a desired cured film cannot be obtained, and the corrosion resistance may decrease.
【0038】前記ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂などであり、さらにはそれらの二級水酸基を
ポリイソシアネートなどで架橋したものでもよい。The bisphenol type epoxy resin is a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, or the like, and may further have a secondary hydroxyl group thereof crosslinked with polyisocyanate or the like.
【0039】(c)一級水酸基を有する変性エポキシ樹
脂を製造する際に使用される一級アミンまたは二級アミ
ンとしては、モノエタノールアミン、メチルエタノール
アミン、ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、ジメチルアミノプロピ
ルエタノールアミンまたはジブチルアミン、ジオクチル
アミンなどのジアルキルアミンなどのアルカノールアミ
ンが挙げられる。中でも、ジエタノールアミンなどを用
いて得られる一級水酸基を有するエポキポリオール樹脂
は低温でも硬化が可能となるため好ましい。(C) The primary amine or secondary amine used in producing the modified epoxy resin having a primary hydroxyl group includes monoethanolamine, methylethanolamine, butylethanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine and dimethylamino. Alkanolamines such as propylethanolamine or dialkylamines such as dibutylamine, dioctylamine and the like can be mentioned. Above all, an epoxypolyol resin having a primary hydroxyl group obtained by using diethanolamine or the like is preferable because it can be cured even at a low temperature.
【0040】一級アミン、二級アミン、2,2−ジメチ
ロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸ま
たはカルボン酸化合物などのビスフェノール型エポキシ
樹脂に対する当量比率は、生成される(c)一級水酸基
を有する変性エポキシ樹脂のエポキシ当量を好ましくは
600〜25000に維持できるように決定されるが、
通常はエポキシ基1当量に対して0.1〜0.9当量、
好ましくは0.2〜0.8当量である。The equivalent ratio of the primary amine, secondary amine, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid or carboxylic acid compound to the bisphenol type epoxy resin is (c) the primary hydroxyl group produced. It is determined so that the epoxy equivalent of the modified epoxy resin having is preferably maintained at 600 to 25,000,
Usually, 0.1 to 0.9 equivalent to 1 equivalent of epoxy group,
It is preferably 0.2 to 0.8 equivalents.
【0041】グリコールウリル樹脂によるエポキシ樹脂
の硬化は、下記の機構によるものであると推定される。
(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂、(b)リン酸変
性エポキシ樹脂、および(c)一級水酸基を有する変性
エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の
エポキシ樹脂各々が有するエポキシ基と水酸基[(b)
リン酸変性エポキシ樹脂の場合、リン原子に結合した水
酸基]とが互いに付加して高分子化される際に生成した
水酸基、およびエポキシ樹脂中に存在していた水酸基
が、表面処理剤を150〜240℃近辺の温度で焼付け
する際に、グリコールウリル樹脂の水酸基(メチロール
基、アルキルメチロール基など)と脱水(脱アルコー
ル)縮合して、エポキシ樹脂が硬化される。硬化された
エポキシ樹脂のグリコールウリル構造および水酸基構造
が、金属板の素地との強固な湿潤密着性に寄与し、優れ
た耐食性を発現するものと推定される。The curing of the epoxy resin with the glycoluril resin is presumed to be due to the following mechanism. Epoxy group and hydroxyl group respectively contained in at least one epoxy resin selected from the group consisting of (a) bisphenol type epoxy resin, (b) phosphoric acid modified epoxy resin, and (c) modified epoxy resin having primary hydroxyl group [(b)
In the case of a phosphoric acid-modified epoxy resin, a hydroxyl group formed when the phosphorus atom-bonded hydroxyl group] is added to each other to be polymerized, and a hydroxyl group that is present in the epoxy resin have a surface treatment agent of 150 to When baked at a temperature around 240 ° C., the epoxy resin is cured by dehydration (dealcoholization) condensation with the hydroxyl groups (methylol group, alkylmethylol group, etc.) of the glycoluril resin. It is presumed that the glycoluril structure and the hydroxyl group structure of the cured epoxy resin contribute to the strong wet adhesion to the base material of the metal plate and exhibit excellent corrosion resistance.
【0042】本発明には、(b)リン酸変性エポキシ樹
脂を用いることが好ましい。(b)リン酸変性エポキシ
樹脂にはリン原子に結合した水酸基が存在し、これがエ
ポキシ基と反応し、エポキシ樹脂の高分子化を進め、高
分子化したエポキシ樹脂が、グリコールウリル樹脂によ
り硬化され、優れた耐食性が得られるからである。さら
に好ましいのは、(b)リン酸変性エポキシ樹脂および
(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂、または(b)リ
ン酸変性エポキシ樹脂および(c)一級水酸基を有する
変性エポキシ樹脂を用いる場合である。In the present invention, it is preferable to use (b) a phosphoric acid-modified epoxy resin. (B) The phosphoric acid-modified epoxy resin has a hydroxyl group bonded to a phosphorus atom, which reacts with the epoxy group to promote the polymerization of the epoxy resin, and the polymerized epoxy resin is cured by the glycoluril resin. This is because excellent corrosion resistance can be obtained. It is more preferable to use (b) phosphoric acid-modified epoxy resin and (a) bisphenol type epoxy resin, or (b) phosphoric acid-modified epoxy resin and (c) modified epoxy resin having a primary hydroxyl group.
【0043】(c)一級水酸基を有する変性エポキシ樹
脂を含有すると、(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂
および/または(b)リン酸変性エポキシ樹脂と高分子
化した後に、より低温でグリコールウリル樹脂との脱水
(脱アルコール)縮合が生じる。したがって、低温焼付
けにより硬化を図る場合には、(c)一級水酸基を有す
る変性エポキシ樹脂を用いると有利である。また、本発
明の有機皮膜に、(c)一級水酸基を有するエポキシ樹
脂が含有されると、有機皮膜の緻密性、空気遮断性が改
善され、耐食性が向上することから、(c)一級水酸基
を有するエポキシ樹脂を用いることがさらに好ましい。When (c) a modified epoxy resin having a primary hydroxyl group is contained, (a) a bisphenol type epoxy resin and / or (b) a phosphoric acid modified epoxy resin is polymerized, and then a glycoluril resin is formed at a lower temperature. Dehydration (dealcoholization) condensation occurs. Therefore, when curing is performed by low temperature baking, it is advantageous to use the modified epoxy resin (c) having a primary hydroxyl group. Further, when the organic film of the present invention contains (c) an epoxy resin having a primary hydroxyl group, the denseness and air barrier properties of the organic film are improved, and the corrosion resistance is improved. It is more preferable to use the epoxy resin having.
【0044】本発明の有機皮膜に含有された金属化合物
の耐食性に及ぼす作用効果は明らかでないが、亜鉛めっ
き鋼板の場合は、下記のように推察される。塩水噴霧環
境下において、表面処理した皮膜下の亜鉛めっき、特に
皮膜損傷部から下記(1)のアノード反応および(2)
のカソード反応によって、Zn2+とOH- が溶出し、下
記(3)の腐食生成物(Zn(OH)2 )の形成反応お
よび(4)の脱水反応によって導電性のZnOを生成す
る。結果として腐食が進行する。この際、皮膜損傷部
(腐食部)に、金属イオンMen+が存在すると下記
(5)の反応によって、MeとZnからなる安定な腐食
生成物が形成され、耐食性が発揮される。The effect of the metal compound contained in the organic coating of the present invention on the corrosion resistance is not clear, but in the case of a galvanized steel sheet, it is presumed as follows. Zinc plating under the surface-treated film in a salt spray environment, especially from the damaged part of the film to the following anode reaction (1) and (2)
Zn 2+ and OH − are eluted by the cathodic reaction of (3), and conductive ZnO is generated by the formation reaction of the corrosion product (Zn (OH) 2 ) of (3) below and the dehydration reaction of (4) below. As a result, corrosion progresses. At this time, if the metal ion Me n + is present in the damaged portion (corroded portion) of the film, a stable corrosion product composed of Me and Zn is formed by the reaction of the following (5), and corrosion resistance is exhibited.
【0045】 Zn → Zn2+ + 2e-1 (1) H2 O + 1/2O2 + 2e- → 2OH- (2) Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 (3) Zn(OH)2 → ZnO + H2 O (4) Men+ +Zn2+ + xOH- → (Me,Zn)(OH)x (5)Zn → Zn 2+ + 2e −1 (1) H 2 O + 1 / 2O 2 + 2e − → 2OH − (2) Zn 2+ + 2OH − → Zn (OH) 2 (3) Zn (OH ) 2 → ZnO + H 2 O (4) Me n + + Zn 2+ + xOH − → (Me, Zn) (OH) x (5)
【0046】本発明の有機皮膜は、金属を含有する中間
層の上に形成されており、さらに耐食性に優れるが、よ
り耐食性の改善を図る場合には、強靱な皮膜を形成し得
るウレタン樹脂を含有させると効果的である。すなわ
ち、ウレタン樹脂の含有により、有機皮膜への腐食因子
の侵入の抑止力が上がり、耐食性が改善される。その
上、有機皮膜の密着性も改善される。ウレタン樹脂とし
ては、エーテル骨格またはさらにエーテル・エステル骨
格を有する自己乳化型のアニオン性ウレタン樹脂が好適
である。ウレタン樹脂は、表面処理剤の固形分に対して
5〜20質量%含有されるのが好ましい。The organic film of the present invention is formed on the metal-containing intermediate layer and has excellent corrosion resistance. However, in order to further improve the corrosion resistance, a urethane resin capable of forming a tough film is used. It is effective to include it. That is, the inclusion of the urethane resin enhances the ability to suppress the penetration of the corrosion factor into the organic film and improves the corrosion resistance. Moreover, the adhesion of the organic film is improved. As the urethane resin, a self-emulsifying anionic urethane resin having an ether skeleton or an ether / ester skeleton is preferable. The urethane resin is preferably contained in an amount of 5 to 20% by mass based on the solid content of the surface treatment agent.
【0047】本発明の有機皮膜は、さらに撥水剤を含有
することが好ましい。撥水剤は疎水性であるため、有機
皮膜の表層に濃化する傾向がある。そのため、有機皮膜
への腐食因子の侵入を表層で抑止し、耐食性を改善す
る。その上、湿潤密着性をも改善する。撥水剤はフッ素
樹脂、ポリエチレンワックス、ポリエチレンワックスで
被覆した樹脂などである。撥水剤は、表面処理剤の固形
分に対して5〜20質量%含有されるのが好ましい。本
発明の有機皮膜には、有機皮膜に添加して各種性能を付
与、向上させることができる各種添加剤をさらに含有さ
せることができる。例えば、シランカップリング剤など
を含有させることができる。The organic film of the present invention preferably further contains a water repellent. Since the water repellent is hydrophobic, it tends to be concentrated on the surface layer of the organic film. Therefore, the invasion of the corrosion factor into the organic film is suppressed by the surface layer, and the corrosion resistance is improved. In addition, it improves wet adhesion. The water repellent is a fluororesin, polyethylene wax, a resin coated with polyethylene wax, or the like. The water repellent is preferably contained in an amount of 5 to 20% by mass based on the solid content of the surface treatment agent. The organic film of the present invention may further contain various additives which can be added to the organic film to impart and improve various properties. For example, a silane coupling agent or the like can be included.
【0048】本発明の有機皮膜の樹脂組成比は、質量換
算でエポキシ樹脂/グリコールウリル樹脂=50/50
〜95/5、好ましくは=60/40〜90/10であ
る。該組成比が50/50未満であるとグリコールウリ
ル樹脂の残存率が高くなり、耐食性が劣化する。また該
組成比が95/5超であるとグリコールウリル樹脂が不
足し、十分な硬化皮膜が得られず耐食性が劣化する。The resin composition ratio of the organic film of the present invention is, in terms of mass, epoxy resin / glycoluril resin = 50/50.
˜95 / 5, preferably = 60/40 to 90/10. When the composition ratio is less than 50/50, the residual rate of the glycoluril resin becomes high and the corrosion resistance deteriorates. On the other hand, if the composition ratio exceeds 95/5, the glycoluril resin is deficient, a sufficient cured film cannot be obtained, and the corrosion resistance deteriorates.
【0049】また、(a)ビスフェノール型エポキシ樹
脂と(b)リン酸変性エポキシ樹脂を併用する場合、
(b)/(a)=10/90〜50/50、好ましくは
15/85〜40/60である。該組成比が10/90
未満であると下地金属板との密着性が得られないおそれ
があり、50/50を超えた場合には、耐食性などの性
能が低下するおそれがある。When (a) bisphenol type epoxy resin and (b) phosphoric acid modified epoxy resin are used in combination,
(B) / (a) = 10/90 to 50/50, preferably 15/85 to 40/60. The composition ratio is 10/90
If it is less than 50%, the adhesion to the underlying metal plate may not be obtained, and if it exceeds 50/50, the performance such as corrosion resistance may be deteriorated.
【0050】(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂と
(c)一級水酸基を有する変性エポキシ樹脂を併用する
場合、(a)/(c)=5/95〜30/70、好まし
くは10/90〜20/80である。該組成比が5/9
5未満であるとエポキシ樹脂のグリコールウリル樹脂に
よる硬化、脱水(脱アルコール)反応が過剰となり、耐
食性が劣化するおそれがある。また30/70超である
と、逆にエポキシ樹脂のグリコールウリル樹脂による硬
化が不十分で、耐食性が劣化するおそれがある。When (a) bisphenol type epoxy resin and (c) modified epoxy resin having primary hydroxyl group are used in combination, (a) / (c) = 5/95 to 30/70, preferably 10/90 to 20 / 80. The composition ratio is 5/9
If it is less than 5, the curing and dehydration (dealcoholization) reaction of the epoxy resin with the glycoluril resin becomes excessive, and the corrosion resistance may deteriorate. If it is more than 30/70, on the contrary, the curing of the epoxy resin with the glycoluril resin is insufficient, and the corrosion resistance may deteriorate.
【0051】(b)リン酸変性エポキシ樹脂と(c)一
級水酸基を有する変性エポキシ樹脂を併用する場合、
(b)/(c)=5/95〜40/60、好ましくは7
/93〜20/80である。該組成比が5/95未満で
あるとエポキシ樹脂の高分子化が不十分で、脱水(脱ア
ルコール)縮合に関与するグリコールウリル樹脂が不足
し、耐食性が劣化するおそれがある。また40/60超
であると、同様に高分子化が不十分で、脱水(脱アルコ
ール)縮合に関与するグリコールウリル樹脂が不足し、
耐食性が劣化するおそれがある。When the phosphoric acid-modified epoxy resin (b) and the modified epoxy resin (c) having a primary hydroxyl group are used in combination,
(B) / (c) = 5 / 95-40 / 60, preferably 7
/ 93 to 20/80. When the composition ratio is less than 5/95, the polymerization of the epoxy resin is insufficient, the glycoluril resin involved in dehydration (dealcoholization) condensation is insufficient, and the corrosion resistance may deteriorate. If it is more than 40/60, similarly, the polymerization is insufficient, and the glycoluril resin involved in dehydration (dealcoholization) condensation is insufficient,
Corrosion resistance may deteriorate.
【0052】(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂、
(b)リン酸変性エポキシ樹脂と(c)一級水酸基を有
する変性エポキシ樹脂を用いる場合、(a)/(b)/
(c)=10/10/80〜10/40/50、好まし
くは10/20/70〜10/30/60である。該組
成比から逸脱する場合には、エポキシ樹脂の高分子化が
不十分で、脱水縮合に関与するグリコールウリル樹脂が
不足し、耐食性が劣化するおそれがある。(A) Bisphenol type epoxy resin,
When using (b) a phosphoric acid-modified epoxy resin and (c) a modified epoxy resin having a primary hydroxyl group, (a) / (b) /
(C) = 10/10/80 to 10/40/50, preferably 10/20/70 to 10/30/60. If the composition ratio is deviated from the above, the polymerization of the epoxy resin is insufficient, the glycoluril resin involved in the dehydration condensation may be insufficient, and the corrosion resistance may be deteriorated.
【0053】本発明の有機皮膜は、エポキシ樹脂、グリ
コールウリル樹脂を含有する、あるいはさらに、金属化
合物または撥水剤を含有する表面処理剤を調製し、それ
を金属板に塗布し硬化させることにより形成される。表
面処理剤は、要すれば、さらにウレタン樹脂などを、水
性溶媒に添加し、攪拌混合して調製された水性溶液また
は水性分散液である。必要に応じて、加熱し、ノニオン
系乳化剤を使用して水性化し、調製してもよい。The organic film of the present invention is prepared by preparing a surface treatment agent containing an epoxy resin, a glycoluril resin, or further containing a metal compound or a water repellent, and applying the surface treatment agent to a metal plate and curing it. It is formed. The surface treatment agent is an aqueous solution or an aqueous dispersion prepared by further adding a urethane resin or the like to an aqueous solvent and mixing with stirring, if necessary. If necessary, it may be prepared by heating and making it aqueous using a nonionic emulsifier.
【0054】該樹脂を含有する表面処理剤の濃度は、該
樹脂の安定性が確保される固形分範囲であればよく、固
形分濃度として5〜35質量%程度である。金属化合物
は固形分の5〜60質量%であるのが好ましい。金属化
合物を2種以上併用する場合は、各化合物を1〜50質
量%づつとするのが好ましい。5質量%未満では耐食性
が劣り、60質量%を超えると溶接性が劣る傾向があ
る。前記表面処理剤の濃度は、金属化合物が溶解する範
囲または樹脂の安定性が確保される固形分範囲であれば
よい。The concentration of the surface treatment agent containing the resin may be in the solid content range where the stability of the resin is ensured, and the solid content concentration is about 5 to 35% by mass. The metal compound is preferably 5 to 60 mass% of the solid content. When two or more kinds of metal compounds are used in combination, it is preferable that the amount of each compound is 1 to 50% by mass. If it is less than 5% by mass, the corrosion resistance tends to be poor, and if it exceeds 60% by mass, the weldability tends to be poor. The concentration of the surface treatment agent may be in the range where the metal compound is dissolved or in the solid content range where the stability of the resin is secured.
【0055】本発明の有機皮膜は、金属板表面に、表面
処理剤をロールコート、スプレー塗装、刷毛塗り、浸漬
塗装、カーテンフローなどの手段により接触させ、リン
ガーロールで押圧し、乾燥して、焼付けすることによ
り、水性溶媒が揮発し、エポキシ樹脂の硬化が進行する
ことにより形成される。金属板表面は、有機皮膜の形成
前に、予め前処理してもよく、リン酸塩処理などの化成
処理を施してもよい。塗布量・付着量は前記した有機皮
膜の膜厚の範囲内となるように調整するが、化成処理層
などを設けた場合の全皮膜の膜厚は0.1〜5μmであ
るのが好ましい。In the organic film of the present invention, a surface treatment agent is brought into contact with the surface of a metal plate by means such as roll coating, spray coating, brush coating, dip coating and curtain flow, pressed by a Ringer roll and dried, By baking, the aqueous solvent is volatilized, and the epoxy resin is formed by the progress of curing. The surface of the metal plate may be pretreated in advance or may be subjected to chemical conversion treatment such as phosphate treatment before the formation of the organic film. The coating amount / adhesion amount is adjusted so as to fall within the range of the film thickness of the organic film described above, but the film thickness of the entire film when a chemical conversion treatment layer or the like is provided is preferably 0.1 to 5 μm.
【0056】焼付けは、エポキシ樹脂として、(a)ビ
スフェノール型エポキシ樹脂および/または(b)リン
酸変性エポキシ樹脂のみを用いる場合には、200〜2
40℃程度の比較的高温で実施される。一方、(c)一
級水酸基を有する変性エポキシ樹脂を用いる場合および
他のエポキシ樹脂と併用する場合には、150〜200
℃程度の比較的低温で実施される。焼付け温度が下限値
を下回る場合には、硬化がやや不足したり、有機皮膜中
への溶媒が残存するので、やや耐食性に劣ることがあ
る。また焼付け温度が上限値を上回る場合には、特に問
題はないが、有機皮膜中の成分の部分的な分解による黄
変が認められることがある。For baking, if only (a) a bisphenol type epoxy resin and / or (b) a phosphoric acid-modified epoxy resin are used as the epoxy resin, 200 to 2 is used.
It is carried out at a relatively high temperature of about 40 ° C. On the other hand, when (c) a modified epoxy resin having a primary hydroxyl group is used and when it is used in combination with another epoxy resin, it is 150 to 200.
It is carried out at a relatively low temperature of about ℃. When the baking temperature is lower than the lower limit value, the curing may be slightly insufficient, or the solvent may remain in the organic film, so that the corrosion resistance may be slightly deteriorated. When the baking temperature is higher than the upper limit, there is no particular problem, but yellowing due to partial decomposition of components in the organic film may be observed.
【0057】[0057]
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳しく説明
する。
[発明例1〜75、比較例1〜6]下記エポキシ樹脂
(a)〜(c)、グリコールウリル樹脂A〜D、ベンゾ
グアナミン樹脂E〜Fとメラミン樹脂G〜H(以上2樹
脂をアミノ樹脂と称する)、ウレタン樹脂A〜G、金属
化合物、撥水剤A〜Dを表1に記載した割合(全固形分
100質量部に対する割合)で、水に添加し、常温で攪
拌混合して水性表面処理剤を調製した。得られた表面処
理剤を、下記金属板A〜Nに、ロールコート塗装した。
20秒で金属板温度が180℃となるように加熱して、
膜厚が0.3〜5μmの有機皮膜を形成させ、試験片を
作製した。試験片の有機皮膜の特性を表1に示した。EXAMPLES The present invention will be described in detail below based on examples. [Invention Examples 1 to 75, Comparative Examples 1 to 6] The following epoxy resins (a) to (c), glycoluril resins A to D, benzoguanamine resins E to F and melamine resins G to H (the above two resins are referred to as amino resins). , Urethane resins A to G, metal compounds, and water repellents A to D at a ratio (a ratio to 100 parts by mass of total solid content) described in Table 1 are added to water, and mixed by stirring at room temperature. A treating agent was prepared. The obtained surface treatment agent was roll-coated on the following metal plates A to N.
Heat the metal plate to 180 ° C in 20 seconds,
A test piece was prepared by forming an organic film having a film thickness of 0.3 to 5 μm. The characteristics of the organic film of the test piece are shown in Table 1.
【0058】金属板A〜N;
板A; 電気亜鉛めっき鋼板(板厚:1.0mm、Zn:
20g/m2)
板B; 電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板(板厚:1.0
mm、Zn+Ni:20g/m2 、Ni:12質量%)
板C; 溶融亜鉛めっき鋼板(板厚:1.0mm、Zn:
60g/m2)
板D; 合金化溶融亜鉛めっき鋼板(板厚:1.0mm、
Zn:60g/m2、Fe:10質量%)
板E; 亜鉛5%アルミニウムめっき鋼板(板厚:1.
0mm、60g/m2、Al:5質量%)
板F; 亜鉛55%アルミニウムめっき鋼板(板厚:
1.0mm、60g/m2、Al:55質量%)Metal plates A to N; Plate A; Electrogalvanized steel plate (plate thickness: 1.0 mm, Zn:
20 g / m 2 ) Plate B; Electric zinc-nickel plated steel plate (plate thickness: 1.0
mm, Zn + Ni: 20 g / m 2 , Ni: 12% by mass) Plate C: Hot dip galvanized steel plate (plate thickness: 1.0 mm, Zn:
60 g / m 2 ) Plate D; Hot-dip galvanized steel sheet (plate thickness: 1.0 mm,
Zn: 60 g / m 2 , Fe: 10% by mass) Plate E; Zinc 5% aluminum-plated steel plate (plate thickness: 1.
0 mm, 60 g / m 2 , Al: 5% by mass) Plate F; 55% zinc aluminized steel plate (plate thickness:
1.0 mm, 60 g / m 2 , Al: 55 mass%)
【0059】板G; 熱延鋼板(板厚:1.2mm)
板H; 冷延鋼板(板厚:1.0mm)
板I; ステンレス鋼板 SUS430(板厚:1.0
mm)
板J; 銅めっき鋼板(板厚:1.0mm、Cu:30g/
m2)
板K; アルミニウム板 JIS 5052(Al−M
g合金系)(板厚:1.0mm)
板L; 溶融すず−亜鉛めっき鋼板(板厚:1.0m
m、Sn:60g/m2、Zn:10質量%)
板M; 溶融亜鉛めっき鋼板(板厚:1.0mm、Al:
50g/m2)
板N; ターンめっき鋼板(板厚:1.0mm、Pb:4
0g/m2、Sn:10質量%)Plate G: Hot-rolled steel plate (plate thickness: 1.2 mm) Plate H; Cold-rolled steel plate (plate thickness: 1.0 mm) Plate I: Stainless steel plate SUS430 (plate thickness: 1.0
mm) Plate J; Copper-plated steel plate (plate thickness: 1.0 mm, Cu: 30 g /
m 2 ) Plate K; Aluminum plate JIS 5052 (Al-M
g alloy type) (plate thickness: 1.0 mm) plate L; molten tin-zinc plated steel plate (plate thickness: 1.0 m
m, Sn: 60 g / m 2 , Zn: 10% by mass) Plate M; Hot-dip galvanized steel plate (plate thickness: 1.0 mm, Al:
50 g / m 2 ) Plate N; Turn-plated steel plate (plate thickness: 1.0 mm, Pb: 4
0 g / m 2 , Sn: 10 mass%)
【0060】エポキシ樹脂
(a)ビスフェノール型エポキシ樹脂は、下記の方法で
製造した。エポキシ当量1950のビスフェノールA型
エポキシ樹脂(a)680gにプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル132gを添加し、ついでノニオン系
乳化剤(“アデカプルロニックF68”)84gを添加
し、均一溶液にした後、水649gを徐々に添加して、
3軸ミキサーを用いて、エポキシ当量4000、固形分
濃度50質量%のエポキシ樹脂エマルジョンを得た。Epoxy resin (a) The bisphenol type epoxy resin was produced by the following method. To 680 g of bisphenol A type epoxy resin (a) having an epoxy equivalent of 1950, 132 g of propylene glycol monomethyl ether was added, and then 84 g of a nonionic emulsifier (“Adecapluronic F68”) was added to make a uniform solution, and then 649 g of water was gradually added. Add
An epoxy resin emulsion having an epoxy equivalent of 4000 and a solid content concentration of 50% by mass was obtained using a triaxial mixer.
【0061】(b)リン酸変性エポキシ樹脂は、下記の
方法で製造した。
(b1)リン酸変性エポキシ樹脂のアミン中和物(アニ
オン型)
オルトリン酸85gおよびプロピレングリコールモノメ
チルエーテル140gを仕込み、エポキシ当量250の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂425gを徐々に添加
し、80℃で2時間反応させた。反応終了後、50℃以
下で、29質量%アンモニア水溶液150gを徐々に添
加し、さらに水1150gを添加して、酸価35、固形
分濃度25質量%のリン酸変性エポキシ樹脂のアミン中
和物を得た。(B) The phosphoric acid-modified epoxy resin was produced by the following method. (B1) Amine-neutralized product of phosphoric acid-modified epoxy resin (anion type) 85 g of orthophosphoric acid and 140 g of propylene glycol monomethyl ether were charged, 425 g of bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 250 was gradually added, and the mixture was heated at 80 ° C for 2 hours. It was made to react. After the completion of the reaction, at 50 ° C. or lower, 150 g of an aqueous 29% by mass ammonia solution was gradually added, and further 1150 g of water was added to the amine neutralized product of a phosphoric acid-modified epoxy resin having an acid value of 35 and a solid content concentration of 25% by mass. Got
【0062】(b2)リン酸変性エポキシ樹脂のノニオ
ン乳化物
オルトリン酸95gおよびプロピレングリコールモノメ
チルエーテル198gを仕込み、エポキシ当量250の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂396gを徐々に添加
し、80℃で2時間反応させた。反応終了後、80℃以
下で、ノニオン系乳化剤(“アデカプルロニックF6
8”)25gを徐々に添加し、均一になった後さらに水
264gを添加して、酸価65、固形分濃度50質量%
のリン酸変性エポキシ樹脂を得た。(B2) Nonionic emulsion of phosphoric acid-modified epoxy resin 95 g of orthophosphoric acid and 198 g of propylene glycol monomethyl ether were charged, 396 g of bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 250 was gradually added, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 2 hours. It was After completion of the reaction, at 80 ° C. or lower, a nonionic emulsifier (“Adeka Pluronic F6
8 ″) 25 g was gradually added, and after becoming uniform, 264 g of water was further added to obtain an acid value of 65 and a solid content concentration of 50 mass%.
To obtain a phosphoric acid-modified epoxy resin.
【0063】(b3)リン酸変性エポキシ樹脂のアミン
中和物(アニオン型)
オルトリン酸85gおよびプロピレングリコールモノメ
チルエーテル140gを仕込み、エポキシ当量475の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂807gを徐々に添加
し、80℃で2時間反応させた。反応終了後、50℃以
下で、29質量%アンモニア水溶液150gを徐々に添
加し、さらに水2386gを添加して、酸価21、固形
分濃度25質量%のリン酸変性エポキシ樹脂のアミン中
和物(アニオン型)を得た。(B3) Amine-neutralized product of phosphoric acid-modified epoxy resin (anion type) 85 g of orthophosphoric acid and 140 g of propylene glycol monomethyl ether were charged, and 807 g of bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 475 was gradually added to 80 ° C. And reacted for 2 hours. After the completion of the reaction, at 50 ° C. or lower, 150 g of 29 mass% aqueous ammonia solution was gradually added, and further 2386 g of water was added to the amine neutralized product of a phosphoric acid-modified epoxy resin having an acid value of 21 and a solid content concentration of 25 mass%. (Anion type) was obtained.
【0064】(c)一級水酸基を有する変性エポキシ樹
脂は、下記の方法で製造した。
(c1)エポキシ当量1950のビスフェノール型エポ
キシ樹脂1950gをプロピレングリコールモノメチル
エーテル876gに溶解し、ついでジエタノールアミン
78.8gを添加して、100℃で3時間反応させ、エ
ポキシ当量11600の変性エポキシ樹脂エマルジョン
を得た。次いでノニオン系乳化剤(“アデカプルロニッ
クF68”)256gを添加し、均一にした後、水25
53gを徐々に添加して、3軸ミキサーを用いて、エポ
キシ当量22500、固形分40重量%の一級水酸基を
有する変性エポキシ樹脂エマルジョンを得た。The modified epoxy resin (c) having a primary hydroxyl group was produced by the following method. (C1) 1950 g of a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1950 is dissolved in 876 g of propylene glycol monomethyl ether, and then 78.8 g of diethanolamine is added and reacted at 100 ° C. for 3 hours to obtain a modified epoxy resin emulsion having an epoxy equivalent of 11600. It was Next, 256 g of a nonionic emulsifier (“Adeka Pluronic F68”) was added and homogenized.
53 g was gradually added and a modified epoxy resin emulsion having an epoxy equivalent of 22,500 and a solid content of 40% by weight having a primary hydroxyl group was obtained using a triaxial mixer.
【0065】(c2)エポキシ当量1950のビスフェ
ノール型エポキシ樹脂1950gをプロピレングリコー
ルモノメチルエーテル876gに溶解し、ついで2,2
−ジメチロールプロピオン酸100gを添加し、均一に
した後、触媒としてジメチルベンジルアミン1gを添加
して、130℃で3時間反応させ、エポキシ当量が12
000であることを確認した。ついで、ノニオン系乳化
剤(“アデカプルロニックF68”)513gを添加
し、均一にした後、水2296gを徐々に添加して、エ
ポキシ当量22300、固形分濃度40質量%の一級水
酸基を有する変性エポキシ樹脂エマルジョンを得た。(C2) 1950 g of a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1950 was dissolved in 876 g of propylene glycol monomethyl ether, and then 2,2
After adding 100 g of dimethylolpropionic acid and homogenizing it, 1 g of dimethylbenzylamine as a catalyst was added and reacted at 130 ° C. for 3 hours to give an epoxy equivalent of 12
It was confirmed to be 000. Next, 513 g of a nonionic emulsifier (“ADEKA Pluronic F68”) was added and homogenized, and then 2296 g of water was gradually added to obtain a modified epoxy resin emulsion having an epoxy equivalent of 22300 and a solid concentration of 40% by mass having a primary hydroxyl group. Got
【0066】(c3)エポキシ当量950のビスフェノ
ール型エポキシ樹脂950gをプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル380gに溶解し、ついでジエタノー
ルアミン79gを添加し、100℃で3時間反応させ、
エポキシ当量が5640のエポキシポリオール樹脂エマ
ルジョンを得た。ついで、ノニオン系乳化剤(“アデカ
プルロニックF68”)127gを添加し、均一にした
後、水1354gを徐々に添加して、3軸ミキサーを用
いて、エポキシ当量11500、固形分濃度40質量%
の一級水酸基を有する変性エポキシ樹脂を得た。(C3) 950 g of a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 950 is dissolved in 380 g of propylene glycol monomethyl ether, 79 g of diethanolamine is added, and the mixture is reacted at 100 ° C. for 3 hours,
An epoxy polyol resin emulsion having an epoxy equivalent of 5640 was obtained. Next, 127 g of a nonionic emulsifier (“ADEKA Pluronic F68”) was added to make the mixture uniform, and 1354 g of water was gradually added to the mixture. Using a triaxial mixer, the epoxy equivalent was 11500 and the solid content concentration was 40% by mass.
A modified epoxy resin having primary hydroxyl groups was obtained.
【0067】グリコールウリル樹脂;
樹脂A:“サイメル1170”(完全ブチル化グリコー
ルウリル樹脂、三井サイテック(株)製)
樹脂B:“サイメル1171”(メチル/エチル混合ア
ルキル化グリコールウリル樹脂、三井サイテック(株)
製)
樹脂C:“サイメル1172”(テトラメチロール化グ
リコールウリル樹脂、三井サイテック(株)製)
樹脂D:“サイメル1174”(完全メチル化グリコー
ルウリル樹脂、三井サイテック(株)製)Glycoluril resin; Resin A: "Cymel 1170" (completely butylated glycoluril resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) Resin B: "Cymel 1171" (methyl / ethyl mixed alkylated glycoluril resin, Mitsui Cytec ( stock)
Resin C: "Cymel 1172" (tetramethylol glycoluril resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) Resin D: "Cymel 1174" (completely methylated glycoluril resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.)
【0068】アミノ樹脂
樹脂E:“サイメル1123”(メチル/エチル混合ア
ルキル化ベンゾグアナミン樹脂、三井サイテック(株)
製)
樹脂F:“サイメル106”(完全メチル化ベンゾグア
ナミン樹脂、三井サイテック(株)製)
樹脂G:“サイメル303”(完全メチル化メラミン樹
脂、三井サイテック(株)製)
樹脂H:“サイメル370”(部分メチル化メラミン樹
脂、三井サイテック(株)製)Amino resin Resin E: "Cymel 1123" (methyl / ethyl mixed alkylated benzoguanamine resin, Mitsui Cytec Co., Ltd.)
Resin F: "Cymel 106" (fully methylated benzoguanamine resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) Resin G: "Cymel 303" (completely methylated melamine resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) Resin H: "Cymel 370" (Partially methylated melamine resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.)
【0069】ウレタン樹脂;
ウレタンA: “スーパーフレックス126”(エステ
ル・エーテル系、アニオン性、第一工業製薬(株)製)
ウレタンB: “スーパーフレックス110”(エーテ
ル系、アニオン性、第一工業製薬(株)製)
ウレタンC: “スーパーフレックス130”(エーテ
ル系、アニオン性、第一工業製薬(株)製)
ウレタンD: “スーパーフレックス150”(エステ
ル・エーテル系、アニオン性、第一工業製薬(株)製)Urethane resin; Urethane A: "Superflex 126" (ester / ether type, anionic, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) Urethane B: "Superflex 110" (ether type, anionic, Daiichi Kogyo) Pharmaceutical Co., Ltd. Urethane C: “Superflex 130” (ether type, anionic, manufactured by Dai-ichi Kogyo Co., Ltd.) Urethane D: “Superflex 150” (ester / ether type, anionic, Daiichi Kogyo) Pharmaceutical Co., Ltd.)
【0070】ウレタンE: “スーパーフレックス42
0”(カーボネート系、アニオン性、第一工業製薬
(株)製)
ウレタンF: “スーパーフレックス700”(芳香族
イソシアネート系、アニオン性、第一工業製薬(株)
製)
ウレタンG: “スーパーフレックスE4000”(エ
ーテル系、ノニオン性、第一工業製薬(株)製)Urethane E: "Superflex 42
0 "(carbonate type, anionic, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) Urethane F:" Superflex 700 "(aromatic isocyanate type, anionic, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Urethane G: "Superflex E4000" (ether type, nonionic, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
【0071】金属化合物: 金属化合物Mg−P: リン酸マグネシウム 金属化合物Mg−A: 酢酸マグネシウム 金属化合物Mg−S: 硫酸マグネシウム 金属化合物Mn−C: 炭酸マンガン 金属化合物Mn−P: リン酸マンガン 金属化合物Mn−A: 酢酸マンガン 金属化合物Al−P: リン酸アルミニウム 金属化合物Al−A: 酢酸アルミニウムMetal compound: Metal compound Mg-P: magnesium phosphate Metal compound Mg-A: magnesium acetate Metal compound Mg-S: magnesium sulfate Metal compound Mn-C: Manganese carbonate Metal compound Mn-P: manganese phosphate Metal compound Mn-A: Manganese acetate Metal compound Al-P: Aluminum phosphate Metal compound Al-A: Aluminum acetate
【0072】金属化合物Zn−P: リン酸亜鉛 金属化合物Zn−A: 酢酸亜鉛 金属化合物Zn−C: 炭酸亜鉛 金属化合物Sn−P: リン酸スズ 金属化合物Sn−S: 硫酸スズ 金属化合物Fe−S: 硫酸鉄 金属化合物V−S: 硫酸バナジウム 金属化合物Ba−P: リン酸バリウム 金属化合物Ba−S: 硫酸バリウムMetal Compound Zn-P: Zinc Phosphate Metal compound Zn-A: zinc acetate Metal compound Zn-C: Zinc carbonate Metal compound Sn-P: tin phosphate Metal compound Sn-S: tin sulfate Metal compound Fe-S: iron sulfate Metal compound VS: vanadium sulfate Metal compound Ba-P: barium phosphate Metal compound Ba-S: barium sulfate
【0073】金属化合物Co−P: リン酸コバルト 金属化合物Co−C: 炭酸コバルト 金属化合物Co−A: 酢酸コバルト 金属化合物Na−V: バナジン酸ナトリウム 金属化合物Na−Mo:モリブデン酸ナトリウム 金属化合物K−B: ホウ酸カリウムMetal Compound Co-P: Cobalt Phosphate Metal compound Co-C: Cobalt carbonate Metal compound Co-A: Cobalt acetate Metal compound Na-V: sodium vanadate Metal compound Na-Mo: sodium molybdate Metal compound KB: potassium borate
【0074】撥水剤;
撥水剤A: “アフロンーXAD911”(フッ素樹脂
エマルジョン、旭硝子フルオロポリマーズ(株)製)
撥水剤B: “アフロンーQAD938”(フッ素樹脂
エマルジョン、旭硝子フルオロポリマーズ(株)製)
撥水剤C: “Hydrocer6099”(ポリエチレン外殻
被覆フッ素樹脂エマルジョン、シャムロック(株)製)
撥水剤D: “HYTEC 9017”(ポリエチレンワック
スエマルジョン、東邦化学(株)製)Water-repellent agent: Water-repellent agent A: "Aflon-XAD911" (fluorine resin emulsion, manufactured by Asahi Glass Fluoropolymers Co., Ltd.) Water-repellent agent B: "Aflon-QAD938" (fluorine resin emulsion, manufactured by Asahi Glass Fluoropolymers Co., Ltd.) ) Water repellent C: "Hydrocer 6099" (polyethylene shell-coated fluororesin emulsion, manufactured by Shamrock Co., Ltd.) Water repellent D: "HYTEC 9017" (polyethylene wax emulsion, manufactured by Toho Kagaku Co., Ltd.)
【0075】各試験片について下記の特性(SST環境
での平板部耐食性およびクロスカット部密着性、CCT
環境での加工部耐食性、耐食性試験後導電性、上塗り塗
装密着性、耐指紋性)を下記の試験方法に従って評価し
た。
(SST環境での平板部耐食性)試験片を70mm×15
0mmの大きさに剪断後、端面部をシールし、塩水噴霧試
験(JIS Z2371)を行い、各試験片表面の面積
の5%に錆が発生するまでに要する時間を下記の評価基
準に従って評価した。結果を表2に示した。
◎; 120時間以上
○; 96時間以上 120時間未満
△; 72時間以上 96時間未満
×; 72時間未満The following characteristics of each test piece (corrosion resistance of flat plate portion and adhesion of cross cut portion in CST environment, CCT
The corrosion resistance of the processed part in the environment, the conductivity after the corrosion resistance test, the adhesion of the top coating, and the fingerprint resistance) were evaluated according to the following test methods. (Corrosion resistance of flat plate in SST environment) Test piece 70mm × 15
After shearing to a size of 0 mm, the end face portion was sealed, a salt spray test (JIS Z2371) was performed, and the time required until rust was generated in 5% of the surface area of each test piece was evaluated according to the following evaluation criteria. . The results are shown in Table 2. ◎; 120 hours or more ○; 96 hours or more and less than 120 hours △; 72 hours or more and less than 96 hours ×; Less than 72 hours
【0076】(SST環境でのクロスカット部密着性;
湿潤密着性)
加工材; 試験片を50mm×150mmの大きさに剪断
後、凹部が表面となるように、エリクセン9mm張り出し
を行なう。上記加工材の平面部に地鉄に到達するクロス
カット傷をカッターナイフでつけたときの有機皮膜の傷
跡からの平均剥離幅(片側)で評価する。結果を表2に
示した。
◎; 0mm
○; 0mm超 1mm以下
△; 1mm超 2mm以下
×; 2mm超(Adhesion of cross-cut portion in SST environment;
Wet adhesion) Worked material: After shearing the test piece into a size of 50 mm x 150 mm, project 9 mm of Erichsen so that the concave portion becomes the surface. The average cut width (one side) from the scratch of the organic film when a cross-cut scratch reaching the base metal is applied to the flat surface of the processed material with a cutter knife is evaluated. The results are shown in Table 2. ◎; 0 mm ○; 0 mm or more and 1 mm or less △; 1 mm or more and 2 mm or less ×; 2 mm or more
【0077】(CCT環境での加工部耐食性)CCT条
件としてSST8時間−休止16時間を1サイクルとし
て、上記加工材の各部位に錆が発生するまでのサイクル
数で評価する。結果を表2に示した。
◎; 4サイクル以上
○; 3サイクル
△; 2サイクル
×; 1サイクル(Corrosion resistance of machined part in CCT environment) As a CCT condition, 8 hours of SST-16 hours of rest are set as one cycle, and evaluation is made by the number of cycles until rust is generated in each part of the above-mentioned machined material. The results are shown in Table 2. ◎: 4 cycles or more ○: 3 cycles △: 2 cycles ×; 1 cycle
【0078】(耐食性試験後導電性)上記CCT試験2
サイクル後における平面部での表面電気抵抗を表面電気
抵抗計(三菱化学(株)製、“ロレスタGP”)を用
い、ESPプローブにて測定後、下記基準で評価した。
結果を表2に示した。
○; 1mΩ以下
△; 1mΩ超 10mΩ以下
×; 10mΩ超(Conductivity after Corrosion Resistance Test) CCT Test 2
The surface electric resistance at the flat surface portion after the cycle was measured with an ESP probe using a surface electric resistance meter ("Loresta GP" manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), and then evaluated according to the following criteria.
The results are shown in Table 2. ○; 1 mΩ or less △; more than 1 mΩ 10 mΩ or less ×; more than 10 mΩ
【0079】(上塗り塗装密着性)JIS K 540
0に準拠して、メラミン/アルキッド系樹脂(“オルガ
セレクト120ホワイト”、日本ペイント(株)製)
を、膜厚20μmになるようにバーコート塗装し、13
5℃で15分間焼付けした後、各試験片上の有機皮膜を
貫通して金属板素地に達する切り傷をカッターナイフで
1mm間隔で碁盤目状に付け、この碁盤目の上に“セロテ
ープ(登録商標)”を貼り、剥がした後の皮膜の付着状
態を目視により観察し、下記の評価基準に従って評価し
た。結果を表2に示した。
◎; 皮膜残存率100%
○; 皮膜残存率95%以上 100%未満
△; 皮膜残存率85%以上 95%未満
×; 皮膜残存率65%以上 85%未満
××; 皮膜残存率65%未満(Adhesion of Topcoat Coating) JIS K 540
0, melamine / alkyd resin ("Olga Select 120 White", Nippon Paint Co., Ltd.)
Bar coating to a film thickness of 20 μm, and
After baking at 5 ° C for 15 minutes, cuts that penetrate the organic film on each test piece and reach the metal plate base are made with a cutter knife at 1 mm intervals in a grid pattern, and "Cellotape (registered trademark)" is attached on the grid pattern. The adhered state of the coating film after "" was attached and peeled off was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 2. ◎: Film residual rate 100% ○: Film residual rate 95% or more and less than 100% △; Film residual rate 85% or more and less than 95% ×; Film residual rate 65% or more and less than 85% XX; Film residual rate less than 65%
【0080】(耐指紋性)各試験片に白色ワセリンを塗
布する前後の色調(L値、a値、b値)の変化を分光式
色差計(“SQ2000”、日本電色(株)製)を用い
て測定し、下記式(1)で示すΔEを用いて、下記の評
価基準に従って評価した。結果を表2に示した。
◎; ΔE1以下
○; ΔE1超 2以下
△; ΔE2超 3以下
×; ΔE3超(Fingerprint resistance) The change in color tone (L value, a value, b value) before and after applying white petrolatum to each test piece was measured by a spectroscopic color difference meter ("SQ2000", manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.). Was evaluated using ΔE represented by the following formula (1) according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 2. ◎: ΔE1 or less ○: ΔE1 over 2 or less △; ΔE2 over 3 or less ×: ΔE3 over
【0081】[0081]
【数1】 [Equation 1]
【0082】[0082]
【表1】 [Table 1]
【0083】[0083]
【表2】 [Table 2]
【0084】[0084]
【表3】 [Table 3]
【0085】[0085]
【表4】 [Table 4]
【0086】[0086]
【表5】 [Table 5]
【0087】[0087]
【表6】 [Table 6]
【0088】[0088]
【表7】 [Table 7]
【0089】[0089]
【表8】 [Table 8]
【0090】[0090]
【表9】 [Table 9]
【0091】[0091]
【表10】 [Table 10]
【0092】[0092]
【表11】 [Table 11]
【0093】[0093]
【表12】 [Table 12]
【0094】[0094]
【発明の効果】本発明の表面処理金属板はクロムを含有
しない、いわゆるクロメートフリー処理金属板であり、
特に耐食性、導電性と湿潤密着性が優れているので、従
来の自動車、家電、建材分野で使用されているクロメー
ト処理鋼板に代替し得るものである。さらに、クロムを
含有しないことから、容器関連、食器関連、屋内用建材
に至るまでの広い用途に使用可能である。The surface-treated metal plate of the present invention is a so-called chromate-free metal plate containing no chromium,
In particular, since it is excellent in corrosion resistance, conductivity and wet adhesion, it can be used as a substitute for conventional chromate-treated steel sheets used in the fields of automobiles, home appliances and building materials. Furthermore, since it does not contain chromium, it can be used for a wide range of applications from container-related items, tableware-related items, to interior building materials.
【図1】 本発明の表面処理亜鉛めっき鋼板のGDSに
よる各層成分の分布を示すグラフ。FIG. 1 is a graph showing the distribution of each layer component by GDS of the surface-treated galvanized steel sheet of the present invention.
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Claims (3)
クロムを除く)を含有する中間層を有し、該中間層の上
に、エポキシ樹脂およびグリコールウリル樹脂により形
成した有機皮膜を有することを特徴とする表面処理金属
板。1. A metal plate having an intermediate layer containing a metal (excluding chromium) on at least one side, and having an organic film formed of an epoxy resin and a glycoluril resin on the intermediate layer. A characteristic surface-treated metal plate.
n、V、Mo、Mg、Ba、Al、W、Ca、Sr、Z
r、Nb、Y、Ti、Ni、Na、KおよびZnからな
る群より選ばれる少なくとも一種の金属である請求項1
に記載の表面処理金属板。2. The metal is Cu, Co, Fe, Mn, S
n, V, Mo, Mg, Ba, Al, W, Ca, Sr, Z
2. At least one metal selected from the group consisting of r, Nb, Y, Ti, Ni, Na, K and Zn.
The surface-treated metal plate according to.
キシ樹脂、リン酸変性エポキシ樹脂および一級水酸基を
有する変性エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なく
とも一種である請求項1または2に記載の表面処理金属
板。3. The surface-treated metal plate according to claim 1, wherein the epoxy resin is at least one selected from the group consisting of a bisphenol type epoxy resin, a phosphoric acid modified epoxy resin and a modified epoxy resin having a primary hydroxyl group.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150565A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Jfe Steel Corp | Surface treated steel sheet, method of manufacturing the same and resin coated steel sheet |
JP6052430B2 (en) * | 2014-01-28 | 2016-12-27 | 新日鐵住金株式会社 | Surface-treated steel sheet |
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WO2018159888A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 한국해양대학교 산학협력단 | Tin/magnesium thin film formed on zinc plated layer and manufacturing method therefor |
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