JP2003253462A - 鋼板用表面処理組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属の防食性に優れたクロムを含有しない防
食被膜を形成しうる表面処理組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）有機樹脂及び（Ｂ）鱗片状シリカ
粒子よりなることを特徴とする鋼板用表面処理組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属の防食性に優
れたノンクロム系表面処理組成物及び該表面処理組成物
を塗布して得られる表面処理鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】近年、表面処理鋼板には
優れた耐食性が要求され、従来の冷延鋼板にかわり亜鉛
系めっき鋼板を基板とする表面処理鋼板が多く使用され
ている。このような、亜鉛系めっき鋼板の表面処理とし
て、クロム酸塩処理及びリン酸亜鉛処理が一般に行われ
ているが、クロムの毒性が問題になっている。クロム酸
塩処理は、処理工程でのクロム酸塩ヒュームの揮散の問
題、排水処理設備に多大の費用を要すること、さらには
化成処理被膜からのクロム酸の溶出による問題などがあ
る。また６価クロム化合物は、ＩＡＲＣ（Internationa
l Agency for Researchon CancerReview）を初めとして
多くの公的機関が人体に対する発癌性物質に指定してお
り極めて有害な物質である。

【０００３】またリン酸亜鉛処理では、リン酸亜鉛処理
後、通常、クロム酸によるリンス処理を行うためクロム
処理の問題があるとともに、リン酸亜鉛処理剤中の反応
促進剤、金属イオンなどの排水処理、被処理金属からの
金属イオンの溶出によるスラッジ処理の問題がある。

【０００４】クロム酸塩処理やリン酸亜鉛処理以外の処
理方法としては、（１）重燐酸アルミニウムを含有する
水溶液で処理した後、１５０〜５５０℃の温度で加熱す
る表面処理方法（特公昭53-28857号公報参照）、（２）
タンニン酸を含有する水溶液で処理する方法（特開昭51
-71233号公報参照）などが提案され、また、（３）亜硝
酸ナトリウム、硼酸ナトリウム、イミダゾール、芳香族
カルボン酸、界面活性剤等による処理方法もしくはこれ
らを組合せた処理方法が行われている。

【０００５】しかしながら、（１）の方法は、この上に
塗料を塗装する場合、塗料の密着性が十分でなく、ま
た、（２）の方法は、耐食性が劣り、（３）の方法は、
いずれも高温多湿の雰囲気に暴露された場合の耐食性が
劣るという問題がある。

【０００６】また、膜厚数μｍ以下の薄膜の被膜を有す
る亜鉛系鋼板として、特開昭58-224174 号公報、特開昭
60-50179号公報、特開昭60-50180号公報などには、亜鉛
系めっき鋼板を基材とし、これにクロメート被膜を形成
し、さらにこの上に最上層として有機複合シリケート被
膜を形成した防錆鋼板が知られており、このものは、加
工性及び耐食性に優れた性能を有する。しかしながら、
この防錆鋼板はクロメート被膜を有するため、前記した
と同様にクロメートイオンによる安全衛生面の問題があ
った。また、この防錆鋼板からクロメート被膜を除いた
鋼板では、いまだ耐食性が十分ではない。

【０００７】本発明の目的は、特に金属の防食性に優れ
たクロムを含有しない防食被膜を形成しうる表面処理組
成物を提供することである。

【０００８】また、本発明の目的は、鋼板にクロメート
被膜がなくても、優れた耐食性を発揮するノンクロム系
表面処理鋼板を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討を重ねた結果、有機樹脂に鱗片
状シリカ粒子を添加することにより上記の課題を達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】かくして、本発明は、（Ａ）有機樹脂及び
（Ｂ）鱗片状シリカ粒子よりなることを特徴とする鋼板
用表面処理組成物に関する。

【００１１】また、本発明は、上記表面処理組成物を金
属板に塗布して得られる表面処理鋼板に関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の表面処理組成物は、有機
樹脂（Ａ）及び鱗片状シリカ粒子（Ｂ）よりなるもので
ある。

【００１３】表面処理組成物にシリカ粒子を添加するこ
とで表面処理鋼板の耐食性が向上することは知られてい
るが、従来用いられているシリカである無定型のシリカ
ではその効果が十分とはいえなかった。今回シリカ粒子
として鱗片状シリカ粒子（Ｂ）を用いることにより、無
定型シリカを添加したものに比較し、耐食性が著しく向
上することを見出した。これは、鱗片状シリカ粒子
（Ｂ）を含有する表面処理組成物を金属素材に薄膜で塗
布することにより、有機樹脂膜の中で鱗片状シリカ粒子
が素材に平行に配列して、水、酸素、イオンなどの皮膜
中の透過を抑制するためと推測される。

【００１４】有機樹脂（Ａ） 本発明の（Ａ）成分である有機樹脂は、表面処理剤に従
来から用いられている有機樹脂であれば特に制限なく用
いることができ、水性樹脂であっても溶剤系樹脂であっ
てもかまわないが、環境に有害な影響を与える有機溶剤
を含有しないという点で水性樹脂が好適である。

【００１５】水性樹脂は、水溶性、水分散性またはエマ
ルション性の形態を有するものを使用することができ
る。有機高分子化合物を水に水溶化、分散化、エマルシ
ョン化させる方法としては、従来から公知の方法を使用
して行うことができる。具体的には、有機高分子化合物
として、単独で水溶化や水分散化できる官能基（例え
ば、水酸基、カルボキシル基、アミノ（イミノ）基、ス
ルフィド基、ホスフィン基などの少なくとも１種）を含
有するもの及び必要に応じてそれらの官能基の一部又は
全部を、酸性樹脂（カルボキシル基含有樹脂等）であれ
ばエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン化合
物；アンモニア水；水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物で中和し
たもの、また塩基性樹脂（アミノ基含有樹脂等）であれ
ば、酢酸、乳酸等の脂肪酸；リン酸等の鉱酸で中和した
ものなどを使用することができる。

【００１６】かかる水性樹脂としては、例えば、エポキ
シ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタ
ン系樹脂、オレフィン−カルボン酸系樹脂、ナイロン系
樹脂、ポリオキシアルキレン鎖を有する樹脂、ポリビニ
ルアルコール、ポリグリセリン、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロースなどが挙げられるが、中でもエポキシ系樹
脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン−カ
ルボン酸系樹脂が好ましい。

【００１７】上記エポキシ系樹脂としては、エポキシ樹
脂にアミンを付加してなるカチオン系エポキシ樹脂；ア
クリル変性、ウレタン変性等の変性エポキシ樹脂などが
好適に使用できる。カチオン系エポキシ樹脂としては、
例えば、エポキシ化合物と、１級モノ−もしくはポリア
ミン、２級モノ−もしくはポリアミン、１，２級混合ポ
リアミンなどとの付加物（例えば米国特許第３９８４２
９９号明細書参照）；エポキシ化合物とケチミン化され
た１級アミノ基を有する２級モノ−またはポリアミンと
の付加物（例えば米国特許第４０１７４３８号明細書参
照）；エポキシ化合物とケチミン化された１級アミノ基
を有するヒドロキシル化合物とのエーテル化反応生成物
（例えば特開昭５９−４３０１３号公報参照）などがあ
げられる。

【００１８】上記エポキシ化合物は、数平均分子量が４
００〜４，０００、特に８００〜２，０００の範囲内に
あり、かつエポキシ当量が１９０〜２，０００、特に４
００〜１，０００の範囲内にあるものが適している。そ
のようなエポキシ化合物は、例えば、ポリフェノール化
合物とエピルロルヒドリンとの反応によって得ることが
でき、ポリフェノール化合物としては、例えば、ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−２，２−プロパン、４，
４−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）−１，１−エタン、ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）−１，１−イソブタン、ビス（４−ヒドロキ
シ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２，２−プロパン、
ビス（２−ヒドロキシナフチル）メタン、１，５−ジヒ
ドロキシナフタレン、ビス（２，４−ジヒドロキシフェ
ニル）メタン、テトラ（４−ヒドロキシフェニル）−
１，１，２，２−エタン、４，４−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホン、フェノールノボラック、クレゾールノボ
ラックなどがあげられる。

【００１９】上記フェノール系樹脂としては、フェノー
ル成分とホルムアルデヒド類とを反応触媒の存在下で加
熱して付加、縮合させて得られる高分子化合物を水溶化
したものを好適に使用することができる。出発原料であ
る上記フェノール成分としては、２官能性フェノール化
合物、３官能性フェノール化合物、４官能性以上のフェ
ノール化合物などを使用することができ、例えば、２官
能性フェノール化合物として、ｏ−クレゾール、ｐ−ク
レゾール、ｐ−tert−ブチルフェノール、ｐ−エチルフ
ェノール、２，３−キシレノール、２，５−キシレノー
ルなど、３官能性フェノール化合物として、フェノー
ル、ｍ−クレゾール、ｍ−エチルフェノール、３，５−
キシレノール、ｍ−メトキシフェノールなど、４官能性
フェノール化合物として、ビスフェノールＡ、ビスフェ
ノールＦなどを挙げることができる。これらのフェノー
ル化合物は１種で、又は２種以上混合して使用すること
ができる。

【００２０】上記アクリル系樹脂としては、例えば、カ
ルボキシル基、アミノ基、水酸基などの親水性の基を持
ったモノマーの単独重合体又は共重合体、親水性の基を
持ったモノマーとその他共重合可能なモノマーとの共重
合体などが挙げられる。これらは、乳化重合、懸濁重合
又は溶液重合し、必要に応じて、中和、水性化した樹脂
または該樹脂を変性して得られる樹脂である。

【００２１】上記カルボキシル基含有モノマーとして
は、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、無水マ
レイン酸、クロトン酸、イタコン酸などを挙げることが
できる。

【００２２】含窒素モノマーとしては、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ｔ−ブチル
アミノエチル（メタ）アクリレートなどの含窒素アルキ
ル（メタ）アクリレート；アクリルアミド、メタクリル
アミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルア
ミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド等の重
合性アミド類；２−ビニルピリジン、１−ビニル−２−
ピロリドン、４−ビニルピリジンなどの芳香族含窒素モ
ノマー、；アリルアミンなどが挙げられる。

【００２３】水酸基含有モノマーとして、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシブチル
（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）
アクリレート及びポリエチレングリコールモノ（メタ）
アクリレート等の、多価アルコールとアクリル酸又はメ
タクリル酸とのモノエステル化物；上記多価アルコール
とアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル化物に
ε-カプロラクトンを開環重合した化合物などが挙げら
れる。

【００２４】その他モノマーとして、メチル（メタ）ア
クリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピ
ル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリ
レート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル
（メタ）アクリレート、tert−ブチル（メタ）アクリレ
ート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチル
（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレー
ト、トリデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル
（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリ
レート等の炭素数１〜２４のアルキル（メタ）アクリレ
ート；スチレン、酢酸ビニルなどが挙げられる。これら
の化合物は、１種で、又は２種以上を組合せて使用する
ことができる。本発明において、「（メタ）アクリレー
ト」は、アクリレート又はメタアクリレートを意味す
る。

【００２５】上記ウレタン系樹脂としては、ポリエステ
ルポリオール、ポリエーテルポリオール等のポリオール
とジイソシアネートからなるポリウレタンを必要に応じ
てジオール、ジアミン等のような２個以上の活性水素を
持つ低分子量化合物である鎖伸長剤の存在下で鎖伸長
し、水中に安定に分散もしくは溶解させたものを好適に
使用でき、公知のものを広く使用できる（例えば特公昭
４２−２４１９２号、特公昭４２−２４１９４号、特公
昭４２−５１１８号、特公昭４９−９８６号、特公昭４
９−３３１０４号、特公昭５０−１５０２７号、特公昭
５３−２９１７５号公報参照）。ポリウレタン樹脂を水
中に安定に分散もしくは溶解させる方法としては、例え
ば下記の方法が利用できる。

【００２６】（１）ポリウレタンポリマーの側鎖又は末
端に水酸基、アミノ基、カルボキシル基等のイオン性基
を導入することにより親水性を付与し、自己乳化により
水中に分散又は溶解する方法。

【００２７】（２）反応の完結したポリウレタンポリマ
ー又は末端イソシアネート基をオキシム、アルコール、
フェノール、メルカプタン、アミン、重亜硫酸ソーダ等
のブロック剤でブロックしたポリウレタンポリマーを乳
化剤と機械的剪断力を用いて強制的に水中に分散する方
法。さらに末端イソシアネート基を持つウレタンポリマ
ーを水／乳化剤／鎖伸長剤と混合し機械的剪断力を用い
て分散化と高分子量化を同時に行う方法。

【００２８】（３）ポリウレタン主原料のポリオールと
してポリエチレングリコールのごとき水溶性ポリオール
を使用し、水に可溶なポリウレタンとして水中に分散又
は溶解する方法。

【００２９】上記ポリウレタン系樹脂には、前述の分散
又は溶解方法については単一方法に限定されるものでな
く、各々の方法によって得られた混合物も使用できる。

【００３０】上記ポリウレタン系樹脂の合成に使用でき
るジイソシアネートとしては、芳香族、脂環族及び脂肪
族のジイソシアネートが挙げられ、具体的にはヘキサメ
チレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネ
ート、３，３´−ジメトキシ−４，４´−ビフェニレン
ジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、
ｍ−キシリレンジイソシアネート、１，３−（ジイソシ
アナトメチル）シクロヘキサノン、１，４−（ジイソシ
アナトメチル）シクロヘキサノン、４，４´−ジイソシ
アナトシクロヘキサノン、４，４´−メチレンビス（シ
クロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシア
ネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−
トリレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｍ−フェ
ニレンジイソシアネート、２，４−ナフタレンジイソシ
アネート、３，３´−ジメチル−４，４´−ビフェニレ
ンジイソシアネート、４，４´−ビフェニレンジイソシ
アネート等が挙げられる。これらのうち２，４−トリレ
ンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネートが特に好ましい。

【００３１】上記ポリウレタン系樹脂の市販品として
は、ハイドランＨＷ−３３０、同ＨＷ−３４０、同ＨＷ
−３５０（いずれも大日本インキ化学工業（株）製）、
スーパーフレックス１００、同１５０、同Ｆ−３４３８
Ｄ（いずれも第一工業製薬（株）製）などを挙げること
ができる。

【００３２】上記ポリビニルアルコール樹脂としては、
ケン化度８７％以上のポリビニルアルコールであること
が好ましく、なかでもケン化度９８％以上の、いわゆる
完全ケン化ポリビニルアルコールであることが特に好ま
しく、また数平均分子量が３，０００〜１００，０００
の範囲内にあることが好適である。

【００３３】上記ポリオキシアルキレン鎖を有する樹脂
としては、ポリオキシエチレン鎖又はポリオキシプロピ
レン鎖を有するものが好適に使用でき、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、上記ポ
リオキシエチレン鎖と上記ポリオキシプロピレン鎖とが
ブロック状に結合したブロック化ポリオキシアルキレン
グリコールなどを挙げることができる。

【００３４】上記オレフィン−カルボン酸系樹脂として
は、エチレン、プロピレン等のオレフィンと重合性不飽
和カルボン酸との共重合体、及び該共重合体の分散液
に重合性不飽和化合物を加えて乳化重合しさらに粒子内
架橋してなる樹脂の２種から選ばれる少なくとも１種
の水分散性又は水溶性樹脂を使用できる。

【００３５】上記共重合体は、オレフィンと（メタ）
アクリル酸やマレイン酸等の不飽和カルボン酸との１種
又は２種以上との共重合体である。該共重合体におい
ては、該不飽和カルボン酸の含有量が３〜６０重量％、
好ましくは５〜４０重量％の範囲内であることが適当で
あり、共重合体中の酸基を塩基性物質で中和することに
より水に分散できる。

【００３６】上記樹脂は、共重合体の水分散液に、
重合性不飽和化合物を加えて乳化重合し、さらに粒子内
架橋してなる架橋樹脂である。該重合性不飽和化合物と
しては、例えば前記水分散性又は水溶性のアクリル系樹
脂の説明で列挙したビニルモノマー類等が挙げられ、１
種又は２種以上を適宜選択して使用できる。

【００３７】有機樹脂（Ａ）には皮膜の強度を上げるた
め必要に応じて架橋剤を配合することができる。必要に
応じて使用される架橋剤としては、例えば、メラミン樹
脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリエポキシ化合物、
ブロック化ポリイソシアネート化合物、金属キレート化
合物などを挙げることができる。該架橋剤は一般に水溶
性又は水分散性を有していることが好ましい。

【００３８】架橋剤の具体例としては、例えば、メチル
エーテル化メラミン樹脂、ブチルエーテル化メラミン樹
脂、メチル・ブチル混合エーテル化メラミン樹脂、メチ
ルエーテル化尿素樹脂、メチルエーテル化ベンゾグアナ
ミン樹脂、ポリフェノール類もしくは脂肪族多価アルコ
ールのジ−又はポリグリシジルエーテル、アミン変性エ
ポキシ樹脂、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリイ
ソシアヌレート体のブロック化物；チタン（Ｔｉ）、ジ
ルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属
元素の金属キレート化合物などを挙げることができる。
上記金属キレート化合物は、一分子中に少なくとも２個
以上の金属アルコキシド結合を有するものが好適であ
る。

【００３９】鱗片状シリカ粒子（Ｂ） 本発明の（Ｂ）成分である鱗片状シリカ粒子は、鱗片状
シリカの薄片一次粒子が複数枚重なって形成されたもの
である。

【００４０】鱗片状シリカ粒子（Ｂ）を形成する薄片一
次粒子は、厚さ０．００１〜１μｍ、好ましくは０．０
１〜０．５μｍの鱗片状板からなるものが適しており、
鱗片状シリカの薄片一次粒子が複数枚重なって形成され
る鱗片状シリカ粒子は、厚さ０．００１〜３μｍ、好ま
しくは０．００５〜２μｍの葉状板からなり、該厚さに
対する該葉状板の最長長さの比（アスペクト比）が少な
くとも１０、好ましくは３０以上であり、該厚さに対す
る該葉状板の最小長さの比が少なくとも２、好ましくは
５以上であるものが適している。

【００４１】鱗片状シリカ粒子（Ｂ）の添加量は有機樹
脂（Ａ）の固形分１００重量部に基いて１〜１００重量
部、特に５〜５０重量部の範囲内が得られる皮膜の耐食
性の点から適している。

【００４２】本発明の表面処理組成物にはさらに、必要
に応じて非クロム系の防錆剤を添加することができ、皮
膜の耐食性の点からは防錆剤を添加することが好まし
い。非クロム系防錆剤としては、例えば、金属の酸素酸
もしくは酸素酸塩；ヒドラジン誘導体；リン酸系化合
物；ビスマス化合物；フェノール酸もしくはフェノール
酸縮合物；ケイフッ化塩、金属フッ化塩などのフッ化物
塩；チオカルボニル基含有化合物などを挙げることがで
きる。

【００４３】上記金属の酸素酸もしくは酸素酸塩として
は、中でもモリブデン、バナジウム、タングステンの酸
素酸もしくは酸素酸塩が好ましく、例えば、モリブデン
酸、無水モリブデン酸、モリブデン酸アンモン、モリブ
デン酸ナトリウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデ
ン酸亜鉛、リンモリブデン酸、リンモリブデン酸ナトリ
ウム、三酸化バナジウム、五酸化バナジウム、オルソバ
ナジン酸リチウム、メタバナジン酸リチウム、メタバナ
ジン酸ナトリウム、メタバナジン酸アンモニウム、タン
グステン酸、無水タングステン酸、タングステン酸リチ
ウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリ
ウム、リンタングステン酸ナトリウムなどが挙げられ
る。

【００４４】上記ヒドラジン誘導体としては、例えば、
カルボヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、サリチル
酸ヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジ
ヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、イソフタル酸ジ
ヒドラジド、チオカルボヒドラジド、４，４´−オキシ
ビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゾフェノンヒ
ドラゾン、アミノポリアクリルアミド等のヒドラジド化
合物；ピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３−
メチル−５−ピラゾロン、３−アミノ−５−メチルピラ
ゾール等のピラゾール化合物；１，２，４−トリアゾー
ル、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミ
ノ−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，
２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−
１，２，４−トリアゾール、２，３−ジヒドロ−３−オ
キソ−１，２，４−トリアゾール、１Ｈ−ベンゾトリア
ゾール、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール（１水和
物）、６−メチル−８−ヒドロキシトリアゾロピリダジ
ン、６−フェニル−８−ヒドロキシトリアゾロピリダジ
ン、５−ヒドロキシ−７−メチル−１，３，８−トリア
ザインドリジン等のトリアゾール化合物；５−フェニル
−１，２，３，４−テトラゾール、５−メルカプト−１
−フェニル−１，２，３，４−テトラゾール等のテトラ
ゾール化合物；５−アミノ−２−メルカプト−１，３，
４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，
４−チアジアゾール等のチアジアゾール化合物；マレイ
ン酸ヒドラジド、３，６−ジクロロピリダジン、６−メ
チル−３−ピリダゾン、４，５−ジクロロ−３−ピリダ
ゾン、４，５−ジブロモ−３−ピリダゾン、６−メチル
−４，５−ジヒドロ−３−ピリダゾン等のピリダジン化
合物などを挙げることができる。

【００４５】上記リン酸系化合物としては、例えば、亞
リン酸、強リン酸、三リン酸、次亞リン酸、次リン酸、
トリメタリン酸、二亞リン酸、二リン酸、ピロ亞リン
酸、ピロリン酸、メタ亞リン酸、メタリン酸、リン酸
（オルトリン酸）、及びリン酸誘導体等のモノリン酸類
及びこれらの塩類、トリポリリン酸、テトラリン酸、ヘ
キサリン酸、及び縮合リン酸誘導体等の縮合リン酸及び
これらの塩類等が挙げられる。

【００４６】上記ビスマス化合物としては、例えば、酸
化ビスマス、水酸化ビスマス、塩基性炭酸ビスマス、硝
酸ビスマス、安息香酸ビスマス、クエン酸ビスマス、ケ
イ酸ビスマスなどが挙げられる。

【００４７】上記フェノール酸又はフェノール酸縮合物
としては、例えばタンニン酸、没食子酸などが挙げられ
る。

【００４８】上記フッ化物塩としては、ケイフッ化塩、
ホウフッ化塩、チタンフッ化塩、ジルコニウムフッ化塩
チタンフッ化ナトリウムなどが好ましいものとして挙げ
られる。上記塩としては、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、アンモニウム等が挙げられる。

【００４９】上記チオカルボニル基含有化合物として
は、例えば、チオ尿素、メチルチオ尿素、ジメチルチオ
尿素、エチルチオ尿素、ジエチルチオ尿素、ジフェニル
チオ尿素、チオホルムアミド、チオアセトアミド、チオ
ホルムアルデヒド、チオアセトアルデヒドなどが挙げら
れる。

【００５０】上記防錆剤としては、中でも金属（特にモ
リブデン、バナジウム、タングステン）の酸素酸塩、ヒ
ドラジン誘導体（特にピラゾール化合物、トリアゾール
化合物）及びリン酸系化合物（特に、ピロリン酸ナトリ
ウム、トリポリリン酸、トリポリリン酸ナトリウム、テ
トラリン酸ナトリウム、メタリン酸、メタリン酸アンモ
ニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム）が耐食性の点か
ら好適である。

【００５１】上記防錆剤は１種で又は２種以上併用して
用いることができる。

【００５２】本発明の表面処理組成物には、必要に応じ
て、例えば、上記した成分以外に、着色顔料、体質顔
料、防錆顔料などの顔料類、鱗片状以外の形状のシリカ
粒子、増粘剤、界面活性剤、防菌剤などを含有すること
ができる。

【００５３】また、表面処理組成物には、必要に応じ
て、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール、エチレングリコール系、プロピレングリコー
ル系等の親水性溶剤で希釈して使用することができる。

【００５４】表面処理鋼板 本表面処理組成物を基材に塗布し焼付けることにより表
面処理鋼板を得ることができる。

【００５５】上記表面処理組成物が適用される基材とし
ては、金属素材であれば何ら制限を受けない。従って、
例えば自動車用、家電用、器物用、缶用、プレコート鋼
板用など金属素材を使用する用途であれば特に制限無く
使用することができる。金属素材としては、例えば、
鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛ならびにこれらの金
属を含む合金、及びこれらの金属によるメッキ鋼板もし
くは蒸着製品などが挙げられる。特に亜鉛系メッキ鋼板
に塗布して皮膜形成することによって耐食性及び上塗塗
装性の優れた表面処理亜鉛系メッキ鋼板を得ることがで
きる。該亜鉛系メッキ鋼板としては、溶融亜鉛メッキ鋼
板、電気亜鉛メッキ鋼板、鉄−亜鉛合金メッキ鋼板、ニ
ッケル−亜鉛合金メッキ鋼板、アルミニウム−亜鉛合金
メッキ鋼板（例えば「ガルバリウム」、「ガルファン」
という商品名のメッキ鋼板）など、及びこれらの亜鉛系
メッキ鋼板にリン酸亜鉛処理、クロメ−ト処理などの化
成処理を施してなる化成処理亜鉛系メッキ鋼板などを挙
げることができる。

【００５６】本発明組成物の塗布量は、乾燥皮膜重量で
０．１〜５ｇ／ｍ^２、好ましくは０．３〜２．５ｇ／ｍ
^２の範囲内であることが耐食性の観点から適している。

【００５７】本表面処理組成物は、基材である鋼板上
に、それ自体既知の処理方法、例えば浸漬塗装、スプレ
ー塗装、ロール塗装などにより処理することができる。
表面処理の乾燥条件は、通常、素材到達最高温度が約６
０〜約２５０℃となる条件で約２秒〜約３０秒乾燥させ
ることが好適である。

【００５８】本発明の表面処理組成物を塗布して得られ
る表面処理鋼板は、耐食性、耐指紋性などに優れ、その
まま防錆鋼板として使用することもできるが、この上
に、さらに上層被膜を形成することもできる。この上層
被膜を形成する組成物は、目的に応じて適宜選定すれば
よく種々の塗布剤やフィルムなどを使用することができ
る。この塗布剤としては、例えば、潤滑性表面処理剤、
親水性表面処理剤等の機能性表面処理剤、プライマー塗
料、着色上塗塗料などを挙げることがでる。プライマー
塗料を塗装し、さらにその上に着色上塗塗料を塗装して
もよい。塗料組成物の形態は、溶剤型塗料、水性塗料、
粉体塗料など特に制限はなく、塗装方法も、スプレー、
ロールコーター、電着、浸漬など特に制限なく用いるこ
とができる。また、フィルムについてもポリエステル、
ポリオレフィン、アクリル、フッソなど材質に特に制限
はなく、従来公知の方法によりラミネートすることがで
きる。

【００５９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。なお、以下、「部」及び「％」
はいずれも重量基準によるものとする。

【００６０】表面処理組成物の製造 実施例１〜１０、比較例１〜４ 表１の配合に従って各種金属用表面処理組成物を作成し
た。なお、表１における配合量は固形分重量で示した。
また、各表面処理組成物は脱イオン水により固形分２０
％に調整した。

【００６１】試験板の作成及び評価 上記より得られた各表面処理組成物について２種類の試
験塗板を作成し、塗膜性能試験を実施した。なお、比較
例３は従来から使用されているリン酸塩処理剤を用い、
比較例４では下地処理剤を使用しなかった以外は同様に
して試験片を作成し、同様な塗膜性能試験を実施した。

【００６２】試験塗板Ａの作成 板厚０．６ｍｍ、片面のめっき付着量２０ｇ／ｍ^２の電
気亜鉛めっき鋼板を、アルカリ脱脂剤（日本シービーケ
ミカル社製、商品名「ケミクリーナー５６１Ｂ」）を溶
解した濃度２％の水溶液を使用して脱脂、水洗した後、
上記実施例及び比較例で得た表面処理組成物を乾燥皮膜
重量が１．０ｇ／ｍ^２となるように塗布し、素材到達温
度が１００℃になるようにして２０秒間焼き付けて表面
処理膜を形成した。得られた各試験塗板Ａについて下記
試験方法に従って耐食性試験を行った。結果を後記表１
に示す。

【００６３】耐食性：試験塗板の端面部及び裏面部をシ
ールした試験塗板に、ＪＩＳ Ｚ２３７１に規定する塩
水噴霧試験を２４０時間まで行い、試験時間７２、１２
０及び２４０時間での錆の程度を下記基準により評価し
た。 ａ：白錆の発生が認められない、 ｂ：白錆の発生程度が塗膜面積の５％未満、 ｃ：白錆の発生程度が塗膜面積の５％以上で１０％未
満、 ｄ：白錆の発生程度が塗膜面積の１０％以上で５０％未
満、 ｅ：白錆の発生程度が塗膜面積の５０％以上。

【００６４】試験板の作成Ｂ 板厚０．６ｍｍ、片面のめっき付着量２０ｇ／ｍ^２の電
気亜鉛めっきをアルカリ脱脂剤（日本シービーケミカル
社製、商品名「ケミクリーナー５６１Ｂ」）を溶解した
濃度２％の水溶液を使用して脱脂、水洗した後、その上
に上記表面処理組成物を乾燥膜厚が０．１μｍとなるよ
うに塗装し、１５秒間でＰＭＴ（鋼板の最高到達温度）
が１００℃となる条件で焼き付けて各試験塗板を作成し
た。各試験塗板にマジクロン＃１０００ホワイト（関西
ペイント社製、熱硬化型アクリル樹脂塗料、白色）を乾
燥膜厚が３０μｍとなるように塗装し、１６０℃で２０
分間焼き付けて上塗塗装板を得た。

【００６５】得られた各試験塗板について上層塗膜密着
性及び耐食性の試験を下記試験方法に従って行った。結
果を後記表１に記す。

【００６６】上層塗膜密着性：試験塗板の塗膜面にナイ
フにて素地に達する縦横各１１本の傷を碁盤目状に入れ
て１ｍｍ角のマス目を１００個作成した。この碁盤目部
にセロハン粘着テープを密着させて瞬時にテープを剥が
した際の上層塗膜の剥離程度を下記基準により評価し
た。 ａ：上層塗膜の剥離が全く認められない、 ｂ：上層塗膜の剥離が１〜２個認められる、 ｃ：上層塗膜の剥離が３〜９個認められる、 ｄ：上層塗膜の剥離が１０個以上認められる。

【００６７】耐食性（平面部）：試験塗板の端面部及び
裏面部をシールした試験塗板に、ＪＩＳ Ｚ２３７１に
規定する塩水噴霧試験を１２０時間まで行い錆の程度を
下記基準により評価した。 ａ：白錆の発生が認められない、 ｂ：白錆の発生程度が塗膜面積の５％未満、 ｃ：白錆の発生程度が塗膜面積の５％以上で１０％未
満、 ｄ：白錆の発生程度が塗膜面積の１０％以上で５０％未
満、 ｅ：白錆の発生程度が塗膜面積の５０％以上。 耐食性（カット部）：試験塗板の端面部及び裏面部をシ
ールした試験塗板の塗膜面にナイフにて素地に達するク
ロスの傷を入れて、ＪＩＳ Ｚ２３７１に規定する塩水
噴霧試験を１２０時間まで行い、クロスの傷にセロハン
粘着テープを密着させて瞬時にテープを剥がした際の上
層塗膜の剥離幅を下記基準により評価した。 ａ：剥離幅１ｍｍ未満、 ｂ：剥離幅１ｍｍ以上、３ｍｍ未満、 ｃ：剥離幅３ｍｍ以上、５ｍｍ未満、 ｄ：剥離幅５ｍｍ以上。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【発明の効果】表面処理組成物に鱗片状シリカ粒子を含
有させることにより耐食性が大幅に向上し、特に鋼板用
ノンクロム系表面処理剤として有用なものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇留嶋 秀人 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA07 AA12 AA13 AA22 BA02 BB08 CA18 CA23 CA24 CA25 CA28 CA29 CA30 CA31 CA37 CA39 DA02 EB11 4K044 AA02 AA06 AB02 BA10 BA11 BA14 BA15 BA17 BA21 BC02 BC04 CA11 CA16 CA18 CA53

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）有機樹脂及び（Ｂ）鱗片状シリカ
   粒子よりなることを特徴とする鋼板用表面処理組成物。
2. 【請求項２】 鱗片状シリカ粒子（Ｂ）が、厚さ０．０
   ０１〜３μｍの葉状板からなり、該厚さに対する該葉状
   板の最長長さの比（アスペクト比）が少なくとも１０、
   該厚さに対する該葉状板の最小長さの比が少なくとも２
   である請求項１に記載の鋼板用表面処理組成物。
3. 【請求項３】 鱗片状シリカ粒子（Ｂ）が、鱗片状シリ
   カの薄片一次粒子が複数枚重なって形成されたものであ
   る請求項１又は２に記載の鋼板用表面処理組成物。
4. 【請求項４】 鱗片状シリカ粒子（Ｂ）を形成する薄片
   一次粒子が、厚さ０．００１〜１μｍの鱗片状板からな
   るものである請求項３に記載の鋼板用表面処理組成物。
5. 【請求項５】 有機樹脂（Ａ）１００重量部に基いて鱗
   片状シリカ粒子（Ｂ）を１〜１００重量部の範囲内で含
   有するものである請求項１〜４のいずれか一項に記載の
   鋼板用表面処理組成物。
6. 【請求項６】 有機樹脂（Ａ）が水溶性又は水分散性の
   エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及び
   オレフィン−カルボン酸系樹脂から選ばれる少なくとも
   １種の樹脂である請求項１〜５のいずれか一項に記載の
   鋼板用表面処理組成物。
7. 【請求項７】 さらに非クロム系防錆剤を含有するもの
   である請求項１〜６のいずれか一項に記載の鋼板用表面
   処理組成物。
8. 【請求項８】 非クロム系防錆剤がモリブデン、バナジ
   ウム、タングステンから選ばれる金属の酸素酸塩を含有
   するものである請求項７に記載の鋼板用表面処理組成
   物。
9. 【請求項９】 非クロム系防錆剤がヒドラジン誘導体を
   含有するものである請求項７に記載の鋼板用表面処理組
   成物。
10. 【請求項１０】 非クロム系防錆剤がリン酸化合物を含
    有するものである請求項７に記載の鋼板用表面処理組成
    物。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか一項に記載
    の表面処理組成物を塗布して得られる表面処理鋼板。
12. 【請求項１２】 鋼板が亜鉛又は亜鉛合金メッキ鋼板で
    ある請求項１１に記載の表面処理鋼板。
13. 【請求項１３】 表面処理組成物を塗布して得られる皮
    膜の乾燥皮膜重量が０．１〜５．０ｇ／ｍ^２の範囲内で
    ある請求項１１又は１２に記載の表面処理鋼板。