JP2009280889A - Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material - Google Patents

Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material Download PDF

Info

Publication number
JP2009280889A
JP2009280889A JP2008137002A JP2008137002A JP2009280889A JP 2009280889 A JP2009280889 A JP 2009280889A JP 2008137002 A JP2008137002 A JP 2008137002A JP 2008137002 A JP2008137002 A JP 2008137002A JP 2009280889 A JP2009280889 A JP 2009280889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
compound
acid
metal material
amino group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008137002A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Inoko
智洋 猪古
Hidehiro Yamaguchi
英宏 山口
Shigeki Yamamoto
茂樹 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Parkerizing Co Ltd filed Critical Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority to JP2008137002A priority Critical patent/JP2009280889A/en
Publication of JP2009280889A publication Critical patent/JP2009280889A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a precoating metallic material, in which the precoating metallic material having excellent paint adhesion, chemical resistance, corrosion resistance, and coin scratch resistance, and cold bending adhesion is obtained, and a pretreatment method of the precoating metallic material, and a pretreatment method of the precoating metallic material, and an aqueous surface-treatment agent excellent in storage stability used for the same. <P>SOLUTION: In the pretreatment method of the precoating metallic material, the aqueous surface-treatment agent containing a water-soluble compound (A) having an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxyl group directly bonded to the aromatic ring, and at least one amino group selected from a group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a ternary amino group, and a quaternary amino group, and a compound (B) containing at least one element selected from a group consisting of boron, titanium, zirconium, and silicon, is applied on the surface of the metallic material, then dried without cleaning the surface with water, for forming a pretreatment layer of 0.01 to 1 g/m<SP>2</SP>. The method for manufacturing a precoating metallic material is provided with a coating step for forming a resin layer on the pretreatment layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレコート金属材料の下地処理剤として用いる水系表面処理剤、プレコート金属材料の下地処理方法、プレコート金属材料の製造方法およびプレコート金属材料に関する。   The present invention relates to a water-based surface treatment agent used as a pretreatment metal material pretreatment metal material, a precoat metal material pretreatment method, a precoat metal material production method, and a precoat metal material.

家電用、建材用、自動車用等の部品に、加工後塗装されていた従来のポスト塗装製品はりん酸塩等の前処理が多く施されているが、近年特に家電用に関しては、このような前処理に代わって、着色した有機皮膜を被覆したプレコート鋼板が使用されるようになってきている。このプレコート鋼板は、下地処理を施した鋼板上に有機皮膜を被覆したもので、美観を有しながら、良好な加工性を有し、耐食性が良好であるという特性を有している。   Conventional post-painted products that have been painted after processing on parts for home appliances, building materials, automobiles, etc. have been subjected to many pretreatments such as phosphates. Instead of pretreatment, precoated steel sheets coated with colored organic films have been used. This pre-coated steel sheet is obtained by coating an organic film on a steel sheet that has been subjected to a base treatment, and has good workability and good corrosion resistance while having an aesthetic appearance.

プレコート鋼板の加工は、曲げ加工、絞り加工等が挙げられる。塗膜が鋼板に追従できない場合、亀裂、剥離といった塗膜の破壊問題が発生する。そこで、このような加工に耐えられるように下地処理に求められる第一の特性は塗装密着性(加工密着性)であり、下層である素地金属および上層であるプライマー等との2つの界面ともに良好に密着することが求められる。この塗装密着性は沸騰水に所定時間浸漬後に評価する場合もあり、これを特に塗装二次密着性と呼び、沸騰水に浸漬する前の塗装密着性である塗装一次密着性と区別する。これら一次、二次の密着性とも、後加工により複雑な形状物に加工されることを前提とするプレコート鋼板には必須の極めて重要な特性である。折り曲げ試験は極めて厳しい試験として、プレコート鋼板の密着性評価に用いられる。更に厳しい試験として冷間時の折り曲げ試験が挙げられる。これは、寒冷地で行なわれる加工に対して求められる特性であり、常温より皮膜が硬くなり、加工密着性が悪化する。従って、常温での折り曲げ試験より厳しい試験として用いられる。これらの加工によって外観を損なうだけでなく、耐食性が低下する場合もある。   Examples of the processing of the pre-coated steel sheet include bending and drawing. When the coating film cannot follow the steel plate, there arises a problem of destruction of the coating film such as cracking and peeling. Therefore, the first characteristic required for the surface treatment to withstand such processing is coating adhesion (processing adhesion), and both the two interfaces with the base metal as the lower layer and the primer as the upper layer are good. It is required to adhere to. This coating adhesion may be evaluated after being immersed in boiling water for a predetermined time. This is particularly called secondary coating adhesion, and is distinguished from coating primary adhesion which is coating adhesion before being immersed in boiling water. Both the primary and secondary adhesion properties are extremely important characteristics that are essential for pre-coated steel sheets that are premised on being processed into complicated shapes by post-processing. The bending test is an extremely strict test and is used for evaluating the adhesion of precoated steel sheets. A more severe test is a cold bending test. This is a characteristic required for processing performed in a cold region, and the film becomes harder than normal temperature, and the processing adhesion deteriorates. Therefore, it is used as a stricter test than the bending test at room temperature. These processes not only impair the appearance but also reduce the corrosion resistance.

プレコート鋼板の下地処理に求められる第二の特性として、耐コインスクラッチ性が挙げられる。これは密着性のみでなく、下地処理の皮膜硬度等にも影響される特性である。   The second characteristic required for the pretreatment of the precoated steel sheet is coin scratch resistance. This is a characteristic that is influenced not only by the adhesion but also by the film hardness of the ground treatment.

次にプレコート鋼板の下地処理に求められる第三の特性として、耐食性が挙げられる。プレコート鋼板の場合、通常、鋼板の上に順に、下地処理、プライマー塗布処理、そしてトップコート塗布処理を行う。従来のクロメート処理を施したプレコート鋼板の場合、下地処理層のみで無く、プライマー層にもクロメートを含有する。特に通常0.5μmを超えて使用されることの無い下地処理に比べ、3〜10μmと厚く使用されるプライマー層は多くのクロム成分を防錆顔料として含有し、プレコート鋼板に対する耐食性付与の主たる役割を担っている。ところが、クロムを含有しないプレコート鋼板におけるプライマーは、クロム系防錆顔料を含むプライマーに到底及ばない耐食性しか付与できないのが実状である。そのため、クロムフリーのプレコート鋼板において、下地処理部分は耐食性付与の役割を従来のクロメートシステム以上に担うことが望まれている。   Next, as a third characteristic required for the pretreatment of the precoated steel sheet, corrosion resistance can be mentioned. In the case of a pre-coated steel plate, usually, a base treatment, a primer coating treatment, and a top coat coating treatment are sequentially performed on the steel plate. In the case of a precoated steel sheet subjected to conventional chromate treatment, chromate is contained not only in the base treatment layer but also in the primer layer. In particular, the primer layer used as thick as 3 to 10 μm contains many chromium components as anti-corrosion pigments, as compared to the base treatment that is usually not used exceeding 0.5 μm, and plays a major role in imparting corrosion resistance to precoated steel sheets. Is responsible. However, the actual condition is that the primer in the precoated steel sheet not containing chromium can only provide corrosion resistance that does not reach the primer containing the chromium-based rust preventive pigment. Therefore, in the chromium-free pre-coated steel sheet, it is desired that the ground treatment portion plays a role of imparting corrosion resistance more than the conventional chromate system.

特許文献1には、タンニン酸とシランカップリング剤を含有する水溶液で亜鉛および亜鉛合金を表面処理することで、耐白錆性および加工密着性を向上させる技術が開示されているが、この方法では現在求められるプレコート鋼板に要求される水準の諸性能を確保することはできない。   Patent Document 1 discloses a technique for improving white rust resistance and work adhesion by surface-treating zinc and a zinc alloy with an aqueous solution containing tannic acid and a silane coupling agent. Therefore, it is not possible to secure the various performances required for pre-coated steel sheets that are currently required.

特許文献2には、マンガン等の金属イオン、チタン、ジルコニウム等のフッ化物、活性水素を含有するアミノ基、エポキシ基等の官能基を持つシランカップリング剤およびフェノール骨格を持つ重合物から形成される表面処理剤が開示されているが、この表面処理剤ではフェノール骨格を持つ重合物とシランカップリング剤との単なる混合物であり、フェノール部位とシランカップリング剤が共有結合ような強固な結合状態にあるわけではない。従って、プレコート鋼板に要求される加工密着性、耐薬品性および耐食性等の諸性能を満足できない。   Patent Document 2 includes a metal ion such as manganese, a fluoride such as titanium and zirconium, a silane coupling agent having a functional group such as an amino group and an epoxy group containing active hydrogen, and a polymer having a phenol skeleton. This surface treatment agent is a simple mixture of a polymer having a phenol skeleton and a silane coupling agent, and a strong bonding state in which the phenol moiety and the silane coupling agent are covalently bonded. Is not. Therefore, various performances such as work adhesion, chemical resistance and corrosion resistance required for the precoated steel sheet cannot be satisfied.

特許文献3には、フェノール等ベンゼン環を持つ化合物の重合物から成る表面処理剤が記載されている。この表面処理剤は、鋼材との接触によって皮膜が析出するような反応型表面処理剤に分類されるものである。この表面処理剤を塗布型表面処理剤として用いた場合、塗布工程後に水洗工程がない等本発明とは処理方法および使用用途が大きく異なるため、プレコート鋼板に求められる耐薬品性や耐食性等が特に得られない。   Patent Document 3 describes a surface treatment agent comprising a polymer of a compound having a benzene ring such as phenol. This surface treatment agent is classified into a reactive surface treatment agent in which a film is deposited by contact with a steel material. When this surface treatment agent is used as a coating type surface treatment agent, since there is no water washing step after the application step, etc., the treatment method and usage are greatly different, so the chemical resistance and corrosion resistance, etc. required for the pre-coated steel sheet are particularly I can't get it.

特許文献4には、シランカップリング剤、フェノール系重合物を含む表面処理剤が記載されている。この表面処理剤においても特許文献3と同様の理由によりプレコート鋼板に求められる十分な性能が得られない。   Patent Document 4 describes a surface treatment agent containing a silane coupling agent and a phenolic polymer. Even in this surface treatment agent, sufficient performance required for a precoated steel sheet cannot be obtained for the same reason as in Patent Document 3.

また、特許文献5には、シランカップリング剤、水分散性シリカおよび水性樹脂からなる金属表面処理剤が開示されているが、この表面処理剤でもプレコート鋼板に要求される加工密着性および耐食性は十分なものとは言えない。   Further, Patent Document 5 discloses a metal surface treatment agent comprising a silane coupling agent, water-dispersible silica, and an aqueous resin. However, even with this surface treatment agent, the work adhesion and corrosion resistance required for a pre-coated steel sheet are as follows. It's not enough.

特許文献6には、フルオロメタレートアニオン、2価あるいは4価のカチオン成分、リン含有無機系オキシアニオン、水溶性有機系ポリマーから成る金属表面処理用水性液組成物が記載されている。しかしこの方法を用いて達成される塗装密着性は比較的良好であるものの、耐食性や耐薬品性ではクロメート処理した場合に達成されるそれらには及ばないのである。   Patent Document 6 describes an aqueous liquid composition for metal surface treatment comprising a fluorometalate anion, a divalent or tetravalent cation component, a phosphorus-containing inorganic oxyanion, and a water-soluble organic polymer. However, although the paint adhesion achieved using this method is relatively good, the corrosion resistance and chemical resistance are not as good as those achieved with chromate treatment.

特許文献7には、チタン化合物、ジルコニウム化合物、フェノール樹脂から成る化成皮膜が記載されている。しかし、この化成皮膜はプレコート鋼板に求められる加工密着性、耐薬品性を満足できない。   Patent Document 7 describes a chemical conversion film composed of a titanium compound, a zirconium compound, and a phenol resin. However, this chemical conversion film cannot satisfy the processing adhesion and chemical resistance required for precoated steel sheets.

特許文献8には、分子中に共鳴構造を有する有機化合物であって、且つ親電子反応性の官能基およびリン酸基、シラノール基、アルコキシシリル基等の有機官能基等を有する有機化合物、バナジウム等の金属化合物、更にエッチング剤から形成された表面処理剤が記載されている。この表面処理剤は、工業的に用いるための安定性が十分でない。その上、加工密着性、耐薬品性等もプレコート鋼板に求められるレベルには達していない。   Patent Document 8 discloses an organic compound having a resonance structure in a molecule and having an electrophilic reactive functional group and an organic functional group such as a phosphate group, a silanol group, and an alkoxysilyl group, and vanadium. And surface treatment agents formed from an etching agent. This surface treatment agent is not sufficiently stable for industrial use. In addition, the processing adhesion, chemical resistance, etc. have not reached the level required for precoated steel sheets.

特許文献9には、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基およびメタクリロキシ基から選ばれた少なくとも1個の反応性官能基を有する1種以上のシランカップリング剤からなるシランカップリング剤成分およびフェノール樹脂、更にシリカ、金属化合物を含む金属材料用表面処理剤が記載されている。しかし、この技術に用いられているフェノール樹脂ではプレコート鋼板に求められる加工密着性を満足することができない。   Patent Document 9 discloses a silane coupling agent component comprising at least one silane coupling agent having at least one reactive functional group selected from an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a mercapto group, and a methacryloxy group, and A surface treatment agent for a metal material containing a phenol resin, further silica, and a metal compound is described. However, the phenol resin used in this technique cannot satisfy the work adhesion required for the precoated steel sheet.

特許文献10には、特定の金属イオン、フルオロ酸、シランカップリング剤、カチオン性ウレタン樹脂を含有する表面処理剤が記載されている。しかし、この表面処理剤は一時防錆性に優れる一方、プレコート鋼板に求められる耐薬品性および耐食性において十分とは言えない。   Patent Document 10 describes a surface treatment agent containing a specific metal ion, fluoro acid, silane coupling agent, and cationic urethane resin. However, while this surface treatment agent is excellent in temporary rust prevention, it cannot be said that the chemical resistance and corrosion resistance required for the precoated steel sheet are sufficient.

特許文献11には、Zn、Fe、Ni等の金属を含有する化合物、ケイ素化合物、リン化合物、ジルコニウム化合物、チタン化合物、フェノール樹脂を含有する金属材料用表面処理剤が記載されている。この技術も特許文献9の場合と同様の理由によりプレコート鋼板に求められる加工密着性を満足できない。   Patent Document 11 describes a surface treatment agent for a metal material containing a compound containing a metal such as Zn, Fe, or Ni, a silicon compound, a phosphorus compound, a zirconium compound, a titanium compound, or a phenol resin. This technique also cannot satisfy the work adhesion required for the precoated steel sheet for the same reason as in Patent Document 9.

プレコート鋼板には折り曲げ加工のような厳しい後加工に耐え得る塗装密着性が要求される。一時防錆性付与用の処理液によって達成される密着性は、エリクセン押し出しレベルの加工密着性であり、折り曲げ試験を合格するレベルの加工密着性は達成されない。同様のことが、反応型表面処理剤、耐指紋性表面処理剤や潤滑用表面処理剤をプレコート鋼板の下地処理に転用した場合にも当てはまり、折り曲げ試験を合格するレベルの加工密着性は達成されない。このように、プレコート鋼板に要求される十分な塗装密着性と、十分な耐薬品性および耐食性をあわせ持つ表面処理剤は現在のところ実用化されておらず、早急な開発が望まれていた。   Pre-coated steel plates are required to have paint adhesion that can withstand severe post-processing such as bending. The adhesion achieved by the treatment liquid for imparting temporary rust resistance is the Erichsen extrusion level processing adhesion, and the level of processing adhesion that passes the bending test is not achieved. The same applies to reactive surface treatment agents, anti-fingerprint surface treatment agents, and lubricating surface treatment agents applied to pretreatment of precoated steel sheets, and the level of work adhesion that passes the bending test is not achieved. . As described above, a surface treatment agent having sufficient paint adhesion required for a precoated steel sheet and sufficient chemical resistance and corrosion resistance has not been put into practical use at present, and rapid development has been desired.

特開昭59−116381号公報JP 59-116381 A 特開平11−106945号公報JP-A-11-106945 特開平7−278410号公報JP 7-278410 A 特開平9−241576号公報JP-A-9-241576 特開2001−164195号公報JP 2001-164195 A 特表平10−505636号公報Japanese National Patent Publication No. 10-505636 特開2005−169765号公報JP 2005-169765 A 特開2001−329379号公報JP 2001-329379 A 特開平11−256096号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-256096 特開2005−120469号公報JP 2005-120469 A 国際公開第2002/061175号パンフレットInternational Publication No. 2002/061175 Pamphlet

そこで、本発明は、塗装密着性(塗膜の加工密着性)、耐薬品性、耐食性および耐コインスクラッチ性および冷間折り曲げ密着性に優れるプレコート金属材料を得ることができるプレコート金属材料の製造方法およびプレコート金属材料の下地処理方法、ならびにそれに用いる貯蔵安定性に優れた水系表面処理剤を提供することを目的とする。
また、本発明は、塗装密着性(塗膜の加工密着性)、耐薬品性、耐食性および耐コインスクラッチ性および冷間折り曲げ密着性に優れるプレコート金属材料を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a method for producing a precoated metal material that can provide a precoat metal material having excellent paint adhesion (process adhesion of a coating film), chemical resistance, corrosion resistance, coin scratch resistance, and cold folding adhesion. It is another object of the present invention to provide a surface treatment method for a pre-coated metal material and an aqueous surface treatment agent having excellent storage stability.
Another object of the present invention is to provide a precoated metal material that is excellent in coating adhesion (coating adhesion of coating film), chemical resistance, corrosion resistance, coin scratch resistance, and cold bending adhesion.

上記目的を達成するために、本発明は、プレコート金属材料の下地処理剤として用いる水系表面処理剤であって、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、ホウ素、チタン、ジルコニウムおよびケイ素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する化合物(B)とを含有する水系表面処理剤を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides an aqueous surface treatment agent used as a base treatment agent for a precoat metal material, comprising an alkoxysilyl group, an aromatic ring, and a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring. A water-soluble compound (A) having at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium group, boron, titanium And an aqueous surface treating agent containing a compound (B) containing at least one element selected from the group consisting of zirconium and silicon.

ここで、前記アルコキシシリル基は、前記アミノ基の窒素原子に直接またはアルキレン基を介して結合しているのが好ましい。
また、前記化合物(B)は、テトラフルオロホウ酸、チタンフッ化水素酸、ジルコニウムフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸およびそれらの金属酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
また、更に、水分散性シリカおよびシランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも1種の珪素化合物(C)を含有するのが好ましい。
また、更に、バナジウム、タングステン、コバルト、アルミニウム、マンガン、セリウム、ニオブ、スズ、マグネシウム、イットリウム、カルシウム、亜鉛、ビスマス、ニッケル、クロムおよびモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む化合物(D)を含有するのが好ましい。
また、更に、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂およびポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機樹脂(E)を含有するのが好ましい。
Here, the alkoxysilyl group is preferably bonded to the nitrogen atom of the amino group directly or via an alkylene group.
The compound (B) is preferably at least one selected from the group consisting of tetrafluoroboric acid, titanium hydrofluoric acid, zirconium hydrofluoric acid, silicohydrofluoric acid and their metal acid salts.
Furthermore, it is preferable to contain at least one silicon compound (C) selected from the group consisting of water-dispersible silica and silane coupling agents.
Further, a compound containing at least one element selected from the group consisting of vanadium, tungsten, cobalt, aluminum, manganese, cerium, niobium, tin, magnesium, yttrium, calcium, zinc, bismuth, nickel, chromium and molybdenum ( D) is preferably contained.
Furthermore, it is preferable to contain at least one organic resin (E) selected from the group consisting of acrylic resins, urethane resins, epoxy resins, polyester resins, phenol resins and polyamide resins.

また、上記目的を達成するために、本発明は、金属材料の表面に、本発明の水系表面処理剤を塗布した後、水洗することなく乾燥して、0.01〜1g/m2の下地処理層を形成する、プレコート金属材料の下地処理方法を提供する。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention applies a water-based surface treatment agent of the present invention to the surface of a metal material, and then dries without washing with water to provide a base of 0.01 to 1 g / m 2 . Provided is a pretreatment metal material base treatment method for forming a treatment layer.

また、上記目的を達成するために、本発明は、金属材料の表面に、本発明のプレコート金属材料の下地処理方法により下地処理層を形成する下地処理工程と、前記下地処理層の上に、樹脂層を形成する塗装工程とを具備するプレコート金属材料の製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a base treatment step of forming a base treatment layer on the surface of the metal material by the pretreatment method of the pre-coated metal material of the present invention, and on the base treatment layer, There is provided a method for producing a pre-coated metal material comprising a coating step for forming a resin layer.

また、上記目的を達成するために、本発明は、本発明のプレコート金属材料の製造方法によって得られるプレコート金属材料を提供する。   Moreover, in order to achieve the said objective, this invention provides the precoat metal material obtained by the manufacturing method of the precoat metal material of this invention.

本発明の水系表面処理剤は貯蔵安定性に優れ、それを用いた本発明のプレコート金属材料の下地処理方法によれば、塗装密着性、耐薬品性、耐食性および耐コインスクラッチ性および冷間折り曲げ密着性に優れるプレコート金属材料の下地処理層を形成することができる。
また、本発明のプレコート金属材料の製造方法によれば、塗装密着性、耐薬品性、耐食性および耐コインスクラッチ性および冷間折り曲げ密着性に優れるプレコート金属材料を得ることができる。
また、本発明のプレコート金属材料は、塗装密着性、耐薬品性、耐食性および耐コインスクラッチ性および冷間折り曲げ密着性に優れる。
The aqueous surface treatment agent of the present invention is excellent in storage stability, and according to the pre-treatment method of the precoated metal material of the present invention using the same, paint adhesion, chemical resistance, corrosion resistance, coin scratch resistance, and cold bending are used. It is possible to form a base treatment layer of a pre-coated metal material having excellent adhesion.
Moreover, according to the method for producing a precoated metal material of the present invention, a precoated metal material excellent in coating adhesion, chemical resistance, corrosion resistance, coin scratch resistance and cold bending adhesion can be obtained.
The precoated metal material of the present invention is excellent in paint adhesion, chemical resistance, corrosion resistance, coin scratch resistance, and cold bending adhesion.

本発明を以下に詳細に説明する。
本発明の水系表面処理剤は、プレコート金属材料の下地処理剤として用いる水系表面処理剤であって、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、ホウ素、チタン、ジルコニウムおよびケイ素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する化合物(B)とを含有する水系表面処理剤である。
The present invention is described in detail below.
The aqueous surface treatment agent of the present invention is an aqueous surface treatment agent used as a base treatment agent for a pre-coated metal material, and includes an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, and a first A water-soluble compound (A) having at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium group, boron, titanium, zirconium, and An aqueous surface treating agent containing a compound (B) containing at least one element selected from the group consisting of silicon.

本発明に用いられる化合物(A)は、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物である。化合物(A)は、単量体であってもよく、重合体であってもよい。
芳香環とフェノール性ヒドロキシ基とを有する化合物にアルコキシシリル基を導入することにより、本発明の処理液の塗膜密着性、耐食性および耐薬品性が大きく向上する。
また、化合物(A)がアミノ基を有していることにより、水溶性が高くなり、本発明の処理液の安定性が高くなり、更に、耐食性や塗膜密着性もより高くなる。
The compound (A) used in the present invention comprises an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group. And a water-soluble compound having at least one amino group selected from the group consisting of quaternary ammonium groups. The compound (A) may be a monomer or a polymer.
By introducing an alkoxysilyl group into a compound having an aromatic ring and a phenolic hydroxy group, the coating film adhesion, corrosion resistance and chemical resistance of the treatment liquid of the present invention are greatly improved.
Moreover, when a compound (A) has an amino group, water solubility becomes high, stability of the processing liquid of this invention becomes high, and also corrosion resistance and coating-film adhesiveness become higher.

前記アルコキシシリル基は、ケイ素原子とケイ素原子に直接結合しているアルコキシ基とを有する基であればよく、ケイ素原子とケイ素原子に直接結合しているアルコキシ基を少なくとも2つ有する基であるのが好ましく、ケイ素原子とケイ素原子に直接結合しているアルコキシ基を3つ有する基であるのがより好ましい。
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基またはエトキシ基がより好ましい。
前記アルコキシ基以外の前記アルコキシシリル基が有する基は、特に限定されないが、例えば、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基等が好適に挙げられる。
前記アルコキシシリル基としては、具体的には、例えば、ジメチルメトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、トリメトキシシリル基、ジエチルエトキシシリル基、エチルジエトキシシリル基、トリエトキシシリル基等が挙げられる。
The alkoxysilyl group may be a group having a silicon atom and an alkoxy group directly bonded to the silicon atom, and is a group having at least two alkoxy groups bonded directly to the silicon atom and the silicon atom. Are preferable, and a group having three silicon groups and three alkoxy groups directly bonded to the silicon atoms is more preferable.
As said alkoxy group, a C1-C10 alkoxy group is preferable and a methoxy group or an ethoxy group is more preferable.
Although the group which the said alkoxy silyl group other than the said alkoxy group has is not specifically limited, For example, a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, etc. are mentioned suitably.
Specific examples of the alkoxysilyl group include a dimethylmethoxysilyl group, a methyldimethoxysilyl group, a trimethoxysilyl group, a diethylethoxysilyl group, an ethyldiethoxysilyl group, and a triethoxysilyl group.

化合物(A)のアルコキシシリル基は、アミノ基の窒素原子に直接またはアルキレン基を介して結合しているのが好ましい態様の1つである。このような態様の化合物(A)は、例えば、後述するように、少なくとも1つのヒドロキシ基が芳香環に直接結合している芳香族化合物(a1)と、アミノシラン(a2)と、ホルムアルデヒドとを反応させる方法(以下「第1の方法」という。)、または、少なくとも1つのヒドロキシ基が芳香環に直接結合している芳香族化合物(a1)と、アミノシラン(a2)と、アミン化合物(a3)と、ホルムアルデヒドとを反応させる方法(以下「第2の方法」という。)により得ることができる。   In one preferred embodiment, the alkoxysilyl group of the compound (A) is bonded to the nitrogen atom of the amino group directly or via an alkylene group. The compound (A) of such an embodiment is prepared by, for example, reacting an aromatic compound (a1) in which at least one hydroxy group is directly bonded to an aromatic ring, aminosilane (a2), and formaldehyde, as described later. An aromatic compound (a1) in which at least one hydroxy group is directly bonded to an aromatic ring, an aminosilane (a2), an amine compound (a3), , And a method of reacting with formaldehyde (hereinafter referred to as “second method”).

化合物(A)が重合体である場合(主鎖に繰り返し単位を有する場合)には、化合物(A)は、アルコキシシリル基を化合物(A)の繰り返し単位当たり0.01〜4個有するのが好ましく、0.05〜2個有するのがより好ましく、0.1〜1.5個有するのが更に好ましい。化合物(A)がこの範囲でアルコキシシリル基を有する場合、塗膜密着性、耐食性および耐薬品性に優れる。   When the compound (A) is a polymer (when the main chain has a repeating unit), the compound (A) has 0.01 to 4 alkoxysilyl groups per repeating unit of the compound (A). Preferably, it has 0.05-2, more preferably 0.1-1.5. When the compound (A) has an alkoxysilyl group in this range, it is excellent in coating film adhesion, corrosion resistance and chemical resistance.

また、化合物(A)は、1分子中にアルコキシシリル基を1〜4個有するのが好ましく、1〜3個有するのがより好ましく、1〜2個有するのが更に好ましい。化合物(A)がこの範囲でアルコキシシリル基を有する場合、塗膜密着性、耐食性および耐薬品性に優れる。   Moreover, it is preferable that a compound (A) has 1-4 alkoxysilyl groups in 1 molecule, It is more preferable to have 1-3, It is still more preferable to have 1-2. When the compound (A) has an alkoxysilyl group in this range, it is excellent in coating film adhesion, corrosion resistance and chemical resistance.

前記化合物(A)が有する芳香環は、特に限定されないが、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられ、ベンゼン環であるのが好ましい。
前記フェノール性ヒドロキシ基は、化合物(A)が有する芳香環に直接結合しているヒドロキシ基である。
Although the aromatic ring which the said compound (A) has is not specifically limited, For example, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring etc. are mentioned, It is preferable that it is a benzene ring.
The phenolic hydroxy group is a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring of the compound (A).

化合物(A)の水溶性を確保するために、化合物(A)はアミノ基や芳香環に直接結合していないヒドロキシ基等の極性基を有しているのが好ましい。化合物(A)は水溶性であるため、水系表面処理液に使用できる。   In order to ensure the water solubility of the compound (A), the compound (A) preferably has a polar group such as an amino group or a hydroxy group that is not directly bonded to an aromatic ring. Since compound (A) is water-soluble, it can be used in an aqueous surface treatment solution.

化合物(A)は、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ基を有するものである。中でも、第二級アミノ基、第三級アミノ基を有することがより好ましく、第三級アミノ基を有することが更に好ましい。化合物(A)がアミノ基を有する場合、化合物(A)の極性が高くなるため水溶化しやすくなる。更に、アミノ基の窒素原子上に存在する非共有電子対が鋼材あるいは上層塗膜との静電的相互作用の結果、密着性が向上する。また、第一級アミノ基および第二級アミノ基の場合、アミノ基が反応性官能基として作用する結果、密着性が向上する。   The compound (A) has at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium group. Among these, a secondary amino group and a tertiary amino group are more preferable, and a tertiary amino group is further preferable. In the case where the compound (A) has an amino group, the polarity of the compound (A) is increased, so that the compound (A) is easily water-soluble. Furthermore, as a result of the electrostatic interaction between the unshared electron pair present on the nitrogen atom of the amino group and the steel material or the upper layer coating film, the adhesion is improved. Moreover, in the case of a primary amino group and a secondary amino group, as a result of the amino group acting as a reactive functional group, adhesion is improved.

化合物(A)は、前記芳香環に直接結合していないヒドロキシ基を有するのが好ましい。化合物(A)が前記フェノール性ヒドロキシ基以外にもヒドロキシ基を有している場合、化合物(A)の水溶性が高くなる。また、得られる表面処理液の塗膜密着性、耐食性および耐薬品性を向上できる。   The compound (A) preferably has a hydroxy group that is not directly bonded to the aromatic ring. When the compound (A) has a hydroxy group other than the phenolic hydroxy group, the water solubility of the compound (A) is increased. Moreover, the coating-film adhesiveness, corrosion resistance, and chemical resistance of the surface treatment liquid obtained can be improved.

前記芳香環に直接結合していないヒドロキシ基は、前記アミノ基の窒素原子にアルキレン基を介して結合しているのが好ましい態様の1つである。このような態様の化合物(A)は、例えば、前記第2の方法により得ることができる。   In one preferred embodiment, the hydroxy group that is not directly bonded to the aromatic ring is bonded to the nitrogen atom of the amino group via an alkylene group. The compound (A) of such an embodiment can be obtained, for example, by the second method.

化合物(A)が重合体である場合(主鎖に繰り返し単位を有する場合)には、前記化合物(A)は、前記芳香環に直接結合していないヒドロキシ基を化合物(A)の繰り返し単位当たり0.01〜4個有するのが好ましく、0.05〜2個有するのがより好ましく、0.1〜1.5個有するのが更に好ましい。化合物(A)がこの範囲で前記芳香環に直接結合していないヒドロキシ基を有する場合、化合物(A)の水溶性および得られる表面処理液の塗膜密着性、耐食性および耐薬品性に優れる。   When the compound (A) is a polymer (when it has a repeating unit in the main chain), the compound (A) has a hydroxy group that is not directly bonded to the aromatic ring per repeating unit of the compound (A). It is preferable to have 0.01-4, more preferably 0.05-2, and still more preferably 0.1-1.5. When the compound (A) has a hydroxy group that is not directly bonded to the aromatic ring within this range, the water solubility of the compound (A) and the coating film adhesion, corrosion resistance, and chemical resistance of the resulting surface treatment solution are excellent.

また、化合物(A)は、1分子中に前記芳香環に直接結合していないヒドロキシ基を1〜4個有するのが好ましく、1〜3個有するのがより好ましく、1〜2個有するのが更に好ましい。化合物(A)がこの範囲で前記芳香環に直接結合していないヒドロキシ基を有する場合、化合物(A)の水溶性および得られる表面処理液の塗膜密着性、耐食性および耐薬品性に優れる。   In addition, the compound (A) preferably has 1 to 4 hydroxy groups that are not directly bonded to the aromatic ring in one molecule, more preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. Further preferred. When the compound (A) has a hydroxy group that is not directly bonded to the aromatic ring within this range, the water solubility of the compound (A) and the coating film adhesion, corrosion resistance, and chemical resistance of the resulting surface treatment solution are excellent.

化合物(A)は、少なくとも1つのヒドロキシ基が芳香環に直接結合している芳香族化合物(a1)と、アミノシラン(a2)と、ホルムアルデヒドとの反応(第1の方法)により得られる化合物であるのが好ましい態様の1つである。   Compound (A) is a compound obtained by a reaction (first method) of an aromatic compound (a1) in which at least one hydroxy group is directly bonded to an aromatic ring, aminosilane (a2), and formaldehyde. Is one of the preferred embodiments.

また、化合物(A)の他の好ましい態様としては、少なくとも1つのヒドロキシ基が芳香環に直接結合している芳香族化合物(a1)と、アミノシラン(a2)と、アミン化合物(a3)と、ホルムアルデヒドとの反応(第2の方法)により得られる化合物が好適に挙げられる。   As another preferred embodiment of the compound (A), an aromatic compound (a1) in which at least one hydroxy group is directly bonded to an aromatic ring, an aminosilane (a2), an amine compound (a3), and formaldehyde A compound obtained by the reaction with (second method) is preferably mentioned.

これらの態様の化合物(A)は、いわゆるマンニッヒ反応により、前記芳香族化合物(a1)が有する芳香環のヒドロキシ基のオルト位またはパラ位に、ホルムアルデヒド由来のメチレン基を介してアミノ基が結合した構造であると考えられる。
化合物(A)は、芳香環が置換基を有する位置は特に限定されないが、芳香環のヒドロキシ基のオルト位および/またはパラ位が置換されたものであることが好ましい。
In the compound (A) of these embodiments, an amino group is bonded to the ortho-position or para-position of the hydroxy group of the aromatic ring of the aromatic compound (a1) through a methylene group derived from formaldehyde by a so-called Mannich reaction. It is considered to be a structure.
In the compound (A), the position at which the aromatic ring has a substituent is not particularly limited, but it is preferable that the ortho position and / or the para position of the hydroxy group of the aromatic ring are substituted.

前記芳香族化合物(a1)は、少なくとも1つのヒドロキシ基が芳香環に直接結合している芳香族化合物である。具体的には、例えば、フェノール、ビスフェノールA、p−ビニルフェノール、ナフトール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール等が挙げられる。また、これらの重合体を用いることもできる。重合方法は特に限定されず、公知の重合方法、例えば、ラジカル重合、カチオン重合、縮重合を採用することができる。
これらの他に、前記芳香族化合物(a1)として、フェノール−クレゾールノボラック共重合体、ビニルフェノール−スチレン共重合体等を用いることもできる。
また、上述した芳香族化合物(a1)を、エピクロルヒドリン等のハロエポキシド、酢酸等のカルボン酸類、エステル類、アミド類、トリメチルシリルクロリド等の有機シラン類、アルコール類、硫酸ジメチル等のアルキル化物等により変性したものを用いることもできる。
これらの芳香族化合物(a1)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The aromatic compound (a1) is an aromatic compound in which at least one hydroxy group is directly bonded to an aromatic ring. Specific examples include phenol, bisphenol A, p-vinylphenol, naphthol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, and the like. Moreover, these polymers can also be used. The polymerization method is not particularly limited, and known polymerization methods such as radical polymerization, cationic polymerization, and condensation polymerization can be employed.
In addition to these, as the aromatic compound (a1), a phenol-cresol novolac copolymer, a vinylphenol-styrene copolymer, or the like can also be used.
Further, the above-described aromatic compound (a1) is modified with haloepoxides such as epichlorohydrin, carboxylic acids such as acetic acid, organic silanes such as esters, amides, and trimethylsilyl chloride, alcohols, alkylated products such as dimethyl sulfate, and the like. It is also possible to use what has been done.
These aromatic compounds (a1) may be used alone or in combination of two or more.

前記芳香族化合物(a1)は、フェノール、ビスフェノールA、p−ビニルフェノール、ナフトール、ノボラック樹脂、ポリビスフェノールA、ポリp−ビニルフェノールおよびフェノール−ナフタレン重縮合物からなる群から選択される少なくとも1種であるのが好ましく、ノボラック樹脂、ポリビスフェノールA、ポリp−ビニルフェノールおよびフェノール−ナフタレン重縮合物からなる群から選択される少なくとも1種であるのがより好ましく、ポリp−ビニルフェノールであるのが更に好ましい。   The aromatic compound (a1) is at least one selected from the group consisting of phenol, bisphenol A, p-vinylphenol, naphthol, novolac resin, polybisphenol A, poly p-vinylphenol, and phenol-naphthalene polycondensate. It is preferably at least one selected from the group consisting of novolak resin, polybisphenol A, poly p-vinylphenol and phenol-naphthalene polycondensate, and is poly p-vinylphenol. Is more preferable.

ここで、本明細書において、前記ポリビスフェノールAは下記式で表される化合物を意味する。   Here, in the present specification, the polybisphenol A means a compound represented by the following formula.

Figure 2009280889
Figure 2009280889

前記式中、sは1〜2000の整数であり、5〜1000の整数であるのが好ましい。   In said formula, s is an integer of 1-2000, and it is preferable that it is an integer of 5-1000.

また、前記ポリp−ビニルフェノールは、下記式で表される化合物を意味する。
前記ポリp−ビニルフェノールとして、ビニルフェノールを公知の重合方法により重合したものを用いてもよく、市販品を用いてもよい。市販品としては、丸善石油化学社製のマルカリンカーが挙げられる。
Moreover, the said poly p-vinylphenol means the compound represented by a following formula.
As said poly p-vinylphenol, what polymerized vinylphenol by the well-known polymerization method may be used, and a commercial item may be used. As a commercial item, the Maruka linker made from Maruzen Petrochemical Co., Ltd. is mentioned.

Figure 2009280889
Figure 2009280889

前記式中、tは1〜4000の整数であり、10〜2000の整数であるのが好ましい。   In said formula, t is an integer of 1-4000, and it is preferable that it is an integer of 10-2000.

前記芳香族化合物(a1)の重量平均分子量は、特に限定されないが、200〜1,000,000であるのが好ましく、500〜500,000であるのがより好ましく、1,000〜200,000であるのが更に好ましい。   The weight average molecular weight of the aromatic compound (a1) is not particularly limited, but is preferably 200 to 1,000,000, more preferably 500 to 500,000, and 1,000 to 200,000. More preferably.

前記アミノシラン(a2)は、第一級アミノ基および/または第二級アミノ基(イミノ基)と、アルコキシシリル基とを有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(2)で表される化合物が好適に挙げられる。   The aminosilane (a2) is not particularly limited as long as it is a compound having a primary amino group and / or a secondary amino group (imino group) and an alkoxysilyl group. For example, the aminosilane (a2) is represented by the following formula (2). Preferred examples thereof include:

Figure 2009280889
Figure 2009280889

前記式(2)中、R3は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ベンジル基、アリール基、ヒドロキシアルキル基、ジヒドロキシアルキル基、トリヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、アセチル基またはアルキルカルボニル基である。
前記アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくはメチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基が挙げられる。
前記アルケニル基としては、炭素数1〜10のアルケニル基が好適に挙げられ、より好ましくはアリル基が挙げられる。
前記アルキニル基としては、炭素数1〜10のアルキニル基が好適に挙げられ、より好ましくはプロピニル基が挙げられる。
前記アリール基としては、炭素数1〜10のアリール基が好適に挙げられ、より好ましくは、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が好適に挙げられ、より好ましくはフェニル基が挙げられる。
前記ヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくは2−ヒドロキシエチル基が挙げられる。
前記ジヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜10のジヒドロキシアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくはビス(ヒドロキシエチル)基が挙げられる。
前記トリヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜10のトリヒドロキシアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくはトリス(ヒドロキシエチル)基が挙げられる。
前記アミノアルキル基としては、炭素数1〜10のアミノアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくはアミノエチル基が挙げられる。
前記アルキルアミノアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキルアミノアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくは2−メチルアミノエチレンが挙げられる。
前記ジアルキルアミノアルキル基としては、炭素数1〜10のジアルキルアミノアルキル基が好適に挙げられ、より好ましくはジメチルアミノエチレンが挙げられる。
前記アルキルカルボニル基としては、炭素数1〜10のアルキルカルボニル基が好適に挙げられ、より好ましくはアセチル基が挙げられる。
In the formula (2), R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a benzyl group, an aryl group, a hydroxyalkyl group, a dihydroxyalkyl group, a trihydroxyalkyl group, an aminoalkyl group, or an alkylaminoalkyl group. A dialkylaminoalkyl group, an acetyl group or an alkylcarbonyl group.
As said alkyl group, a C1-C10 alkyl group is mentioned suitably, More preferably, a methyl group, an ethyl group, i-propyl group, and t-butyl group are mentioned.
As said alkenyl group, a C1-C10 alkenyl group is mentioned suitably, More preferably, an allyl group is mentioned.
As said alkynyl group, a C1-C10 alkynyl group is mentioned suitably, More preferably, a propynyl group is mentioned.
As said aryl group, a C1-C10 aryl group is mentioned suitably, More preferably, a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group are mentioned suitably, More preferably, a phenyl group is mentioned.
As said hydroxyalkyl group, a C1-C10 hydroxyalkyl group is mentioned suitably, More preferably, a 2-hydroxyethyl group is mentioned.
As said dihydroxyalkyl group, a C1-C10 dihydroxyalkyl group is mentioned suitably, More preferably, a bis (hydroxyethyl) group is mentioned.
As said trihydroxyalkyl group, a C1-C10 trihydroxyalkyl group is mentioned suitably, More preferably, a tris (hydroxyethyl) group is mentioned.
As said aminoalkyl group, a C1-C10 aminoalkyl group is mentioned suitably, More preferably, an aminoethyl group is mentioned.
As said alkylaminoalkyl group, a C1-C10 alkylaminoalkyl group is mentioned suitably, More preferably, 2-methylaminoethylene is mentioned.
As said dialkylaminoalkyl group, a C1-C10 dialkylaminoalkyl group is mentioned suitably, More preferably, dimethylaminoethylene is mentioned.
As said alkylcarbonyl group, a C1-C10 alkylcarbonyl group is mentioned suitably, More preferably, an acetyl group is mentioned.

前記式(2)中、R4およびR5は、それぞれ、アルキル基であり、炭素数1〜10のアルキル基であるのが好ましく、メチル基、エチル基であるのがより好ましい。複数のR4およびR5はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
前記式(2)中、nは、1〜3の整数であり、2〜3の整数であるのが好ましく、3であるのがより好ましい。
前記式(2)中、mは、1〜3の整数であるのが好ましく、2または3であるのがより好ましく、3であるのが更に好ましい。
In the formula (2), R 4 and R 5 are each an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group. A plurality of R 4 and R 5 may be the same or different.
In said formula (2), n is an integer of 1-3, it is preferable that it is an integer of 2-3, and it is more preferable that it is 3.
In the formula (2), m is preferably an integer of 1 to 3, more preferably 2 or 3, and still more preferably 3.

前記アミノシラン(a2)としては、具体的には、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−プロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−プロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)アミノビニルトリメトキシシラン、N−(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、(アミノエチルアミノ)−3−イソブチルジメチルメトキシシラン、n−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、N−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)アミン、ビス[(3−トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ウレア、ビス(メチルジエトキシシリルプロピル)アミン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、N,N−ジオクチル−N′−トリエトキシシリルプロピルウレア、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)グルコナミド、(3−トリエトキシシリルプロピル)−t−ブチルカルバメート、トリエトキシシリルプロピルカルバメート、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、トリメトキシシリルプロピル(ポリエチレンイミン)、3−(2,4−ジニトロフェニルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(トリエトキシシリルプロピル)−p−ニトロベンザミン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)アミンおよび3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシランからなる群から選択される少なくとも1種のアミノシランが好ましい。
Specific examples of the aminosilane (a2) include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-propyltrimethoxysilane, and N-phenyl-3-propyltrimethyl. Ethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, N- (2- Aminoethyl) aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- ( N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropyl Tildimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-ani Linopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldiethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) aminovinyltrimethoxysilane, N- (3 -Acryloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, (aminoethylaminomethyl) phenethyltrimethoxysilane, Aminoethylamino -3-isobutyldimethylmethoxysilane, n-butylaminopropyltrimethoxysilane, N-ethylaminoisobutyltrimethoxysilane, N-methylaminopropyltrimethoxysilane, 3- (N-allylamino) propyltrimethoxysilane, N-cyclohexyl Aminopropyltrimethoxysilane, N-phenylaminomethyltriethoxysilane, N-methylaminopropylmethyldimethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) amine, bis [(3-trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, bis [3- ( Triethoxysilyl) propyl] urea, bis (methyldiethoxysilylpropyl) amine, ureidopropyltriethoxysilane, ureidopropyltrimethoxysilane, N, N-dioctyl-N'-trie Xylylpropylurea, N- (3-triethoxysilylpropyl) gluconamide, (3-triethoxysilylpropyl) -t-butylcarbamate, triethoxysilylpropylcarbamate, 1,3-divinyltetramethyldisilazane, trimethoxysilyl Examples include propyl (polyethyleneimine), 3- (2,4-dinitrophenylamino) propyltriethoxysilane, and 3- (triethoxysilylpropyl) -p-nitrobenzamine. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, γ-phenylaminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-methylamino Preference is given to at least one aminosilane selected from the group consisting of propyltrimethoxysilane, N-cyclohexylaminopropyltrimethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) amine and 3- (N-allylamino) propyltrimethoxysilane.

第1の方法における前記アミノシラン(a2)の使用量は、前記芳香族化合物(a1)100質量部に対して1〜1200質量部が好ましく、2〜600質量部がより好ましく、3〜300質量部が更に好ましい。   As for the usage-amount of the said aminosilane (a2) in a 1st method, 1-1000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of said aromatic compounds (a1), 2-600 mass parts is more preferable, 3-300 mass parts is preferable. Is more preferable.

第2の方法における前記アミノシラン(a2)の使用量は、前記芳香族化合物(a1)100質量部に対して1〜1200質量部が好ましく、2〜600質量部がより好ましく、3〜300質量部が更に好ましい。   As for the usage-amount of the said aminosilane (a2) in a 2nd method, 1-1000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of said aromatic compounds (a1), 2-600 mass parts is more preferable, 3-300 mass parts is preferable. Is more preferable.

前記アミン化合物(a3)は、第一級アミノ基および/または第二級アミノ基(イミノ基)を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(1)で表される化合物が好適に挙げられる。
なお、前記アミン化合物(a3)は、前記アミノシラン(a2)と同一であってもよい。
The amine compound (a3) is not particularly limited as long as it is a compound having a primary amino group and / or a secondary amino group (imino group). For example, a compound represented by the following formula (1) is preferable. It is mentioned in.
The amine compound (a3) may be the same as the aminosilane (a2).

Figure 2009280889
Figure 2009280889

前記式(1)中、R1およびR2は、それぞれ、前記式(2)のR3と同様であるが、R1およびR2は互いに結合してモルホリノ基を形成していてもよい。 In the formula (1), R 1 and R 2 are the same as R 3 in the formula (2), respectively, but R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a morpholino group.

前記アミン化合物(a3)としては、具体的には、例えば、メチルアミン、エチルアミン、i−プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジi−プロピルアミン等のアルキルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−メチルエタノールアミン、2−エチルエタノールアミン、N−メチルアミノ1,2−プロパンジオール、N−メチルグルカミン等のアルカノールアミン、アニリン、p−メチルアニリン、N−メチルアニリン等の芳香族アミン、ビニルアミン、アリルアミン等の不飽和アミン、ピロール、ピロリジン、イミダゾール、インドール、モルホリン、ピペラジン等の複素環アミン、エチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、エチレンジアミン、sym−ジメチルエチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン等を用いることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも2−メチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルアミノ−1,2−プロパンジオール、N−メチルグルカミン、N−メチル−1,3−プロパンジアミン、N−メチルアニリン、エチルアミン、ジエチルアミン、アリルアミン、ベンジルアミン、2−エチルアミノエタノール、エチレンジアミン、sym−ジメチルエチルアミンおよびモルホリンからなる群から選択される少なくとも1種のアミン化合物が好ましい。
Specific examples of the amine compound (a3) include alkylamines such as methylamine, ethylamine, i-propylamine, dimethylamine, diethylamine, and dii-propylamine, monoethanolamine, diethanolamine, and 2-methyl. Alkanolamines such as ethanolamine, 2-ethylethanolamine, N-methylamino1,2-propanediol and N-methylglucamine, aromatic amines such as aniline, p-methylaniline and N-methylaniline, vinylamine and allylamine Unsaturated amines such as pyrrole, pyrrolidine, imidazole, indole, morpholine, piperazine, etc., ethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, ethylenediamine, sym-dimethylethylenediamine, 1,6 Hexamethylenediamine, 1,3-propanediamine, etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, 2-methylaminoethanol, monoethanolamine, diethanolamine, methylamino-1,2-propanediol, N-methylglucamine, N-methyl-1,3-propanediamine, N-methylaniline, ethylamine, diethylamine And at least one amine compound selected from the group consisting of allylamine, benzylamine, 2-ethylaminoethanol, ethylenediamine, sym-dimethylethylamine and morpholine.

第2の方法における前記アミン化合物(a3)の使用量は、前記芳香族化合物(a1)100質量部に対して0.2〜360質量部が好ましく、0.4〜270質量部がより好ましく、0.6〜180質量部が更に好ましい。   The amount of the amine compound (a3) used in the second method is preferably 0.2 to 360 parts by mass, more preferably 0.4 to 270 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic compound (a1). 0.6-180 mass parts is still more preferable.

前記反応に用いられるホルムアルデヒドとしては、溶媒で希釈されているものを用いることもできる。
前記溶媒としては、反応に関与しないものであれば特に限定されないが、例えば、水;メタノール、エタノール等のアルコール;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン溶媒;アセトン等のケトン系溶媒等が挙げられる。
As the formaldehyde used in the reaction, those diluted with a solvent can be used.
The solvent is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction. For example, water; alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; halogen solvents such as dichloromethane and chloroform; acetone and the like And ketone solvents.

第1の方法における前記ホルムアルデヒドの使用量は、前記アミノシラン(a2)のアミノ基に対するホルムアルデヒドのモル比(ホルムアルデヒド/アミノ基)が1〜100であるのが好ましく、2〜50であるのがより好ましい。   The amount of formaldehyde used in the first method is preferably such that the molar ratio of formaldehyde to amino groups of the aminosilane (a2) (formaldehyde / amino group) is 1 to 100, more preferably 2 to 50. .

第2の方法における前記ホルムアルデヒドの使用量は、前記アミノシラン(a2)のアミノ基と前記アミン化合物(a3)のアミノ基との合計に対するホルムアルデヒドのモル比(ホルムアルデヒド/アミノ基)が1〜100であるのが好ましく、2〜50であるのがより好ましい。   The amount of the formaldehyde used in the second method is such that the molar ratio of formaldehyde (formaldehyde / amino group) to the total of the amino group of the aminosilane (a2) and the amino group of the amine compound (a3) is 1 to 100. Is preferable, and it is more preferable that it is 2-50.

前記化合物(A)としては、下記式(3)で表される繰り返し単位を含む重合体が好ましい態様の1つである。   As said compound (A), the polymer containing the repeating unit represented by following formula (3) is one of the preferable aspects.

Figure 2009280889
Figure 2009280889

前記式(3)中、R6は、前記式(2)のR3と同様である。
7は単結合またはアルキレン基であり、炭素数1〜10のアルキレン基であるのが好ましく、トリメチレン基(−(CH23−)であるのがより好ましい。R7が単結合である場合は、R7が存在せず窒素原子とケイ素原子が直接結合していることになる。
8およびR9は、それぞれ、アルキル基であり、炭素数1〜10のアルキル基であるのが好ましく、メチル基、エチル基であるのがより好ましい。複数のR8およびR9はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
10およびR11は、それぞれ、前記式(2)のR3と同様であるが、R10およびR11は互いに結合してモルホリノ基を形成していてもよい。
pは1〜3の整数であり、2または3であるのが好ましく、3であるのがより好ましい。
In the formula (3), R 6 is the same as R 3 in the formula (2).
R 7 is a single bond or an alkylene group, preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a trimethylene group (— (CH 2 ) 3 —). When R 7 is a single bond, R 7 does not exist and a nitrogen atom and a silicon atom are directly bonded.
R 8 and R 9 are each an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group. A plurality of R 8 and R 9 may be the same or different.
R 10 and R 11 are the same as R 3 in the formula (2), respectively, but R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a morpholino group.
p is an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, and more preferably 3.

前記重合体は、前記式(3)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。前記重合体は、前記式(3)で表される繰り返し単位と、下記式(5)で表される繰り返し単位、下記式(6)で表される繰り返し単位、下記式(7)で表される繰り返し単位、下記式(8)で表される繰り返し単位および下記式(9)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位とからなる重合体であるのが好ましい態様の1つである。
前記重合体は、前記式(3)〜(9)のいずれかで表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を更に含んでいてもよい。
The polymer may contain a repeating unit other than the repeating unit represented by the formula (3). The polymer is represented by the repeating unit represented by the formula (3), the repeating unit represented by the following formula (5), the repeating unit represented by the following formula (6), and the following formula (7). And a polymer comprising at least one repeating unit selected from the group consisting of a repeating unit represented by the following formula (8) and a repeating unit represented by the following formula (9): This is one aspect.
The polymer may further contain a repeating unit other than the repeating unit represented by any one of the formulas (3) to (9).

Figure 2009280889
Figure 2009280889

前記式(5)〜(9)中、R6、R7、R8、R9、R10、R11およびpは、それぞれ、前記式(3)のR6、R7、R8、R9、R10、R11およびpと同様である。 In the above formulas (5) to (9), R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and p are respectively R 6 , R 7 , R 8 , R in the formula (3). The same as 9 , R 10 , R 11 and p.

前記重合体の製造方法は、特に限定されないが、ポリp−ビニルフェノールと、前記アミノシラン(a2)と、前記アミン化合物(a3)と、ホルムアルデヒドとを反応させて前記重合体を得る方法が好適に挙げられる。   The method for producing the polymer is not particularly limited, but a method of obtaining the polymer by reacting poly p-vinylphenol, the aminosilane (a2), the amine compound (a3), and formaldehyde is preferable. Can be mentioned.

前記重合体としては、具体的には、例えば、下記式(4)で表される繰り返し単位を含む重合体(以下「本発明の第1態様の化合物」という。)が好適に挙げられる。

Figure 2009280889
Specific examples of the polymer include a polymer containing a repeating unit represented by the following formula (4) (hereinafter referred to as “the compound of the first aspect of the present invention”).
Figure 2009280889

本発明の第1態様の化合物は、前記式(4)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。本発明の化合物は、前記式(4)で表される繰り返し単位と、下記式(10)で表される繰り返し単位、下記式(11)で表される繰り返し単位、下記式(12)で表される繰り返し単位、下記式(13)で表される繰り返し単位および下記式(14)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位とからなる重合体であるのが好ましい態様の1つである。
本発明の第1態様の化合物は、前記式(4)および(10)〜(14)のいずれかで表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を更に含んでいてもよい。
The compound of the first aspect of the present invention may contain a repeating unit other than the repeating unit represented by the formula (4). The compound of the present invention is represented by the repeating unit represented by the formula (4), the repeating unit represented by the following formula (10), the repeating unit represented by the following formula (11), and the following formula (12). And a polymer comprising at least one repeating unit selected from the group consisting of a repeating unit represented by the following formula (13) and a repeating unit represented by the following formula (14): This is one of the preferred embodiments.
The compound of the first aspect of the present invention may further contain a repeating unit other than the repeating unit represented by any one of the formulas (4) and (10) to (14).

Figure 2009280889
Figure 2009280889

本発明の第1態様の化合物の製造方法は、特に限定されないが、ポリp−ビニルフェノールと、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランと、2−メチルアミノエタノールと、ホルムアルデヒドとを反応させて前記重合体を得る方法が好適に挙げられる。   The method for producing the compound according to the first aspect of the present invention is not particularly limited, but poly (p-vinylphenol), γ-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 2-methylaminoethanol, and formaldehyde are reacted to form the heavy compound. A preferred method is to obtain a coalescence.

化合物(A)の他の好ましい態様としては、例えば、ポリp−ビニルフェノールと、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)アミンおよび3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシランからなる群から選択される少なくとも1種のアミノシランと、2−メチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルアミノ−1,2−プロパンジオール、N−メチルグルカミン、N−メチル−1,3−プロパンジアミン、N−メチルアニリン、エチルアミン、ジエチルアミン、アリルアミン、ベンジルアミン、2−エチルアミノエタノール、エチレンジアミン、sym−ジメチルエチルアミンおよびモルホリンからなる群から選択される少なくとも1種のアミン化合物と、ホルムアルデヒドとを有機溶媒中で反応させて得られる化合物(以下「本発明の第2態様の化合物」という。)が挙げられる。   Other preferred embodiments of the compound (A) include, for example, poly p-vinylphenol, γ-phenylaminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-amino Propyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-methylaminopropyltrimethoxysilane, N-cyclohexylaminopropyltrimethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) amine and 3- (N-allylamino) propyltrimethoxysilane At least one aminosilane selected from the group consisting of 2-methylaminoethanol, monoethanolamine, diethanolamine, methylamino-1,2-propanediol, N-methylglucamine, N-methyl-1,3- Propandia N-methylaniline, ethylamine, diethylamine, allylamine, benzylamine, 2-ethylaminoethanol, ethylenediamine, sym-dimethylethylamine and morpholine and at least one amine compound and formaldehyde as an organic solvent And a compound obtained by reaction in the following (hereinafter referred to as “compound of the second aspect of the present invention”).

本発明の第2態様の化合物の製造方法は、特に限定されないが、前記ポリp−ビニルフェノールと、前記アミノシランと、前記アミン化合物と、前記ホルムアルデヒドとを有機溶媒中で反応させて本発明の第2態様の化合物を得る方法が好適に挙げられる。
本発明の第2態様の化合物は、いわゆるマンニッヒ反応により、ポリp−ビニルフェノールが有する芳香環のヒドロキシ基のオルト位に、ホルムアルデヒド由来のメチレン基を介してアミノ基が結合した構造であると考えられる。
本発明の第2態様の化合物は、芳香環が置換基を有する位置は特に限定されないが、フェノール性ヒドロキシ基のオルト位が置換されたものであることが好ましい。
The method for producing the compound of the second aspect of the present invention is not particularly limited, but the poly p-vinylphenol, the aminosilane, the amine compound, and the formaldehyde are reacted in an organic solvent. A method for obtaining the compound of the second embodiment is preferable.
The compound according to the second aspect of the present invention is considered to have a structure in which an amino group is bonded to the ortho position of the hydroxy group of the aromatic ring of poly (p-vinylphenol) via a methylene group derived from formaldehyde by so-called Mannich reaction. It is done.
In the compound of the second aspect of the present invention, the position at which the aromatic ring has a substituent is not particularly limited, but it is preferable that the ortho position of the phenolic hydroxy group is substituted.

また、前記反応における前記アミノシランの使用量は、ポリp−ビニルフェノール100質量部に対して、1〜1200質量部が好ましく、2〜600質量部がより好ましく、3〜300質量部が更に好ましい。
前記反応における前記アミン化合物の使用量は、ポリp−ビニルフェノール100質量部に対して、0.2〜360質量部が好ましく、0.4〜270質量部がより好ましく、0.6〜180質量部が更に好ましい。
前記反応におけるホルムアルデヒドの使用量は、ポリp−ビニルフェノール100質量部に対して、0.3〜300質量部が好ましく、0.6〜200質量部がより好ましく、0.9〜150質量部が更に好ましい。
The amount of aminosilane used in the reaction is preferably 1 to 1200 parts by weight, more preferably 2 to 600 parts by weight, and still more preferably 3 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of poly p-vinylphenol.
The amount of the amine compound used in the reaction is preferably 0.2 to 360 parts by mass, more preferably 0.4 to 270 parts by mass, and 0.6 to 180 parts by mass with respect to 100 parts by mass of poly p-vinylphenol. Part is more preferred.
The amount of formaldehyde used in the reaction is preferably 0.3 to 300 parts by mass, more preferably 0.6 to 200 parts by mass, and 0.9 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of poly p-vinylphenol. Further preferred.

前記有機溶媒としては、反応に関与しないものであれば特に限定されないが、例えば、水;メタノール、エタノール等のアルコール;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン溶媒;アセトン等のケトン系溶媒等が挙げられる。   The organic solvent is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction. For example, water; alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; halogen solvents such as dichloromethane and chloroform; acetone And ketone solvents such as

前記有機溶媒の使用量は、ポリp−ビニルフェノール100質量部に対して、0〜10,000質量部が好ましく、10〜5,000質量部がより好ましい。   The amount of the organic solvent used is preferably 0 to 10,000 parts by mass and more preferably 10 to 5,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of poly p-vinylphenol.

本発明の第2態様の化合物の製造方法においては、更に触媒を添加することにより、反応率を向上でき、反応時間を短縮することもできる。触媒としては、例えば、酸触媒、塩基触媒、ルイス酸触媒等が挙げられる。
前記酸触媒としては、具体的には、例えば、塩酸、塩化水素ガス、硫酸、発煙硫酸、硝酸、濃硝酸、リン酸等の無機酸;p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ギ酸、酢酸等の有機酸等が挙げられる。
前記塩基触媒としては、具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、ピリジン、トリエチルアミン、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。
前記ルイス酸触媒としては、具体的には、例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン、トリフルオロメタンスルホン酸ランタニウム、トリフルオロメタンスルホン酸スカンジウム、トリフルオロメタンスルホン酸イットリビウム等が挙げられる。
In the method for producing the compound of the second aspect of the present invention, the reaction rate can be improved and the reaction time can be shortened by further adding a catalyst. Examples of the catalyst include an acid catalyst, a base catalyst, and a Lewis acid catalyst.
Specific examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrogen chloride gas, sulfuric acid, fuming sulfuric acid, nitric acid, concentrated nitric acid, and phosphoric acid; p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, formic acid, acetic acid And organic acids such as
Specific examples of the base catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydride, pyridine, triethylamine, lithium diisopropylamide, and the like.
Specific examples of the Lewis acid catalyst include aluminum chloride, titanium chloride, lanthanium trifluoromethanesulfonate, scandium trifluoromethanesulfonate, and yttrium trifluoromethanesulfonate.

前記触媒の添加量は、特に限定されないが、ポリp−ビニルフェノール100質量部に対して、1〜300質量部が好ましく、2〜150質量部がより好ましい。   Although the addition amount of the said catalyst is not specifically limited, 1-300 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of poly p-vinylphenol, and 2-150 mass parts is more preferable.

本発明の第2態様の化合物の製造方法における反応温度は、特に限定されないが、0〜150℃が好ましく、20〜100℃がより好ましい。
本発明の第2態様の化合物の製造方法においては上述したように触媒が反応効率に影響を与えるが、反応温度も反応効率に影響を与える。具体的には、低い反応温度であると比較的長い反応時間を要し、高い反応温度であると比較的短時間にて製造が可能である。ただし、反応温度が高すぎる場合、目的生成物に悪影響を与えたり、目的の反応以外の反応を促進させる場合がある。
Although the reaction temperature in the manufacturing method of the compound of the 2nd aspect of this invention is not specifically limited, 0-150 degreeC is preferable and 20-100 degreeC is more preferable.
In the method for producing the compound of the second aspect of the present invention, the catalyst affects the reaction efficiency as described above, but the reaction temperature also affects the reaction efficiency. Specifically, a relatively long reaction time is required at a low reaction temperature, and production is possible in a relatively short time at a high reaction temperature. However, if the reaction temperature is too high, the target product may be adversely affected or a reaction other than the target reaction may be promoted.

本発明の第2態様の化合物の製造方法における反応時間は、特に限定されないが、例えば、反応温度が80℃である場合は24時間程度が好ましい。また、反応温度が23℃である場合は7日間程度が好ましい。   The reaction time in the method for producing the compound of the second aspect of the present invention is not particularly limited. For example, when the reaction temperature is 80 ° C., about 24 hours is preferable. When the reaction temperature is 23 ° C., about 7 days is preferable.

本発明の第2態様の化合物の製造方法について具体的に説明する。ただし、本発明の第2態様の化合物の製造方法はこの方法に限定されない。
まず、ポリp−ビニルフェノールと前記有機溶媒とを混合して十分に溶解させる。
次に、この混合液に、前記アミン化合物、前記アミノシラン、ホルムアルデヒドおよび必要に応じて前記触媒を室温にて順次撹拌しながら滴下して加える。この混合液を80℃に加温して24時間撹拌後、本発明の化合物を得ることができる。
ここで、前記アミノシラン、前記アミン化合物、ホルムアルデヒドおよび前記触媒を加える順序は、特に限定されないが、前記アミノシランおよび前記アミン化合物を加えた後にホルムアルデヒドを加えるのが好ましい。前記触媒はホルムアルデヒド添加後に加えるのが好ましい。
The method for producing the compound of the second aspect of the present invention will be specifically described. However, the method for producing the compound of the second aspect of the present invention is not limited to this method.
First, poly p-vinylphenol and the organic solvent are mixed and sufficiently dissolved.
Next, the amine compound, the aminosilane, formaldehyde, and, if necessary, the catalyst are added dropwise to the mixture at room temperature with sequential stirring. After heating this mixed liquid to 80 degreeC and stirring for 24 hours, the compound of this invention can be obtained.
Here, the order of adding the aminosilane, the amine compound, formaldehyde and the catalyst is not particularly limited, but it is preferable to add formaldehyde after adding the aminosilane and the amine compound. The catalyst is preferably added after formaldehyde is added.

前記の方法で得られた本発明の化合物は、公知の方法により精製することができる。例えば、不溶性の溶媒による沈降、常圧もしくは減圧による留去、または、クロマトグラフィーの使用により精製することができる。   The compound of the present invention obtained by the above method can be purified by a known method. For example, it can be purified by precipitation with an insoluble solvent, distillation at atmospheric pressure or reduced pressure, or use of chromatography.

前記化合物(A)の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、200〜1,000,000であるのが好ましく、500〜500,000であるのがより好ましく、1,000〜200,000であるのが更に好ましい。化合物(A)の分子量が200未満の場合は分子量が小さすぎて充分に造膜できないばかりか、皮膜強度の低下等により加工密着性も低下する。また、1,000,000を超えると分子量に比例して1分子の鎖が長くなり極度に分子内における分子鎖間の相互作用および分子間相互作用が働き見かけの分子量が更に増大し安定性に悪影響を与える。ここでいう分子量とは一般に公知であるGPC法、光散乱法等により測定(計算)することができるものであり、本発明においてはGPC法を用いた。   The weight average molecular weight of the compound (A) is not particularly limited, but is preferably 200 to 1,000,000, more preferably 500 to 500,000, and 1,000 to 200. More preferably, it is 1,000. When the molecular weight of the compound (A) is less than 200, not only the molecular weight is too small to form a film sufficiently, but also the work adhesion decreases due to a decrease in film strength and the like. In addition, if the molecular weight exceeds 1,000,000, the chain of one molecule becomes longer in proportion to the molecular weight, and the interaction between the molecular chains in the molecule and the interaction between the molecules work to further increase the apparent molecular weight, thereby improving the stability. Adversely affected. The molecular weight here can be measured (calculated) by a generally known GPC method, light scattering method or the like, and the GPC method was used in the present invention.

化合物(A)の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した本発明の第2態様の化合物の製造方法が好適に挙げられる。   The manufacturing method of a compound (A) is not specifically limited, For example, the manufacturing method of the compound of the 2nd aspect of this invention mentioned above is mentioned suitably.

前記化合物(B)は、ホウ素、チタン、ジルコニウムおよびケイ素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する化合物であれば特に限定されない。本発明の水系表面処理剤は、化合物(B)を含有するため、耐食性に効果を発揮するだけでなく耐アルカリ性や耐酸性等の耐薬品性および耐湿性等にも優れる。   The compound (B) is not particularly limited as long as it is a compound containing at least one element selected from the group consisting of boron, titanium, zirconium and silicon. Since the aqueous surface treating agent of the present invention contains the compound (B), it exhibits not only an effect on corrosion resistance but also excellent chemical resistance such as alkali resistance and acid resistance, and moisture resistance.

前記化合物(B)の形態は、特に限定されるものではないが、炭酸塩、酸化物、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、フッ化物、フルオロ酸(塩)、有機酸塩、有機錯化合物、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機ケイ素化合物等を用いることができる。中でも、後述するフッ化物、フルオロ酸(塩)であることが好ましい。
具体的には、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、テトラフルオロホウ酸、塩基性炭酸ジルコニウム、乳酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭酸ジルコニルアンモニウム、酸化ジルコニウム(IV)(ジルコニア)、酸化チタン(IV)(チタニア)、硝酸ジルコニウム、硝酸ジルコニル、硝酸チタン、硫酸ジルコニウム(IV)、硫酸ジルコニル、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトナート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトナートビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムトリブトキシステアレート、酢酸ジルコニル硫酸チタン(III)、硫酸チタン(IV)、硫酸チタニル、オキシリン酸ジルコニウム、ピロリン酸ジルコニウム、リン酸二水素ジルコニル、フッ化ジルコニウム、ヘキサフルオロジルコニウム酸、ヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウム、酸化チタン、硫酸チタン、フッ化チタン(III)、フッ化チタン(IV)、ヘキサフルオロチタン酸(H2TiF6)、ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム、テトライソプロピルチタネート、テトラn‐ブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、チタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシド、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトナート)、チタンテトラアセチルアセトナート、チタンジオクチロキシビス(オクチレングリコレート)、チタンジイソプロポキシ(エチルアセトアセテート)、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタンラウレート、チタンラクテートアンモニウム塩、ジイソプロポキシチタニウムビスアセトン、チタニウムアセチルアセトネート、二酸化ケイ素(水分散性シリカを含む)、ヘキサフルオロケイ酸、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-プロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-プロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)アミノビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル[3−(トリエトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル[3−(メチルジエトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン等が挙げられる。これらは無水物であってもよいし水和物であってもよい。これらの化合物は単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
The form of the compound (B) is not particularly limited, but carbonate, oxide, hydroxide, nitrate, sulfate, phosphate, fluoride, fluoro acid (salt), organic acid salt, An organic complex compound, an organic titanium compound, an organic zirconium compound, an organic silicon compound, or the like can be used. Among these, a fluoride and a fluoro acid (salt) described later are preferable.
Specifically, orthoboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, pentaboric acid, tetrafluoroboric acid, basic zirconium carbonate, zirconium lactate, zirconium sulfate, zirconium oxycarbonate, zirconium carbonate ammonium, zirconium carbonate ammonium, zirconium oxide ( IV) (zirconia), titanium oxide (IV) (titania), zirconium nitrate, zirconyl nitrate, titanium nitrate, zirconium sulfate (IV), zirconyl sulfate, tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, zirconium tetranormal propoxide, zirconium tetranormal Butoxide, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium tributoxymonoacetylacetonate, zirconium monobutoxyacetylacetonate bis (ethylacetoacetate G), zirconium dibutoxybis (ethylacetoacetate), zirconium tributoxy systemate, zirconyl acetate titanium sulfate (III), titanium sulfate (IV), titanyl sulfate, zirconium oxyphosphate, zirconium pyrophosphate, zirconyl dihydrogen phosphate, Zirconium fluoride, hexafluorozirconic acid, ammonium hexafluorozirconate, titanium oxide, titanium sulfate, titanium (III) fluoride, titanium (IV) fluoride, hexafluorotitanic acid (H 2 TiF 6 ), hexafluorotitanic acid Ammonium, tetraisopropyl titanate, tetra n-butyl titanate, tetraoctyl titanate, titanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium trie Tanol aminate, titanium tetraisopropoxide, titanium tetranormal butoxide, titanium tetra-2-ethylhexoxide, titanium diisopropoxybis (acetylacetonate), titanium tetraacetylacetonate, titanium dioctyloxybis (octylene) Glycolate), titanium diisopropoxy (ethyl acetoacetate), titanium diisopropoxy bis (triethanolamate), titanium laurate, titanium lactate ammonium salt, diisopropoxy titanium bisacetone, titanium acetylacetonate, silicon dioxide ( Water-dispersible silica), hexafluorosilicic acid, ammonium hexafluorosilicate, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3- Propyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-propyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2- Aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacrylic Roxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinyl ben Ruaminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -3-aminopropylmethyl Diethoxysilane, N-methylaminopropyltrimethoxysilane, N-butylaminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxy Silane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysila , Methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ -Chloropropylmethyldiethoxysilane, hexamethyldisilazane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldiethoxysilane, Isocyanatopropyltrimethoxysilane, isocyanatepropyltriethoxysilane, ureidopropyltriethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) aminovinyltrimethoxysilane, vinyl Rudimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, octadecyldimethyl [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, octadecyldimethyl [3- (Triethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, octadecyldimethyl [3- (methyldiethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, And trimethylchlorosilane. These may be anhydrides or hydrates. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

前記化合物(B)は、フッ化物であることが好ましい。フッ化物は液中に遊離フッ素イオンまたは錯フッ素イオンを放出し、基材に対するエッチング剤としての役割を果たす。その結果、金属材料に対する密着性および耐食性を付与または向上させる。前記フッ化物である化合物(B)としては、テトラフルオロホウ酸、チタンフッ化水素酸、ジルコニウムフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸およびそれらの金属酸塩が特に性能向上に作用する。前記化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The compound (B) is preferably a fluoride. Fluoride releases free fluorine ions or complex fluorine ions into the liquid and serves as an etchant for the substrate. As a result, adhesion and corrosion resistance to the metal material are imparted or improved. As the compound (B) which is the fluoride, tetrafluoroboric acid, titanium hydrofluoric acid, zirconium hydrofluoric acid, silicohydrofluoric acid and their metal acid salts are particularly effective for improving the performance. The said compound may be used individually and may be used in combination of 2 or more type.

本発明の水系表面処理剤は、更に遊離フッ素イオンまたは錯フッ素イオンを放出する化合物を含有してもよい。例えば、遊離フッ素イオンを放出するものとしてフッ化水素酸、フッ化アンモニウム等が挙げられる。また、錯フッ素イオンを放出するものとして、テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロケイ酸、ジルコニウムフッ化水素酸、ジルコニウムフッ化アンモニウム、チタンフッ化水素酸、チタンッ化アンモニウム、ケイフッ化水素酸、ハフニウムフッ化水素酸、ヘキサフルオロケイ酸亜鉛、ヘキサフルオロケイ酸マンガン、ヘキサフルオロケイ酸マグネシウム、ヘキサフルオロケイ酸ニッケル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The aqueous surface treating agent of the present invention may further contain a compound that releases free fluorine ions or complex fluorine ions. For example, hydrofluoric acid, ammonium fluoride and the like can be mentioned as those that release free fluorine ions. Moreover, tetrafluoroboric acid, hexafluorosilicic acid, zirconium hydrofluoric acid, zirconium ammonium fluoride, titanium hydrofluoric acid, ammonium titanate, hydrosilicofluoric acid, and hafnium hydrogen fluoride are released as complex fluorine ions. Examples include acids, zinc hexafluorosilicate, manganese hexafluorosilicate, magnesium hexafluorosilicate, nickel hexafluorosilicate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記化合物(B)の配合量は、化合物(B)と前記化合物(A)との固形分質量比((B)/(A))が1/100〜2/1であることが好ましく、2/100〜1/1であるのがより好ましく、4/100〜90/100であるのが更に好ましい。化合物(B)と化合物(A)の固形分質量比が1/100以上であると十分な耐食性および耐薬品性が得られ、2/1以下であると貯蔵安定性が良好となる。   The compounding amount of the compound (B) is preferably such that the solid content mass ratio ((B) / (A)) between the compound (B) and the compound (A) is 1/100 to 2/1. / 100 to 1/1 is more preferable, and 4/100 to 90/100 is still more preferable. When the solid content mass ratio of the compound (B) and the compound (A) is 1/100 or more, sufficient corrosion resistance and chemical resistance are obtained, and when it is 2/1 or less, the storage stability is improved.

本発明の水系表面処理剤は、更に、水分散性シリカおよびシランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも1種の珪素化合物(C)を含有するのが好ましい。
水分散性シリカを含有する場合、シリカ粒子が鋼材表面に配向することによって微細な凹凸が形成されることおよび下地処理層の硬度を上げ、かつ密着性の向上に寄与する結果、密着性やコインスクラッチ性等が向上する。
水分散性シリカは水中において粒子として存在し、その大きさは一次粒子径として1nm〜1μmの大きさであることが好ましい。このような水分散体は、凝集により2次粒子、3次粒子となる場合もあるが、水に安定的に分散しているものであればよい。更に、気相シリカを強制的に水分散させたスラリー状であっても1次粒子径が1nm〜1μmの範囲内であればよい。水分散性シリカとしては、特に限定されないが、例えば、水分散性シリカ、シリカゾル、リチウムシリケート、1号ケイ酸Na、2号ケイ酸Na、3号ケイ酸Na、4号ケイ酸Na、ケイ酸K等の水ガラスが挙げられる。
The aqueous surface treating agent of the present invention preferably further contains at least one silicon compound (C) selected from the group consisting of water-dispersible silica and a silane coupling agent.
When water-dispersible silica is contained, fine irregularities are formed by the orientation of the silica particles on the surface of the steel material, and the hardness of the ground treatment layer is increased and contributes to the improvement of adhesion. Scratch properties are improved.
The water-dispersible silica is present as particles in water, and the size is preferably 1 nm to 1 μm as the primary particle diameter. Such an aqueous dispersion may become secondary particles or tertiary particles by aggregation, but any dispersion in water is acceptable. Furthermore, even if it is a slurry form in which vapor phase silica is forcibly dispersed in water, the primary particle diameter may be in the range of 1 nm to 1 μm. Although it does not specifically limit as water-dispersible silica, For example, water-dispersible silica, silica sol, lithium silicate, 1 silicate Na, 2 silicate Na, 3 silicate Na, 4 silicate Na, silicate Water glass such as K can be mentioned.

また、シランカップリング剤を含有する場合、鋼材表面やバルク内において他分子との相互作用あるいは強固な結合を形成し密着性が向上する。
シランカップリング剤は、その構造中に水に溶解できる極性官能基を有し、これら官能基の作用によって水溶性を持つものが好ましい。水溶性官能基として、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、第四級アンモニウム基およびその塩、ヒドロキシルル基、エーテル基等いずれの官能基を有することができる。シランカップリング剤は、水中で加水分解しシラノールを生成した後、そのシラノール基が鋼材表面に接触乾燥後にシロキサン結合(−O−Si−O−)を形成し密着性や耐食性、耐薬品性といったプレコート鋼板に求められる諸性能が向上する。
Moreover, when a silane coupling agent is contained, the interaction with other molecules or a strong bond is formed on the steel material surface or in the bulk, thereby improving the adhesion.
The silane coupling agent preferably has a polar functional group that can be dissolved in water in its structure, and has water solubility by the action of these functional groups. The water-soluble functional group can have any functional group such as a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a quaternary ammonium group and a salt thereof, a hydroxyl group, and an ether group. The silane coupling agent is hydrolyzed in water to produce silanol, and then the silanol group forms a siloxane bond (—O—Si—O—) after contact drying on the steel surface, resulting in adhesion, corrosion resistance, chemical resistance, etc. Various performances required for precoated steel sheets are improved.

水分散性シリカの市販品として、液相から合成した液相シリカ、気相から合成した気相シリカがある。特に限定するものではないが、スノーテックスC、スノーテックスO、スノーテックスN、スノーテックスNXS、スノーテックスOS、スノーテックスOUP、スノーテックスOL、スノーテックスPS−MO、スノーテックスPS−S、スノーテックスS、スノーテックスUP、スノーテックスPS−M、スノーテックスPS−L、スノーテックス20、スノーテックス30、スノーテックス40(いずれも日産化学工業社製)、シリカドール−20、シリカドール−30、シリカドール−40、シリカドール−30S、シリカドール−20AL、シリカドール−20A、シリカドール−30S、シリカドール−20G、シリカドール−20GA、シリカドール−40G−80、シリカドール−20P、シリカドール−12S−4(いずれも日本化学工業社製)、AT−20、AT−30、AT−40、AT−50、AT−20A、AT−300(いずれもアデカ社製)等が挙げられる。気相シリカとしては、特に限定するものではないが、アエロジル50、アエロジル130、アエロジル200、アエロジル300、アエロジル380、アエロジルTT600、アエロジルMOX80、アエロジルMOX170(いずれも日本アエロジル社製)、AERODISP VP W7622、AERODISP W7520N(いずれもdegussa社製)、CAB-O-SPERSE 2017A、CAB-O-SPERSE GP32/12、CAB-O-SIL M5(CABOT CORPRATION社製)、NIPGEL AY200、NIPGEL AY220、NIPGEL AY420、NIPGEL AY451、NIPGEL AY460、NIPGEL AY401、NIPGEL AY601、NIPGEL AY603、NIPGEL AZ200、NIPGEL AZ201、NIPGEL AZ204、NIPGEL AZ260、NIPGEL AZ360、NIPGEL AZ400、NIPGEL AZ410、NIPGEL AZ600、NIPGEL BY200、NIPGEL BY400(いずれも日本シリカ工業社製)等が挙げられる。   Commercially available water-dispersible silica includes liquid phase silica synthesized from the liquid phase and gas phase silica synthesized from the gas phase. Although not specifically limited, Snowtex C, Snowtex O, Snowtex N, Snowtex NXS, Snowtex OS, Snowtex OUP, Snowtex OL, Snowtex PS-MO, Snowtex PS-S, Snowtex S, Snowtex UP, Snowtex PS-M, Snowtex PS-L, Snowtex 20, Snowtex 30, Snowtex 40 (all manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Silica Doll-20, Silica Doll-30, Silica Dole-40, Silica Doll-30S, Silica Doll-20AL, Silica Doll-20A, Silica Doll-30S, Silica Doll-20G, Silica Doll-20GA, Silica Doll-40G-80, Silica Doll-20P, Silica Doll-12S -4 (Izu Also manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.), AT-20, AT-30, AT-40, AT-50, AT-20A, AT-300 (all manufactured by Adeka Corporation). The gas phase silica is not particularly limited. However, Aerosil 50, Aerosil 130, Aerosil 200, Aerosil 300, Aerosil 380, Aerosil TT600, Aerosil MOX80, Aerosil MOX170 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), AERODISP VP W7622, AERODISP W7520N (all made by degussa), CAB-O-SPERSE 2017A, CAB-O-SPERSE GP32 / 12, CAB-O-SIL M5 (made by CABOT CORPRATION), NIPGEL AY200, NIPGEL AY220, NIPGEL AY420, NIPGEL AY451 , NIPGEL AY460, NIPGEL AY401, NIPGEL AY601, NIPGEL AY603, NIPGEL AZ200, NIPGEL AZ201, NIPGEL AZ204, NIPGEL AZ260, NIPGEL AZ360, NIPGEL AZ400, NIPGEL AZ410, NIPGEL AZ600, NIPGEL BY200, NIPGEL BY400, NIPGEL BY400 ) And the like.

これら気相シリカは、水に分散させるため適宜濃度を調整してスラリーとすることができる。
これらの水分散性シリカに酸または塩基を適宜添加してもよい。酸または塩基を添加することによって、水分散性シリカの分散安定性が向上する場合がある。
酸として例えば、無機酸として塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、酢酸等が挙げられる。塩基として例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。これらのうち1成分のみ、または複数を組み合わせて使用することができる。
Since these vapor phase silicas are dispersed in water, the concentration can be adjusted appropriately to form a slurry.
An acid or a base may be appropriately added to these water-dispersible silicas. By adding an acid or a base, the dispersion stability of the water-dispersible silica may be improved.
Examples of the acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and the like as inorganic acids. Examples of the base include ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide and the like. Of these, only one component or a combination of a plurality of components can be used.

前記珪素化合物(C)の配合量は、化合物(C)と化合物(A)との固形分質量比((C)/(A))が1/100〜5/1であることが好ましく、2/100〜4/1であることがより好ましく、5/100〜3/1であることが更に好ましい。珪素化合物(C)と化合物(A)の固形分質量比が1/100以上であると粒子状物質のアンカー効果あるいは水溶性物質の密着性向上効果が十分となる結果、加工密着性が向上する。また、5/1以下であると、皮膜自体が脆くならない結果、加工密着性が向上し、更に貯蔵安定性も良好となる。   The compounding amount of the silicon compound (C) is preferably such that the solid content mass ratio ((C) / (A)) between the compound (C) and the compound (A) is 1/100 to 5/1. / 100 to 4/1 is more preferable, and 5/100 to 3/1 is still more preferable. When the solid content mass ratio between the silicon compound (C) and the compound (A) is 1/100 or more, the anchor effect of the particulate matter or the adhesion improvement effect of the water-soluble substance becomes sufficient, and as a result, the processing adhesion is improved. . Further, if it is 5/1 or less, the film itself does not become brittle, the work adhesion is improved, and the storage stability is also improved.

本発明の水系表面処理剤は、更に、バナジウム、タングステン、コバルト、アルミニウム、マンガン、セリウム、ニオブ、スズ、マグネシウム、イットリウム、カルシウム、亜鉛、ビスマス、ニッケル、クロムおよびモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む化合物(D)を含有するのが好ましい。化合物(D)は、インヒビター(腐食抑制物質)として作用し、クロスカット部および端面部における耐食性を向上させる機能を有する。
化合物(D)による耐食性向上メカニズムは、明確でないが、化合物(D)が価数を幾つかとり得ることがポイントとなっているようである。また、価数変化のない場合でも、pHによってヘテロポリ酸としての形態をとり得る。このヘテロポリ酸が素材表面に吸着し耐食性向上に寄与すると考えられる。
化合物(D)としては、前記金属の炭酸塩、酸化物、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、フッ化錯化合物、有機酸塩、有機錯化合物等が挙げられる。これらのうち1成分のみ、または複数を組み合わせて使用することができる。
The aqueous surface treating agent of the present invention is further at least one selected from the group consisting of vanadium, tungsten, cobalt, aluminum, manganese, cerium, niobium, tin, magnesium, yttrium, calcium, zinc, bismuth, nickel, chromium and molybdenum. It is preferable to contain the compound (D) containing a seed element. The compound (D) acts as an inhibitor (corrosion inhibiting substance) and has a function of improving the corrosion resistance at the crosscut part and the end face part.
Although the corrosion resistance improvement mechanism by the compound (D) is not clear, it seems that the point is that the compound (D) can take several valences. Even when there is no change in valence, it can take the form of a heteropolyacid depending on the pH. It is considered that this heteropolyacid is adsorbed on the surface of the material and contributes to improvement of corrosion resistance.
Examples of the compound (D) include carbonates, oxides, hydroxides, nitrates, sulfates, phosphates, fluorinated complex compounds, organic acid salts, and organic complex compounds of the above metals. Of these, only one component or a combination of a plurality of components can be used.

化合物(D)としては、具体的には、五酸化バナジウム、メタバナジン酸、メタバナジウム酸アンモニウム、オキシ三塩化バナジウム、三酸化バナジウム、二酸化バナジウム、オキシ硫酸バナジウム、バナジウムオキシアセチルアセトネート、三塩化バナジウム、リンバナドモリブデン酸、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、パラモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブドリン酸化合物(例えば、モリブリン酸アンモニウム、モリブドリン酸ナトリウム、メタタングステン酸、メタタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸ナトリウム、パラタングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸ナトリウム、塩化コバルト、クロロペンタアンミンコバルト塩化物、ヘキサアンミンコバルト塩化物、クロム酸コバルト、硫酸コバルト、硫酸アンモニウムコバルト、硝酸コバルト、酸化コバルト2アルミニウム、水酸化コバルト、リン酸コバルト、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトネート、塩化ニッケル、ヘキサアンミンニッケル塩化物、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アンモニウムアルミニウム、リン酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、亜鉛アセチルアセトネート、リン酸二水素亜鉛、過マンガン酸、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、リン酸二水素マンガン、硝酸マンガン、硫酸マンガン(II)、(III) もしくは(IV)、フッ化マンガン(II) もしくは (III)、炭酸マンガン、酢酸マンガン(II) もしくは (III)、硫酸アンモニウムマンガン、マンガンアセチルアセトネート、ヨウ化マンガン、酸化マンガン、水酸化マンガン、酸化セリウム、酢酸セリウム、硝酸セリウム(III) もしくは(IV)、硝酸セリウムアンモニウム、硫酸セリウム、塩化セリウム、五酸化ニオブ、ニオブ酸ナトリウム、フッ化ニオブ、ヘキサフルオロニオブ酸アンモニウム、酸化スズ(IV)、スズ酸ナトリウム、塩化スズ(II) 、塩化スズ(IV)、硝酸スズ(II)、硝酸スズ(IV)、ヘキサフルオロスズ酸アンモニウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、リン酸アンモニウムマグネシウム、リン酸水素マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酸化イットリウム、亜鉛金属単体、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、リン酸二水素亜鉛、亜鉛アセチルアセトナート、ビスマス金属単体、酸化ビスマス、バナジン酸ビスマス、リンバ等モリブデン酸、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、パラモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブドリン酸化合物(例えば、モリブリン酸アンモニウム、モリブドリン酸ナトリウム、ニッケル金属単体、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、リン酸ニッケル、塩化ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、クロム金属単体、クロム酸、重クロム酸、炭酸クロム、塩化クロム、リン酸クロム、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、クロムアセチルアセトナート、クロム酸ストロンチウム、ジンククロメート等が挙げられる。
これらのうち1成分のみ、または複数を組み合わせて使用することができる。
Specific examples of the compound (D) include vanadium pentoxide, metavanadate, ammonium metavanadate, vanadium oxytrichloride, vanadium trioxide, vanadium dioxide, vanadium oxysulfate, vanadium oxyacetylacetonate, vanadium trichloride, Phosphovanadomolybdic acid, molybdenum oxide, molybdic acid, ammonium molybdate, ammonium paramolybdate, sodium molybdate, molybdophosphoric acid compounds (eg, ammonium molybdate, sodium molybdophosphate, metatungstic acid, ammonium metatungstate, metatungstic acid Sodium, paratungstic acid, ammonium paratungstate, sodium paratungstate, cobalt chloride, chloropentammine cobalt chloride, Oxaammine cobalt chloride, cobalt chromate, cobalt sulfate, cobalt sulfate ammonium, cobalt nitrate, cobalt 2 aluminum oxide, cobalt hydroxide, cobalt phosphate, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel carbonate, nickel acetylacetonate, nickel chloride, hexa Ammine nickel chloride, nickel oxide, nickel hydroxide, aluminum nitrate, aluminum sulfate, potassium aluminum sulfate, sodium aluminum sulfate, aluminum ammonium sulfate, aluminum phosphate, aluminum carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum iodide, zinc sulfate, Zinc carbonate, zinc chloride, zinc iodide, zinc acetylacetonate, zinc dihydrogen phosphate, permanganic acid, potassium permanganate, sodium permanganate , Manganese dihydrogen phosphate, manganese nitrate, manganese (II), (III) or (IV), manganese fluoride (II) or (III), manganese carbonate, manganese acetate (II) or (III), manganese manganese sulfate , Manganese acetylacetonate, manganese iodide, manganese oxide, manganese hydroxide, cerium oxide, cerium acetate, cerium (III) or (IV) nitrate, cerium ammonium nitrate, cerium sulfate, cerium chloride, niobium pentoxide, sodium niobate Niobium fluoride, ammonium hexafluoroniobate, tin (IV) oxide, sodium stannate, tin (II) chloride, tin (IV) chloride, tin (II) nitrate, tin (IV) nitrate, ammonium hexafluorostannate , Magnesium nitrate, magnesium sulfate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, fluoride Gnesium, magnesium ammonium phosphate, magnesium hydrogen phosphate, magnesium oxide, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium chloride, calcium nitrate, yttrium oxide, zinc metal alone, zinc oxide, zinc carbonate, zinc chloride, zinc iodide, phosphoric acid Zinc dihydrogen, zinc acetylacetonate, bismuth metal alone, bismuth oxide, bismuth vanadate, limba, etc. molybdate, molybdenum oxide, molybdate, ammonium molybdate, ammonium paramolybdate, sodium molybdate, molybdophosphoric acid compounds (for example, Ammonium molybrate, sodium molybdate, nickel metal alone, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel phosphate, nickel chloride, nickel Cetylacetonate, chromium metal alone, chromic acid, dichromic acid, chromium carbonate, chromium chloride, chromium phosphate, chromium nitrate, chromium fluoride, chromium sulfate, chromium acetylacetonate, strontium chromate, zinc chromate, etc. .
Of these, only one component or a combination of a plurality of components can be used.

本発明の水系表面処理剤における化合物(D)の含有量は、化合物(D)と化合物(A)との固形分質量比((D)/(A))が1/100〜1/1であることが好ましく、2/100〜80/100であるのがより好ましく、5/100〜50/100であることが更に好ましい。化合物(D)と化合物(A)の固形分質量比が1/100以上であると十分な耐食性が得られる。また、1/1以下であると、貯蔵安定性が良好となり、耐食性および加工密着性も向上する。   The content of the compound (D) in the aqueous surface treating agent of the present invention is such that the solid content mass ratio ((D) / (A)) between the compound (D) and the compound (A) is 1/100 to 1/1. It is preferably 2/100 to 80/100, more preferably 5/100 to 50/100. Sufficient corrosion resistance is obtained when the solid content mass ratio of the compound (D) and the compound (A) is 1/100 or more. Further, when it is 1/1 or less, the storage stability is improved, and the corrosion resistance and the work adhesion are also improved.

本発明の水系表面処理剤は、更に、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂およびポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機樹脂(E)を含有するのが好ましい。ただし、前記化合物(A)は、有機樹脂(E)に含まれない。有機樹脂(E)を配合することによって、形成される下地処理層に柔軟性または適度な弾性を付与することができる。その結果、厳しい条件の加工(冷間折り曲げ等)に対しても良好な加工密着性が得られる。   The aqueous surface treating agent of the present invention preferably further contains at least one organic resin (E) selected from the group consisting of acrylic resins, urethane resins, epoxy resins, polyester resins, phenol resins and polyamide resins. However, the compound (A) is not included in the organic resin (E). By mix | blending organic resin (E), a softness | flexibility or moderate elasticity can be provided to the base-treatment layer formed. As a result, good working adhesion can be obtained even in severe processing (cold bending or the like).

前記アクリル樹脂は、アクリル酸、アクリル酸エステル類のラジカル重合またはカチオン重合、アニオン重合によって得られる。これら重合反応に用いられるモノマーとして、特に限定するものではないが、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、s−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、2−ヒドロキシルエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、s−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、デシルメタクリレート、2−ヒドロキシルエチルメタクリレート等が挙げられる。更にビニルトリメトキシシラン等を適宜組み込むことによって構造中にアルコキシシリル基を導入することも可能である。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The acrylic resin is obtained by radical polymerization, cationic polymerization, or anionic polymerization of acrylic acid and acrylic acid esters. Although it does not specifically limit as a monomer used for these polymerization reaction, For example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, s-butyl acrylate, t-butyl acrylate, n-hexyl Acrylate, cyclohexyl acrylate, octyl acrylate, isooctyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, decyl acrylate, 2-hydroxylethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, s-butyl methacrylate, t -Butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate DOO, cyclohexyl methacrylate, octyl methacrylate, isooctyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, decyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate. Furthermore, it is possible to introduce an alkoxysilyl group into the structure by appropriately incorporating vinyltrimethoxysilane or the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ウレタン樹脂は、構成されるモノマー成分であるポリオールおよびポリイソシアナート成分および重合方法は特に限定されるものではない。例えば、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート(H12MDI)、イソホロンジイソシアナート(IPDI)等の脂肪族、脂環式または芳香族ジイソシアナ−トと、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等の鎖中にアミノ基を導入したポリオールを従来公知の方法により重合させ、更に第三級アミノ基を有するポリオール類によって鎖延長される場合もある。アルキル硫酸等でアミンを一部四級化することによってウレタン樹脂を得ることができる。これによって得られたウレタン樹脂はカチオン性官能基を有し、カチオン性官能基として窒素上の置換基を水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシルアルキル基等が挙げられるが、これらに限定するものではない。ウレタン樹脂は1種単独もしくは2種以上を混合して用いてもよい。 The urethane resin is not particularly limited in the polyol and polyisocyanate components and the polymerization method, which are constituent monomer components. For example, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), polyester polyol, polyether In some cases, polyols such as polyols and polycarbonate polyols are polymerized with a polyol having an amino group introduced into the chain by a conventionally known method, and the chain is further extended with a polyol having a tertiary amino group. A urethane resin can be obtained by partially quaternizing the amine with alkyl sulfuric acid or the like. The urethane resin thus obtained has a cationic functional group, and examples of the cationic functional group include, but are not limited to, hydrogen, alkyl, aryl, alkenyl, alkynyl, and hydroxylalkyl groups as substituents on nitrogen. It is not a thing. Urethane resins may be used alone or in combination of two or more.

前記エポキシ樹脂としては、特に限定するものではないが、例えば、フェノール、ビスフェノールA、o−、m−、p−クレゾール、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテルまたはエステル類、ノボラックフェノール、ポリp−ビニルフェノール等ヒドロキシル芳香族化合物とエピクロロヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテル類、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセロール、ソルビトール等の脂肪族ポリオール類とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテル類等を、更にアミン類を作用させることにより水溶性官能基を導入したものを用いることができる。これらエポキシ樹脂にシラノール基、アルコキシシリル基、リン酸基、リン酸エステル基を導入することもできる。これらのうち1成分のみ、または複数を組み合わせて使用することができる。   The epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include phenol, bisphenol A, o-, m-, p-cresol, phthalic acid, isophthalic acid, glycidyl ether obtained by reaction of terephthalic acid and epichlorohydrin, or Glycidyl ethers obtained by reaction of hydroxyl aromatic compounds such as esters, novolak phenol, poly p-vinylphenol and epichlorohydrin, aliphatics such as ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, glycerol, sorbitol A glycidyl ether obtained by reacting a polyol with epichlorohydrin or the like can be further introduced with a water-soluble functional group by further reacting with an amine. Silanol groups, alkoxysilyl groups, phosphoric acid groups, and phosphoric ester groups can be introduced into these epoxy resins. Of these, only one component or a combination of a plurality of components can be used.

前記ポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとのエステル化物であれば特に限定されない。
多塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、無水マレイン酸等の二塩基酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の三価以上の多塩基酸が用いられる。
多価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、3-メチルペンタジオール、ネオペンチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族または脂環族の二価アルコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシルフェニル)エタン等の三価以上の多価アルコールとの反応によって得られるものを用いることができる。これらのうち1成分のみ、または複数を組み合わせて使用することができる。
The polyester resin is not particularly limited as long as it is an esterified product of a polybasic acid and a polyhydric alcohol.
The polybasic acid is not particularly limited. For example, dibasic acid such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyrone anhydride A tribasic or higher polybasic acid such as merit acid is used.
Although it does not specifically limit as a polyhydric alcohol, For example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 3-methylpentadiol, neopentylene glycol, 1,4- Aliphatic or alicyclic dihydric alcohols such as butanediol, 1,5-pentanediol, 1,4-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolethane, Trivalent or higher polyvalent alkyl such as trimethylolpropane, trimethylolbutane, hexanetriol, pentaerythritol, dipentaerythritol, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxylphenyl) ethane It can be used those obtained by reaction with Lumpur. Of these, only one component or a combination of a plurality of components can be used.

前記化合物(A)を除くフェノール樹脂として、ノボラックフェノール樹脂、ポリビニルフェノール、ポリビスフェノールA等骨格を特に限定するものではないが、その構造中にアルコキシシリル基を有していないものを使用することができる。   The phenolic resin excluding the compound (A) is not particularly limited to a skeleton such as novolak phenolic resin, polyvinylphenol, polybisphenol A, etc., but those having no alkoxysilyl group in the structure may be used. it can.

前記アミド樹脂は、多塩基酸と多価アミンとのエステル化物であれば特に限定されない。
多塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、無水マレイン酸等の二塩基酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の三価以上の多塩基酸が用いられ、多価アルコールとしては特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチルトリアミン、へキシレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、ピペラジン、ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジン、テトラメチルエチレンジアミン等の二価アミン等の反応によって得られるものを用いることができる。これらのうち1成分のみ、または複数を組み合わせて使用することができる。
The amide resin is not particularly limited as long as it is an esterified product of a polybasic acid and a polyvalent amine.
The polybasic acid is not particularly limited. For example, dibasic acid such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyrone anhydride A tribasic or higher polybasic acid such as merit acid is used, and the polyhydric alcohol is not particularly limited. For example, ethylenediamine, propylenediamine, diethyltriamine, hexylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, isophoronediamine , Piperazine, diphenylmethanediamine, hydrazine, divalent amines such as tetramethylethylenediamine, and the like can be used. Of these, only one component or a combination of a plurality of components can be used.

前記有機樹脂(E)は、カチオン性またはノニオン性であることが好ましく、その水中での存在形態は、水溶性または水系エマルジョンであることが好ましい。これら有機樹脂(E)は、水への溶解または分散が自己溶解性または自己分散性に基づいて達成されてもよく、またカチオン性界面活性剤(例えばテトラアルキルアンモニウム等)および/またはノニオン性界面活性剤(例えばアルキルフェニルエーテル等)の存在により分散されてもよい。   The organic resin (E) is preferably cationic or nonionic, and its presence form in water is preferably a water-soluble or aqueous emulsion. These organic resins (E) may be dissolved or dispersed in water on the basis of self-solubility or self-dispersibility, and may include a cationic surfactant (such as tetraalkylammonium) and / or a nonionic interface. It may be dispersed in the presence of an activator (such as alkyl phenyl ether).

本発明の水系表面処理剤中の有機樹脂(E)の含有量は、有機樹脂(E)と化合物(A)との固形分質量比((E)/(A))が1/10〜10/1であることが好ましく、2/10〜5/1であることがより好ましく、4/10〜3/1であることが更に好ましい。有機樹脂(E)と化合物(A)の固形分質量比が1/10以上であると、これら樹脂の効果が皮膜性能に現れるため好ましい。10/1を以下であると、これら有機樹脂(E)の化合物(A)の効果とのバランスが良好となり、加工密着性、耐食性および耐薬品性がより高くなる。   The content of the organic resin (E) in the aqueous surface treating agent of the present invention is such that the solid content mass ratio ((E) / (A)) between the organic resin (E) and the compound (A) is 1/10 to 10. / 1, preferably 2/10 to 5/1, more preferably 4/10 to 3/1. It is preferable that the solid content mass ratio of the organic resin (E) and the compound (A) is 1/10 or more because the effects of these resins appear in the film performance. When the ratio is 10/1 or less, the balance with the effect of the compound (A) of the organic resin (E) becomes good, and the work adhesion, corrosion resistance and chemical resistance become higher.

本発明の表面処理剤は、更に、被塗面に均一な皮膜を得るための濡れ性向上剤と呼ばれる界面活性剤、増粘剤、消泡剤、溶接性向上のための導電性物質、意匠性向上のため着色顔料等を、水系表面処理剤の液安定性や皮膜性能を損なわない範囲で含有してもよい。   The surface treatment agent of the present invention further comprises a surfactant, a thickening agent, an antifoaming agent, a conductive substance for improving weldability, and a design for obtaining a uniform film on the coated surface. In order to improve the properties, a color pigment or the like may be contained within a range not impairing the liquid stability and film performance of the aqueous surface treatment agent.

本発明の水系表面処理剤に用いる溶媒は、通常水であるが、皮膜の乾燥性の改善等の目的で少量(例えば水性媒体全体の10容量%以下)のアルコール、ケトン、セロソルブ系の水溶性有機溶剤を併用してもよい。   The solvent used in the aqueous surface treatment agent of the present invention is usually water, but a small amount (for example, 10% by volume or less of the entire aqueous medium) of alcohol, ketone, cellosolve water-soluble for the purpose of improving the drying property of the film. An organic solvent may be used in combination.

本発明の水系表面処理剤中のpHについては、2.5〜12の範囲であるのが好ましく、4〜7の範囲であるのがより好ましい。pHが2.5以上であると、エッチング過多とならず下地処理剤としての機能を十分に発揮でき、また処理剤の液安定性も良好となる。また、pHが12以下であると、金属材料の溶出を抑制でき、また処理剤の貯蔵安定性も良好となる。
pH調整の必要がある場合には、アンモニア、ジメチルアミンやトリエチルアミン等のアルカリ成分、または酢酸、リン酸等の酸性成分を添加することもできる。
About pH in the aqueous surface treating agent of this invention, it is preferable that it is the range of 2.5-12, and it is more preferable that it is the range of 4-7. When the pH is 2.5 or more, the function as a base treatment agent can be sufficiently exhibited without excessive etching, and the liquid stability of the treatment agent is also improved. Moreover, when pH is 12 or less, elution of a metal material can be suppressed and the storage stability of a processing agent will also become favorable.
When pH adjustment is necessary, an alkaline component such as ammonia, dimethylamine or triethylamine, or an acidic component such as acetic acid or phosphoric acid can be added.

本発明の水系表面処理剤における合計固形分濃度の下限については、本発明の効果が達成しうる限り特に制限はないが、上限については本発明の水系表面処理剤の安定性の観点から40質量%以下であるのが好ましい。本発明の水系表面処理剤の合計固形分濃度は、0.1〜40質量%であるのがより好ましく、1〜30質量%であるのが更に好ましく、5〜25質量%であるのがより一層好ましい。   The lower limit of the total solid content concentration in the aqueous surface treatment agent of the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be achieved, but the upper limit is 40 mass from the viewpoint of the stability of the aqueous surface treatment agent of the present invention. % Or less is preferable. The total solid content concentration of the aqueous surface treatment agent of the present invention is more preferably 0.1 to 40% by mass, further preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 5 to 25% by mass. Even more preferred.

次に、本発明のプレコート金属材料の下地処理方法について説明する。
本発明の下地処理方法は、金属材料の表面に、上述した本発明の水系表面処理剤を塗布した後、水洗することなく乾燥して、0.01〜1g/m2の下地処理層を形成する、プレコート金属材料の下地処理方法である。
Next, the ground treatment method for the precoated metal material of the present invention will be described.
In the ground treatment method of the present invention, the aqueous surface treatment agent of the present invention described above is applied to the surface of a metal material, and then dried without washing to form a ground treatment layer of 0.01 to 1 g / m 2. This is a pretreatment method for a precoated metal material.

前記金属材料としては、例えば、冷延鋼板、熱延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、溶融合金化亜鉛めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、アルミ−亜鉛合金化めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、銅板、チタン板、マグネシウム板、ニッケルメッキ板、スズメッキ板等一般に公知の金属材料およびめっき板が挙げられる。中でも、亜鉛を含有するめっき鋼板が好適に挙げられる。   Examples of the metal material include cold-rolled steel sheets, hot-rolled steel sheets, hot-dip galvanized steel sheets, electrogalvanized steel sheets, hot-dip galvanized steel sheets, aluminum-plated steel sheets, aluminum-zinc alloyed steel sheets, stainless steel sheets, and aluminum plates. Commonly known metal materials and plated plates such as a copper plate, a titanium plate, a magnesium plate, a nickel plated plate, and a tin plated plate can be used. Especially, the plated steel plate containing zinc is mentioned suitably.

前記金属材料は、本発明の水系表面処理剤による処理に先立って前処理を行うことが好ましい。
前処理方法は、通常、本処理を行う前に被処理金属材料に付着した油分、汚れを取り除くために、アルカリ脱脂剤または酸性脱脂剤で洗浄するか、湯洗、溶剤洗浄等を行い、その後必要に応じて酸、アルカリ等による表面調整を行う。金属材料表面の洗浄においては洗浄剤が金属材料表面になるべく残留しないように洗浄後水洗することが好ましい。更に、Ni、Co、Ce、V、Mn、Zr、Ti等から選ばれる少なくとも1つの金属原子を含有する酸性またはアルカリ性の表面調整剤を用いて前処理することができる。
これら表面調整剤により、鋼材表面に各々の金属が置換される結果、微細な凹凸が生まれそのアンカー効果によって密着性がより向上する。
The metal material is preferably pretreated prior to the treatment with the aqueous surface treatment agent of the present invention.
The pre-treatment method usually involves washing with an alkaline or acidic degreasing agent, hot water washing, solvent washing, etc., in order to remove oil and dirt adhering to the metal material to be treated before performing this treatment. If necessary, the surface is adjusted with acid, alkali, or the like. In cleaning the surface of the metal material, it is preferable to wash with water after cleaning so that the cleaning agent does not remain on the surface of the metal material. Furthermore, pretreatment can be performed using an acidic or alkaline surface conditioner containing at least one metal atom selected from Ni, Co, Ce, V, Mn, Zr, Ti and the like.
As a result of substitution of each metal on the steel material surface by these surface conditioners, fine irregularities are produced, and the adhesion is further improved by the anchor effect.

本発明の水系表面処理剤による下地処理は、水系表面処理剤を塗布した後、水洗せずに、乾燥することにより行う。本発明の方法においては、乾燥前の水洗を行わないため、表面処理剤として構成された成分が全て残存するという利点がある。逆に、水洗を行なった後、乾燥を行なうと表面処理剤成分が鋼材と反応しないため皮膜成分が全て洗い流され鋼材上にほとんど残存しないという欠点がある。   The surface treatment with the aqueous surface treatment agent of the present invention is performed by applying the aqueous surface treatment agent and then drying without washing with water. In the method of the present invention, since washing with water before drying is not performed, there is an advantage that all components configured as a surface treatment agent remain. On the contrary, if the drying is performed after washing with water, the surface treating agent component does not react with the steel material, so that all the film components are washed away and hardly remain on the steel material.

本発明の水系表面処理剤の塗布方法については、特に制限されず、例えば、ロールコート法、カーテンフローコート法、エアースプレー法、エアーレススプレー法、浸漬法、バーコート法、刷毛塗り法等の通常の塗布方法を採用し得る。
水系表面処理剤の温度についても特に制限はないが、本発明の水系表面処理剤の溶媒は水が主体であるため、処理液温度は0〜60℃であるのが好ましく、5〜40℃であるのがより好ましい。
The application method of the aqueous surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a roll coating method, a curtain flow coating method, an air spray method, an airless spray method, an immersion method, a bar coating method, a brush coating method, and the like. A normal coating method can be adopted.
Although there is no restriction | limiting in particular also about the temperature of an aqueous surface treating agent, Since the solvent of the aqueous surface treating agent of this invention is mainly water, it is preferable that the process liquid temperature is 0-60 degreeC, and is 5-40 degreeC. More preferably.

本発明の水系表面処理剤を塗布した後の乾燥工程については、化合物(A)の硬化を促進する必要がなく付着水の除去だけを行う場合は必ずしも熱を必要とせず風乾またはエアーブロー等の物理的除去でも構わない。化合物(A)の硬化を促進しまたは軟化による被覆効果を高めるため、加熱乾燥するのが好ましい。この場合の乾燥温度は、50〜250℃であるのが好ましく、60〜220℃であるのがより好ましい。 About the drying process after apply | coating the aqueous surface treating agent of this invention, when it is not necessary to accelerate | stimulate hardening of a compound (A) and only removing adhesion water, it does not necessarily require heat, such as air drying or an air blow. Physical removal may be used. In order to accelerate the curing of the compound (A) or enhance the coating effect by softening, it is preferable to heat dry. In this case, the drying temperature is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 60 to 220 ° C.

形成される下地処理層の付着量は、乾燥皮膜質量として0.01〜1g/m2であり、0.02〜0.5g/m2がより好ましく、0.03〜0.25g/m2が更に好ましい。乾燥皮膜質量が0.01g/m2未満である場合には十分な耐食性が得られず、1g/m2を超えると皮膜量過多のため凝集破壊が起こりやすくなり加工密着性が低下し、コスト面でも不利になる。 Adhesion amount of surface treatment layer formed is 0.01 to 1 g / m 2 as dry coating mass, more preferably 0.02~0.5g / m 2, 0.03~0.25g / m 2 Is more preferable. When the dry film mass is less than 0.01 g / m 2 , sufficient corrosion resistance cannot be obtained, and when it exceeds 1 g / m 2 , the coating amount is excessive, and cohesive failure is likely to occur, resulting in reduced work adhesion and cost. It becomes disadvantageous also in terms.

なお、前記のようにして形成された下地処理層はプレコート金属材料のための下地処理層として通常用いられるが、接着性に優れていることから、耐指紋性や潤滑性等を付与した1〜3層の皮膜層を上層に有する高機能コーティングの下地としても使用することができる。また、導電鋼板用下地やラミネート鋼板用下地としても用いることができる。   In addition, although the base treatment layer formed as described above is usually used as a base treatment layer for the precoat metal material, it has excellent adhesion, and thus has been given fingerprint resistance, lubricity, etc. It can also be used as a base for a high-performance coating having a three-layer coating layer as an upper layer. It can also be used as a base for conductive steel sheets or a base for laminated steel sheets.

次に、本発明のプレコート金属材料の製造方法について説明する。
本発明のプレコート金属材料の製造方法は、金属材料の表面に、本発明のプレコート金属材料の下地処理方法により下地処理層を形成する下地処理工程と、前記下地処理層の上に、樹脂層を形成する塗装工程とを具備するプレコート金属材料の製造方法である。
Next, the manufacturing method of the precoat metal material of this invention is demonstrated.
The method for producing a precoat metal material of the present invention comprises a ground treatment step of forming a ground treatment layer on the surface of the metal material by the ground treatment method of the precoat metal material of the present invention, and a resin layer on the ground treatment layer. It is a manufacturing method of the precoat metal material which comprises the coating process to form.

本発明のプレコート金属材料の製造方法における下地処理工程は、本発明のプレコート金属材料の下地処理方法で説明したのと同様に実施される。   The ground treatment step in the method for producing a precoated metal material of the present invention is performed in the same manner as described in the method for ground treatment of a precoated metal material of the present invention.

前記塗装工程は、下地処理層の上に樹脂層を形成できればよく、例えば、下地処理層の上にプライマーを塗布乾燥後、更にトップコートを塗布する塗装法や、プライマーを使用せずに直接トップコートを塗布する塗装法、ラミネートフィルムを貼付する方法等、プレコート鋼板に対して一般的に用いる塗装法を用いて行うことができる。   The coating step is not limited as long as a resin layer can be formed on the base treatment layer. For example, after applying and drying a primer on the base treatment layer, a top coat is directly applied without using a primer. A coating method generally used for pre-coated steel sheets such as a coating method for applying a coat and a method for applying a laminate film can be used.

クロムフリープライマーとしては、クロメート系の防錆顔料を配合していないプライマーであればいずれのプライマーでも使用できる。クロムフリープライマーは、通常樹脂および、必要に応じ着色顔料や防錆顔料等を含有する。樹脂としては水系、溶剤系、粉体系等のいずれの形態のものでもよい。樹脂の種類としては一般に公知のもので例えば、ポリアクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリブチラール系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂等をそのままあるいは組み合わせて使用することができる。
同時にクロム顔料を配合したクロムプライマーを使用することもできる。クロムプライマーの場合も必要に応じ着色顔料を配合することができる。樹脂としては、水系、溶剤系、粉体系等のいずれの形態のものでもよい。樹脂の種類としては一般に公知のものを使用でき、その具体例もクロムフリープライマーと同様のものを用いることができる。
As the chromium-free primer, any primer can be used as long as it does not contain a chromate rust preventive pigment. The chromium-free primer usually contains a resin and, if necessary, a color pigment, a rust preventive pigment, and the like. The resin may be in any form such as water, solvent, and powder. The types of resins are generally known, for example, polyacrylic resins, polyolefin resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polybutyral resins, melamine resins, fluorine resins, etc. Can be used.
At the same time, a chromium primer containing a chromium pigment can also be used. In the case of a chromium primer, a color pigment can be blended as necessary. The resin may be in any form such as water, solvent, and powder. As the type of resin, generally known resins can be used, and specific examples thereof can also be the same as those of the chromium-free primer.

着色顔料としては、チタン白、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、カオリンクレー、カーボンブラック、酸化鉄等の無機顔料や、ハンザエロー、ピラゾロンオレンジ、アゾ系顔料等の有機顔料等公知の着色顔料を用いることができる。防錆顔料としては一般に公知のもの、例えばリン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム等のリン酸系防錆顔料、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸バリウム等のモリブデン酸系防衛顔料、酸化バナジウム等のバナジウム系防錆顔料、水分散性シリカ、フュームドシリカ等の微粒シリカ等も用いることができる。また、クロメート系防錆顔料としてストロンチウムクロメート、ジンクロメート、カルシウムクロメート、カリウムクロメート、バリウムクロメート等が挙げられる。更に、消泡剤、分散補助剤、塗料粘度を下げるための希釈剤等の添加剤も適宜配合することができる。   Known coloring pigments include titanium white, zinc oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, kaolin clay, carbon black, iron oxide, and other inorganic pigments, and organic pigments such as Hansa Yellow, pyrazolone orange, and azo pigments. The following color pigments can be used. As rust preventive pigments, generally known rust preventive pigments, for example, phosphate phosphate rust preventive pigments such as zinc phosphate, iron phosphate, and aluminum phosphate, molybdate defense pigments such as calcium molybdate, aluminum molybdate, and barium molybdate, Vanadium-based anticorrosive pigments such as vanadium oxide, fine silica such as water-dispersible silica and fumed silica, and the like can also be used. Examples of chromate rust preventive pigments include strontium chromate, zinc chromate, calcium chromate, potassium chromate and barium chromate. Furthermore, additives such as an antifoaming agent, a dispersion aid, and a diluent for lowering the viscosity of the coating can be appropriately blended.

プライマーの塗布方法は特に制限されず、一般に使用される浸漬法、スプレー法、ロールコート法、エアスプレー法、エアレススプレー法等を使用することができる。プライマーの塗布膜厚は、乾燥膜厚として1〜30μmであることが好ましく、2〜20μmであるのがより好ましい。1μm未満では耐食性が低下し、また30μmを超えると加工時の密着性が低下する傾向にある。   The primer application method is not particularly limited, and a commonly used dipping method, spray method, roll coating method, air spray method, airless spray method, and the like can be used. The applied film thickness of the primer is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 20 μm as a dry film thickness. If it is less than 1 μm, the corrosion resistance is lowered, and if it exceeds 30 μm, the adhesion during processing tends to be lowered.

プライマーの焼き付け乾燥条件は、特に限定されないが、例えば、130〜250℃で、10秒〜5分とすることができる。また、トップコートを塗布した後に一時に加熱乾燥処理を行ってもよい。   The primer baking and drying conditions are not particularly limited, and can be, for example, 130 to 250 ° C. and 10 seconds to 5 minutes. Moreover, you may heat-dry at once after apply | coating a topcoat.

本発明のプレコート金属材料の製造方法に用いられるトップコートは、特に制限されず、通常の塗装用トップコートのいずれをも用いることができる。トップコートは樹脂および、必要に応じて、着色顔料や防錆顔料等を含有する。
樹脂、着色顔料、防錆顔料およびその他の添加物としては、プライマーで使用したものと同様のものを用いることができる。
トップコートの塗装方法や焼き付け乾燥条件はプライマーの場合と同様でよい。トップコートの塗布膜厚は、乾燥膜厚として、3〜50μmであることが好ましく、5〜40μmであるのがより好ましい。3μm未満では均一な着色外観が得られにくく、さらにプライマーを施さずにトップコートを塗布した場合に耐食性が低下する。また50μmを超えると密着性が低下する上、コスト面で不利になる。
The topcoat used in the method for producing the precoat metal material of the present invention is not particularly limited, and any of ordinary coating topcoats can be used. The top coat contains a resin and, if necessary, a color pigment, a rust preventive pigment, and the like.
As the resin, the color pigment, the rust preventive pigment, and other additives, the same materials as those used for the primer can be used.
The top coat coating method and baking drying conditions may be the same as those for the primer. The coating thickness of the top coat is preferably 3 to 50 μm, more preferably 5 to 40 μm as a dry film thickness. If the thickness is less than 3 μm, it is difficult to obtain a uniform colored appearance, and the corrosion resistance is lowered when the topcoat is applied without applying a primer. On the other hand, if it exceeds 50 μm, the adhesiveness is lowered and the cost is disadvantageous.

上述した本発明のプレコート金属材料の製造方法によって得られる本発明のプレコート金属材料は、塗装密着性、耐薬品性、耐食性および耐コインスクラッチ性および冷間折り曲げ密着性に優れる。   The pre-coated metal material of the present invention obtained by the above-described method for producing a pre-coated metal material of the present invention is excellent in paint adhesion, chemical resistance, corrosion resistance, coin scratch resistance and cold folding adhesion.

以下に本発明の実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited only to these examples.

1.化合物(A)の合成
(合成例A1〜A13)
攪拌機のついた反応装置(1Lセパラブルフラスコ)に下記表1に示す芳香族化合物またはその重合物を100重量部と、下記表1に示す量(質量部)の有機溶媒とを入れ、十分に溶解させた。この混合液に下記表1に示すアミン化合物、アミノシラン、36質量%ホルムアルデヒド液、触媒を室温にて順次滴下して加えた後、80℃にて48時間攪拌した。48時間攪拌後、亜硫酸ナトリウムを加えて系内に存在する未反応ホルムアルデヒドを滴定して反応率を求め、反応の進行が終了していることを確認した。
その後、水を加えポリマー成分のみを沈殿ろ過して精製を行い、前記化合物(A)に相当する合成例の各化合物を得た。
1. Synthesis of Compound (A) (Synthesis Examples A1 to A13)
In a reactor equipped with a stirrer (1 L separable flask), 100 parts by weight of an aromatic compound or a polymer thereof shown in Table 1 below and an organic solvent in an amount (parts by mass) shown in Table 1 below are placed. Dissolved. The amine compound, aminosilane, 36 mass% formaldehyde solution and catalyst shown in Table 1 below were added dropwise to the mixture at room temperature, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 48 hours. After stirring for 48 hours, sodium sulfite was added and the unreacted formaldehyde present in the system was titrated to obtain the reaction rate, and it was confirmed that the progress of the reaction was completed.
Then, water was added and only the polymer component was precipitated and filtered for purification, and each compound of the synthesis example corresponding to the compound (A) was obtained.

Figure 2009280889
Figure 2009280889

表1中の記号の意味は以下のとおりである。
a1−1:ポリp−ビニルフェノール(マルカリンカー、丸善石油化学)
a1−2:ノボラック樹脂(スミライトレジンPR、住友ベークライト)
a1−3:ポリビスフェノールA(三井化学)
a1−4:フェノール−ナフタレン共重合物(新日鐵化学)
a2−1:γ−フェニルプロピルトリメトキシシラン
a2−2:γーアミノプロピルトリエトキシシラン
a2−3:N−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン
a2−4:テトラメトキシシラン
a3−1:2−メチルアミノエタノール
a3−2:ジエタノールアミン
a3−3:N−メチルグルカミン
a3−4:ジメチルエチレンジアミン
a3−5:クロロ硫酸
a4−1:1,4−ジオキサン
a4−2:2−ブトキシエタノール
a4−3:水
a5−1:p−トルエンスルホン酸
a5−2:ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド
The meanings of the symbols in Table 1 are as follows.
a1-1: Poly p-vinylphenol (Marcalinker, Maruzen Petrochemical)
a1-2: Novolac resin (Sumilite Resin PR, Sumitomo Bakelite)
a1-3: Polybisphenol A (Mitsui Chemicals)
a1-4: Phenol-naphthalene copolymer (Nippon Steel Chemical)
a2-1: γ-phenylpropyltrimethoxysilane
a2-2: γ-aminopropyltriethoxysilane
a2-3: N-butylaminopropyltrimethoxysilane
a2-4: Tetramethoxysilane
a3-1: 2-methylaminoethanol
a3-2: Diethanolamine
a3-3: N-methylglucamine
a3-4: Dimethylethylenediamine
a3-5: Chlorosulfate
a4-1: 1,4-dioxane
a4-2: 2-butoxyethanol
a4-3: water a5-1: p-toluenesulfonic acid a5-2: benzyltriethylammonium chloride

2.水系表面処理剤の調製
下記表2〜5および10〜11に示す化合物(A)、用いる場合の化合物(B)、用いる場合の珪素化合物(C)、用いる場合の化合物(D)、用いる場合の有機樹脂(E)をこの順序で、脱イオン水に、表2〜5および10〜11に記載した固形分質量になるように加え、ついで十分に分散させるため各々の原料を配合後10分間攪拌した。固形分濃度を2%になるように脱イオン水で調整した。
なお、表2〜5および10〜11中、No.1〜38およびNo.65〜81は本発明の表面処理剤であり、No.39〜62およびNo.82〜90は本発明の範囲外である。
2. Preparation of Aqueous Surface Treatment Agent Compounds (A) shown in Tables 2 to 5 and 10-11 below, Compound (B) when used, Silicon Compound (C) when used, Compound (D) when used, Add the organic resin (E) to the deionized water in this order so that the solid mass described in Tables 2 to 5 and 10 to 11 is obtained, and then stir for 10 minutes after blending each raw material to fully disperse. did. The solid concentration was adjusted with deionized water to 2%.
In Tables 2 to 5 and 10 to 11, No. 1-38 and no. Nos. 65 to 81 are surface treatment agents of the present invention. 39-62 and no. 82 to 90 are outside the scope of the present invention.

3.プレコート金属板の作製
3.1 供試材
(i)電気亜鉛めっき鋼板(以下記号:EG)
板厚0.6mm、めっき付着量片面当たり20g/m2(両面めっき)
(ii)溶融亜鉛めっき鋼板(以下記号:GI)
板厚0.6mm、亜鉛付着量片面当たり50g/m2(両面めっき)
(iii)アルミ−亜鉛合金めっき鋼板(以下記号:GL)
板厚0.6mm、めっき付着量片面当たり50g/m2(両面めっき)
(iv)冷間圧延鋼板(以下記号:CR)
板厚0.8mm
3. Preparation of pre-coated metal plate 3.1 Test material (i) Electrogalvanized steel sheet (hereinafter symbol: EG)
Plate thickness 0.6mm, plating coverage 20g / m 2 per side (double-sided plating)
(Ii) Hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter referred to as GI)
Plate thickness 0.6mm, zinc adhesion amount 50g / m 2 per side (double-sided plating)
(Iii) Aluminum-zinc alloy plated steel sheet (hereinafter referred to as GL)
Plate thickness 0.6mm, plating coverage 50g / m 2 per side (double-sided plating)
(Iv) Cold rolled steel sheet (hereinafter referred to as CR)
Plate thickness 0.8mm

3.2 前処理
前記の供試材をアルカリ脱脂剤であるCL−N364S(日本パ−カライジング(株)製)を濃度20g/L、温度60℃の水溶液とし、これにEG材およびGL材を10秒間浸漬し、純水で水洗した後乾燥した。また、GI材については、CL−N364Sを用いた前記と同様の脱脂後、PL−4015(日本パーカライジング(株)製)を用いて100g/Lに建浴した温度50℃の水溶液中に浸漬し、Ni付着量が5mg/m2となる条件のもと表面調整を行った。表面調整後、市水にて水洗し温風乾燥を行った。
3.2 Pretreatment The test material is CL-N364S (manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) which is an alkaline degreasing agent, and an aqueous solution having a concentration of 20 g / L and a temperature of 60 ° C. is added to the EG material and GL material. Was dipped for 10 seconds, washed with pure water and dried. Moreover, about GI material, after degreasing similarly to the above using CL-N364S, it was immersed in the aqueous solution of the temperature of 50 degreeC bathed at 100 g / L using PL-4015 (made by Nippon Parkerizing Co., Ltd.). The surface adjustment was performed under the condition that the Ni adhesion amount was 5 mg / m 2 . After the surface adjustment, it was washed with city water and dried with warm air.

3.3 下地処理
前処理後の供試材の表面(片面)に、上記で得られた水系表面処理剤を用いて、ロールコーターにて乾燥皮膜量が100mg/m2となるように塗布した後、水洗を行わないで、熱風乾燥炉で到達板温度が80℃となるように乾燥した。
3.3 Base treatment On the surface (one side) of the specimen after the pretreatment, the aqueous coating agent obtained above was used to apply a dry coat amount to 100 mg / m 2 with a roll coater. Then, it did not wash with water, but it dried so that the ultimate board temperature might be 80 degreeC with a hot air drying furnace.

3.4 塗装
3.3で作製した各表面処理板の処理表面上に、ポリエステル樹脂をベースとするプライマー(Vニット#160、大日本塗料社製)を塗布し、210℃の乾燥・焼付けにより乾燥膜厚5μmプライマー層を塗装した。
次いで、ポリエステル樹脂をベースとする上塗り塗料(Vニット#5000、大日本塗料社製)を塗布し、220℃の乾燥・焼付けにより乾燥膜厚20μmのトップコートをプライマーに積層し、プレコート鋼板を得た。
3.4 Coating Apply a polyester resin-based primer (V Knit # 160, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) on the treated surface of each surface-treated plate prepared in 3.3, and dry and bake at 210 ° C. A primer layer having a dry film thickness of 5 μm was applied.
Next, a top coat (V knit # 5000, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) based on a polyester resin is applied, and a top coat with a dry film thickness of 20 μm is laminated on the primer by drying and baking at 220 ° C. to obtain a pre-coated steel plate It was.

4.評価試験
作製した各プレコート鋼板から試験片を切り出し、評価対象の塗装面を外側に折り曲げ密着試験、コインスクラッチ試験、耐食試験、耐薬品試験、耐湿試験に供した。
結果を表6〜9および12〜13に示す。
なお、評価基準は、いずれも◎、○、□、△、×に表記した。各評価項目において合格基準を設けた。
4). Evaluation test A test piece was cut out from each of the prepared precoated steel sheets, and the painted surface to be evaluated was bent outward and subjected to an adhesion test, a coin scratch test, a corrosion resistance test, a chemical resistance test, and a moisture resistance test.
The results are shown in Tables 6-9 and 12-13.
In addition, all evaluation criteria were described in (double-circle), (circle), (square), (triangle | delta), and x. Acceptance criteria were set for each evaluation item.

4.1 耐食性
作製した各試験板の塗膜に、金属素地に達する傷をカッターナイフで入れ、JIS−Z2371に規定された塩水噴霧試験を480時間実施した。
判定基準はカット部からの塗膜膨れ幅(片側最大値)を測定した。また、端面耐食性は、端面からの塗膜膨れ幅(最大値)を測定した。
<評価基準−カット部>
◎:2mm未満
○:2mm以上4mm未満
□:4mm以上6mm未満
△:6mm以上10mm未満
×:10mm以上
<評価基準−端面>
◎:3mm未満
○:3mm以上5mm未満
□:5mm以上8mm未満
△:8mm以上12mm未満
×:12mm以上
評価結果が□以上のものを合格とした。
4.1 Corrosion resistance A scratch reaching the metal substrate was put into the coating film of each test plate produced with a cutter knife, and a salt spray test defined in JIS-Z2371 was performed for 480 hours.
The criterion for determination was the film swelling width (maximum value on one side) from the cut part. Moreover, the end surface corrosion resistance measured the coating film swelling width (maximum value) from the end surface.
<Evaluation criteria-Cut part>
◎: Less than 2 mm ○: 2 mm or more and less than 4 mm □: 4 mm or more and less than 6 mm Δ: 6 mm or more and less than 10 mm x: 10 mm or more <Evaluation Criteria—End Face>
A: Less than 3 mm B: 3 mm or more and less than 5 mm □: 5 mm or more and less than 8 mm Δ: 8 mm or more and less than 12 mm x: 12 mm or more

4.2 塗装密着性試験
4.2.1 一次塗装密着性試験(常温)
JIS−G3312の試験法に準じて各試験板について、内側間隔板を挟まない0T折り曲げ試験を20℃で行い、テープ剥離後の塗膜剥離状態を肉眼で観察し、下記の判定基準に従って塗装密着性の評価を行った。
<評価基準>
◎:剥離なし
○:剥離面積5%未満
□:剥離面積20%未満
△:剥離面積20%以上50%未満
×:剥離面積50%以上
評価結果が○以上のものを合格とした。
4.2 Coating adhesion test 4.2.1 Primary coating adhesion test (room temperature)
According to the test method of JIS-G3312, each test plate is subjected to 0T bending test without sandwiching the inner spacing plate at 20 ° C., and the state of coating film peeling after tape peeling is observed with the naked eye. Sexuality was evaluated.
<Evaluation criteria>
◎: No peeling ○: Peeling area less than 5% □: Peeling area less than 20% △: Peeling area 20% or more and less than 50% ×: Peeling area 50% or more

4.2.2 一次塗装密着性試験(冷間)
JIS−G3312の試験法に準じて各試験板について、予め−20℃の冷凍庫にて2時間冷却し内側間隔板を挟まない2T折り曲げ試験を冷凍庫から持ち出し直後に行い、テープ剥離後の塗膜剥離状態を肉眼で観察し、下記の判定基準に従って塗装密着性の評価を行った。
<評価基準>
◎:剥離面積5%未満
○:剥離面積20%未満
□:剥離面積20%以上50%未満
△:剥離面積50%以上80%未満
×:剥離面積80%以上
評価結果が△以上のものを合格とした。
4.2.2 Primary paint adhesion test (cold)
In accordance with the test method of JIS-G3312, each test plate is cooled in a freezer at -20 ° C for 2 hours in advance and a 2T bending test is performed immediately after taking out from the freezer. The state was observed with the naked eye, and coating adhesion was evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
◎: Peeling area less than 5% ○: Peeling area less than 20% □: Peeling area of 20% or more and less than 50% △: Peeling area of 50% or more and less than 80% ×: Peeling area of 80% or more It was.

4.2.3 二次折り曲げ密着性
試験板を沸水中に2時間浸漬した後、1日放置し一次塗装密着性試験と同様の折り曲げ試験を行った。判定基準は以下の通りである。
<評価基準>
◎:剥離なし
○:剥離面積5%未満
□:剥離面積20%未満
△:剥離面積20%以上50%未満
×:剥離面積50%以上
評価結果が□以上のものを合格とした。
4.2.3 Secondary Bending Adhesion After the test plate was immersed in boiling water for 2 hours, it was allowed to stand for 1 day and the same bending test as the primary coating adhesion test was performed. Judgment criteria are as follows.
<Evaluation criteria>
◎: No peeling ○: Peeling area less than 5% □: Peeling area less than 20% △: Peeling area 20% or more and less than 50% ×: Peeling area 50% or more

4.3 コインスクラッチ性
10円硬貨を各試験板に対して45°の角度に設置し、塗膜を3kgの荷重、一定速度でこすり、塗膜の傷つき度を肉眼で観察し、下記判定基準に従ってコインスクラッチ性の評価を行った。
<評価基準>
◎:剥離なし(プライマーの露出のみ)
○:剥離面積5%未満
□:剥離面積20%未満
△:剥離面積20%以上50%未満
×:剥離面積50%以上80%未満
評価結果が□以上のものを合格とした。
4.3 Coins scratching property A 10-yen coin is placed at an angle of 45 ° with respect to each test plate, the coating is rubbed at a constant speed of 3 kg, and the degree of damage to the coating is observed with the naked eye. The coin scratch property was evaluated as follows.
<Evaluation criteria>
A: No peeling (primer exposure only)
○: Peeling area less than 5% □: Peeling area less than 20% Δ: Peeling area of 20% or more and less than 50% ×: Peeling area of 50% or more and less than 80%

4.4 耐アルカリ性
試験板を5%の水酸化ナトリウム水溶液に室温で24時間浸漬した後、ブリスターの発生数と発生密度の評価を肉眼で観察し、下記の判定基準に従って耐アルカリ性の評価を行った。
<評価基準>
◎:1つのブリスターが0.2mm未満で且つ発生密度もFである。
○:1つのブリスターが0.2mm以上0.6mm未満で且つ発生密度もFである。
□:1つのブリスターの大きさが0.6mm以上1.0mm未満で且つ発生密度もFである。または、1つのブリスターの大きさが0.2mm以上0.4mm未満で且つ発生密度もMである。
△:1つのブリスターの大きさが1.0mm以上1.5mm未満で且つ発生密度もFである。または、1つのブリスターの大きさが0.4mm以上1.0mm未満で且つ発生密度もMである。または、1つのブリスターの大きさが0.2mm未満で且つ発生密度もMDである。
×:1つのブリスターの大きさが1.5mm以上である。または、ブリスターの大きさが0.2mm以上で発生密度がMDである。または、ブリスターの大きさに関わらず発生密度もDである。
発生密度に関して使用した記号は以下の意味を有する。
F:ブリスター発生個数がごく僅かである。
M:ブリスター発生個数が少ない。
MD:ブリスター発生個数が多い。
D:ブリスター発生個数が非常に多い。
評価結果が□以上のものを合格とした。
4.4 Alkali Resistance After immersing the test plate in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at room temperature for 24 hours, the number of blisters generated and the evaluation of the density were visually observed, and the alkali resistance was evaluated according to the following criteria. It was.
<Evaluation criteria>
A: One blister is less than 0.2 mm and the generation density is F.
○: One blister is 0.2 mm or more and less than 0.6 mm, and the generation density is F.
□: The size of one blister is 0.6 mm or more and less than 1.0 mm, and the generation density is F. Alternatively, the size of one blister is 0.2 mm or more and less than 0.4 mm, and the generation density is M.
Δ: The size of one blister is 1.0 mm or more and less than 1.5 mm, and the generation density is F. Alternatively, the size of one blister is 0.4 mm or more and less than 1.0 mm, and the generation density is M. Alternatively, the size of one blister is less than 0.2 mm and the generation density is MD.
X: The size of one blister is 1.5 mm or more. Alternatively, the blister size is 0.2 mm or more and the generation density is MD. Alternatively, the generation density is D regardless of the size of the blister.
The symbols used for the generation density have the following meanings.
F: The number of blisters generated is very small.
M: The number of blisters generated is small.
MD: A large number of blisters are generated.
D: The number of blisters generated is very large.
Those with an evaluation result of □ or more were considered acceptable.

4.5 耐酸性
試験板を5%の硫酸水溶液に室温で24時間浸漬した後、ブリスターの発生数と発生密度の評価を行った。判定基準は4.4と同様である。
<評価基準>
◎:1つのブリスターが0.2mm以下で且つ発生密度もFである。
○:1つのブリスターが0.2mm以上〜0.6mm未満で且つ発生密度もFである。
□:1つのブリスターの大きさが0.6mm以上〜1.0mm程度で且つ発生密度もFである。または、1つのブリスターの大きさが0.2mm〜0.4mm程度で且つ発生密度もMである。
△:1つのブリスターの大きさが1.0mm〜1.5mm程度で且つ発生密度もFである。または、1つのブリスターの大きさが0.4mm〜1.0mm程度で且つ発生密度もMである。または、1つのブリスターの大きさが0.2mm以下で且つ発生密度もMDである。
×:1つのブリスターの大きさが1.5mm以上である。または、ブリスターの大きさが0.2mm以上で発生密度がMDである。または、ブリスターの大きさに関わらず発生密度もDである。
評価結果が□以上のものを合格とした。
4.5 Acid resistance After the test plate was immersed in a 5% sulfuric acid aqueous solution at room temperature for 24 hours, the number of blisters generated and the generation density were evaluated. The criterion is the same as 4.4.
<Evaluation criteria>
A: One blister is 0.2 mm or less and the generation density is F.
○: One blister is 0.2 mm or more and less than 0.6 mm, and the generation density is F.
□: The size of one blister is about 0.6 mm to about 1.0 mm, and the generation density is F. Alternatively, the size of one blister is about 0.2 mm to 0.4 mm and the generation density is M.
Δ: The size of one blister is about 1.0 mm to 1.5 mm and the generation density is F. Alternatively, the size of one blister is about 0.4 mm to 1.0 mm and the generation density is M. Alternatively, the size of one blister is 0.2 mm or less and the generation density is MD.
X: The size of one blister is 1.5 mm or more. Alternatively, the blister size is 0.2 mm or more and the generation density is MD. Alternatively, the generation density is D regardless of the size of the blister.
Those with an evaluation result of □ or more were considered acceptable.

4.6 耐湿性
試験板の塗膜に金属素地に達する傷をカッターで入れ、湿度98%、温度40℃の雰囲気の恒温恒湿機に1000時間放置した。判定基準はカット部からの塗膜膨れ幅(片側最大値)を測定した。
<評価基準>
◎:1mm未満
○:1mm以上2mm未満
□:2mm以上4mm未満
△:4mm以上6mm未満
×:6mm以上
評価結果が○以上のものを合格とした。
4.6 Humidity Resistance The scratches reaching the metal substrate were put into the coating film of the test plate with a cutter, and left for 1000 hours in a constant temperature and humidity machine with a humidity of 98% and a temperature of 40 ° C. The criterion for determination was the film swelling width (maximum value on one side) from the cut part.
<Evaluation criteria>
◎: Less than 1 mm ○: 1 mm or more and less than 2 mm □: 2 mm or more and less than 4 mm Δ: 4 mm or more and less than 6 mm x: 6 mm or more

4.7 水系表面処理剤の貯蔵安定性
水系表面処理剤を40℃恒温装置に貯蔵した後のゲル化または沈殿が肉眼で観察できるまでの期間を、次の基準に従って貯蔵安定性を評価した。
<評価基準>
○:3ヶ月間変化無し
□:1ヶ月間変化なし
△:1ヶ月未満にて増粘
×:1ヶ月未満での沈殿発生あるいはゲル化
□以上のものを合格とした。
4.7 Storage Stability of Aqueous Surface Treatment Agent The storage stability was evaluated according to the following criteria until gelation or precipitation was observed with the naked eye after the aqueous surface treatment agent was stored in a constant temperature apparatus at 40 ° C.
<Evaluation criteria>
○: No change for 3 months □: No change for 1 month △: Thickening in less than 1 month ×: Precipitation or gelation in less than 1 month □

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

Figure 2009280889
Figure 2009280889

表2〜5および10〜11中の各成分は下記のとおりである。
B1:テトラフルオロホウ酸
B2:チタンフッ化水素酸
B3:ジルコニウムフッ化水素酸
B4:ケイフッ化水素酸
B5:塩基性炭酸ジルコニウム
Each component in Tables 2-5 and 10-11 is as follows.
B1: Tetrafluoroboric acid B2: Titanium hydrofluoric acid B3: Zirconium hydrofluoric acid B4: Silicohydrofluoric acid B5: Basic zirconium carbonate

C1:気相シリカ(CAB−O−SIL M5、CABOT CORPORATION製)
C2:コロイダルシリカ(スノーテックスO、日産化学社製)
C3:γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越化学社製)
C4:γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(KBM−903、信越化学社製)
C1: Gas phase silica (CAB-O-SIL M5, manufactured by CABOT CORPORATION)
C2: Colloidal silica (Snowtex O, manufactured by Nissan Chemical Industries)
C3: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
C4: γ-aminopropyltriethoxysilane (KBM-903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

D1:炭酸ニッケル
D2:バナジルアセチルアセトナート
D3:チタンアセチルアセトナート
D1: Nickel carbonate D2: Vanadyl acetylacetonate D3: Titanium acetylacetonate

E1:ポリエステルポリオール系ウレタン樹脂(一工社製、SF600、カチオン)
E2:ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセ社製、デナコール EX821)
E3:スチレン系アクリル樹脂(昭和高分子社製、ポリゾールAP1350、カチオン)
E1: Polyester polyol urethane resin (Ichikosha, SF600, cation)
E2: Polyethylene glycol diglycidyl ether (manufactured by Nagase, Denacol EX821)
E3: Styrene acrylic resin (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., Polysol AP1350, cation)

5.評価結果
表6〜8中の実施例1〜41および表12中の実施例42〜58は、本発明の水系表面処理剤(表2〜3のNo.1〜38および表10〜11のNo.65〜81)を塗布後乾燥して皮膜を形成させたEG、GI、GLおよびCRのいずれかの金属材料の塗装板性能であり、耐食性(×カットおよび端面耐食性)、一次塗装密着性(常温)、二次塗装密着性、コインスクラッチ性、耐薬品性および耐湿性の各性能が金属材料に関わらず何れも良好であり、また水系表面処理剤の貯蔵安定性も良好であり、比較例1〜22および比較例23〜31(表4〜5のNo.39〜62および表10〜11のNo.82〜90)より良好な性能を示した。
一方、本発明の範囲外である表8〜9中の比較例1〜22(表4〜5のNo.39〜62)および表13の比較例23〜31(表10〜11中No.82〜90)の水系表面処理剤は、耐食性(×カット部および端面耐食性)、一次塗装密着性(常温、冷間)、ニ次塗装密着性およびコインスクラッチ性、耐薬品性、耐湿性並びに水系表面処理剤の貯蔵安定性の少なくとも2つが劣っており性能のバランスがとれなかったか、または対応する実施例より劣るものであった。
5. Evaluation results Examples 1-41 in Tables 6-8 and Examples 42-58 in Table 12 are aqueous surface treatment agents of the present invention (Nos. 1-38 in Tables 2-3 and Nos. 10-11). .65 to 81) is a coated plate performance of any of the metal materials of EG, GI, GL and CR formed by coating and drying to form a coating film, which is corrosion resistance (× cut and end surface corrosion resistance), primary coating adhesion ( Normal temperature), secondary coating adhesion, coin scratch resistance, chemical resistance and moisture resistance are all good regardless of the metal material, and the storage stability of the water-based surface treatment agent is also good. 1 to 22 and Comparative Examples 23 to 31 (Nos. 39 to 62 in Tables 4 to 5 and Nos. 82 to 90 in Tables 10 to 11) showed better performance.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 22 (Nos. 39 to 62 in Tables 4 to 5) in Tables 8 to 9 and Comparative Examples 23 to 31 in Table 13 (No. 82 in Tables 10 to 11) which are outside the scope of the present invention. ~ 90) water-based surface treatment agent is corrosion resistance (× cut portion and end surface corrosion resistance), primary coating adhesion (room temperature, cold), secondary coating adhesion and coin scratch resistance, chemical resistance, moisture resistance and aqueous surface At least two of the storage stability of the treatments were inferior and the performance was not balanced or inferior to the corresponding examples.

Claims (9)

プレコート金属材料の下地処理剤として用いる水系表面処理剤であって、
アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、
ホウ素、チタン、ジルコニウムおよびケイ素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する化合物(B)とを含有する水系表面処理剤。
An aqueous surface treatment agent used as a base treatment agent for a pre-coated metal material,
Selected from the group consisting of an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium group A water-soluble compound (A) having at least one amino group,
An aqueous surface treating agent containing a compound (B) containing at least one element selected from the group consisting of boron, titanium, zirconium and silicon.
前記アルコキシシリル基が、前記アミノ基の窒素原子に直接またはアルキレン基を介して結合している請求項1に記載の水系表面処理剤。   The aqueous surface treating agent according to claim 1, wherein the alkoxysilyl group is bonded to the nitrogen atom of the amino group directly or via an alkylene group. 前記化合物(B)が、テトラフルオロホウ酸、チタンフッ化水素酸、ジルコニウムフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸およびそれらの金属酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載の水系表面処理剤。   The compound (B) is at least one selected from the group consisting of tetrafluoroboric acid, titanium hydrofluoric acid, zirconium hydrofluoric acid, silicohydrofluoric acid, and metal acid salts thereof. The aqueous surface treating agent as described. 更に、水分散性シリカおよびシランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも1種の珪素化合物(C)を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の水系表面処理剤。   Furthermore, the aqueous surface treating agent in any one of Claims 1-3 containing the at least 1 sort (s) of silicon compound (C) selected from the group which consists of a water dispersible silica and a silane coupling agent. 更に、バナジウム、タングステン、コバルト、アルミニウム、マンガン、セリウム、ニオブ、スズ、マグネシウム、イットリウム、カルシウム、亜鉛、ビスマス、ニッケル、クロムおよびモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む化合物(D)を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の水系表面処理剤。   Further, a compound (D) containing at least one element selected from the group consisting of vanadium, tungsten, cobalt, aluminum, manganese, cerium, niobium, tin, magnesium, yttrium, calcium, zinc, bismuth, nickel, chromium and molybdenum The aqueous surface treating agent according to any one of claims 1 to 4, comprising: 更に、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂およびポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機樹脂(E)を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の水系表面処理剤。   Furthermore, the aqueous surface in any one of Claims 1-5 containing the at least 1 sort (s) of organic resin (E) chosen from the group which consists of an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, a phenol resin, and a polyamide resin. Processing agent. 金属材料の表面に、請求項1〜6のいずれかに記載の水系表面処理剤を塗布した後、水洗することなく乾燥して、0.01〜1g/m2の下地処理層を形成する、プレコート金属材料の下地処理方法。 After applying the aqueous surface treating agent according to any one of claims 1 to 6 to the surface of the metal material, it is dried without washing with water to form a ground treatment layer of 0.01 to 1 g / m 2 . A pretreatment method for a pre-coated metal material. 金属材料の表面に、請求項7に記載のプレコート金属材料の下地処理方法により下地処理層を形成する下地処理工程と、
前記下地処理層の上に、樹脂層を形成する塗装工程とを具備するプレコート金属材料の製造方法。
A base treatment step of forming a base treatment layer on the surface of the metal material by the precoat metal material ground treatment method according to claim 7;
The manufacturing method of the precoat metal material which comprises the coating process which forms a resin layer on the said base treatment layer.
請求項8に記載のプレコート金属材料の製造方法によって得られるプレコート金属材料。   The precoat metal material obtained by the manufacturing method of the precoat metal material of Claim 8.
JP2008137002A 2008-05-26 2008-05-26 Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material Withdrawn JP2009280889A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008137002A JP2009280889A (en) 2008-05-26 2008-05-26 Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008137002A JP2009280889A (en) 2008-05-26 2008-05-26 Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009280889A true JP2009280889A (en) 2009-12-03

Family

ID=41451640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008137002A Withdrawn JP2009280889A (en) 2008-05-26 2008-05-26 Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009280889A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2743376A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Alufinish Gesellschaft für Verfahrenstechnik und Spezialfabrikation von Produkten zur Metalloberflächenbehandlung mbH & Co. KG Aqueous agent and coating method for the corrosion protection treatment of metal substrates
JP2016534220A (en) * 2013-08-06 2016-11-04 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co. KGaA Coating composition for the preparation of metal surfaces, its production and its use
JP2018009202A (en) * 2016-07-11 2018-01-18 日本パーカライジング株式会社 Carbon steel before heat treatment having excellent scale removal property, carbon steel after heat treatment, manufacturing method of the same, scale removing method, and agent for easily forming descaling film
US10125424B2 (en) 2012-08-29 2018-11-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Zirconium pretreatment compositions containing molybdenum, associated methods for treating metal substrates, and related coated metal substrates
WO2019131436A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 日本パーカライジング株式会社 Metallic material surface treatment agent, metallic material having surface treatment coating, and manufacturing method therefor
US10400337B2 (en) 2012-08-29 2019-09-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Zirconium pretreatment compositions containing lithium, associated methods for treating metal substrates, and related coated metal substrates
US10435806B2 (en) 2015-10-12 2019-10-08 Prc-Desoto International, Inc. Methods for electrolytically depositing pretreatment compositions
WO2020218061A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 住友化学株式会社 Curable composition, cured product layer, optical laminate, and image display device
WO2020218060A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 住友化学株式会社 Curable composition, cured-composition layer, optical laminate, and image display device
US11104823B2 (en) 2015-04-15 2021-08-31 Henkel Ag & Co. Kgaa Thin corrosion protective coatings incorporating polyamidoamine polymers
US11230768B2 (en) 2015-04-15 2022-01-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Polymer-containing pre-rinse prior to a conversion treatment
CN115261838A (en) * 2017-10-31 2022-11-01 日本帕卡濑精株式会社 Pretreating agent and chemical conversion treating agent
US11518960B2 (en) 2016-08-24 2022-12-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Alkaline molybdenum cation and phosphonate-containing cleaning composition
CN117106360A (en) * 2023-10-13 2023-11-24 韬禾(天津)技术开发有限公司 Waterproof, anti-corrosion and heat-insulating composite coating for high polymer metal and preparation method thereof

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10920324B2 (en) 2012-08-29 2021-02-16 Ppg Industries Ohio, Inc. Zirconium pretreatment compositions containing molybdenum, associated methods for treating metal substrates, and related coated metal substrates
US10400337B2 (en) 2012-08-29 2019-09-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Zirconium pretreatment compositions containing lithium, associated methods for treating metal substrates, and related coated metal substrates
US10125424B2 (en) 2012-08-29 2018-11-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Zirconium pretreatment compositions containing molybdenum, associated methods for treating metal substrates, and related coated metal substrates
CN104919085A (en) * 2012-12-11 2015-09-16 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 Aqueous agent and coating method for the anticorrosive treatment of metallic substrates
EP2743376A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Alufinish Gesellschaft für Verfahrenstechnik und Spezialfabrikation von Produkten zur Metalloberflächenbehandlung mbH & Co. KG Aqueous agent and coating method for the corrosion protection treatment of metal substrates
EP3030623B1 (en) * 2013-08-06 2018-11-14 Henkel AG & Co. KGaA Coating composition for metal surface pre-treatment, its preparation and use thereof
JP2016534220A (en) * 2013-08-06 2016-11-04 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co. KGaA Coating composition for the preparation of metal surfaces, its production and its use
US11104823B2 (en) 2015-04-15 2021-08-31 Henkel Ag & Co. Kgaa Thin corrosion protective coatings incorporating polyamidoamine polymers
US11230768B2 (en) 2015-04-15 2022-01-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Polymer-containing pre-rinse prior to a conversion treatment
US10435806B2 (en) 2015-10-12 2019-10-08 Prc-Desoto International, Inc. Methods for electrolytically depositing pretreatment compositions
US11591707B2 (en) 2015-10-12 2023-02-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods for electrolytically depositing pretreatment compositions
CN107604135A (en) * 2016-07-11 2018-01-19 日本帕卡濑精株式会社 Carbon steel material before the excellent heat treatment of oxide skin removal, carbon steel material and its manufacture method after heat treatment
KR20180006854A (en) * 2016-07-11 2018-01-19 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Carbon steel material before heat treatment and carbon steel material after heat treatment having excellent scale removability and method for preparing the same, method for removing scale, and film forming agent eatsy to remove scale
JP2018009202A (en) * 2016-07-11 2018-01-18 日本パーカライジング株式会社 Carbon steel before heat treatment having excellent scale removal property, carbon steel after heat treatment, manufacturing method of the same, scale removing method, and agent for easily forming descaling film
KR102222258B1 (en) 2016-07-11 2021-03-04 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Carbon steel material before heat treatment and carbon steel material after heat treatment having excellent scale removability and method for preparing the same, method for removing scale, and film forming agent easy to remove scale
CN107604135B (en) * 2016-07-11 2020-11-10 日本帕卡濑精株式会社 Carbon steel material before heat treatment having excellent scale removal property, carbon steel material after heat treatment, and method for producing same
US11518960B2 (en) 2016-08-24 2022-12-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Alkaline molybdenum cation and phosphonate-containing cleaning composition
CN115261838A (en) * 2017-10-31 2022-11-01 日本帕卡濑精株式会社 Pretreating agent and chemical conversion treating agent
JPWO2019131436A1 (en) * 2017-12-27 2020-12-10 日本パーカライジング株式会社 Surface treatment agent for metal materials, metal materials having a surface treatment film, and methods for manufacturing the same
WO2019131436A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 日本パーカライジング株式会社 Metallic material surface treatment agent, metallic material having surface treatment coating, and manufacturing method therefor
EP3733929A1 (en) * 2017-12-27 2020-11-04 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Metallic material surface treatment agent, metallic material having surface treatment coating, and manufacturing method therefor
EP3733929A4 (en) * 2017-12-27 2021-11-03 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Metallic material surface treatment agent, metallic material having surface treatment coating, and manufacturing method therefor
CN111511963A (en) * 2017-12-27 2020-08-07 日本帕卡濑精株式会社 Surface treatment agent for metal material, metal material having surface treatment film, and method for producing same
KR20200094776A (en) 2017-12-27 2020-08-07 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Surface treatment agent for metal materials, and metal material having surface treatment film and method for manufacturing same
US11603592B2 (en) 2017-12-27 2023-03-14 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Metallic material surface treatment agent, metallic material having surface treatment coating, and manufacturing method therefor
KR102525723B1 (en) * 2017-12-27 2023-04-26 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Surface treatment agent for metal materials, metal material having surface treatment film, and manufacturing method thereof
JP2020180237A (en) * 2019-04-26 2020-11-05 住友化学株式会社 Curable composition, cured product layer, optical laminate, and image display device
WO2020218060A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 住友化学株式会社 Curable composition, cured-composition layer, optical laminate, and image display device
WO2020218061A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 住友化学株式会社 Curable composition, cured product layer, optical laminate, and image display device
CN117106360A (en) * 2023-10-13 2023-11-24 韬禾(天津)技术开发有限公司 Waterproof, anti-corrosion and heat-insulating composite coating for high polymer metal and preparation method thereof
CN117106360B (en) * 2023-10-13 2024-02-20 韬禾(天津)技术开发有限公司 Waterproof, anti-corrosion and heat-insulating composite coating for high polymer metal and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009280889A (en) Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material
JP4719662B2 (en) Water-based surface treatment agent for environment-friendly precoat metal material, surface treatment metal material, and environment-friendly precoat metal material
JP5123051B2 (en) Metal surface treatment agent, surface treatment method of metal material, and surface treatment metal material
JP5183586B2 (en) Water-based paint surface treatment agent also used as a primer, surface-treated metal material, and pre-coated metal material
JP6315750B2 (en) Aqueous metal surface treatment agent
JP5383932B2 (en) Chromate-free precoated metal sheet having metallic appearance and water-based coating composition used for the production thereof
JP4972240B2 (en) Surface-treated steel sheet
US20100272991A1 (en) Chrome-free coating compositions for surface-treating steel sheet including carbon nanotube, methods for surface-treating steel sheet and surface-treated steel sheets using the same
WO2006126394A1 (en) Aqueous surface treating agent for precoated metal material, surface treatment method and method for producing precoated metal material
JP5055822B2 (en) Painted steel sheet with excellent coating adhesion
WO2010070730A1 (en) Surface treating agent for galvanized steel sheet
TWI668327B (en) Aqueous metal surface treatment agent and metal surface treatment method
JP2009287079A (en) Highly corrosion resistant surface-treated steel sheet
JPWO2015152187A1 (en) Metal surface treatment agent for galvanized steel, coating method and coated steel
JP2001089868A (en) Substrate treating agent for precoated metallic sheet, coated substrate treated metallic sheet coated with the same and precoated metallic sheet excellent in working adhesion of coating film using the same
JP4934677B2 (en) Surface treatment agent, metal material using the same, novel compound and production method thereof
JP2006321957A (en) Aqueous surface-treating agent for environmental response type pre-coated metal material and surface-treating method
JP6255160B2 (en) Chromate-free painted metal sheet and water-based paint composition
CN107849696B (en) Aqueous treatment agent, galvanized steel material or galvanized alloy steel material, and coated galvanized steel material or coated galvanized alloy steel material
JP5490657B2 (en) High corrosion resistance surface-treated steel sheet
JP5097311B2 (en) Surface-treated steel sheet and organic resin-coated steel sheet
JP5490656B2 (en) High corrosion resistance surface-treated steel sheet
JP6323424B2 (en) Surface-treated hot-dip galvanized steel sheet with excellent corrosion resistance
JP2017203192A (en) Coating plated sheet steel
JP2008208408A (en) Surface-treated steel sheet, and steel sheet coated with organic resin

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110802