JP3386959B2 - コーティング組成物及びそれを塗布した金属材料 - Google Patents
コーティング組成物及びそれを塗布した金属材料Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅、鉄鋼、アルミ
ニウム製品などの金属の防錆性と塗料（樹脂）との密着
性の改善を行うためのコーティング組成物、またそれに
より表面処理された基材に関する。
ニウム製品などの金属の防錆性と塗料（樹脂）との密着
性の改善を行うためのコーティング組成物、またそれに
より表面処理された基材に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種金属に対する要求はさまざまである
が、おもに防錆性と塗料や樹脂等との接着（密着）性が
要求されている。鉄鋼製品は建築物、自動車、船舶、缶
など様々なところで使用されているが、防錆性に対して
強い要求がある。鉄製品の防錆剤には、従来、水溶性防
錆剤、気化性防錆剤、油性防錆剤等の各種防錆剤が使用
されている。一般的に水溶性防錆剤は一時的短時間の防
錆を目的とし、長期の防錆には用いられていない。また
気化性防錆剤は密閉状態で本来の防錆力を発揮するもの
である。油性防錆剤は比較的防錆力が強く長期の防錆に
耐えるものであり、液状の防錆油、粘着性の防錆グリー
ス、防錆添加剤や皮膜形成剤等を揮発性有機溶剤に溶解
したもの等がある。しかし防錆油や防錆グリースは、表
面処理後にべたつきが生じ、塗膜等の下塗り材として使
用できない。又、防錆添加剤や皮膜形成剤等を揮発性有
機溶剤に溶解したものは厚膜化しないと十分な防錆効果
を発揮しない。
が、おもに防錆性と塗料や樹脂等との接着（密着）性が
要求されている。鉄鋼製品は建築物、自動車、船舶、缶
など様々なところで使用されているが、防錆性に対して
強い要求がある。鉄製品の防錆剤には、従来、水溶性防
錆剤、気化性防錆剤、油性防錆剤等の各種防錆剤が使用
されている。一般的に水溶性防錆剤は一時的短時間の防
錆を目的とし、長期の防錆には用いられていない。また
気化性防錆剤は密閉状態で本来の防錆力を発揮するもの
である。油性防錆剤は比較的防錆力が強く長期の防錆に
耐えるものであり、液状の防錆油、粘着性の防錆グリー
ス、防錆添加剤や皮膜形成剤等を揮発性有機溶剤に溶解
したもの等がある。しかし防錆油や防錆グリースは、表
面処理後にべたつきが生じ、塗膜等の下塗り材として使
用できない。又、防錆添加剤や皮膜形成剤等を揮発性有
機溶剤に溶解したものは厚膜化しないと十分な防錆効果
を発揮しない。
【０００３】又、鉄の錆を抑制するために亜鉛めっき鋼
板が市販されているが、これは鉄よりイオン化傾向が大
きい亜鉛の犠牲防食作用により鉄の錆を防止するもので
あり、さらに亜鉛めっき層の表面にクロメート処理等の
化成処理を施すことにより亜鉛層の白錆を防止し、耐食
性を一層強化している。しかしこのクロメート処理は、
薄い被膜においても高い防錆性が得られるものの、環境
上の問題からこれに変わる防錆被膜が望まれている。現
在タンニン酸が亜鉛めっき鋼板の防錆被膜として提案さ
れているが、クロメート処理に比べて防錆性が十分に得
られず、又、塗膜密着性も十分であるとはいえない現状
にある。
板が市販されているが、これは鉄よりイオン化傾向が大
きい亜鉛の犠牲防食作用により鉄の錆を防止するもので
あり、さらに亜鉛めっき層の表面にクロメート処理等の
化成処理を施すことにより亜鉛層の白錆を防止し、耐食
性を一層強化している。しかしこのクロメート処理は、
薄い被膜においても高い防錆性が得られるものの、環境
上の問題からこれに変わる防錆被膜が望まれている。現
在タンニン酸が亜鉛めっき鋼板の防錆被膜として提案さ
れているが、クロメート処理に比べて防錆性が十分に得
られず、又、塗膜密着性も十分であるとはいえない現状
にある。
【０００４】銅製品には、上記クロメート処理の他に、
ベンゾトリアゾールが防錆剤として一般的に使用されて
いる。これは優れた防錆性を示すものの、樹脂等との接
着性が十分に得られない。樹脂等の接着性の改善は一般
的にはシランカップリング剤処理が提案されているが、
市販のシランカップリング剤では銅の防錆性が十分に得
られないのが現状である。
ベンゾトリアゾールが防錆剤として一般的に使用されて
いる。これは優れた防錆性を示すものの、樹脂等との接
着性が十分に得られない。樹脂等の接着性の改善は一般
的にはシランカップリング剤処理が提案されているが、
市販のシランカップリング剤では銅の防錆性が十分に得
られないのが現状である。
【０００５】又、アルミニウムまたはアルミニウム合金
は軽量であるため各種分野において注目されている。し
かし表面に酸化アルミニウムの被膜が形成されているた
めアルミニウムに対して直接塗料をぬっても、その密着
性は十分ではない。塗装下地用の化成処理方法として多
くの方法が提案され、今日でも多数の特許が発表されて
いるが、現状では米国やわが国においてはクロメート法
が主流となっている。しかしながら、上記亜鉛めっき鋼
板と同様にクロメート処理は環境上好ましくなく、ノン
クロメート処理が望まれている。また、金属表面に耐食
性、帯電防止性等の特性を付与する目的でケイ酸のアル
カリ金属塩水溶液で処理する方法が提案されているが、
その処理温度が高かったり、後処理として沸騰水浸漬や
酸浸漬を行い、アルカリ金属を除去しなければ所望の特
性は得られない。
は軽量であるため各種分野において注目されている。し
かし表面に酸化アルミニウムの被膜が形成されているた
めアルミニウムに対して直接塗料をぬっても、その密着
性は十分ではない。塗装下地用の化成処理方法として多
くの方法が提案され、今日でも多数の特許が発表されて
いるが、現状では米国やわが国においてはクロメート法
が主流となっている。しかしながら、上記亜鉛めっき鋼
板と同様にクロメート処理は環境上好ましくなく、ノン
クロメート処理が望まれている。また、金属表面に耐食
性、帯電防止性等の特性を付与する目的でケイ酸のアル
カリ金属塩水溶液で処理する方法が提案されているが、
その処理温度が高かったり、後処理として沸騰水浸漬や
酸浸漬を行い、アルカリ金属を除去しなければ所望の特
性は得られない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした要請
に対応できる、すなわち金属、特には銅、鉄鋼およびア
ルミニウム製品に対して、金属表面に強く吸着し、薄膜
においても防錆作用を有し、かつ樹脂との密着性に優れ
たコーティング組成物、またその表面処理された金属を
提供することを目的とするものである。
に対応できる、すなわち金属、特には銅、鉄鋼およびア
ルミニウム製品に対して、金属表面に強く吸着し、薄膜
においても防錆作用を有し、かつ樹脂との密着性に優れ
たコーティング組成物、またその表面処理された金属を
提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、ケイ酸に特定の有機ケイ素化合物を添加したコ
ーティング組成物が金属表面に対して優れた防錆作用を
有することを見出した。
た結果、ケイ酸に特定の有機ケイ素化合物を添加したコ
ーティング組成物が金属表面に対して優れた防錆作用を
有することを見出した。
【０００８】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
であり、その要旨は、 （１）ケイ酸に下記一般式（１）〜（３）で表される有
機ケイ素化合物より選ばれる１種以上を添加してなるこ
とを特徴とする金属材料用コーティング組成物、 Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ３ ３−ｎ （１） 〔式中、Ｒ１はエポキシ基、ビニル基、メタクリル基、
アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ハロゲン
基、水酸基、スチリル基、アクリル基のうち、１種以上
で置換された炭化水素であり、エーテル結合やエステル
結合を含んでいてもよい。Ｒ２，Ｒ３は炭素数１〜５の
アルキル基であり、エーテル基を含んでいてもよい。ｎ
は１〜３の整数を示す〕 Ｒ４Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ３ ３−ｎ （２） 〔式中、Ｒ２，Ｒ３は上記一般式（１）と同義、Ｒ４は
であり、その要旨は、 （１）ケイ酸に下記一般式（１）〜（３）で表される有
機ケイ素化合物より選ばれる１種以上を添加してなるこ
とを特徴とする金属材料用コーティング組成物、 Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ３ ３−ｎ （１） 〔式中、Ｒ１はエポキシ基、ビニル基、メタクリル基、
アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ハロゲン
基、水酸基、スチリル基、アクリル基のうち、１種以上
で置換された炭化水素であり、エーテル結合やエステル
結合を含んでいてもよい。Ｒ２，Ｒ３は炭素数１〜５の
アルキル基であり、エーテル基を含んでいてもよい。ｎ
は１〜３の整数を示す〕 Ｒ４Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ３ ３−ｎ （２） 〔式中、Ｒ２，Ｒ３は上記一般式（１）と同義、Ｒ４は
【０００９】
【化３】
【００１０】ｍは２〜１０、ｘ，ｙは０または１、Ｒ5
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ6は水素、炭素数１〜
５のアルキル基又は
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ6は水素、炭素数１〜
５のアルキル基又は
【００１１】
【化４】
【００１２】であり、Zは０または１，Ｒ7はーSi(OR2)R
3 3−ｎを含んでいてもよい炭化水素基（R2,R3,n は上記
一般式（１）と同義）を示す］Si(OR8)4 (3)
(式中、R8 は炭素数１〜５のアルキル基を示す）（２）
ケイ酸がケイ酸の金属塩から金属を除去したケイ酸であ
ることを特徴とする前記（１）記載の金属材料用コーテ
ィング組成物、（３）前記（１）又は（２）記載のコー
ティング組成物を塗布したことを特徴とする耐食性に優
れた金属材料、（４）前記（３）に記載の金属材料に、
さらに上記一般式（１）〜（３）で表される有機ケイ素
化合物より選ばれる１種以上を塗布したことを特徴とす
る耐食性に優れた金属材料、（５）金属材料があらかじ
めケイ酸の金属塩で前処理されたものであることを特徴
とする前記（３）または（４）記載の耐食性に優れた金
属材料にある。
3 3−ｎを含んでいてもよい炭化水素基（R2,R3,n は上記
一般式（１）と同義）を示す］Si(OR8)4 (3)
(式中、R8 は炭素数１〜５のアルキル基を示す）（２）
ケイ酸がケイ酸の金属塩から金属を除去したケイ酸であ
ることを特徴とする前記（１）記載の金属材料用コーテ
ィング組成物、（３）前記（１）又は（２）記載のコー
ティング組成物を塗布したことを特徴とする耐食性に優
れた金属材料、（４）前記（３）に記載の金属材料に、
さらに上記一般式（１）〜（３）で表される有機ケイ素
化合物より選ばれる１種以上を塗布したことを特徴とす
る耐食性に優れた金属材料、（５）金属材料があらかじ
めケイ酸の金属塩で前処理されたものであることを特徴
とする前記（３）または（４）記載の耐食性に優れた金
属材料にある。
【００１３】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本
発明のコーティング組成物に使用するケイ酸としては、
ケイ酸の金属塩から金属を除去したケイ酸がとくに好ま
しい。ケイ酸の金属塩からの金属の除去方法としては、
（１）ケイ酸の金属塩をシラノールより強酸性の酸を含
有する水溶液中に添加した後、アルコール、ケトン、エ
ーテル等の水溶性有機溶媒を添加し、一定時間撹拌後、
塩析してケイ酸の含有した有機層を分離する、（２）ケ
イ酸の金属塩の水溶液中にイオン交換樹脂を添加するこ
とにより、金属を水素に交換する、等が好ましい。上記
（１）の方法で使用される酸は、シラノールより強酸性
の酸であれば本発明の効果を十分発揮するが、塩酸、硫
酸等の無機酸が有機層に混入する可能性が少ないため好
ましい。又、塩析は無機塩類を溶液中に添加すればよ
い。塩析に用いられる無機塩類としては、食塩、塩化カ
リウム、炭酸カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニ
ウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸アンモニ
ウム、硫酸マグネシウム等である。この中で食塩が安価
であり、また温度により溶解度の差があまりないため好
ましい。又、水溶性有機溶媒としては、塩析後に水層か
ら分離する溶媒であればいずれでも良いが、高沸点でな
いこと、ケイ酸の縮合触媒にならないこと等が必要であ
り、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｔ−ブチル
アルコール等のアルコール、アセトン等のケトン、テト
ラヒドロフラン等のエーテル等が好ましい。
発明のコーティング組成物に使用するケイ酸としては、
ケイ酸の金属塩から金属を除去したケイ酸がとくに好ま
しい。ケイ酸の金属塩からの金属の除去方法としては、
（１）ケイ酸の金属塩をシラノールより強酸性の酸を含
有する水溶液中に添加した後、アルコール、ケトン、エ
ーテル等の水溶性有機溶媒を添加し、一定時間撹拌後、
塩析してケイ酸の含有した有機層を分離する、（２）ケ
イ酸の金属塩の水溶液中にイオン交換樹脂を添加するこ
とにより、金属を水素に交換する、等が好ましい。上記
（１）の方法で使用される酸は、シラノールより強酸性
の酸であれば本発明の効果を十分発揮するが、塩酸、硫
酸等の無機酸が有機層に混入する可能性が少ないため好
ましい。又、塩析は無機塩類を溶液中に添加すればよ
い。塩析に用いられる無機塩類としては、食塩、塩化カ
リウム、炭酸カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニ
ウム、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸アンモニ
ウム、硫酸マグネシウム等である。この中で食塩が安価
であり、また温度により溶解度の差があまりないため好
ましい。又、水溶性有機溶媒としては、塩析後に水層か
ら分離する溶媒であればいずれでも良いが、高沸点でな
いこと、ケイ酸の縮合触媒にならないこと等が必要であ
り、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｔ−ブチル
アルコール等のアルコール、アセトン等のケトン、テト
ラヒドロフラン等のエーテル等が好ましい。
【００１４】また、ケイ酸と有機ケイ素化合物とからな
るコーティング剤の場合にはイソプロパノール又はテト
ラヒドロフランがとくに好ましい。上記（２）の方法で
使用されるイオン交換樹脂は、ケイ酸の金属塩の金属部
分を水素に交換するものであればよく、陽イオン交換樹
脂が適しており、例えばアーバンリスト１５〔オルガノ
（株）製〕等が挙げられる。
るコーティング剤の場合にはイソプロパノール又はテト
ラヒドロフランがとくに好ましい。上記（２）の方法で
使用されるイオン交換樹脂は、ケイ酸の金属塩の金属部
分を水素に交換するものであればよく、陽イオン交換樹
脂が適しており、例えばアーバンリスト１５〔オルガノ
（株）製〕等が挙げられる。
【００１５】使用されるケイ酸の金属塩は、天然のもの
でも合成品でもよく、例えばケイ酸カルシウム、ケイ酸
ナトリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。上記
（１）または（２）で得られたケイ酸溶液の濃度は、
０．０１ｇ／ｌ〜１００ｇ／ｌであれば本発明の効果を
発揮する。０．０１ｇ／ｌ未満では金属に表面処理した
ときに十分な造膜性が得られず、防錆性が十分でない。
また、１００ｇ／ｌを超えるとケイ酸がゲル化しやす
く、溶液の安定性の点で好ましくない。ケイ酸濃度は
０．１ｇ／ｌ〜４０ｇ／ｌが特に好ましい。
でも合成品でもよく、例えばケイ酸カルシウム、ケイ酸
ナトリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。上記
（１）または（２）で得られたケイ酸溶液の濃度は、
０．０１ｇ／ｌ〜１００ｇ／ｌであれば本発明の効果を
発揮する。０．０１ｇ／ｌ未満では金属に表面処理した
ときに十分な造膜性が得られず、防錆性が十分でない。
また、１００ｇ／ｌを超えるとケイ酸がゲル化しやす
く、溶液の安定性の点で好ましくない。ケイ酸濃度は
０．１ｇ／ｌ〜４０ｇ／ｌが特に好ましい。
【００１６】上記ケイ酸溶液に特定のアルコキシシラン
を添加すると、撥水性が向上し、防錆性がさらに改善さ
れる。又、有機物との濡れ性も向上するため塗料等の樹
脂との密着性も向上する。本発明に使用する有機ケイ素
化合物であるアルコキシシランの種類としては、下記一
般式（１）〜（３）に示した化合物であれば本発明の効
果を十分発揮する。一般式（１）および（２）の化合物
は、防錆性および樹脂の接着性の向上に寄与し、一般式
（３）のテトラアルコキシシランは、主に防錆性の向上
に寄与する。
を添加すると、撥水性が向上し、防錆性がさらに改善さ
れる。又、有機物との濡れ性も向上するため塗料等の樹
脂との密着性も向上する。本発明に使用する有機ケイ素
化合物であるアルコキシシランの種類としては、下記一
般式（１）〜（３）に示した化合物であれば本発明の効
果を十分発揮する。一般式（１）および（２）の化合物
は、防錆性および樹脂の接着性の向上に寄与し、一般式
（３）のテトラアルコキシシランは、主に防錆性の向上
に寄与する。
【００１７】
Ｒ1Ｓｉ（ＯＲ2）nＲ3 3-n （１）
〔式中、Ｒ1はエポキシ基、ビニル基、メタクリル基、
アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ハロゲン、
水酸基、スチリル基、アクリル基のうち、１種以上で置
換された炭化水素であり、エーテル結合やエステル結合
を含んでいてもよい。Ｒ2，Ｒ3は炭素数１〜５のアルキ
ル基であり、エーテル結合を含んでいてもよい。ｎは１
〜３の整数を示す〕 Ｒ4Ｓｉ（ＯＲ2）nＲ3 3-n （２） 〔式中、Ｒ2，Ｒ3は上記一般式（１）と同義、Ｒ4は
アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ハロゲン、
水酸基、スチリル基、アクリル基のうち、１種以上で置
換された炭化水素であり、エーテル結合やエステル結合
を含んでいてもよい。Ｒ2，Ｒ3は炭素数１〜５のアルキ
ル基であり、エーテル結合を含んでいてもよい。ｎは１
〜３の整数を示す〕 Ｒ4Ｓｉ（ＯＲ2）nＲ3 3-n （２） 〔式中、Ｒ2，Ｒ3は上記一般式（１）と同義、Ｒ4は
【００１８】
【化５】
【００１９】ｍは２〜１０、ｘ，ｙは０または１、Ｒ5
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ6は水素炭素数１〜５
のアルキル基又は
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ6は水素炭素数１〜５
のアルキル基又は
【００２０】
【化６】
【００２１】であり、Ｚは０または１、Ｒ7は−Ｓｉ
（ＯＲ2）nＲ3 3-nを含んでいてもよい炭化水素基
（Ｒ2，Ｒ3，ｎは上記一般式（１）と同義）を示す〕 Ｓｉ（ＯＲ8）4 （３） （式中、Ｒ8は炭素数１〜５のアルキル基を示す） 一般式（１）におけるＲ1で示される炭化水素は、エポ
キシ基、ビニル基、メタクリル基、アミノ基、メルカプ
ト基、イミダゾール基、ハロゲン、水酸基、スチリル
基、アクリル基のうち、１種以上で置換された炭素数１
〜２０のアルキル基、シクロアルキル基、あるいはフェ
ニル基が好ましい。また一般式（２）におけるＲ7で示
される炭化水素は好ましくは炭素数１〜２０であり、ア
ルコキシシリル基を含んでいてもよい。
（ＯＲ2）nＲ3 3-nを含んでいてもよい炭化水素基
（Ｒ2，Ｒ3，ｎは上記一般式（１）と同義）を示す〕 Ｓｉ（ＯＲ8）4 （３） （式中、Ｒ8は炭素数１〜５のアルキル基を示す） 一般式（１）におけるＲ1で示される炭化水素は、エポ
キシ基、ビニル基、メタクリル基、アミノ基、メルカプ
ト基、イミダゾール基、ハロゲン、水酸基、スチリル
基、アクリル基のうち、１種以上で置換された炭素数１
〜２０のアルキル基、シクロアルキル基、あるいはフェ
ニル基が好ましい。また一般式（２）におけるＲ7で示
される炭化水素は好ましくは炭素数１〜２０であり、ア
ルコキシシリル基を含んでいてもよい。
【００２２】上記一般式（１）で表わされる有機ケイ素
化合物であるシランカップリング剤としては、アルコキ
シ基が１分子中に多い方がケイ酸との反応性が向上する
ため、ｎは２または３が好ましい。シランカップリング
剤としては、市販されているものでも合成したものでも
よく、アミノ系、エポキシ系、アクリル系、クロロアル
キル系、ビニル系、カチオニックスチリル系、メルカプ
ト系、イミダゾール系が好ましい。アミノ系シランカッ
プリング剤としては、３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等が好
ましい。エポキシ系シランカップリング剤としては、３
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリ
シドキシプロピルトリエトキシシラン、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
プロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４エポキ
シシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が好ま
しい。アクリル系シランカップリング剤としては、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタ
クリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリ
ロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン等が好ましい。クロロ
アルキル系シランカップリング剤としては、３−クロロ
プロピルトリメトキシシラン等が好ましい。ビニル系シ
ランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメト
キシエトキシ）シラン等が好ましい。カチオニックスチ
リル系シランカップリング剤としては、Ｎ−β−（Ｎ−
ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン・塩酸塩等が好ましい。メルカプト系
シランカップリング剤としては、３−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン等が好ましい。イミダゾール系シ
ランカップリング剤としては、下記一般式（４），（５
−１），（５−２），（５−３）で示した化合物が好ま
しい。一般式（４）の化合物はクロロアルキルシランと
イミダゾールの脱塩化水素反応により合成され、又、一
般式（５）の化合物はイミダゾールとエポキシ系シラン
カップリング剤との反応により合成される。
化合物であるシランカップリング剤としては、アルコキ
シ基が１分子中に多い方がケイ酸との反応性が向上する
ため、ｎは２または３が好ましい。シランカップリング
剤としては、市販されているものでも合成したものでも
よく、アミノ系、エポキシ系、アクリル系、クロロアル
キル系、ビニル系、カチオニックスチリル系、メルカプ
ト系、イミダゾール系が好ましい。アミノ系シランカッ
プリング剤としては、３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等が好
ましい。エポキシ系シランカップリング剤としては、３
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリ
シドキシプロピルトリエトキシシラン、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
プロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４エポキ
シシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が好ま
しい。アクリル系シランカップリング剤としては、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタ
クリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリ
ロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン等が好ましい。クロロ
アルキル系シランカップリング剤としては、３−クロロ
プロピルトリメトキシシラン等が好ましい。ビニル系シ
ランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメト
キシエトキシ）シラン等が好ましい。カチオニックスチ
リル系シランカップリング剤としては、Ｎ−β−（Ｎ−
ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン・塩酸塩等が好ましい。メルカプト系
シランカップリング剤としては、３−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン等が好ましい。イミダゾール系シ
ランカップリング剤としては、下記一般式（４），（５
−１），（５−２），（５−３）で示した化合物が好ま
しい。一般式（４）の化合物はクロロアルキルシランと
イミダゾールの脱塩化水素反応により合成され、又、一
般式（５）の化合物はイミダゾールとエポキシ系シラン
カップリング剤との反応により合成される。
【００２３】
【化７】
【００２４】（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3は水素、アルキル基、ビ
ニル基、フェニル基又はベンジル基である。Ｒ4は炭素
数１〜５のアルキル基又はアルコキシアルキル基であ
る。Ｒ5は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜
１０、ｎは１〜３の整数である。ただし、Ｒ2，Ｒ3は結
合してベンゼン環を形成してもよく、この場合はベンズ
イミダゾール基となる。）
ニル基、フェニル基又はベンジル基である。Ｒ4は炭素
数１〜５のアルキル基又はアルコキシアルキル基であ
る。Ｒ5は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜
１０、ｎは１〜３の整数である。ただし、Ｒ2，Ｒ3は結
合してベンゼン環を形成してもよく、この場合はベンズ
イミダゾール基となる。）
【００２５】
【化８】
【００２６】（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，ｍ，ｎは一
般式（４）と同義） 上記一般式（２）で表される有機ケイ素化合物として好
ましい化合物を以下に示す。
般式（４）と同義） 上記一般式（２）で表される有機ケイ素化合物として好
ましい化合物を以下に示す。
【００２７】化合物群Ａ
【００２８】
【化９】
【００２９】
【化１０】
【００３０】化合物群Ｂ
【００３１】
【化１１】
【００３２】化合物群Ｃ
【００３３】
【化１２】
【００３４】
【化１３】
【００３５】これらの化合物群Ａ〜Ｃの合成法を以下の
反応式（６）〜（１２）に示す。
反応式（６）〜（１２）に示す。
【００３６】化合物群Ａの合成
【００３７】
【化１４】
【００３８】〔上記式中、Ｒ3，Ｒ4は炭素数１〜１０の
アルキル基、ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０または１、Ｒ5は
アルキル基、ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０または１、Ｒ5は
【００３９】
【化１５】
【００４０】（ｎ＝０〜８）を示す〕
【００４１】
【化１６】
【００４２】（上記式中、Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，ｘ，ｙ，ｚ
は反応式（６）の記号と同義、Ｒ2は炭素数１〜５のア
ルキル基）または、
は反応式（６）の記号と同義、Ｒ2は炭素数１〜５のア
ルキル基）または、
【００４３】
【化１７】
【００４４】（上記式中、Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，ｘ，ｙ，ｚ
は反応式（６）の記号と同義）
は反応式（６）の記号と同義）
【００４５】
【化１８】
【００４６】（上記式中、Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，ｘ，ｙ，ｚ
は反応式（６）の記号と同義、Ｒ2は炭素数１〜５のア
ルキル基） 化合物群Ｂの合成
は反応式（６）の記号と同義、Ｒ2は炭素数１〜５のア
ルキル基） 化合物群Ｂの合成
【００４７】
【化１９】
【００４８】（上記式中、ｍは１〜５の整数）
化合物群Ｃの合成
【００４９】
【化２０】
【００５０】（上記式中、Ｒ1は炭素数１〜５のアルキ
ル基、Ｒ5，Ｒ6は
ル基、Ｒ5，Ｒ6は
【００５１】
【化２１】
【００５２】（ｎ＝０〜８）、ｘ，ｙ，ｚは０または１
を示す）
を示す）
【００５３】
【化２２】
【００５４】（上記式中、Ｒ1，Ｒ5，Ｒ6，ｘ，ｙ，ｚ
は上記一般式（１１）の記号と同義） 上記一般式（３）で表わされる有機ケイ素化合物である
テトラアルコキシシランとしては、アルコキシ基の炭素
数が少ない方がシランの加水分解性が向上するため、Ｒ
8がメチル基、エチル基等が好ましい。テトラアルコキ
シシランは造膜性を向上させるための結合剤として作用
する。すなわち、ケイ酸溶液中にテトラアルコキシシラ
ンを添加するとケイ酸同士のバインダーとして働き防錆
性が向上する。又、上記「一般式（１）および／または
（２）の化合物」を添加したケイ酸溶液にさらにテトラ
アルコキシシランを添加することにより、ケイ酸と「一
般式（１）及び／または（２）の化合物」の結合剤とし
て有効に作用し、防錆性や樹脂との密着性が向上する。
は上記一般式（１１）の記号と同義） 上記一般式（３）で表わされる有機ケイ素化合物である
テトラアルコキシシランとしては、アルコキシ基の炭素
数が少ない方がシランの加水分解性が向上するため、Ｒ
8がメチル基、エチル基等が好ましい。テトラアルコキ
シシランは造膜性を向上させるための結合剤として作用
する。すなわち、ケイ酸溶液中にテトラアルコキシシラ
ンを添加するとケイ酸同士のバインダーとして働き防錆
性が向上する。又、上記「一般式（１）および／または
（２）の化合物」を添加したケイ酸溶液にさらにテトラ
アルコキシシランを添加することにより、ケイ酸と「一
般式（１）及び／または（２）の化合物」の結合剤とし
て有効に作用し、防錆性や樹脂との密着性が向上する。
【００５５】上記一般式（１）〜（３）の化合物はケイ
酸溶液中にそれぞれ１ｇ／ｌ以上２００ｇ／ｌ以下添加
すれば本発明の効果を十分発揮する。またこれらの化合
物の添加は単独で用いても混合して用いてもよい。上記
コーティング液を金属表面処理剤として用いる場合、そ
の対象金属には特に制限はないが、銅、鉄鋼、アルミニ
ウム亜鉛及びそれらの合金、並びにそれらに亜鉛等をめ
っきしたもの等、又は更にそれらにクロメート処理、リ
ン酸塩処理等の化成処理を施したもの等のコーティング
剤として用いることが好適である。特に亜鉛めっき鋼板
及びこれにクロメート処理したものが特に好ましい。
又、その膜厚は金属の種類及び用途によってそれぞれ異
なるが、数分子層〜数百μｍが好ましい。
酸溶液中にそれぞれ１ｇ／ｌ以上２００ｇ／ｌ以下添加
すれば本発明の効果を十分発揮する。またこれらの化合
物の添加は単独で用いても混合して用いてもよい。上記
コーティング液を金属表面処理剤として用いる場合、そ
の対象金属には特に制限はないが、銅、鉄鋼、アルミニ
ウム亜鉛及びそれらの合金、並びにそれらに亜鉛等をめ
っきしたもの等、又は更にそれらにクロメート処理、リ
ン酸塩処理等の化成処理を施したもの等のコーティング
剤として用いることが好適である。特に亜鉛めっき鋼板
及びこれにクロメート処理したものが特に好ましい。
又、その膜厚は金属の種類及び用途によってそれぞれ異
なるが、数分子層〜数百μｍが好ましい。
【００５６】上記コーティング液は、そのまま金属に塗
布してもよいが、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール等のアルコール類、アセトン、酢酸エチル、水等
の溶液で希釈し、スピンコート法、はけ塗り、浸漬法、
シャワー等で塗布することが簡便で好ましい。又、一般
式（１）〜（３）の化合物を添加する場合には、それら
の溶液に水または塩酸等を少量添加し、１時間〜２４時
間程度撹拌してシランの加水分解を十分に進行させても
よい。
布してもよいが、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール等のアルコール類、アセトン、酢酸エチル、水等
の溶液で希釈し、スピンコート法、はけ塗り、浸漬法、
シャワー等で塗布することが簡便で好ましい。又、一般
式（１）〜（３）の化合物を添加する場合には、それら
の溶液に水または塩酸等を少量添加し、１時間〜２４時
間程度撹拌してシランの加水分解を十分に進行させても
よい。
【００５７】コーティング液を表面処理した後は自然乾
燥しても本発明の効果を十分に発揮するが、シロキサン
被膜の結合を強固にするために加熱乾燥を行うことが好
ましい。加熱乾燥はドライヤーの熱風で行っても十分で
あるが、８０〜１５０℃で１〜１０分乾燥することがよ
り好ましい。なおコーティング液中に防錆剤、溶液安定
剤等の添加剤を混合して処理してもよい。
燥しても本発明の効果を十分に発揮するが、シロキサン
被膜の結合を強固にするために加熱乾燥を行うことが好
ましい。加熱乾燥はドライヤーの熱風で行っても十分で
あるが、８０〜１５０℃で１〜１０分乾燥することがよ
り好ましい。なおコーティング液中に防錆剤、溶液安定
剤等の添加剤を混合して処理してもよい。
【００５８】又、金属材料をケイ酸の金属塩溶液で前処
理すると、金属と上記ケイ酸溶液との反応性が向上する
ため防錆性がさらに改善する。本発明に使用する前処理
のためのケイ酸金属塩は、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ナ
トリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられ、例えばケイ酸
ナトリウムではオルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナ
トリウム、二ケイ酸ナトリウム等を挙げることができ
る。ケイ酸の金属塩溶液で処理する場合、その濃度は
０．１ｇ／ｌ〜１００ｇ／ｌであればよい。このとき処
理溶液の温度を高くするか、塩酸等の酸をケイ酸塩溶液
中に少量添加するか、または処理後に乾燥することが好
ましい。処理温度は例えば水溶液の場合には６０℃以上
であればよい。また塩酸等の酸の添加は、ケイ酸塩がゲ
ル化しないように添加する必要があり、例えば、二ケイ
酸ナトリウム１ｇに対して塩酸０．１３ｇ以下である必
要がある。乾燥はドライヤーの熱風で行っても十分であ
るが、８０〜１５０℃で１〜１０分乾燥することがより
好ましい。ケイ酸の金属塩溶液の前処理後、ケイ酸塩中
の金属を取り除くために水洗する必要がある。この金属
はシャワー等の水洗により簡単に取り除くことができ
る。
理すると、金属と上記ケイ酸溶液との反応性が向上する
ため防錆性がさらに改善する。本発明に使用する前処理
のためのケイ酸金属塩は、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ナ
トリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられ、例えばケイ酸
ナトリウムではオルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナ
トリウム、二ケイ酸ナトリウム等を挙げることができ
る。ケイ酸の金属塩溶液で処理する場合、その濃度は
０．１ｇ／ｌ〜１００ｇ／ｌであればよい。このとき処
理溶液の温度を高くするか、塩酸等の酸をケイ酸塩溶液
中に少量添加するか、または処理後に乾燥することが好
ましい。処理温度は例えば水溶液の場合には６０℃以上
であればよい。また塩酸等の酸の添加は、ケイ酸塩がゲ
ル化しないように添加する必要があり、例えば、二ケイ
酸ナトリウム１ｇに対して塩酸０．１３ｇ以下である必
要がある。乾燥はドライヤーの熱風で行っても十分であ
るが、８０〜１５０℃で１〜１０分乾燥することがより
好ましい。ケイ酸の金属塩溶液の前処理後、ケイ酸塩中
の金属を取り除くために水洗する必要がある。この金属
はシャワー等の水洗により簡単に取り除くことができ
る。
【００５９】又、コーティング液で処理した金属（ケイ
酸の金属塩溶液で前処理したものも含む）は、さらに上
記一般式（１）〜（３）で後処理すると、塗料との密着
性が向上する。上記一般式（１）〜（３）は、そのまま
金属に塗布してもよいが、メタノール、エタノール等の
アルコール類、アセトン、酢酸エチル、水等の溶液で
０．１ｇ／ｌ〜５００ｇ／ｌ程度に希釈し、スピンコー
ト法、はけ塗り、浸漬法、シャワー等で塗布することが
簡便で好ましい。その膜厚は金属の種類及び用途によっ
てそれぞれ異なるが、数分子層〜数百μｍが好ましい。
酸の金属塩溶液で前処理したものも含む）は、さらに上
記一般式（１）〜（３）で後処理すると、塗料との密着
性が向上する。上記一般式（１）〜（３）は、そのまま
金属に塗布してもよいが、メタノール、エタノール等の
アルコール類、アセトン、酢酸エチル、水等の溶液で
０．１ｇ／ｌ〜５００ｇ／ｌ程度に希釈し、スピンコー
ト法、はけ塗り、浸漬法、シャワー等で塗布することが
簡便で好ましい。その膜厚は金属の種類及び用途によっ
てそれぞれ異なるが、数分子層〜数百μｍが好ましい。
【００６０】後処理後は自然乾燥しても本発明の効果を
十分に発揮するが、ケイ酸との結合を強固にするために
加熱乾燥を行うことが好ましい。加熱乾燥はドライヤー
等の熱風で行っても十分であるが、８０〜１５０℃で１
〜１０分乾燥することがより好ましい。なお、上記一般
式（１）〜（３）中に防錆剤、溶液安定剤等の添加剤を
混合して処理してもよい。
十分に発揮するが、ケイ酸との結合を強固にするために
加熱乾燥を行うことが好ましい。加熱乾燥はドライヤー
等の熱風で行っても十分であるが、８０〜１５０℃で１
〜１０分乾燥することがより好ましい。なお、上記一般
式（１）〜（３）中に防錆剤、溶液安定剤等の添加剤を
混合して処理してもよい。
【００６１】
【発明の実施の形態】参考例１ケイ酸イソプロパノール溶液の調製
２．５Ｎ−ＨＣｌ ２００ｍｌを３ツ口フラスコに入れ
５℃以下に冷却した。これに３００ｇ／ｌのメタケイ酸
ナトリウム（関東化学製）２００ｍｌを１時間かけて攪
拌しながら滴下した。滴下後１０分間攪拌し、それにイ
ソプロパノール４００ｍｌを１．５時間かけて滴下し
た。その後ＮａＣｌを１２０ｇ投入し、４０分攪拌して
塩析した。水層とイソプロパノール層を分離し、イソプ
ロパノール層に無水硫酸マグネシウムを加え脱水した。
これを自然濾過し、１６．９ｇ／ｌケイ酸イソプロパノ
ール溶液を調製した。
５℃以下に冷却した。これに３００ｇ／ｌのメタケイ酸
ナトリウム（関東化学製）２００ｍｌを１時間かけて攪
拌しながら滴下した。滴下後１０分間攪拌し、それにイ
ソプロパノール４００ｍｌを１．５時間かけて滴下し
た。その後ＮａＣｌを１２０ｇ投入し、４０分攪拌して
塩析した。水層とイソプロパノール層を分離し、イソプ
ロパノール層に無水硫酸マグネシウムを加え脱水した。
これを自然濾過し、１６．９ｇ／ｌケイ酸イソプロパノ
ール溶液を調製した。
【００６２】参考例２ケイ酸ＴＨＦ溶液の調製 参考
例１のイソプロパノールをテトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）に変えた以外は同じ操作を行い、１８．６ｇ／ｌ
ケイ酸ＴＨＦ溶液を調製した。
ＨＦ）に変えた以外は同じ操作を行い、１８．６ｇ／ｌ
ケイ酸ＴＨＦ溶液を調製した。
【００６３】実施例１ 亜鉛めっき鋼板の表面処理
亜鉛めっき鋼板（ジンコート、ノンクロメート品、新日
鐵製、サイズ；６ｃｍ×８ｃｍ×０．６ｍｍ）をヘキサ
ン及びアセトンで脱脂した後、以下の（１）〜（６）に
示した処理方法でスピンコート法により表面処理を行っ
た。表面処理後１５０℃、３０分間熱処理を行うことに
より各種表面処理した亜鉛めっき鋼板を作成した。な
お、以下の（１）、（２）は比較例である。
鐵製、サイズ；６ｃｍ×８ｃｍ×０．６ｍｍ）をヘキサ
ン及びアセトンで脱脂した後、以下の（１）〜（６）に
示した処理方法でスピンコート法により表面処理を行っ
た。表面処理後１５０℃、３０分間熱処理を行うことに
より各種表面処理した亜鉛めっき鋼板を作成した。な
お、以下の（１）、（２）は比較例である。
【００６４】（１）１６．９ｇ／ｌケイ酸イソプロパノ
ール溶液処理（表面処理量：０．８ｇ／ｍ2） （２）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に３−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシランを６０ｇ／ｌ添加し
た溶液処理（表面処理量：１．０ｇ／ｍ2） （３）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に下記式化合物
１を６０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．
０ｇ／ｍ2） （４）４０ｇ／ｌ二ケイ酸ナトリウム水溶液シャワー
（８０℃）→水洗→１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に
式化合物１を６０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理
量：１．０ｇ／ｍ2） （５）１６．９ｇ／ｌケイ酸イソプロパノール溶液処理
→３０ｇ／ｌ下記式化合物１メタノール溶液（溶液１０
０ｍｌに対して０．１ＮＨＣｌ一滴添加）処理（表面処
理量：１．０ｇ／ｍ2） （６）８．５ｇ／ｌケイ酸イソプロパノール溶液に下記
式化合物を６０ｇ／ｌとテトラエトキシシランを３０ｇ
／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．０ｇ／
ｍ2）
ール溶液処理（表面処理量：０．８ｇ／ｍ2） （２）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に３−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシランを６０ｇ／ｌ添加し
た溶液処理（表面処理量：１．０ｇ／ｍ2） （３）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に下記式化合物
１を６０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．
０ｇ／ｍ2） （４）４０ｇ／ｌ二ケイ酸ナトリウム水溶液シャワー
（８０℃）→水洗→１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に
式化合物１を６０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理
量：１．０ｇ／ｍ2） （５）１６．９ｇ／ｌケイ酸イソプロパノール溶液処理
→３０ｇ／ｌ下記式化合物１メタノール溶液（溶液１０
０ｍｌに対して０．１ＮＨＣｌ一滴添加）処理（表面処
理量：１．０ｇ／ｍ2） （６）８．５ｇ／ｌケイ酸イソプロパノール溶液に下記
式化合物を６０ｇ／ｌとテトラエトキシシランを３０ｇ
／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．０ｇ／
ｍ2）
【００６５】
【化２３】
【００６６】亜鉛めっき鋼板の防錆性評価
上記表面処理した亜鉛めっき鋼板を塩水噴霧試験機の中
に入れ、３５℃で５％食塩水を７２時間噴霧することに
より防錆性を評価した。その結果を表１に示す。又、比
較として未処理の亜鉛めっき鋼板、クロメート処理した
亜鉛めっき鋼板、リン酸塩処理した亜鉛めっき鋼板、タ
ンニン酸処理した亜鉛めっき鋼板（表面処理量：１．０
ｇ／ｍ2）も同様に評価した。その結果も併せて表１に
示す。
に入れ、３５℃で５％食塩水を７２時間噴霧することに
より防錆性を評価した。その結果を表１に示す。又、比
較として未処理の亜鉛めっき鋼板、クロメート処理した
亜鉛めっき鋼板、リン酸塩処理した亜鉛めっき鋼板、タ
ンニン酸処理した亜鉛めっき鋼板（表面処理量：１．０
ｇ／ｍ2）も同様に評価した。その結果も併せて表１に
示す。
【００６７】亜鉛めっき鋼板の塗膜密着性評価
上記表面処理した亜鉛めっき鋼板にメラミンアルキッド
樹脂を２０μｍ塗布し、１３０℃で２０分間熱処理後、
碁盤目試験を行うことにより一次密着性を評価した。
又、沸騰水に３時間浸漬した後に碁盤目試験を行うこと
により二次接着性を評価した。又、比較として未処理の
亜鉛めっき鋼板、クロメート処理した亜鉛めっき鋼板、
リン酸塩処理した亜鉛めっき鋼板、タンニン酸処理した
亜鉛めっき鋼板（表面処理量：１．０ｇ／ｍ2）、４０
ｇ／ｌの二ケイ酸ナトリウム処理した亜鉛めっき鋼板も
同様に評価した。その結果も併せて表１に示す。
樹脂を２０μｍ塗布し、１３０℃で２０分間熱処理後、
碁盤目試験を行うことにより一次密着性を評価した。
又、沸騰水に３時間浸漬した後に碁盤目試験を行うこと
により二次接着性を評価した。又、比較として未処理の
亜鉛めっき鋼板、クロメート処理した亜鉛めっき鋼板、
リン酸塩処理した亜鉛めっき鋼板、タンニン酸処理した
亜鉛めっき鋼板（表面処理量：１．０ｇ／ｍ2）、４０
ｇ／ｌの二ケイ酸ナトリウム処理した亜鉛めっき鋼板も
同様に評価した。その結果も併せて表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】防錆性評価
◎；白錆がほとんどなし、○；白錆少しあり、△；一部
白錆発生、 ×；全面に白錆発生 密着性評価 ◎；剥離なし、○；わずかに剥離あり、△；一部剥離あ
り、 ×；ほぼ全面剥離 実施例２ アルミ合金板の表面処理 アルミ合金板（ＪＩＳ Ｈ４０００に規定するＡ２０２
４Ｐ、日本テストパネル製、サイズ；６ｃｍ×８ｃｍ×
１．５ｍｍ）を１０００番のサンドペーパーで研磨し、
アセトンで洗浄した後、上記実施例１の亜鉛めっき鋼板
と同様に下記の表面処理を行った。
白錆発生、 ×；全面に白錆発生 密着性評価 ◎；剥離なし、○；わずかに剥離あり、△；一部剥離あ
り、 ×；ほぼ全面剥離 実施例２ アルミ合金板の表面処理 アルミ合金板（ＪＩＳ Ｈ４０００に規定するＡ２０２
４Ｐ、日本テストパネル製、サイズ；６ｃｍ×８ｃｍ×
１．５ｍｍ）を１０００番のサンドペーパーで研磨し、
アセトンで洗浄した後、上記実施例１の亜鉛めっき鋼板
と同様に下記の表面処理を行った。
【００７０】（７）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを６０
ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．０ｇ／ｍ
2） （８）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に前記化合物１
を６０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．０
ｇ／ｍ2）アルミ合金板の防錆性評価 上記表面処理したアルミ合金板を上記実施例３の亜鉛め
っき鋼板と同様に防錆性を評価した。その結果を表２に
示す。又、比較として未処理のアルミ合金板も同様に評
価した。その結果も併せて表２に示す。
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを６０
ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．０ｇ／ｍ
2） （８）１８．６ｇ／ｌケイ酸ＴＨＦ溶液に前記化合物１
を６０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処理量：１．０
ｇ／ｍ2）アルミ合金板の防錆性評価 上記表面処理したアルミ合金板を上記実施例３の亜鉛め
っき鋼板と同様に防錆性を評価した。その結果を表２に
示す。又、比較として未処理のアルミ合金板も同様に評
価した。その結果も併せて表２に示す。
【００７１】アルミ合金板の塗膜密着性評価
上記表面処理したアルミ合金板を上記実施例３の亜鉛め
っき鋼板と同様に塗膜密着性を評価した。その結果を表
２に示す。又、比較として未処理のアルミ合金板も同様
に評価した。その結果も併せて表２に示す。
っき鋼板と同様に塗膜密着性を評価した。その結果を表
２に示す。又、比較として未処理のアルミ合金板も同様
に評価した。その結果も併せて表２に示す。
【００７２】
【表２】
【００７３】防錆性評価
◎；錆の発生がほとんどなし、×；錆が全面に発生
密着性評価
◎；剥離なし、×；ほぼ全面剥離
実施例３ 鋼板の表面処理
鋼板〔日本タクト（株）製、Ｃ１１００Ｐ、サイズ；
５．５ｃｍ×５．５ｃｍ×２ｍｍ〕を１０００番のサン
ドペーパーで研磨し、アセトンで洗浄した後、以下の
（１０）に示した処理方法で表面処理をスピンコート法
により行った。表面処理後ドライヤーの温風で熱処理を
行うことにより表面処理した鋼板を作成した。 （１０）８．５ｇ／ｌケイ酸イソプロパノール溶液に下
記式化合物２を５０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処
理量：１．０ｇ／ｍ２）
５．５ｃｍ×５．５ｃｍ×２ｍｍ〕を１０００番のサン
ドペーパーで研磨し、アセトンで洗浄した後、以下の
（１０）に示した処理方法で表面処理をスピンコート法
により行った。表面処理後ドライヤーの温風で熱処理を
行うことにより表面処理した鋼板を作成した。 （１０）８．５ｇ／ｌケイ酸イソプロパノール溶液に下
記式化合物２を５０ｇ／ｌ添加した溶液で処理（表面処
理量：１．０ｇ／ｍ２）
【００７４】
【化２４】
【００７５】化合物２（上記３種類の混合物、存在比４
５：２２：３３） 銅板の防錆性評価 上記表面処理された銅板を２００℃の乾燥機に３０分間
入れることにより防錆性を評価した。その結果を表３に
示す。又、比較として未処理の銅板も同様に評価した。
その結果も併せて表３に示す。
５：２２：３３） 銅板の防錆性評価 上記表面処理された銅板を２００℃の乾燥機に３０分間
入れることにより防錆性を評価した。その結果を表３に
示す。又、比較として未処理の銅板も同様に評価した。
その結果も併せて表３に示す。
【００７６】
【表３】
【００７７】○；わずかに変色、×；全面が著しく変色
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコーティ
ング組成物は金属表面処理剤、特に銅、鉄鋼、アルミニ
ウムの表面処理剤として有用なもので、防錆および樹脂
との接着性に優れるという効果を有するものである。
ング組成物は金属表面処理剤、特に銅、鉄鋼、アルミニ
ウムの表面処理剤として有用なもので、防錆および樹脂
との接着性に優れるという効果を有するものである。
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(56)参考文献 特開 昭62−227968（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−67375（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−186571（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−188442（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−240174（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−39295（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−81160（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−127738（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−199144（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−199131（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−43965（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−205596（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−2368（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−5835（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 1/00
C09D 5/08
C09D 183/04
C23C 22/48
C23C 30/00
Claims (5)
- 【請求項１】ケイ酸に下記一般式（１）〜（３）で表さ
れる有機ケイ素化合物より選ばれる１種以上を添加して
なることを特徴とする金属材料用コーティング組成物。 Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ３ ３−ｎ （１） 〔式中、Ｒ１はエポキシ基、ビニル基、メタクリル基、
アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ハロゲン
基、水酸基、スチリル基、アクリル基のうち、１種以上
で置換された炭化水素であり、エーテル結合やエステル
結合を含んでいてもよい。Ｒ２，Ｒ３は炭素数１〜５の
アルキル基であり、エーテル基を含んでいてもよい。ｎ
は１〜３の整数を示す〕 Ｒ４Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ３ ３−ｎ （２） 〔式中、Ｒ２，Ｒ３は上記一般式（１）と同義、Ｒ４は 【化１】 ｍは２〜１０、ｘ、ｙは０または１、Ｒ５は炭素数１〜
５のアルキル基、Ｒ６は水素、炭素数１〜５のアルキル
基又は 【化２】 であり、Ｚは０または１，Ｒ７は−Ｓｉ（ＯＲ２）ｎＲ
３ ３−ｎを含んでいてもよい炭化水素基、Ｒ２，Ｒ３，
ｎは上記一般式（１）と同義）を示す〕 Ｓｉ（ＯＲ８）４ 〔式中、Ｒ８は炭素数１〜５のアルキル基を示す〕 - 【請求項２】ケイ酸がケイ酸の金属塩から金属を除去し
たケイ酸であることを特徴とする請求項１記載の金属材
料用コーティング組成物。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のコーティング組成物
を塗布したことを特徴とする耐食性に優れた金属材料。 - 【請求項４】請求項３記載の金属材料に、さらに上記一
般式（１）〜（３）で表される有機ケイ素化合物より選
ばれる１種以上を塗布したことを特徴とする耐食性に優
れた金属材料。 - 【請求項５】金属材料があらかじめケイ酸の金属塩で前
処理されたものであることを特徴とする請求項３又は４
記載の耐食性に優れた金属材料。
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- 1996-09-26 JP JP25469896A patent/JP3386959B2/ja not_active Expired - Fee Related
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