JP5156250B2 - Surface-treated steel sheet with excellent corrosion resistance, electrical conductivity, and abrasion resistance - Google Patents

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Description

本発明は、自動車、家電、建材などの用途に最適な表面処理鋼板であって、特に、皮膜中に6価クロムなどの公害規制物質を全く含まない環境調和型表面処理鋼板に関するものである。   The present invention relates to a surface-treated steel sheet that is optimal for applications such as automobiles, home appliances, and building materials, and particularly relates to an environmentally-friendly surface-treated steel sheet that does not contain any pollution-controlling substances such as hexavalent chromium in the film.

従来、自動車用鋼板、家電製品用鋼板、建材用鋼板には、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、耐食性(耐白錆性、耐赤錆性)を向上させる目的で、6価クロムを主要成分とした処理液によるクロメート処理が施された鋼板が幅広く用いられてきた。しかし、クロメート処理は公害規制物質である6価クロムを使用するため、最近ではその使用を規制する動きが広まっており、一方において、クロメート処理に代わる、6価クロムを全く用いない表面処理技術の開発が盛んに行われている。このうち、有機系化合物や有機樹脂を利用した技術が幾つか提案されており、例えば、以下のようなものを挙げることができる。   Conventionally, for steel sheets for automobiles, steel sheets for household appliances, and steel sheets for building materials, hexavalent chromium is used for the purpose of improving corrosion resistance (white rust resistance, red rust resistance) on the surface of zinc-plated steel sheets or aluminum-based plated steel sheets. Steel plates that have been subjected to chromate treatment with a treatment liquid containing as a main component have been widely used. However, since chromate treatment uses hexavalent chromium, which is a pollution-controlling substance, recently there has been a movement to regulate its use. On the other hand, instead of chromate treatment, surface treatment technology that does not use hexavalent chromium at all is used. Development is actively underway. Among these, several techniques using an organic compound or an organic resin have been proposed, and examples include the following.

(1)エポキシ樹脂に活性水素を有するヒドラジン誘導体を反応させた水性樹脂組成物とシランカップリング剤とリン酸などを含む表面処理組成物により皮膜を形成する技術(例えば、特許文献1など)
(2)下層として酸化物微粒子とリン酸と特定の金属を含有する複合酸化物皮膜を形成し、その上層に、エポキシ樹脂などの有機樹脂に活性水素を有するヒドラジン誘導体を反応させた樹脂組成物と特定の防錆添加剤を含む塗料組成物により有機皮膜を形成する技術(例えば、特許文献2など)
(3)チタン化合物、有機リン酸化合物、水溶性樹脂、バナジン酸塩、ジルコニウム塩からなる下層皮膜を形成し、その上層に耐指紋性皮膜を形成する技術(例えば、特許文献3など)
また、有機皮膜を構成するエポキシ樹脂の硬化性を高めるために、以下のような技術が提案されている。
(4)エポキシ樹脂の末端に塩基性窒素原子と一級水酸基を導入する技術(例えば、特許文献4など)
(1) Technology for forming a film from an aqueous resin composition obtained by reacting an epoxy resin with a hydrazine derivative having active hydrogen, a surface treatment composition containing a silane coupling agent, phosphoric acid, and the like (for example, Patent Document 1)
(2) A resin composition in which a composite oxide film containing fine oxide particles, phosphoric acid and a specific metal is formed as a lower layer, and an hydrazine derivative having active hydrogen is reacted with an organic resin such as an epoxy resin on the upper layer. Of forming an organic film with a coating composition containing a rust preventive additive and a specific anticorrosive additive (for example, Patent Document 2)
(3) Technology for forming a lower layer film composed of a titanium compound, an organic phosphate compound, a water-soluble resin, a vanadate and a zirconium salt, and forming a fingerprint-resistant film on the upper layer (for example, Patent Document 3)
In order to improve the curability of the epoxy resin constituting the organic film, the following techniques have been proposed.
(4) Technology for introducing a basic nitrogen atom and a primary hydroxyl group at the end of an epoxy resin (for example, Patent Document 4)

また、特に最近の家電製品の分野においては、省工程・省コストを目的として無塗装のまま鋼板を使用するケースが増えている。このような使用形態において、表面外観に関する様々な要求性能を満足させるため、鋼板上に特殊樹脂をベースとする有機複合皮膜を形成した塗装金属板が開発されている。このような有機複合皮膜を形成した表面処理鋼板は、製品運搬時にダンボールなどとの擦れによりアブレージョンが発生する場合があり、この擦り疵はその部分が黒く変色して見える欠陥となり、表面処理鋼板の商品価値を著しく低下させる。   In particular, in the field of home appliances in recent years, there are an increasing number of cases in which steel plates are used without coating for the purpose of saving process and cost. In such a usage pattern, in order to satisfy various performance requirements regarding the surface appearance, a coated metal plate in which an organic composite film based on a special resin is formed on a steel plate has been developed. The surface-treated steel sheet with such an organic composite film may cause abrasion due to rubbing with corrugated cardboard or the like during product transportation. Significantly reduce the commercial value.

そこで、耐アブレージョン性を向上させるために、以下に示すような技術が提案されている。
(5)皮膜焼付けと同時に潤滑剤を溶融させ、皮膜表面を潤滑剤で保護する技術(例えば、特許文献5など)
(6)皮膜表面上に潤滑剤を突出させ、潤滑剤をスペーサーとして用いる技術(例えば、特許文献6,7など)
特開2003-105554号公報 特開2002−53979号公報 特開2006−22370号公報 特開平7-118870号公報 特開2001−288584号公報 特開2002−212749号公報 特開平8−207199号公報
In order to improve the abrasion resistance, the following techniques have been proposed.
(5) Technology for melting the lubricant simultaneously with the baking of the film and protecting the film surface with the lubricant (for example, Patent Document 5)
(6) Technology for projecting a lubricant on the surface of the film and using the lubricant as a spacer (for example, Patent Documents 6 and 7)
JP 2003-105554 A JP 2002-53979 A JP 2006-22370 A JP-A-7-118870 JP 2001-288484 A JP 2002-212749 A JP-A-8-207199

しかしながら、これらの従来技術には以下に述べるような問題点がある。
まず、上記(1)、(2)の技術は、エポキシ樹脂にヒドラジン誘導体を付与することによって緻密な有機高分子皮膜(バリア層)を形成し、所望の耐食性を付与している。さらには、ポリイソシアネートなどの硬化剤を用いて架橋することで、バリア性を強化している。しかしながら、硬化剤と架橋するエポキシ樹脂の水酸基が二級水酸基であるため、樹脂骨格との立体障害により十分な架橋密度は得られず、耐食性が不十分である。
However, these conventional techniques have the following problems.
First, in the techniques (1) and (2), a dense organic polymer film (barrier layer) is formed by imparting a hydrazine derivative to an epoxy resin, thereby imparting desired corrosion resistance. Further, the barrier property is enhanced by crosslinking using a curing agent such as polyisocyanate. However, since the hydroxyl group of the epoxy resin that crosslinks with the curing agent is a secondary hydroxyl group, a sufficient crosslinking density cannot be obtained due to steric hindrance with the resin skeleton, and the corrosion resistance is insufficient.

一方、上記(3)の技術は、下層皮膜によりある程度の耐食性は付与できるが、上層の耐指紋性皮膜の耐食性が低いため、全体として耐食性が不十分である。
また、上記(4)の技術は、末端のエポキシ基をアルカノールアミンで変性することで、塩基性窒素原子と一級水酸基を導入し、エポキシ樹脂の密着性、硬化性を向上させている。しかしながら、このような技術で形成される有機皮膜は、クロムフリー皮膜においてアルカノールアミンの塩基性窒素原子による密着性は十分に発揮されず、耐食性が不十分である。
また、上記(5)、(6)の技術は、特定の潤滑剤により耐アブレージョン性を付与しているため、適用可能な潤滑剤が限定され、加工時に要求される潤滑特性の設計が困難である。
On the other hand, although the technique (3) can provide a certain degree of corrosion resistance by the lower layer film, the corrosion resistance of the upper layer fingerprint-resistant film is low, so that the overall corrosion resistance is insufficient.
In the technique (4), the terminal epoxy group is modified with alkanolamine to introduce a basic nitrogen atom and a primary hydroxyl group, thereby improving the adhesion and curability of the epoxy resin. However, the organic film formed by such a technique does not sufficiently exhibit the adhesion due to the basic nitrogen atom of the alkanolamine in the chromium-free film, and the corrosion resistance is insufficient.
In addition, since the technologies (5) and (6) provide abrasion resistance with a specific lubricant, applicable lubricants are limited, and it is difficult to design lubrication characteristics required during processing. is there.

したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、皮膜中に6価クロムなどの公害規制物質を含有することなく優れた耐食性が得られるとともに、適用する潤滑剤の種類に関わりなく優れた耐アブレージョン性が得られ、且つ導電性にも優れた表面処理鋼板を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and to obtain excellent corrosion resistance without containing a pollution control substance such as hexavalent chromium in the film, and also relates to the type of lubricant to be applied. Another object of the present invention is to provide a surface-treated steel sheet that has excellent abrasion resistance and excellent electrical conductivity.

上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討を行った結果、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、特定のチタン系水性液に対して有機リン酸化合物、バナジン酸化合物、フッ化ジルコニウム化合物および炭酸ジルコニウム化合物を所定の割合で複合添加した表面処理組成物による表面処理皮膜を形成し、さらにその上層に、樹脂中に一級水酸基を有するエポキシ樹脂に、水酸基と架橋する基を有する硬化剤と固形潤滑剤が配合された塗料組成物による上層皮膜を形成することにより、非常に優れた耐食性と耐アブレージョン性が得られることを見出した。   As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, an organic phosphate compound, a vanadic acid compound, a specific titanium-based aqueous liquid on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, A surface treatment film is formed by a surface treatment composition in which a zirconium fluoride compound and a zirconium carbonate compound are added in a predetermined ratio, and an epoxy resin having a primary hydroxyl group in the resin is further formed on the epoxy resin having a primary hydroxyl group in the resin. It has been found that very excellent corrosion resistance and abrasion resistance can be obtained by forming an upper film with a coating composition containing a curing agent and a solid lubricant.

本発明はこのような知見に基づきなされたもので、下記を要旨とするものである。
[1]亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物を過酸化水素水と混合して得られるチタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して、1−ヒドロキシメタン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシプロパン−1,1−ジホスホン酸、2−ヒドロキシホスホノ酢酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、及びこれらの塩の中から選ばれる1種または2種以上の有機リン酸化合物(B)を1〜400質量部、バナジン酸、オルソバナジン酸リチウム、オルソバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸リチウム、メタバナジン酸カリウム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸アンモニウム、ピロバナジン酸ナトリウム、塩化バナジル、硫酸バナジルの中から選ばれる1種または2種以上のバナジン酸化合物(C)を1〜400質量部、ジルコニウムフッ化水素酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩の中から選ばれる1種または2種以上のフッ化ジルコニウム化合物(D)を1〜400質量部、炭酸ジルコニウムのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩の中から選ばれる1種または2種以上の炭酸ジルコニウム化合物(E)を1〜400質量部含有する表面処理組成物(X)を塗布し、乾燥させることにより形成された膜厚が0.01〜1.0μmの表面処理皮膜を有し、その上層に、エポキシ樹脂(g1)と下記式(2)で示される環状エステル化合物(g2)を、[エポキシ樹脂(g1)のモル数]/[環状エステル化合物(g2)のモル数]=0.05〜0.5の条件で反応させることにより得られる、樹脂中に一級水酸基を有するエポキシ樹脂(G)と、

Figure 0005156250
(式中、R=HまたはCH 、nは3〜6)
水酸基と架橋する基を有する硬化剤(H)と、固形潤滑剤(I)を含有し、エポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分質量比(G)/(H)が95/5〜55/45、固形潤滑剤(I)の含有量がエポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分の合計100質量部に対して固形分の割合で1〜80質量部である塗料組成物(Y)を塗布し、乾燥することにより形成された膜厚が0.1〜5μmの上層皮膜を有することを特徴とする耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。 The present invention has been made on the basis of such knowledge and has the following gist.
[1] At least one selected from a hydrolyzable titanium compound, a hydrolyzable titanium compound low-condensate, titanium hydroxide, and a titanium hydroxide low-condensate on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet 1-hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyethane-1 with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A) obtained by mixing a seed titanium compound with aqueous hydrogen peroxide. , 1-diphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 2-hydroxyphosphonoacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, and salts thereof, or 1 to 400 parts by mass of two or more organic phosphoric acid compounds (B), vanadic acid, lithium orthovanadate, sodium orthovanadate, metavanadate 1 to 400 parts by mass of one or more vanadate compounds (C) selected from the group consisting of aluminum, potassium metavanadate, sodium metavanadate, ammonium metavanadate, sodium pyrovanadate, vanadyl chloride and vanadyl sulfate, zirconium fluoride 1 to 400 parts by mass of one or more zirconium fluoride compounds (D) selected from sodium, potassium, lithium and ammonium salts of hydrofluoric acid, sodium carbonate and potassium salts of zirconium carbonate, A film formed by applying and drying a surface treatment composition (X) containing 1 to 400 parts by mass of one or more zirconium carbonate compounds (E) selected from lithium salts and ammonium salts thickness having a surface treated film of 0.01 to 1.0 [mu] m, to the upper layer, epoxy resin The cyclic ester compound (g2) represented by (g1) and the following formula (2) is converted into [number of moles of epoxy resin (g1)] / [number of moles of cyclic ester compound (g2)] = 0.05 to 0.5. An epoxy resin (G) having a primary hydroxyl group in the resin, obtained by reacting under the conditions :
Figure 0005156250
(In the formula, R = H or CH 3 , n is 3 to 6)
It contains a curing agent (H) having a group that crosslinks with a hydroxyl group and a solid lubricant (I), and the solid content mass ratio (G) / (H) of the epoxy resin (G) and the curing agent (H) is 95 / 5 to 55/45, the content of the solid lubricant (I) is 1 to 80 parts by mass with respect to the total solids of 100 parts by mass of the epoxy resin (G) and the curing agent (H). A surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, electrical conductivity and abrasion resistance, characterized in that it has an upper film with a thickness of 0.1 to 5 μm formed by applying and drying the coating composition (Y).

[2]上記[1]の表面処理鋼板において、表面処理組成物(X)が、さらに、水溶性有機樹脂または/および水分散性有機樹脂(F)をチタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して2000質量部以下含有することを特徴とする耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。
[3]上記[1]または[2]の表面処理鋼板において、エポキシ樹脂(G)は、エポキシ基が活性水素含有化合物で変性されたエポキシ樹脂であり、且つ前記活性水素含有化合物の一部または全部が活性水素を有するヒドラジン誘導体であることを特徴とする耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。
[2] In the surface-treated steel sheet according to [1], the surface treatment composition (X) further contains a water-soluble organic resin and / or a water-dispersible organic resin (F) in the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). A surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, conductivity and abrasion resistance, characterized by containing 2000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass.
[3] In the surface-treated steel sheet according to [1] or [2], the epoxy resin (G) is an epoxy resin in which an epoxy group is modified with an active hydrogen-containing compound, and a part of the active hydrogen-containing compound or A surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, conductivity and abrasion resistance, characterized in that all are hydrazine derivatives having active hydrogen.

[4]上記[1]〜[3]のいずれかの表面処理鋼板において、塗料組成物(Y)が、さらに、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(J)を、エポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分の合計100質量部に対して固形分の割合で1〜100質量部含有することを特徴とする耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)トリアゾール類、チオール類、チアジアゾール類、チアゾール類、チウラム類の中から選ばれる1種以上の有機化合物
[4] In the surface-treated steel sheet according to any one of [1] to [3], the coating composition (Y) is further added with one or more rust prevention additives selected from the following (a) to (e): The component (J) contains 1 to 100 parts by mass of the solid content with respect to 100 parts by mass in total of the solids of the epoxy resin (G) and the curing agent (H). A surface-treated steel sheet with excellent abrasion resistance.
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compounds

本発明の表面処理鋼板は、皮膜中に6価クロムなどの公害規制物質を含有することなく優れた耐食性が得られるとともに、適用する潤滑剤の種類に関わりなく優れた耐アブレージョン性が得られ、また、導電性にも優れている。   The surface-treated steel sheet of the present invention provides excellent corrosion resistance without containing pollution control substances such as hexavalent chromium in the film, and excellent abrasion resistance regardless of the type of lubricant to be applied. Moreover, it is excellent also in electroconductivity.

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

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

次に、上記亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、第一層皮膜として形成される表面処理皮膜およびこの皮膜形成用の表面処理組成物について説明する。
本発明の表面処理鋼板において、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に形成される表面処理皮膜は、特定のチタン含有水性液(A)、有機リン酸化合物(B)、バナジン酸化合物(C)、フッ化ジルコニウム化合物(D)および炭酸ジルコニウム化合物(E)を必須成分として含有する表面処理組成物(X)を塗布し、乾燥させることにより形成されるものである。この表面処理皮膜はクロム(但し、不可避不純物としてのクロムを除く)を含まない。
このような表面処理皮膜を形成することによって優れた耐食性が得られる理由は必ずしも明確ではないが、特定のチタン系水性液に特定の金属塩を組合わせて複合添加した混合液が鋼板表面で乾燥する過程で、含有する金属イオンによる複合塩の形成と酸化チタン系の緻密な皮膜成分の析出により、腐食抑制能が高い皮膜が形成されるためであると考えられる。
Next, the surface treatment film formed as the first layer film and the surface treatment composition for forming this film on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet will be described.
In the surface-treated steel sheet of the present invention, the surface-treated film formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet is composed of a specific titanium-containing aqueous liquid (A), organic phosphoric acid compound (B), vanadic acid compound ( C), a surface treatment composition (X) containing a zirconium fluoride compound (D) and a zirconium carbonate compound (E) as essential components is applied and dried. This surface treatment film does not contain chromium (except for chromium as an inevitable impurity).
The reason why excellent corrosion resistance can be obtained by forming such a surface-treated film is not necessarily clear, but a mixed solution in which a specific metal salt is combined with a specific titanium-based aqueous liquid is dried on the steel sheet surface. In this process, it is considered that a film having a high corrosion-inhibiting ability is formed by the formation of a composite salt by the contained metal ions and precipitation of a titanium oxide-based dense film component.

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

加水分解性基として低級アルコキシル基を含有する加水分解性チタン化合物としては、特に、一般式Ti(OR)(式中、Rは同一若しくは異なる炭素数1〜5のアルキル基を示す)で示されるテトラアルコキシチタンが好ましい。炭素数1〜5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
加水分解性基として、チタンと塩を形成する基を有する加水分解性チタン化合物としては、塩化チタン、硫酸チタンなどが代表的なものとして挙げられる。
また、加水分解性チタン化合物の低縮合物は、上記した加水分解性チタン化合物どうしの低縮合物である。この低縮合物は、チタンに結合する基の全てが加水分解性基であるものでもよいし、チタンに結合する基の一部が加水分解性であるものでもよい。
加水分解性基がチタンと塩を形成する基である加水分解性チタン化合物(例えば、塩化チタン、硫酸チタンなど)については、その加水分解性チタン化合物の水溶液とアンモニアや苛性ソーダなどのアルカリ溶液との反応により得られるオルトチタン酸(水酸化チタンゲル)も低縮合物として使用できる。
The hydrolyzable titanium compound containing a lower alkoxyl group as the hydrolyzable group is particularly represented by the general formula Ti (OR) 4 (wherein R represents the same or different alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms). Tetraalkoxy titanium is preferred. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Can be mentioned.
Typical examples of the hydrolyzable titanium compound having a group capable of forming a salt with titanium as a hydrolyzable group include titanium chloride and titanium sulfate.
Moreover, the low condensate of a hydrolysable titanium compound is a low condensate of the above-mentioned hydrolysable titanium compounds. The low condensate may be one in which all of the groups bonded to titanium are hydrolyzable groups, or a part of the groups bonded to titanium may be hydrolyzable.
For hydrolyzable titanium compounds whose hydrolyzable group forms a salt with titanium (for example, titanium chloride, titanium sulfate, etc.), an aqueous solution of the hydrolyzable titanium compound and an alkaline solution such as ammonia or caustic soda are used. Orthotitanic acid (titanium hydroxide gel) obtained by the reaction can also be used as a low condensate.

加水分解性チタン化合物の低縮合物及び水酸化チタンの低縮合物としては、縮合度が2〜30の化合物が使用可能であり、特に縮合度が2〜10の化合物を使用することが好ましい。縮合度が30を超えると、過酸化水素と混合した際に白色沈殿を生じ、安定なチタン含有水性液が得られない。
以上挙げた加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物は、1種または2種以上を使用できるが、そのなかでも、上述した一般式で示される加水分解性チタン化合物であるテトラアルコキシチタンが特に好ましい。
As the low condensate of the hydrolyzable titanium compound and the low condensate of titanium hydroxide, a compound having a condensation degree of 2 to 30 can be used, and a compound having a condensation degree of 2 to 10 is particularly preferable. When the condensation degree exceeds 30, a white precipitate is formed when mixed with hydrogen peroxide, and a stable titanium-containing aqueous liquid cannot be obtained.
The hydrolyzable titanium compounds listed above, low-condensates of hydrolyzable titanium compounds, titanium hydroxide, and low-condensates of titanium hydroxide can be used alone or in combination of two or more thereof. Tetraalkoxy titanium which is a hydrolyzable titanium compound represented by the formula is particularly preferable.

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

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

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

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

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

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

加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)を含む表面処理組成物(X)を、めっき鋼板表面に塗布・乾燥(例えば、低温で加熱乾燥)することにより、それ自体で付着性に優れた緻密な酸化チタン含有皮膜(表面処理皮膜)を形成することができる。
表面処理組成物(X)を塗布した後の加熱温度としては、例えば200℃以下、特に150℃以下が好ましく、このような温度で加熱乾燥することにより、水酸基を若干含む非晶質(アモルファス)の酸化チタン含有皮膜が形成できる。
また、上記したような80℃以上の加熱処理またはオートクレーブ処理を経て得られた酸化チタン分散液をチタン含有水性液(A)として用いた場合、表面処理組成物(X)を塗布するだけで結晶性の酸化チタン含有皮膜が形成できるため、加熱処理できない材料のコーティング材として有用である。
By applying and drying the surface treatment composition (X 0 ) containing the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a on the surface of the plated steel sheet (for example, heat drying at a low temperature), the surface treatment composition (X 0 ) A dense titanium oxide-containing film (surface treatment film) having excellent adhesion can be formed.
The heating temperature after applying the surface treatment composition (X 0 ) is, for example, preferably 200 ° C. or lower, particularly preferably 150 ° C. or lower. ) Of titanium oxide-containing film can be formed.
Moreover, when the titanium oxide dispersion obtained through the heat treatment or autoclave treatment as described above at 80 ° C. or more is used as the titanium-containing aqueous liquid (A), only the surface treatment composition (X 0 ) is applied. Since a crystalline titanium oxide-containing film can be formed, it is useful as a coating material for materials that cannot be heat-treated.

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

前記無定形チタニアの焼成では、少なくともアナタースの結晶化温度以上の温度、例えば、400℃〜500℃以上の温度で焼成すれば、無定形チタニアをアナタース型チタニアに変換させることができる。この酸化チタンの水性ゾルとしては、例えば、TKS−201(商品名,テイカ社製,アナタース型結晶形,平均粒子径6nm)、TA−15(商品名,日産化学社製,アナタース型結晶形)、STS−11(商品名,石原産業社製,アナタース型結晶形)などが挙げられる。
チタン含有水性液(A1)において、上記酸化チタンゾルxとチタン過酸化水素反応物y(加水分解性チタン化合物aと過酸化水素水との反応生成物)との質量比率x/yは、1/99〜99/1、好ましくは約10/90〜90/10の範囲が適当である。質量比率x/yが1/99未満では、安定性、光反応性などの点において酸化チタンゾルを添加した効果が十分に得られず、一方、99/1を超えると造膜性が劣るので好ましくない。
In the firing of the amorphous titania, the amorphous titania can be converted into anatase titania by firing at a temperature at least higher than the crystallization temperature of anatase, for example, 400 ° C. to 500 ° C. or more. Examples of the aqueous sol of titanium oxide include, for example, TKS-201 (trade name, manufactured by TEIKA CORPORATION, anatase crystal form, average particle diameter 6 nm), TA-15 (trade name, manufactured by NISSAN CHEMICAL CO., LTD., Anatase crystal form). STS-11 (trade name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., anatase type crystal form) and the like.
In the titanium-containing aqueous liquid (A1), the mass ratio x / y between the titanium oxide sol x and the titanium hydrogen peroxide reactant y (reaction product of the hydrolyzable titanium compound a and hydrogen peroxide solution) is 1 / A range of 99 to 99/1, preferably about 10/90 to 90/10 is suitable. If the mass ratio x / y is less than 1/99, the effect of adding the titanium oxide sol cannot be sufficiently obtained in terms of stability, photoreactivity, etc. On the other hand, if it exceeds 99/1, the film forming property is inferior. Absent.

チタン含有水性液(A1)は、酸化チタンゾルの存在下で加水分解性チタン化合物aを過酸化水素水と反応温度1〜70℃で10分間〜20時間程度反応させることにより得ることができる。
チタン含有水性液(A1)の生成形態やその特性は、さきに述べた加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)と同様であるが、特に、酸化チタンゾルを使用することにより、合成時に一部縮合反応が起きて増粘するのが抑えられる。その理由は、縮合反応物が酸化チタンゾルの表面に吸着され、溶液状態での高分子化が抑えられるためであると考えられる。
また、チタン含有水性液(A1)を80℃以上で加熱処理またはオートクレーブ処理すると、結晶化した酸化チタンの超微粒子を含む酸化チタン分散液が得られる。この酸化チタン分散液を得るための温度条件、結晶化した酸化チタン超微粒子の粒子径、分散液の外観なども、さきに述べた加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)と同様である。このような酸化チタン分散液も、チタン含有水性液(A1)として使用することができる。
The titanium-containing aqueous liquid (A1) can be obtained by reacting the hydrolyzable titanium compound a with hydrogen peroxide at a reaction temperature of 1 to 70 ° C. for about 10 minutes to 20 hours in the presence of a titanium oxide sol.
The production form and characteristics of the titanium-containing aqueous liquid (A1) are the same as those of the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a described above, but in particular, by using a titanium oxide sol. , It is possible to suppress a partial condensation reaction during the synthesis to increase the viscosity. The reason is considered to be that the condensation reaction product is adsorbed on the surface of the titanium oxide sol, and polymerization in a solution state is suppressed.
Further, when the titanium-containing aqueous liquid (A1) is subjected to a heat treatment or autoclave treatment at 80 ° C. or higher, a titanium oxide dispersion containing ultrafine particles of crystallized titanium oxide is obtained. The titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a described above also describes the temperature conditions for obtaining this titanium oxide dispersion, the particle diameter of the crystallized titanium oxide ultrafine particles, the appearance of the dispersion, etc. It is the same. Such a titanium oxide dispersion can also be used as the titanium-containing aqueous liquid (A1).

さきに述べた加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)と同様、チタン含有水性液(A1)を含む表面処理組成物(X)を、めっき鋼板表面に塗布・乾燥(例えば、低温で加熱乾燥)することにより、それ自体で付着性に優れた緻密な酸化チタン含有皮膜(表面処理皮膜)を形成することができる。
表面処理組成物(X)を塗布した後の加熱温度としては、例えば200℃以下、特に150℃以下が好ましく、このような温度で加熱乾燥することにより、水酸基を若干含むアナタース型の酸化チタン含有皮膜が形成できる。
以上述べたように、チタン含有水性液(A)の中でも、加水分解性チタン化合物aを用いたチタン含有水性液(A)やチタン含有水性液(A1)は、貯蔵安定性、耐食性などに優れた性能を有するので、本発明ではこれらを使用することが特に好ましい。
Like the titanium-containing aqueous liquid (A) using the hydrolyzable titanium compound a described above, the surface treatment composition (X 0 ) containing the titanium-containing aqueous liquid (A1) is applied to the surface of the plated steel sheet and dried ( For example, by performing heat drying at a low temperature, a dense titanium oxide-containing film (surface treatment film) having excellent adhesion can be formed.
The heating temperature after applying the surface treatment composition (X 0 ) is, for example, preferably 200 ° C. or less, particularly preferably 150 ° C. or less. By heating and drying at such a temperature, anatase-type titanium oxide containing some hydroxyl groups. A contained film can be formed.
As described above, of the titanium-containing aqueous liquid (A), the titanium-containing aqueous liquid (A) and the titanium-containing aqueous liquid (A1) using the hydrolyzable titanium compound a are excellent in storage stability, corrosion resistance, and the like. It is particularly preferable to use these in the present invention.

加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物に対する過酸化水素水の配合割合は、チタン化合物10質量部に対して過酸化水素換算で0.1〜100質量部、望ましく1〜20質量部とすることが好ましい。過酸化水素水の配合割合が過酸化水素換算で0.1質量部未満では、キレート形成が十分でないため白濁沈殿が生じてしまう。一方、100質量部を超えると未反応の過酸化水素が残存し易く、貯蔵中に危険な活性酸素を放出するので好ましくない。   The compounding ratio of hydrogen peroxide water to at least one titanium compound selected from hydrolyzable titanium compounds, hydrolyzable titanium compound low condensates, titanium hydroxide, titanium hydroxide low condensates is titanium compounds 0.1 to 100 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass in terms of hydrogen peroxide, with respect to 10 parts by mass. If the blending ratio of the hydrogen peroxide solution is less than 0.1 parts by mass in terms of hydrogen peroxide, chelate formation is not sufficient and white turbid precipitation occurs. On the other hand, if it exceeds 100 parts by mass, unreacted hydrogen peroxide tends to remain, and dangerous active oxygen is released during storage, which is not preferable.

過酸化水素水の過酸化水素濃度は特に限定されないが、3〜30質量%程度であることが、取り扱いやすさ、塗装作業性に関係する生成液の固形分の点で好ましい。
チタン含有水性液(A)には、必要に応じて、他のゾルや顔料を添加分散させることもできる。例えば、添加物としては、市販の酸化チタンゾルや酸化チタン粉末、マイカ、タルク、シリカ、バリタ、クレーなどが挙げられ、これらの1種以上を添加することができる。
表面処理組成物(X)中でのチタン含有水性液(A)の含有量は、固形分で1〜100g/L、好ましくは5〜50g/Lとすることが、処理液の安定性などの点から好ましい。
The hydrogen peroxide concentration of the hydrogen peroxide solution is not particularly limited, but it is preferably about 3 to 30% by mass from the viewpoint of ease of handling and the solid content of the product liquid related to coating workability.
Other sols and pigments can be added and dispersed in the titanium-containing aqueous liquid (A) as necessary. Examples of the additive include commercially available titanium oxide sol, titanium oxide powder, mica, talc, silica, barita, clay, and the like, and one or more of these can be added.
The content of the titanium-containing aqueous liquid (A) in the surface treatment composition (X) is 1 to 100 g / L, preferably 5 to 50 g / L in terms of solid content. It is preferable from the point.

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

有機リン酸化合物(B)は、チタン含有水性液(A)の貯蔵安定性を向上させる効果が大きいが、なかでも、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸はその効果が特に大きいことから、これらを使用するのが特に好ましい。
有機リン酸化合物(B)の配合量は、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して1〜400質量部、特に20〜300質量部とすることが耐水付着性などの点から好ましい。有機リン酸化合物(B)の配合量が、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して400質量部を超えると、耐水付着性が劣るため好ましくない。
The organic phosphoric acid compound (B) has a large effect of improving the storage stability of the titanium-containing aqueous liquid (A). Among them, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid has a particularly large effect. These are particularly preferably used.
The compounding amount of the organic phosphoric acid compound (B) is 1 to 400 parts by mass, particularly 20 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). To preferred. If the amount of the organic phosphoric acid compound (B) exceeds 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A), the water adhesion resistance is inferior.

上記バナジン酸化合物(C)は、表面処理組成物により得られる皮膜の防食性を向上させるものであり、例えば、バナジン酸、オルソバナジン酸リチウム、オルソバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸リチウム、メタバナジン酸カリウム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸アンモニウム、ピロバナジン酸ナトリウム、塩化バナジル、硫酸バナジルなどが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。なかでも、防食性に効果の大きいメタバナジン酸塩が好ましく、特にメタバナジン酸アンモニウムが好ましい。
バナジン酸化合物(C)の配合量は、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して1〜400質量部、特に10〜400質量部とすることが、皮膜をアルカリ脱脂した後の耐食性などの点から好ましい。バナジン酸化合物(C)の配合量が、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して400質量部を超えると、アルカリ脱脂した後の耐食性が劣るため好ましくない。
The vanadate compound (C) improves the anticorrosive property of the film obtained by the surface treatment composition. For example, vanadate, lithium orthovanadate, sodium orthovanadate, lithium metavanadate, potassium metavanadate, Examples thereof include sodium metavanadate, ammonium metavanadate, sodium pyrovanadate, vanadyl chloride, and vanadyl sulfate. One or more of these can be used. Among these, metavanadate having a large effect on corrosion resistance is preferable, and ammonium metavanadate is particularly preferable.
The amount of the vanadic acid compound (C) is 1 to 400 parts by weight, particularly 10 to 400 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). It is preferable from the viewpoint of the corrosion resistance. When the compounding amount of the vanadic acid compound (C) exceeds 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A), the corrosion resistance after alkali degreasing is inferior.

上記フッ化ジルコニウム化合物(D)としては、ジルコニウムフッ化水素酸のナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなどの塩を挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。なかでも、ジルコニウムフッ化アンモニウムが、耐水付着性などの点から好ましい。
フッ化ジルコニウム化合物(D)の配合量は、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して1〜400質量部、特に20〜400質量部とすることが、皮膜をアルカリ脱脂した後の耐食性などの点から好ましい。フッ化ジルコニウム化合物(D)の配合量が、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して400質量部を超えると、アルカリ脱脂した後の耐食性が劣るため好ましくない。
Examples of the zirconium fluoride compound (D) include salts of zirconium hydrofluoric acid such as sodium, potassium, lithium, and ammonium, and one or more of these can be used. Of these, ammonium zirconium fluoride is preferable from the viewpoint of water-resistant adhesion.
The blending amount of the zirconium fluoride compound (D) is 1 to 400 parts by mass, particularly 20 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). It is preferable from the viewpoint of later corrosion resistance. If the blending amount of the zirconium fluoride compound (D) exceeds 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A), the corrosion resistance after alkali degreasing is inferior.

上記炭酸ジルコニウム化合物(E)としては、炭酸ジルコニウムのナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなどの塩が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。なかでも、炭酸ジルコニウムアンモニウムが耐水付着性などの点から好ましい。
炭酸ジルコニウム化合物(E)の配合量は、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して1〜400質量部、特に10〜400質量部とすることが、皮膜をアルカリ脱脂した後の耐食性などの点から好ましい。炭酸ジルコニウム化合物(E)の配合量が、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して400質量部を超えると、アルカリ脱脂した後の耐食性が劣るため好ましくない。
Examples of the zirconium carbonate compound (E) include salts of zirconium carbonate such as sodium, potassium, lithium, and ammonium, and one or more of these can be used. Of these, ammonium zirconium carbonate is preferable from the viewpoint of water-resistant adhesion.
The compounding amount of the zirconium carbonate compound (E) is 1 to 400 parts by mass, particularly 10 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). It is preferable from the viewpoint of the corrosion resistance. When the compounding quantity of a zirconium carbonate compound (E) exceeds 400 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of a titanium containing aqueous liquid (A), since the corrosion resistance after carrying out alkali degreasing is inferior, it is unpreferable.

本発明で用いる表面処理組成物(X)は、さらに必要に応じて、水溶性有機樹脂または/および水分散性有機樹脂(F)を含有することができ、これにより塗装性が向上する。
この水溶性有機樹脂または/および水分散性有機樹脂(F)は、水に溶解または分散することのできる有機樹脂であり、有機樹脂を水に水溶化または分散化させる方法としては、従来公知の方法を適用することができる。具体的には、有機樹脂として、単独で水溶化や水分散化できる官能基(例えば、水酸基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ(イミノ)基、スルフィド基、ホスフィン基など)を含有するもの、および必要に応じてそれらの官能基の一部または全部を、酸性樹脂(カルボキシル基含有樹脂など)であればエタノールアミン、トリエチルアミンなどのアミン化合物;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物で中和したもの、また、塩基性樹脂(アミノ基含有樹脂など)であれば、酢酸、乳酸などの脂肪酸;リン酸などの鉱酸で中和したものなどを使用することができる。
The surface treatment composition (X) used in the present invention can further contain a water-soluble organic resin and / or a water-dispersible organic resin (F) as necessary, thereby improving paintability.
This water-soluble organic resin and / or water-dispersible organic resin (F) is an organic resin that can be dissolved or dispersed in water, and a conventionally known method for water-solubilizing or dispersing an organic resin in water is known. The method can be applied. Specifically, the organic resin contains a functional group (for example, a hydroxyl group, a polyoxyalkylene group, a carboxyl group, an amino (imino) group, a sulfide group, a phosphine group, etc.) that can be water-soluble or water-dispersed independently. And, if necessary, part or all of these functional groups may be converted to acidic compounds (such as carboxyl group-containing resins) with amine compounds such as ethanolamine and triethylamine; ammonia water; lithium hydroxide, sodium hydroxide, water Neutralized with alkali metal hydroxides such as potassium oxide, and fatty acids such as acetic acid and lactic acid for basic resins (amino group-containing resins); those neutralized with mineral acids such as phosphoric acid Can be used.

水溶性または水分散性有機樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン−カルボン酸系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオキシアルキレン鎖を有する樹脂、ポリビニルアルコール、ポリグリセリン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどが挙げられる。上記有機樹脂は1種または2種以上を用いることができる。
これらのなかでも特に、水溶性または水分散性のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の有機樹脂を用いることが表面処理組成物(X)の貯蔵安定性の面から好ましく、また特に、水溶性または水分散性のアクリル系樹脂を主成分として用いることが、表面処理組成物(X)の貯蔵安定性と塗膜性能とのバランスの面から好ましい。
Examples of water-soluble or water-dispersible organic resins include epoxy resins, phenol resins, acrylic resins, urethane resins, olefin-carboxylic acid resins, nylon resins, resins having a polyoxyalkylene chain, and polyvinyl alcohol. , Polyglycerin, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose and the like. The said organic resin can use 1 type (s) or 2 or more types.
Among these, in particular, the storage stability of the surface treatment composition (X) is obtained by using at least one organic resin selected from water-soluble or water-dispersible acrylic resins, urethane resins and epoxy resins. In view of the above, it is particularly preferable to use a water-soluble or water-dispersible acrylic resin as a main component from the viewpoint of the balance between the storage stability of the surface treatment composition (X) and the coating film performance.

水溶性または水分散性アクリル樹脂は、従来公知の方法、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、親水性の基を有する重合体を溶液重合により合成し、必要に応じて中和、水性化する方法などにより得ることができる。
前記親水性の基を有する重合体は、例えば、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、ポリオキシアルキレン基などの親水性の基を有する不飽和単量体、必要に応じて、さらにその他の不飽和単量体を重合させることにより得ることができる。
水溶性または水分散性アクリル樹脂は、耐食性などの点からスチレンを共重合してなるものが好ましく、全不飽和単量体中のスチレンの量は10〜60質量%、特に15〜50質量%であることが好ましい。また、共重合して得られるアクリル樹脂のTg(ガラス転移点)は30〜80℃、特に40〜70℃であることが、得られる皮膜の強靭性などの点から好ましい。
A water-soluble or water-dispersible acrylic resin is synthesized by a conventionally known method, for example, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or a polymer having a hydrophilic group by solution polymerization. Or the like.
The polymer having a hydrophilic group includes, for example, an unsaturated monomer having a hydrophilic group such as a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, and a polyoxyalkylene group, and, if necessary, other unsaturated monomers. It can be obtained by polymerizing the monomer.
The water-soluble or water-dispersible acrylic resin is preferably obtained by copolymerizing styrene from the viewpoint of corrosion resistance and the like. The amount of styrene in the total unsaturated monomer is 10 to 60% by mass, particularly 15 to 50% by mass. It is preferable that Moreover, it is preferable from points, such as toughness of the film obtained, that Tg (glass transition point) of the acrylic resin obtained by copolymerization is 30-80 degreeC, especially 40-70 degreeC.

上記カルボキシル基含有不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸などが挙げられる。
上記アミノ基含有不飽和単量体などのような含窒素不飽和単量体としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの含窒素アルキル(メタ)アクリレート;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドなどの重合性アミド類;2−ビニルピリジン、1−ビニル−2−ピロリドン、4−ビニルピリジンなどの芳香族含窒素モノマー;アリルアミンなどが挙げられる。
Examples of the carboxyl group-containing unsaturated monomer include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, crotonic acid, and itaconic acid.
Examples of the nitrogen-containing unsaturated monomer such as the amino group-containing unsaturated monomer include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, Nt- Nitrogen-containing alkyl (meth) acrylates such as butylaminoethyl (meth) acrylate; acrylamide, methacrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl Polymerization of (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, etc. Amides; 2-vinylpyridine, - vinyl-2-pyrrolidone, aromatic nitrogen-containing monomers such as 4-vinylpyridine; and allylamine and the like.

上記水酸基含有不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物;上記多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物などが挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono Monoesterified product of polyhydric alcohol such as (meth) acrylate and polypropylene glycol mono (meth) acrylate and acrylic acid or methacrylic acid; ε-caprolactone is opened to monoesterified product of polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid. Examples include a ring-polymerized compound.

その他の不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレートなどの炭素数1〜24のアルキル(メタ)アクリレート;酢酸ビニルなどが挙げられる。
以上挙げた不飽和単量体は、1種または2種以上を用いることができる。なお、本願の記載において、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート又はメタアクリレート」を意味する。
Other unsaturated monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 1 carbon number such as tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate -24 alkyl (meth) acrylates; vinyl acetate and the like.
The unsaturated monomer mentioned above can use 1 type (s) or 2 or more types. In the description of the present application, “(meth) acrylate” means “acrylate or methacrylate”.

上記ウレタン系樹脂としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどのポリオールとジイソシアネートからなるポリウレタンを必要に応じてジオール、ジアミンなどのような2個以上の活性水素を持つ低分子量化合物である鎖伸長剤の存在下で鎖伸長し、水中に安定に分散または溶解させたものを好適に使用でき、従来公知のものを広く使用できる(例えば、特公昭42−24192号公報、特公昭42−24194号公報、特公昭42−5118号公報、特公昭49−986号公報、特公昭49−33104号公報、特公昭50−15027号公報、特公昭53−29175号公報参照)。   Examples of the urethane resin include a chain extender that is a low molecular weight compound having two or more active hydrogens such as a diol and a diamine, if necessary, and a polyurethane comprising a polyol and a diisocyanate such as a polyester polyol and a polyether polyol. Those which are chain-extended in the presence and stably dispersed or dissolved in water can be suitably used, and conventionally known ones can be widely used (for example, Japanese Patent Publication No. 42-24192, Japanese Patent Publication No. 42-24194, (See JP-B-42-5118, JP-B-49-986, JP-B-49-33104, JP-B-50-15027, JP-B-53-29175).

ポリウレタン樹脂を水中に安定に分散または溶解させる方法としては、例えば下記の方法が利用できる。
(1)ポリウレタンポリマーの側鎖または末端に水酸基、アミノ基、カルボキシル基などのイオン性基を導入することにより親水性を付与し、自己乳化により水中に分散または溶解する方法。
(2)反応の完結したポリウレタンポリマーまたは末端イソシアネート基をオキシム、アルコール、フェノール、メルカプタン、アミン、重亜硫酸ソーダなどのブロック剤でブロックしたポリウレタンポリマーを乳化剤と機械的剪断力を用いて強制的に水中に分散する方法。さらに、末端イソシアネート基を持つウレタンポリマーを水、乳化剤および鎖伸長剤と混合し、機械的剪断力を用いて分散化と高分子量化を同時に行う方法。
(3)ポリウレタン主原料のポリオールとしてポリエチレングリコールのごとき水溶性ポリオールを使用し、水に可溶なポリウレタンとして水中に分散または溶解する方法。
なお、ポリウレタン系樹脂は、上述した分散または溶解方法のうち異なる方法で得られたものを混合して用いることもできる。
As a method for stably dispersing or dissolving the polyurethane resin in water, for example, the following method can be used.
(1) A method of imparting hydrophilicity by introducing an ionic group such as a hydroxyl group, an amino group or a carboxyl group into the side chain or terminal of a polyurethane polymer, and dispersing or dissolving in water by self-emulsification.
(2) A polyurethane polymer whose reaction has been completed or a polyurethane polymer whose terminal isocyanate group has been blocked with a blocking agent such as oxime, alcohol, phenol, mercaptan, amine or sodium bisulfite is forcibly submerged in water using an emulsifier and mechanical shearing force. How to disperse. Further, a method in which a urethane polymer having a terminal isocyanate group is mixed with water, an emulsifier and a chain extender, and dispersion and high molecular weight are simultaneously performed using mechanical shearing force.
(3) A method in which a water-soluble polyol such as polyethylene glycol is used as a polyol as a main polyurethane material and is dispersed or dissolved in water as a water-soluble polyurethane.
In addition, as the polyurethane resin, those obtained by different methods among the above-described dispersion or dissolution methods can be mixed and used.

上記ポリウレタン系樹脂の合成に使用できるジイソシアネートとしては、芳香族、脂環族または脂肪族のジイソシアネートが挙げられ、具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、3,3′−ジメトキシ−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、1,3−(ジイソシアナトメチル)シクロヘキサノン、1,4−(ジイソシアナトメチル)シクロヘキサノン、4,4′−ジイソシアナトシクロヘキサノン、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、2,4−ナフタレンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、4,4′−ビフェニレンジイソシアネートなどが挙げられる。これらなかでも、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが特に好ましい。
ポリウレタン系樹脂の市販品としては、ハイドランHW−330、同HW−340、同HW−350(いずれも商品名,大日本インキ化学工業社製)、スーパーフレックス100、同150、同E−2500、同F−3438D(いずれも商品名,第一工業製薬社製)などを挙げることができる。
Examples of the diisocyanate that can be used for the synthesis of the polyurethane resin include aromatic, alicyclic or aliphatic diisocyanates. Specifically, hexamethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4, 4'-biphenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, 1,3- (diisocyanatomethyl) cyclohexanone, 1,4- (diisocyanatomethyl) cyclohexanone, 4,4'-diisocyanato Cyclohexanone, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, diphenylmethane Isocyanate, m- phenylene diisocyanate, 2,4-naphthalene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,4'-biphenylene diisocyanate and the like. Among these, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate are particularly preferable.
Examples of commercially available polyurethane resins include Hydran HW-330, HW-340, HW-350 (both trade names, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Superflex 100, 150, E-2500, F-3438D (all are trade names, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).

上記エポキシ系樹脂としては、エポキシ樹脂にアミンを付加してなるカチオン系エポキシ樹脂;アクリル変性、ウレタン変性などの変性エポキシ樹脂などが好適に使用できる。カチオン系エポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ化合物と、1級モノ−またはポリアミン、2級モノ−またはポリアミン、1,2級混合ポリアミンなどとの付加物(例えば、米国特許第3984299号明細書参照);エポキシ化合物とケチミン化された1級アミノ基を有する2級モノ−またはポリアミンとの付加物(例えば、米国特許第4017438号明細書参照);エポキシ化合物とケチミン化された1級アミノ基を有するヒドロキシル化合物とのエーテル化反応生成物(例えば、特開昭59−43013号公報参照)などが挙げられる。   As the epoxy resin, a cationic epoxy resin obtained by adding an amine to an epoxy resin; a modified epoxy resin such as an acrylic modification or a urethane modification can be suitably used. Examples of cationic epoxy resins include adducts of epoxy compounds with primary mono- or polyamines, secondary mono- or polyamines, and primary and secondary mixed polyamines (see, for example, US Pat. No. 3,984,299). An adduct of an epoxy compound with a secondary mono- or polyamine having a ketiminated primary amino group (see, for example, US Pat. No. 4,017,438); having an epoxy compound and a primary amino group ketiminated Examples include etherification reaction products with hydroxyl compounds (see, for example, JP-A-59-43013).

上記エポキシ系樹脂としては、数平均分子量が400〜4000、特に800〜2000、エポキシ当量が190〜2000、特に400〜1000であるものが好ましい。そのようなエポキシ系樹脂は、例えば、ポリフェノール化合物とエピルロルヒドリンとの反応によって得ることができ、ポリフェノール化合物としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン、4,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒドロキシ−tert−ブチルフェニル)−2,2−プロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,2,2−エタン、4,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどが挙げられる。   The epoxy resin preferably has a number average molecular weight of 400 to 4000, particularly 800 to 2000, and an epoxy equivalent of 190 to 2000, particularly 400 to 1000. Such an epoxy resin can be obtained, for example, by a reaction between a polyphenol compound and epirulhydrin, and examples of the polyphenol compound include bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane, 4,4. -Dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, bis (4-hydroxy-tert-butylphenyl) -2,2-propane, Bis (2-hydroxynaphthyl) methane, 1,5-dihydroxynaphthalene, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, tetra (4-hydroxyphenyl) -1,1,2,2-ethane, 4,4-dihydroxy Diphenylsulfone, phenol novolak, cresol novolak, etc. That.

水溶性有機樹脂または/および水分散性有機樹脂(F)の配合量は、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して2000質量部以下、特に5〜1500質量部とすることが、アルカリ脱脂後の耐食性などの点から好ましい。水溶性有機樹脂または/および水分散性有機樹脂(F)の配合量が、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して2000質量部を超えると、アルカリ脱脂した後の耐食性が劣るため好ましくない。   The blending amount of the water-soluble organic resin and / or water-dispersible organic resin (F) is 2000 parts by mass or less, particularly 5 to 1500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). Is preferred from the standpoint of corrosion resistance after alkaline degreasing. When the blending amount of the water-soluble organic resin and / or water-dispersible organic resin (F) exceeds 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A), the corrosion resistance after alkali degreasing is reduced. Since it is inferior, it is not preferable.

表面処理組成物(X)には、さらに必要に応じて、シランカップリング剤を添加することができる。シランカップリング剤としては、例えば、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン−塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトピロプルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニリトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、トリメチルクロロシランなどが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
シランカップリング剤の配合量は、チタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して1〜400質量部、特に10〜400質量部であることが、皮膜をアルカリ脱脂した後の耐食性などの点から好ましい。
A silane coupling agent can be further added to the surface treatment composition (X) as necessary. Examples of the silane coupling agent include N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N- β (N-vinylbenzylaminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopyrrolotrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, methyltrimethoxy Silane, vinyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilane Yl) propyl] ammonium chloride, trimethylchlorosilane, and the like, and one or more of these may be used.
The compounding amount of the silane coupling agent is 1 to 400 parts by weight, particularly 10 to 400 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). From the point of view, it is preferable.

表面処理組成物(X)には、さらに必要に応じて、有機微粒子および/または無機微粒子を添加することができる。このような微粒子を添加することにより塗膜の透明性が下がり、薄膜において発生しやすいニジムラ(干渉色)を抑えることができ、外観を重視する用途に特に適したものとなる。上記微粒子は、平均粒子径が3〜1000nm、特に3〜500nmのものが、粒子の沈降安定性および耐食性の点から好ましい。
上記有機微粒子としては、例えば、アクリル、ポリウレタン、ナイロン、ポリエチレングリコールなどの樹脂微粒子が挙げられる。また、無機微粒子としては、例えば、シリカ、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどを挙げることができる。コストなどの点から、シリカ、二酸化チタン、硫酸バリウムなどが特に好ましい。
有機微粒子および/または無機微粒子の配合量は、表面処理組成物(X)の固形分中で1〜30質量%、特に1〜20質量%とすることが、耐食性などの点から好ましい。
If necessary, organic fine particles and / or inorganic fine particles can be further added to the surface treatment composition (X). By adding such fine particles, the transparency of the coating film is lowered, and nitrite (interference color) that is likely to occur in a thin film can be suppressed, making it particularly suitable for applications in which appearance is important. The fine particles preferably have an average particle size of 3 to 1000 nm, particularly 3 to 500 nm, from the viewpoint of sedimentation stability and corrosion resistance of the particles.
Examples of the organic fine particles include resin fine particles such as acrylic, polyurethane, nylon, and polyethylene glycol. Examples of the inorganic fine particles include silica, titanium dioxide, barium sulfate, and calcium carbonate. From the viewpoint of cost, silica, titanium dioxide, barium sulfate and the like are particularly preferable.
The blending amount of the organic fine particles and / or inorganic fine particles is preferably 1 to 30% by mass, particularly 1 to 20% by mass in the solid content of the surface treatment composition (X) from the viewpoint of corrosion resistance and the like.

表面処理組成物(X)には、さらに必要に応じて、無機リン酸化合物、フッ化水素酸などのエッチング剤、本発明が規定する成分以外の重金属化合物、水性有機高分子化合物、増粘剤、界面活性剤、防錆剤(タンニン酸、フィチン酸、ベンゾトリアゾールなど)、着色顔料、体質顔料、シリカ、防錆顔料などを添加することができる。
また、表面処理組成物(X)は、通常水で希釈して使用されるが、必要に応じて、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール系溶剤、プロピレングリコール系溶剤などの親水性溶剤で希釈してもよい。
表面処理組成物(X)は、中性または酸性領域で安定な液体となるので、特にpH1〜7、特に1〜5の範囲が好ましい。
表面処理組成物(X)により形成される表面処理皮膜の膜厚は、経済性と塗膜性能、特に耐食性や付着性の観点から0.01〜1.0μm、好ましくは0.05〜0.8μmとする。膜厚が0.01μm未満では十分な耐食性が得られず、一方、1.0μmを超えるとアルカリ脱脂後の耐白錆性、導電性、耐アブレージョン性が劣る。
If necessary, the surface treatment composition (X) further includes an etching agent such as an inorganic phosphoric acid compound or hydrofluoric acid, a heavy metal compound other than the components specified by the present invention, an aqueous organic polymer compound, a thickener. , Surfactants, rust preventives (tannic acid, phytic acid, benzotriazole, etc.), colored pigments, extender pigments, silica, rust preventive pigments, and the like can be added.
The surface treatment composition (X) is usually diluted with water and used. If necessary, for example, a hydrophilic solvent such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, an ethylene glycol solvent, or a propylene glycol solvent. It may be diluted with.
Since the surface treatment composition (X) becomes a stable liquid in a neutral or acidic region, pH 1 to 7, particularly 1 to 5 is particularly preferable.
The film thickness of the surface treatment film formed by the surface treatment composition (X) is from 0.01 to 1.0 μm, preferably from 0.05 to 0.00 μm, from the viewpoints of economy and coating film performance, particularly corrosion resistance and adhesion. 8 μm. If the film thickness is less than 0.01 μm, sufficient corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 1.0 μm, the white rust resistance, conductivity, and abrasion resistance after alkali degreasing are poor.

本発明の表面処理鋼板において、上述した表面処理皮膜の上に形成される上層皮膜は、樹脂中に一級水酸基を有するエポキシ樹脂(G)と、水酸基と架橋する基を有する硬化剤(H)と、固形潤滑剤(I)を含有する塗料組成物(Y)を塗布し、乾燥することにより形成された皮膜である。この皮膜もクロム(但し、不可避不純物としてのクロムを除く)を含まない。
上記塗料組成物(Y)を構成するエポキシ樹脂(G)は、樹脂中に一級水酸基を有するものであれば特別な制限はない。このようなエポキシ樹脂(G)は、例えば、エポキシ樹脂(g1)に環状エステル化合物(g2)を反応させることにより得ることができる。
In the surface-treated steel sheet of the present invention, the upper film formed on the surface-treated film described above includes an epoxy resin (G) having a primary hydroxyl group in the resin, and a curing agent (H) having a group that crosslinks the hydroxyl group. The film is formed by applying and drying the coating composition (Y) containing the solid lubricant (I). This film also does not contain chromium (except for chromium as an inevitable impurity).
The epoxy resin (G) constituting the coating composition (Y) is not particularly limited as long as it has a primary hydroxyl group in the resin. Such an epoxy resin (G) can be obtained, for example, by reacting the cyclic ester compound (g2) with the epoxy resin (g1).

上記エポキシ樹脂(g1)としては、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのポリフェノール類とエピクロルヒドリンなどのエピハロヒドリンとを反応させてエポキシ基を導入してなる数平均分子量が1500〜50000、好ましくは2000〜4000、エポキシ当量が750〜7500、好ましくは2000〜5000のビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、また、得られる有機皮膜の耐食性の面からは、ビスフェノールAとエピハロヒドリンとの反応生成物である下記式(1)のエポキシ樹脂が特に好ましい。

Figure 0005156250
上記化学構造式中、qは0〜50の整数、好ましくは1〜40の整数、特に好ましくは2〜20の整数である。 The epoxy resin (g1) has a number average molecular weight of 1500 to 50000, preferably 2000 to 4000, which is obtained by reacting a polyphenol such as bisphenol A or bisphenol F with an epihalohydrin such as epichlorohydrin to introduce an epoxy group. A bisphenol type epoxy resin having an equivalent weight of 750 to 7500, preferably 2000 to 5000 is preferable. From the viewpoint of the corrosion resistance of the organic film obtained, an epoxy of the following formula (1) which is a reaction product of bisphenol A and epihalohydrin is used. Resins are particularly preferred.
Figure 0005156250
In said chemical structural formula, q is an integer of 0-50, Preferably it is an integer of 1-40, Most preferably, it is an integer of 2-20.

エポキシ樹脂(g1)の市販品としては、例えば、ジャパンエポキシレジン(株)製のjER828(エポキシ当量約190、数平均分子量約350)、jER834(エポキシ当量約250、数平均分子量約470)、jER1004(エポキシ当量約950、数平均分子量約1600)、jER1007(エポキシ当量約2250、数平均分子量約2900)、jER1009(エポキシ当量約3250、数平均分子量約3750)、jER1010(エポキシ当量約4000、数平均分子量約5500)、旭チバ社製のアラルダイトAER6099(エポキシ当量約3500、数平均分子量約3800)、三井化学(株)製のエポミックR−309(エポキシ当量約3500、数平均分子量約3800)などを挙げることができる(以上、いずれも商品名)。   Examples of commercially available epoxy resin (g1) include jER828 (epoxy equivalent of about 190, number average molecular weight of about 350), jER834 (epoxy equivalent of about 250, number average molecular weight of about 470), jER1004 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. (Epoxy equivalent of about 950, number average molecular weight of about 1600), jER1007 (epoxy equivalent of about 2250, number average molecular weight of about 2900), jER1009 (epoxy equivalent of about 3250, number average molecular weight of about 3750), jER1010 (epoxy equivalent of about 4000, number average) Molecular weight of about 5500), Araldite AER6099 (epoxy equivalent of about 3500, number average molecular weight of about 3800) manufactured by Asahi Ciba, Epoxy R-309 (epoxy equivalent of about 3500, number average molecular weight of about 3800) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Can be listed , All trade names).

上記エポキシ樹脂(g1)と反応させる環状エステル化合物(g2)は、下記式(2)で示されるものである。

Figure 0005156250
(式中、R=HまたはCH、nは3〜6)
具体的には、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、ζ−エナラクトン、η−カプリロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−エナラクトン、ξ−カプリロラクトンなどが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。また、これらのなかでも特に好ましいのは、ε−カプロラクトンである。
上記付加反応において、式(2)の環状エステル化合物(g2)は開環し、エポキシ樹脂(g1)中の二級水酸基と反応し、一級水酸基を付与することができる。 The cyclic ester compound (g2) to be reacted with the epoxy resin (g1) is represented by the following formula (2).
Figure 0005156250
(In the formula, R = H or CH 3 , n is 3 to 6)
Specific examples include δ-valerolactone, ε-caprolactone, ζ-enalactone, η-caprolactone, γ-valerolactone, δ-caprolactone, ε-enalactone, ξ-caprolactone, and the like. Species or two or more can be used. Of these, ε-caprolactone is particularly preferable.
In the above addition reaction, the cyclic ester compound (g2) of the formula (2) can open a ring and react with the secondary hydroxyl group in the epoxy resin (g1) to give a primary hydroxyl group.

また、上記一級水酸基を有するエポキシ樹脂の末端はエポキシ基のままでもよいが、一部又は全部の化合物が活性水素を有するヒドラジン誘導体(g3)である活性水素含有化合物で変性することにより、得られる皮膜の耐食性および導電性を大きく向上させることができる。
エポキシ樹脂のエポキシ基と反応する活性水素含有化合物としては、例えば、以下に示すようなものを例示でき、これらの1種または2種以上を使用できるが、活性水素含有化合物の少なくとも一部(好ましくは全部)は活性水素を有するヒドラジン誘導体(g3)であることが必要である。
・活性水素を有するヒドラジン誘導体
・活性水素を有する第1級または第2級のアミン化合物
・アンモニア、カルボン酸などの有機酸
・塩化水素などのハロゲン化水素
・アルコール類、チオール類
・活性水素を有しないヒドラジン誘導体または第3級アミンと酸との混合物である4級塩化剤
Moreover, the terminal of the epoxy resin having a primary hydroxyl group may be an epoxy group, but it is obtained by modifying a part or all of the compound with an active hydrogen-containing compound which is a hydrazine derivative (g3) having active hydrogen. The corrosion resistance and conductivity of the film can be greatly improved.
Examples of the active hydrogen-containing compound that reacts with the epoxy group of the epoxy resin include those shown below, and one or more of these can be used, but at least a part of the active hydrogen-containing compound (preferably Are all hydrazine derivatives (g3) having active hydrogen.
・ Hydrazine derivatives with active hydrogen ・ Primary or secondary amine compounds with active hydrogen ・ Organic acids such as ammonia and carboxylic acids ・ Halogen halides such as hydrogen chloride ・ Alcohols and thiols ・ Having active hydrogen Quaternary chlorinating agent which is a mixture of hydrazine derivative or tertiary amine and acid

上記活性水素を有するヒドラジン誘導体(g3)の具体例としては、例えば以下のものを挙げることができる。
(1)カルボヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、チオカルボヒドラジド、4,4′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゾフェノンヒドラゾン、アミノポリアクリルアミドなどのヒドラジド化合物;
(2)ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチル−5−ピラゾロン、3−アミノ−5−メチルピラゾールなどのピラゾール化合物;
(3)1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、5−アミノ−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、2,3−ジヒドロ−3−オキソ−1,2,4−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(1水和物)、6−メチル−8−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、6−フェニル−8−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、5−ヒドロキシ−7−メチル−1,3,8−トリアザインドリジンなどのトリアゾール化合物;
Specific examples of the hydrazine derivative (g3) having active hydrogen include the following.
(1) Carbohydrazide, propionic acid hydrazide, salicylic acid hydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanoic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, thiocarbohydrazide, 4,4'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, benzophenone hydrazone, aminopolyacrylamide Hydrazide compounds such as;
(2) pyrazole compounds such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-pyrazolone, 3-amino-5-methylpyrazole;
(3) 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 5-amino -3-mercapto-1,2,4-triazole, 2,3-dihydro-3-oxo-1,2,4-triazole, 1H-benzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole (monohydrate), 6- Triazole compounds such as methyl-8-hydroxytriazolopyridazine, 6-phenyl-8-hydroxytriazolopyridazine, 5-hydroxy-7-methyl-1,3,8-triazaindolizine;

(4)5−フェニル−1,2,3,4−テトラゾール、5−メルカプト−1−フェニル−1,2,3,4−テトラゾールなどのテトラゾール化合物;
(5)5−アミノ−2−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールなどのチアジアゾール化合物;
(6)マレイン酸ヒドラジド、6−メチル−3−ピリダゾン、4,5−ジクロロ−3−ピリダゾン、4,5−ジブロモ−3−ピリダゾン、6−メチル−4,5−ジヒドロ−3−ピリダゾンなどのピリダジン化合物;
また、これらのなかでも5員環または6員環の環状構造を有し、環状構造中に窒素原子を有するピラゾール化合物、トリアゾール化合物が特に好適である。これらのヒドラジン誘導体は1種を単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
(4) tetrazole compounds such as 5-phenyl-1,2,3,4-tetrazole and 5-mercapto-1-phenyl-1,2,3,4-tetrazole;
(5) thiadiazole compounds such as 5-amino-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole and 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole;
(6) Maleic hydrazide, 6-methyl-3-pyridazone, 4,5-dichloro-3-pyridazone, 4,5-dibromo-3-pyridazone, 6-methyl-4,5-dihydro-3-pyridazone, etc. Pyridazine compounds;
Among these, pyrazole compounds and triazole compounds having a 5-membered or 6-membered ring structure and having a nitrogen atom in the ring structure are particularly suitable. These hydrazine derivatives can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

エポキシ樹脂(g1)と環状エステル化合物(g2)との反応物は、エポキシ樹脂(g1)と環状エステル化合物(g2)とを100〜200℃、好ましくは140〜180℃の温度で1〜6時間反応させることにより得ることができ、一級水酸基を有するエポキシ樹脂(G)が得られる。さらに、活性水素を有するヒドラジン誘導体(g3)を反応させる場合には、上記エポキシ樹脂(G)に一部又は全部の化合物が活性水素を有するヒドラジン誘導体(g3)である活性水素含有化合物を40〜200℃、好ましくは80〜130℃の温度で約1〜8時間反応させる。 The reaction product of the epoxy resin (g1) and the cyclic ester compound (g2) is obtained by combining the epoxy resin (g1) and the cyclic ester compound (g2) at a temperature of 100 to 200 ° C., preferably 140 to 180 ° C. for 1 to 6 hours. An epoxy resin (G 0 ) having a primary hydroxyl group can be obtained by reacting. Further, when the hydrazine derivative (g3) having active hydrogen is reacted, 40 parts of the active hydrogen-containing compound whose hydrazine derivative (g3) having a part or all of the active hydrogen in the epoxy resin (G 0 ) is used. The reaction is carried out at a temperature of ˜200 ° C., preferably 80 ° C. to 130 ° C. for about 1 to 8 hours.

エポキシ樹脂(g1)、環状エステル化合物(g2)及び活性水素を有するヒドラジン誘導体(g3)の配合割合は、各モル数の合計に対して、エポキシ樹脂(g1)を好ましくは5〜20モル%、さらに好ましくは7〜20モル%、環状エステル化合物(g2)を好ましくは40〜90モル%、さらに好ましくは40〜80モル%、ヒドラジン誘導体(g3)を好ましくは10〜40モル%、さらに好ましくは15〜40モル%の範囲とすることが適当である。これは樹脂骨格中のヒドラジン誘導体、一級水酸基を適切な組成にし、耐食性と反応性のバランスをとるためである。
エポキシ樹脂(G)の製造においては、特に、[エポキシ樹脂(g1)のモル数]/[環状エステル化合物(g2)のモル数]=0.05〜0.5、好ましくは0.1〜0.5、さらに好ましくは0.1〜0.25の範囲とすることが、塗膜硬度と反応性とのバランスがよく、耐食性と反応性とのバランスをとることができる。
The blending ratio of the epoxy resin (g1), the cyclic ester compound (g2) and the hydrazine derivative (g3) having active hydrogen is preferably 5 to 20 mol% of the epoxy resin (g1) with respect to the total number of moles. More preferably 7-20 mol%, cyclic ester compound (g2) is preferably 40-90 mol%, more preferably 40-80 mol%, hydrazine derivative (g3) is preferably 10-40 mol%, more preferably It is suitable to set it as the range of 15-40 mol%. This is because the hydrazine derivative and the primary hydroxyl group in the resin skeleton are made to have an appropriate composition to balance corrosion resistance and reactivity.
In the production of the epoxy resin (G 0 ), in particular, [number of moles of epoxy resin (g1)] / [number of moles of cyclic ester compound (g2)] = 0.05 to 0.5, preferably 0.1 to A range of 0.5, more preferably 0.1 to 0.25 provides a good balance between coating film hardness and reactivity, and a balance between corrosion resistance and reactivity.

上記反応は有機溶剤を加えて行ってもよく、使用する有機溶剤の種類は特に限定されない。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;エタノール、ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの水酸基を含有するアルコール類やエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのエステル類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素などを例示でき、これらの1種または2種以上を使用することができる。また、これらのなかでエポキシ樹脂との溶解性、皮膜形成性などの面からは、ケトン系またはエーテル系の溶剤が特に好ましい。   The above reaction may be performed by adding an organic solvent, and the type of the organic solvent to be used is not particularly limited. For example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone, cyclohexanone; ethanol, butanol, 2-ethylhexyl alcohol, benzyl alcohol, ethylene glycol, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether , Propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and other alcohols and ethers containing hydroxyl groups; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate and other esters; toluene, xylene Aromatic hydrocarbons etc. Illustration can, it is possible to use one or more of these. Of these, ketone-based or ether-based solvents are particularly preferable from the viewpoints of solubility with an epoxy resin and film-forming properties.

以上のような特定のエポキシ樹脂(G)に対して、緻密なバリア皮膜を形成するために、水酸基と架橋する基を有する硬化剤(H)を配合し、皮膜を加熱硬化させる。樹脂組成物による皮膜を形成する場合の硬化方法としては、(1)イソシアネートと基体樹脂中の水酸基とのウレタン化反応を利用する硬化方法、(2)メラミン、尿素およびベンゾグアナミンの中から選ばれた1種以上にホルムアルデヒドを反応させてなるメチロール化合物の一部若しくは全部に炭素数1〜5の1価アルコールを反応させてなるアルキルエーテル化アミノ樹脂と基体樹脂中の水酸基との間のエーテル化反応を利用する硬化方法、が適当であるが、このうち(1)の硬化方法の方が緻密な皮膜を形成できるので、より好ましい。   In order to form a dense barrier film on the specific epoxy resin (G) as described above, a curing agent (H) having a group that crosslinks with a hydroxyl group is blended, and the film is heated and cured. The curing method for forming a film with the resin composition was selected from (1) a curing method using a urethanization reaction between isocyanate and a hydroxyl group in the base resin, and (2) melamine, urea and benzoguanamine. Etherification reaction between an alkyl etherified amino resin obtained by reacting one or more methylol compounds obtained by reacting formaldehyde with one or more monovalent alcohols having 1 to 5 carbon atoms and a hydroxyl group in the base resin. Among these, the curing method (1) is more preferable because it can form a dense film.

上記(1)の硬化方法で用いることができる硬化剤としてのポリイソシアネート化合物は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する脂肪族、脂環族(複素環を含む)または芳香族イソシアネート化合物、若しくはそれらの化合物を多価アルコールで部分反応させた化合物である。このようなポリイソシアネート化合物としては、例えば、以下のものが例示できる。
(i)m−またはp−フェニレンジイソシアネート、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、o−またはp−キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
(ii)上記(i)の化合物単独またはそれらの混合物と多価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコールなどの2価アルコール類;グリセリン、トリメチロールプロパンなどの3価アルコール;ペンタエリスリトールなどの4価アルコール;ソルビトール、ジペンタエリスリトールなどの6価アルコールなど)との反応生成物であって、1分子中に少なくとも2個のイソシアネートが残存する化合物
これらのポリイソシアネート化合物は、1種を単独でまたは2種以上を混合して使用できる。
The polyisocyanate compound as a curing agent that can be used in the curing method (1) is an aliphatic, alicyclic (including heterocyclic) or aromatic isocyanate compound having at least two isocyanate groups in one molecule. Or a compound obtained by partially reacting these compounds with a polyhydric alcohol. Examples of such polyisocyanate compounds include the following.
(I) m- or p-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, o- or p-xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, isophorone diisocyanate (ii) above (i) Or a mixture thereof and a polyhydric alcohol (dihydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol; trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane; tetrahydric alcohols such as pentaerythritol; sorbitol, dipentaerythritol, etc. A compound of at least two isocyanates in one molecule. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. It can be.

また、ポリイソシアネート化合物の保護剤(ブロック剤)としては、例えば、
(1)メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクチルアルコールなどの脂肪族モノアルコール類;
(2)エチレングリコールおよび/またはジエチレングリコールのモノエーテル類、例えば、メチル、エチル、プロピル(n−,iso)、ブチル(n−,iso,sec)などのモノエーテル;
(3)フェノール、クレゾールなどの芳香族アルコール;
(4)アセトオキシム、メチルエチルケトンオキシムなどのオキシム;
などが使用でき、これらの1種または2種以上と前記ポリイソシアネート化合物とを反応させることにより、少なくとも常温下で安定に保護されたポリイソシアネート化合物を得ることができる。
Moreover, as a protective agent (blocking agent) of a polyisocyanate compound, for example,
(1) Aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, octyl alcohol;
(2) ethylene glycol and / or diethylene glycol monoethers, for example, monoethers such as methyl, ethyl, propyl (n-, iso), butyl (n-, iso, sec);
(3) Aromatic alcohols such as phenol and cresol;
(4) oximes such as acetooxime and methyl ethyl ketone oxime;
A polyisocyanate compound that is stably protected at least at room temperature can be obtained by reacting one or more of these with the polyisocyanate compound.

硬化剤(H)の配合割合は、エポキシ樹脂(G)との固形分の質量比(G)/(H)で95/5〜55/45、好ましくは90/10〜65/35とする。硬化剤(H)の配合量が多過ぎると却って皮膜の性能が劣化しやすくなる。例えば、硬化剤としてポリイソシアネート化合物を使用する場合、ポリイソシアネート化合物には吸水性があるので、その配合量が多過ぎると有機皮膜の密着性を劣化させてしまう。さらに、未反応のポリイソシアネート化合物が電着塗装などの上層塗膜中に移動し、上層塗膜の硬化阻害や密着性不良を起こしてしまう。   The mixing ratio of the curing agent (H) is 95/5 to 55/45, preferably 90/10 to 65/35, in terms of the mass ratio (G) / (H) of the solid content with the epoxy resin (G). If the amount of the curing agent (H) is too large, the performance of the film tends to deteriorate. For example, when a polyisocyanate compound is used as a curing agent, the polyisocyanate compound has water absorption, and if the blending amount is too large, the adhesion of the organic film is deteriorated. Furthermore, the unreacted polyisocyanate compound moves into the upper layer coating film such as electrodeposition coating, which causes inhibition of curing of the upper layer coating film and poor adhesion.

なお、エポキシ樹脂は以上のような架橋剤(硬化剤)の添加により十分に架橋するが、さらに低温架橋性を増大させるため、公知の硬化促進触媒を使用することが望ましい。この硬化促進触媒としては、例えば、N−エチルモルホリン、ジブチル錫ジラウレート、ナフテン酸コバルト、塩化第1スズ、ナフテン酸亜鉛、硝酸ビスマスなどが使用できる。
また、付着性など若干の物性向上を狙いとして、エポキシ樹脂とともに公知のアクリル、アルキッド、ポリエステルなどの樹脂を混合して用いることもできる。混合量としては、エポキシ樹脂(G)の固形分100質量部に対して100質量部以下、好ましくは50質量部以下とする。混合量が100質量部を超えると耐食性などの性能が劣化する傾向がある。
The epoxy resin is sufficiently crosslinked by the addition of the crosslinking agent (curing agent) as described above, but it is desirable to use a known curing accelerating catalyst in order to further increase the low temperature crosslinking property. Examples of the curing accelerating catalyst include N-ethylmorpholine, dibutyltin dilaurate, cobalt naphthenate, stannous chloride, zinc naphthenate, and bismuth nitrate.
For the purpose of slightly improving physical properties such as adhesion, a known resin such as acrylic, alkyd, or polyester can be mixed and used together with an epoxy resin. The mixing amount is 100 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the epoxy resin (G). When the mixing amount exceeds 100 parts by mass, the performance such as corrosion resistance tends to deteriorate.

上層皮膜の耐アブレージョン性をより向上させるために、上層皮膜(皮膜形成用の塗料組成物(Y))には固形潤滑剤(I)を配合する。本発明において皮膜に耐アブレージョン性を付与する手段は、さきに述べた従来技術のような特定の固形潤滑剤ではなく、エポキシ樹脂(G)の一級水酸基と硬化剤(H)との架橋反応により生成する緻密で強固な皮膜を形成することである。したがって、本発明で使用できる固形潤滑剤には特別な制限はなく、公知のものを適用することができる。例えば、以下のようなものが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   In order to further improve the abrasion resistance of the upper layer film, the upper layer film (coating composition (Y) for film formation) is blended with a solid lubricant (I). In the present invention, the means for imparting abrasion resistance to the film is not a specific solid lubricant as in the prior art described above, but by a crosslinking reaction between the primary hydroxyl group of the epoxy resin (G) and the curing agent (H). It is to form a dense and strong film to be generated. Therefore, the solid lubricant that can be used in the present invention is not particularly limited, and known ones can be applied. Examples thereof include the following, and one or more of these can be used.

(1)ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス:例えば、ポリエチレンワックス、合成パラフィン、天然パラフィン、マイクロワックス、塩素化炭化水素など
(2)フッ素樹脂微粒子:例えば、ポリフルオロエチレン樹脂(ポリ4フッ化エチレン樹脂など)、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂など
また、この他にも、脂肪酸アミド系化合物(例えば、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド、オレイン酸アミド、エシル酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミドなど)、金属石けん類(例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛、ラウリン酸カルシウム、パルミチン酸カルシウムなど)、金属硫化物(例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステンなど)、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ポリアルキレングリコール、アルカリ金属硫酸塩などの1種または2種以上を用いてもよい。
(1) Polyolefin wax, paraffin wax: For example, polyethylene wax, synthetic paraffin, natural paraffin, micro wax, chlorinated hydrocarbon, etc. (2) Fluororesin fine particles: For example, polyfluoroethylene resin (polytetrafluoroethylene resin, etc.) In addition to these, fatty acid amide compounds (for example, stearic acid amide, palmitic acid amide, methylene bisstearamide, ethylene bisstearamide, oleic acid amide, esyl) Acid amides, alkylene bis-fatty acid amides), metal soaps (eg, calcium stearate, lead stearate, calcium laurate, calcium palmitate), metal sulfides (eg, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, etc.) Etc.), graphite, fluorinated graphite, boron nitride, polyalkylene glycols may be used alone or in combinations of two or more such alkali metal sulfate.

以上の固形潤滑剤の中でも、特に、ポリエチレンワックス、フッ素樹脂微粒子(なかでも、ポリ4フッ化エチレン樹脂微粒子)が好適である。
ポリエチレンワックスとしては、例えば、クラリアントジャパン(株)製のセリダスト9615A、セリダスト3715、セリダスト3620、セリダスト3910(以上、いずれも商品名)、三洋化成(株)製のサンワックス131−P、サンワックス161−P(以上、いずれも商品名)、三井化学(株)製のケミパールW−100、ケミパールW−200、ケミパールW−500、ケミパールW−800、ケミパールW−950(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。
Among the above solid lubricants, polyethylene wax and fluororesin fine particles (in particular, polytetrafluoroethylene resin fine particles) are preferable.
Examples of the polyethylene wax include Clariant Japan Co., Ltd. Selidust 9615A, Selidust 3715, Selidust 3620, Selidust 3910 (all are trade names), Sanyo Chemical Co., Ltd. Sun Wax 131-P, Sun Wax 161 -P (all are trade names), Chemipearl W-100, Chemipearl W-200, Chemipearl W-500, Chemipearl W-800, Chemipearl W-950 (all are trade names) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Etc. can be used.

また、フッ素樹脂微粒子としては、テトラフルオロエチレン微粒子が最も好ましく、例えば、ダイキン工業(株)製のルブロンL−2、ルブロンL−5(以上、いずれも商品名)、三井・デュポンフロロケミカル(株)製のMP1100、MP1200(以上、いずれも商品名)、旭硝子(株)製のフルオンディスパージョンAD1、フルオンディスパージョンAD2、フルオンL141J、フルオンL150J、フルオンL155J(以上、いずれも商品名)などが好適である。
また、これらのなかで、ポリオレフィンワックスとテトラフルオロエチレン微粒子の併用により特に優れた潤滑効果が期待できる。
固形潤滑剤(I)の配合量は、エポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分の合計100質量部に対して、固形分の割合で1〜80質量部、好ましくは3〜40質量部とする。固形潤滑剤(I)の配合量が1質量部未満では潤滑効果が乏しく、一方、配合量が80質量部を超えると塗装性が低下するので好ましくない。
The fluororesin fine particles are most preferably tetrafluoroethylene fine particles. For example, Lubron L-2 and Lubron L-5 (all are trade names) manufactured by Daikin Industries, Ltd., Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. ) MP1100, MP1200 (all are trade names), Asahi Glass Co., Ltd. full-on dispersion AD1, full-on dispersion AD2, full-on L141J, full-on L150J, and full-on L155J (all are trade names) are preferable. It is.
Among these, a particularly excellent lubricating effect can be expected by the combined use of polyolefin wax and tetrafluoroethylene fine particles.
The blending amount of the solid lubricant (I) is 1 to 80 parts by mass, preferably 3 to 40 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total solids of the epoxy resin (G) and the curing agent (H). Mass parts. When the blending amount of the solid lubricant (I) is less than 1 part by mass, the lubricating effect is poor. On the other hand, when the blending amount exceeds 80 parts by mass, the paintability is lowered, which is not preferable.

上層皮膜(皮膜形成用の塗料組成物(Y))には、さらに、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(J)を配合することが好ましい。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)トリアゾール類、チオール類、チアジアゾール類、チアゾール類、チウラム類の中から選ばれる1種以上の有機化合物
The upper layer film (coating composition (Y) for film formation) is preferably further blended with one or more rust preventive additives (J) selected from the following (a) to (e).
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compounds

上記成分(a)であるリン酸塩は、単塩、複塩などの全ての種類の塩を含む。また、それを構成する金属カチオンに特に制限はなく、リン酸亜鉛、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウムなどのいずれの金属カチオンでもよい。また、リン酸イオンの骨格や縮合度などにも限定はなく、正塩、二水素塩、一水素塩または亜リン酸塩のいずれでもよく、さらに、正塩はオルトリン酸塩の他、ポリリン酸塩などの全ての縮合リン酸塩を含む。
また、上記成分(a)であるリン酸塩とともにカルシウム化合物を複合添加することにより、耐食性をさらに向上させることができる。カルシウム化合物は、カルシウム酸化物、カルシウム水酸化物、カルシウム塩のいずれでもよく、これらの1種または2種以上を使用できる。また、カルシウム塩の種類にも特に制限はなく、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムなどのようなカチオンとしてカルシウムのみを含む単塩のほか、リン酸カルシウム・亜鉛、リン酸カルシウム・マグネシウムなどのようなカルシウムとカルシウム以外のカチオンを含む複塩を使用してもよい。
The phosphate which is the said component (a) contains all kinds of salts, such as a single salt and a double salt. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the metal cation which comprises it, Any metal cations, such as zinc phosphate, magnesium phosphate, calcium phosphate, and aluminum phosphate, may be sufficient. Further, there is no limitation on the skeleton or the degree of condensation of phosphate ions, and any of normal salt, dihydrogen salt, monohydrogen salt or phosphite may be used. In addition, orthophosphate may be polyphosphate other than orthophosphate. Includes all condensed phosphates such as salts.
Moreover, corrosion resistance can further be improved by adding a calcium compound together with the phosphate which is the said component (a). The calcium compound may be any of calcium oxide, calcium hydroxide, and calcium salt, and one or more of these can be used. In addition, there are no particular restrictions on the type of calcium salt. In addition to simple salts containing only calcium as a cation such as calcium silicate, calcium carbonate, and calcium phosphate, calcium and calcium such as calcium phosphate / zinc, calcium phosphate / magnesium, etc. Double salts containing other cations may be used.

また、上記成分(b)であるCaイオン交換シリカは、カルシウムイオンを多孔質シリカゲル粉末の表面に固定したもので、腐食環境下でCaイオンが放出されて沈殿膜を形成する。
Caイオン交換シリカとしては任意のものを用いることができるが、平均粒子径が6μm以下、望ましくは4μm以下のものが好ましく、例えば、平均粒子径が2〜4μmのものを用いることができる。Caイオン交換シリカの平均粒子径が6μmを超えると耐食性が低下するとともに、塗料組成物中での分散安定性が低下する。
Caイオン交換シリカ中のCa濃度は1mass%以上、望ましくは2〜8mass%であることが好ましい。Ca濃度が1mass%未満ではCa放出による防錆効果が十分に得られない。なお、Caイオン交換シリカの表面積、pH、吸油量については特に限定されない。
Moreover, the Ca ion exchange silica which is said component (b) is what fixed the calcium ion on the surface of the porous silica gel powder, Ca ion is discharge | released in a corrosive environment, and forms a precipitation film | membrane.
Any Ca ion-exchanged silica can be used, but those having an average particle size of 6 μm or less, preferably 4 μm or less are preferable, and for example, those having an average particle size of 2 to 4 μm can be used. When the average particle size of the Ca ion exchange silica exceeds 6 μm, the corrosion resistance is lowered and the dispersion stability in the coating composition is lowered.
The Ca concentration in the Ca ion exchange silica is preferably 1 mass% or more, and preferably 2 to 8 mass%. If the Ca concentration is less than 1 mass%, the rust prevention effect due to Ca release cannot be sufficiently obtained. The surface area, pH, and oil absorption amount of the Ca ion exchange silica are not particularly limited.

以上のようなCaイオン交換シリカとしては、例えば、W.R.Grace&Co.製のSHIELDEX C303(平均粒子径2.5〜3.5μm、Ca濃度3mass%)、SHIELDEX AC3(平均粒子径2.3〜3.1μm、Ca濃度6mass%)、SHIELDEX AC5(平均粒子径3.8〜5.2μm、Ca濃度6mass%)(以上、いずれも商品名)、富士シリシア化学(株)製のSHIELDEX(平均粒子径3μm、Ca濃度6〜8mass%)、SHIELDEX SY710(平均粒子径2.2〜2.5μm、Ca濃度6.6〜7.5mass%)(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。
上記成分(c)であるモリブデン酸塩は、その骨格、縮合度に限定はなく、例えば、オルトモリブデン酸塩、パラモリブデン酸塩、メタモリブデン酸塩などが挙げられる。また、単塩、複塩などの全ての塩を含み、複塩としてはリンモリブデン酸塩などが挙げられる。
Examples of the Ca ion exchange silica as described above include WR Grace & Co. SHIELDEX C303 (average particle size 2.5 to 3.5 μm, Ca concentration 3 mass%), SHIELDEX AC3 (average particle size 2.3 to 3.1 μm, Ca concentration 6 mass%), SHIELDEX AC5 (average particle size 3. 8 to 5.2 μm, Ca concentration 6 mass% (all are trade names), SHIELDEX (average particle diameter 3 μm, Ca concentration 6 to 8 mass%) manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., SHIELDEX SY710 (average particle diameter 2) 0.2 to 2.5 μm, Ca concentration of 6.6 to 7.5 mass%) (all are trade names) and the like can be used.
The molybdate that is the component (c) is not limited in its skeleton and degree of condensation, and examples thereof include orthomolybdate, paramolybdate, and metamolybdate. Moreover, all salts, such as a single salt and a double salt, are included, and a phosphomolybdate etc. are mentioned as a double salt.

上記成分(d)である酸化ケイ素は、コロイダルシリカ、乾式シリカのいずれでもよい。コロイダルシリカとしては、水系皮膜形成樹脂をベースとする場合には、例えば、日産化学工業(株)製のスノーテックスO、スノーテックスN、スノーテックス20、スノーテックス30、スノーテックス40、スノーテックスC、スノーテックスS(以上、いずれも商品名)、触媒化成工業(株)製のカタロイドS、カタロイドSI−350、カタロイドSI−40、カタロイドSA、カタロイドSN(以上、いずれも商品名)、(株)ADEKA製のアデライトAT−20〜50、アデライトAT−20N、アデライトAT−300、アデライトAT−300S、アデライトAT20Q(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。   The silicon oxide as the component (d) may be either colloidal silica or dry silica. When colloidal silica is based on a water-based film-forming resin, for example, Snowtex O, Snowtex N, Snowtex 20, Snowtex 30, Snowtex 40, Snowtex C manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. , Snowtex S (all are trade names), Cataloid S, Cataloid SI-350, Catalloid SI-40, Cataloid SA, Cataloid SN (all are trade names) manufactured by Catalytic Chemical Industries, Ltd. ) Adelite AT-20 to 50, Adelite AT-20N, Adelite AT-300, Adelite AT-300S, Adelite AT20Q (all are trade names) manufactured by ADEKA, etc. can be used.

また、溶剤系皮膜形成樹脂をベースとする場合には、例えば、日産化学工業(株)製のオルガノシリカゾルMA−ST−M、オルガノシリカゾルIPA−ST、オルガノシリカゾルEG−ST、オルガノシリカゾルE−ST−ZL、オルガノシリカゾルNPC−ST、オルガノシリカゾルDMAC−ST、オルガノシリカゾルDMAC−ST−ZL、オルガノシリカゾルXBA−ST、オルガノシリカゾルMIBK−ST(以上、いずれも商品名)、触媒化成工業(株)製のOSCAL−1132、OSCAL−1232、OSCAL−1332、OSCAL−1432、OSCAL−1532、OSCAL−1632、OSCAL−1722(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。
特に、有機溶剤分散型シリカゾルは、分散性に優れ、ヒュームドシリカよりも耐食性に優れている。
In addition, when the solvent-based film forming resin is used as a base, for example, organosilica sol MA-ST-M, organosilica sol IPA-ST, organosilica sol EG-ST, organosilica sol E-ST manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. -ZL, organosilica sol NPC-ST, organosilica sol DMAC-ST, organosilica sol DMAC-ST-ZL, organosilica sol XBA-ST, organosilica sol MIBK-ST (all are trade names), manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. OSCAL-1132, OSCAL-1232, OSCAL-1332, OSCAL-1432, OSCAL-1532, OSCAL-1632, OSCAL-1722 (all of which are trade names) can be used.
In particular, the organic solvent-dispersed silica sol is excellent in dispersibility and superior in corrosion resistance than fumed silica.

また、ヒュームドシリカとしては、例えば、日本アエロジル(株)製のAEROSIL R971、AEROSIL R812、AEROSIL R811、AEROSIL R974、AEROSIL R202、AEROSIL R805、AEROSIL 130、AEROSIL 200、AEROSIL 300、AEROSIL 300CF(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。
微粒子シリカは、腐食環境下において緻密で安定な亜鉛の腐食生成物の生成に寄与し、この腐食生成物がめっき表面に緻密に形成されることによって、腐食の促進を抑制することができると考えられている。
耐食性の観点からは、微粒子シリカは粒子径が5〜50nm、望ましくは5〜20nm、さらに好ましくは5〜15nmのものを用いるのが好ましい。
Examples of the fumed silica include AEROSIL R971, AEROSIL R812, AEROSIL R811, AEROSIL R974, AEROSIL R202, AEROSIL R805, AEROSIL 130, AEROSIL 200, AEROSIL 300, and more from AEROSIL 300CF manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Can also be used.
The fine-particle silica contributes to the formation of a dense and stable zinc corrosion product in a corrosive environment, and the corrosion product is considered to be able to suppress the promotion of corrosion by being densely formed on the plating surface. It has been.
From the viewpoint of corrosion resistance, it is preferable to use fine silica particles having a particle diameter of 5 to 50 nm, desirably 5 to 20 nm, more preferably 5 to 15 nm.

上記成分(e)の有機化合物のうち、トリアゾール類としては、1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、5−アミノ−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾールなどが、またチオール類としては、1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリチオール、2−メルカプトベンツイミダゾールなどが、またチアジアゾール類としては、5−アミノ−2−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールなどが、またチアゾール類としては、2−N,N−ジエチルチオベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール類などが、またチウラム類としては、テトラエチルチウラムジスルフィドなどが、それぞれ挙げられる。   Among the organic compounds of the component (e), triazoles include 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 5- Amino-3-mercapto-1,2,4-triazole, 1H-benzotriazole, etc., and thiols include 1,3,5-triazine-2,4,6-trithiol, 2-mercaptobenzimidazole, etc. The thiadiazoles include 5-amino-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, and the thiazoles include 2-N, N -Diethylthiobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, etc., and thiurams include tetraethylthiuramdisulfur Such as soil, and the like, respectively.

防錆添加成分(J)の配合量(上記成分(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の自己補修性発現物質の合計の配合量)は、エポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分の合計100質量部に対して、固形分の割合で1〜100質量部、好ましくは5〜80質量部、さらに好ましくは10〜50質量部とすることが適当である。防錆添加成分(J)の配合量が1質量部未満では耐食性向上効果が小さく、一方、配合量が100質量部を超えると、耐食性が低下するので好ましくない。   The compounding amount of the antirust additive component (J) (the total compounding amount of one or more self-repairing substances selected from the above components (a) to (e)) is the epoxy resin (G) and the curing agent. It is appropriate that the total solid content of (H) is 1 to 100 parts by mass, preferably 5 to 80 parts by mass, and more preferably 10 to 50 parts by mass. If the compounding amount of the anticorrosive additive component (J) is less than 1 part by mass, the effect of improving the corrosion resistance is small. On the other hand, if the compounding amount exceeds 100 parts by mass, the corrosion resistance decreases, which is not preferable.

また、上層皮膜(皮膜形成用の塗料組成物(Y))中には上記の防錆添加成分に加えて、腐食抑制剤として、他の酸化物微粒子(例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化アンチモンなど)、リンモリブデン酸塩(例えば、リンモリブデン酸アルミニウムなど)、有機リン酸及びその塩(例えば、フィチン酸、フィチン酸塩、ホスホン酸、ホスホン酸塩、およびこれらの金属塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩など)、有機インヒビター(例えば、ヒドラジン誘導体、チオール化合物、ジチオカルバミン酸塩など)などの1種または2種以上を添加することができる。   Further, in the upper layer film (coating composition (Y) for film formation), in addition to the above-mentioned antirust additive component, other oxide fine particles (for example, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide) as a corrosion inhibitor. , Cerium oxide, antimony oxide, etc.), phosphomolybdate (eg, aluminum phosphomolybdate), organic phosphoric acid and its salts (eg, phytic acid, phytate, phosphonic acid, phosphonate, and their metals) 1 type, or 2 or more types, such as a salt, an alkali metal salt, an alkaline-earth metal salt, etc.), an organic inhibitor (For example, a hydrazine derivative, a thiol compound, a dithiocarbamate etc.) can be added.

上層皮膜(皮膜形成用の塗料組成物(Y))中には、さらに必要に応じて、添加剤として、有機着色顔料(例えば、縮合多環系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料など)、着色染料(例えば、有機溶剤可溶性アゾ系染料、水溶性アゾ系金属染料など)、無機顔料(例えば、酸化チタンなど)、キレート剤(例えば、チオールなど)、導電性顔料(例えば、亜鉛、アルミニウム、ニッケルなどの金属粉末、リン化鉄、アンチモンドープ型酸化錫など)、カップリング剤(例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤など)、メラミン・シアヌル酸付加物などの1種または2種以上を添加することができる。
上層皮膜の膜厚は0.1〜5μm、好ましくは0.2〜2μmとすることが望ましい。膜厚が0.1μm未満では十分な耐食性が得られず、一方、5μmを超えると導電性が低下する。
In the upper layer film (coating composition (Y) for film formation), if necessary, an organic coloring pigment (for example, a condensed polycyclic organic pigment, a phthalocyanine organic pigment, etc.), a coloring dye may be used as an additive. (Eg, organic solvent-soluble azo dyes, water-soluble azo metal dyes, etc.), inorganic pigments (eg, titanium oxide), chelating agents (eg, thiols), conductive pigments (eg, zinc, aluminum, nickel, etc.) Metal powder, iron phosphide, antimony-doped tin oxide, etc.), coupling agents (for example, silane coupling agents, titanium coupling agents, etc.), melamine / cyanuric acid adducts, etc. can do.
The thickness of the upper layer film is 0.1 to 5 μm, preferably 0.2 to 2 μm. If the film thickness is less than 0.1 μm, sufficient corrosion resistance cannot be obtained, while if it exceeds 5 μm, the conductivity is lowered.

以上のような表面処理鋼板を製造するには、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、上述したような成分が配合された表面処理組成物(X)(処理液)を塗布した後、水洗することなく乾燥し、次いで、上述したような成分が配合された上層皮膜形成用の塗料組成物(Y)を塗布し、乾燥させる。
表面処理組成物(X)をめっき鋼板表面にコーティングする方法としては、塗布法、浸漬法、スプレー法などの任意の方法を採用できる。塗布法としては、ロールコーター(3ロール方式、2ロール方式など)、スクイズコーター、ダイコーターなどのいずれの方法を用いてもよい。また、スクイズコーターなどによる塗布処理、浸漬処理またはスプレー処理の後に、エアナイフ法やロール絞り法により塗布量の調整、外観の均一化、膜厚の均一化を行うことも可能である。
In order to manufacture the surface-treated steel sheet as described above, after applying the surface treatment composition (X) (treatment liquid) containing the above-described components to the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet Then, it is dried without being washed with water, and then a coating composition (Y) for forming an upper layer film containing the above components is applied and dried.
As a method of coating the surface treatment composition (X) on the surface of the plated steel plate, any method such as a coating method, a dipping method, a spray method, or the like can be adopted. As a coating method, any method such as a roll coater (3-roll method, 2-roll method, etc.), a squeeze coater, or a die coater may be used. In addition, after the coating process, dipping process or spraying process using a squeeze coater or the like, the coating amount can be adjusted, the appearance can be made uniform, and the film thickness can be made uniform by an air knife method or a roll drawing method.

表面処理組成物(X)をコーティングした後は、水洗することなく加熱乾燥を行う。加熱乾燥処理には、ドライヤー、熱風炉、高周波誘導加熱炉、赤外線炉などを用いることができる。加熱乾燥は、到達板温で30〜200℃、好ましくは40℃〜140℃の範囲で行うことが望ましい。加熱乾燥温度が30℃未満では皮膜中の水分が多量に残り、耐食性が不十分となる。また、加熱乾燥温度が200℃を超えると非経済的であるばかりでなく、皮膜に欠陥が生じて耐食性が低下するおそれがある。   After coating the surface treatment composition (X), heat drying is performed without washing with water. For the heat drying treatment, a dryer, a hot air furnace, a high-frequency induction heating furnace, an infrared furnace, or the like can be used. The heat drying is desirably performed in the range of 30 to 200 ° C., preferably 40 ° C. to 140 ° C., at the ultimate plate temperature. If the heating and drying temperature is less than 30 ° C., a large amount of moisture remains in the film, resulting in insufficient corrosion resistance. In addition, when the heating and drying temperature exceeds 200 ° C., not only is it uneconomical, but there is a possibility that defects occur in the film and the corrosion resistance decreases.

上層皮膜形成用の塗料組成物(Y)をコーティングする方法としては、塗布法、浸漬法、スプレー法などの任意の方法を採用できる。塗布法としては、ロールコーター(3ロール方式、2ロール方式など)、スクイズコーター、ダイコーターなどのいずれの方法を用いてもよい。また、スクイズコーターなどによる塗布処理、浸漬処理またはスプレー処理の後に、エアナイフ法やロール絞り法により塗布量の調整、外観の均一化、膜厚の均一化を行うことも可能である。   As a method for coating the coating composition (Y) for forming the upper layer film, any method such as a coating method, a dipping method, or a spray method can be employed. As a coating method, any method such as a roll coater (3-roll method, 2-roll method, etc.), a squeeze coater, or a die coater may be used. In addition, after the coating process, dipping process or spraying process using a squeeze coater or the like, the coating amount can be adjusted, the appearance can be made uniform, and the film thickness can be made uniform by an air knife method or a roll drawing method.

塗料組成物(Y)の塗布後、通常は水洗することなく、加熱乾燥を行うが、塗料組成物の塗布後に水洗工程を実施してもよい。加熱乾燥処理には、ドライヤー、熱風炉、高周波誘導加熱炉、赤外線炉などを用いることができるが、耐食性の観点からは高周波誘導加熱炉が特に好ましい。加熱処理は、到達板温で50〜350℃、好ましくは80℃〜250℃の範囲で行うことが望ましい。加熱温度が50℃未満では皮膜中の溶媒が多量に残り、耐食性が不十分となる。また、加熱温度が350℃を超えると非経済的であるばかりでなく、皮膜に欠陥が生じて耐食性が低下するおそれがある。   After application of the coating composition (Y), heating drying is usually performed without washing with water, but a washing process may be performed after application of the coating composition. For the heat drying treatment, a dryer, a hot air furnace, a high frequency induction heating furnace, an infrared furnace, or the like can be used, but a high frequency induction heating furnace is particularly preferable from the viewpoint of corrosion resistance. The heat treatment is desirably performed in the range of 50 to 350 ° C., preferably 80 to 250 ° C., at the ultimate plate temperature. If the heating temperature is less than 50 ° C., a large amount of the solvent remains in the film, resulting in insufficient corrosion resistance. Further, when the heating temperature exceeds 350 ° C., not only is it uneconomical, but there is a possibility that defects occur in the film and the corrosion resistance is lowered.

本発明は、以上述べたような皮膜を両面または片面に有する鋼板を含むものである。したがって、本発明鋼板の形態としては、例えば、以下のようなものがある。
(1)片面:めっき皮膜−表面処理皮膜−上層皮膜、片面:めっき皮膜
(2)片面:めっき皮膜−表面処理皮膜−上層皮膜、片面:めっき皮膜−公知のリン酸塩処理皮膜など
(3)両面:めっき皮膜−表面処理皮膜−上層皮膜
(4)片面:めっき皮膜−表面処理皮膜−上層皮膜、片面:めっき皮膜−表面処理皮膜(本発明の表面処理皮膜に相当する皮膜)
(5)片面:めっき皮膜−表面処理皮膜−上層皮膜、片面:めっき皮膜−有機皮膜(本発明の上層皮膜に相当する皮膜)
The present invention includes a steel plate having a coating as described above on both sides or one side. Accordingly, examples of the form of the steel sheet of the present invention include the following.
(1) One side: plating film-surface treatment film-upper layer film, one side: plating film (2) One side: plating film-surface treatment film-upper layer film, one side: plating film-known phosphate treatment film, etc. (3) Both sides: plating film-surface treatment film-upper layer film (4) Single side: plating film-surface treatment film-upper layer film, one side: plating film-surface treatment film (film corresponding to the surface treatment film of the present invention)
(5) One side: plating film-surface treatment film-upper layer film, one side: plating film-organic film (film corresponding to the upper layer film of the present invention)

[第一層(表面処理皮膜)用の表面処理組成物]
表面処理組成物に用いたチタン含有水性液A1〜A7、有機リン酸化合物B1〜B6、バナジン酸化合物C1〜C3、フッ化ジルコニウム化合物D1〜D3、炭酸ジルコニウム化合物E1〜E3、水溶性または水分散性有機樹脂F1〜F7を以下に示す。これらの成分を表1および表2に示す割合で配合し、表面処理組成物P1〜P50を得た。
[Surface treatment composition for first layer (surface treatment film)]
Titanium-containing aqueous liquids A1 to A7, organophosphate compounds B1 to B6, vanadic acid compounds C1 to C3, zirconium fluoride compounds D1 to D3, zirconium carbonate compounds E1 to E3, water-soluble or water-dispersed used in the surface treatment composition The organic resins F1 to F7 are shown below. These components were blended in the proportions shown in Tables 1 and 2 to obtain surface treatment compositions P1 to P50.

(1)チタン含有水性液A1〜A7の製造
・製造例1
四塩化チタン60%溶液5ccを蒸留水で500ccとした溶液にアンモニア水(1:9)を滴下し、水酸化チタンを沈殿させた。蒸留水で洗浄後、過酸化水素水30%溶液を10cc加えてかき混ぜ、チタンを含む黄色半透明の粘性のあるチタン含有水性液A1を得た。
・製造例2
テトラiso−プロポキシチタン10質量部とiso−プロパノール10質量部の混合物を30%過酸化水素水10質量部と脱イオン水100質量部の混合物中に20℃で1時間かけて撹拌しながら滴下した。その後25℃で2時間熟成し、黄色透明の少し粘性のあるチタン含有水性液A2を得た。
(1) Production and production example 1 of titanium-containing aqueous liquids A1 to A7
Ammonia water (1: 9) was added dropwise to a solution in which 5 cc of a titanium tetrachloride 60% solution was made 500 cc with distilled water to precipitate titanium hydroxide. After washing with distilled water, 10 cc of a 30% hydrogen peroxide solution was added and stirred to obtain a yellow translucent viscous titanium-containing aqueous liquid A1 containing titanium.
・ Production example 2
A mixture of 10 parts by mass of tetraiso-propoxytitanium and 10 parts by mass of iso-propanol was dropped into a mixture of 10 parts by mass of 30% hydrogen peroxide and 100 parts by mass of deionized water with stirring at 20 ° C. over 1 hour. . Thereafter, the mixture was aged at 25 ° C. for 2 hours to obtain a yellow transparent, slightly viscous titanium-containing aqueous liquid A2.

・製造例3
製造例2で使用したテトラiso−プロポキシチタンの代わりにテトラn−ブトキシチタンを使用した以外は製造例2と同様の製造条件で、チタン含有水性液A3を得た。
・製造例4
製造例2で使用したテトラiso−プロポキシチタンの代わりにテトラiso−プロポキシチタンの3量体を使用した以外は製造例2と同様の製造条件で、チタン含有水性液A4を得た。
・製造例5
製造例2に対して過酸化水素水を3倍量用い、50℃で1時間かけて滴下し、さらに60℃で3時間熟成した以外は製造例2と同様の製造条件で、チタン含有水性液A5を得た。
・ Production Example 3
A titanium-containing aqueous liquid A3 was obtained under the same production conditions as in Production Example 2 except that tetra-n-butoxytitanium was used instead of tetraiso-propoxytitanium used in Production Example 2.
・ Production Example 4
A titanium-containing aqueous liquid A4 was obtained under the same production conditions as in Production Example 2 except that a tetramer of tetraiso-propoxytitanium was used instead of tetraiso-propoxytitanium used in Production Example 2.
・ Production Example 5
A titanium-containing aqueous liquid was produced under the same production conditions as in Production Example 2, except that hydrogen peroxide was used in 3 times the amount of Production Example 2, dropped at 50 ° C over 1 hour, and further aged at 60 ° C for 3 hours. A5 was obtained.

・製造例6
製造例3で製造したチタン含有水性液A3を、さらに95℃で6時間加熱処理することにより、白黄色の半透明なチタン含有水性液A6を得た。
・製造例7
テトラiso−プロポキシチタン10質量部とiso−プロパノール10質量部の混合物を、「TKS−203」(商品名,テイカ社製,酸化チタンゾル)5質量部(固形分)、30%過酸化水素水10質量部及び脱イオン水100質量部の混合物中に10℃で1時間かけて撹拌しながら滴下した。その後10℃で24時間熟成し、黄色透明の少し粘性のあるチタン含有水性液A7を得た。
・ Production Example 6
The titanium-containing aqueous liquid A3 produced in Production Example 3 was further heat-treated at 95 ° C. for 6 hours to obtain a white-yellow translucent titanium-containing aqueous liquid A6.
・ Production Example 7
A mixture of 10 parts by mass of tetraiso-propoxytitanium and 10 parts by mass of iso-propanol, 5 parts by mass (solid content) of “TKS-203” (trade name, manufactured by Teika Co., Ltd.), 30% hydrogen peroxide solution 10 The mixture was added dropwise to a mixture of parts by mass and 100 parts by mass of deionized water at 10 ° C. with stirring for 1 hour. Thereafter, the mixture was aged at 10 ° C. for 24 hours to obtain a yellow transparent slightly viscous titanium-containing aqueous liquid A7.

(2)有機リン酸化合物B1〜B6
B1:1−ヒドロキシメタン−1,1−ジホスホン酸
B2:1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸
B3:1−ヒドロキシプロパン−1,1−ジホスホン酸
B4:2−ヒドロキシホスホノ酢酸
B5:3−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸
B6:2−ヒドロキシホスホノ酢酸カリウム
(3)バナジン酸化合物C1〜C3
C1:メタバナジン酸アンモニウム
C2:メタバナジン酸ナトリウム
C3:メタバナジン酸カリウム
(2) Organophosphate compounds B1 to B6
B1: 1-hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid B2: 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid B3: 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid B4: 2-hydroxyphosphonoacetic acid B5: 3 -Phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid B6: Potassium 2-hydroxyphosphonoacetate (3) Vanadic acid compounds C1-C3
C1: ammonium metavanadate C2: sodium metavanadate C3: potassium metavanadate

(4)フッ化ジルコニウム化合物D1〜D3
D1:ジルコニウムフッ化アンモニウム
D2:ジルコニウムフッ化ナトリウム
D3:ジルコニウムフッ化カリウム
(5)炭酸ジルコニウム化合物E1〜E3
E1:炭酸ジルコニウムアンモニウム
E2:炭酸ジルコニウムナトリウム
E3:炭酸ジルコニウムリチウム
(4) Zirconium fluoride compounds D1 to D3
D1: Zirconium ammonium fluoride D2: Zirconium sodium fluoride D3: Zirconium potassium fluoride (5) Zirconium carbonate compounds E1 to E3
E1: Ammonium zirconium carbonate E2: Sodium zirconium carbonate E3: Lithium zirconium carbonate

(6-1)水性有機樹脂F1〜F4の合成
・合成例1
窒素封入管、玉入りコンデンサー、滴下ロートおよびメカニカルスターラーを備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部を入れ、90℃まで加熱した後、温度を90℃に保持した状態で、フラスコ内にスチレン10質量部、tert−ブチルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート10質量部およびアゾビスイソブチロニトリル1質量部の混合物を3時間かけて滴下し、滴下終了後さらに90℃に2時間保持した後、室温まで冷却して水性有機樹脂(アクリル樹脂溶液)F1を得た。得られたアクリル樹脂のTg(ガラス転移点)は33℃である。
・合成例2
窒素封入管、玉入りコンデンサー、滴下ロートおよびメカニカルスターラーを備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部を入れ、90℃まで加熱した後、温度を90℃に保持した状態で、フラスコ内にスチレン25質量部、メチルアクリレート60質量部、アクリルアミド15質量部およびアゾビスイソブチロニトリル1質量部の混合物を3時間かけて滴下し、滴下終了後さらに90℃に2時間保持した後、室温まで冷却して水性有機樹脂(アクリル樹脂溶液)F2を得た。得られたアクリル樹脂のTgは46℃である。
(6-1) Synthesis / Synthesis Example 1 of water-based organic resins F1 to F4
In a flask equipped with a nitrogen-filled tube, a ball condenser, a dropping funnel and a mechanical stirrer, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was heated to 90 ° C., and then the temperature was maintained at 90 ° C., and styrene was added to the flask. A mixture of 10 parts by mass, 80 parts by mass of tert-butyl acrylate, 10 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate, and 1 part by mass of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours, and after completion of the addition, maintained at 90 ° C. for 2 hours. Then, it was cooled to room temperature to obtain an aqueous organic resin (acrylic resin solution) F1. The obtained acrylic resin has a Tg (glass transition point) of 33 ° C.
Synthesis example 2
In a flask equipped with a nitrogen-filled tube, a ball condenser, a dropping funnel and a mechanical stirrer, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was heated to 90 ° C., and then the temperature was maintained at 90 ° C., and styrene was added to the flask. A mixture of 25 parts by mass, 60 parts by mass of methyl acrylate, 15 parts by mass of acrylamide and 1 part by mass of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours. After completion of the addition, the mixture was further maintained at 90 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature. Thus, an aqueous organic resin (acrylic resin solution) F2 was obtained. The obtained acrylic resin has a Tg of 46 ° C.

・合成例3
窒素封入管、玉入りコンデンサー、滴下ロートおよびメカニカルスターラーを備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部を入れ、90℃まで加熱した後、温度を90℃に保持した状態で、フラスコ内にスチレン55質量部、n−ブチルアクリレート5質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20質量部、N−メチルアクリルアミド20質量部およびアゾビスイソブチロニトリル1質量部の混合物を3時間かけて滴下し、滴下終了後さらに90℃に2時間保持した後、室温まで冷却して水性有機樹脂(アクリル樹脂溶液)F3を得た。得られたアクリル樹脂のTgは78℃である。
・合成例4
窒素封入管、玉入りコンデンサー、滴下ロートおよびメカニカルスターラーを備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部を入れ、90℃まで加熱した後、温度を90℃に保持した状態で、フラスコ内にメチルメタクリレート80質量部、n−ブチルアクリレート10質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート10質量部およびアゾビスイソブチロニトリル1質量部の混合物を3時間かけて滴下し、滴下終了後さらに90℃に2時間保持した後、室温まで冷却して水性有機樹脂(アクリル樹脂溶液)F4を得た。得られたアクリル樹脂のTgは56℃である。
Synthesis example 3
In a flask equipped with a nitrogen-filled tube, a ball condenser, a dropping funnel and a mechanical stirrer, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was heated to 90 ° C., and then the temperature was maintained at 90 ° C., and styrene was added to the flask. A mixture of 55 parts by mass, 5 parts by mass of n-butyl acrylate, 20 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 20 parts by mass of N-methylacrylamide and 1 part by mass of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours, and the addition was completed. Thereafter, the mixture was further maintained at 90 ° C. for 2 hours, and then cooled to room temperature to obtain an aqueous organic resin (acrylic resin solution) F3. The obtained acrylic resin has a Tg of 78 ° C.
Synthesis example 4
In a flask equipped with a nitrogen-filled tube, a ball condenser, a dropping funnel and a mechanical stirrer, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was heated to 90 ° C., and the temperature was maintained at 90 ° C. A mixture of 80 parts by weight of methacrylate, 10 parts by weight of n-butyl acrylate, 10 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate, and 1 part by weight of azobisisobutyronitrile is dropped over 3 hours. After being held, it was cooled to room temperature to obtain an aqueous organic resin (acrylic resin solution) F4. The obtained acrylic resin has a Tg of 56 ° C.

(6-2)水性有機樹脂F5〜F7
F5:「スーパーフレックスE−2500」(商品名,第一工業製薬社製,水性ポリウレタン樹脂)
F6:「バイロナールMD−1100」(商品名,東洋紡績社製,水性ポリエステル樹脂)
F7:「アデカレジンEM−0718」(商品名,(株)ADEKA製,水性エポキシ樹脂)
(6-2) Water-based organic resins F5 to F7
F5: “Superflex E-2500” (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., water-based polyurethane resin)
F6: “Vaironal MD-1100” (trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd., water-based polyester resin)
F7: “ADEKA RESIN EM-0718” (trade name, manufactured by ADEKA, water-based epoxy resin)

[第二層(上層皮膜)用の塗料組成物]
塗料組成物に用いたエポキシ樹脂溶液G1〜G9、硬化剤H1〜H4、硬化触媒K1〜K4、防錆添加剤J1〜J6、固形潤滑剤I1〜I3を以下に示す。表3に示すエポキシ樹脂溶液G1〜G9(本発明条件を満足するものは、本発明で使用する「エポキシ樹脂(G)」である)に、硬化剤H1〜H4と硬化触媒K1〜K4を適宜配合し、表4に示す樹脂組成物S1〜S21(本発明条件を満足するものは、本発明で使用する「エポキシ樹脂(G)+硬化剤(H)」である)を得た。この樹脂組成物S1〜S21に、防錆添加剤J1〜J6、固形潤滑剤I1〜I3を適宜配合し、塗料用分散機(サンドグラインダー)を用いて所定時間撹拌し、表5に示す塗料組成物Q1〜Q45を得た。
[Coating composition for second layer (upper layer film)]
Epoxy resin solutions G1 to G9, curing agents H1 to H4, curing catalysts K1 to K4, rust preventive additives J1 to J6, and solid lubricants I1 to I3 used in the coating composition are shown below. Epoxy resin solutions G1 to G9 shown in Table 3 (those satisfying the conditions of the present invention are “epoxy resins (G)” used in the present invention) are appropriately combined with curing agents H1 to H4 and curing catalysts K1 to K4. Blended and obtained resin compositions S1 to S21 shown in Table 4 (those satisfying the conditions of the present invention are “epoxy resin (G) + curing agent (H)” used in the present invention). Rust preventive additives J1 to J6 and solid lubricants I1 to I3 are appropriately blended with the resin compositions S1 to S21, and the mixture is stirred for a predetermined time using a paint disperser (sand grinder). Things Q1-Q45 were obtained.

(1)エポキシ樹脂溶液G1〜G9の合成
・合成例5(発明例相当)
温度計、撹拌機および加熱装置を備えた反応装置に、エポキシ樹脂「jER1007」(商品名,ジャパンエポキシレジン社製,エポキシ当量約2250,数平均分子量約2900)1448質量部およびシクロヘキサノン507質量部を仕込み、140℃に昇温し、2時間で完全に溶解した。次いで、ε−カプロラクトン「PLACCEL
M」(商品名,ダイセル社製)73質量部、ジブチル錫オキサイド0.08質量部を加え(反応時固形分量75%)、170℃に昇温し、4時間反応させた。その後、メチルイソブチルケトン395質量部、シクロヘキサノン371質量部、芳香族炭化水素系溶剤「スワゾール1500」(商品名,丸善石油化学(株)製)585質量部を加え、固形分35%のエポキシ樹脂溶液G1を得た。このエポキシ樹脂溶液G1のエポキシ樹脂/ε−カプロラクトンのモル比を表3に示す。
(1) Synthesis / Synthesis Example 5 of Epoxy Resin Solutions G1 to G9 (Equivalent to Invention Example)
In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer and a heating device, 1448 parts by weight of epoxy resin “jER1007” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent of about 2250, number average molecular weight of about 2900) and 507 parts by weight of cyclohexanone were added. The mixture was heated to 140 ° C. and completely dissolved in 2 hours. Next, ε-caprolactone “PLACCEL
M ”(trade name, manufactured by Daicel) 73 parts by mass and 0.08 part by mass of dibutyltin oxide were added (solid content 75% during reaction), and the temperature was raised to 170 ° C. and reacted for 4 hours. Thereafter, 395 parts by mass of methyl isobutyl ketone, 371 parts by mass of cyclohexanone, and 585 parts by mass of an aromatic hydrocarbon solvent “Swazole 1500” (trade name, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) were added, and an epoxy resin solution having a solid content of 35% G1 was obtained. The molar ratio of epoxy resin / ε-caprolactone in this epoxy resin solution G1 is shown in Table 3.

・合成例6(発明例相当)
温度計、撹拌機および加熱装置を備えた反応装置に、エポキシ樹脂「jER1007」(商品名,ジャパンエポキシレジン社製,エポキシ当量約2250,数平均分子量約2900)1448質量部およびシクロヘキサノン507質量部を仕込み、140℃に昇温し、2時間で完全に溶解した。次いで、ε−カプロラクトン「PLACCEL
M」(商品名,ダイセル社製)73質量部、ジブチル錫オキサイド0.08質量部を加え(反応時固形分量75%)、170℃に昇温し、4時間反応させた。このものを80℃に冷却し、メチルイソブチルケトン44質量部、ブチルセロソルブ1024質量部、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール54質量部を加え(反応時固形分量50%)、エポキシ基が消失するまで約6時間反応させた。その後、メチルイソブチルケトン395部、シクロヘキサノン371質量部、芳香族炭化水素系溶剤「スワゾール1500」(商品名,丸善石油化学(株)製)585質量部を加え、固形分35%のエポキシ樹脂溶液G2を得た。このエポキシ樹脂溶液G2のエポキシ樹脂/ε−カプロラクトン/3−アミノ−1,2,4−トリアゾールのモル比を表3に示す。
Synthesis example 6 (equivalent to invention example)
In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer and a heating device, 1448 parts by weight of epoxy resin “jER1007” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent of about 2250, number average molecular weight of about 2900) and 507 parts by weight of cyclohexanone were added. The mixture was heated to 140 ° C. and completely dissolved in 2 hours. Next, ε-caprolactone “PLACCEL
M ”(trade name, manufactured by Daicel) 73 parts by mass and 0.08 part by mass of dibutyltin oxide were added (solid content 75% during reaction), and the temperature was raised to 170 ° C. and reacted for 4 hours. This was cooled to 80 ° C., and 44 parts by mass of methyl isobutyl ketone, 1024 parts by mass of butyl cellosolve and 54 parts by mass of 3-amino-1,2,4-triazole were added (solid content during reaction was 50%), and the epoxy group disappeared. The reaction was continued for about 6 hours. Thereafter, 395 parts of methyl isobutyl ketone, 371 parts by weight of cyclohexanone, 585 parts by weight of an aromatic hydrocarbon solvent “Swazole 1500” (trade name, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) are added, and an epoxy resin solution G2 having a solid content of 35% is added. Got. Table 3 shows the molar ratio of epoxy resin / ε-caprolactone / 3-amino-1,2,4-triazole of this epoxy resin solution G2.

・合成例7〜10(発明例相当)
表3のような固形分配合量とし、さらに、反応時固形分量が同じになるよう溶剤量の調整を行い、合成例5と同様にしてエポキシ樹脂溶液G3〜G6を製造した。なお、エポキシ樹脂としては、合成例7,8,10では「jER1007」(商品名,ジャパンエポキシレジン社製,エポキシ当量約2250,数平均分子量約2900)を、合成例9では「jER1009」(商品名,ジャパンエポキシレジン社製,エポキシ当量約3000,数平均分子量約3750)を用いた。エポキシ樹脂溶液G3〜G6のエポキシ樹脂/ε−カプロラクトン/3−アミノ−1,2,4−トリアゾールのモル比を表3に示す。
Synthesis examples 7 to 10 (equivalent to invention examples)
Epoxy resin solutions G3 to G6 were produced in the same manner as in Synthesis Example 5 by adjusting the amount of solvent so that the solid content was as shown in Table 3 and the solid content during the reaction was the same. As the epoxy resin, “jER1007” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin, epoxy equivalent of about 2250, number average molecular weight of about 2900) is used in Synthesis Examples 7, 8, and 10, and “jER1009” (product is manufactured in Synthesis Example 9). Name, manufactured by Japan Epoxy Resin, epoxy equivalent of about 3000, number average molecular weight of about 3750). Table 3 shows the molar ratio of epoxy resin / ε-caprolactone / 3-amino-1,2,4-triazole of the epoxy resin solutions G3 to G6.

・合成例11(比較例相当)
温度計、撹拌機および加熱装置を備えた反応装置に、エポキシ樹脂「jER1007」(商品名,ジャパンエポキシレジン社製,エポキシ当量約2250,数平均分子量約2900)1518質量部およびシクロヘキサノン878質量部を仕込み、140℃に昇温し、2時間で完全に溶解した。このものを80℃に冷却し、メチルイソブチルケトン411質量部、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール57質量部を加え、エポキシ基が消失するまで約6時間反応させた。その後、メチルイソブチルケトン28質量部、ブチルセロソルブ1023質量部、芳香族炭化水素系溶剤「スワゾール1500」(商品名,丸善石油化学(株)製)585質量部を加え、固形分35%のエポキシ樹脂溶液G7を得た。このエポキシ樹脂溶液G7のエポキシ樹脂/3−アミノ−1,2,4−トリアゾールのモル比を表3に示す。
Synthesis example 11 (equivalent to comparative example)
In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a heating device, 1518 parts by mass of epoxy resin “jER1007” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent of about 2250, number average molecular weight of about 2900) and 878 parts by mass of cyclohexanone were added. The mixture was heated to 140 ° C. and completely dissolved in 2 hours. This was cooled to 80 ° C., 411 parts by mass of methyl isobutyl ketone and 57 parts by mass of 3-amino-1,2,4-triazole were added, and the reaction was continued for about 6 hours until the epoxy group disappeared. Thereafter, 28 parts by mass of methyl isobutyl ketone, 1023 parts by mass of butyl cellosolve, 585 parts by mass of an aromatic hydrocarbon solvent “Swazole 1500” (trade name, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) are added, and an epoxy resin solution having a solid content of 35% G7 was obtained. Table 3 shows the molar ratio of epoxy resin / 3-amino-1,2,4-triazole of this epoxy resin solution G7.

・合成例12(比較例相当)
表3のような固形分配合量とし、さらに、反応時固形分量が同じになるよう溶剤量の調整を行い、合成例11と同様にしてエポキシ樹脂溶液G8を製造した。なお、エポキシ樹脂としては、「jER1009」(商品名,ジャパンエポキシレジン社製,エポキシ当量約3000,数平均分子量約3750)を用いた。エポキシ樹脂溶液G8のエポキシ樹脂/3−アミノ−1,2,4−トリアゾールのモル比を表3に示す。
Synthesis example 12 (equivalent to comparative example)
The amount of the solid as shown in Table 3 was adjusted, and the amount of the solvent was adjusted so that the solid content during the reaction was the same, and an epoxy resin solution G8 was produced in the same manner as in Synthesis Example 11. As the epoxy resin, “jER1009” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent of about 3000, number average molecular weight of about 3750) was used. Table 3 shows the molar ratio of epoxy resin / 3-amino-1,2,4-triazole in the epoxy resin solution G8.

(2)硬化剤H1〜H4(H1〜H3はイソシアネート化合物)
H1:「タケネートB−870N」(商品名,三井化学ポリウレタン(株)製,IPDIのMEKオキシムブロック体)
H2:「スミジュールBL3175」(商品名,住化バイエルウレタン(株)製,イソシヌレートタイプブロックイソシアネート)
H3:「デュラネートMF−B80M」(商品名,旭化成ケミカルズ(株)製,HMDIのMEKオキシムブロック体)
H4:「サイメル325」(商品名,日本サイテックインダストリーズ(株)製,イミノ基型メラミン樹脂)
(3)硬化触媒K1〜K4
K1:ジブチル錫ジラウレート
K2:ナフテン酸コバルト
K3:塩化第一錫
K4:N−エチルモルホリン
(2) Curing agents H1 to H4 (H1 to H3 are isocyanate compounds)
H1: “Takenate B-870N” (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes, Inc., IPDI MEK oxime block)
H2: “Sumijour BL3175” (trade name, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., isocinurate type block isocyanate)
H3: “Duranate MF-B80M” (trade name, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, HMDI MEK oxime block)
H4: “Cymel 325” (trade name, manufactured by Nippon Cytec Industries, Inc., imino group type melamine resin)
(3) Curing catalysts K1 to K4
K1: dibutyltin dilaurate K2: cobalt naphthenate K3: stannous chloride K4: N-ethylmorpholine

(4)防錆添加剤J1〜J6
J1:カルシウムイオン交換シリカ
J2:コロイダルシリカ
J3:ヒュームドシリカ
J4:トリポリリン酸二水素アルミニウム
J5:リンモリブデン酸アルミニウム
J6:テトラエチルチウラムジスルフィド
(5)固形潤滑剤I1〜I3
I1:「LUVAX1151」(商品名,日本精蝋社製,ポリエチレンワックス)
I2:「セリダスト3620」(商品名,クラリアントジャパン(株)製,ポリエチレンワックス)
I3:「MP1100」(商品名,三井・デュポンフロロケミカル(株)製,テトラフルオロエチレン微粒子)
(4) Rust preventive additives J1-J6
J1: Calcium ion exchange silica J2: Colloidal silica J3: Fumed silica J4: Aluminum dihydrogen triphosphate J5: Aluminum phosphomolybdate J6: Tetraethylthiuram disulfide (5) Solid lubricants I1-I3
I1: “LUVAX1151” (trade name, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., polyethylene wax)
I2: “Seridust 3620” (trade name, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., polyethylene wax)
I3: “MP1100” (trade name, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., tetrafluoroethylene fine particles)

[表面処理鋼板の製造]
処理原板として表6に示す各種めっき鋼板を用い、めっき鋼板の表面をアルカリ脱脂処理、水洗・乾燥した後、下層皮膜形成用の表面処理組成物で処理(塗布)し、各種温度で乾燥させた。次いで、その上部に上層皮膜形成用の塗料組成物を塗布し、各種温度で乾燥させ、本発明例および比較例の表面処理鋼板を得た。なお、下層皮膜および上層皮膜の膜厚は、皮膜組成物の固形分(加熱残分)や処理時間等により調整した。
得られた表面処理鋼板の品質性能(耐白錆性、アルカリ脱脂後の耐白錆性、導電性、耐アブレージョン性)を評価した結果を、製造条件および皮膜構成とともに表7〜表10に示す。なお、各品質性能の測定および評価方法は、以下のとおりである。
[Manufacture of surface-treated steel sheets]
Using the various plated steel sheets shown in Table 6 as the treatment original plate, the surface of the plated steel sheet was subjected to alkaline degreasing treatment, water washing and drying, then treated (coated) with a surface treatment composition for forming a lower layer film, and dried at various temperatures. . Subsequently, the coating composition for upper layer film formation was apply | coated to the upper part, and it was made to dry at various temperatures, and obtained the surface treatment steel plate of the example of this invention and the comparative example. In addition, the film thickness of the lower layer film and the upper layer film was adjusted by the solid content (heating residue) of the film composition, the processing time, and the like.
Tables 7 to 10 show the results of evaluating the quality performance (white rust resistance, white rust resistance after alkali degreasing, electrical conductivity, abrasion resistance) of the obtained surface-treated steel sheets together with the production conditions and the coating composition. . In addition, the measurement and evaluation method of each quality performance is as follows.

(1)耐白錆性
各サンプルについて、塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)を施し、500時間後の白錆面積率で評価した。その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、25%未満
△ :白錆発生面積率25%以上、50%未満
× :白錆発生面積率50%以上
(2)アルカリ脱脂後の耐白錆性
各サンプルについて、日本パーカーライジング(株)製のアルカリ処理液「CLN−364S」(60℃、スプレー2分)でアルカリ脱脂を行った後、上記の塩水噴霧試験を施し、200時間後の白錆面積率で評価した。その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、25%未満
△ :白錆発生面積率25%以上、50%未満
× :白錆発生面積率50%以上
(1) White rust resistance About each sample, the salt spray test (JIS-Z-2371) was given and it evaluated by the white rust area rate after 500 hours. The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust occurrence area ratio less than 5% ○: White rust occurrence area ratio 5% or more and less than 10% ○-: White rust occurrence area ratio 10% or more and less than 25% △: White rust occurrence area ratio 25% or more Less than 50% x: White rust generation area ratio 50% or more (2) White rust resistance after alkali degreasing For each sample, an alkaline treatment solution “CLN-364S” (60 ° C., spray 2) manufactured by Nippon Parker Rising Co., Ltd. Min), the above salt spray test was performed, and the white rust area ratio after 200 hours was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust occurrence area ratio less than 5% ○: White rust occurrence area ratio 5% or more and less than 10% ○-: White rust occurrence area ratio 10% or more and less than 25% △: White rust occurrence area ratio 25% or more Less than 50% x: White rust generation area ratio 50% or more

(3)導電性
JIS−C−2550に基づき層間絶縁抵抗値を測定した。その評価基準は以下のとおりである。
○:3Ω・cm/枚 未満
△:3〜5Ω・cm/枚
×:5Ω・cm/枚 超え
(4)耐アブレージョン性
ラビングテスター(太平理化工業(株)製)を用いて、各サンプルをダンボールでラビング後、サンプルの表面を目視で観察し、下記評価基準に従って評価した。試験は、400g(面圧9.8kPa)、摺動距離60mm、速度120mm/s、ラビング回数1000回で行った。
◎:疵の本数が0本
○:疵の本数が1〜2本
△:疵の本数が3〜10本
×:疵の本数が11本以上または変色(本数測定不能)
(3) Conductivity The interlayer insulation resistance value was measured based on JIS-C-2550. The evaluation criteria are as follows.
○: 3Ω · cm less than 2 / sheets △: 3~5Ω · cm 2 / sheet ×: 5Ω · cm 2 / sheet exceeded (4) with resistance to abrasion resistance rubbing tester (by Taihei Rika Kogyo Ltd. Co.), the After rubbing the sample with corrugated cardboard, the surface of the sample was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria. The test was performed at 400 g (surface pressure 9.8 kPa), sliding distance 60 mm, speed 120 mm / s, and number of rubbing times 1000 times.
◎: The number of wrinkles is 0 ○: The number of wrinkles is 1 to 2 Δ: The number of wrinkles is 3 to 10 ×: The number of wrinkles is 11 or more or discolored (number cannot be measured)

表7〜表10によれば、本発明例は、耐白錆性およびアルカリ脱脂後耐白錆性(耐食性)、導電性、耐アブレージョン性のいずれにも優れている。これに対して比較例では、耐白錆性およびアルカリ脱脂後耐白錆性(耐食性)、導電性、耐アブレージョン性のいずれか一つ以上が本発明例に比べ劣っている。   According to Tables 7 to 10, the examples of the present invention are excellent in white rust resistance and white rust resistance (corrosion resistance) after alkali degreasing, conductivity, and abrasion resistance. On the other hand, in the comparative example, one or more of white rust resistance and white rust resistance (corrosion resistance) after alkali degreasing, conductivity and abrasion resistance are inferior to those of the present invention.

表1および表2において、*1〜*7は以下の内容を示す。
*1 明細書本文に記載のチタン含有水性液A1〜A7
*2 明細書本文に記載の有機リン酸化合物B1〜B6
*3 明細書本文に記載のバナジン酸化合物C1〜C3
*4 明細書本文に記載のフッ化ジルコニウム化合物D1〜D3
*5 明細書本文に記載の炭酸ジルコニウム化合物E1〜E3
*6 明細書本文に記載の水溶性又は水分散性有機樹脂F1〜F7
*7 固形分の質量部
In Tables 1 and 2, * 1 to * 7 indicate the following contents.
* 1 Titanium-containing aqueous liquids A1 to A7 described in the main text of the specification
* 2 Organophosphate compounds B1 to B6 described in the specification text
* 3 Vanadic acid compounds C1 to C3 described in the specification text
* 4 Zirconium fluoride compounds D1 to D3 described in the specification text
* 5 Zirconium carbonate compounds E1 to E3 described in the specification text
* 6 Water-soluble or water-dispersible organic resins F1 to F7 described in the main text of the specification
* 7 Mass parts of solid content

Figure 0005156250
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表7〜表10において、*1〜*3は以下の内容を示す。
*1 表6に記載のめっき鋼板T1〜T9
*2 表1および表2に記載の表面処理組成物P1〜P50
*3 表5に記載の塗料組成物Q1〜Q45
In Tables 7 to 10, * 1 to * 3 indicate the following contents.
* 1 Plated steel sheets T1 to T9 listed in Table 6
* 2 Surface treatment compositions P1 to P50 described in Tables 1 and 2
* 3 Coating compositions Q1 to Q45 described in Table 5

Figure 0005156250
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Claims (4)

亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、加水分解性チタン化合物、加水分解性チタン化合物の低縮合物、水酸化チタン、水酸化チタンの低縮合物の中から選ばれる少なくとも1種のチタン化合物を過酸化水素水と混合して得られるチタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して、1−ヒドロキシメタン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシプロパン−1,1−ジホスホン酸、2−ヒドロキシホスホノ酢酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、及びこれらの塩の中から選ばれる1種または2種以上の有機リン酸化合物(B)を1〜400質量部、バナジン酸、オルソバナジン酸リチウム、オルソバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸リチウム、メタバナジン酸カリウム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸アンモニウム、ピロバナジン酸ナトリウム、塩化バナジル、硫酸バナジルの中から選ばれる1種または2種以上のバナジン酸化合物(C)を1〜400質量部、ジルコニウムフッ化水素酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩の中から選ばれる1種または2種以上のフッ化ジルコニウム化合物(D)を1〜400質量部、炭酸ジルコニウムのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩の中から選ばれる1種または2種以上の炭酸ジルコニウム化合物(E)を1〜400質量部含有する表面処理組成物(X)を塗布し、乾燥させることにより形成された膜厚が0.01〜1.0μmの表面処理皮膜を有し、その上層に、エポキシ樹脂(g1)と下記式(2)で示される環状エステル化合物(g2)を、[エポキシ樹脂(g1)のモル数]/[環状エステル化合物(g2)のモル数]=0.05〜0.5の条件で反応させることにより得られる、樹脂中に一級水酸基を有するエポキシ樹脂(G)と、
Figure 0005156250
(式中、R=HまたはCH 、nは3〜6)
水酸基と架橋する基を有する硬化剤(H)と、固形潤滑剤(I)を含有し、エポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分質量比(G)/(H)が95/5〜55/45、固形潤滑剤(I)の含有量がエポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分の合計100質量部に対して固形分の割合で1〜80質量部である塗料組成物(Y)を塗布し、乾燥することにより形成された膜厚が0.1〜5μmの上層皮膜を有することを特徴とする耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。
At least one titanium selected from a hydrolyzable titanium compound, a hydrolyzable titanium compound low condensate, titanium hydroxide, and a titanium hydroxide low condensate on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet With respect to 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A) obtained by mixing the compound with hydrogen peroxide, 1-hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyethane-1,1- One or more selected from diphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 2-hydroxyphosphonoacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, and salts thereof 1 to 400 parts by mass of the organic phosphate compound (B), vanadate, lithium orthovanadate, sodium orthovanadate, lithium metavanadate 1 to 400 parts by mass of one or more vanadic acid compounds (C) selected from potassium metavanadate, sodium metavanadate, ammonium metavanadate, sodium pyrovanadate, vanadyl chloride and vanadyl sulfate, zirconium fluoride 1 to 400 parts by mass of one or more zirconium fluoride compounds (D) selected from sodium, potassium, lithium, and ammonium salts of hydrogen acid, sodium carbonate, potassium salt, and lithium of zirconium carbonate Film thickness formed by applying and drying a surface treatment composition (X) containing 1 to 400 parts by mass of one or more zirconium carbonate compounds (E) selected from salts and ammonium salts Has a surface treatment film of 0.01 to 1.0 μm, and an epoxy resin (g 1) and a cyclic ester compound (g2) represented by the following formula (2): [number of moles of epoxy resin (g1)] / [number of moles of cyclic ester compound (g2)] = 0.05 to 0.5 An epoxy resin (G) having a primary hydroxyl group in the resin, obtained by reacting under conditions ,
Figure 0005156250
(In the formula, R = H or CH 3 , n is 3 to 6)
It contains a curing agent (H) having a group that crosslinks with a hydroxyl group and a solid lubricant (I), and the solid content mass ratio (G) / (H) of the epoxy resin (G) and the curing agent (H) is 95 / 5 to 55/45, the content of the solid lubricant (I) is 1 to 80 parts by mass with respect to the total solids of 100 parts by mass of the epoxy resin (G) and the curing agent (H). A surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, electrical conductivity and abrasion resistance, characterized in that it has an upper film with a thickness of 0.1 to 5 μm formed by applying and drying the coating composition (Y).
表面処理組成物(X)が、さらに、水溶性有機樹脂または/および水分散性有機樹脂(F)をチタン含有水性液(A)の固形分100質量部に対して2000質量部以下含有することを特徴とする請求項1に記載の耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。   The surface treatment composition (X) further contains a water-soluble organic resin and / or a water-dispersible organic resin (F) of 2000 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the solid content of the titanium-containing aqueous liquid (A). The surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, conductivity and abrasion resistance according to claim 1. エポキシ樹脂(G)は、エポキシ基が活性水素含有化合物で変性されたエポキシ樹脂であり、且つ前記活性水素含有化合物の一部または全部が活性水素を有するヒドラジン誘導体であることを特徴とする請求項1または2に記載の耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。   The epoxy resin (G) is an epoxy resin in which an epoxy group is modified with an active hydrogen-containing compound, and a part or all of the active hydrogen-containing compound is a hydrazine derivative having active hydrogen. A surface-treated steel sheet having excellent corrosion resistance, electrical conductivity and abrasion resistance according to 1 or 2. 塗料組成物(Y)が、さらに、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(J)を、エポキシ樹脂(G)と硬化剤(H)の固形分の合計100質量部に対して固形分の割合で1〜100質量部含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐食性、導電性および耐アブレージョン性に優れた表面処理鋼板。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)トリアゾール類、チオール類、チアジアゾール類、チアゾール類、チウラム類の中から選ばれる1種以上の有機化合物
The coating composition (Y) further contains at least one rust preventive additive (J) selected from the following (a) to (e), and the solid content of the epoxy resin (G) and the curing agent (H). The surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, conductivity and abrasion resistance according to any one of claims 1 to 3, wherein the solid content is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total. .
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compounds
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