JP5123052B2 - Surface chemical conversion solution, chemical conversion metal plate and method for producing the same, and upper-layer metal plate and method for producing the same - Google Patents

Surface chemical conversion solution, chemical conversion metal plate and method for producing the same, and upper-layer metal plate and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、表面化成処理液、化成処理金属板およびその製造方法、ならびに上層被覆金属板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a surface chemical conversion treatment liquid, a chemical conversion treatment metal plate and a production method thereof, and an upper layer coated metal plate and a production method thereof.

亜鉛系めっき鋼板はもちろんのこと、ほとんどすべての金属材料は、大気環境中に放置されると、大気から物理吸着した水分の存在のもと、SO2、NO2、飛来海塩粒子等の腐食促進付着物質の作用により、その表面に腐食を生じる。この腐食を防止するために、従来から亜鉛系めっき鋼板等の金属材料の防食法として、クロム酸クロメート等のクロムを含有する処理液に金属材料表面を接触させてクロメート皮膜を析出させる、または塗布して乾燥する等して金属材料表面にクロメート皮膜を形成させる方法がある。 Almost all metal materials as well as galvanized steel sheets, when left in the atmosphere, corrode SO 2 , NO 2 , flying sea salt particles, etc. in the presence of moisture physically adsorbed from the atmosphere. Corrosion occurs on the surface due to the action of the accelerated adhesion substance. In order to prevent this corrosion, as a conventional corrosion prevention method for metallic materials such as galvanized steel sheets, the chromate film is deposited or applied by bringing the surface of the metallic material into contact with a treatment liquid containing chromium such as chromate chromate. Then, there is a method of forming a chromate film on the surface of the metal material by drying and the like.

金属材料の表面を処理液と接触させてクロメート皮膜を析出させる代表的なものとしては、クロム酸クロメート化成処理とりん酸クロメート化成処理とがある。前者のクロム酸クロメート化成処理は1950年頃に実用化され、現在も亜鉛系めっき鋼板等に幅広く使用されている。このクロム酸クロメート化成処理に用いられる処理液はクロム酸(CrO3)とフッ化水素酸(HF)を主成分として含み、さらに促進剤が添加されているもので、六価クロムを含有する析出皮膜を形成し得る。   Typical examples of depositing a chromate film by bringing the surface of a metal material into contact with a treatment liquid include chromic acid chromate conversion treatment and phosphoric acid chromate chemical conversion treatment. The former chromate chromate conversion treatment was put into practical use around 1950 and is still widely used for galvanized steel sheets. The treatment liquid used for this chromate chromate conversion treatment contains chromic acid (CrO3) and hydrofluoric acid (HF) as main components, and further contains an accelerator, and is a deposited film containing hexavalent chromium. Can be formed.

特許文献1には、後者のりん酸クロメート化成処理方法が記載されている。この化成処理液はクロム酸(CrO3)、りん酸(H3PO4)、およびフッ化水素酸(HF)を含み、形成される析出皮膜は水和したりん酸クロム(CrPO4・4H2O)を主成分として含むものである。しかしながら、これらのクロメートタイプ表面処理液は有害な六価クロムを含有しているため、環境面、安全面から問題のある六価クロムはもちろんのこと、三価クロムでさえその使用を規制されていく時代の流れにあって、クロムを全く含有しない方法であるノンクロメートタイプの表面処理法への転換が望まれている。 Patent Document 1 describes the latter phosphoric acid chromate chemical conversion treatment method. This chemical conversion treatment solution contains chromic acid (CrO 3 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and hydrofluoric acid (HF), and the formed deposited film is hydrated chromium phosphate (CrPO 4 .4H 2). O) as a main component. However, since these chromate type surface treatment solutions contain harmful hexavalent chromium, the use of not only hexavalent chromium, which is problematic from the environmental and safety aspects, but also trivalent chromium is restricted. With the trend of the times, it is desired to switch to a non-chromate type surface treatment method that does not contain chromium at all.

ノンクロメートタイプの表面処理法には析出型および塗布型があるが、析出型は、アルミニウム含有金属材料の表面処理法として既に実績がある。アルミニウム含有金属材料に対し、比較的早期からノンクロメートタイプの処理液が適用されてきた理由は、アルミニウム缶等食品と接する材質としてこの金属材料が多く使われてきたことによる。   Non-chromate type surface treatment methods include a precipitation type and a coating type, and the precipitation type has already been proven as a surface treatment method for aluminum-containing metal materials. The reason why the non-chromate type treatment liquid has been applied to aluminum-containing metal materials from a relatively early stage is that this metal material has been widely used as a material in contact with food such as aluminum cans.

特許文献2には、アルミニウム含有金属材料に対するノンクロメートタイプの化成析出型表面処理液が記載されている。この処理液はジルコニウムまたはチタン、あるいはこれらの混合物、ホスフェートおよびフッ化物を含有し、かつ、pHが約1.0〜4.0の酸性の水系表面処理液である。この化成処理液を用いて処理を行うと、アルミニウム含有金属材料表面上に、ジルコニウムあるいはチタンのりん化合物を主成分とする析出皮膜が形成される。このようなアルミニウム含有金属材料用の化成析出型表面処理液に比べ、亜鉛系めっき鋼板用のノンクロメートタイプの化成析出型表面処理液に対する既存技術や実績はほとんどない。   Patent Document 2 describes a non-chromate type chemical precipitation type surface treatment solution for an aluminum-containing metal material. This treatment liquid is an acidic aqueous surface treatment liquid containing zirconium or titanium, or a mixture thereof, phosphate and fluoride, and having a pH of about 1.0 to 4.0. When treatment is performed using this chemical conversion treatment solution, a deposited film containing a phosphorus compound of zirconium or titanium as a main component is formed on the surface of the aluminum-containing metal material. Compared to such a chemical precipitation type surface treatment liquid for aluminum-containing metal materials, there are almost no existing technologies or achievements for a non-chromate type chemical precipitation type surface treatment liquid for galvanized steel sheets.

また、亜鉛系めっき鋼板のシートコイルメーカーでは現在、析出型の表面処理よりも塗布型表面処理が主流となりつつある。しかし、シートコイルメーカーのラインによっては、塗布型表面処理の導入が、設備コストや立地上の都合により不可能な場合もあり、析出型の設備によって既存のクロメート処理をノンクロメートタイプの処理に置き換えたいという要望は強い。   In addition, in the sheet coil manufacturers of galvanized steel sheets, the coating type surface treatment is now becoming the mainstream rather than the precipitation type surface treatment. However, depending on the sheet coil manufacturer's line, the introduction of coating-type surface treatment may not be possible due to equipment costs and locational reasons, and the existing chromate treatment is replaced with a non-chromate treatment by the precipitation-type equipment. The desire to want is strong.

また、析出型表面処理は、亜鉛系めっき鋼板等の金属板の両面を同時に処理できる点、その後の洗浄工程で可溶成分を除去できるため耐食性等の向上効果が期待できる点、その洗浄により次工程の処理液中への前処理液の持ち込みが極めて少ない点等魅力的なメリットを多く有している。   In addition, the precipitation-type surface treatment is capable of treating both surfaces of a metal plate such as a zinc-based plated steel sheet at the same time, and because it can remove soluble components in the subsequent washing process, it can be expected to improve the corrosion resistance, etc. It has many attractive merits, such as the very small amount of pretreatment liquid brought into the processing liquid in the process.

特許文献3には、アルミニウム、鉄またはマグネシウムの合金類を被覆するための水性組成物であって、チタン、ジルコニウム等、マグネシウムおよびカルシウム、溶解されたフッ素イオンを含み、pHが2.0〜5.0であり、エッチングをほとんどまたは全く生じないように皮膜を形成する水性組成物が記載されている。しかし、この水性組成物を亜鉛めっき鋼板に適用することは記載されていない。   Patent Document 3 discloses an aqueous composition for coating aluminum, iron or magnesium alloys, including titanium, zirconium and the like, magnesium and calcium, dissolved fluorine ions, and a pH of 2.0 to 5 An aqueous composition is described that forms a film so that there is little or no etching. However, application of this aqueous composition to a galvanized steel sheet is not described.

特許文献4〜12には、ジルコニウムやチタン、ハフニウム等の金属、フッ素、促進剤等を含有し、その濃度やモル比率等を調整することにより、クロムを含まず、高い耐食性を発揮し、かつ、安定性に優れた化成処理剤、化成処理方法および化成処理材料の技術が記載されている。しかしながら、これらの処理においては皮膜析出にかかる時間が長く、シートコイルには適用できない。   Patent Documents 4 to 12 contain metals such as zirconium, titanium, and hafnium, fluorine, accelerators, etc., and by adjusting the concentration and molar ratio thereof, do not contain chromium, exhibit high corrosion resistance, and Further, a chemical conversion treatment agent, a chemical conversion treatment method, and a chemical conversion treatment material technique that are excellent in stability are described. However, in these treatments, it takes a long time to deposit the film, and it cannot be applied to the sheet coil.

一方、特許文献13には、ジルコニウム、フッ素、アミノ基含有シランカップリング剤、その加水分解物及びその重合物とアミノ基含有水性フェノール系化合物からなる化成処理剤であって、上記ジルコニウムは、上記化成処理剤中の含有量が金属換算で25〜2000ppmであり、フッ素及びジルコニウムの含有量のモル比は、3≦F/Zr≦6となる化成処理剤が記載されている。しかしながら、この技術はアミノ基含有シランカップリング剤やアミノ基含有フェノール系化合物を処理液の安定化剤として使用しており、皮膜性能には特記すべき効果を与えず、処理時間についても従来と同程度であるため、前記のようにシートコイルには適用できない。   On the other hand, Patent Document 13 discloses a chemical conversion treatment agent composed of zirconium, fluorine, an amino group-containing silane coupling agent, a hydrolyzate thereof, a polymer thereof, and an amino group-containing aqueous phenol compound, A chemical conversion treatment agent is described in which the content of the chemical conversion treatment agent is 25 to 2000 ppm in terms of metal, and the molar ratio of the fluorine and zirconium content is 3 ≦ F / Zr ≦ 6. However, this technology uses an amino group-containing silane coupling agent or an amino group-containing phenolic compound as a stabilizer for the treatment liquid, and has no special effect on the film performance. Since it is comparable, it cannot be applied to the sheet coil as described above.

また、特許文献14および特許文献15には、ジルコニウム、チタン及びハフニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種、フッ素、並びに、水溶性樹脂からなる化成処理剤であって、環境への負荷が少なく、かつ、鉄、亜鉛、アルミニウム等のすべての金属に対して良好な化成処理を行うことができる化成処理剤及びそれを用いて得られる表面処理金属に関する技術が記載されている。しかしながら、この技術においても処理時間の短縮はできておらず、シートコイルには適用できない。   Patent Document 14 and Patent Document 15 are chemical conversion treatment agents composed of at least one selected from the group consisting of zirconium, titanium, and hafnium, fluorine, and a water-soluble resin, and have a low environmental impact. A chemical conversion treatment agent capable of performing a good chemical conversion treatment on all metals such as iron, zinc, and aluminum, and a technique related to a surface-treated metal obtained using the chemical conversion treatment agent are described. However, even in this technique, the processing time cannot be shortened and cannot be applied to a sheet coil.

また、特許文献16には、化成処理金属板であって、Zr、Ti、HfおよびSiからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素を含む化合物(a)を少なくとも1つ含み、自己析出または電解析出した表面化成処理層を金属板の表面に有する化成処理金属板に関する技術が記載されている。   Patent Document 16 includes at least one compound (a) which is a chemical conversion treated metal plate and contains at least one element selected from the group consisting of Zr, Ti, Hf and Si, and is subjected to self-deposition or electroanalysis. The technique regarding the chemical conversion treatment metal plate which has the surface chemical conversion treatment layer which came out on the surface of a metal plate is described.

また、特許文献17には、「分子中に共鳴構造を有する有機化合物であって、かつ親電子反応性の官能基(a1)、及びリン酸基、ホスホン酸基、シラノール基、アルコキシシリル基、メルカプト基及びスルホニウム基から選ばれる少なくとも1種の官能基(a2)から選ばれる少なくとも1種の官能基(a)を有する有機化合物(A)を含有する金属表面化成処理液」が記載されている。   Patent Document 17 discloses that “an organic compound having a resonance structure in the molecule and an electrophilic reactive functional group (a1), and a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, a silanol group, an alkoxysilyl group, Describes a metal surface chemical conversion treatment solution containing an organic compound (A) having at least one functional group (a) selected from at least one functional group (a2) selected from mercapto groups and sulfonium groups " .

また、析出型表面処理により形成されたクロメート皮膜上に、上層としてさらに1〜3層程度の樹脂系皮膜を形成して、耐食性や耐指紋性等の高機能性を付与した多層コート金属材料が知られている。   In addition, a multilayer coated metal material in which about 1 to 3 layers of resin-based film is formed as an upper layer on the chromate film formed by the precipitation-type surface treatment to provide high functionality such as corrosion resistance and fingerprint resistance. Are known.

米国特許第2,438,877号明細書US Pat. No. 2,438,877 特開昭52−131937号公報JP 52-131937 A 特表平9−503823号公報Japanese National Patent Publication No. 9-503823 特開2004−043913号公報JP 2004-043913 A 特開2004−218070号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-218070 特開2004−218072号公報JP 2004-218072 A 特開2004−218073号公報JP 2004-218073 A 特開2004−218074号公報JP 2004-218074 A 特開2005−008982号公報JP 2005008982 A 特開2006−124751号公報JP 2006-124751 A 特開2006−161115号公報JP 2006-161115 A 特開2007−314888号公報JP 2007-314888 A 特開2007−262577号公報JP 2007-262577 A 特開2004−218075号公報JP 2004-218075 A 特開2004−292874号公報JP 2004-292874 A 国際公開第2006−323358号パンフレットInternational Publication No. 2006-323358 Pamphlet 特開2001−329379号公報JP 2001-329379 A

特許文献16に記載された表面化成処理方法は、短時間で耐食性を有するという点ではシートコイルに適用でき、極めて産業的価値が高いが、その化成皮膜の性能、特に加工部耐食性については更なる向上の余地がある。   The surface chemical conversion treatment method described in Patent Document 16 can be applied to a sheet coil in that it has corrosion resistance in a short time and has a very high industrial value. However, the performance of the chemical conversion film, particularly the corrosion resistance of the processed part is further increased. There is room for improvement.

また、特許文献17に記載された金属表面化成処理液は、有機化合物(A)がアミノ基を有していないため、安定性に劣るという問題がある。   Moreover, since the organic compound (A) does not have an amino group, the metal surface chemical conversion solution described in Patent Document 17 has a problem of poor stability.

そこで、本発明は、従来技術の抱える上記の問題を解決するためのものであり、具体的には、クロメート皮膜と同程度の耐食性(特にエリクセン加工部、折り曲げ部および疵部の耐食性)および塗膜密着性を有し、かつ、クロムを含まない表面化成処理層を、短時間で形成することができる表面化成処理液、それを用いた化成処理金属板の製造方法および上層被覆金属材料の製造方法、ならびに化成処理金属板および上層被覆金属材料を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is for solving the above-mentioned problems of the prior art, and specifically, the same corrosion resistance as that of the chromate film (particularly the corrosion resistance of the Erichsen machined part, the bent part and the collar part) and the coating. Surface chemical conversion treatment liquid capable of forming in a short time a surface chemical conversion treatment layer having film adhesion and not containing chromium, a method for producing a chemical conversion treatment metal plate using the same, and production of an upper layer coated metal material It is an object of the present invention to provide a method, and a chemical conversion treated metal plate and an upper layer coated metal material.

なお、本発明において、「短時間」は、例えば、シートコイル等の製造ラインに適用可能な程度の短い時間であり、例えば、20秒以下が好ましく、10秒以下がより好ましく、5秒以下がより一層好ましい。   In the present invention, the “short time” is a short time that can be applied to a production line such as a sheet coil, for example, preferably 20 seconds or less, more preferably 10 seconds or less, and 5 seconds or less. Even more preferred.

上記目的を達成するために、本発明は、金属板表面処理用の表面化成処理液であって、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含むフッ化物(B)と、フッ化水素酸、硝酸、硫酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸成分(C)と、Mn、Co、Mg、AlおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む化合物(D)と、水性媒体(E)とを含有し、前記化合物(A)が、重合体であり、前記化合物(A)、前記フッ化物(B)、前記酸成分(C)および前記化合物(D)は、前記水性媒体(E)に溶解しており、前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を自己析出する、または、陰極とした前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を電解析出する、表面化成処理液を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a surface chemical conversion liquid for metal plate surface treatment, comprising an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, a first A water-soluble compound (A) having at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group and a quaternary ammonium group, and Zr, Ti and Hf A fluoride (B) containing at least one metal element selected from the group consisting of: at least one acid component (C) selected from the group consisting of hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid and salts thereof; and Mn A compound (D) containing at least one metal element selected from the group consisting of Co, Mg, Al and Zn, and an aqueous medium (E), wherein the compound (A) is a polymer, Compound (A) The fluoride (B), the acid component (C), and the compound (D) are dissolved in the aqueous medium (E), and the surface chemical conversion treatment layer is self-deposited by contacting the surface of the metal plate. Alternatively, there is provided a surface chemical conversion treatment solution for electrolytically depositing a surface chemical conversion treatment layer by contacting the surface of the metal plate as a cathode.

ここで、前記アルコキシシリル基が、前記アミノ基の窒素原子に直接またはアルキレン基を介して結合しているのが好ましい。   Here, the alkoxysilyl group is preferably bonded to the nitrogen atom of the amino group directly or via an alkylene group.

また、遊離フッ素イオン濃度が1〜30mg/Lであり、前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(b)に対する前記化合物(D)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(d)の比である(d)/(b)が、1〜200であるのが好ましい。   The free fluorine ion concentration is 1 to 30 mg / L, and the total mass concentration of the metal elements contained in the compound (D) with respect to the total mass concentration (b) of the metal elements contained in the fluoride (B). It is preferable that (d) / (b), which is the ratio of mass concentration (d), is 1 to 200.

また、pHが2.0〜Xであるのが好ましい。(但し、前記Xは下記式で表される。下記式中、(d)は前記化合物(D)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(d)であり、(b)は前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(b)である。)
X=−0.02×[(d)/(b)]+6.0
Moreover, it is preferable that pH is 2.0-X. (However, said X is represented by the following formula. In the following formula, (d) is the total mass concentration (d) of said metal elements contained in said compound (D), and (b) is said fluoride. (This is the total mass concentration (b) of the metal elements contained in (B).)
X = −0.02 × [(d) / (b)] + 6.0

また、前記金属板の少なくとも片面に、前記化合物(A)の析出物と、前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素とを含み、前記化合物(A)由来のSiの酸化物換算質量(a)と前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計析出質量(b′)との質量比[(a)/(b′)]が0.03〜0.3であるのが好ましい。   Moreover, the oxide equivalent mass of Si derived from the compound (A) including the precipitate of the compound (A) and the metal element contained in the fluoride (B) on at least one surface of the metal plate. The mass ratio [(a) / (b ′)] of a) and the total precipitation mass (b ′) of the metal elements contained in the fluoride (B) is preferably 0.03 to 0.3. .

また、前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計析出質量(b′)が5〜50mg/mである表面化成処理層を形成しうるのが好ましい。 Moreover, it is preferable that the surface chemical conversion treatment layer whose total precipitation mass (b ') of the said metal element contained in the said fluoride (B) is 5-50 mg / m < 2 > can be formed.

また、前記金属板が亜鉛系めっき鋼板であるのが好ましい。   The metal plate is preferably a zinc-based plated steel plate.

また、上記目的を達成するために、本発明は、本発明の表面化成処理液を用いて、金属板の少なくとも片面に非塗布型の表面化成処理層を形成する化成処理金属板の製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a chemical conversion treated metal plate, wherein a surface chemical conversion treatment layer of the present invention is used to form a non-coating surface chemical conversion treatment layer on at least one surface of the metal plate. provide.

ここで、前記金属板の表面に前記表面化成処理液を接触させて、前記金属板の表面に表面化成処理層を自己析出させて形成し、前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗するのが好ましい。   Here, the surface chemical conversion treatment liquid is brought into contact with the surface of the metal plate to form a surface chemical conversion treatment layer by self-deposition on the surface of the metal plate, and the metal plate on which the surface chemical conversion treatment layer has been formed is washed with water. It is preferable to do this.

また、陰極とした前記金属板の表面に、前記表面化成処理液を接触させて、前記金属板の表面に表面化成処理層を電解析出させて形成し、前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗するのが好ましい。   Further, the surface chemical conversion treatment liquid is brought into contact with the surface of the metal plate serving as a cathode, and a surface chemical conversion treatment layer is formed by electrolytic deposition on the surface of the metal plate, thereby forming the surface chemical conversion treatment layer. The metal plate is preferably washed with water.

また、温度を30〜70℃とした前記表面化成処理液を、前記金属板の表面に0.5〜20秒間接触させ、前記金属板の表面に前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素を合計で5〜50mg/m2含む表面化成処理層を形成するのが好ましい。 Further, the surface chemical conversion treatment liquid at a temperature of 30 to 70 ° C. is brought into contact with the surface of the metal plate for 0.5 to 20 seconds, and the metal element contained in the fluoride (B) on the surface of the metal plate It is preferable to form a surface chemical conversion treatment layer containing 5 to 50 mg / m 2 in total.

また、上記目的を達成するために、本発明は、本発明の化成処理金属板の製造方法に、さらに、前記表面化成処理層の上面に樹脂層を形成する工程を具備する、上層被覆金属板の製造方法を提供する。   Moreover, in order to achieve the said objective, this invention is a manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of this invention, and also comprises the process of forming a resin layer on the upper surface of the said surface chemical conversion treatment layer. A manufacturing method is provided.

また、上記目的を達成するために、本発明は、金属板の表面に、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含み、前記化合物(A)が、重合体であり、自己析出または電解析出した表面化成処理層を有する化成処理金属板を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, a primary amino group, a second A water-soluble compound (A) having at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a tertiary amino group and a quaternary ammonium group, and at least selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf Provided is a chemical conversion treated metal plate having a surface chemical conversion treatment layer containing one metal element, wherein the compound (A) is a polymer, and is autodeposited or electrolytically deposited.

ここで、本発明の化成処理金属板の製造方法により得られるのが好ましい。   Here, it is preferable to obtain by the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of this invention.

また、上記目的を達成するために、本発明は、本発明の上層被覆金属板の製造方法により得られ、前記樹脂層が耐指紋性を有する上層被覆金属板を提供する。   Moreover, in order to achieve the said objective, this invention is obtained by the manufacturing method of the upper coating metal plate of this invention, and provides the upper coating metal plate in which the said resin layer has fingerprint resistance.

また、上記目的を達成するために、本発明は、本発明の上層被覆金属板の製造方法により得られ、前記樹脂層がノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層の少なくとも2層を含む上層被覆金属板を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention is obtained by the method for producing an upper coated metal sheet of the present invention, wherein the resin layer is at least two layers of a layer made of a non-chromate primer paint and a layer made of a top coat paint. An upper coated metal sheet is provided.

本発明の表面化成処理液は、クロメート皮膜と同程度の耐食性(特にエリクセン加工部、折り曲げ部および疵部の耐食性)および塗膜密着性を有し、かつ、クロムを含まない表面化成処理層を短時間で形成することができる。
また、本発明の化成処理金属板の製造方法によれば、クロメート皮膜と同程度の耐食性(特にエリクセン加工部、折り曲げ部および疵部の耐食性)および塗膜密着性を有し、かつ、クロムを含まない表面化成処理層を金属板上に短時間で形成することができるため、シートコイル等の製造ラインに適用できる。
また、本発明の化成処理金属板は、クロメート皮膜と同程度の耐食性(特にエリクセン加工部、折り曲げ部および疵部の耐食性)および塗膜密着性を有し、かつ、クロムを含まない表面化成処理層を短時間で形成することができる。
また、本発明の上層被覆金属板の製造方法によれば、耐食性および塗膜密着性に優れ、かつクロムを含まない上層被覆金属材料を製造することができる。
また、本発明の上層被覆金属板は、耐食性および塗膜密着性に優れ、かつクロムを含まない。
The surface chemical conversion treatment liquid of the present invention has a surface chemical conversion treatment layer that has the same degree of corrosion resistance as that of the chromate film (particularly the corrosion resistance of the elixir processed part, the bent part, and the collar part) and the coating film adhesion, and does not contain chromium. It can be formed in a short time.
Moreover, according to the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of this invention, it has corrosion resistance comparable to a chromate film (especially the corrosion resistance of an elixir processed part, a bending part, and a collar part), and coating-film adhesiveness, and chromium is used. Since the surface chemical conversion treatment layer not included can be formed on the metal plate in a short time, it can be applied to a production line such as a sheet coil.
Moreover, the chemical conversion treatment metal plate of the present invention has the same degree of corrosion resistance as that of the chromate film (particularly the corrosion resistance of the Erichsen processed part, the bent part and the collar part) and the coating film adhesion, and does not contain chromium. The layer can be formed in a short time.
Moreover, according to the manufacturing method of the upper coating metal plate of this invention, it is excellent in corrosion resistance and coating-film adhesiveness, and can manufacture the upper coating metal material which does not contain chromium.
Further, the upper coated metal sheet of the present invention is excellent in corrosion resistance and coating film adhesion, and does not contain chromium.

以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の表面化成処理液(以下「本発明の処理液」ともいう。)は、金属板表面処理用の表面化成処理液であって、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含むフッ化物(B)と、フッ化水素酸、硝酸、硫酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸成分(C)と、Mn、Co、Mg、AlおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む化合物(D)と、水性媒体(E)とを含有し、前記化合物(A)、前記フッ化物(B)、前記酸成分(C)および前記化合物(D)は、前記水性媒体(E)に溶解しており、前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を自己析出する、または、陰極とした前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を電解析出する、表面化成処理液である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The surface chemical conversion treatment liquid of the present invention (hereinafter also referred to as “treatment liquid of the present invention”) is a surface chemical conversion liquid for surface treatment of a metal plate, and is directly applied to an alkoxysilyl group, an aromatic ring, and the aromatic ring. A water-soluble compound having a bonded hydroxy group and at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group and a quaternary ammonium group ( A), a fluoride (B) containing at least one metal element selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf, and at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid and salts thereof Containing the acid component (C) of the seed, the compound (D) containing at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Co, Mg, Al and Zn, and the aqueous medium (E), (A) The chemical compound (B), the acid component (C), and the compound (D) are dissolved in the aqueous medium (E) and contact the surface of the metal plate to self-deposit the surface chemical conversion treatment layer, or A surface chemical conversion treatment solution for electrolytically depositing a surface chemical conversion treatment layer by contacting the surface of the metal plate as a cathode.

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

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

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

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

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

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

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

化合物(A)は、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ基を有するのが好ましく、第二級アミノ基または第三級アミノ基を有するのがより好ましく、第三級アミノ基を有するのが更に好ましい。化合物(A)がアミノ基を有する場合、化合物(A)の極性が高くなるため水溶化しやすくなる。   The compound (A) preferably has at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group and a quaternary ammonium group. It is more preferable to have an amino group or a tertiary amino group, and it is more preferable to have a tertiary amino group. In the case where the compound (A) has an amino group, the polarity of the compound (A) is increased, so that the compound (A) is easily water-soluble.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

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

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

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

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

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

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

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

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

第1の方法における上記アミノシラン(a2)の使用量は、上記芳香族化合物(a1)100質量部に対して1〜1200質量部が好ましく、2〜600質量部がより好ましく、3〜300質量部が更に好ましい。   The amount of aminosilane (a2) used in the first method is preferably 1 to 1200 parts by weight, more preferably 2 to 600 parts by weight, and more preferably 3 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aromatic compound (a1). Is more preferable.

第2の方法における上記アミノシラン(a2)の使用量は、上記芳香族化合物(a1)100質量部に対して1〜1200質量部が好ましく、2〜600質量部がより好ましく、3〜300質量部が更に好ましい。   The amount of the aminosilane (a2) used in the second method is preferably 1 to 1200 parts by weight, more preferably 2 to 600 parts by weight, and more preferably 3 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aromatic compound (a1). Is more preferable.

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

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

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

上記式(5)〜(9)中、R6、R7、R8、R9、R10、R11およびpは、それぞれ、上記式(3)のR6、R7、R8、R9、R10、R11およびpと同様である。 In said formula (5)-(9), R < 6 >, R < 7 >, R < 8 >, R < 9 >, R < 10 >, R < 11 > and p are respectively R < 6 >, R < 7 >, R < 8 >, R of said formula (3). The same as 9 , R 10 , R 11 and p.

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

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

Figure 0005123052
Specific examples of the polymer include, for example, a polymer containing a repeating unit represented by the following formula (4) (hereinafter referred to as “the compound of the first aspect of the present invention”).
Figure 0005123052

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

Figure 0005123052
Figure 0005123052

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

上述した化合物(A)の重量平均分子量は、1,000〜500,000であるのが好ましく、1,500〜250,000であるのがより好ましく、2,000〜200,000であるのが更に好ましい。分子量がこの範囲であると、塗膜密着性、耐食性および耐薬品性に優れる塗膜を得ることができる。   The weight average molecular weight of the compound (A) described above is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 1,500 to 250,000, and 2,000 to 200,000. Further preferred. When the molecular weight is within this range, a coating film having excellent coating film adhesion, corrosion resistance, and chemical resistance can be obtained.

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

本発明の処理液中の前記化合物(A)の濃度は、特に限定されないが、前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計量に対して、0.5〜120質量%であるのが好ましく、2〜80質量%であるのがより好ましく、10〜50質量%であるのがさらに好ましい。濃度がこの範囲であると、表面化成処理層の構造がより密になり、より耐食性および塗膜密着性が高くなる。   The concentration of the compound (A) in the treatment liquid of the present invention is not particularly limited, but is 0.5 to 120% by mass with respect to the total amount of the metal elements contained in the fluoride (B). Is preferable, it is more preferable that it is 2-80 mass%, and it is further more preferable that it is 10-50 mass%. When the concentration is within this range, the structure of the surface chemical conversion treatment layer becomes denser and the corrosion resistance and coating film adhesion become higher.

前記フッ化物(B)は、Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素(以下「金属元素(B′)」ともいう。)を含むフッ化物である。
前記フッ化物(B)は、特に限定されないが、例えば、ジルコンフッ化水素酸、チタンフッ化水素酸、ハフニウムフッ化水素酸、ならびにこれらのナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、ジルコンフッ化水素酸、チタンフッ化水素酸およびこれらのアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ジルコンフッ化水素酸および/またはそのアンモニウム塩であることがより好ましい。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The fluoride (B) is a fluoride containing at least one metal element (hereinafter also referred to as “metal element (B ′)”) selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf.
The fluoride (B) is not particularly limited, and examples thereof include zircon hydrofluoric acid, titanium hydrofluoric acid, hafnium hydrofluoric acid, and sodium salts, potassium salts, and ammonium salts thereof. Among these, at least one selected from the group consisting of zircon hydrofluoric acid, titanium hydrofluoric acid, and ammonium salts thereof is preferable, and zircon hydrofluoric acid and / or ammonium salts thereof are more preferable.
These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の処理液中の前記フッ化物(B)の濃度は、特に限定されないが、前記金属元素(B′)の合計量の処理液中での質量濃度(b)で、0.01〜10g/Lであるのが好ましく、0.05〜5g/Lであるのがより好ましく、0.1〜1g/Lであるのがさらに好ましい。濃度がこの範囲であると、表面化成処理層の形成速度がより迅速になり、工業的に利用する上で好ましい。また、本発明の処理液中において前記フッ化物(B)の溶解安定性をより容易に保つことができる。   The concentration of the fluoride (B) in the treatment liquid of the present invention is not particularly limited, but is 0.01 to 10 g in terms of mass concentration (b) in the total amount of the metal element (B ′) in the treatment liquid. / L is preferable, 0.05 to 5 g / L is more preferable, and 0.1 to 1 g / L is still more preferable. When the concentration is within this range, the formation rate of the surface chemical conversion treatment layer becomes faster, which is preferable for industrial use. Moreover, the dissolution stability of the fluoride (B) can be more easily maintained in the treatment liquid of the present invention.

前記酸成分(C)は、フッ化水素酸、硝酸、硫酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸である。酸成分(C)としては、フッ化水素酸、硝酸およびこれらの塩であることが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記酸成分(C)は、適度なエッチング性を有し、さらに化成処理後の洗浄工程で容易に除去でき、また仮に僅かに残留しても耐食性に対し悪影響を与え難い。
The acid component (C) is at least one acid selected from the group consisting of hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid, and salts thereof. The acid component (C) is preferably hydrofluoric acid, nitric acid and salts thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
The acid component (C) has an appropriate etching property, and can be easily removed in a cleaning step after chemical conversion treatment. Even if it remains slightly, it hardly affects the corrosion resistance.

また、本発明の処理液中の前記酸成分(C)の濃度は、特に限定されないが、0.05〜200g/Lであることが好ましく、0.2〜100g/Lであることがより好ましい。0.05g/L以上であると、本発明の処理液を塗布等する前記金属板の表面に対する十分なエッチング能を期待できる。200g/L以下であると、エッチング能力が適度となり均一な表面化成処理層を析出させることができる。   The concentration of the acid component (C) in the treatment liquid of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 200 g / L, and more preferably 0.2 to 100 g / L. . When it is 0.05 g / L or more, sufficient etching ability for the surface of the metal plate to which the treatment liquid of the present invention is applied can be expected. When it is 200 g / L or less, the etching ability becomes appropriate, and a uniform surface chemical conversion treatment layer can be deposited.

前記化合物(D)は、Mn、Co、Mg、AlおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む化合物である。これらの化合物は、遊離フッ素イオンと錯体を形成しやすいため、本発明の処理液を安定化するという効果がある。
前記化合物(D)としては、Mg、AlおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む化合物であることが好ましく、Mgおよび/またはAlを含む化合物であることがより好ましい。
The compound (D) is a compound containing at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Co, Mg, Al and Zn. Since these compounds easily form a complex with free fluorine ions, there is an effect of stabilizing the treatment liquid of the present invention.
The compound (D) is preferably a compound containing at least one metal element selected from the group consisting of Mg, Al and Zn, and more preferably a compound containing Mg and / or Al.

前記化合物(D)としては、例えば、過マンガン酸、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリム、硝酸マンガン、硫酸マンガン、フッ化マンガン、炭酸マンガン、酢酸マンガン、塩化コバルト、硫酸コバルト、硝酸コバルト、フッ化コバルト、酸化コバルト、水酸化コバルト、硝酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硝酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、フッ化亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the compound (D) include permanganic acid, potassium permanganate, sodium permanganate, manganese nitrate, manganese sulfate, manganese fluoride, manganese carbonate, manganese acetate, cobalt chloride, cobalt sulfate, cobalt nitrate, fluorine Cobalt oxide, cobalt oxide, cobalt hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium sulfate, magnesium acetate, aluminum nitrate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum sulfate, aluminum acetate, zinc chloride, zinc sulfate, zinc nitrate Zinc fluoride, zinc oxide, zinc hydroxide and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.

前記水性媒体(E)としては、例えば、水、メタノール、エタノール等が挙げられるが、水であることが好ましい。
本発明の処理液における水性媒体(E)の含有量は、特に限定されず、例えば、上述した成分(A)〜(D)が所定の濃度範囲になるようにその量を調整すればよい。
Examples of the aqueous medium (E) include water, methanol, ethanol and the like, and water is preferable.
The content of the aqueous medium (E) in the treatment liquid of the present invention is not particularly limited, and for example, the amount may be adjusted so that the above-described components (A) to (D) are in a predetermined concentration range.

また、本発明の処理液は、遊離フッ素イオン濃度が1〜30mg/Lであり、前記フッ化物(B)に含まれるZr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素の合計量の処理液中での濃度である合計質量濃度(b)に対する、前記化合物(D)に含まれるMn、Co、Mg、AlおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素の合計量の処理液中での濃度である合計質量濃度(d)の比である(d)/(b)が、1〜200を満たすのが好ましい。このような条件を全て満たすと、前記フッ化物(B)に含まれる金属元素の析出量が増加するとともに、処理液安定性に優れる。   The treatment liquid of the present invention has a free fluorine ion concentration of 1 to 30 mg / L, and is a total of at least one metal element selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf contained in the fluoride (B). The total amount of at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Co, Mg, Al and Zn contained in the compound (D) with respect to the total mass concentration (b) which is the concentration in the treatment liquid It is preferable that (d) / (b) which is the ratio of the total mass concentration (d) which is the concentration in the treatment liquid satisfies 1 to 200. When all these conditions are satisfied, the amount of the metal element contained in the fluoride (B) is increased and the treatment liquid stability is excellent.

本発明の処理液における遊離フッ素イオン濃度は、1〜30mg/Lであることが好ましく、2〜25mg/Lであることがより好ましく、5〜22mg/Lであることがさらに好ましい。遊離フッ素イオン濃度が1mg/L以上であると、エッチング性が高くなり、十分な表面化成処理層を得ることができ、また、処理液の安定性を確保することができる。一方、30mg/L以下であると、析出効率が高くなり、十分な表面化成処理層を得ることができる。   The free fluorine ion concentration in the treatment liquid of the present invention is preferably 1 to 30 mg / L, more preferably 2 to 25 mg / L, and still more preferably 5 to 22 mg / L. When the free fluorine ion concentration is 1 mg / L or more, the etching property becomes high, a sufficient surface chemical conversion treatment layer can be obtained, and the stability of the treatment liquid can be ensured. On the other hand, when it is 30 mg / L or less, the deposition efficiency increases, and a sufficient surface chemical conversion treatment layer can be obtained.

また、前記合計質量濃度(b)に対する前記合計質量濃度(d)の比である(d)/(b)は、1〜200であることが好ましく、10〜180であることがより好ましく、20〜150であることがさらに好ましい。(d)/(b)が1以上であると、化成反応が促進され、短時間で化成処理を行うことができる。一方、(d)/(b)が200以下であると、前記フッ化物(D)は容易に水溶化でき、処理液の安定性が向上する。   Moreover, (d) / (b), which is the ratio of the total mass concentration (d) to the total mass concentration (b), is preferably 1 to 200, more preferably 10 to 180, and 20 More preferably, it is -150. When (d) / (b) is 1 or more, the chemical conversion reaction is promoted, and the chemical conversion treatment can be performed in a short time. On the other hand, when (d) / (b) is 200 or less, the fluoride (D) can be easily dissolved in water, and the stability of the treatment liquid is improved.

ここで、遊離フッ素イオン濃度は、前記化合物(D)中の前記元素の添加量(つまり、合計質量濃度(d))を調整することで1〜30mg/Lに調整することができる。   Here, the free fluorine ion concentration can be adjusted to 1 to 30 mg / L by adjusting the addition amount of the element in the compound (D) (that is, the total mass concentration (d)).

また、本発明の処理液は、pHが2.0〜Xであるのが好ましい。但し、前記Xは下記式で表される。
X=−0.02×[(d)/(b)]+6.0
Moreover, it is preferable that pH of the process liquid of this invention is 2.0-X. However, said X is represented by a following formula.
X = −0.02 × [(d) / (b)] + 6.0

上記式中、(d)は前記合計質量濃度(d)であり、(b)は前記合計質量濃度(b)である。
この範囲を満たす場合、従来よりも極めて短時間で十分な厚さの表面化成処理層を得ることが可能である。
In the above formula, (d) is the total mass concentration (d), and (b) is the total mass concentration (b).
When this range is satisfied, it is possible to obtain a surface chemical conversion treatment layer having a sufficient thickness in a much shorter time than in the past.

また、本発明の処理液は、前記化合物(A)、前記フッ化物(B)、前記酸成分(C)および前記化合物(D)が水溶化している必要がある。化合物(A)が水溶化していない場合、得られる表面化成処理層中に化合物(A)が十分に含有されないだけでなく、含有されても偏在するおそれがある。また、フッ化物(D)、酸成分(E)および化合物(F)のいずれかが水溶化していない場合、化成反応が安定しないだけでなく、短時間で十分な表面化成処理層を得ることができない。   In the treatment liquid of the present invention, the compound (A), the fluoride (B), the acid component (C), and the compound (D) must be water-soluble. When the compound (A) is not water-solubilized, not only the compound (A) is not sufficiently contained in the obtained surface chemical conversion treatment layer, but even if it is contained, it may be unevenly distributed. Further, when any of the fluoride (D), the acid component (E) and the compound (F) is not water-soluble, the chemical conversion reaction is not stabilized, and a sufficient surface chemical conversion treatment layer can be obtained in a short time. Can not.

また、本発明の処理液は、金属板に接触させることで、前記金属板の少なくとも片面に、表面化成処理層を形成し、当該表面化成処理層が、前記化合物(A)の析出物と、前記フッ化物(B)に含まれるZr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素(B′)とを含み、前記化合物(A)由来のSiの酸化物換算質量(a)と前記金属元素(B′)の合計析出質量(b′)との質量比[(a)/(b′)]が0.03〜0.3であるのが好ましい。   Moreover, the treatment liquid of the present invention forms a surface chemical conversion treatment layer on at least one surface of the metal plate by contacting with the metal plate, and the surface chemical conversion treatment layer comprises the precipitate of the compound (A), And at least one metal element (B ′) selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf contained in the fluoride (B), and an oxide equivalent mass (a) of Si derived from the compound (A) The mass ratio [(a) / (b ′)] of the total precipitation mass (b ′) of the metal element (B ′) is preferably 0.03 to 0.3.

前記化合物(A)の析出物は、化合物(A)が分解せずに析出していることが好ましい。一方、前記金属元素(B′)は、酸化物、水酸化物、フッ化物および前記酸成分(C)との塩のいずれかの形態で析出していればよい。   The precipitate of the compound (A) is preferably precipitated without decomposition of the compound (A). On the other hand, the metal element (B ′) may be precipitated in any form of an oxide, a hydroxide, a fluoride, and a salt with the acid component (C).

また、前記化合物(A)由来のSiの酸化物換算質量(a)と、前記金属元素(B′)の合計析出質量(b)との質量比[(a)/(b′)]は、0.03〜0.3であることが好ましく、0.04〜0.2であることがより好ましく、0.05〜0.15であることがさらに好ましい。前記質量比が、0.03以上であると、塗膜密着性がより高くなり、0.3以下であると表面化成処理層の連続性が確保されるため、耐食性および塗膜密着性がより高くなる。   Further, the mass ratio [(a) / (b ′)] of the oxide-converted mass (a) of Si derived from the compound (A) and the total precipitation mass (b) of the metal element (B ′) is: It is preferably 0.03 to 0.3, more preferably 0.04 to 0.2, and even more preferably 0.05 to 0.15. When the mass ratio is 0.03 or more, the coating film adhesion becomes higher, and when the mass ratio is 0.3 or less, the continuity of the surface chemical conversion treatment layer is secured, so that the corrosion resistance and the coating film adhesion are further improved. Get higher.

また、前記金属元素(B′)の合計析出質量(b′)は、5〜50mg/m2であることが好ましく、7〜45mg/m2であることがより好ましく、10〜40mg/m2であることがさらに好ましい。前記合計析出量(b′)が5mg/m2以上であると、前期金属板の表面が十分に被覆され、耐食性が高くなる。一方、50mg/m2以下であると、表面化成処理層に割れを生ずる可能性が低く、塗膜密着性がより高くなる。 Further, 'the total precipitation mass of (b the metal element (B)') is preferably 5 to 50 mg / m 2, more preferably from 7~45mg / m 2, 10~40mg / m 2 More preferably. When the total precipitation amount (b ′) is 5 mg / m 2 or more, the surface of the metal plate is sufficiently covered and the corrosion resistance is enhanced. On the other hand, when it is 50 mg / m 2 or less, the possibility of cracking in the surface chemical conversion treatment layer is low, and the coating film adhesion is further increased.

本発明の処理液を用いて表面化成処理層を形成させる前記金属板は、特に限定されないが、例えば、亜鉛系めっき鋼板、アルミめっき鋼板、スズめっき鋼板、冷延鋼板、アルミ板等が挙げられる。   Although the said metal plate which forms a surface chemical conversion treatment layer using the processing liquid of this invention is not specifically limited, For example, a zinc-type plated steel plate, an aluminum plating steel plate, a tin plating steel plate, a cold-rolled steel plate, an aluminum plate etc. are mentioned. .

前記亜鉛系めっき鋼板は、亜鉛を含有するめっき層を有する鋼板である。例えば、亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、55%アルミ亜鉛めっき鋼板、5%アルミ亜鉛めっき鋼板、スズ亜鉛めっき鋼板、亜鉛ニッケルめっき鋼板、鉄亜鉛めっき鋼板等が挙げられる。これらの中でも、亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板が好ましい。その理由は、他の金属板の場合と比較して、表面に形成された表面化成処理層が緻密になり、さらに金属板と表面化成処理層との密着性が向上するからである。   The zinc-based plated steel sheet is a steel sheet having a plated layer containing zinc. Examples include galvanized steel sheets, zinc alloy plated steel sheets, 55% aluminum galvanized steel sheets, 5% aluminum galvanized steel sheets, tin galvanized steel sheets, zinc nickel plated steel sheets, and iron galvanized steel sheets. Among these, a galvanized steel plate or a zinc alloy plated steel plate is preferable. The reason is that the surface chemical conversion treatment layer formed on the surface becomes dense and the adhesion between the metal plate and the surface chemical conversion treatment layer is improved as compared with other metal plates.

前記金属板の製造方法は特に限定されず、例えば公知の方法で製造することができる。亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板の場合であれば、例えば、公知の鋼板を公知の電気亜鉛めっき法、溶融亜鉛めっき法により処理して製造することができる。
また、前記金属板は大きさや厚さも特に限定されない。例えば電気亜鉛めっき法により処理された亜鉛系めっき鋼板であれば、例えば、厚さが0.4〜2.3mm、幅が500〜2080mmのコイル状のものが挙げられる。
また、電気亜鉛めっき層の厚さも限定されない。通常、片面で1〜50g/m2程度である。また、溶融亜鉛めっき法により処理された亜鉛系めっき鋼板であれば、例えば、厚さが0.23〜3.2mm、幅が500〜1850mmのコイル状のものが挙げられる。
また、溶融亜鉛めっき層の厚さも限定されない。通常、片面で20〜150g/m2程度である。
後述する本発明の化成処理金属板の製造方法または本発明の上層被覆金属板の製造方法によれば、このようなコイル状の金属板を連続的に処理することができる。
The manufacturing method of the said metal plate is not specifically limited, For example, it can manufacture by a well-known method. In the case of a galvanized steel sheet or a zinc alloy-plated steel sheet, for example, a known steel sheet can be produced by a known electrogalvanizing method or hot dip galvanizing method.
Further, the size and thickness of the metal plate are not particularly limited. For example, in the case of a zinc-based plated steel sheet treated by an electrogalvanizing method, for example, a coil-shaped one having a thickness of 0.4 to 2.3 mm and a width of 500 to 2080 mm may be mentioned.
Further, the thickness of the electrogalvanized layer is not limited. Usually, it is about 1 to 50 g / m 2 on one side. Moreover, if it is a zinc-based plated steel plate processed by the hot dip galvanizing method, for example, a coil-shaped one having a thickness of 0.23 to 3.2 mm and a width of 500 to 1850 mm may be mentioned.
Further, the thickness of the hot dip galvanized layer is not limited. Usually, it is about 20 to 150 g / m 2 on one side.
According to the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of this invention mentioned later or the manufacturing method of the upper coating metal plate of this invention, such a coil-shaped metal plate can be processed continuously.

本発明の処理液は、いわゆる析出型であり、前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を自己析出する、または、陰極とした前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を電解析出する。
本発明の処理液は、析出型であるため、短時間で、前記表面化成処理層を形成することができる。
The treatment liquid of the present invention is a so-called precipitation type, and the surface chemical conversion treatment layer is self-deposited by contacting the surface of the metal plate, or the surface chemical conversion treatment layer is formed by contacting the surface of the metal plate as a cathode. Electrolytically deposited.
Since the treatment liquid of the present invention is a precipitation type, the surface chemical conversion treatment layer can be formed in a short time.

ここで、本明細書において、自己析出とは、本発明の処理液を前記金属板に接触させただけで、この表面化成処理層が形成されることをいう。
また、電解析出とは、本発明の処理液を、陰極とした前記金属板に接触させることで、この表面化成処理層が形成されることをいう。
Here, in this specification, the self-deposition means that the surface chemical conversion treatment layer is formed only by bringing the treatment liquid of the present invention into contact with the metal plate.
Electrodeposition means that the surface chemical conversion treatment layer is formed by bringing the treatment liquid of the present invention into contact with the metal plate as a cathode.

本発明において、前記金属板の表面に表面化成処理層が析出するメカニズムは次のように考えられる。
まず、本発明の処理液中に含まれる酸成分(C)によって、金属板の表面のエッチングが起きる。これによって、金属板の表面と本発明の処理液との界面におけるpHが局所的に上昇し、それまで本発明の処理液中に溶解していた化合物(A)と、フッ化物(B)由来の金属元素(B′)と、さらにはめっき鋼板等の金属板から溶出してきた金属イオンが、金属板表面と本発明の処理液との界面においてのみ本発明の処理液中に溶解していられない非平衡状態が生じる。この際にできた不溶性の複合体(化合物等)は、前記金属板の表面に沈殿析出し表面化成処理層を形成すると本発明者は考えている。
In the present invention, the mechanism by which the surface chemical conversion treatment layer is deposited on the surface of the metal plate is considered as follows.
First, the surface of the metal plate is etched by the acid component (C) contained in the treatment liquid of the present invention. As a result, the pH at the interface between the surface of the metal plate and the treatment liquid of the present invention is locally increased, and the compound (A) and the fluoride (B) that have been dissolved in the treatment liquid of the present invention until then are derived. The metal element (B ′) and metal ions eluted from the metal plate such as a plated steel plate are dissolved in the treatment liquid of the present invention only at the interface between the metal plate surface and the treatment liquid of the present invention. There is no non-equilibrium state. The inventor believes that the insoluble complex (compound etc.) formed at this time is precipitated on the surface of the metal plate to form a surface chemical conversion treatment layer.

次に、本発明の化成処理金属板の製造方法について説明する。
本発明の化成処理金属板の製造方法(以下「本発明の製造方法」ともいう。)は、本発明の表面化成処理液を用いて、金属板の少なくとも片面に非塗布型の表面化成処理層を形成する化成処理金属板の製造方法である。
Next, the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of this invention is demonstrated.
The chemical conversion treatment metal plate production method of the present invention (hereinafter also referred to as “the production method of the present invention”) uses the surface chemical conversion treatment liquid of the present invention to form a non-coating surface chemical conversion treatment layer on at least one surface of the metal plate. It is a manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate which forms.

本発明の製造方法では、前記金属板の表面を洗浄した後、非塗布型の表面化成処理層を形成することが好ましい。
この洗浄方法は、前記金属板の表面に付着した油分、汚れを取り除いて洗浄する方法であれば特に限定されず、公知の方法を適用することができる。例えば、アルカリ脱脂剤や酸性脱脂剤で洗浄する方法、湯洗や溶剤洗浄が挙げられる。
また、このような前記金属板の表面を洗浄する前および/または後に、酸、アルカリ等による表面調整を行うことが好ましい。その理由は、本発明の処理液を接触させ形成した表面化成処理層の前記金属板の表面への密着性が向上するからである。また、この表面化成処理層の時間当たりの形成(析出)効率が向上するからである。
なお、このような金属板の表面の洗浄および/または表面調整を行った後は、洗浄剤等が金属板の表面に残留しないように、さらに水洗することが好ましい。
In the production method of the present invention, it is preferable to form a non-coating surface chemical conversion treatment layer after cleaning the surface of the metal plate.
The cleaning method is not particularly limited as long as it is a method of removing the oil and dirt adhering to the surface of the metal plate and cleaning, and a known method can be applied. For example, a method of washing with an alkaline degreasing agent or an acidic degreasing agent, hot water washing or solvent washing may be mentioned.
In addition, it is preferable to perform surface adjustment with acid, alkali or the like before and / or after cleaning the surface of the metal plate. This is because the adhesion of the surface chemical conversion treatment layer formed by contacting the treatment liquid of the present invention to the surface of the metal plate is improved. Moreover, it is because the formation (precipitation) efficiency per time of this surface chemical conversion treatment layer improves.
In addition, after performing such cleaning and / or surface adjustment of the surface of the metal plate, it is preferable to further wash with water so that a cleaning agent or the like does not remain on the surface of the metal plate.

また、本発明の製造方法では、前記表面化成処理層を形成した後に、前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗することが好ましい。その理由は、前記金属板の表面に残存する余剰の化成処理液の成分(例えば、酸成分(C))を水洗により除去することにより、より耐食性に優れた表面化成処理層が得られるからである。水洗方法については後述する方法を利用できる。
本発明の製造方法においては、さらに、前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗した後、乾燥するのが好ましい。
Moreover, in the manufacturing method of this invention, after forming the said surface chemical conversion treatment layer, it is preferable to wash the said metal plate in which the said surface chemical conversion treatment layer was formed with water. The reason is that a surface chemical conversion treatment layer with better corrosion resistance can be obtained by removing the excess chemical conversion treatment component (for example, acid component (C)) remaining on the surface of the metal plate by washing with water. is there. The method described later can be used for the water washing method.
In the production method of the present invention, it is preferable that the metal plate on which the surface chemical conversion treatment layer is formed is washed with water and then dried.

本発明の製造方法の好ましい態様の1つは、前記金属板の表面に前記表面化成処理液を接触させて、前記金属板の表面に表面化成処理層を自己析出させて形成し、前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗する方法である(以下「第1の方法」という。)。
また、本発明の製造方法の他の好ましい態様の1つは、陰極とした前記金属板の表面に、前記表面化成処理液を接触させて、前記金属板の表面に表面化成処理層を電解析出させて形成し、前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗する方法である(以下「第2の方法」という。)。
以下、この2つの方法について具体的に説明する。
One of preferred embodiments of the production method of the present invention is that the surface chemical conversion treatment liquid is brought into contact with the surface of the metal plate to form a surface chemical conversion treatment layer on the surface of the metal plate, and the surface chemical conversion treatment is formed. In this method, the metal plate on which the treatment layer is formed is washed with water (hereinafter referred to as “first method”).
In another preferred embodiment of the manufacturing method of the present invention, the surface chemical conversion treatment liquid is brought into contact with the surface of the metal plate as a cathode, and the surface chemical conversion treatment layer is electroanalyzed on the surface of the metal plate. In this method, the metal plate on which the surface chemical conversion treatment layer is formed is washed with water (hereinafter referred to as “second method”).
Hereinafter, these two methods will be described in detail.

前記第1の方法においては、例えば、公知の方法である浸漬法やスプレー法を適用することができる。
ここで本発明の処理液と前記金属板との接触時間は特に限定されないが、0.5〜20秒間であることが好ましく、1〜10秒間であることがより好ましく、0.5〜5秒間であることがさらに好ましい。この接触時間が短すぎると本発明の処理液と前記金属板の表面が十分に反応せず、耐食性の優れた表面化成処理層が得られない場合がある。また、この接触時間が長すぎると、得られる表面化成処理層の性能向上は見られないうえ、ラインにおける操業効率の点からも好ましくない。
In the first method, for example, a dipping method or a spray method, which are known methods, can be applied.
Here, the contact time between the treatment liquid of the present invention and the metal plate is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 20 seconds, more preferably 1 to 10 seconds, and 0.5 to 5 seconds. More preferably. If the contact time is too short, the treatment liquid of the present invention and the surface of the metal plate may not sufficiently react, and a surface chemical conversion treatment layer having excellent corrosion resistance may not be obtained. Moreover, when this contact time is too long, the performance improvement of the surface chemical conversion treatment layer obtained is not seen, and it is not preferable also from the point of the operation efficiency in a line.

ここでスプレー法による場合は、0.2〜5秒の間隔をおいて2回以上の間欠スプレーを施すことにより表面化成処理層の形成効率(析出効率)が高まる傾向がある。この場合、本発明の処理液が発泡し問題を生ずる場合には、本発明の処理液に消泡剤を添加することが好ましい。
前記消泡剤の種類には特に限定はなく、塗膜密着性を損なうようなものでなければ公知のものを用いることができる。
なお、本発明において、本発明の処理液と前記金属板との接触時間とは、例えば、浸漬法による場合であれば、前記金属板が本発明の処理液に浸漬している時間を意味する。また、スプレー法による場合であれば、本発明の処理液を前記金属板の表面にスプレーで吹付けている時間を意味する。
Here, in the case of the spray method, the formation efficiency (precipitation efficiency) of the surface chemical conversion treatment layer tends to be increased by performing the intermittent spraying twice or more at intervals of 0.2 to 5 seconds. In this case, when the treatment liquid of the present invention foams and causes a problem, it is preferable to add an antifoaming agent to the treatment liquid of the present invention.
The type of the antifoaming agent is not particularly limited, and a known one can be used as long as it does not impair the coating film adhesion.
In the present invention, the contact time between the treatment liquid of the present invention and the metal plate means, for example, the time during which the metal plate is immersed in the treatment liquid of the present invention in the case of an immersion method. . In the case of the spray method, it means the time during which the treatment liquid of the present invention is sprayed on the surface of the metal plate.

上記のような方法により本発明の処理液を前記金属板の表面に接触させて、この金属板の表面に表面化成処理層を自己析出させることができる。そして、金属板の表面に表面化成処理層を自己析出させた後に水洗を行う。
この水洗の方法は特定に限定されないが、例えば公知の浸漬法、およびスプレー法により行うことができる。
水洗温度(水洗水の温度)は特に限定されず、通常適用される温度でよいが、5〜60℃であることが好ましく、15〜40℃であることがより好ましい。このような温度であると洗浄効率が高いからである。
By the method as described above, the treatment liquid of the present invention is brought into contact with the surface of the metal plate, and the surface chemical conversion treatment layer can be self-deposited on the surface of the metal plate. Then, the surface chemical conversion treatment layer is self-deposited on the surface of the metal plate, and then washed with water.
Although the method of this water washing is not specifically limited, For example, it can carry out by the well-known dipping method and the spray method.
The washing temperature (the temperature of the washing water) is not particularly limited, and may be a commonly applied temperature, but is preferably 5 to 60 ° C, and more preferably 15 to 40 ° C. This is because the cleaning efficiency is high at such a temperature.

水洗に使用する水洗水は、ドレン水、工業用水、市水、脱イオン水を好適に用いることができる。
また、洗浄時間も特に限定されないが、例えば、浸漬法またはスプレー法の場合は、0.1〜10秒であることが好ましく、1〜5秒であることがより好ましい。水洗時間が短すぎると前記金属板の表面に残存する余剰の化成処理液の成分の除去が十分に行われず、耐食性に優れた表面化成処理層を得られないことがある。また、水洗時間が長すぎても得られる表面化成処理層の性能向上は見られないうえ、ラインにおける操業効率の点からも好ましくない。なお、この洗浄時間とは、例えば、浸漬法による場合であれば、前記金属板が水洗水に浸漬している時間を意味する。また、スプレー法による場合であれば、水洗水を前記金属板の表面にスプレーで吹付けている時間を意味する。
Drain water, industrial water, city water, and deionized water can be suitably used as flush water used for washing.
Also, the washing time is not particularly limited. For example, in the case of the dipping method or the spray method, it is preferably 0.1 to 10 seconds, and more preferably 1 to 5 seconds. If the water washing time is too short, the excess chemical conversion treatment component remaining on the surface of the metal plate is not sufficiently removed, and a surface chemical conversion treatment layer having excellent corrosion resistance may not be obtained. Moreover, even if the water washing time is too long, the performance improvement of the surface chemical conversion treatment layer obtained is not seen, and it is not preferable from the point of operation efficiency in the line. In addition, this washing | cleaning time means the time when the said metal plate is immersed in washing water, when it is the case of a dipping method, for example. In the case of the spray method, it means the time during which flush water is sprayed on the surface of the metal plate.

このような水洗をした後は、その表面を乾燥させることが好ましい。付着水の除去だけ行う場合は、風乾またはエアーブロー等の物理的除去でもよい。
形成した表面化成処理層を金属板の表面に強固に密着させ、また化学的にも安定な状態にするためには、加熱乾燥処理が効果的である。その場合の加熱条件は、表面化成処理層を形成した金属板の表面の最高到達温度(PMT)が30〜250℃となるように加熱乾燥処理することが好ましい。この温度が40〜150℃とするのがより好ましい。
After such washing with water, the surface is preferably dried. When only the adhered water is removed, physical removal such as air drying or air blow may be used.
In order to make the formed surface chemical conversion treatment layer firmly adhere to the surface of the metal plate and to make it chemically stable, a heat drying treatment is effective. The heating conditions in that case are preferably heat drying so that the maximum temperature (PMT) of the surface of the metal plate on which the surface chemical conversion treatment layer is formed is 30 to 250 ° C. This temperature is more preferably 40 to 150 ° C.

また、前記第2の方法においては、例えば、公知の電解法を適用することができる。具体的には、例えば、前記金属板を陰極とし、0.05〜50A/dm2の電流を0.2〜10秒通電することで電解析出させることができる。
この電流値は、0.5〜20A/dm2であることが好ましく、1〜10A/dm2であることがより好ましい。この電流値が低すぎると表面化成処理層の形成(析出)速度が遅くなる傾向がある。また、この電流値が高すぎると、電気量に対する表面化成処理層の形成(析出)効率が下がるため不経済になるばかりでなく、表面化成処理層の厚さが均一になり難い傾向がある。
また、通電時間の好ましい範囲は0.5〜5秒である。
また、このような電解処理に際し対極は、本発明の処理液に溶解しないものであれば、特に限定されない。例えば、白金もしくは白金被覆金属、各種ステンレス、またはカーボン等が挙げられる。
In the second method, for example, a known electrolysis method can be applied. Specifically, for example, electrolytic deposition can be performed by using the metal plate as a cathode and applying a current of 0.05 to 50 A / dm 2 for 0.2 to 10 seconds.
This current value is preferably 0.5~20A / dm 2, more preferably 1 to 10 A / dm 2. When this current value is too low, the formation (precipitation) rate of the surface chemical conversion treatment layer tends to be slow. In addition, when the current value is too high, the efficiency of formation (deposition) of the surface chemical conversion treatment layer with respect to the amount of electricity is lowered, which is not economical, and the thickness of the surface chemical conversion treatment layer tends not to be uniform.
Moreover, the preferable range of energization time is 0.5 to 5 seconds.
In addition, the counter electrode is not particularly limited as long as it does not dissolve in the treatment liquid of the present invention during such electrolytic treatment. For example, platinum or a platinum-coated metal, various stainless steels, or carbon can be used.

このような方法により陰極とした前記金属板の表面に本発明の処理液を接触させて、この金属板の表面に表面化成処理層を電解析出させることができる。そして、金属板の表面に表面化成処理層を電解析出させた後に水洗を行うことができる。
この水洗方法としては、前記第1の方法において説明した方法を適用することができる。水洗の後に、乾燥する場合も同様である。
By such a method, the surface chemical conversion treatment layer can be electrolytically deposited on the surface of the metal plate by bringing the treatment liquid of the present invention into contact with the surface of the metal plate as the cathode. And after carrying out the electrolytic deposition of the surface chemical conversion treatment layer on the surface of a metal plate, it can wash with water.
As the water washing method, the method described in the first method can be applied. The same applies when drying after washing with water.

本発明の製造方法における本発明の処理液の温度は、前記金属板と本発明の処理液とが反応する温度であれば特に限定されないが、30〜70℃であることが好ましく、30〜60℃であることがより好ましく、40〜55℃であることがさらに好ましい。このような温度であると、適切な反応速度を保つことができ、さらにエネルギー効率的が高まり、コストデメリットが生じ難いからである。   Although the temperature of the process liquid of this invention in the manufacturing method of this invention will not be specifically limited if it is the temperature with which the said metal plate and the process liquid of this invention react, It is preferable that it is 30-70 degreeC, and 30-60. More preferably, it is 40 degreeC, and it is still more preferable that it is 40-55 degreeC. This is because at such a temperature, an appropriate reaction rate can be maintained, energy efficiency is further increased, and cost demerits are unlikely to occur.

上述した本発明の製造方法の好ましい例としては、温度を30〜70℃とした前記表面化成処理液を、前記金属板の表面に0.5〜20秒間接触させ、前記金属板の表面に前記フッ化物(B)に含まれる金属元素を合計で5〜50mg/m2含む表面化成処理層を形成する方法が挙げられる。 As a preferable example of the manufacturing method of the present invention described above, the surface chemical conversion treatment liquid at a temperature of 30 to 70 ° C. is brought into contact with the surface of the metal plate for 0.5 to 20 seconds, and the surface of the metal plate is subjected to the process. The method of forming the surface chemical conversion treatment layer which contains 5-50 mg / m < 2 > of the metal element contained in a fluoride (B) in total is mentioned.

次に、本発明の化成処理金属板について説明する。
本発明の化成処理金属板は、金属板の表面に、前記化合物(A)と、Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含み、自己析出または電解析出した表面化成処理層を有する化成処理金属板である。
Next, the chemical conversion treatment metal plate of this invention is demonstrated.
The chemical conversion treatment metal plate of the present invention contains the compound (A) and at least one metal element selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf on the surface of the metal plate, and is self-deposited or electrolytically deposited. It is a chemical conversion treatment metal plate which has a surface chemical conversion treatment layer.

本発明の化成処理金属板に使用する金属板は上述したものと同様である。   The metal plate used for the chemical conversion treatment metal plate of the present invention is the same as described above.

前記表面化成処理層に含まれる化合物(A)の析出物は、化合物(A)が分解せずに析出していることが好ましい。
一方、前記表面化成処理層に含まれる前記金属元素は、前記フッ化物(B)に由来するものであるのが好ましい。この金属元素は、酸化物、水酸化物、フッ化物および前記酸成分(C)との塩のいずれかの形態で析出していればよい。
It is preferable that the deposit of the compound (A) contained in the surface chemical conversion treatment layer is deposited without decomposing the compound (A).
On the other hand, the metal element contained in the surface chemical conversion treatment layer is preferably derived from the fluoride (B). The metal element only needs to be precipitated in any form of oxide, hydroxide, fluoride, and salt with the acid component (C).

前記表面化成処理層における、前記化合物(A)由来のSiの酸化物換算質量(a)と、前記金属元素(B′)の合計析出質量(b)との質量比[(a)/(b′)]は、0.03〜0.3であることが好ましく、0.04〜0.2であることがより好ましく、0.05〜0.15であることがさらに好ましい。前記質量比が、0.03以上であると、塗膜密着性がより高くなり、0.3以下であると表面化成処理層の連続性が確保されるため、耐食性および塗膜密着性がより高くなる。   The mass ratio [(a) / (b) of the oxide conversion mass (a) of Si derived from the compound (A) and the total precipitation mass (b) of the metal element (B ′) in the surface chemical conversion treatment layer. ′)] Is preferably 0.03 to 0.3, more preferably 0.04 to 0.2, and even more preferably 0.05 to 0.15. When the mass ratio is 0.03 or more, the coating film adhesion becomes higher, and when the mass ratio is 0.3 or less, the continuity of the surface chemical conversion treatment layer is secured, so that the corrosion resistance and the coating film adhesion are further improved. Get higher.

また、前記表面化成処理層における前記金属元素の合計析出質量は、5〜50mg/m2であることが好ましく、7〜45mg/m2であることがより好ましく、10〜40mg/m2であることがさらに好ましい。前記合計析出量が5mg/m2以上であると、前期金属板の表面が十分に被覆され、耐食性が高くなる。一方、50mg/m2以下であると、表面化成処理層に割れを生ずる可能性が低く、塗膜密着性がより高くなる。 The total precipitation mass of the metal element in the surface chemical conversion layer is preferably from 5 to 50 mg / m 2, more preferably from 7~45mg / m 2, is 10 to 40 mg / m 2 More preferably. When the total precipitation amount is 5 mg / m 2 or more, the surface of the metal plate is sufficiently covered, and the corrosion resistance is improved. On the other hand, when it is 50 mg / m 2 or less, the possibility of cracking in the surface chemical conversion treatment layer is low, and the coating film adhesion is further increased.

本発明の化成処理金属材料の製造方法は特に限定されないが、上述した本発明の製造方法によれば、前記金属板の表面に前記表面化成処理層を短時間で形成することができる点から好ましい。   Although the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal material of this invention is not specifically limited, According to the manufacturing method of this invention mentioned above, it is preferable from the point which can form the said surface chemical conversion treatment layer in the surface of the said metal plate in a short time. .

本発明の化成処理金属材料は、クロメート皮膜と同程度の耐食性(特にエリクセン加工部、折り曲げ部および疵部の耐食性)および塗膜密着性を有し、かつ、クロムを含まない表面化成処理層を短時間で形成することができる。
本発明の化成処理金属材料は、前記表面化成処理層の上面にさらに塗膜を形成させなくても使用することができるが、前記表面化成処理層の上面にさらに樹脂層を形成させた上層被覆金属板として使用することが好ましい。
The chemical conversion treatment metal material of the present invention has a surface chemical conversion treatment layer that has the same degree of corrosion resistance as that of the chromate film (particularly the corrosion resistance of the Erichsen processed part, the bent part, and the collar part) and the coating film adhesion, and does not contain chromium. It can be formed in a short time.
The chemical conversion treatment metal material of the present invention can be used without further forming a coating film on the upper surface of the surface chemical conversion treatment layer, but an upper layer coating in which a resin layer is further formed on the upper surface of the surface chemical conversion treatment layer. It is preferable to use it as a metal plate.

次に、本発明の上層被覆金属板およびその製造方法について説明する。
本発明の上層被覆金属板の第1の態様は、後述する本発明の上層被覆金属板の製造方法により得られ、前記樹脂層が耐指紋性を有するものである。
また、本発明の上層被覆金属板の第2の態様は、後述する本発明の上層被覆金属板の製造方法により得られ、前記樹脂層がノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層の少なくとも2層を含むものである。この場合、前記化成処理金属材料の表面にノンクロメートプライマー塗料からなる層を有し、さらにその上にトップコート塗料からなる層を有するのが好ましい。
本発明の上層被覆金属板の第2の態様は、前記樹脂層が耐指紋性を有していてもよく、このような場合は本発明の上層被覆金属板の第1の態様に含まれることになる。
Next, the upper coated metal sheet of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.
The 1st aspect of the upper layer metal plate of this invention is obtained by the manufacturing method of the upper layer metal plate of this invention mentioned later, The said resin layer has fingerprint resistance.
The second aspect of the upper coated metal sheet of the present invention is obtained by the method for producing an upper coated metal sheet of the present invention, which will be described later, and the resin layer is composed of a non-chromate primer paint layer and a top coat paint layer. Of at least two layers. In this case, it is preferable to have a layer made of a non-chromate primer paint on the surface of the chemical conversion treatment metal material and further to have a layer made of a top coat paint.
In the second aspect of the upper-layer coated metal sheet of the present invention, the resin layer may have fingerprint resistance, and in such a case, it is included in the first aspect of the upper-layer-coated metal sheet of the present invention. become.

本発明の上層被覆金属板の製造方法は、上述した本発明の化成処理金属板の製造方法に、さらに、前記表面化成処理層の上面に樹脂層を形成する工程を具備する製造方法である。
前記樹脂層は、1層であってもよく、2層以上の樹脂層からなっていてもよい。
前記樹脂層は、耐指紋性を有する樹脂層であることが好ましい。
また、前記樹脂層は、ノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層の少なくとも2層を含むことが好ましい。
The manufacturing method of the upper coated metal sheet of this invention is a manufacturing method which comprises the process of forming the resin layer on the upper surface of the said surface chemical conversion treatment layer further to the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of this invention mentioned above.
The resin layer may be a single layer or may be composed of two or more resin layers.
The resin layer is preferably a resin layer having fingerprint resistance.
The resin layer preferably includes at least two layers of a non-chromate primer coating layer and a top coat coating layer.

前記樹脂層の材質は特に限定されず、例えば、現在クロメート前処理皮膜の上面に施されている耐食性付与、耐指紋性付与または潤滑性付与を目的としたコーティング剤を用いて形成することができるものである。   The material of the resin layer is not particularly limited. For example, the resin layer can be formed using a coating agent for the purpose of imparting corrosion resistance, fingerprint resistance, or lubricity, which is currently applied to the upper surface of the chromate pretreatment film. Is.

前記樹脂層が耐指紋性を有する樹脂層である場合、樹脂層の材質は、樹脂層に耐指紋性を付与するものであれば特に限定されない。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリオレフィン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましい。樹脂層の耐指紋性が向上するからである。   When the resin layer is a resin layer having fingerprint resistance, the material of the resin layer is not particularly limited as long as it imparts fingerprint resistance to the resin layer. For example, it preferably contains at least one selected from the group consisting of acrylic resins, urethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, and polyolefin resins. This is because the fingerprint resistance of the resin layer is improved.

また、前記樹脂層が耐指紋性を有する樹脂層は、さらにシリカゾルを含有することが好ましい。この場合、耐指紋性と耐食性がバランス良く発揮されるからである。
さらに、前記樹脂層は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリオレフィン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つを20〜97質量%、シリカゾルを2〜50質量%、水系ワックスを1〜30質量%含むことが好ましい。この場合には、特に耐指紋性と耐食性がバランス良く発揮されるからである。
Moreover, it is preferable that the resin layer in which the resin layer has fingerprint resistance further contains silica sol. This is because fingerprint resistance and corrosion resistance are exhibited in a balanced manner.
Further, the resin layer comprises 20 to 97% by mass of at least one selected from the group consisting of acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin and polyolefin resin, 2 to 50% by mass of silica sol, and water-based wax. It is preferable that 1-30 mass% is included. In this case, fingerprint resistance and corrosion resistance are particularly exhibited in a well-balanced manner.

前記水系ワックスとしては、特に限定されず、例えば、水性塗料に用いられる公知の水系ワックスを用いることができる。   The water-based wax is not particularly limited, and for example, a known water-based wax used for water-based paints can be used.

このような耐指紋性を有する樹脂層の厚さは、乾燥ベースの厚さで0.1〜5μmであることが好ましく、0.4〜5μmであることがより好ましく、0.4〜3μmであることがさらに好ましい。この樹脂層は複数層を含むものであってもよい。   The thickness of the resin layer having fingerprint resistance is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.4 to 5 μm, and 0.4 to 3 μm in terms of dry base thickness. More preferably it is. This resin layer may include a plurality of layers.

本発明の上層被覆金属材料の製造方法において、前記樹脂層は、例えば、本発明の表面化成処理金属板の表面化成処理層が形成された表面に、上記のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリオレフィン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む水系処理剤を公知の方法、例えば、浸漬法、スプレー法、ロールコート法、エアースプレー法、エアレススプレー法等によって塗布し、その後、乾燥することによって形成することができる。   In the method for producing an upper-layer covering metal material of the present invention, the resin layer is, for example, the acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, or the like formed on the surface of the surface chemical conversion-treated metal plate of the present invention. An aqueous treatment agent containing at least one selected from the group consisting of polyester resin, polyamide resin and polyolefin resin is applied by a known method such as dipping method, spray method, roll coating method, air spray method, airless spray method, etc. Then, it can be formed by drying.

また、本発明の上層被覆金属板においては、前記表面化成処理層と、前記耐指紋性を有する樹脂層との間に、さらに、無機物および/または有機物からなる層を有することが好ましい。この層は0.01〜0.2μmの厚さであることが好ましい。この層はクロムを含まない金属カチオンを含むことが好ましい。
ここで用いることができる有機物としては、例えば、前記樹脂層に用いることができる水溶性樹脂またはエマルション樹脂等を用いることができる。
In the upper-coated metal sheet of the present invention, it is preferable that a layer made of an inorganic substance and / or an organic substance is further provided between the surface chemical conversion treatment layer and the resin layer having fingerprint resistance. This layer is preferably 0.01 to 0.2 μm thick. This layer preferably contains chromium-free metal cations.
As an organic substance that can be used here, for example, a water-soluble resin or an emulsion resin that can be used for the resin layer can be used.

また、前記樹脂層は、ノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層の少なくとも2層を含むことが好ましい。
前記ノンクロメートプライマー塗料としては、クロメート系の防錆顔料を含有しないノンクロメートプライマー塗料が使用できる。ノンクロメートプライマーは、樹脂を含有し、必要に応じ着色顔料や防錆顔料等を含有してもよい。
この樹脂としては水系、溶剤系、紛体系等のいずれの形態のものでもよい。樹脂の種類としては、一般に公知のもので例えば、ポリアクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリブチラール系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂等をそのままあるいは組み合わせて使用することができる。
The resin layer preferably includes at least two layers of a non-chromate primer coating layer and a top coat coating layer.
As the non-chromate primer paint, a non-chromate primer paint that does not contain a chromate rust preventive pigment can be used. The non-chromate primer contains a resin, and may contain a color pigment, a rust preventive pigment or the like as required.
This resin may be in any form such as aqueous, solvent-based, and powder-based. As the types of resins, generally known ones such as polyacrylic resins, polyolefin resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polybutyral resins, melamine resins, fluorine resins, or the like can be used. Can be used in combination.

前記着色顔料としては、例えば、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、炭酸カルシウム(CaCO3)、硫酸バリウム(BaSO4)、アルミナ(Al23)、カオリンクレー、カーボンブラック、酸化鉄(Fe23、Fe34)等の無機顔料や、ハンザエロー、ピラゾロンオレンジ、アゾ系顔料等の有機顔料等の公知の着色顔料を用いることができる。 Examples of the color pigment include titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), barium sulfate (BaSO 4 ), alumina (Al 2 O 3 ), Known pigments such as inorganic pigments such as kaolin clay, carbon black and iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), and organic pigments such as Hansa Yellow, pyrazolone orange and azo pigments can be used.

前記防錆顔料としては、一般に公知のもの、例えば、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム等のリン酸系防錆顔料、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸バリウム等のモリブデン酸系防衛顔料、酸化バナジウム等のバナジウム系防錆顔料、水分散性シリカ、フュームドシリカ等の微粒シリカ等も用いることができる。但し、ストロンチウムクロメート、ジンクロメート、カルシウムクロメート、カリウムクロメート、バリウムクロメート等のクロメート系防錆顔料は環境上有毒であるため使用しないことが望ましい。また、消泡剤、分散補助剤、塗料粘度を下げるための希釈剤等の添加剤を適宜配合してもよい。   As the rust preventive pigment, generally known ones, for example, phosphoric acid rust preventive pigments such as zinc phosphate, iron phosphate, and aluminum phosphate, and molybdates such as calcium molybdate, aluminum molybdate, and barium molybdate. Defense pigments, vanadium rust preventive pigments such as vanadium oxide, finely divided silica such as water-dispersible silica and fumed silica can also be used. However, chromate anticorrosive pigments such as strontium chromate, zinc chromate, calcium chromate, potassium chromate and barium chromate are environmentally toxic and should not be used. Moreover, you may mix | blend additives, such as a defoamer, a dispersion adjuvant, and a diluent for reducing a coating-material viscosity, suitably.

上記のノンクロメートプライマー塗料からなる層の厚さは、乾燥後で1〜30μmであることが好ましく、2〜20μmであることがさらに好ましい。1μm以上であると耐食性が高く、また30μm以下であると加工時の密着性が高い。   The thickness of the layer made of the non-chromate primer coating is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 20 μm after drying. When it is 1 μm or more, the corrosion resistance is high, and when it is 30 μm or less, the adhesion during processing is high.

また、前記トップコート塗料としては、特に限定されず通常の塗装用トップコートを使用することができる。例えば、樹脂を含有し、必要に応じさらに着色顔料や防錆顔料等を含有することができる。樹脂、着色顔料および防錆顔料、ならびに添加物としてはノンクロメートプライマーで説明したものと同様のものを用いることができる。   Further, the top coat paint is not particularly limited, and a normal top coat for painting can be used. For example, it contains a resin, and can contain a color pigment, a rust preventive pigment, and the like as required. As the resin, the coloring pigment, the rust preventive pigment, and the additive, the same materials as those described for the non-chromate primer can be used.

前記トップコート塗料からなる層の厚さは、乾燥後で3〜50μmであることが好ましく、5〜40μmであることがさらに好ましい。このような範囲であると、耐食性が高いという効果を奏するので好ましい。この厚さが厚すぎると密着性が低下する傾向がある。   The thickness of the layer made of the top coat paint is preferably 3 to 50 μm after drying, and more preferably 5 to 40 μm. Such a range is preferable because the effect of high corrosion resistance is exhibited. If this thickness is too thick, the adhesion tends to decrease.

このようなノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層の少なくとも2層を含む樹脂層を有する本発明の上層被覆金属板は、優れた耐食性、塗膜密着性を有するノンクロメートの高機能コート金属板、ノンクロメートのプレコート金属板である。この2つの層を有する樹脂層は、通常、さらに、耐アルカリ性、潤滑性、耐滑り性(コインスクラッチ性)をも具備する。   The upper coated metal sheet of the present invention having a resin layer including at least two layers of a non-chromate primer coating and a top coat coating is excellent in non-chromate having excellent corrosion resistance and coating adhesion. Functional coated metal plate, non-chromated pre-coated metal plate. The resin layer having these two layers usually further has alkali resistance, lubricity, and slip resistance (coin scratch resistance).

前記ノンクロメートプライマー塗料からなる層、および前記トップコート塗料からなる層を形成する方法は特に限定されず、一般に使用されるロールコート法、エアースプレー法、エアレススプレー法等を利用することができる。
前記ノンクロメートプライマー塗料および前記トップコート塗料の焼き付け乾燥条件は限定されないが、例えば130〜250℃で、10秒〜5分の処理を行うことでノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層を形成することができる。
The method for forming the layer made of the non-chromate primer paint and the layer made of the top coat paint is not particularly limited, and a commonly used roll coat method, air spray method, airless spray method and the like can be used.
The baking and drying conditions of the non-chromate primer paint and the top coat paint are not limited. For example, the non-chromate primer paint and the top coat paint are formed by performing a treatment at 130 to 250 ° C. for 10 seconds to 5 minutes. A layer can be formed.

なお、本発明の化成処理金属材料および上層被覆金属材料において、前記表面化成処理層および前記樹脂層は、前記金属板の少なくとも片面に形成されていればよい。   In the chemical conversion treatment metal material and the upper coating metal material of the present invention, the surface chemical conversion treatment layer and the resin layer may be formed on at least one side of the metal plate.

以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

1.供試材
以下の市販の素材を供試材として使用した。
・溶融亜鉛めっき鋼板(GI):板厚=0.5mm、目付量=90/90(g/m2
・電気亜鉛めっき鋼板(EG):板厚=0.5mm、目付量=30/30(g/m2
・5%アルミニウム含有溶融亜鉛めっき鋼板(GF):板厚=0.5mm、目付量=90/90(g/m2
・溶融55%亜鉛合金めっき鋼板(GL):板厚=0.8mm、目付量=90/90(g/m2
なお、上記目付量は一方および他方の各々の主面上への目付量を示している。例えば90/90(g/m2)は、両面の各々に90g/m2のめっきを有することを意味する。
1. Test materials The following commercially available materials were used as test materials.
Hot-dip galvanized steel sheet (GI): plate thickness = 0.5 mm, basis weight = 90/90 (g / m 2 )
Electrogalvanized steel sheet (EG): plate thickness = 0.5 mm, basis weight = 30/30 (g / m 2 )
-5% aluminum-containing hot dip galvanized steel sheet (GF): plate thickness = 0.5 mm, basis weight = 90/90 (g / m 2 )
-Molten 55% zinc alloy plated steel sheet (GL): plate thickness = 0.8 mm, basis weight = 90/90 (g / m 2 )
The weight per unit area indicates the amount per unit area on one and the other main surfaces. For example, 90/90 (g / m 2 ) means having 90 g / m 2 of plating on each side.

2.亜鉛系めっき鋼板の清浄方法
上記4つの供試材の表面(両面)を中アルカリ脱脂剤(ファインクリーナー4336(登録商標)、日本パーカライジング株式会社製)を用いて処理し、表面に付着しているゴミや油を除去した。ここでこの中アルカリ脱脂剤は、濃度が20g/Lとなるように水道水で溶解した後、60℃に調整して用いた。また、処理はスプレーを用い20秒間行った。そして、表面に残存している中アルカリ脱脂剤の成分を水道水により洗浄し、供試材の表面を清浄化した。
2. Cleaning method of galvanized steel sheet The surfaces (both sides) of the above four specimens were treated with a medium alkaline degreasing agent (Fine Cleaner 4336 (registered trademark), manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) and adhered to the surface. Removed dust and oil. Here, the alkaline degreasing agent was dissolved in tap water so as to have a concentration of 20 g / L, and then adjusted to 60 ° C. and used. The treatment was performed for 20 seconds using a spray. And the component of the medium alkaline degreasing agent remaining on the surface was washed with tap water to clean the surface of the test material.

3.化合物(A)の合成
(実施例1〜40および比較例5〜7)
撹拌機のついた反応装置(1Lセパラブルフラスコ)に、下記第1表に示す芳香族化合物100質量部と、下記第1表に示す量(質量部)の有機溶媒とを入れ、十分に溶解させた。この混合液に下記第1表に示すアミン化合物、アミノシラン、36質量%ホルムアルデヒド液、触媒を下記第1表に示す量(質量部)室温にて順次滴下して加えた後、80℃にて24時間撹拌を行った。24時間撹拌後、亜硫酸ナトリウムを加えて系内に存在する未反応ホルムアルデヒドを滴定して反応率を求め、ほぼ定量的に反応が進行していることを確認した。
その後、水を加えてポリマー成分のみを沈降ろ過して精製を行い、前記化合物(A)に相当する化合物を得た。
3. Synthesis of Compound (A) (Examples 1 to 40 and Comparative Examples 5 to 7)
In a reactor equipped with a stirrer (1 L separable flask), 100 parts by mass of an aromatic compound shown in Table 1 below and an organic solvent in an amount (parts by mass) shown in Table 1 below are fully dissolved. I let you. The amine compound, aminosilane, 36 mass% formaldehyde solution and catalyst shown in Table 1 below were added dropwise to the mixture at the room temperature shown in Table 1 below (part by mass) at room temperature, and then added at 80 ° C. for 24 hours. Stir for hours. After stirring for 24 hours, sodium sulfite was added to titrate unreacted formaldehyde present in the system to obtain a reaction rate, and it was confirmed that the reaction was proceeding almost quantitatively.
Then, water was added and only the polymer component was precipitated and filtered for purification, and a compound corresponding to the compound (A) was obtained.

(比較例2)
アミノシランを添加しなかった以外は上記実施例と同様の方法で化合物を合成した。
(Comparative Example 2)
The compound was synthesized in the same manner as in the above example except that aminosilane was not added.

(比較例3)
上記化合物(A)の代わりに、特許文献17(特開2001−329379号公報)の実施例で使用される有機化合物A3を、当該文献に基づき合成し、用いた
(Comparative Example 3)
Instead of the compound (A), an organic compound A3 used in Examples of Patent Document 17 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-329379) was synthesized and used based on the document.

(比較例4)
前記化合物(A)の代わりに、単にγ−アミノプロピルトリメトキシシランを用いた。
(Comparative Example 4)
Instead of the compound (A), γ-aminopropyltrimethoxysilane was simply used.

下記第1表中の各成分は下記のとおりである。
・芳香族化合物(a1−1):ポリ−p−ビニルフェノール、マルカーリンカー、丸善石油化学社製
・芳香族化合物(a1−2):ポリビスフェノールA、ビスフェノールFM、三井化学社製
・アミノシラン(a2−1):γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
・アミノシラン(a2−2):N−フェニル−3アミノプロピルトリメトキシシラン
・アミノシラン(a2−3):N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン
・アミノシラン(a2−4):N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン
・アミン化合物(a3−1):2−エチルエタノールアミン
・アミン化合物(a3−2):N−メチル−1,3−プロパンジアミン
Each component in the following Table 1 is as follows.
Aromatic compound (a1-1): poly-p-vinylphenol, Marker linker, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd. Aromatic compound (a1-2): polybisphenol A, bisphenol FM, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., aminosilane ( a2-1): γ-aminopropyltriethoxysilane / aminosilane (a2-2): N-phenyl-3aminopropyltrimethoxysilane / aminosilane (a2-3): N- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxy Silane / aminosilane (a2-4): N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane / amine compound (a3-1): 2-ethylethanolamine / amine compound (a3-2): N-methyl-1 , 3-Propanediamine

4.表面化成処理液の調整
(実施例1〜40および比較例1〜7)
水に、第1表に示す化合物(A)および下記第2表に示す成分(B)〜(D)を、第2表に示す量(質量部)加えて、十分に混合して、各表面化成処理液を得た。
第2表に、各表面化成処理液の遊離フッ素濃度、フッ化物(B)に含まれる金属元素の合計の質量濃度(b)に対する化合物(D)に含まれる金属元素の合計の質量濃度(d)の比[(d)/(b)]およびpHを示す。
4). Preparation of surface chemical conversion liquid (Examples 1 to 40 and Comparative Examples 1 to 7)
Each surface-formation is carried out by adding the compound (A) shown in Table 1 and the components (B) to (D) shown in Table 2 below to the water in amounts (parts by mass) shown in Table 2 and mixing them well. A synthesis treatment solution was obtained.
Table 2 shows the free fluorine concentration of each surface chemical conversion treatment liquid, the total mass concentration of metal elements contained in compound (D) relative to the total mass concentration (b) of metal elements contained in fluoride (B) (d ) Ratio [(d) / (b)] and pH.

(比較例8)
反応型クロメート(日本パーカライジング株式会社製、ジンクロム3367)を用いて、製品説明書による標準使用条件にて建浴し、表面化成処理液とした。
(Comparative Example 8)
Using a reactive chromate (Nihon Parkerizing Co., Ltd., Zinc Chrome 3367), it was bathed under the standard conditions of use according to the product instructions to obtain a surface chemical conversion treatment solution.

5.化成処理金属板の作製
(実施例1〜40および比較例1〜8)
下記第3表に示す清浄後の供試材を、各表面化成処理液を用いて第3表に示す処理条件(処理形式、液温、処理時間)で処理した。
その後、25℃の市水を5秒間スプレーすることによって表面を清浄し、ロール絞りを用いて水切りし、化成処理金属板表面の到達板温50℃で乾燥を行った。
5). Preparation of chemical conversion treated metal plates (Examples 1 to 40 and Comparative Examples 1 to 8)
The sample material after cleaning shown in Table 3 below was processed under the processing conditions (processing type, liquid temperature, processing time) shown in Table 3 using each surface chemical conversion treatment liquid.
Then, the surface was cleaned by spraying city water at 25 ° C. for 5 seconds, drained using a roll squeezer, and dried at a reaching plate temperature of 50 ° C. on the surface of the chemical conversion treated metal plate.

なお、処理方法は具体的には以下のとおりである。
・浸漬処理
所定の表面化成処理液に供試材を浸漬し、所定の時間保持した。
・スプレー処理
所定の表面化成処理液を、スプレー圧0.5kgf/cm2で所定時間処理した。
・電解処理
供試材を陰極側とし、所定の表面化成処理液に浸漬すると同時に2.0A/dm2の電流を供試材に通電し、所定の時間保持した。
The processing method is specifically as follows.
-Immersion treatment The test material was immersed in a predetermined surface chemical conversion treatment solution and held for a predetermined time.
Spray treatment A predetermined surface chemical conversion treatment solution was treated at a spray pressure of 0.5 kgf / cm 2 for a predetermined time.
· The electrolysis test material as a cathode side, is immersed to a predetermined surface chemical conversion solution by passing current of 2.0A / dm 2 in the test material at the same time, and held for a predetermined period of time.

5.上層被覆金属板の形成
5.1 耐指紋金属板(実施例1〜40および比較例1〜8)
得られた化成処理金属板の一部を切り出し、その上面(片面:評価面)に、ウレタン樹脂(株式会社ADEKA製HUX−320)80質量部、シリカ粉末(日本アエロジル社製アエロジル300)15質量部および水系ワックス(三井化学株式会社製ケミパール W500)5質量部含有する水性樹脂組成物をバーコートで塗布した。
ここで膜厚は乾燥後で1μmとなるようにした。
その後、到達板温度150℃で乾燥し、耐指紋金属板を得た。
5). 5. Formation of upper layer coated metal plate 5.1 Anti-fingerprint metal plate (Examples 1 to 40 and Comparative Examples 1 to 8)
A part of the obtained chemical conversion treated metal plate was cut out, and 80 parts by mass of urethane resin (HUX-320 manufactured by ADEKA Corporation) and 15 parts by mass of silica powder (Aerosil 300 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) on the upper surface (one surface: evaluation surface). Part and water-based resin composition containing 5 parts by mass of water-based wax (Chemipearl W500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was applied by bar coating.
Here, the film thickness was adjusted to 1 μm after drying.
Thereafter, drying was performed at a reaching plate temperature of 150 ° C. to obtain a fingerprint-resistant metal plate.

5.2 塗装金属板(実施例1〜40および比較例1〜8)
得られた化成処理金属板の一部を切り出し、その上面(片面:評価面)に、市販のノンクロメートエポキシ系プライマー(Vニット#200、大日本塗料社製)をバーコートで塗布し、到達板温度210℃にて乾燥し、浸漬水冷し、水切り乾燥した。
次いで、市販のトップコート塗料(Vニット#500、大日本塗料社製)をバーコートで塗布し、到達板温度220℃で乾燥し、浸漬水冷、水切り乾燥した。ここでプライマーの膜厚は乾燥後で5μmとなるようにし、トップコート塗料の膜厚は15μmとなるようにした。
5.2 Painted metal plate (Examples 1 to 40 and Comparative Examples 1 to 8)
A part of the obtained chemical conversion metal plate was cut out, and a commercially available non-chromate epoxy primer (V knit # 200, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) was applied to the upper surface (one surface: evaluation surface) with a bar coat. It was dried at a plate temperature of 210 ° C., immersed in water, and drained and dried.
Next, a commercially available top coat paint (V knit # 500, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) was applied with a bar coat, dried at a reaching plate temperature of 220 ° C., immersed in water, and drained. Here, the film thickness of the primer was 5 μm after drying, and the film thickness of the top coat paint was 15 μm.

6.評価方法
6.1 表面化成処理液の安定性評価
目視で表面化成処理液の外観を観察し沈殿発生の有無を確認した。評価基準は以下のとおりである。結果を第3表に示す。
○:沈殿なし、処理可能
×:沈殿発生、処理不適
6). Evaluation Method 6.1 Stability Evaluation of Surface Chemical Treatment Solution The appearance of the surface chemical treatment solution was visually observed to confirm the occurrence of precipitation. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 3.
○: No precipitation, treatment possible ×: Precipitation occurs, treatment inappropriate

6.2 化成処理金属板の耐食性および塗膜密着性の評価
上記化成処理金属板の耐食性および塗膜密着性を下記に示す方法により評価した。結果を第3表に示す。
(1)平面部耐食性試験
各化成処理金属板に対して、JIS−Z2371に規定された塩水噴霧試験を48時間実施した。そして、白錆発生面積率を目視で測定し評価を行った。ここで白錆発生面積率とは、観察部位の面積に対する白錆発生部位の面積の百分率である。評価基準は以下のとおりである。
◎:白錆発生面積率5%未満
○:白錆発生面積率5%以上、10%未満
△:白錆発生面積率10%以上、50%未満
×:白錆発生面積率50%以上
6.2 Evaluation of corrosion resistance and coating film adhesion of chemical conversion treated metal plate The corrosion resistance and coating film adhesion of the chemical conversion treated metal plate were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 3.
(1) Plane part corrosion resistance test The salt spray test prescribed | regulated to JIS-Z2371 was implemented with respect to each chemical conversion treatment metal plate for 48 hours. And the white rust generation | occurence | production area rate was measured visually and evaluated. Here, the white rust generation area ratio is a percentage of the area of the white rust generation site to the area of the observation site. The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust generation area ratio less than 5% ○: White rust generation area ratio of 5% or more and less than 10% △: White rust generation area ratio of 10% or more and less than 50% ×: White rust generation area ratio of 50% or more

(2)加工部耐食性試験
各化成処理金属板に対して、エリクセンにて5mmの押し出し加工を行い、JIS―Z2371に規定された塩水噴霧試験を48時間実施し、加工部における白錆発生面積率を目視で測定した。評価基準は以下のとおりである。
◎:白錆発生面積率10%未満
○:白錆発生面積率10%以上、30%未満
△:白錆発生面積率30%以上、50%未満
×:白錆発生面積率50%以上
(2) Processed part corrosion resistance test Each chemical-treated metal plate was extruded 5 mm with Erichsen, and the salt spray test specified in JIS-Z2371 was conducted for 48 hours. Was measured visually. The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust generation area ratio less than 10% ○: White rust generation area ratio 10% or more, less than 30% △: White rust generation area ratio 30% or more, less than 50% ×: White rust generation area ratio 50% or more

(3)カット部耐食性試験
各化成処理金属板に対して、NTカッターでクロスカットを入れ、JIS―Z2371に規定された塩水噴霧試験を48時間実施し、カット部の片側最大錆幅をルーペで測定した。評価基準は以下のとおりである。
◎:3mm未満
○:3mm以上、5mm以下
△:5mm以上、10mm未満
×:10mm以上
(3) Cut part corrosion resistance test For each chemical conversion treated metal plate, a cross cut is made with an NT cutter, the salt spray test specified in JIS-Z2371 is carried out for 48 hours, and the maximum rust width on one side of the cut part is measured with a loupe. It was measured. The evaluation criteria are as follows.
◎: Less than 3 mm ○: 3 mm or more, 5 mm or less △: 5 mm or more, less than 10 mm ×: 10 mm or more

(4)塗装一次密着性試験
各化成処理金属板を塗料(関西ペイント株式会社製アミラック#1000(白塗料))を用いて塗装処理した。塗装はバーコート塗布で行い、塗装後、140℃で20分間焼付けを行い、乾燥後膜厚で25μmの皮膜を形成した。ここで得られたものを「塗装後金属板A」とする。その後、各塗装後金属板Aに対して、1mm角、100個の碁盤目をNTカッターで切り入れ、これをエリクセン試験機で5mm押し出した後、この押し出し凸部に粘着テープによる剥離テストを行い、塗膜剥離個数にて評価した。評価基準を以下に示す。
◎:剥離なし
○:剥離個数1個以上、10個以下
△:剥離個数11個以上、50個以下
×:剥離個数51個以上
(4) Coating primary adhesion test Each chemical conversion treatment metal plate was painted using a paint (Amirac # 1000 (white paint) manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.). The coating was performed by bar coating. After coating, baking was performed at 140 ° C. for 20 minutes, and a film having a thickness of 25 μm was formed after drying. What was obtained here is referred to as “metal plate A after painting”. Thereafter, 100 mm grids of 1 mm square are cut into each post-painted metal plate A with an NT cutter, extruded 5 mm with an Erichsen tester, and then subjected to a peeling test with an adhesive tape on the extruded convex portion. Evaluation was based on the number of coating films peeled. The evaluation criteria are shown below.
◎: No peeling ○: Number of peeling 1 or more, 10 or less △: Number of peeling 11 or more, 50 or less ×: Number of peeling 51 or more

(5)塗装二次密着性試験
上述した塗装一次密着性試験と同じ条件で塗装して得た塗装後金属板Aを沸騰水に2時間浸漬後、常温の室内にて24時間放置した。その後、各塗装後金属板Aに対して、1mm角、100個の碁盤目をNTカッターで切り入れ、これをエリクセン試験機で5mm押し出した後、この押し出し凸部に粘着テープによる剥離テストを行い、塗膜剥離個数にて評価した。評価基準は、6.2(4)の評価基準を用いた。
(5) Coating secondary adhesion test The coated metal plate A obtained by painting under the same conditions as the above-described coating primary adhesion test was immersed in boiling water for 2 hours and then left in a room temperature room for 24 hours. Thereafter, 100 mm grids of 1 mm square are cut into each post-painted metal plate A with an NT cutter, extruded 5 mm with an Erichsen tester, and then subjected to a peeling test with an adhesive tape on the extruded convex portion. Evaluation was based on the number of coating films peeled. The evaluation standard of 6.2 (4) was used as the evaluation standard.

6.3 耐指紋金属板の評価
上記耐指紋金属板の耐食性および塗膜密着性を下記に示す方法により評価した。結果を第4表に示す。
(1)平面部耐食性
各耐指紋金属板に、JIS―Z2371に規定された塩水噴霧試験を192時間実施した。白錆発生面積率を目視で測定した。評価基準は以下のとおりである。
◎:白錆発生面積率5%未満
○:白錆発生面積率5%以上、10%未満
△:白錆発生面積率10%以上、50%未満
×:白錆発生面積率50%以上
6.3 Evaluation of anti-fingerprint metal plate The corrosion resistance and coating film adhesion of the anti-fingerprint metal plate were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 4.
(1) Flat surface corrosion resistance Each fingerprint metal plate was subjected to a salt spray test defined in JIS-Z2371 for 192 hours. The white rust generation area ratio was measured visually. The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust generation area ratio less than 5% ○: White rust generation area ratio of 5% or more and less than 10% △: White rust generation area ratio of 10% or more and less than 50% ×: White rust generation area ratio of 50% or more

(2)加工部耐食性
各耐指紋金属板に対しエリクセンにて7mmの押し出し加工を行い、JIS―Z2371に規定された塩水噴霧試験を192時間実施し、加工部における白錆発生面積率を目視で測定した。評価基準は6.3(1)の評価基準を用いた。
(2) Corrosion resistance of processed parts Extrusion processing of 7 mm was performed on each fingerprint-resistant metal plate with Erichsen, and a salt spray test specified in JIS-Z2371 was conducted for 192 hours. It was measured. As the evaluation standard, the evaluation standard of 6.3 (1) was used.

(3)アルカリ脱脂後耐食性
各耐指紋金属板を用いて、アルカリ脱脂剤(日本パーカライジング製CL−N364S)を20g/L、60℃、10秒スプレー、スプレー圧0.5kg/cm2で脱脂した後、スプレー水洗を10秒行ってから、JIS−Z2371に規定された塩水噴霧試験を192時間実施した。評価基準は6.3(1)の評価基準を用いた。
(3) Corrosion resistance after alkaline degreasing Using each fingerprint resistant metal plate, an alkaline degreasing agent (CL-N364S manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) was degreased at 20 g / L, 60 ° C., 10 seconds spray, spray pressure 0.5 kg / cm 2 . Then, spray water washing was performed for 10 seconds, and then a salt spray test defined in JIS-Z2371 was performed for 192 hours. As the evaluation standard, the evaluation standard of 6.3 (1) was used.

(4)塗装一次エリクセン密着性試験
各耐指紋金属板を塗料(関西ペイント株式会社製アミラック#1000(白塗料))を用いて塗装処理した。塗装はバーコート塗布で行い、塗装後、140℃で20分間焼付けを行い、乾燥後膜厚で25μmの皮膜を形成した。ここで得られたものを「塗装後金属板B」とする。その後、各塗装後金属板Bに対して、1mm角、100個の碁盤目をNTカッターで切り入れ、これをエリクセン試験機で7mm押し出した後、この押し出し凸部に粘着テープによる剥離テストを行い、塗膜剥離個数にて評価した。評価基準を以下に示す。
◎:剥離なし
○:剥離個数1個以上、10個未満
△:剥離個数11個以上、50個未満
×:剥離個数51個以上
(4) Coating primary Eriksen adhesion test Each anti-fingerprint metal plate was painted using a paint (Amirac # 1000 (white paint) manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.). The coating was performed by bar coating. After coating, baking was performed at 140 ° C. for 20 minutes, and a film having a thickness of 25 μm was formed after drying. What was obtained here is referred to as “metal plate B after painting”. After that, 100 mm grids of 1 mm square and 100 squares were cut into each post-painted metal plate B with an NT cutter, and this was extruded 7 mm with an Erichsen tester, and then the extruding convex part was subjected to a peeling test with an adhesive tape. Evaluation was based on the number of coating films peeled. The evaluation criteria are shown below.
◎: No peeling ○: Number of peeled 1 or more, less than 10 △: Number of peeled 11 or more, less than 50 ×: Number of peeled 51 or more

(5)塗装二次エリクセン密着性試験
上記6.3(4)の塗装一次エリクセン密着性試験と同じ条件で塗装して得た塗装後金属板Bを沸騰水に2時間浸漬後、常温の室内にて24時間放置した。
その後、1mm角、100個の碁盤目をNTカッターで切り入れ、これをエリクセン試験機で7mm押し出した。この押し出し凸部に粘着テープによる剥離テストを行い、塗膜剥離個数にて評価した。評価基準は6.3(4)の評価基準を用いて行った。
(5) Coated secondary Erichsen adhesion test After coating the coated metal plate B obtained by painting under the same conditions as the coating primary Erichsen adhesion test of 6.3 (4) above in boiling water for 2 hours, room temperature room For 24 hours.
Thereafter, 100 square grids of 1 mm square were cut with an NT cutter, and this was extruded 7 mm with an Eriksen tester. A peeling test using an adhesive tape was performed on the extruded convex part, and the number of coating films peeled was evaluated. Evaluation criteria were performed using the evaluation criteria of 6.3 (4).

6.4 塗装金属板の評価
上記塗装金属板の耐食性および塗膜密着性を下記に示す方法により評価した。結果を第4表に示す。
(1)カット部耐食性
各塗装金属板に対して、NTカッターでクロスカットを入れ、JIS―Z2371に規定された塩水噴霧試験を240時間実施し、カット部の片側最大膨れ幅をルーペで測定した。評価基準は以下のとおりである。
◎:3mm未満
○:3mm以上、5mm未満
△:5mm以上、10mm未満
×:10mm以上
6.4 Evaluation of coated metal plate The corrosion resistance and coating film adhesion of the coated metal plate were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 4.
(1) Cut part corrosion resistance Each coated metal plate was cross-cut with an NT cutter, subjected to a salt spray test specified in JIS-Z2371 for 240 hours, and the maximum bulge width on one side of the cut part was measured with a loupe. . The evaluation criteria are as follows.
◎: Less than 3 mm ○: 3 mm or more, less than 5 mm △: 5 mm or more, less than 10 mm ×: 10 mm or more

(2)端面部耐食性
各塗装金属板に対して、JIS―Z2371に規定された塩水噴霧試験を240時間実施し、端面部の最大膨れ幅をルーペで測定した。評価基準は以下のとおりである。
◎:5mm未満
○:5mm以上、7mm未満
△:7mm以上、10mm未満
×:10mm以上
(2) End face portion corrosion resistance Each coated metal plate was subjected to a salt spray test specified in JIS-Z2371 for 240 hours, and the maximum swollen width of the end face portion was measured with a loupe. The evaluation criteria are as follows.
◎: Less than 5 mm ○: 5 mm or more, less than 7 mm △: 7 mm or more, less than 10 mm ×: 10 mm or more

(3)一次2T密着性
JIS−G3312の試験法に準じて各塗装金属板に対し20℃における折り曲げ内側間隔板2枚の2T折り曲げ試験を行い、テープ剥離後の剥離状態で下記の判定基準に準じて塗装密着性の評価を行った。評価基準は以下のとおりである。
◎:剥離なし
○:剥離面積20%未満
△:剥離面積20%以上50%未満
×:剥離面積50%以上
(3) Primary 2T adhesion In accordance with the test method of JIS-G3312, a 2T bending test of two folded inner spacing plates at 20 ° C. is performed on each coated metal plate, and the following criteria are determined in the peeled state after tape peeling. The paint adhesion was evaluated accordingly. The evaluation criteria are as follows.
A: No peeling B: Peeling area less than 20% B: Peeling area 20% or more and less than 50% X: Peeling area 50% or more

(4)二次2T密着性
各塗装金属板を沸騰水に2時間浸漬後、常温の室内にて24時間放置した。その後、JIS−G3312の試験法に準じて各試験板に対し20℃における折り曲げ内側間隔板2枚の2T折り曲げ試験を行い、テープ剥離後の剥離状態で6.4(3)の判定基準に準じて塗膜密着性の評価を行った。
(4) Secondary 2T adhesion Each coated metal plate was immersed in boiling water for 2 hours and then allowed to stand in a room temperature room for 24 hours. Thereafter, a 2T bending test of two inner spacing plates bent at 20 ° C. is performed on each test plate in accordance with the test method of JIS-G3312, and in accordance with the criterion of 6.4 (3) in the peeled state after tape peeling. The coating film adhesion was evaluated.

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上記に示した実施例および比較例から以下の結果が確認できた。
・実施例1〜3と比較例18より、本発明の処理液は、短時間で十分なフッ化物(B)に含まれる金属元素(B′)の析出と、クロメートと同等の性能を有する化成処理皮膜が形成されること
・実施例1および4より、アミノ基の有無が安定性に影響を及ぼすこと
・実施例1と比較例1〜7より、本発明の化合物(A)の構造や他成分の有無により、処理液の安定性、成分(B′)の析出量、耐食性および密着性が大きく変化し、本発明の化合物(A)が極めて優れる性能を発現する成分であること
・実施例5〜8より、材質によらず各性能に優れた化成処理皮膜が形成されること
・実施例5〜9より、遊離フッ素濃度が本発明の範囲内にある場合は、十分な成分(B′)の析出量が保たれ、性能が良好であること
・実施例10〜23より、(d)/(b)の範囲が本発明の範囲内であるときは、処理温度にかかわらず、短時間にて十分な成分(B′)の析出量が保たれ、良好な性能を有すること
・実施例30〜35より、本発明の範囲内の成分(B′)の析出量であれば、良好な性能を有すること
・実施例24〜29、36〜40より、(a)/(b′)が本発明の範囲内であると、化成処理金属板、耐指紋金属板および塗装金属板の全てにおいて、耐食性だけでなく、密着性が優れる皮膜が形成されていること
From the examples and comparative examples shown above, the following results were confirmed.
-From Examples 1 to 3 and Comparative Example 18, the treatment liquid of the present invention has a sufficient amount of precipitation of the metal element (B ') contained in the fluoride (B) in a short period of time and has a performance equivalent to that of chromate. A treated film is formed. From Examples 1 and 4, the presence or absence of an amino group affects the stability. From Example 1 and Comparative Examples 1 to 7, the structure of the compound (A) of the present invention and others. The stability of the treatment liquid, the precipitation amount of the component (B ′), the corrosion resistance and the adhesiveness are greatly changed depending on the presence or absence of the component, and the compound (A) of the present invention exhibits a very excellent performance. From 5 to 8, a chemical conversion treatment film excellent in each performance is formed regardless of the material. From Examples 5 to 9, when the free fluorine concentration is within the range of the present invention, a sufficient component (B ′ ) And the performance is good. Examples 10 to 23 When the range of (d) / (b) is within the range of the present invention, a sufficient amount of the component (B ′) is deposited in a short time regardless of the treatment temperature, and it has good performance. From Examples 30 to 35, if the amount of the component (B ′) within the scope of the present invention is precipitated, it has good performance. From Examples 24 to 29 and 36 to 40, (a) / ( If b ′) is within the scope of the present invention, a film having excellent adhesion as well as corrosion resistance is formed on all of the chemical conversion treated metal plate, fingerprint resistant metal plate and painted metal plate.

Claims (16)

金属板表面処理用の表面化成処理液であって、
アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、
Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含むフッ化物(B)と、
フッ化水素酸、硝酸、硫酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸成分(C)と、
Mn、Co、Mg、AlおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む化合物(D)と、
水性媒体(E)とを含有し、
前記化合物(A)が、重合体であり、
前記化合物(A)、前記フッ化物(B)、前記酸成分(C)および前記化合物(D)は、前記水性媒体(E)に溶解しており、
前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を自己析出する、または、陰極とした前記金属板の表面に接することで表面化成処理層を電解析出する、表面化成処理液。
A surface chemical conversion treatment liquid for metal plate surface treatment,
Selected from the group consisting of an alkoxysilyl group, an aromatic ring, a hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium group A water-soluble compound (A) having at least one amino group,
Fluoride (B) containing at least one metal element selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf;
At least one acid component (C) selected from the group consisting of hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid and salts thereof;
A compound (D) containing at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Co, Mg, Al and Zn;
An aqueous medium (E),
The compound (A) is a polymer,
The compound (A), the fluoride (B), the acid component (C) and the compound (D) are dissolved in the aqueous medium (E),
A surface chemical conversion treatment solution for self-depositing a surface chemical conversion treatment layer by contacting the surface of the metal plate, or electrolytic deposition of a surface chemical conversion treatment layer by contacting the surface of the metal plate as a cathode.
前記アルコキシシリル基が、前記アミノ基の窒素原子に直接またはアルキレン基を介して結合している請求項1に記載の表面化成処理液。   The surface chemical conversion treatment liquid according to claim 1, wherein the alkoxysilyl group is bonded to a nitrogen atom of the amino group directly or via an alkylene group. 遊離フッ素イオン濃度が1〜30mg/Lであり、
前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(b)に対する前記化合物(D)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(d)の比である(d)/(b)が、1〜200である、請求項1または2に記載の表面化成処理液。
The free fluorine ion concentration is 1 to 30 mg / L,
(D) / (b) is a ratio of the total mass concentration (d) of the metal elements contained in the compound (D) to the total mass concentration (b) of the metal elements contained in the fluoride (B). ) Is the surface chemical conversion treatment liquid according to claim 1 or 2, wherein 1 to 200.
pHが2.0〜Xである、請求項1〜3のいずれかに記載の表面化成処理液。
(但し、前記Xは下記式で表される。下記式中、(d)は前記化合物(D)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(d)であり、(b)は前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計の質量濃度(b)である。)
X=−0.02×[(d)/(b)]+6.0
The surface chemical conversion treatment solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the pH is 2.0 to X.
(However, said X is represented by the following formula. In the following formula, (d) is the total mass concentration (d) of said metal elements contained in said compound (D), and (b) is said fluoride. (This is the total mass concentration (b) of the metal elements contained in (B).)
X = −0.02 × [(d) / (b)] + 6.0
前記金属板の少なくとも片面に、前記化合物(A)と、前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素とを含み、前記化合物(A)由来のSiの酸化物換算質量(a)と前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計析出質量(b′)との質量比[(a)/(b′)]が0.03〜0.3である、表面化成処理層を形成し得る、請求項1〜4のいずれかに記載の表面化成処理液。   At least one surface of the metal plate includes the compound (A) and the metal element contained in the fluoride (B), and the oxide-converted mass (a) of Si derived from the compound (A) and the fluorine Forming a surface chemical conversion treatment layer in which the mass ratio [(a) / (b ′)] to the total precipitation mass (b ′) of the metal elements contained in the chemical compound (B) is 0.03 to 0.3; The surface chemical conversion liquid in any one of Claims 1-4 obtained. 前記フッ化物(B)に含まれる前記金属元素の合計析出質量(b′)が5〜50mg/m2である表面化成処理層を形成しうる請求項5に記載の表面化成処理液。 The surface chemical conversion treatment liquid according to claim 5, wherein a surface chemical conversion treatment layer having a total precipitation mass (b ′) of the metal elements contained in the fluoride (B) of 5 to 50 mg / m 2 can be formed. 前記金属板が亜鉛系めっき鋼板である請求項1〜6のいずれかに記載の表面化成処理液。   The surface chemical conversion treatment solution according to claim 1, wherein the metal plate is a zinc-based plated steel plate. 請求項1〜7のいずれかに記載の表面化成処理液を用いて、金属板の少なくとも片面に非塗布型の表面化成処理層を形成する化成処理金属板の製造方法。   The manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate which forms a non-coating-type surface chemical conversion treatment layer in the at least single side | surface of a metal plate using the surface chemical conversion treatment liquid in any one of Claims 1-7. 前記金属板の表面に前記表面化成処理液を接触させて、前記金属板の表面に表面化成処理層を自己析出させて形成し、
前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗する、請求項8に記載の化成処理金属板の製造方法。
The surface chemical conversion treatment liquid is brought into contact with the surface of the metal plate, and the surface chemical conversion treatment layer is formed by self-deposition on the surface of the metal plate,
The manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of Claim 8 which water-washes the said metal plate in which the said surface chemical conversion treatment layer was formed.
陰極とした前記金属板の表面に、前記表面化成処理液を接触させて、前記金属板の表面に表面化成処理層を電解析出させて形成し、
前記表面化成処理層を形成した前記金属板を水洗する、請求項8に記載の化成処理金属板の製造方法。
The surface chemical conversion treatment liquid is brought into contact with the surface of the metal plate as a cathode, and a surface chemical conversion treatment layer is formed by electrolytic deposition on the surface of the metal plate.
The manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate of Claim 8 which water-washes the said metal plate in which the said surface chemical conversion treatment layer was formed.
温度を30〜70℃とした前記表面化成処理液を、前記金属板の表面に0.5〜20秒間接触させ、前記金属板の表面に前記フッ化物(B)に含まれる金属元素を合計で5〜50mg/m2含む表面化成処理層を形成する、請求項8〜10のいずれかに記載の化成処理金属板の製造方法。 The surface chemical conversion treatment liquid at a temperature of 30 to 70 ° C. is brought into contact with the surface of the metal plate for 0.5 to 20 seconds, and the metal elements contained in the fluoride (B) are added to the surface of the metal plate in total. The manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate in any one of Claims 8-10 which forms the surface chemical conversion treatment layer containing 5-50 mg / m < 2 >. 請求項8〜11のいずれかに記載の化成処理金属板の製造方法に、さらに、前記表面化成処理層の上面に樹脂層を形成する工程を具備する、上層被覆金属板の製造方法。   The method for producing an upper coated metal sheet, further comprising the step of forming a resin layer on the upper surface of the surface chemical conversion treatment layer in the method for producing a chemical conversion treatment metal sheet according to any one of claims 8 to 11. 金属板の表面に、アルコキシシリル基と、芳香環と、前記芳香環に直接結合しているヒドロキシ基と、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基および第四級アンモニウム基からなる群から選ばれる少なくとも1つのアミノ基とを有する水溶性の化合物(A)と、Zr、TiおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含み、前記化合物(A)が、重合体であり、自己析出または電解析出した表面化成処理層を有する化成処理金属板。 On the surface of the metal plate, alkoxysilyl group, aromatic ring, hydroxy group directly bonded to the aromatic ring, primary amino group, secondary amino group, tertiary amino group and quaternary ammonium A water-soluble compound (A) having at least one amino group selected from the group consisting of a group and at least one metal element selected from the group consisting of Zr, Ti and Hf, the compound (A) Is a polymer, and has a surface chemical conversion treatment layer that is self-deposited or electrolytically deposited. 請求項8〜11のいずれかに記載の化成処理金属板の製造方法により得られる、請求項13に記載の化成処理金属板。   The chemical conversion treatment metal plate of Claim 13 obtained by the manufacturing method of the chemical conversion treatment metal plate in any one of Claims 8-11. 請求項12に記載の上層被覆金属板の製造方法により得られ、前記樹脂層が耐指紋性を有する上層被覆金属板。   An upper coated metal sheet obtained by the method for producing an upper coated metal sheet according to claim 12, wherein the resin layer has fingerprint resistance. 請求項12に記載の上層被覆金属板の製造方法により得られ、前記樹脂層がノンクロメートプライマー塗料からなる層およびトップコート塗料からなる層の少なくとも2層を含む上層被覆金属板。   An upper coated metal sheet obtained by the method for producing an upper coated metal sheet according to claim 12, wherein the resin layer includes at least two layers of a non-chromate primer paint layer and a top coat paint layer.
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