JP2659616B2 - Base treatment agent for forming organic resin layer on metal surface - Google Patents

Base treatment agent for forming organic resin layer on metal surface

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JP2659616B2
JP2659616B2 JP33080290A JP33080290A JP2659616B2 JP 2659616 B2 JP2659616 B2 JP 2659616B2 JP 33080290 A JP33080290 A JP 33080290A JP 33080290 A JP33080290 A JP 33080290A JP 2659616 B2 JP2659616 B2 JP 2659616B2
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薫 島田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、
ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼等の種々の金属製品の表面
に樹脂接着剤層や樹脂塗膜層を形成せしめる際に、予め
金属表面に下地処理を施すための下地処理剤に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to aluminum, aluminum alloy, steel,
The present invention relates to an undercoating agent for pre-coating a metal surface when forming a resin adhesive layer or a resin coating layer on the surface of various metal products such as stainless steel and galvanized steel.

〔従来の技術〕 多くの金属製品においては、それが接着構造物である
場合にはその接着部分の接着強度や耐久性を向上させる
目的で、あるいは、それが塗装製品である場合にはその
塗装面における塗膜の接着強度や耐久性を向上させる目
的で、接着や塗装に先立って一般に金属表面に下地処理
を行っている。
[Prior art] In many metal products, if it is an adhesive structure, the purpose is to improve the adhesive strength and durability of the bonded part, or if it is a painted product, its coating In order to improve the adhesion strength and durability of a coating film on a surface, a metal surface is generally subjected to a base treatment prior to adhesion or painting.

そして、この下地処理の方法としては、例えば、金属
製品がアルミニウム又はアルミニウム合金である場合に
はクロム酸陽極酸化処理、リン酸陽極酸化処理、硫酸・
重クロム酸ソーダエッチング処理、あるいはリン酸クロ
メート、クロム酸クロメート、塗布型クロメート等によ
るクロメート処理があり、また、金属製品がステンレス
鋼である場合には硫酸・重クロム酸ソーダエッチング処
理等があり、更には、金属製品が鋼である場合には乾式
ブラスト処理等がある。
As a method of the undercoating treatment, for example, when the metal product is aluminum or an aluminum alloy, chromic acid anodizing treatment, phosphoric acid anodizing treatment, sulfuric acid.
There are sodium dichromate etching treatment, or chromate treatment with phosphoric acid chromate, chromate chromate, coating type chromate, etc.If the metal product is stainless steel, there is sulfuric acid / sodium dichromate etching treatment, etc. Further, when the metal product is steel, there is a dry blast treatment or the like.

ところで、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の
接着下地処理の方法としては、従来主としてクロム酸の
持つ強力な酸化力を利用した方法が行われていたが、こ
の下地処理としてクロム酸を使用すると、排水中に公害
上問題となる6価クロムが含まれる場合が多く、例えば
水質汚濁防止法には6価クロムが0.5mg/l以下で3価ク
ロムでも2.0mg/l以下という排水基準があり、排水処理
に多大な設備と経費とを要する場合があるという問題が
あった。
By the way, as a method of treating the surface of aluminum or aluminum alloy for bonding, conventionally, a method utilizing the strong oxidizing power of chromic acid has been mainly used. In many cases, hexavalent chromium, which is a problem, is contained. For example, the Water Pollution Control Law has a wastewater standard of 0.5 mg / l or less for hexavalent chromium and 2.0 mg / l or less for trivalent chromium. There is a problem that it may require expensive equipment and costs.

そこで、この様なクロムを含有しない下地処理剤の研
究が進められ、例えばジルコニウム系処理剤や、モリブ
デン酸、バナジン酸、過マンガン酸塩等を含有する珪酸
塩の水溶液を主剤とした処理剤等の低公害型の下地処理
剤も提案されている(特開昭50-78,532号公報、特開昭5
0-78,533号公報)。
Therefore, research on such a chromium-free surface treatment agent has been advanced, for example, a zirconium-based treatment agent, a treatment agent mainly containing an aqueous solution of a silicate containing molybdic acid, vanadic acid, permanganate, and the like. Low-polluting type surface treatment agents have also been proposed (JP-A-50-78,532, JP-A-5-78,532).
0-78,533).

しかしながら、これらの低公害型の下地処理剤は、例
えば飲料缶本体の塗装前の下地処理等のように、主とし
て塗膜層形成用の下地処理に向けられており、この下地
処理で得られる皮膜も、クロム酸を使用する下地処理に
よって得られるクロメート皮膜とは異なり、皮膜自体の
耐蝕性はほとんど期待できず、専ら塗膜層の密着性の向
上にその主眼がおかれているものである。
However, these low-pollution-type surface treatment agents are mainly used for the surface treatment for forming a coating film layer, such as the surface treatment before coating the beverage can body, and the film obtained by this surface treatment Also, unlike a chromate film obtained by a base treatment using chromic acid, the corrosion resistance of the film itself can hardly be expected, and the main focus is on improving the adhesion of the coating film layer.

そして、特に過マンガン酸塩を使用した下地処理剤に
おいては、この過マンガン酸塩として工業的に入手し易
い過マンガン酸カリウムが使用されており、この過マン
ガン酸カリウムは水に対する溶解度が高く、この下地処
理後にそのまま接着あるいは塗装を行って接着剤層や塗
膜層を形成せしめると、これら接着剤層や塗膜層を通過
して下地皮膜に到達する水分の浸透によりこの下地皮膜
中のカリウム分が溶出し、下地皮膜が破壊され、素地が
腐蝕されるに至ると共に、経時的に接着強度や密着性が
低下するという問題があった。
And especially in the surface treatment agent using permanganate, potassium permanganate which is industrially easily available is used as this permanganate, and this potassium permanganate has high solubility in water, When the adhesive layer or the coating layer is formed by directly bonding or coating after the undercoating treatment, the potassium in the undercoating due to the permeation of moisture reaching the undercoating through the adhesive layer or the coating layer. However, there is a problem that the base film is destroyed, the base material is corroded, and the adhesive strength and adhesion are reduced with time.

この様な問題を解決する方法として、例えば下地処理
により下地皮膜を形成した後に水洗処理を施し、形成さ
れた下地皮膜から予めカリウム分を溶出させて除去して
おく方法が有効と考えられる。しかしながら、この方法
も、水洗工程を余分に設けなければならないほか、この
水洗工程において下地皮膜からカリウムがが溶出する際
にこの下地皮膜の強度が低下するという問題がある。
As a method for solving such a problem, for example, a method in which a base film is formed by a base treatment, followed by a water washing treatment, and potassium is eluted and removed from the formed base film in advance is considered to be effective. However, this method also requires an extra washing step, and also has the problem that the strength of the undercoat is reduced when potassium elutes from the undercoat in this washing step.

なお、過マンガン酸塩として、カリウム塩以外にナト
リウム塩、バリウム塩、カルシウム塩等を使用すること
も考えられるが、これらの過マンガン酸塩の何れも水に
対する溶解度が高く、カリウム塩の場合と同様の問題が
ある。
As the permanganate, sodium salts, barium salts, calcium salts, and the like may be used in addition to the potassium salts.However, any of these permanganates has a high solubility in water, and is different from the case of the potassium salt. There is a similar problem.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

そこで、本発明者らは、かかる従来の下地処理剤にお
ける種々の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、
所定量の過マンガン酸と超微粒子状無水シリカとを含有
し、そのpHが3以下に調整された処理剤が、無公害型で
あって、過マンガン酸塩の珪酸塩水溶液を主剤とする場
合のような下地皮膜の水洗処理を必要とせず、しかも、
クロメート皮膜と同等の耐蝕性を有し、接着下地として
あるいは塗装下地として優れた性能を有することを見出
し、本発明を完成した。
Therefore, the present inventors have conducted intensive studies to solve various problems in the conventional base treatment agent, and as a result,
When the treating agent containing a predetermined amount of permanganic acid and ultrafine anhydrous silica and having a pH adjusted to 3 or less is a non-polluting type, and is mainly composed of an aqueous solution of permanganate silicate It does not require a water-washing treatment of the underlying film, and
The present inventors have found that they have the same corrosion resistance as a chromate film and have excellent performance as an adhesive base or a paint base, and completed the present invention.

従って、本発明の目的は、無公害型であって、過マン
ガン酸塩の珪酸塩水溶液を主剤とする場合のような下地
皮膜の水洗処理を必要とせず、しかも、クロメート皮膜
と同等の耐蝕性を有し、接着下地としてあるいは塗装下
地として優れた性能を有する下地皮膜を形成するための
金属表面の下地処理剤を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-polluting type, which does not require a water-washing treatment of a base film as in the case of using a permanganate silicate aqueous solution as a main component, and has the same corrosion resistance as a chromate film. An object of the present invention is to provide a metal surface treatment agent for forming a base film having excellent performance as an adhesive base or a coating base.

また、本発明の他の目的は、種々の金属製品の表面に
樹脂接着剤層や樹脂塗膜層を形成せしめる際に、その接
着下地処理あるいは塗装下地処理として優れた性能を発
揮する下地処理剤を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a surface treating agent which exhibits excellent performance as an adhesive undercoating or coating undercoating when forming a resin adhesive layer or a resin coating layer on the surface of various metal products. Is to provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

すなわち、本発明は、過マンガン酸1〜200g/lと超微
粒子状無水シリカ1〜100g/lとを主成分とし、pHが3以
下である金属表面への有機樹脂層形成用下地処理剤であ
る。
That is, the present invention is a base treating agent for forming an organic resin layer on a metal surface containing 1 to 200 g / l of permanganic acid and 1 to 100 g / l of ultrafine anhydrous silica as main components and having a pH of 3 or less. is there.

本発明において、使用される過マンガン酸それ自体は
工業薬品として入手することができないが、工業薬品と
して容易に入手できる過マンガン酸塩、例えば過マンガ
ン酸カリウムを使用し、以下の方法で容易に得ることが
できる。
In the present invention, the permanganate used itself cannot be obtained as an industrial chemical, but a permanganate which is easily obtainable as an industrial chemical, for example, using potassium permanganate, is easily obtained by the following method. Obtainable.

[A] 過マンガン酸カリウム(KMnO4)の水溶液に硝
酸銀(AgNO3)を加え、加熱濃縮して過マンガン酸銀(A
gMnO4)の結晶を析出させ、この結晶を分離した後、水
に溶解して水溶液とし、この水溶液に塩化バリウム(Ba
Cl2)を加えて過マンガン酸バリウム[Ba(MnO4)2]と塩
化銀(AgCl)とを生ぜしめ、固体として沈澱する塩化銀
を分離除去した後、希硫酸を加え、沈澱する硫酸バリウ
ム(BaSO4)を分離除去し、過マンガン酸(HMnO4)の水
溶液を得る。
[A] Silver nitrate (AgNO 3 ) is added to an aqueous solution of potassium permanganate (KMnO 4 ), and the mixture is concentrated by heating, and silver permanganate (A
gMnO 4 ) crystals were precipitated, and the crystals were separated and dissolved in water to form an aqueous solution. Barium chloride (Ba) was added to the aqueous solution.
Cl 2 ) is added to produce barium permanganate [Ba (MnO 4 ) 2 ] and silver chloride (AgCl), and silver chloride which precipitates as a solid is separated and removed. (BaSO 4 ) is separated and removed to obtain an aqueous solution of permanganate (HMnO 4 ).

[B] 過マンガン酸カリウムの結晶に徐々に冷却した
濃硫酸を加え、油状の過マンガン酸を得る。
[B] Slowly cooled concentrated sulfuric acid is added to the potassium permanganate crystals to obtain oily permanganate.

[C] 過マンガン酸カリウムの水溶液を、強酸性陽イ
オン交換樹脂中を通過させてイオン交換させることによ
り過マンガン酸水溶液を得る。
[C] An aqueous solution of potassium permanganate is passed through a strongly acidic cation exchange resin and ion-exchanged to obtain an aqueous solution of permanganate.

また、本発明で使用する超微粒子状無水シリカは、揮
発性の珪素化合物、例えば四塩化珪素(SiCl4)を酸素
及び水素の存在下に気相で反応させて得られるもので、
それらは通常粒径0.01〜0.1μmのものである、更には
フュームドシリカといわれる球状無定形の微粉がよい。
そして、この様な超微粒子状無水シリカは、例えば、市
販品としてはアエロジル(日本アエロジル(株))やキ
ャボシル(キャボット社)の商品名のものが入手可能で
ある。なお、珪酸塩としてアルカリシリケートやコロイ
ダルシリカ等があるが、アルカリシリケートでは化合物
中に水可溶性のアルカリ金属が含まれているために形成
された下地皮膜の耐水性に問題があり、また、コロイダ
ルシリカでは接着性を改善する効果が少ないという問題
があるので好ましくない。
The ultrafine anhydrous silica used in the present invention is obtained by reacting a volatile silicon compound such as silicon tetrachloride (SiCl 4 ) in the gas phase in the presence of oxygen and hydrogen.
They usually have a particle size of 0.01 to 0.1 μm, and more preferably, spherical amorphous fine powder called fumed silica.
Such ultra-fine anhydrous silica is commercially available under the trade names of Aerosil (Nippon Aerosil Co., Ltd.) and Cabosil (Cabot Corporation). There are alkali silicate and colloidal silica as silicates. However, alkali silicate has a problem in water resistance of an undercoating film formed because a compound containing a water-soluble alkali metal is contained in the compound. However, there is a problem that the effect of improving the adhesiveness is small, which is not preferable.

本発明の下地処理剤は、上記過マンガン酸と超微粒子
状無水シリカとをそれぞれ所定の割合で含有し、その水
素イオン濃度(pH)が3以下の水溶液あるいは水分散液
として調製される。
The surface treating agent of the present invention contains the above-mentioned permanganic acid and ultrafine anhydrous silica at a predetermined ratio, and is prepared as an aqueous solution or aqueous dispersion having a hydrogen ion concentration (pH) of 3 or less.

ここで、過マンガン酸の添加量は、HMnO4として1〜2
00g/l、好ましくは3〜150g/lであり、1g/lより少ない
と耐蝕性に優れた下地皮膜が得られず、また、200g/lよ
り多いと十分な接着強度が得られない。また、超微粒子
状無水シリカの添加量は、SiO2として1〜100g/l、好ま
しくは5〜75g/lであり、1g/lより少ないと金属表面に
対するぬれ性が十分でなく、このために十分な接着強度
が得られず、また、100g/lより多いと耐蝕性の改善がみ
られないばかりか、下地皮膜の表面が粉吹き状態にな
り、かえって接着強度が低下する。
Here, the addition amount of permanganate as HMnO 4 1~2
It is 00 g / l, preferably 3 to 150 g / l. If it is less than 1 g / l, a base film having excellent corrosion resistance cannot be obtained, and if it is more than 200 g / l, sufficient adhesive strength cannot be obtained. The amount of ultrafine particulate anhydrous silica, 1 to 100 g / l as SiO 2, is preferably 5~75g / l, is not sufficient wettability to less metal surface than 1 g / l, for the Sufficient adhesive strength cannot be obtained, and if it is more than 100 g / l, not only the corrosion resistance is not improved, but also the surface of the undercoat becomes powdery and the adhesive strength is rather reduced.

本発明の下地処理剤は、その調製の際にpH調整剤を使
用してpHを3以下、好ましくは0.5〜2.0に調整される
が、この際に使用するpH調整剤としては好ましくは硝酸
又は硫酸である。pHが3より高いと、下地処理剤の溶液
を調製した後、比較的短時間のうちに寒天状に固化する
等その安定性に問題が生じ、また、均一塗布性、均一分
散性等の作業性も低下して好ましくない。なお、塩酸や
リン酸は過マンガン酸の還元反応に悪影響を与えるので
pH調整剤として使用できない。
The surface treatment agent of the present invention is adjusted to a pH of 3 or less, preferably 0.5 to 2.0 using a pH adjuster at the time of its preparation, and the pH adjuster used at this time is preferably nitric acid or It is sulfuric acid. If the pH is higher than 3, there is a problem in its stability such as solidification of agar in a relatively short time after preparing the solution of the base treatment agent, and work such as uniform application and uniform dispersibility. The properties are also undesirably reduced. Since hydrochloric acid and phosphoric acid have an adverse effect on the reduction reaction of permanganate,
Cannot be used as a pH adjuster.

本発明の下地処理剤は、合成樹脂や天然樹脂等の有機
樹脂を主成分とする接着剤や塗料の塗布前に金属表面に
塗布され、この金属表面にマンガン酸下地皮膜を形成す
る。
The base treating agent of the present invention is applied to a metal surface before applying an adhesive or a paint mainly containing an organic resin such as a synthetic resin or a natural resin, and forms a manganate base film on the metal surface.

この下地処理の方法としては、従来公知の下地処理剤
と同様の方法で行うことができ、例えば浸漬法や刷毛、
ロールコーター、バーコーター、スプレー等を使用する
塗布法がある。浸漬法は、例えば、常温〜85℃の温度で
1〜10分間程度下地処理剤中に金属製品を浸漬して乾燥
し、必要により複数回この浸漬処理を繰り返し、次いで
200〜250℃程度の温度で1〜20分間焼付処理を行う。ま
た、塗布法は、金属製品の表面に適当な塗布手段で下地
処理剤を塗布して乾燥し、必要により複数回この塗布処
理を繰り返し、次いで200〜250℃程度の温度で1〜20分
間焼付処理を行う。この下地処理の際の焼付処理は、金
属表面との反応に関与せず、形成された下地皮膜中に残
存する過マンガン酸を二酸化マンガンに還元し、金属表
面に固着させるために必要な処理である。この目的で使
用される乾燥炉としては、それが200〜250℃の加熱乾燥
ができるものであればよく、通常の熱風乾燥炉のほか
に、例えば遠赤外線乾燥炉等の公知の乾燥炉を使用する
ことができる。
As a method of this base treatment, it can be performed by a method similar to a conventionally known base treatment agent, for example, a dipping method, a brush,
There is a coating method using a roll coater, a bar coater, a spray or the like. The immersion method is, for example, a metal product is immersed in a base treatment agent at a temperature of room temperature to 85 ° C. for about 1 to 10 minutes and dried, and this immersion treatment is repeated a plurality of times as necessary,
A baking treatment is performed at a temperature of about 200 to 250 ° C. for 1 to 20 minutes. In addition, the coating method is to apply a base treatment agent to the surface of the metal product by an appropriate coating means, dry the coating, repeat the coating treatment as necessary a plurality of times, and then bake at a temperature of about 200 to 250 ° C. for 1 to 20 minutes. Perform processing. The baking treatment at the time of the undercoating treatment is a treatment necessary for reducing permanganic acid remaining in the formed undercoating film to manganese dioxide without being involved in the reaction with the metal surface, and fixing it to the metal surface. is there. The drying furnace used for this purpose may be any one that can be heated and dried at 200 to 250 ° C. In addition to a normal hot air drying furnace, a known drying furnace such as a far-infrared drying furnace is used. can do.

本発明の下地処理剤は、種々の目的で種々の金属製品
の表面に施される下地処理用として有用であるが、特に
アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ステンレス鋼、
亜鉛メッキ鋼等の金属製品の表面に樹脂接着剤層や樹脂
塗膜層を形成せしめる際の、接着下地処理あるいは塗装
下地処理に優れた性能を発揮する。例えば、具体的適用
分野として、自動車、鉄道車両、電気製品、建築資材、
あるいは飲料缶等の構成部材における接着とか、塗装を
行う際の下地処理に好適に用いられる。
The undercoating agent of the present invention is useful for undercoating applied to the surface of various metal products for various purposes, particularly aluminum, aluminum alloys, steel, stainless steel,
When forming a resin adhesive layer or a resin coating layer on the surface of a metal product such as galvanized steel, it exerts excellent performance on an adhesion undercoating treatment or a coating undercoating treatment. For example, specific fields of application include automobiles, railway vehicles, electrical products, building materials,
Alternatively, it is suitably used for adhesion to a constituent member such as a beverage can or a base treatment at the time of painting.

なお、上記樹脂接着剤層や樹脂塗膜層を形成する樹脂
としては熱硬化性樹脂を主体とするものが好ましく、こ
の熱硬化性樹脂としては加熱硬化型であっても、常温硬
化型であってもよい。
The resin forming the resin adhesive layer and the resin coating layer is preferably a resin mainly composed of a thermosetting resin. The thermosetting resin may be a heat-curable resin or a room-temperature-curable resin. You may.

〔作用〕[Action]

本発明の下地処理剤中に含まれる過マンガン酸は、ク
ロム酸より強力な酸化剤であり、酸性条件で金属面に接
触すると還元されて不溶性の二酸化マンガンとなり、金
属表面に固着する。このとき、形成された下地皮膜中に
過剰の過マンガン酸が存在すると水に溶解し、耐水性に
影響を及ぼすが、200℃以上の温度で加熱することによ
り皮膜中に残留する過マンガン酸も容易に還元されて二
酸化マンガンとなる。この様にして下地皮膜中に形成さ
れた二酸化マンガンは、耐水性に優れているほか、金属
表面に対する密着性にも優れており、下地皮膜の耐蝕性
や密着性の向上に寄与すると考えられる。
The permanganic acid contained in the undercoating agent of the present invention is a stronger oxidizing agent than chromic acid. When it contacts a metal surface under acidic conditions, it is reduced to insoluble manganese dioxide and adheres to the metal surface. At this time, if there is an excess of permanganic acid in the formed base film, it dissolves in water and affects water resistance, but the permanganic acid remaining in the film by heating at a temperature of 200 ° C or more also It is easily reduced to manganese dioxide. The manganese dioxide formed in the undercoat in this manner has excellent water resistance and excellent adhesion to the metal surface, and is considered to contribute to the improvement of the corrosion resistance and adhesion of the undercoat.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明を具体的
に説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples.

[1] 実施例1〜12及び比較例1〜13 過マンガン酸カリウム5gを1の純水に溶解し、予め
R−H型に調整した強酸性イオン交換樹脂カラムを通過
させ、5g/l及びpH2.1の過マンガン酸水溶液(HMnO4)を
得た。
[1] Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 13 5 g of potassium permanganate was dissolved in 1 pure water and passed through a strongly acidic ion-exchange resin column previously adjusted to RH type to obtain 5 g / l and A pH 2.1 permanganate aqueous solution (HMnO 4 ) was obtained.

この様にして得られた5g/l及びpH2.1の過マンガン酸
水溶液(HMnO4)を加熱濃縮し、あるいは、純水を加え
て希釈して、各実施例や比較例に対応する所定の濃度に
調整し、各実施例及び比較例において使用した。
The permanganic acid aqueous solution (HMnO 4 ) of 5 g / l and pH 2.1 thus obtained was concentrated by heating or diluted by adding pure water to obtain a predetermined solution corresponding to each of Examples and Comparative Examples. The concentration was adjusted and used in each of Examples and Comparative Examples.

また、調整された下地処理剤のpH調整は、実施例1〜
9、実施例11及び12、比較例1〜4、並びに比較例6及
び7については硝酸を使用して行い、また、実施例10及
び比較例8〜10は硫酸を用いて行い、更に、その他の比
較例5及び11〜13はこの様なpH調整を行わなかった。
Further, the pH adjustment of the adjusted base treatment agent was performed in Examples 1 to 3.
9, Examples 11 and 12, Comparative Examples 1 to 4 and Comparative Examples 6 and 7 were performed using nitric acid, and Example 10 and Comparative Examples 8 to 10 were performed using sulfuric acid. Comparative Examples 5 and 11 to 13 did not carry out such pH adjustment.

第1表に示す割合で過マンガン酸、超微粒子状無水シ
リカ(日本アエロジル(株)製商品名:アエロジル)、
過マンガン酸カリウム、あるいはコロイダルシリカ(日
産化学(株)製商品名:スノーテックス20)を配合し、
pH調整を行って各実施例及び比較例の下地処理剤を調製
した。また、比較例11では、塗布型クロメート処理液と
して関西ペイント(株)製商品名コスマー150の原液の
まま使用した。
Permanganic acid, ultra-fine anhydrous silica (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: Aerosil) in the proportions shown in Table 1,
Formulated with potassium permanganate or colloidal silica (Nissan Chemical Co., Ltd. product name: Snowtex 20)
The pH was adjusted to prepare the undercoating agents of Examples and Comparative Examples. In Comparative Example 11, the undiluted solution of Cosmer 150 (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was used as a coating type chromate treatment liquid.

この様にして調製された各実施例及び比較例の下地処
理剤を使用し、以下の方法で試験片を調製し、引張り剪
断接着強さ試験(JIS規格 K−6850による)を行い、
貼り合わせた後常温で一日経過後の一次引張り剪断接着
強さ(一次接着強度)と、貼り合わせ後30℃の純水に1,
000時間浸漬した後の二次引張り剪断接着強さ(二次接
着強度)とを測定した。結果を第1表に示す。
Using the surface treatment agents of Examples and Comparative Examples thus prepared, test specimens were prepared by the following method, and subjected to a tensile shear adhesive strength test (according to JIS K-6850).
After bonding, the primary tensile shear bond strength (primary bond strength) after one day at room temperature, and after bonding in pure water at 30 ° C,
The secondary tensile shear adhesive strength (secondary adhesive strength) after immersion for 000 hours was measured. The results are shown in Table 1.

(1) 実施例1〜10及び比較例1〜11の引張り剪断接
着強さ試験 アルミニウム合金(JIS規格合金A−5052)のH34調質
材で厚さ1.0mm×縦幅25mm×横幅60mmの大きさの試験片
を作成し、その表面をアセトンで脱脂したのち、実施例
1〜10及び比較例1〜11の下地処理剤を第1表に示す方
法で塗布した。この際の塗布方法が浸漬法の場合には常
温で1分間浸漬し、また、ロールコーター法の場合には
塗布量120mg/m2となるように常温で塗布した。
(1) Tensile shear adhesive strength test of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 11 Aluminum alloy (JIS standard alloy A-5052) H34 tempered material with a thickness of 1.0 mm x 25 mm x 60 mm A test piece was prepared, and the surface thereof was degreased with acetone. Then, the base treating agents of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 11 were applied by the method shown in Table 1. When the coating method at this time was the dipping method, the coating was immersed at room temperature for 1 minute, and when the coating method was the roll coater method, the coating was performed at room temperature so that the coating amount was 120 mg / m 2 .

この様にして下地処理剤を試験片に塗布したのち、焼
付処理が“有り”の場合は210℃の熱風乾燥炉で15分間
の加熱乾燥処理を行い、“無し”の場合には室温で放置
して乾燥し、次に水洗処理が、“有り”の場合はこの乾
燥後に試験片を水洗して再度乾燥して、また、“無し”
の場合にはそのまま使用し、下地処理済の試験片を調製
した。
After applying the undercoating agent to the test piece in this way, if the baking treatment is "yes", perform the heat drying treatment in a 210 ° C hot air drying oven for 15 minutes, and if "no", leave it at room temperature Then, if the water washing process is “Yes”, the test piece is washed with water after this drying and dried again.
In the case of (1), a test piece having been subjected to a base treatment was prepared.

この様にして下地処理して調製された2枚の試験片
を、その重ね代が25mm×12.5mmの大きさとなるように、
常温硬化型エポキシ樹脂接着剤(二液型)(セメダイン
(株)製商品名:セメダイン1500)250g/m2を使用して
接着し、引張り剪断接着強さ試験(JIS規格K−6850に
よる)を行った。
The two test pieces prepared by the base treatment in this manner were overlapped so that the overlap margin was 25 mm x 12.5 mm.
Cold-setting epoxy resin adhesive (two-component type) (Cemedine Co., Ltd. trade name: CEMEDINE 1500) was adhered using a 250 g / m 2, a tensile shear bond strength test (according to JIS standard K-6850) went.

(2) 実施例11及び比較例12の引張り剪断接着強さ試
験 圧延鋼材SS41を使用して試験片を調製し、また、二次
接着強度の測定について、貼り合わせ後30℃の純水に33
6時間浸漬した後とした以外は、上記実施例1〜10及び
比較例1〜11の引張り剪断接着強さ試験と同様に試験を
行った。
(2) Tensile shear bond strength test of Example 11 and Comparative Example 12 A test piece was prepared using rolled steel SS41, and the secondary bond strength was measured.
The test was conducted in the same manner as in the tensile shear adhesive strength test of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 11 except that the test was performed after immersion for 6 hours.

(3) 実施例12及び比較例13の引張り剪断接着強さ試
験 亜鉛メッキ鋼板を使用して試験片を調製し、また、二
次接着強度の測定について、貼り合わせ後30℃の純水に
480時間浸漬した後とした以外は、上記実施例1〜8及
び比較例1〜11の引張り剪断接着強さ試験と同様に試験
を行った。
(3) Tensile shear bond strength test of Example 12 and Comparative Example 13 A test piece was prepared using a galvanized steel sheet, and the secondary bond strength was measured.
The test was performed in the same manner as in the tensile shear adhesive strength test of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11 except that the test was performed after immersion for 480 hours.

〔発明の効果〕 本発明の下地処理剤は、これを使用して金属表面に形
成される下地皮膜が耐水性に優れており、また、この下
地皮膜を形成する際に従来の過マンガン酸カリウムを使
用する下地処理剤の場合と異なって水洗処理を必要とせ
ず、しかも、従来のクロム酸を使用する下地処理剤の場
合のような公害の問題を心配する必要がないので、専用
の大がかりな設備が不要で、現場施工に適用できる。ま
た、形成される下地皮膜自体が優れた耐蝕性を有してい
るので、種々の金属製品の表面に樹脂接着剤層や樹脂塗
膜層を形成せしめた際に、有機樹脂層との密接性を長期
的に保持できるという優れた性能を発揮する。
[Effect of the Invention] The undercoating agent of the present invention has a water-resistant undercoat formed on a metal surface using the same, and a conventional potassium permanganate is used for forming this undercoat. Unlike the case of using a base treatment agent that uses chromic acid, it does not require a water washing treatment, and there is no need to worry about the problem of pollution as in the case of the base treatment agent that uses conventional chromic acid. No equipment is required and can be applied to on-site construction. In addition, since the underlying coating film itself has excellent corrosion resistance, when a resin adhesive layer or a resin coating layer is formed on the surface of various metal products, the adhesion to the organic resin layer can be improved. It has excellent performance that can be maintained for a long time.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】過マンガン酸1〜200g/lと超微粒子状無水
シリカ1〜100g/lとを主成分とし、pHが3以下であるこ
とを特徴とする金属表面への有機樹脂層形成用下地処理
剤。
1. An organic resin layer forming method on a metal surface, comprising 1 to 200 g / l of permanganic acid and 1 to 100 g / l of ultrafine anhydrous silica as main components and having a pH of 3 or less. Base treatment agent.
【請求項2】pH調整剤として硝酸又は硫酸が添加されて
いる請求項1記載の金属表面への有機樹脂層形成用下地
処理剤。
2. The undercoating agent for forming an organic resin layer on a metal surface according to claim 1, wherein nitric acid or sulfuric acid is added as a pH adjuster.
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