JP2010156020A - Surface-treated steel plate - Google Patents

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Rie Kaneko
里江 金子
Nobue Fujibayashi
亘江 藤林
Takashi Nakano
多佳士 中野
Hideto Urushima
秀人 宇留嶋
Jun Akui
潤 阿久井
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JFE Steel Corp
Kansai Paint Co Ltd
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    • 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 surface-treated steel plate which does not contain hexavalent chromium in a surface treatment composition or a film, and has excellent corrosion resistance and paint adhesiveness. <P>SOLUTION: The surface treatment composition (H) containing titanium-containing aqueous solution (A), fluorine-containing compound (B), an anion-based urethane resin and/or anion-based epoxy resin (C), organic phosphoric compound (D), vanadate compound (E), zirconium carbonate compound (F), and silane coupling agent (G) having glycidyl group which are obtained by mixing titanium compound such as hydrolysable titanium compound with hydrogen peroxide water at the predetermined ratio is applied on a surface of a zinc-based or aluminum-based plated steel plate, and dried. A surface-treated film has the film deposition of 0.2-3.0 g/m<SP>2</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車、家電、建材用途に最適な表面処理鋼板に関するもので、特に、表面処理組成物やこれにより形成される表面処理皮膜中に6価クロムを含まない環境適応型の表面処理鋼板に関するものである。   The present invention relates to a surface-treated steel sheet that is most suitable for use in automobiles, home appliances, and building materials, and in particular, an environmentally-adapted surface-treated steel sheet that does not contain hexavalent chromium in the surface treatment composition and the surface treatment film formed thereby. It is about.

従来、自動車、建築、土木、家電等の分野では、めっき鋼板に白錆を抑制するための化成皮膜を被覆形成した表面処理鋼板が広く利用されている。この表面処理鋼板は塗装を施して使用されることも多いため、化成皮膜には耐食性とともに塗料密着性が要求される。
めっき鋼板に耐食性を付与する化成処理技術は数多く提案されている。従来は、クロム酸、重クロム酸またはその塩類を主要成分とした処理液によるクロメート処理が施されていた。しかし、クロメート処理は公害規制物質である6価クロムを使用しており、環境に対する配慮から、またクロメート処理液の廃液処理に多大な労力と費用とを要することから、クロムを含まないクロメートフリー技術が検討されている。例えば、特許文献1〜3には、チタン、ジルコニウム系のクロメートフリー処理金属板が提案されている。
特開2004−2950号公報 国際公開第2003/93533号パンフレット 特開2003−306777号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, in the fields of automobiles, architecture, civil engineering, home appliances, etc., surface-treated steel sheets in which a chemical conversion film for suppressing white rust is formed on a plated steel sheet are widely used. Since this surface-treated steel sheet is often used after being coated, the chemical conversion film is required to have paint adhesion as well as corrosion resistance.
Many chemical conversion treatment techniques for imparting corrosion resistance to plated steel sheets have been proposed. Conventionally, chromate treatment with a treatment liquid containing chromic acid, dichromic acid or a salt thereof as a main component has been performed. However, chromate treatment uses hexavalent chromium, which is a pollution-controlling substance, and because of the environmental considerations and the waste liquid treatment of chromate treatment liquid requires a great deal of labor and expense, chromate-free technology that does not contain chromium. Is being considered. For example, Patent Documents 1 to 3 propose titanium-zirconium-based chromate-free treated metal plates.
JP 2004-2950 A International Publication No. 2003/93533 Pamphlet JP 2003-306777 A

しかし、これら従来のクロメートフリー処理では、優れた耐食性と塗料密着性を兼ね備えた表面処理鋼板を得ることはできない。
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、表面処理組成物や皮膜中に6価クロムを含まず、優れた耐食性及び塗料密着性を有する表面処理鋼板を提供することにある。
However, these conventional chromate-free treatments cannot provide a surface-treated steel sheet having both excellent corrosion resistance and paint adhesion.
Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and to provide a surface-treated steel sheet which does not contain hexavalent chromium in the surface treatment composition or film and has excellent corrosion resistance and paint adhesion. is there.

本発明者らは、上記課題を解決することができる表面処理組成について検討を行い、その結果、以下のような知見を得た。
亜鉛系めっき鋼板やアルミニウム系めっき鋼板をベースとする表面処理鋼板に耐食性と塗料密着性を付与するためには、めっき皮膜表面に緻密な反応層を形成させる必要があると考えられるが、処理液の反応性が低いとめっき表面と表面処理皮膜との間に緻密な反応層が形成されず、十分な耐食性と塗料密着性を発現させることができない。そこで検討した結果、処理液(表面処理組成物)に弗素含有化合物を添加し、反応性を高めることが重要であるとの知見を得た。さらに検討を進めた結果、特定のチタン含有水性液に対して、弗素含有化合物とともに、有機リン酸化合物、バナジン酸化合物、炭酸ジルコニウム化合物を複合添加し、さらに特定の有機樹脂と特定のシランカップリング剤を複合添加することにより、クロメートフリーでありながらクロメート皮膜に匹敵する優れた耐食性が得られとともに、優れた塗料密着性、特に湿潤環境下での優れた上塗り塗料密着性が得られることを知見した。これは、上記のような成分組成の表面処理組成物を塗布して皮膜を形成することにより、めっき表面に緻密な反応層が形成され、且つ表面処理皮膜自体により高いバリア性が付与されるとともに、上塗り塗料/表面処理皮膜界面および表面処理皮膜/めっき界面での密着力が顕著に向上するためであると推定される。
The present inventors have studied a surface treatment composition that can solve the above-mentioned problems, and as a result, have obtained the following findings.
In order to impart corrosion resistance and paint adhesion to surface-treated steel sheets based on galvanized steel sheets and aluminum-based plated steel sheets, it is considered necessary to form a dense reaction layer on the plating film surface. When the reactivity is low, a dense reaction layer is not formed between the plating surface and the surface treatment film, and sufficient corrosion resistance and paint adhesion cannot be expressed. As a result, the inventors have found that it is important to add a fluorine-containing compound to the treatment liquid (surface treatment composition) to enhance the reactivity. As a result of further investigation, a specific titanium-containing aqueous liquid was combined with a fluorine-containing compound, an organic phosphate compound, a vanadic acid compound, and a zirconium carbonate compound, and a specific organic resin and a specific silane coupling were added. It is found that the addition of a complex agent provides excellent corrosion resistance comparable to that of chromate film while being chromate-free, as well as excellent paint adhesion, especially in a wet environment. did. This is because, by applying a surface treatment composition having the above component composition to form a film, a dense reaction layer is formed on the plating surface, and a high barrier property is imparted to the surface treatment film itself. It is presumed that this is because the adhesion at the top coating / surface treatment film interface and the surface treatment film / plating interface is significantly improved.

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
[1]亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム系めっき鋼板の表面に、加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物を過酸化水素水と混合して得られるチタン含有水性液(A)を固形分の割合で1〜60質量%、弗素含有化合物(B)を固形分の割合で1〜40質量%、アニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)を固形分の割合で30〜90質量%、有機リン酸化合物(D)を固形分の割合で1〜60質量%、バナジン酸化合物(E)を固形分の割合で0.1〜30質量%、炭酸ジルコニウム化合物(F)を固形分の割合で0.1〜20質量%、グリシジル基を有するシランカップリング剤(G)を固形分の割合で1〜50質量%含有する表面処理組成物(H)を塗布し、乾燥させることにより形成された皮膜付着量が0.2〜3.0g/mの表面処理皮膜を有することを特徴とする表面処理鋼板。
The present invention has been made on the basis of such knowledge and has the following gist.
[1] At least one selected from a hydrolyzable titanium compound, a hydrolyzable titanium compound low-condensate, titanium hydroxide, and a titanium hydroxide low-condensate on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet The titanium-containing aqueous liquid (A) obtained by mixing a seed titanium compound with hydrogen peroxide is 1 to 60% by mass in terms of the solid content, and the fluorine-containing compound (B) is 1 to 40% in terms of the solid content. %, An anionic urethane resin or / and an anionic epoxy resin (C) in a proportion of 30 to 90% by mass, an organic phosphoric acid compound (D) in a proportion of a solid content of 1 to 60% by mass, a vanadic acid compound Solid (E) is 0.1 to 30% by mass in terms of solid content, zirconium carbonate compound (F) is 0.1 to 20% by mass in terms of solid content, and silane coupling agent (G) having a glycidyl group is solid. In minutes The surface treatment composition (H) containing 1 to 50% by mass is coated and dried to have a surface treatment film having a film adhesion amount of 0.2 to 3.0 g / m 2. Surface treated steel sheet.

[2]上記[1]の表面処理鋼板において、弗素含有化合物(B)が、ジルコン弗化アンモニウム、ジルコン弗化水素酸の中から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする表面処理鋼板。
[3]上記[1]又は[2]の表面処理鋼板において、表面処理組成物(H)が、さらにニッケル化合物(I)を固形分の割合で0.05〜1質量%含有することを特徴とする表面処理鋼板。
[2] The surface-treated steel sheet according to [1], wherein the fluorine-containing compound (B) is at least one selected from zircon ammonium fluoride and zircon hydrofluoric acid.
[3] In the surface-treated steel sheet according to [1] or [2], the surface treatment composition (H) further contains 0.05 to 1% by mass of the nickel compound (I) in a solid content ratio. A surface-treated steel sheet.

本発明の表面処理鋼板は、特定のチタン含有水性液と、弗素含有化合物と、特定の有機樹脂と、有機リン酸化合物と、バナジン酸化合物と、炭酸ジルコニウム化合物と、特定のシランカップリング剤とを所定の割合で配合した表面処理組成物による処理皮膜を有することにより、めっき表面に緻密な反応層が形成されるとともに、表面処理皮膜自体により高いバリア性が付与されるため、クロメートフリーでありながらクロメート皮膜に匹敵する優れた耐食性が得られ、しかも高い塗料密着性が得られる。また、表面処理組成物がニッケル化合物を含有する場合には、優れた耐黒変性が得られる。   The surface-treated steel sheet of the present invention comprises a specific titanium-containing aqueous liquid, a fluorine-containing compound, a specific organic resin, an organic phosphoric acid compound, a vanadate compound, a zirconium carbonate compound, and a specific silane coupling agent. By having a treatment film with a surface treatment composition formulated with a predetermined ratio, a dense reaction layer is formed on the plating surface and a high barrier property is imparted to the surface treatment film itself, so it is chromate-free. However, excellent corrosion resistance comparable to the chromate film is obtained, and high paint adhesion is obtained. Moreover, when the surface treatment composition contains a nickel compound, excellent blackening resistance can be obtained.

以下、本発明の詳細とその限定理由を説明する。
本発明の表面処理鋼板のベースとなる亜鉛系めっき鋼板としては、例えば、亜鉛めっき鋼板、Zn−Ni合金めっき鋼板、Zn−Fe合金めっき鋼板(電気めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板)、Zn−Cr合金めっき鋼板、Zn−Mn合金めっき鋼板、Zn−Co合金めっき鋼板、Zn−Co−Cr合金めっき鋼板、Zn−Cr−Ni合金めっき鋼板、Zn−Cr−Fe合金めっき鋼板、Zn−Al合金めっき鋼板(例えば、Zn−5%Al合金めっき鋼板、Zn−55%Al合金めっき鋼板)、Zn−Mg合金めっき鋼板、Zn−Al−Mg合金めっき鋼板(例えば、Zn−6%Al−3%Mg合金めっき鋼板、Zn−11%Al−3%Mg合金めっき鋼板)、さらには、これらのめっき鋼板のめっき皮膜中に金属酸化物、ポリマーなどを分散した亜鉛系複合めっき鋼板(例えば、Zn−SiO2分散めっき鋼板)などを用いることができる。
The details of the present invention and the reasons for limitation will be described below.
Examples of the galvanized steel sheet used as the base of the surface-treated steel sheet of the present invention include a galvanized steel sheet, a Zn—Ni alloy plated steel sheet, a Zn—Fe alloy plated steel sheet (electroplated steel sheet, galvannealed steel sheet), Zn -Cr alloy plated steel sheet, Zn-Mn alloy plated steel sheet, Zn-Co alloy plated steel sheet, Zn-Co-Cr alloy plated steel sheet, Zn-Cr-Ni alloy plated steel sheet, Zn-Cr-Fe alloy plated steel sheet, Zn-Al Alloy-plated steel sheet (for example, Zn-5% Al alloy-plated steel sheet, Zn-55% Al alloy-plated steel sheet), Zn-Mg alloy-plated steel sheet, Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet (for example, Zn-6% Al-3) % Mg alloy-plated steel sheet, Zn-11% Al-3% Mg alloy-plated steel sheet), and metal oxides and polymers in the plating film of these plated steel sheets Etc. can be used as dispersed zinc composite-plated steel sheet (for example, Zn-SiO 2 dispersion plating steel plate).

また、上記のようなめっきのうち、同種又は異種のものを2層以上めっきした複層めっき鋼板を用いることもできる。
また、本発明の表面処理鋼板のベースとなるアルミニウム系めっき鋼板としては、アルミニウムめっき鋼板、Al−Si合金めっき鋼板などを用いることができる。
また、めっき鋼板としては、鋼板面に予めNiなどの薄目付のめっきを施し、その上に上記のような各種めっきを施したものであってもよい。
めっき方法としては、電解法(水溶液中での電解または非水溶媒中での電解)、溶融法、気相法等、実施可能ないずれの方法を採用してもよい。
さらに、めっきの黒変を防止する目的で、めっき皮膜中にNi、Co、Feの1種以上の微量元素を1〜2000ppm程度析出させたり、或いはめっき皮膜表面にNi、Co、Feの1種以上を含むアルカリ性水溶液又は酸性水溶液による表面調整処理を施し、これら元素を析出させるようにしてもよい。
Moreover, the multilayer plating steel plate which plated two or more layers of the same kind or different kind among the above plating can also be used.
Moreover, as an aluminum system plated steel plate used as the base of the surface treatment steel plate of this invention, an aluminum plating steel plate, an Al-Si alloy plating steel plate, etc. can be used.
Moreover, as a plated steel plate, the steel plate surface may be plated in advance with thinning such as Ni, and the above-described various plating may be performed thereon.
As a plating method, any feasible method such as an electrolytic method (electrolysis in an aqueous solution or electrolysis in a non-aqueous solvent), a melting method, a gas phase method, or the like may be adopted.
Furthermore, in order to prevent blackening of the plating, about 1 to 2000 ppm of one or more trace elements of Ni, Co, and Fe are deposited in the plating film, or one of Ni, Co, and Fe is deposited on the surface of the plating film. You may make it surface-treat with the alkaline aqueous solution or acidic aqueous solution containing the above, and precipitate these elements.

次に、前記亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム系めっき鋼板の表面に形成される表面処理皮膜及びこの皮膜形成用の表面処理組成物について説明する。
本発明の表面処理鋼板において、亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム系めっき鋼板の表面に形成される表面処理皮膜は、特定のチタン含有水性液(A)と、弗素含有化合物(B)と、アニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)と、有機リン酸化合物(D)と、バナジン酸化合物(E)と、炭酸ジルコニウム化合物(F)と、グリシジル基を有するシランカップリング剤(G)を所定の割合で含有し、必要に応じてさらにニッケル化合物(I)などを含有する表面処理組成物(H)を塗布し、乾燥させることにより形成されるものである。この表面処理皮膜は6価クロム(但し、不可避不純物としてのクロムを除く)を含有しない。
Next, the surface treatment film formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet and the surface treatment composition for forming this film will be described.
In the surface-treated steel sheet of the present invention, the surface-treated film formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet includes a specific titanium-containing aqueous liquid (A), a fluorine-containing compound (B), and an anionic urethane. Resin or / and anionic epoxy resin (C), organophosphate compound (D), vanadic acid compound (E), zirconium carbonate compound (F), and silane coupling agent (G) having a glycidyl group It is formed by applying a surface treatment composition (H) containing a predetermined ratio and further containing a nickel compound (I) or the like, if necessary, and drying it. This surface treatment film does not contain hexavalent chromium (however, excluding chromium as an inevitable impurity).

このような表面処理皮膜を形成することによって優れた耐食性と塗料密着性が得られる理由は、さきに述べたように、めっき表面に緻密な反応層が形成され、且つ表面処理皮膜自体により高いバリア性が付与されるとともに、上塗り塗料/表面処理皮膜界面及び表面処理皮膜/めっき界面での密着力が顕著に向上するためであると推定される。特に、塗料密着性については、特定の金属塩を複合添加したチタン含有水性液に、さらに特定の有機樹脂とシランカップリング剤を特定の割合で複合添加することで、上塗り塗料/表面処理皮膜界面での有機樹脂の官能基による密着力の強化作用と、表面処理皮膜/めっき界面でのシランカップリング剤のシラノール基による密着力の強化作用が複合的に得られる結果、その性能が顕著に高まるものと考えられる。   The reason why excellent corrosion resistance and paint adhesion can be obtained by forming such a surface-treated film is that, as described above, a dense reaction layer is formed on the plating surface, and the surface-treated film itself has a higher barrier. It is estimated that this is because the adhesiveness at the top coating / surface treatment film interface and the surface treatment film / plating interface is remarkably improved. In particular, for paint adhesion, a specific organic resin and a silane coupling agent are added in a specific ratio to a titanium-containing aqueous liquid combined with a specific metal salt, so that the top coating / surface treatment film interface is added. As a result, the adhesion strengthening effect by the functional group of the organic resin and the adhesion strengthening effect by the silanol group of the silane coupling agent at the surface treatment film / plating interface can be obtained in combination. It is considered a thing.

前記チタン含有水性液(A)は、加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物と過酸化水素水とを混合して得られるチタンを含む水性液である。
前記加水分解性チタン化合物は、チタンに直接結合する加水分解性基を有するチタン化合物であって、水、水蒸気などの水分と反応することにより水酸化チタンを生成するものである。また、加水分解性チタン化合物は、チタンに結合する基の全てが加水分解性基であるものでもよいし、チタンに結合する基の一部が加水分解性基であるものでもよい。
前記加水分解性基としては、上記したように水分と反応することにより水酸化チタンを生成させるものであれば特に制限はないが、例えば、低級アルコキシル基やチタンと塩を形成する基(例えば、塩素などのハロゲン原子、水素原子、硫酸イオンなど)などが挙げられる。
The titanium-containing aqueous liquid (A) contains at least one titanium compound selected from hydrolyzable titanium compounds, hydrolyzable titanium compound low condensates, titanium hydroxide and titanium hydroxide low condensates. It is an aqueous liquid containing titanium obtained by mixing with hydrogen oxide water.
The hydrolyzable titanium compound is a titanium compound having a hydrolyzable group directly bonded to titanium, and generates titanium hydroxide by reacting with water such as water or water vapor. The hydrolyzable titanium compound may be one in which all of the groups bonded to titanium are hydrolyzable groups, or a part of the groups bonded to titanium may be hydrolyzable groups.
The hydrolyzable group is not particularly limited as long as it generates titanium hydroxide by reacting with moisture as described above. For example, a lower alkoxyl group or a group that forms a salt with titanium (for example, Halogen atoms such as chlorine, hydrogen atoms, sulfate ions, etc.).

加水分解性基として低級アルコキシル基を含有する加水分解性チタン化合物としては、特に、一般式Ti(OR)(式中、Rは同一若しくは異なる炭素数1〜5のアルキル基を示す)で示されるテトラアルコキシチタンが好ましい。炭素数1〜5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
加水分解性基として、チタンと塩を形成する基を有する加水分解性チタン化合物としては、塩化チタン、硫酸チタンなどが代表的なものとして挙げられる。
The hydrolyzable titanium compound containing a lower alkoxyl group as the hydrolyzable group is particularly represented by the general formula Ti (OR) 4 (wherein R represents the same or different alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms). Tetraalkoxy titanium is preferred. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Can be mentioned.
Typical examples of the hydrolyzable titanium compound having a group capable of forming a salt with titanium as a hydrolyzable group include titanium chloride and titanium sulfate.

また、加水分解性チタン化合物の低縮合物は、上記した加水分解性チタン化合物どうしの低縮合物である。この低縮合物は、チタンに結合する基の全てが加水分解性基であるものでもよいし、チタンに結合する基の一部が加水分解性であるものでもよい。
加水分解性基がチタンと塩を形成する基である加水分解性チタン化合物(例えば、塩化チタン、硫酸チタンなど)については、その加水分解性チタン化合物の水溶液とアンモニアや苛性ソーダなどのアルカリ溶液との反応により得られるオルトチタン酸(水酸化チタンゲル)も低縮合物として使用できる。
Moreover, the low condensate of a hydrolysable titanium compound is a low condensate of the above-mentioned hydrolysable titanium compounds. The low condensate may be one in which all of the groups bonded to titanium are hydrolyzable groups, or a part of the groups bonded to titanium may be hydrolyzable.
For hydrolyzable titanium compounds whose hydrolyzable group forms a salt with titanium (for example, titanium chloride, titanium sulfate, etc.), an aqueous solution of the hydrolyzable titanium compound and an alkaline solution such as ammonia or caustic soda are used. Orthotitanic acid (titanium hydroxide gel) obtained by the reaction can also be used as a low condensate.

加水分解性チタン化合物の低縮合物及び水酸化チタンの低縮合物としては、縮合度が2〜30の化合物が使用可能であり、特に縮合度が2〜10の化合物を使用することが好ましい。縮合度が30を超えると、過酸化水素と混合した際に白色沈殿を生じ、安定なチタン含有水性液が得られない。すなわち、縮合度が30以下であれば、過酸化水素と混合して安定なチタン含有水性液が得られる。
以上挙げた加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物は、1種又は2種以上を使用できるが、そのなかでも、上述した一般式で示される加水分解性チタン化合物であるテトラアルコキシチタンが特に好ましい。この理由は、テトラアルコキシチタンは、加水分解した時に生成されるアルコールが表面処理組成物を乾燥させる過程で揮発するため、耐食性などの皮膜性能に影響を与えることがなく、特に優れた皮膜性能が得られるからである。
As the low condensate of the hydrolyzable titanium compound and the low condensate of titanium hydroxide, a compound having a condensation degree of 2 to 30 can be used, and a compound having a condensation degree of 2 to 10 is particularly preferable. When the condensation degree exceeds 30, a white precipitate is formed when mixed with hydrogen peroxide, and a stable titanium-containing aqueous liquid cannot be obtained. That is, if the degree of condensation is 30 or less, a stable titanium-containing aqueous liquid can be obtained by mixing with hydrogen peroxide.
The hydrolyzable titanium compounds, low condensates of hydrolysable titanium compounds, titanium hydroxide, and low condensates of titanium hydroxide can be used alone or in combination of two or more thereof. Tetraalkoxy titanium, which is a hydrolyzable titanium compound represented by the formula, is particularly preferred. The reason for this is that tetraalkoxytitanium does not affect the film performance such as corrosion resistance because the alcohol produced when hydrolyzed volatilizes in the process of drying the surface treatment composition, and has particularly excellent film performance. It is because it is obtained.

チタン含有水性液(A)としては、上記したチタン化合物と過酸化水素水を混合することにより得られるチタンを含む水性液であれば、従来公知のものを特に制限なしに使用することができる。具体的には、下記のものを挙げることができる。
(i)含水酸化チタンのゲル又はゾルに過酸化水素水を添加して得られるチタニルイオン過酸化水素錯体又はチタン酸(ペルオキソチタン水和物)水溶液(特開昭63−35419号公報、特開平1−224220号公報参照)。
As the titanium-containing aqueous liquid (A), any conventionally known liquid can be used without particular limitation as long as it is an aqueous liquid containing titanium obtained by mixing the above-described titanium compound and hydrogen peroxide solution. Specifically, the following can be mentioned.
(I) A titanyl ion hydrogen peroxide complex or an aqueous solution of titanic acid (peroxotitanium hydrate) obtained by adding hydrogen peroxide to a hydrous titanium oxide gel or sol (JP-A 63-35419, JP-A 1-2224220 gazette).

(ii)塩化チタンや硫酸チタンの水溶液と塩基性溶液から製造した水酸化チタンゲルに過酸化水素水を作用させ、合成することで得られるチタニア膜形成用液体(特開平9−71418号公報、特開平10−67516号公報参照)。
このチタニア膜形成用液体を得る場合、チタンと塩を形成する基を有する塩化チタンや硫酸チタンの水溶液とアンモニアや苛性ソーダなどのアルカリ溶液とを反応させることによりオルトチタン酸と呼ばれる水酸化チタンゲルを沈殿させる。次いで、水を用いたデカンテーションによって水酸化チタンゲルを分離し、良く水洗し、さらに過酸化水素水を加え、余分な過酸化水素を分解除去することにより、黄色透明粘性液体を得ることができる。
(Ii) A liquid for forming a titania film obtained by synthesizing a titanium hydroxide gel produced from an aqueous solution of titanium chloride or titanium sulfate and a basic solution with a hydrogen peroxide solution (Japanese Patent Laid-Open No. 9-71418, (See Kaihei 10-67516).
When obtaining this titania film-forming liquid, titanium hydroxide gel called orthotitanic acid is precipitated by reacting an aqueous solution of titanium chloride or titanium sulfate having a salt-forming group with titanium and an alkaline solution such as ammonia or caustic soda. Let Next, the titanium hydroxide gel is separated by decantation with water, washed thoroughly with water, further added with hydrogen peroxide water, and excess hydrogen peroxide is decomposed and removed, whereby a yellow transparent viscous liquid can be obtained.

沈殿した上記オルトチタン酸は、OHどうしの重合や水素結合によって高分子化したゲル状態にあり、そのままではチタンを含む水性液としては使用できない。このゲルに過酸化水素水を添加するとOHの一部が過酸化状態になり、ペルオキソチタン酸イオンとして溶解或いは高分子鎖が低分子に分断された一種のゾル状態になり、余分な過酸化水素は水と酸素になって分解し、無機膜形成用のチタンを含む水性液として使用できるようになる。
このゾルはチタン原子以外に酸素原子と水素原子しか含まないので、乾燥や焼成によって酸化チタンに変化する場合、水と酸素しか発生しないため、ゾルゲル法や硫酸塩などの熱分解に必要な炭素成分やハロゲン成分の除去が必要でなく、低温でも比較的密度の高い酸化チタン膜を形成することができる。
The precipitated orthotitanic acid is in a gel state polymerized by polymerization of OH or hydrogen bonds, and cannot be used as an aqueous liquid containing titanium as it is. When hydrogen peroxide solution is added to this gel, a part of OH is in a peroxidized state, dissolved as a peroxotitanate ion or in a kind of sol state in which the polymer chain is divided into low molecules, and excess hydrogen peroxide Is decomposed into water and oxygen, and can be used as an aqueous liquid containing titanium for forming an inorganic film.
Since this sol contains only oxygen and hydrogen atoms in addition to titanium atoms, when it is changed to titanium oxide by drying or firing, only water and oxygen are generated, so carbon components necessary for thermal decomposition such as sol-gel method and sulfate Further, it is not necessary to remove the halogen component, and a titanium oxide film having a relatively high density can be formed even at a low temperature.

(iii)塩化チタンや硫酸チタンの無機チタン化合物水溶液に過酸化水素を加えてぺルオキソチタン水和物を生成させた後に、塩基性物質を添加して得られた溶液を放置又は加熱することによってペルオキソチタン水和物重合体の沈殿物を生成させ、次いで、少なくともチタン含有原料溶液に由来する水以外の溶解成分を除去した後に過酸化水素を作用させて得られるチタン酸化物形成用溶液(特開2000−247638号公報、特開2000−247639号公報参照)。 (Iii) Hydrogen peroxide is added to an aqueous solution of an inorganic titanium compound such as titanium chloride or titanium sulfate to form peroxotitanium hydrate, and then the solution obtained by adding a basic substance is allowed to stand or be heated. A titanium oxide forming solution obtained by forming a precipitate of a titanium hydrate polymer, and then removing hydrogen and other dissolved components derived from at least a titanium-containing raw material solution (Japanese Patent Application Laid-Open 2000-247638, JP-A-2000-247639).

チタン化合物として加水分解性チタン化合物及び/又はその低縮合物(以下、説明の便宜上「加水分解性チタン化合物a」という)を用いるチタン含有水性液(A)は、加水分解性チタン化合物aを過酸化水素水と反応温度1〜70℃で10分間〜20時間程度反応させることにより得ることができる。
この加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)は、加水分解性チタン化合物aと過酸化水素水とを反応させることにより、加水分解性チタン化合物aが水で加水分解されて水酸基含有チタン化合物を生成し、次いで、この水酸基含有チタン化合物に過酸化水素が配位するものと考えられ、この加水分解反応及び過酸化水素による配位が同時近くに起こることにより得られたものであり、室温域での安定性が極めて高く、長期の保存に耐えるキレート液を生成する。従来の製法で用いられる水酸化チタンゲルは、Ti−O−Ti結合により部分的に三次元化しており、このゲルと過酸化水素水を反応させたチタン含有水性液(A)とは組成及び安定性が本質的に異なる。
The titanium-containing aqueous liquid (A) using a hydrolyzable titanium compound and / or a low condensate thereof as a titanium compound (hereinafter referred to as “hydrolyzable titanium compound a” for convenience of explanation) contains hydrolyzable titanium compound a. It can be obtained by reacting with hydrogen oxide water at a reaction temperature of 1 to 70 ° C. for about 10 minutes to 20 hours.
In the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a, the hydrolyzable titanium compound a is hydrolyzed with water by reacting the hydrolyzable titanium compound a with hydrogen peroxide. A product obtained by producing a hydroxyl group-containing titanium compound and then coordinating hydrogen peroxide to this hydroxyl group-containing titanium compound, and this hydrolysis reaction and coordination by hydrogen peroxide occur simultaneously. It produces a chelate solution that is extremely stable at room temperature and can withstand long-term storage. The titanium hydroxide gel used in the conventional manufacturing method is partially three-dimensionalized by Ti—O—Ti bonds, and the titanium-containing aqueous liquid (A) obtained by reacting this gel with hydrogen peroxide is composition and stable. Sex is essentially different.

また、加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)を80℃以上で加熱処理又はオートクレーブ処理すると、結晶化した酸化チタンの超微粒子を含む酸化チタン分散液が得られる。前記加熱処理又はオートクレーブ処理が80℃未満では、酸化チタンの結晶化が十分に進まない。すなわち、前記加熱処理又はオートクレーブ処理を80℃以上で行えば、酸化チタンの結晶化が十分に進行させることができる。このようにして製造された酸化チタン分散液は、酸化チタン超微粒子の平均粒子径が10nm以下、好ましくは1〜6nm程度であることが望ましい。酸化チタン超微粒子の平均粒子径が10nmより大きくなると造膜性が低下する(塗布後乾燥して皮膜とした場合、膜厚1μm以上でワレを生じる)ので好ましくない。すなわち、酸化チタン超微粒子の平均粒子径を10nm以下とすると造膜性が優れる(塗布後乾燥して皮膜とした場合、膜厚1μm以上でワレを生じることがない)ので好ましい。また、酸化チタン超微粒子の平均粒子径が1nm以上であれば、表面処理組成物を粘度が高くならない状態に維持できるので好ましい。この酸化チタン分散液の外観は半透明状のものである。このような酸化チタン分散液も、チタン含有水性液(A)として使用することができる。   Further, when the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a is heated or autoclaved at 80 ° C. or higher, a titanium oxide dispersion containing ultrafine particles of crystallized titanium oxide is obtained. When the heat treatment or autoclave treatment is less than 80 ° C., crystallization of titanium oxide does not proceed sufficiently. That is, if the heat treatment or autoclave treatment is performed at 80 ° C. or higher, crystallization of titanium oxide can be sufficiently advanced. The titanium oxide dispersion produced in this manner desirably has an average particle diameter of ultrafine titanium oxide particles of 10 nm or less, preferably about 1 to 6 nm. When the average particle diameter of the titanium oxide ultrafine particles is larger than 10 nm, the film forming property is deteriorated (when the film is dried after coating to form a film, cracking occurs at a film thickness of 1 μm or more), which is not preferable. That is, when the average particle diameter of the titanium oxide ultrafine particles is 10 nm or less, the film-forming property is excellent (when the film is dried after coating to form a film, cracking does not occur when the film thickness is 1 μm or more). Moreover, if the average particle diameter of the titanium oxide ultrafine particles is 1 nm or more, it is preferable because the surface treatment composition can be maintained in a state where the viscosity does not increase. The appearance of this titanium oxide dispersion is translucent. Such a titanium oxide dispersion can also be used as the titanium-containing aqueous liquid (A).

加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)を含む表面処理組成物(H)を、めっき鋼板表面に塗布・乾燥(例えば、低温で加熱乾燥)することにより、それ自体で付着性に優れた緻密な酸化チタン含有皮膜(表面処理皮膜)を形成することができる。
表面処理組成物(H)を塗布した後の鋼板の加熱温度としては、例えば200℃以下、特に150℃以下が好ましく、このような温度で加熱乾燥することにより、水酸基を若干含む非晶質(アモルファス)の酸化チタン含有皮膜が形成できる。
また、上記したような80℃以上の加熱処理又はオートクレーブ処理を経て得られた酸化チタン分散液をチタン含有水性液(A)として用いた場合、表面処理組成物(H)を塗布するだけで結晶性の酸化チタン含有皮膜が形成できるため、加熱処理できない材料のコーティング材として有用である。
The surface treatment composition (H) containing the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a is applied to the surface of the plated steel plate and dried (for example, heat-dried at a low temperature), thereby adhering to itself. A dense titanium oxide-containing film (surface treatment film) having excellent properties can be formed.
The heating temperature of the steel sheet after the application of the surface treatment composition (H) is, for example, preferably 200 ° C. or lower, particularly preferably 150 ° C. or lower. Amorphous) titanium oxide-containing film can be formed.
In addition, when the titanium oxide dispersion obtained through the heat treatment or autoclave treatment as described above at 80 ° C. or more is used as the titanium-containing aqueous liquid (A), the crystal can be obtained by simply applying the surface treatment composition (H). It is useful as a coating material for materials that cannot be heat-treated.

また、チタン含有水性液(A)としては、酸化チタンゾルの存在下で、加水分解性チタン化合物aと過酸化水素水とを反応させて得られるチタン含有水性液(A1)を使用することもできる。
前記酸化チタンゾルは、無定型チタニア微粒子又は/及びアナターゼ型チタニア微粒子が水(必要に応じて、例えばアルコール系、アルコールエーテル系などの水性有機溶剤を添加してもよい)に分散したゾルである。この酸化チタンゾルとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、(i)硫酸チタンや硫酸チタニルなどの含チタン溶液を加水分解して得られる酸化チタン凝集物、(ii)チタンアルコキシドなどの有機チタン化合物を加水分解して得られる酸化チタン凝集物、(iii)四塩化チタンなどのハロゲン化チタン溶液を加水分解又は中和して得られる酸化チタン凝集物、などの酸化チタン凝集物を水に分散した無定型チタニアゾル、或いは前記酸化チタン凝集物を焼成してアナターゼ型チタン微粒子とし、このものを水に分散したゾルを使用することができる。
In addition, as the titanium-containing aqueous liquid (A), a titanium-containing aqueous liquid (A1) obtained by reacting the hydrolyzable titanium compound a with hydrogen peroxide in the presence of a titanium oxide sol can also be used. .
The titanium oxide sol is a sol in which amorphous titania fine particles and / or anatase type titania fine particles are dispersed in water (for example, an aqueous organic solvent such as alcohol or alcohol ether may be added if necessary). As this titanium oxide sol, conventionally known ones can be used. For example, (i) a titanium oxide aggregate obtained by hydrolyzing a titanium-containing solution such as titanium sulfate or titanyl sulfate, (ii) titanium alkoxide, etc. Titanium oxide aggregates obtained by hydrolyzing organic titanium compounds of the above, (iii) Titanium oxide aggregates obtained by hydrolyzing or neutralizing titanium halide solutions such as titanium tetrachloride, etc. An amorphous titania sol dispersed in water, or a sol obtained by calcining the titanium oxide aggregate to form anatase-type titanium fine particles and dispersing this in water can be used.

前記無定形チタニアの焼成では、少なくともアナターゼの結晶化温度以上の温度、例えば、400℃〜500℃以上の温度で焼成すれば、無定形チタニアをアナターゼ型チタニアに変換させることができる。この酸化チタンの水性ゾルとしては、例えば、TKS−201(商品名,テイカ社製,アナターゼ型結晶形,平均粒子径6nm)、TA−15(商品名,日産化学社製,アナターゼ型結晶形)、STS−11(商品名,石原産業社製,アナターゼ型結晶形)などが挙げられる。   In the firing of the amorphous titania, the amorphous titania can be converted into anatase titania by firing at a temperature of at least the crystallization temperature of anatase, for example, a temperature of 400 ° C. to 500 ° C. or more. Examples of the aqueous sol of titanium oxide include, for example, TKS-201 (trade name, manufactured by Teika, anatase crystal form, average particle diameter 6 nm), TA-15 (trade name, manufactured by Nissan Chemical Co., anatase crystal form). , STS-11 (trade name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., anatase crystal form) and the like.

チタン含有水性液(A1)において、上記酸化チタンゾルxとチタン過酸化水素反応物y(加水分解性チタン化合物aと過酸化水素水との反応生成物)との質量比率x/yは、1/99〜99/1、好ましくは約10/90〜90/10の範囲が適当である。質量比率x/yが1/99未満では、安定性、光反応性などの点において酸化チタンゾルを添加した効果が十分に得られず、一方、99/1を超えると造膜性が劣るので好ましくない。すなわち、質量比率x/yが1/99以上であれば、安定性、光反応性などの点において酸化チタンゾルを添加した効果が十分に得られ、一方、99/1以下であれば、優れた造膜性が得られるので好ましい。   In the titanium-containing aqueous liquid (A1), the mass ratio x / y between the titanium oxide sol x and the titanium hydrogen peroxide reactant y (reaction product of the hydrolyzable titanium compound a and hydrogen peroxide solution) is 1 / A range of 99 to 99/1, preferably about 10/90 to 90/10 is suitable. If the mass ratio x / y is less than 1/99, the effect of adding the titanium oxide sol cannot be sufficiently obtained in terms of stability, photoreactivity, etc. On the other hand, if it exceeds 99/1, the film forming property is inferior. Absent. That is, if the mass ratio x / y is 1/99 or more, the effect of adding the titanium oxide sol can be sufficiently obtained in terms of stability, photoreactivity, and the like, and if it is 99/1 or less, it is excellent. Since film forming property is obtained, it is preferable.

チタン含有水性液(A1)は、酸化チタンゾルの存在下で加水分解性チタン化合物aを過酸化水素水と反応温度1〜70℃で10分間〜20時間程度反応させることにより得ることができる。
チタン含有水性液(A1)の生成形態やその特性は、さきに述べた加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)と同様であるが、特に、酸化チタンゾルを使用することにより、合成時に一部縮合反応が起きて増粘するのが抑えられる。その理由は、縮合反応物が酸化チタンゾルの表面に吸着され、溶液状態での高分子化が抑えられるためであると考えられる。
The titanium-containing aqueous liquid (A1) can be obtained by reacting the hydrolyzable titanium compound a with hydrogen peroxide at a reaction temperature of 1 to 70 ° C. for about 10 minutes to 20 hours in the presence of a titanium oxide sol.
The production form and characteristics of the titanium-containing aqueous liquid (A1) are the same as those of the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a described above, but in particular, by using a titanium oxide sol. , It is possible to suppress a partial condensation reaction during the synthesis to increase the viscosity. The reason is considered to be that the condensation reaction product is adsorbed on the surface of the titanium oxide sol, and polymerization in a solution state is suppressed.

また、チタン含有水性液(A1)を80℃以上で加熱処理又はオートクレーブ処理すると、結晶化した酸化チタンの超微粒子を含む酸化チタン分散液が得られる。この酸化チタン分散液を得るための温度条件、結晶化した酸化チタン超微粒子の粒子径、分散液の外観なども、さきに述べた加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)と同様である。このような酸化チタン分散液も、チタン含有水性液(A1)として使用することができる。   In addition, when the titanium-containing aqueous liquid (A1) is heated or autoclaved at 80 ° C. or higher, a titanium oxide dispersion containing ultrafine particles of crystallized titanium oxide is obtained. The titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a described above also describes the temperature conditions for obtaining this titanium oxide dispersion, the particle diameter of the crystallized titanium oxide ultrafine particles, the appearance of the dispersion, etc. It is the same. Such a titanium oxide dispersion can also be used as the titanium-containing aqueous liquid (A1).

さきに述べた加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)と同様、チタン含有水性液(A1)を含む表面処理組成物(H)を、めっき鋼板表面に塗布・乾燥(例えば、低温で加熱乾燥)することにより、それ自体で付着性に優れた緻密な酸化チタン含有皮膜(表面処理皮膜)を形成することができる。
表面処理組成物(H)を塗布した後の鋼板の加熱温度としては、例えば200℃以下、特に150℃以下が好ましく、このような温度で加熱乾燥することにより、水酸基を若干含むアナターゼ型の酸化チタン含有皮膜が形成できる。
以上述べたように、チタン含有水性液(A)の中でも、加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)やチタン含有水性液(A1)は、貯蔵安定性、耐食性などに優れた性能を有するので、本発明ではこれらを使用することが特に好ましい。
Similar to the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a described above, the surface treatment composition (H) containing the titanium-containing aqueous liquid (A1) is applied to the surface of the plated steel sheet and dried (for example, By heating and drying at a low temperature, it is possible to form a dense titanium oxide-containing film (surface-treated film) having excellent adhesion by itself.
The heating temperature of the steel sheet after applying the surface treatment composition (H) is, for example, preferably 200 ° C. or less, particularly preferably 150 ° C. or less. By heating and drying at such a temperature, anatase type oxidation slightly containing hydroxyl groups A titanium-containing film can be formed.
As described above, of the titanium-containing aqueous liquid (A), the titanium-containing aqueous liquid (A) and the titanium-containing aqueous liquid (A1) using the hydrolyzable titanium compound a are excellent in storage stability, corrosion resistance, and the like. It is particularly preferable to use these in the present invention.

加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物に対する過酸化水素水の配合割合は、チタン化合物10質量部に対して過酸化水素換算で0.1〜100質量部、望ましく1〜20質量部とすることが好ましい。過酸化水素水の配合割合が過酸化水素換算で0.1質量部未満では、キレート形成が十分でないため白濁沈殿が生じてしまう。一方、100質量部を超えると未反応の過酸化水素が残存し易く、貯蔵中に危険な活性酸素を放出するので好ましくない。すなわち、過酸化水素水の配合割合が過酸化水素換算で0.1質量部以上であれば、キレート形成が十分であるため白濁沈殿が生じることがなく、一方、100質量部以下であれば、未反応の過酸化水素が残存することがなく、貯蔵中に活性酸素を放出することがないので好ましい。   The compounding ratio of hydrogen peroxide water to at least one titanium compound selected from hydrolyzable titanium compounds, hydrolyzable titanium compound low condensates, titanium hydroxide, titanium hydroxide low condensates is titanium compounds It is preferably 0.1 to 100 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass in terms of hydrogen peroxide with respect to 10 parts by mass. If the mixing ratio of the hydrogen peroxide solution is less than 0.1 parts by mass in terms of hydrogen peroxide, chelate formation is not sufficient and white turbid precipitation occurs. On the other hand, when the amount exceeds 100 parts by mass, unreacted hydrogen peroxide tends to remain, and dangerous active oxygen is released during storage, which is not preferable. That is, if the blending ratio of hydrogen peroxide water is 0.1 parts by mass or more in terms of hydrogen peroxide, chelate formation is sufficient, so that no cloudy precipitation occurs. It is preferable because unreacted hydrogen peroxide does not remain and active oxygen is not released during storage.

過酸化水素水の過酸化水素濃度は特に限定されないが、3〜30質量%程度であることが、取り扱いやすさ、塗装作業性に関係する生成液の固形分の点で好ましい。
チタン含有水性液(A)には、必要に応じて、他のゾルや顔料を添加分散させることもできる。例えば、添加物としては、市販の酸化チタンゾルや酸化チタン粉末、マイカ、タルク、シリカ、バリタ、クレーなどが挙げられ、これらの1種以上を添加することができる。
The hydrogen peroxide concentration of the hydrogen peroxide solution is not particularly limited, but it is preferably about 3 to 30% by mass from the viewpoint of ease of handling and the solid content of the product liquid related to coating workability.
Other sols and pigments can be added and dispersed in the titanium-containing aqueous liquid (A) as necessary. Examples of the additive include commercially available titanium oxide sol, titanium oxide powder, mica, talc, silica, barita, clay, and the like, and one or more of these can be added.

表面処理組成物(H)中でのチタン含有水性液(A)の添加量は、処理液安定性の観点から、固形分の割合で1〜60質量%、好ましくは2〜40質量%とする。チタン含有水性液(A)の添加量(固形分割合)が1質量%未満、60質量%超のいずれの場合も処理液安定性が劣る。
なお、本発明において、表面処理組成物中での各成分の固形分の割合とは、表面処理組成物の不揮発分・加熱(表面処理組成物塗布後の加熱乾燥)残分中での各成分の不揮発分・加熱(表面処理組成物塗布後の加熱乾燥)残分の割合を指す。
The addition amount of the titanium-containing aqueous liquid (A) in the surface treatment composition (H) is 1 to 60% by mass, preferably 2 to 40% by mass in terms of the solid content from the viewpoint of the stability of the treatment liquid. . The treatment liquid stability is inferior in any case where the addition amount (solid content ratio) of the titanium-containing aqueous liquid (A) is less than 1 mass% or more than 60 mass%.
In the present invention, the ratio of the solid content of each component in the surface treatment composition refers to each component in the non-volatile content / heating (heat drying after application of the surface treatment composition) residue of the surface treatment composition. The ratio of the non-volatile content and heating (heat drying after applying the surface treatment composition) residue.

前記弗素含有化合物(B)は、耐食性向上の観点から、処理液(表面処理組成物)とめっき表面との反応性を高め、緻密な反応層を形成するために配合されるものである。弗素含有化合物(B)としては、例えば、ジルコン弗化アンモニウム、ジルコン弗化カリウム、ジルコン弗化水素酸、チタン弗化アンモニウム、弗化水素酸、弗化水素酸アンモニウムなどが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。なかでも、耐食性を付与するという観点からは、ジルコン弗化アンモニウム、ジルコン弗化水素酸の中から選ばれる少なくとも1種を用いること好ましい。
表面処理組成物(H)中での弗素含有化合物(B)の添加量は、固形分の割合で1〜40質量%、好ましくは2〜30質量%とする。弗素含有化合物(B)の添加量が1質量%未満では、処理液とめっき表面との反応性が劣る結果、十分な耐食性が得られない。一方、40質量%を超えると、処理液のエッチング性が高くなる結果、めっき表面が過剰にエッチングされ、却って耐食性が劣化してしまう。
The fluorine-containing compound (B) is blended in order to enhance the reactivity between the treatment liquid (surface treatment composition) and the plating surface and form a dense reaction layer from the viewpoint of improving the corrosion resistance. Examples of the fluorine-containing compound (B) include zircon ammonium fluoride, zircon potassium fluoride, zircon hydrofluoric acid, titanium ammonium fluoride, hydrofluoric acid, and ammonium hydrofluoride. Species or two or more can be used. Among these, from the viewpoint of imparting corrosion resistance, it is preferable to use at least one selected from zircon ammonium fluoride and zircon hydrofluoric acid.
The addition amount of the fluorine-containing compound (B) in the surface treatment composition (H) is 1 to 40% by mass, preferably 2 to 30% by mass in terms of solid content. When the addition amount of the fluorine-containing compound (B) is less than 1% by mass, the reactivity between the treatment liquid and the plating surface is inferior, so that sufficient corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 40% by mass, the etching property of the treatment liquid becomes high. As a result, the plating surface is excessively etched, and the corrosion resistance is deteriorated.

前記アニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)は、分子中に、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などの水性媒体中でアニオン化可能な基を有する樹脂が包含され、従来公知のものを広く使用できる。これらの中でもアニオン性基としてカルボキシル基を有するものが耐食性などの点から好ましい。上記アニオン性基は、必要に応じてそれらの官能基の一部又は全部をエタノールアミン、トリエチルアミンなどのアミン化合物;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物で中和して使用することができる。   The anionic urethane resin and / or anionic epoxy resin (C) includes a resin having a group that can be anionized in an aqueous medium such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group in the molecule. A conventionally well-known thing can be used widely. Among these, those having a carboxyl group as an anionic group are preferred from the viewpoint of corrosion resistance and the like. If necessary, the anionic group may be a part or all of these functional groups as amine compounds such as ethanolamine and triethylamine; ammonia water; alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide. Can be used after neutralization.

アニオン系ウレタン樹脂としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなどのポリオールとジイソシアネートからなるポリウレタンを必要に応じてジオール、ジアミンなどのような2個以上の活性水素を持つ低分子量化合物である鎖伸長剤の存在下で鎖伸長し、水中に安定に分散又は溶解させたものを好適に使用できる。
ポリウレタン樹脂を水中に安定に分散又は溶解させる方法としては、例えば下記の方法が利用できる。
As an anionic urethane resin, a polyurethane comprising a polyol and a diisocyanate such as polyester polyol, polyether polyol or acrylic polyol is a low molecular weight compound having two or more active hydrogens such as diol and diamine as required. Those that are chain-extended in the presence of an extender and stably dispersed or dissolved in water can be suitably used.
As a method for stably dispersing or dissolving the polyurethane resin in water, for example, the following method can be used.

(1)ポリウレタンポリマーの側鎖又は末端にカルボキシル基などのアニオン性基を導入することにより親水性を付与し、自己乳化により水中に分散又は溶解する方法。具体的には、例えば、ポリイソシアネート、ポリオール及びアニオン性基を有する活性水素基含有化合物を反応させることにより合成することができる。
(2)反応の完結したポリウレタンポリマー又は末端イソシアネート基をオキシム、アルコール、フェノール、メルカプタン、アミン、重亜硫酸ソーダなどのブロック剤でブロックしたポリウレタンポリマーをアニオン系乳化剤と機械的剪断力を用いて強制的に水中に分散する方法。さらに、末端イソシアネート基を持つウレタンポリマーを水、乳化剤及び鎖伸長剤と混合し、機械的剪断力を用いて分散化と高分子量化を同時に行う方法。
(1) A method of imparting hydrophilicity by introducing an anionic group such as a carboxyl group into the side chain or terminal of a polyurethane polymer, and dispersing or dissolving in water by self-emulsification. Specifically, for example, it can be synthesized by reacting a polyisocyanate, a polyol, and an active hydrogen group-containing compound having an anionic group.
(2) Compulsory polyurethane polymer with the reaction completed or polyurethane polymer with terminal isocyanate group blocked with a blocking agent such as oxime, alcohol, phenol, mercaptan, amine, sodium bisulfite using anionic emulsifier and mechanical shear force To disperse in water. Further, a method in which a urethane polymer having a terminal isocyanate group is mixed with water, an emulsifier, and a chain extender, and dispersion and high molecular weight are simultaneously performed using mechanical shearing force.

前記ポリウレタン系樹脂の合成に使用できるポリイソシアネートとしては、芳香族、脂環族又は脂肪族のジイソシアネートなどが挙げられ、具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、3,3′−ジメトキシ−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、1,3−(ジイソシアナトメチル)シクロヘキサノン、1,4−(ジイソシアナトメチル)シクロヘキサノン、4,4′−ジイソシアナトシクロヘキサノン、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、2,4−ナフタレンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、4,4′−ビフェニレンジイソシアネートなどが挙げられる。これらなかでも、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが特に好ましい。   Examples of the polyisocyanate that can be used for the synthesis of the polyurethane-based resin include aromatic, alicyclic or aliphatic diisocyanates. Specifically, hexamethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy- 4,4'-biphenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, 1,3- (diisocyanatomethyl) cyclohexanone, 1,4- (diisocyanatomethyl) cyclohexanone, 4,4'-di Isocyanatocyclohexanone, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, diphenyl Down diisocyanate, m- phenylene diisocyanate, 2,4-naphthalene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,4'-biphenylene, etc. diisocyanate and the like. Among these, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate are particularly preferable.

アニオン性基を有する活性水素基含有化合物は、前記した例えば、カルボキシル基、スルホニル基などのアニオン性基を有し、かつ、イソシアネート基と反応し得る、例えば、水酸基、アミノ基などの活性水素基を含有する化合物であり、例えば、2,2−ジメチロール酢酸、2,2−ジメチロール乳酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸などの1分子中に2つの活性水素基を有する化合物を好適に使用することができる。
ポリオールとしては、前記ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなどを使用することができるが、ポリオールの一部を例えば、アミノ基含有エポキシ樹脂などに置き換えることにより、エポキシ変成アニオン系ポリウレタン樹脂とすることもできる。
アニオン系ポリウレタン樹脂の市販品としては、例えば、ハイドラン(登録商標)AP−10、同AP−20、同AP−30、同HW−330、同HW−340、同HW−350、同WLS−201、同WLS−210、同WLS−221(いずれも商品名,大日本インキ化学工業(株)製)、スーパーフレックス(登録商標)110、同130、同150、同150HS、同170(いずれも商品名,第一工業製薬(株)製)などを挙げることができる。
The active hydrogen group-containing compound having an anionic group has an anionic group such as a carboxyl group or a sulfonyl group, and can react with an isocyanate group, for example, an active hydrogen group such as a hydroxyl group or an amino group. 2 active hydrogens in one molecule such as 2,2-dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylollactic acid, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, etc. A compound having a group can be preferably used.
As the polyol, the polyester polyol, polyether polyol, acrylic polyol, and the like can be used. By replacing a part of the polyol with, for example, an amino group-containing epoxy resin, an epoxy-modified anionic polyurethane resin is obtained. You can also.
Examples of commercially available anionic polyurethane resins include Hydran (registered trademark) AP-10, AP-20, AP-30, HW-330, HW-340, HW-350, and WLS-201. , WLS-210, WLS-221 (both trade names, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Superflex (registered trademark) 110, 130, 150, 150HS, 170 (both products) Name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).

前記アニオン系エポキシ樹脂は、分子中に、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などのアニオン性基を導入したものであるが、なかでもカルボキシル基が耐食性の点から好ましい。
カルボキシル基含有エポキシ樹脂は、例えば、エポキシ樹脂が有している水酸基の一部に多塩基酸の無水物を約100〜約180℃の温度においてハーフエステル化反応させることにより付加することによって容易に得ることができる。
エポキシ樹脂としては、ポリフェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られる1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を用いることができる。
The anionic epoxy resin is obtained by introducing, for example, an anionic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group into the molecule, and among them, a carboxyl group is preferable from the viewpoint of corrosion resistance.
The carboxyl group-containing epoxy resin can be easily added by, for example, adding a polybasic acid anhydride to a part of the hydroxyl group of the epoxy resin by a half esterification reaction at a temperature of about 100 to about 180 ° C. Obtainable.
As the epoxy resin, an epoxy resin having at least one epoxy group in one molecule obtained by a reaction between a polyphenol compound and epichlorohydrin can be used.

エポキシ樹脂の製造に用い得るポリフェノール化合物としては、それ自体既知のものを使用することができ、そのようなポリフェノール化合物の例としては、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン(ビスフェノールA)、4,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒドロキシ−tert−ブチル−フェニル)−2,2−プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,2,2−エタン、4,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン(ビスフェノールS)、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどを挙げることができる。   As the polyphenol compound that can be used for the production of the epoxy resin, those known per se can be used, and examples of such a polyphenol compound include bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane (bisphenol A). ), 4,4-dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) methane (bisphenol F), bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, Bis (4-hydroxy-tert-butyl-phenyl) -2,2-propane, bis (2-hydroxynaphthyl) methane, tetra (4-hydroxyphenyl) -1,1,2,2-ethane, 4,4- Dihydroxydiphenyl sulfone (bisphenol S), phenol novolac, cresol no Or the like can be mentioned rack.

また、ポリフェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂のなかでも、長期耐食性の観点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂が好適である。
そのようなエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ジャパンエポキシレジン株式会社からjER828EL、jER1002、jER1004、jER1007などの商品名で販売されているものが挙げられる。
エポキシ樹脂としては、塗膜性能や他の樹脂との相溶性改良などの目的のため、脂肪酸などで変成した変成エポキシ樹脂を用いてもよい。
前記酸無水物としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸など2塩基酸の無水物が挙げられ、また、無水トリメリット酸などの3塩基酸1無水物なども使用することができる。
Among epoxy resins obtained by the reaction of a polyphenol compound and epichlorohydrin, bisphenol type epoxy resins, particularly bisphenol A type epoxy resins are preferred from the viewpoint of long-term corrosion resistance.
Examples of such commercially available epoxy resins include those sold by Japan Epoxy Resins Co., Ltd. under trade names such as jER828EL, jER1002, jER1004, and jER1007.
As the epoxy resin, a modified epoxy resin modified with a fatty acid or the like may be used for the purpose of improving coating film performance and compatibility with other resins.
Examples of the acid anhydride include dibasic acid anhydrides such as succinic acid, maleic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, and trimellitic anhydride. The tribasic acid monoanhydride can also be used.

エポキシ樹脂にアニオン性基を導入する他の方法としては、エポキシ樹脂をアニオン性基を有するアクリルやウレタンなどで変成するものである。この場合、アニオン性基は変成後に導入してもよい。
例えば、アクリル変成エポキシ樹脂であれば、エポキシ樹脂のエポキシ基にアクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基と不飽和基を有する化合物を反応させるなどしてエポキシ樹脂に不飽和基を導入し、この不飽和基含有エポキシ樹脂の存在下で不飽和モノマーを重合することにより得ることができる。その不飽和モノマーの一部にアニオン性基含有モノマーを用いることにより、アクリル変成エポキシ樹脂に容易にアニオン性基を導入することができる。
As another method for introducing an anionic group into an epoxy resin, the epoxy resin is modified with acrylic or urethane having an anionic group. In this case, the anionic group may be introduced after the modification.
For example, in the case of an acrylic modified epoxy resin, an unsaturated group is introduced into the epoxy resin by reacting the epoxy group of the epoxy resin with a compound having a carboxyl group and an unsaturated group such as acrylic acid or methacrylic acid. It can be obtained by polymerizing an unsaturated monomer in the presence of a saturated group-containing epoxy resin. By using an anionic group-containing monomer as a part of the unsaturated monomer, an anionic group can be easily introduced into the acrylic modified epoxy resin.

アニオン系エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ウォーターゾール(登録商標)S−370、同CD−540P、同CD−550LAP、同EFD−5501P、同EFD−5509、同BM−1000、同S−319−HV(いずれも商品名,大日本インキ化学工業(株)製)、モデピクス(登録商標)301、同302、同303、同304(いずれも商品名,荒川化学工業(株)製)などを挙げることができる。
表面処理組成物(H)中でのアニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)の添加量は、固形分の割合で30〜90質量%、好ましくは40〜80質量%とする。アニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)の添加量が30質量%未満では、十分な塗料密着性が得られない。一方、90質量%を超えると、無機成分によるバリア性が低下するため、耐食性を確保するために皮膜付着量を増加させる必要が生じ、導電性が低下してしまう。
Examples of commercially available anionic epoxy resins include Watersol (registered trademark) S-370, CD-540P, CD-550LAP, EFD-5501P, EFD-5509, BM-1000, and S-. 319-HV (all trade names, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), MODEPICS (registered trademark) 301, 302, 303, 304 (all trade names, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.), etc. Can be mentioned.
The addition amount of the anionic urethane resin and / or the anionic epoxy resin (C) in the surface treatment composition (H) is 30 to 90% by mass, preferably 40 to 80% by mass in terms of solid content. When the addition amount of the anionic urethane resin and / or the anionic epoxy resin (C) is less than 30% by mass, sufficient paint adhesion cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 90% by mass, the barrier property due to the inorganic component is lowered, so that it is necessary to increase the coating amount in order to ensure the corrosion resistance, and the conductivity is lowered.

前記有機リン酸化合物(D)としては、例えば、1−ヒドロキシメタン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシプロパン−1,1−ジホスホン酸などのヒドロキシル基含有有機亜リン酸;2−ヒドロキシホスホノ酢酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸などのカルボキシル基含有有機亜リン酸、及びこれらの塩などが好適なものとして挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of the organic phosphate compound (D) include 1-hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, and the like. Suitable examples include hydroxyl group-containing organic phosphorous acid; carboxyl group-containing organic phosphorous acid such as 2-hydroxyphosphonoacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, and salts thereof. These 1 type (s) or 2 or more types can be used.

有機リン酸化合物(D)は、チタン含有水性液(A)の貯蔵安定性を向上させる効果を有し、なかでも、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸はその効果が特に大きいことから、これを使用するのが特に好ましい。
表面処理組成物(H)中での有機リン酸化合物(D)の添加量は、チタン含有水性液(A)の貯蔵安定性や耐水付着性などの観点から、固形分の割合で1〜60質量%、好ましくは2〜50質量%とする。有機リン酸化合物(D)の添加量が1質量%未満では、チタン含有水性液(A)の貯蔵安定性の改善効果が少ない。一方、60質量%を超えると、リン酸が過剰に存在する結果、耐水性が劣化してしまう。
The organic phosphoric acid compound (D) has an effect of improving the storage stability of the titanium-containing aqueous liquid (A). Among them, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid has a particularly large effect. It is particularly preferred to use this.
The addition amount of the organic phosphoric acid compound (D) in the surface treatment composition (H) is 1 to 60 in terms of the solid content from the viewpoint of storage stability of the titanium-containing aqueous liquid (A) and water-resistant adhesion. % By mass, preferably 2 to 50% by mass. When the addition amount of the organic phosphate compound (D) is less than 1% by mass, the effect of improving the storage stability of the titanium-containing aqueous liquid (A) is small. On the other hand, when it exceeds 60 mass%, phosphoric acid exists excessively, resulting in deterioration of water resistance.

前記バナジン酸化合物(E)としては、例えば、メタバナジン酸リチウム、メタバナジン酸カリウム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸アンモニウム、無水バナジン酸などが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。なかでも、メタバナジン酸アンモニウムが耐水付着性などの点から好ましい。
表面処理組成物(H)中でのバナジン酸化合物(E)の添加量は、耐食性の観点から固形分の割合で0.1〜30質量%、好ましくは0.5〜20質量%とする。バナジン酸化合物(E)の添加量が0.1質量%未満では、耐食性の改善効果が不十分である。一方、30質量%を超えると、Vが過剰に存在するため十分な耐食性を発現できない。
Examples of the vanadate compound (E) include lithium metavanadate, potassium metavanadate, sodium metavanadate, ammonium metavanadate, and anhydrous vanadate, and one or more of these can be used. Of these, ammonium metavanadate is preferable from the viewpoint of water adhesion resistance.
The addition amount of the vanadic acid compound (E) in the surface treatment composition (H) is 0.1 to 30% by mass, preferably 0.5 to 20% by mass in terms of solid content from the viewpoint of corrosion resistance. When the addition amount of the vanadic acid compound (E) is less than 0.1% by mass, the effect of improving the corrosion resistance is insufficient. On the other hand, when it exceeds 30 mass%, since V exists excessively, sufficient corrosion resistance cannot be expressed.

前記炭酸ジルコニウム化合物(F)としては、炭酸ジルコニウムのナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなどの塩が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。なかでも、炭酸ジルコニウムアンモニウムが耐水付着性などの点から好ましい。
表面処理組成物(H)中での炭酸ジルコニウム化合物(F)の添加量は、耐食性などの観点から固形分の割合で0.1〜20質量%、好ましくは0.2〜15質量%とする。炭酸ジルコニウム化合物(F)の添加量が0.1質量%未満では、耐食性の改善効果が不十分である。一方、20質量%を超えると、Zrが過剰に存在するため十分な耐食性を発現できない。
Examples of the zirconium carbonate compound (F) include salts of zirconium carbonate such as sodium, potassium, lithium, and ammonium, and one or more of these can be used. Of these, ammonium zirconium carbonate is preferable from the viewpoint of water-resistant adhesion.
The addition amount of the zirconium carbonate compound (F) in the surface treatment composition (H) is 0.1 to 20% by mass, preferably 0.2 to 15% by mass in terms of solid content from the viewpoint of corrosion resistance and the like. . When the added amount of the zirconium carbonate compound (F) is less than 0.1% by mass, the effect of improving the corrosion resistance is insufficient. On the other hand, when it exceeds 20% by mass, Zr is excessively present, so that sufficient corrosion resistance cannot be exhibited.

前記グリシジル基を有するシランカップリング剤(G)としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
表面処理組成物(H)中でのシランカップリング剤(G)の添加量は、固形分の割合で1〜50質量%、好ましくは4〜40質量%とする。シランカップリング剤(C)の添加量が1質量%未満では、十分な塗料密着性が得られない。一方、50質量%を超えると貯蔵安定性が確保できない。
Examples of the silane coupling agent (G) having a glycidyl group include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxy. Examples thereof include propylmethyldiethoxysilane, and one or more of these can be used.
The addition amount of the silane coupling agent (G) in the surface treatment composition (H) is 1 to 50% by mass, preferably 4 to 40% by mass in terms of the solid content. When the addition amount of the silane coupling agent (C) is less than 1% by mass, sufficient paint adhesion cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 50 mass%, storage stability cannot be ensured.

表面処理組成物(H)は、耐黒変性を改善するために、さらにニッケル化合物(I)を固形分の割合で0.05〜1質量%含有することが好ましい。このような範囲のニッケル化合物(I)を含有することにより、優れた耐黒変性及び耐食性が得られる。ニッケル化合物(I)のより好ましい含有量は、0.1〜1質量%である。
ニッケル化合物(I)としては、酢酸ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケルなどが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。なかでも、酢酸ニッケルが耐黒変性向上の点から好適である。
In order to improve blackening resistance, the surface treatment composition (H) preferably further contains 0.05 to 1% by mass of the nickel compound (I) in a solid content ratio. By containing the nickel compound (I) in such a range, excellent blackening resistance and corrosion resistance can be obtained. The more preferable content of the nickel compound (I) is 0.1 to 1% by mass.
Examples of the nickel compound (I) include nickel acetate, nickel nitrate, nickel sulfate and the like, and one or more of these can be used. Of these, nickel acetate is preferred from the viewpoint of improving blackening resistance.

表面処理組成物(H)には、さらに必要に応じて、例えば、樹脂微粒子、無機リン酸化合物などのエッチング剤、本発明が規定する成分以外の重金属化合物、増粘剤、界面活性剤、潤滑性付与剤(ポリエチレンワックス、フッソ系ワックス、カルナバワックスなど)、防錆剤、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、染料などを配合することができる。
また、表面処理組成物(H)は、必要に応じて、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール系溶剤、プロピレングリコール系溶剤などの親水性溶剤で希釈して使用することができる。
表面処理組成物(H)により形成される表面処理皮膜の付着量は、0.2〜3.0g/m、好ましくは0.3〜2.0g/mとする。皮膜付着量が0.2g/m未満では耐食性が劣り、一方、3.0g/mを超えるとロールフォーミングやプレス加工の際にロールや金型に皮膜が付着し、プレス後外観が劣る。
For the surface treatment composition (H), if necessary, for example, etching agents such as resin fine particles and inorganic phosphate compounds, heavy metal compounds other than the components defined by the present invention, thickeners, surfactants, lubricants A property-imparting agent (polyethylene wax, fluorine-based wax, carnauba wax, etc.), a rust preventive agent, a color pigment, an extender pigment, a rust preventive pigment, and a dye can be blended.
Further, the surface treatment composition (H) can be used as diluted with a hydrophilic solvent such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, an ethylene glycol solvent, or a propylene glycol solvent, if necessary.
The adhesion amount of the surface treatment film formed by the surface treatment composition (H) is 0.2 to 3.0 g / m 2 , preferably 0.3 to 2.0 g / m 2 . When the coating amount is less than 0.2 g / m 2 , the corrosion resistance is inferior. On the other hand, when it exceeds 3.0 g / m 2 , the coating adheres to the roll or mold during roll forming or pressing, and the appearance after pressing is inferior. .

本発明の表面処理鋼板を製造するには、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、さきに述べたようなチタン含有水性液(A)、弗素含有化合物(B)、アニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)、有機リン酸化合物(D)、バナジン酸化合物(E)、炭酸ジルコニウム化合物(F)およびグリシジル基を有するシランカップリング剤(G)を含有し、好ましくはさらにニッケル化合物(I)を含有する表面処理組成物(H)(処理液)を塗布した後、通常、水洗することなく乾燥する。
また、チタン含有水性液(A)や表面処理組成物(H)には、さらに必要に応じて、さきに挙げたような他の添加成分を含有させてもよい。
In order to produce the surface-treated steel sheet of the present invention, a titanium-containing aqueous liquid (A), a fluorine-containing compound (B), an anionic urethane resin as described above is formed on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet. Or / and contains an anionic epoxy resin (C), an organic phosphate compound (D), a vanadate compound (E), a zirconium carbonate compound (F) and a silane coupling agent (G) having a glycidyl group, preferably Furthermore, after apply | coating the surface treatment composition (H) (treatment liquid) containing nickel compound (I), it dries without washing with water normally.
Further, the titanium-containing aqueous liquid (A) and the surface treatment composition (H) may further contain other additive components as mentioned above, if necessary.

表面処理組成物(処理液)の塗布手段は、例えば、スプレー+ロール絞り、ロールコーター、浸漬など、めっき鋼板表面に処理液を付着させることができる方法であればよい。また、塗布後の乾燥方式についても、例えば、熱風方式、誘導加熱方式、電気炉方式など任意である。
塗布した表面処理組成物(処理液)の乾燥温度(鋼板温度)は40〜200℃程度とすることが好ましい。乾燥温度が40℃未満では、皮膜形成が不十分となり耐食性などが劣った皮膜となる。一方、200℃を超える板温で乾燥させても、乾燥温度に見合う耐食性等の性能の向上効果は得られない。すなわち、乾燥温度が40℃以上であれば、皮膜形成が十分となって耐食性等が優れた皮膜となり、一方、200℃以下であれば、乾燥温度に見合う耐食性等の性能の十分な向上効果が得られる。
The method for applying the surface treatment composition (treatment liquid) may be any method that allows the treatment liquid to adhere to the surface of the plated steel sheet, such as spray + roll squeezing, roll coater, or dipping. Also, the drying method after application is arbitrary, for example, a hot air method, an induction heating method, an electric furnace method, or the like.
The drying temperature (steel plate temperature) of the applied surface treatment composition (treatment liquid) is preferably about 40 to 200 ° C. When the drying temperature is less than 40 ° C., the film formation is insufficient and the film has poor corrosion resistance. On the other hand, even if it is dried at a plate temperature exceeding 200 ° C., the effect of improving the performance such as corrosion resistance corresponding to the drying temperature cannot be obtained. That is, if the drying temperature is 40 ° C. or higher, the film formation is sufficient and the corrosion resistance is excellent. On the other hand, if it is 200 ° C. or lower, the performance such as the corrosion resistance corresponding to the drying temperature is sufficiently improved. can get.

表面処理組成物に用いたチタン含有水性液(A)と成分(B)〜(G),(I)を以下に示す。
[チタン含有水性液(A)の製造]
・製造例1(チタン含有水性液T1)
四塩化チタン60質量%溶液5ccを蒸留水で500ccとした溶液にアンモニア水(1:9=アンモニア:水の質量比)を滴下し、水酸化チタンの低縮合物を沈殿させた。蒸留水で洗浄後、過酸化水素水30質量%溶液を10cc加えてかき混ぜ、チタンを含む黄色半透明の粘性のあるチタン含有水性液T1を得た。
・製造例2(チタン含有水性液T2)
テトラiso−プロポキシチタン10質量部とiso−プロパノール10質量部の混合物を30質量%過酸化水素水10質量部と脱イオン水100質量部の混合物中に20℃で1時間かけて撹拌しながら滴下した。その後25℃で2時間熟成し、黄色透明の少し粘性のあるチタン含有水性液T2を得た。
・製造例3(チタン含有水性液T3)
製造例2で使用したテトラiso−プロポキシチタンの代わりにテトラn−ブトキシチタンを使用した以外は製造例2と同様の製造条件で、チタン含有水性液T3を得た。
The titanium-containing aqueous liquid (A) and components (B) to (G) and (I) used in the surface treatment composition are shown below.
[Production of titanium-containing aqueous liquid (A)]
Production Example 1 (Titanium-containing aqueous liquid T1)
Ammonia water (1: 9 = ammonia: water mass ratio) was added dropwise to a solution in which 5 cc of a titanium tetrachloride 60 mass% solution was made 500 cc with distilled water to precipitate a low condensation product of titanium hydroxide. After washing with distilled water, 10 cc of a 30% by mass hydrogen peroxide solution was added and stirred to obtain a yellow translucent viscous titanium-containing aqueous liquid T1 containing titanium.
Production Example 2 (Titanium-containing aqueous liquid T2)
A mixture of 10 parts by mass of tetraiso-propoxytitanium and 10 parts by mass of iso-propanol was dropped into a mixture of 30 parts by mass of 10 parts by mass of hydrogen peroxide and 100 parts by mass of deionized water with stirring at 20 ° C. over 1 hour. did. Thereafter, aging was carried out at 25 ° C. for 2 hours to obtain a yellow transparent, slightly viscous titanium-containing aqueous liquid T2.
Production Example 3 (Titanium-containing aqueous liquid T3)
A titanium-containing aqueous liquid T3 was obtained under the same production conditions as in Production Example 2 except that tetra-n-butoxy titanium was used instead of tetraiso-propoxy titanium used in Production Example 2.

・製造例4(チタン含有水性液T4)
製造例2で使用したテトラiso−プロポキシチタンの代わりにテトラiso−プロポキシチタンの3量体(テトラiso−プロポキシチタンの低縮合物)を使用した以外は製造例2と同様の製造条件で、チタン含有水性液T4を得た。
・製造例5(チタン含有水性液T5)
製造例2に対して過酸化水素水を3倍量用い、50℃で1時間かけて滴下し、さらに60℃で3時間熟成した以外は製造例2と同様の製造条件で、チタン含有水性液T5を得た。
・製造例6(チタン含有水性液T6)
製造例3で製造したチタン含有水性液T3を、さらに95℃で6時間加熱処理することにより、白黄色の半透明なチタン含有水性液T6を得た。
・製造例7(チタン含有水性液T7)
テトラiso−プロポキシチタン10質量部とiso−プロパノール10質量部の混合物を、「TKS−203」(商品名,テイカ社製,酸化チタンゾル)5質量部(固形分)、30質量%過酸化水素水10質量部及び脱イオン水100質量部の混合物中に10℃で1時間かけて撹拌しながら滴下した。その後10℃で24時間熟成し、黄色透明の少し粘性のあるチタン含有水性液T7を得た。
Production Example 4 (Titanium-containing aqueous liquid T4)
In the same production conditions as in Production Example 2, except that a tetramer of tetraiso-propoxytitanium (low condensation product of tetraiso-propoxytitanium) was used instead of tetraiso-propoxytitanium used in Production Example 2, titanium was used. A contained aqueous liquid T4 was obtained.
Production Example 5 (Titanium-containing aqueous liquid T5)
A titanium-containing aqueous liquid was produced under the same production conditions as in Production Example 2, except that hydrogen peroxide was used in 3 times the amount of Production Example 2, dropped at 50 ° C over 1 hour, and further aged at 60 ° C for 3 hours. T5 was obtained.
Production Example 6 (Titanium-containing aqueous liquid T6)
The titanium-containing aqueous liquid T3 produced in Production Example 3 was further heat-treated at 95 ° C. for 6 hours to obtain a white yellow translucent titanium-containing aqueous liquid T6.
Production Example 7 (Titanium-containing aqueous liquid T7)
A mixture of 10 parts by mass of tetraiso-propoxytitanium and 10 parts by mass of iso-propanol, 5 parts by mass (solid content) of “TKS-203” (trade name, manufactured by Teika Co., Ltd.), 30% by mass hydrogen peroxide solution The mixture was added dropwise to a mixture of 10 parts by mass and 100 parts by mass of deionized water with stirring at 10 ° C. over 1 hour. Thereafter, the mixture was aged at 10 ° C. for 24 hours to obtain a yellow transparent, slightly viscous titanium-containing aqueous liquid T7.

[弗素含有化合物(B)]
B1:ジルコン弗化アンモニウム
B2:ジルコン弗化水素酸
B3:ジルコン弗化ナトリウム
B4:ジルコン弗化カリウム
[アニオン系ウレタン樹脂・アニオン系エポキシ樹脂(C)]
C1:スーパーフレックス110(商品名,第一工業製薬(株)製,水性ポリウレタン樹脂)
C2:スーパーフレックス150(商品名,第一工業製薬(株)製,水性ポリウレタン樹脂)
C3:ハイドランAP−20(商品名,大日本インキ化学工業(株)製(株)製,水性ポリウレタン樹脂)
C4:ハイドランHW−340(商品名,大日本インキ化学工業(株)製,水性ポリウレタン樹脂)
C5:ウォーターゾールS−370(商品名,大日本インキ化学工業(株)製,アニオン系エポキシ樹脂)
C6:ウォーターゾールCD−550LAP(商品名,大日本インキ化学工業(株)製,アニオン系エポキシ樹脂)
C7:モデピクス302(商品名,荒川化学工業(株)製,アニオン系エポキシ樹脂)
C8:モデピクス303(商品名,荒川化学工業(株)製,アニオン系エポキシ樹脂)
[Fluorine-containing compound (B)]
B1: Zircon ammonium fluoride B2: Zircon hydrofluoric acid B3: Zircon sodium fluoride B4: Zircon potassium fluoride [anionic urethane resin / anionic epoxy resin (C)]
C1: Superflex 110 (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., water-based polyurethane resin)
C2: Superflex 150 (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., water-based polyurethane resin)
C3: Hydran AP-20 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., aqueous polyurethane resin)
C4: Hydran HW-340 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, water-based polyurethane resin)
C5: Watersol S-370 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, anionic epoxy resin)
C6: Watersol CD-550LAP (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, anionic epoxy resin)
C7: MODEPICS 302 (trade name, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., anionic epoxy resin)
C8: MODEPICS 303 (trade name, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., anionic epoxy resin)

[有機リン酸化合物(D)]
D1:1−ヒドロキシメタン−1,1−ジホスホン酸
D2:1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸
[バナジン酸化合物(E)]
E1:メタバナジン酸アンモニウム
E2:メタバナジン酸ナトリウム
[炭酸ジルコニウム化合物(F)]
F1:炭酸ジルコニウムアンモニウム
F2:炭酸ジルコニウムナトリウム
[グリシジル基を有するシランカップリング剤(G)]
G1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
G2:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
[ニッケル化合物(I)]
I1:酢酸ニッケル
I2:硝酸ニッケル
I3:硫酸ニッケル
[Organic Phosphate Compound (D)]
D1: 1-hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid D2: 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid [vanadic acid compound (E)]
E1: ammonium metavanadate E2: sodium metavanadate [zirconium carbonate compound (F)]
F1: ammonium zirconium carbonate F2: sodium zirconium carbonate [silane coupling agent (G) having a glycidyl group]
G1: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane G2: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane [nickel compound (I)]
I1: Nickel acetate I2: Nickel nitrate I3: Nickel sulfate

表面処理鋼板のベース鋼板としては、表1に示すめっき鋼板を用いた。
上記したチタン含有生成液(A)と成分(B)〜(G),(I)を適宜配合した表面処理組成物をめっき鋼板表面に塗布し、所定の乾燥温度にて3〜20秒間乾燥して供試材とした。これら供試材について、下記(1),(2)の試験方法により耐食性及び塗料密着性を評価し、また、下記(4)の試験方法により耐黒変性を評価した。さらに、下記(3)の試験方法により表面処理組成物の薬液安定性を評価した。
それらの結果を、各供試材に適用した表面処理組成物の組成及びその塗装条件とともに、表2〜表13に示す。
As the base steel plate of the surface-treated steel plate, the plated steel plate shown in Table 1 was used.
A surface treatment composition appropriately blended with the titanium-containing product liquid (A) and components (B) to (G) and (I) is applied to the surface of the plated steel sheet and dried at a predetermined drying temperature for 3 to 20 seconds. This was used as a test material. These test materials were evaluated for corrosion resistance and paint adhesion by the following test methods (1) and (2), and blackening resistance was evaluated by the following test method (4). Furthermore, the chemical stability of the surface treatment composition was evaluated by the following test method (3).
The results are shown in Tables 2 to 13 together with the composition of the surface treatment composition applied to each specimen and the coating conditions.

(1)耐食性
端部と裏面をテープシールした供試材に対してJIS−Z−2371−2000の塩水噴霧試験を行い、白錆発生面積率が5%となる試験時間を測定した。その評価基準は以下のとおりである。
◎:240時間以上
○:144時間以上、240時間未満
△:96時間以上、144時間未満
×:96時間未満
(1) Corrosion resistance A salt water spray test of JIS-Z-2371-2000 was performed on the specimens whose end portions and back surface were tape-sealed, and the test time at which the white rust generation area ratio was 5% was measured. The evaluation criteria are as follows.
◎: 240 hours or more ○: 144 hours or more, less than 240 hours Δ: 96 hours or more, less than 144 hours ×: less than 96 hours

(2)塗料密着性
(2-1)一次塗料密着性
前処理を施した供試材にメラミンアルキッド樹脂(商品名「デリコン#700」、大日本塗料(株)製)を乾燥膜厚で30±2μmになるようにして塗布し、130℃で30分間焼き付けて乾燥した。この供試材について、平板部塗料密着性と加工部塗料密着性をそれぞれ評価した。なお、前処理は下記条件で行った。
処理液:パルクリーンN364S(商品名,日本パーカライジング(株)製),濃度2%,60℃
処理方法:2分間のスプレー処理(1kgf/cm
(2-1-1)平板部塗料密着性
塗装面にカッターナイフを用いて1mm間隔で縦・横に11本の線を引き、1mm四方のマス目を碁盤目状に100個作製した。その後、碁盤目部にセロハン粘着テープ(CT24,ニチバン(株)製)を貼り、このセロハン粘着テープを剥がした際に剥離したマス目数に応じて、下記「(2-3)評価基準」に従い評価した。
(2-1-2)加工部塗料密着性
塗装面にカッターナイフを用いて1mm間隔で縦・横に11本の線を引き、1mm四方のマス目を碁盤目状に100個作製した。その後、碁盤目部をエリクセン試験機で5mm押出成形し、碁盤目部にセロハン粘着テープ(CT24,ニチバン(株)製)を貼り、セロハン粘着テープを剥がした際に剥離したマス目数に応じて、下記「(2-3)評価基準」に従い評価した。
(2) Adhesiveness of paint (2-1) Adhesion of primary paint Melamine alkyd resin (trade name “Delicon # 700”, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) with a dry film thickness is 30 on the pretreated specimen. It applied so that it might become +/- 2micrometer, and it baked for 30 minutes and dried at 130 degreeC. About this test material, the flat-plate part coating-material adhesiveness and the process part coating-material adhesiveness were evaluated, respectively. The pretreatment was performed under the following conditions.
Treatment liquid: Pulclean N364S (trade name, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.), concentration 2%, 60 ° C
Treatment method: 2 minutes spray treatment (1 kgf / cm 2 )
(2-1-1) Adhesiveness of flat plate paint Using a cutter knife on the coated surface, 11 lines were drawn vertically and horizontally at intervals of 1 mm, and 100 squares of 1 mm square were produced in a grid pattern. Then, cellophane adhesive tape (CT24, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is applied to the grid area, and according to the following “(2-3) Evaluation Criteria” according to the number of squares removed when this cellophane adhesive tape is peeled off. evaluated.
(2-1-2) Adhesiveness of processed part paint Using a cutter knife on the painted surface, 11 lines were drawn vertically and horizontally at intervals of 1 mm, and 100 squares of 1 mm square were produced in a grid pattern. After that, the grid section is extruded 5 mm with an Erichsen test machine, cellophane adhesive tape (CT24, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is applied to the grid section, and the cellophane adhesive tape is peeled off when the cellophane adhesive tape is peeled off. The evaluation was performed according to the following “(2-3) Evaluation Criteria”.

(2-2)二次塗料密着性
前処理を施した供試材にメラミンアルキッド樹脂(商品名「デリコン#700」、大日本塗料(株)製)を乾燥膜厚で30±2μmになるようにして塗布し、130℃で30分間焼き付けて乾燥した。この供試材について、沸騰水中で2時間浸漬処理し、その後30分以内に、平板部塗料密着性と加工部塗料密着性をそれぞれ評価した。なお、前処理は下記条件で行った。
処理液:パルクリーンN364S(商品名,日本パーカライジング(株)製),濃度2%,60℃
処理方法:2分間のスプレー処理(1kgf/cm
(2-2-1)平板部塗料密着性
塗装面にカッターナイフを用いて1mm間隔で縦・横に11本の線を引き、1mm四方のマス目を碁盤目状に100個作製した。その後、碁盤目部にセロハン粘着テープ(CT24,ニチバン(株)製)を貼り、このセロハン粘着テープを剥がした際に剥離したマス目数に応じて、下記「(2-3)評価基準」に従い評価した。
(2-2-2)加工部塗料密着性
塗装面にカッターナイフを用いて1mm間隔で縦・横に11本の線を引き、1mm四方のマス目を碁盤目状に100個作製した。その後、碁盤目部をエリクセン試験機で5mm押出成形し、碁盤目部にセロハン粘着テープ(CT24,ニチバン(株)製)を貼り、セロハン粘着テープを剥がした際に剥離したマス目数に応じて、下記「(2-3)評価基準」に従い評価した。
(2-3)評価基準
◎:剥離無し
○:100マス目のうちの1〜5マス目が剥離(マス目残存数99〜95)
△:100マス目のうちの6〜50マス目が剥離(マス目残存数94〜50)
×:100マス目のうちの51〜100マス目が剥離(マス目残存数49〜0)
(2-2) Secondary paint adhesion Melamine alkyd resin (trade name “Delicon # 700”, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) is applied to the pre-treated specimen so that the dry film thickness is 30 ± 2 μm. Then, it was baked at 130 ° C. for 30 minutes and dried. This test material was immersed in boiling water for 2 hours, and thereafter, within 30 minutes, the flat part paint adhesion and the processed part paint adhesion were evaluated. The pretreatment was performed under the following conditions.
Treatment liquid: Pulclean N364S (trade name, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.), concentration 2%, 60 ° C
Treatment method: 2 minutes spray treatment (1 kgf / cm 2 )
(2-2-1) Flat Plate Paint Adhesiveness Using a cutter knife on the painted surface, 11 lines were drawn vertically and horizontally at intervals of 1 mm, and 100 squares of 1 mm square were produced in a grid pattern. Then, cellophane adhesive tape (CT24, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is applied to the grid area, and according to the following “(2-3) Evaluation Criteria” according to the number of squares removed when this cellophane adhesive tape is peeled off. evaluated.
(2-2-2) Paint adhesion of processed part Using a cutter knife on the painted surface, 11 lines were drawn vertically and horizontally at intervals of 1 mm, and 100 squares of 1 mm square were produced in a grid pattern. After that, the grid section is extruded 5 mm with an Erichsen test machine, cellophane adhesive tape (CT24, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is applied to the grid section, and the cellophane adhesive tape is peeled off when the cellophane adhesive tape is peeled off. The evaluation was performed according to the following “(2-3) Evaluation Criteria”.
(2-3) Evaluation Criteria ◎: No peeling ○: 1 to 5 squares out of 100 squares are peeled (number of remaining squares 99 to 95)
Δ: 6th to 50th cell out of 100th cell is peeled (number of remaining cells is 94 to 50)
X: The 51st-100th cell of the 100th cell peels (number of remaining cells 49-0)

(3)薬液安定性
所定の組成とした表面処理組成物(H)を固形分10質量%の水溶液として作製し、密封状態で40℃で保持した時の薬液状態を観察した。沈殿又はゲル化の発生するまでの経過時間に応じて、下記に従い評価した。
◎:2週間経過後でも沈殿発生なし及びゲル化なし。
○:1週間超、2週間以内に沈殿発生またはゲル化。
△:3日以上、1週間以内に沈殿発生またはゲル化。
×:2日以内に沈殿発生またはゲル化。
(4)耐黒変性
同一供試材(サイズ:150mm×150mm)の表面処理面を合せてスタック状態とし、50℃、相対湿度98%以上の環境下で28日間放置した後の表面処理面の外観を目視評価した。その評価基準は以下のとおりである。なお、この耐黒変性の評価は、No.169〜173についてのみ行った。
◎:黒変部なし
○:斜めから見て確認できる程度のうすい黒変部あり(表面積の10%未満)
△:斜めから見て確認できる程度のうすい黒変部あり(表面積の10%以上)、又は明らかな黒変部あり(表面積の10%未満)
×:明らかな黒変部あり(表面積の10%以上)
(3) Chemical Solution Stability The surface treatment composition (H) having a predetermined composition was prepared as an aqueous solution having a solid content of 10% by mass, and the chemical solution state was observed when kept at 40 ° C. in a sealed state. According to the elapsed time until precipitation or gelation occurred, the evaluation was performed as follows.
A: No precipitation or gelation even after 2 weeks.
○: Over 1 week, precipitation or gelation within 2 weeks.
Δ: Precipitation or gelation within 3 days or more within 1 week.
X: Precipitation occurred or gelled within 2 days.
(4) Blackening resistance The surface treated surface of the same specimen (size: 150 mm x 150 mm) after being left in a stacked state for 28 days in an environment of 50 ° C and relative humidity of 98% or higher. The appearance was visually evaluated. The evaluation criteria are as follows. The evaluation of blackening resistance was No. Only for 169-173.
◎: No blackened portion ○: Lightly blackened portion that can be confirmed when viewed from an angle (less than 10% of the surface area)
Δ: There is a faint blackened area that can be confirmed from an oblique direction (10% or more of the surface area), or an obvious blackened area (less than 10% of the surface area).
×: Obvious blackening (10% or more of surface area)

Figure 2010156020
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表2,4,6,8,10,12において、*1〜*10は以下の内容を示す。
*1 表1に記載のめっき鋼板No.1〜10
*2 明細書本文に記載のチタン含有水性液T1〜T7
*3 明細書本文に記載の弗素含有化合物B1〜B4
*4 明細書本文に記載のアニオン系ウレタン樹脂・アニオン系エポキシ樹脂C1〜C8
*5 明細書本文に記載の有機リン酸化合物D1,D2
*6 明細書本文に記載のバナジン酸化合物E1,E2
*7 明細書本文に記載の炭酸ジルコニウム化合物F1,F2
*8 明細書本文に記載のシランカップリング剤G1,G2
*9 表面処理組成物中での固形分の質量%
*10 明細書本文に記載のニッケル化合物I1〜I3
In Tables 2, 4, 6, 8, 10, and 12, * 1 to * 10 indicate the following contents.
* 1 Plated steel sheets No. 1 to 10 listed in Table 1
* 2 Titanium-containing aqueous liquids T1 to T7 described in the specification text
* 3 Fluorine-containing compounds B1 to B4 described in the main text of the specification
* 4 Anionic urethane resins and anionic epoxy resins C1 to C8 described in the main text of the specification
* 5 Organophosphate compounds D1, D2 described in the main text of the specification
* 6 Vanadic acid compounds E1, E2 described in the main text of the specification
* 7 Zirconium carbonate compounds F1 and F2 described in the specification
* 8 Silane coupling agents G1, G2 described in the main text of the specification
* 9 Mass% of solid content in the surface treatment composition
* 10 Nickel compounds I1 to I3 described in the specification text

Figure 2010156020
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Claims (3)

亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム系めっき鋼板の表面に、加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物を過酸化水素水と混合して得られるチタン含有水性液(A)を固形分の割合で1〜60質量%、弗素含有化合物(B)を固形分の割合で1〜40質量%、アニオン系ウレタン樹脂又は/及びアニオン系エポキシ樹脂(C)を固形分の割合で30〜90質量%、有機リン酸化合物(D)を固形分の割合で1〜60質量%、バナジン酸化合物(E)を固形分の割合で0.1〜30質量%、炭酸ジルコニウム化合物(F)を固形分の割合で0.1〜20質量%、グリシジル基を有するシランカップリング剤(G)を固形分の割合で1〜50質量%含有する表面処理組成物(H)を塗布し、乾燥させることにより形成された皮膜付着量が0.2〜3.0g/mの表面処理皮膜を有することを特徴とする表面処理鋼板。 At least one titanium selected from a hydrolyzable titanium compound, a hydrolyzable titanium compound low-condensate, titanium hydroxide, and a titanium hydroxide low-condensate on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet The titanium-containing aqueous liquid (A) obtained by mixing the compound with hydrogen peroxide water is 1 to 60% by mass in terms of the solid content, and the fluorine-containing compound (B) is 1 to 40% by mass in terms of the solid content. -Based urethane resin or / and anionic epoxy resin (C) at a solid content of 30 to 90% by mass, organophosphate compound (D) at a solid content of 1 to 60% by mass, vanadic acid compound (E) 0.1 to 30% by mass in terms of the solid content, 0.1 to 20% by mass in terms of the solid content of the zirconium carbonate compound (F), and the proportion of the silane coupling agent (G) having a glycidyl group as the solid content 1 to 0 wt% surface treatment composition containing (H) was applied, the film is formed by dry coverage of surface treatment characterized by having a surface treatment film of 0.2 to 3.0 g / m 2 steel sheet. 弗素含有化合物(B)が、ジルコン弗化アンモニウム、ジルコン弗化水素酸の中から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の表面処理鋼板。   The surface-treated steel sheet according to claim 1, wherein the fluorine-containing compound (B) is at least one selected from zircon ammonium fluoride and zircon hydrofluoric acid. 表面処理組成物(H)が、さらにニッケル化合物(I)を固形分の割合で0.05〜1質量%含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の表面処理鋼板。   The surface-treated steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the surface treatment composition (H) further contains 0.05 to 1 mass% of the nickel compound (I) in a solid content ratio.
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