JPH0873775A - 耐指紋性、耐食性、塗装密着性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤および処理方法 - Google Patents
耐指紋性、耐食性、塗装密着性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤および処理方法Info
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- JPH0873775A JPH0873775A JP21015094A JP21015094A JPH0873775A JP H0873775 A JPH0873775 A JP H0873775A JP 21015094 A JP21015094 A JP 21015094A JP 21015094 A JP21015094 A JP 21015094A JP H0873775 A JPH0873775 A JP H0873775A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属材料表面に、耐指紋性、耐食性、塗装密
着性に優れた皮膜を形成する処理剤および処理方法の提
供。 【構成】 反応性官能基Ａを有するシランカップリング
剤Ｉと、官能基Ａと反応し得る異種官能基Ｂを有するシ
ランカップリング剤IIとを含む処理剤から、pH＝２．０
〜７．０の処理液を調製し、この処理液を金属材料表面
に塗布し、加熱乾燥して前記シランカップリング剤Ｉお
よびIIの反応生成物を含む皮膜を形成する。
着性に優れた皮膜を形成する処理剤および処理方法の提
供。 【構成】 反応性官能基Ａを有するシランカップリング
剤Ｉと、官能基Ａと反応し得る異種官能基Ｂを有するシ
ランカップリング剤IIとを含む処理剤から、pH＝２．０
〜７．０の処理液を調製し、この処理液を金属材料表面
に塗布し、加熱乾燥して前記シランカップリング剤Ｉお
よびIIの反応生成物を含む皮膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料表面に耐指紋
性、耐食性、塗装密着性に優れた皮膜を形成する表面処
理剤および処理方法に関するものである。
性、耐食性、塗装密着性に優れた皮膜を形成する表面処
理剤および処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に金属材料表面への密着性に優
れ、金属材料表面に耐食性、塗装密着性を付与する技術
として、金属材料表面に、クロム酸、重クロム酸または
その塩類を主成分として含有する処理液によりクロメー
ト処理を施す方法、りん酸塩処理を施す方法、シランカ
ップリング剤単体による処理を施す方法、および有機樹
脂皮膜処理を施す方法などが知られており、実用に供さ
れている。
れ、金属材料表面に耐食性、塗装密着性を付与する技術
として、金属材料表面に、クロム酸、重クロム酸または
その塩類を主成分として含有する処理液によりクロメー
ト処理を施す方法、りん酸塩処理を施す方法、シランカ
ップリング剤単体による処理を施す方法、および有機樹
脂皮膜処理を施す方法などが知られており、実用に供さ
れている。
【０００３】特開昭５９−２１９５７８号公報には、金
属材料表面の耐食性、密着性を向上させる手段として、
炭素−炭素二重結合、エポキシ基、メルカプト基及び、
アミノ基から選ばれた反応性官能基を有するオルガノア
ルコキシシラン化合物を含有する金属表面後処理剤が開
示されている。ところがこの処理剤を用いると、塗装後
の耐食性は良好であるが、後処理皮膜自体の裸の耐食性
能レベルが低く、更に耐指紋性レベルも低いという問題
が発生する。
属材料表面の耐食性、密着性を向上させる手段として、
炭素−炭素二重結合、エポキシ基、メルカプト基及び、
アミノ基から選ばれた反応性官能基を有するオルガノア
ルコキシシラン化合物を含有する金属表面後処理剤が開
示されている。ところがこの処理剤を用いると、塗装後
の耐食性は良好であるが、後処理皮膜自体の裸の耐食性
能レベルが低く、更に耐指紋性レベルも低いという問題
が発生する。
【０００４】また、特開昭５８−１５５４１号公報に
は、耐食性、塗装密着性を改善する方法として、希薄水
ガラス溶液またはケイ酸ソーダ溶液若しくはその混合液
に、特定量の有機シランカップリング剤を添加した処理
液を鋼材に塗装乾燥する方法が開示されている。ところ
がこの処理液を用いると、塗装密着性の内、一次密着性
は良好であるが、沸水等により処理されたときの二次密
着性は劣るという欠点が生ずる。
は、耐食性、塗装密着性を改善する方法として、希薄水
ガラス溶液またはケイ酸ソーダ溶液若しくはその混合液
に、特定量の有機シランカップリング剤を添加した処理
液を鋼材に塗装乾燥する方法が開示されている。ところ
がこの処理液を用いると、塗装密着性の内、一次密着性
は良好であるが、沸水等により処理されたときの二次密
着性は劣るという欠点が生ずる。
【０００５】特開昭５６−２４４６４号公報には、特定
範囲のアルキルシリケートと陽イオン樹脂及び／または
両性イオン樹脂を含有した皮膜は、金属表面への密着性
が良好で且つ金属表面に耐食性と塗装密着性を付与する
ことが開示されている。ところがこの皮膜は、耐水性が
劣るという欠点を有している。
範囲のアルキルシリケートと陽イオン樹脂及び／または
両性イオン樹脂を含有した皮膜は、金属表面への密着性
が良好で且つ金属表面に耐食性と塗装密着性を付与する
ことが開示されている。ところがこの皮膜は、耐水性が
劣るという欠点を有している。
【０００６】従って、現状では、耐指紋性、耐食性、お
よび塗装密着性のすべてに優れた金属表面被覆を形成し
得る処理液および処理方法は、未だ知られていない。
よび塗装密着性のすべてに優れた金属表面被覆を形成し
得る処理液および処理方法は、未だ知られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
有する前記問題点を解決し、シランカップリング剤を用
いて得られる金属表面処理皮膜のすぐれた塗装密着性と
同等の塗装密着性を有する処理皮膜を形成することがで
き、さらに処理皮膜自身の耐食性、および耐指紋性がす
ぐれている、新規な金属材料用表面処理剤および処理方
法を提供しようとするものである。
有する前記問題点を解決し、シランカップリング剤を用
いて得られる金属表面処理皮膜のすぐれた塗装密着性と
同等の塗装密着性を有する処理皮膜を形成することがで
き、さらに処理皮膜自身の耐食性、および耐指紋性がす
ぐれている、新規な金属材料用表面処理剤および処理方
法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの諸
問題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、反応性を
持った官能基Ａを１分子中に１個以上有するシランカッ
プリング剤Ｉと、官能基Ａと反応する官能基Ｂを１分子
中に１個以上有するシランカップリング剤IIとを含有し
た表面処理剤を含む処理液を用いて金属材料表面を処理
することにより、耐指紋性、耐食性、塗装密着性に優れ
た皮膜が形成できることを新に見いだし本発明を完成す
るに至った。
問題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、反応性を
持った官能基Ａを１分子中に１個以上有するシランカッ
プリング剤Ｉと、官能基Ａと反応する官能基Ｂを１分子
中に１個以上有するシランカップリング剤IIとを含有し
た表面処理剤を含む処理液を用いて金属材料表面を処理
することにより、耐指紋性、耐食性、塗装密着性に優れ
た皮膜が形成できることを新に見いだし本発明を完成す
るに至った。
【０００９】本発明に係る耐指紋性、耐食性、塗装密着
性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤は、反応性官能
基Ａを有するシランカップリング剤Ｉと、反応性官能基
Ｂを有するシランカップリング剤IIとを含む液状物であ
って、前記官能基ＡおよびＢが互に異種であり、かつ互
に反応し得るものであることを特徴とするものである。
性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤は、反応性官能
基Ａを有するシランカップリング剤Ｉと、反応性官能基
Ｂを有するシランカップリング剤IIとを含む液状物であ
って、前記官能基ＡおよびＢが互に異種であり、かつ互
に反応し得るものであることを特徴とするものである。
【００１０】本発明の金属表面処理剤において、前記反
応性官能基ＡおよびＢがグリシジル基、アミノ基、メル
カプト基、およびビニル基から選ばれることが好まし
い。
応性官能基ＡおよびＢがグリシジル基、アミノ基、メル
カプト基、およびビニル基から選ばれることが好まし
い。
【００１１】本発明の金属表面処理剤において、前記反
応性官能基Ａと、前記反応性官能基Ｂとのモル比が１：
３〜３：１であることが好ましい。
応性官能基Ａと、前記反応性官能基Ｂとのモル比が１：
３〜３：１であることが好ましい。
【００１２】本発明の金属表面処理剤の一実施態様にお
いて、前記シランカップリング剤Ｉが、下記一般（Ｉ）
で表わされるシリコーン化合物であり、前記シランカッ
プリング剤IIが、下記一般式（II）で表わされるシリコ
ーン化合物： （ＡＲ）ｍＳｉＸｎ （Ｉ） および （ＢＲ）ｍＳｉＸｎ （II） 〔但し、式（Ｉ）および（II）中、Ｒはアルキル基を表
わし、Ｘはメトキシ基又はエトキシ基を表わし、Ａはグ
リシジル基を表わし、Ｂはアミノ基を表わし、ｎは１〜
３の整数を表わし、ｍは４−ｎに等しい整数を表わす〕
である。
いて、前記シランカップリング剤Ｉが、下記一般（Ｉ）
で表わされるシリコーン化合物であり、前記シランカッ
プリング剤IIが、下記一般式（II）で表わされるシリコ
ーン化合物： （ＡＲ）ｍＳｉＸｎ （Ｉ） および （ＢＲ）ｍＳｉＸｎ （II） 〔但し、式（Ｉ）および（II）中、Ｒはアルキル基を表
わし、Ｘはメトキシ基又はエトキシ基を表わし、Ａはグ
リシジル基を表わし、Ｂはアミノ基を表わし、ｎは１〜
３の整数を表わし、ｍは４−ｎに等しい整数を表わす〕
である。
【００１３】本発明の金属表面処理方法は前記本発明の
金属表面処理剤を含み、２．０〜７．０のpHを有する水
性処理液を、金属材料表面に塗布し、乾燥して、金属材
料表面に、耐指紋性、耐食性、塗装密着性に優れた皮膜
を形成することを特徴とするものである。
金属表面処理剤を含み、２．０〜７．０のpHを有する水
性処理液を、金属材料表面に塗布し、乾燥して、金属材
料表面に、耐指紋性、耐食性、塗装密着性に優れた皮膜
を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】本発明に用いるシランカップリング剤Ｉおよび
IIについては、特に限定するものではない。例えば、以
下の（ａ）〜（ｄ）のようなシリコーン化合物を使用す
ることができる。 （ａ）グリシジル基を有するもの ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、および２
−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシランなど
IIについては、特に限定するものではない。例えば、以
下の（ａ）〜（ｄ）のようなシリコーン化合物を使用す
ることができる。 （ａ）グリシジル基を有するもの ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、および２
−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシランなど
【００１５】（ｂ）アミノ基を有するもの Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、Ｎ−（アミノエチル）３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、および３−アミノプロピルト
リエトキシシランなど （ｃ）メルカプト基を有するもの ３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなど （ｄ）ビニル基を有するもの ビニルトリエトキシシランなど
メトキシシラン、Ｎ−（アミノエチル）３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、および３−アミノプロピルト
リエトキシシランなど （ｃ）メルカプト基を有するもの ３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなど （ｄ）ビニル基を有するもの ビニルトリエトキシシランなど
【００１６】すなわち、シランカップリング剤Ｉおよび
IIに含まれる反応性官能基ＡおよびＢは、互に異種であ
り、かつ互に反応性を有するものであって、好ましく
は、グリシジル基、アミノ基、メルカプト基、およびビ
ニル基から選ぶことができる。特に、官能基ＡおよびＢ
の一方がグリシジル基であり、他方がアミノ基であるこ
とが好ましい。
IIに含まれる反応性官能基ＡおよびＢは、互に異種であ
り、かつ互に反応性を有するものであって、好ましく
は、グリシジル基、アミノ基、メルカプト基、およびビ
ニル基から選ぶことができる。特に、官能基ＡおよびＢ
の一方がグリシジル基であり、他方がアミノ基であるこ
とが好ましい。
【００１７】本発明の表面処理剤において、シランカッ
プリング剤ＩおよびIIの配合割合について、格別の制限
はないが、良好な性能を有する皮膜を形成するためには
官能基Ａと官能基Ｂとのモル比が１：３〜３：１の範囲
になるように配合することが好ましい。
プリング剤ＩおよびIIの配合割合について、格別の制限
はないが、良好な性能を有する皮膜を形成するためには
官能基Ａと官能基Ｂとのモル比が１：３〜３：１の範囲
になるように配合することが好ましい。
【００１８】特に、官能基ＡおよびＢが、グリシジル基
とアミノ基との組み合わせの場合、シランカップリング
剤Ｉおよびシランカップリング剤IIがそれぞれ前記化学
式（Ｉ）および（II）により表わされるものであること
が好ましく、この場合、グリシジル基と、アミノ基との
モル比は、１：３〜３：１であることが好ましい。この
グリシジル基／アミノ基モル比が１：３未満の場合、得
られる処理液の成膜性が不良になり、耐食性の高い皮膜
の形成が困難になることがある。また、前記モル比が
３：１を超過すると、得られる皮膜の耐指紋性、耐食
性、塗装密着性などが飽和することがある。
とアミノ基との組み合わせの場合、シランカップリング
剤Ｉおよびシランカップリング剤IIがそれぞれ前記化学
式（Ｉ）および（II）により表わされるものであること
が好ましく、この場合、グリシジル基と、アミノ基との
モル比は、１：３〜３：１であることが好ましい。この
グリシジル基／アミノ基モル比が１：３未満の場合、得
られる処理液の成膜性が不良になり、耐食性の高い皮膜
の形成が困難になることがある。また、前記モル比が
３：１を超過すると、得られる皮膜の耐指紋性、耐食
性、塗装密着性などが飽和することがある。
【００１９】本発明の金属表面処理剤は液状物であっ
て、シランカップリング剤ＩおよびIIは、水又はアルコ
ール（例えばメタノール、エタノール、およびイソプロ
ピルアルコール）に溶解、又は分散している。
て、シランカップリング剤ＩおよびIIは、水又はアルコ
ール（例えばメタノール、エタノール、およびイソプロ
ピルアルコール）に溶解、又は分散している。
【００２０】本発明方法に用いられる金属表面処理液
は、本発明の処理剤を含み、２．０〜７．０、好ましく
は２．５〜４．０のpHを有する水性処理液である。処理
液のpHが２．０未満のときは、得られる処理液の金属表
面に対するエッチング性が過大になり皮膜形成性が低下
する。また、pHが７．０を超過すると得られる皮膜と金
属表面との密着性が不十分になり、かつこの皮膜の耐食
性および塗装性が不十分になる。
は、本発明の処理剤を含み、２．０〜７．０、好ましく
は２．５〜４．０のpHを有する水性処理液である。処理
液のpHが２．０未満のときは、得られる処理液の金属表
面に対するエッチング性が過大になり皮膜形成性が低下
する。また、pHが７．０を超過すると得られる皮膜と金
属表面との密着性が不十分になり、かつこの皮膜の耐食
性および塗装性が不十分になる。
【００２１】pHを調整する方法、pH調整剤の供給源およ
びその添加量に特に限定はないが、りん酸、硝酸、フッ
酸、ケイフッ化水素酸、チタンフッ化水素酸、ジルコニ
ウムフッ化水素酸、および有機酸を用いることが好まし
く、これらの中でもチタンフッ化水素酸、又はジルコン
フッ化水素酸を用いることが特に好ましい。更にpHの微
調整を行うために金属イオンを併用することができる。
この目的にはニッケルイオン、マンガンイオン、コバル
トイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、チタンイ
オン、ジルコニウムイオンなどを用いることが好まし
い。また、この表面処理剤に、皮膜強度を調整するため
に、有機樹脂を併用することができる。これらの添加剤
は、処理剤に含まれていてもよく、又は、処理液を調製
する際に添加されてもよい。
びその添加量に特に限定はないが、りん酸、硝酸、フッ
酸、ケイフッ化水素酸、チタンフッ化水素酸、ジルコニ
ウムフッ化水素酸、および有機酸を用いることが好まし
く、これらの中でもチタンフッ化水素酸、又はジルコン
フッ化水素酸を用いることが特に好ましい。更にpHの微
調整を行うために金属イオンを併用することができる。
この目的にはニッケルイオン、マンガンイオン、コバル
トイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、チタンイ
オン、ジルコニウムイオンなどを用いることが好まし
い。また、この表面処理剤に、皮膜強度を調整するため
に、有機樹脂を併用することができる。これらの添加剤
は、処理剤に含まれていてもよく、又は、処理液を調製
する際に添加されてもよい。
【００２２】本発明の処理方法において、上記のように
して調製した処理液を、金属材料表面に塗布し、加熱乾
燥して金属材料表面上に皮膜を形成する。この皮膜量
は、０．１〜３．０ｇ／ｍ2 であることが好ましい。
して調製した処理液を、金属材料表面に塗布し、加熱乾
燥して金属材料表面上に皮膜を形成する。この皮膜量
は、０．１〜３．０ｇ／ｍ2 であることが好ましい。
【００２３】本発明方法が適用される金属材料につい
て、特に限定はないが、亜鉛含有金属めっき鋼板、アル
ミニウム板、ステンレス鋼板が好ましく、また、これら
の金属材料表面に事前にリン酸塩処理、クロメート処理
等の前処理が施されていてもよい。金属材料表面を処理
する方法には、特に限定はなく、浸漬法、スプレー法、
ロールコート法等の方法が使用できる。また、処理（塗
布）温度、処理（塗布）時間についても特に限定されな
いが、一般に処理（塗布）温度は１０〜４０℃であるこ
とが好ましく、処理（塗布）時間は０．１〜１０秒であ
ることが好ましい。
て、特に限定はないが、亜鉛含有金属めっき鋼板、アル
ミニウム板、ステンレス鋼板が好ましく、また、これら
の金属材料表面に事前にリン酸塩処理、クロメート処理
等の前処理が施されていてもよい。金属材料表面を処理
する方法には、特に限定はなく、浸漬法、スプレー法、
ロールコート法等の方法が使用できる。また、処理（塗
布）温度、処理（塗布）時間についても特に限定されな
いが、一般に処理（塗布）温度は１０〜４０℃であるこ
とが好ましく、処理（塗布）時間は０．１〜１０秒であ
ることが好ましい。
【００２４】金属材料表面上に形成された処理液層は、
溶媒、すなわち水又はアルコールが飛散することにより
皮膜を形成する。工業的実用的皮膜形成のために処理液
層を加熱乾燥することが好ましい。この場合、乾燥温度
は４０〜２００℃であることが好ましく、５０〜１５０
℃であることがさらに好ましく、乾燥時間は２〜１８０
秒であることが好ましく、５〜６０秒であることがさら
に好ましい。
溶媒、すなわち水又はアルコールが飛散することにより
皮膜を形成する。工業的実用的皮膜形成のために処理液
層を加熱乾燥することが好ましい。この場合、乾燥温度
は４０〜２００℃であることが好ましく、５０〜１５０
℃であることがさらに好ましく、乾燥時間は２〜１８０
秒であることが好ましく、５〜６０秒であることがさら
に好ましい。
【００２５】本発明の表面処理剤を用いると耐指紋性、
耐食性、塗装密着性ともに良好な皮膜が得られる理由と
して、まず、耐指紋性及び耐食性は、有効成分中の相互
に反応する相異なる官能基の１部が乾燥などにより濃縮
されたときに反応して連続皮膜を成膜するため、バリア
ー効果を発揮することによると推定される。また、有効
成分中の加水分解した−ＯＲ基が金属表面とオキサン結
合を形成し、更に有効成分中の有機材料との親和性のあ
る官能基が有機塗料と反応することによって、塗装密着
性が向上するものと推定される。
耐食性、塗装密着性ともに良好な皮膜が得られる理由と
して、まず、耐指紋性及び耐食性は、有効成分中の相互
に反応する相異なる官能基の１部が乾燥などにより濃縮
されたときに反応して連続皮膜を成膜するため、バリア
ー効果を発揮することによると推定される。また、有効
成分中の加水分解した−ＯＲ基が金属表面とオキサン結
合を形成し、更に有効成分中の有機材料との親和性のあ
る官能基が有機塗料と反応することによって、塗装密着
性が向上するものと推定される。
【００２６】本発明の表面処理剤は、樹脂のような有機
高分子化合物を含有させなくても、前記本発明の目的を
達成できるので、従来の樹脂系水素組成物を用いた場合
のように廃棄物の焼却処分が不安となり、また排水処理
性も良好となる。
高分子化合物を含有させなくても、前記本発明の目的を
達成できるので、従来の樹脂系水素組成物を用いた場合
のように廃棄物の焼却処分が不安となり、また排水処理
性も良好となる。
【００２７】
【実施例】下記の実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の範囲はこれらの実施例により特に限定さ
れるものでない。実施例において使用された金属材料お
よびその清浄方法は下記の通りである。
るが、本発明の範囲はこれらの実施例により特に限定さ
れるものでない。実施例において使用された金属材料お
よびその清浄方法は下記の通りである。
【００２８】１．金属材料 （イ）両面亜鉛含有金属めっき鋼板（市販品、電気め
っき、板厚：０．６mm、目付け量：２０ｇ／ｍ2 ）（以
下ＥＧ材と記す） （ロ）両面亜鉛含有金属めっき鋼板（市販品、溶融め
っき、板厚：０．６mm、目付け量：１２０ｇ／ｍ2 ）
（以下ＧＩ材と記す） （ハ）両面亜鉛含有金属めっき鋼板（市販品、溶融Ａ
ｌ−Ｚｎめっき（５５％Ａｌ−Ｚｎ）、板厚：０．６m
m、目付け量：１５０ｇ／ｍ2 ）（以下ＧＬ材と記す） （ニ）アルミニウム板（市販品、板厚：０．６mm、Ａ１
１００）（以下Ａｌ材と記す） （ホ）ステンレス鋼板（市販品、板厚：０．６mm、３０
４ ２Ｂ仕上げ）（以下ＳＵＳ材と記す）である。
っき、板厚：０．６mm、目付け量：２０ｇ／ｍ2 ）（以
下ＥＧ材と記す） （ロ）両面亜鉛含有金属めっき鋼板（市販品、溶融め
っき、板厚：０．６mm、目付け量：１２０ｇ／ｍ2 ）
（以下ＧＩ材と記す） （ハ）両面亜鉛含有金属めっき鋼板（市販品、溶融Ａ
ｌ−Ｚｎめっき（５５％Ａｌ−Ｚｎ）、板厚：０．６m
m、目付け量：１５０ｇ／ｍ2 ）（以下ＧＬ材と記す） （ニ）アルミニウム板（市販品、板厚：０．６mm、Ａ１
１００）（以下Ａｌ材と記す） （ホ）ステンレス鋼板（市販品、板厚：０．６mm、３０
４ ２Ｂ仕上げ）（以下ＳＵＳ材と記す）である。
【００２９】２．金属材料の清浄方法 金属材料表面を中アルカリ系脱脂肪剤（商標：ファイン
クリーナー４３３６、日本パーカライジング（株）製、
薬剤濃度：２０ｇ／リットル）を用いて、処理温度：６
０℃、処理時間：２０秒の条件でスプレー処理し、表面
に付着しているゴミや油を除去した。次に表面に残存し
ているアルカリ分を水道水により洗浄し、金属材料表面
を清浄化した。
クリーナー４３３６、日本パーカライジング（株）製、
薬剤濃度：２０ｇ／リットル）を用いて、処理温度：６
０℃、処理時間：２０秒の条件でスプレー処理し、表面
に付着しているゴミや油を除去した。次に表面に残存し
ているアルカリ分を水道水により洗浄し、金属材料表面
を清浄化した。
【００３０】実施例１ 前記清浄化ＥＧ材に、反応型クロメート剤（商標；ＺＭ
−３３６７、日本パーカライジング（株）製、薬剤濃
度：８６ｇ／リットル）を用いて、処理温度：５０℃、
処理時間：１０秒の条件にてスプレー処理を施した後、
その表面に残存しているクロメート処理液を水道水によ
り洗浄した。クロメート処理された基体を、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン２．４重量％、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン４．４重量％（グリ
シジル基とアミノ基のモル比＝０．５：１）、およびメ
タノール１０重量％を脱イオン水に溶解して調製した表
面処理液に浸漬し、リンガーロールにて水切り後、到達
板温８０℃になるように乾燥して皮膜を形成した。前記
処理液のpHは６．３であった。
−３３６７、日本パーカライジング（株）製、薬剤濃
度：８６ｇ／リットル）を用いて、処理温度：５０℃、
処理時間：１０秒の条件にてスプレー処理を施した後、
その表面に残存しているクロメート処理液を水道水によ
り洗浄した。クロメート処理された基体を、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン２．４重量％、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン４．４重量％（グリ
シジル基とアミノ基のモル比＝０．５：１）、およびメ
タノール１０重量％を脱イオン水に溶解して調製した表
面処理液に浸漬し、リンガーロールにて水切り後、到達
板温８０℃になるように乾燥して皮膜を形成した。前記
処理液のpHは６．３であった。
【００３１】実施例２ 清浄化したＥＧ材に塗布型クロメート処理剤（商標：Ｚ
Ｍ−１４１５Ａ、日本パーカライジング（株）製）を薬
剤濃度：３７９ｇ／リットル、処理温度：常温、処理時
間：５秒間の処理条件で浸漬し、リンガーロールを用い
て絞った。この基体を、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン９．４重量％、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン４．４重量％（グリシジル基とアミノ基
のモル比＝２：１）、およびメタノール１０重量％を脱
イオン水に溶解し、酸性りん酸亜鉛にてpH５．０に調整
した表面処理液に浸漬し、１分間静置した後、処理液か
ら取り出して到達板温８０℃になるように乾燥して、皮
膜を形成した。
Ｍ−１４１５Ａ、日本パーカライジング（株）製）を薬
剤濃度：３７９ｇ／リットル、処理温度：常温、処理時
間：５秒間の処理条件で浸漬し、リンガーロールを用い
て絞った。この基体を、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン９．４重量％、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン４．４重量％（グリシジル基とアミノ基
のモル比＝２：１）、およびメタノール１０重量％を脱
イオン水に溶解し、酸性りん酸亜鉛にてpH５．０に調整
した表面処理液に浸漬し、１分間静置した後、処理液か
ら取り出して到達板温８０℃になるように乾燥して、皮
膜を形成した。
【００３２】実施例３ 清浄化したＥＧ材に、実施例２と同様の塗布型クロメー
ト処理を施し、この基体を、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン１４．１重量％、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン４．４重量％（グリシジル基とア
ミノ基のモル比＝３：１）、およびメタノール１０重量
％を脱イオン水に溶解し、りん酸にてpH２．０に調整し
た表面処理液に浸漬し、２０秒間静置した後、これを処
理液から取り出して、到達板温８０℃になるように乾燥
して皮膜を形成した。
ト処理を施し、この基体を、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン１４．１重量％、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン４．４重量％（グリシジル基とア
ミノ基のモル比＝３：１）、およびメタノール１０重量
％を脱イオン水に溶解し、りん酸にてpH２．０に調整し
た表面処理液に浸漬し、２０秒間静置した後、これを処
理液から取り出して、到達板温８０℃になるように乾燥
して皮膜を形成した。
【００３３】実施例４ 前記清浄化ＧＬ材を、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン４．４重量％、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４．
１重量％（グリシジル基とアミノ基のモル比＝０．５：
１）、およびメタノール１０重量％を脱イオン水に溶解
した後、Ｈ2 ＺｒＦ6 にてpH６．０に調整した表面処理
液に浸漬し、１分間静置した後、これを処理液から取り
出して到達板温８０℃になるように乾燥して皮膜を形成
した。
ジメトキシシラン４．４重量％、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４．
１重量％（グリシジル基とアミノ基のモル比＝０．５：
１）、およびメタノール１０重量％を脱イオン水に溶解
した後、Ｈ2 ＺｒＦ6 にてpH６．０に調整した表面処理
液に浸漬し、１分間静置した後、これを処理液から取り
出して到達板温８０℃になるように乾燥して皮膜を形成
した。
【００３４】実施例５ 前記清浄化ＧＬ材を、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン１３．２重量％、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
４．１重量％（グリシジル基とアミノ基のモル比＝１．
５：１）、およびメタノール１０重量％を脱イオン水に
溶解した後、Ｈ2 ＺｒＦ6 にてpH４．０に調整した表面
処理液に浸漬し、１分間静置した後に取り出して到達板
温８０℃になるように乾燥して皮膜を形成した。
ジメトキシシラン１３．２重量％、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
４．１重量％（グリシジル基とアミノ基のモル比＝１．
５：１）、およびメタノール１０重量％を脱イオン水に
溶解した後、Ｈ2 ＺｒＦ6 にてpH４．０に調整した表面
処理液に浸漬し、１分間静置した後に取り出して到達板
温８０℃になるように乾燥して皮膜を形成した。
【００３５】実施例６ 前記清浄化Ａ１材に、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン１３．２重量％、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
４．１重量％（グリシジル基とアミノ基のモル比＝１．
５：１）、およびメタノール１０重量％を脱イオン水に
溶解した後、ＨＦにてpH２．５に調整した表面処理液
を、 No.３バーコートを用いて塗布し、これを到達板温
８０℃になるように乾燥して皮膜を形成した。
ジメトキシシラン１３．２重量％、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
４．１重量％（グリシジル基とアミノ基のモル比＝１．
５：１）、およびメタノール１０重量％を脱イオン水に
溶解した後、ＨＦにてpH２．５に調整した表面処理液
を、 No.３バーコートを用いて塗布し、これを到達板温
８０℃になるように乾燥して皮膜を形成した。
【００３６】実施例７ 前記清浄化Ａ１材を、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン９．４重量％、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４．７重量％
（グリシジル基とアミノ基のモル比＝１：１）、および
メタノール１０重量％を脱イオン水に溶解し、Ｈ2 Ｔｉ
Ｆ6 にてpH５．０に調整した表面処理液に浸漬し、１分
間静置した後、取り出して到達板温８０℃になるように
乾燥して皮膜を形成した。
トキシシラン９．４重量％、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４．７重量％
（グリシジル基とアミノ基のモル比＝１：１）、および
メタノール１０重量％を脱イオン水に溶解し、Ｈ2 Ｔｉ
Ｆ6 にてpH５．０に調整した表面処理液に浸漬し、１分
間静置した後、取り出して到達板温８０℃になるように
乾燥して皮膜を形成した。
【００３７】実施例８ 前記清浄化ＳＵＳ材を、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン９．４重量％、３−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン７．８重量％（グリシジル基とメル
カプト基のモル比＝１：１）、およびメタノール１０重
量％を脱イオン水に溶解し、Ｈ2 ＴｉＦ6 にてpH５．０
に調整した表面処理液に浸漬し、１分間静置した後、取
り出して到達板温８０℃になるように乾燥して皮膜を形
成した。
メトキシシラン９．４重量％、３−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン７．８重量％（グリシジル基とメル
カプト基のモル比＝１：１）、およびメタノール１０重
量％を脱イオン水に溶解し、Ｈ2 ＴｉＦ6 にてpH５．０
に調整した表面処理液に浸漬し、１分間静置した後、取
り出して到達板温８０℃になるように乾燥して皮膜を形
成した。
【００３８】比較例１ 前記ＥＧ材に反応型クロメート処理を施し、この基体
を、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１
２．０重量％、およびメタノール１０．０重量％を脱イ
オン水に溶解した比較処理液に浸漬し、リンガーロール
にて水切り後、到達板温８０℃になるように乾燥して皮
膜を形成した。
を、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１
２．０重量％、およびメタノール１０．０重量％を脱イ
オン水に溶解した比較処理液に浸漬し、リンガーロール
にて水切り後、到達板温８０℃になるように乾燥して皮
膜を形成した。
【００３９】比較例２ 前記ＧＬ材に塗布型クロメート処理を施し、この基体
を、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１８．０重量％、およびメタノール１
０．０重量％を脱イオン水に溶解した比較処理液に浸漬
し、１分間静置した後取り出して到達板温８０℃になる
ように乾燥して皮膜を形成した。
を、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１８．０重量％、およびメタノール１
０．０重量％を脱イオン水に溶解した比較処理液に浸漬
し、１分間静置した後取り出して到達板温８０℃になる
ように乾燥して皮膜を形成した。
【００４０】比較例３ 前記清浄化ＧＬ材を、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン１２．０重量％、およびメタノール１０．０重量
％を脱イオン水に溶解した比較処理液に浸漬し、１分間
静置した後に取り出して到達板温８０℃になるように乾
燥して皮膜を形成した。
シラン１２．０重量％、およびメタノール１０．０重量
％を脱イオン水に溶解した比較処理液に浸漬し、１分間
静置した後に取り出して到達板温８０℃になるように乾
燥して皮膜を形成した。
【００４１】比較例４ 前記清浄化Ａ１材の表面に、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン５．０重量％、およびメタノール１
０重量％を脱イオン水に溶解した比較処理液を、 No.３
バーコートを用いて塗布し、到達板温８０℃になるよう
に乾燥して皮膜を形成した。
トリメトキシシラン５．０重量％、およびメタノール１
０重量％を脱イオン水に溶解した比較処理液を、 No.３
バーコートを用いて塗布し、到達板温８０℃になるよう
に乾燥して皮膜を形成した。
【００４２】比較例５ 前記清浄化ＳＵＳ材表面に、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン１２．１重量％、およびメタノール１０重
量％を脱イオン水に溶解した比較処理液を、 No.３バー
コートを用いて塗布し、到達板温８０℃になるように乾
燥して皮膜を形成した。
トキシシラン１２．１重量％、およびメタノール１０重
量％を脱イオン水に溶解した比較処理液を、 No.３バー
コートを用いて塗布し、到達板温８０℃になるように乾
燥して皮膜を形成した。
【００４３】上記実施例および比較例において得られた
製品に下記性能評価試験を行った。 （１）耐指紋性 供試板に指を押し付け、指紋の残存度合を目視により評
価を行った。尚、評価結果を次のように表示した。 ◎：指紋の痕跡が全く残らない。 ○：指紋の痕跡が極僅かに残る。 △：指紋の痕跡が軽度に残る。 ×：指紋の痕跡が鮮明に残る。
製品に下記性能評価試験を行った。 （１）耐指紋性 供試板に指を押し付け、指紋の残存度合を目視により評
価を行った。尚、評価結果を次のように表示した。 ◎：指紋の痕跡が全く残らない。 ○：指紋の痕跡が極僅かに残る。 △：指紋の痕跡が軽度に残る。 ×：指紋の痕跡が鮮明に残る。
【００４４】（２）耐食性 供試板を塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）に供し
て耐青錆性をテストした。評価結果を下記のように表示
した。 ◎：異常なし ○：白錆５％未満 △：白錆５〜１０％、 ×：白錆１１〜５０％ ××：白錆５１％以上
て耐青錆性をテストした。評価結果を下記のように表示
した。 ◎：異常なし ○：白錆５％未満 △：白錆５〜１０％、 ×：白錆１１〜５０％ ××：白錆５１％以上
【００４５】（３）塗装密着性 供試板を大日本塗料（株）社製デリコン #７００（商
標）をバーコート法にて塗装し、焼付け条件：１４０℃
×２０分により塗膜厚：２５μの塗膜を形成した。 （３）−（１）一次密着性 碁盤目テスト：１mm角の碁盤目をＮＴカッターで切った
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。 碁盤目エリクセンテスト：碁盤目評価後５mm押し出し
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。
標）をバーコート法にて塗装し、焼付け条件：１４０℃
×２０分により塗膜厚：２５μの塗膜を形成した。 （３）−（１）一次密着性 碁盤目テスト：１mm角の碁盤目をＮＴカッターで切った
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。 碁盤目エリクセンテスト：碁盤目評価後５mm押し出し
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。
【００４６】（３）−（２）二次密着性（塗装板を沸騰
純水に２時間浸漬後、評価を行った。） 碁盤目テスト：１mm角の碁盤目をＮＴカッターで切った
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。 碁盤目エリクセンテスト：碁盤目評価後５mm押し出し
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。
純水に２時間浸漬後、評価を行った。） 碁盤目テスト：１mm角の碁盤目をＮＴカッターで切った
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。 碁盤目エリクセンテスト：碁盤目評価後５mm押し出し
後、テープ剥離を行い残存個数にて評価した。
【００４７】試験結果を表１に示す。
【表１】
【００４８】表１の結果から明らかなように本発明の実
施例１〜８において形成された皮膜は、耐指紋性、耐食
性、塗装密着性（一次、二次共）ともに良好な結果を示
したが、比較例１〜４の皮膜においては、全ての試験で
良好なものは皆無であって、特に、耐指紋性試験および
塗装密着性二次試験の結果は実施例よりかなり劣ってい
た。
施例１〜８において形成された皮膜は、耐指紋性、耐食
性、塗装密着性（一次、二次共）ともに良好な結果を示
したが、比較例１〜４の皮膜においては、全ての試験で
良好なものは皆無であって、特に、耐指紋性試験および
塗装密着性二次試験の結果は実施例よりかなり劣ってい
た。
【００４９】
【発明の効果】本発明の表面処理剤により、樹脂を使用
しなくても金属表面上に耐指紋性、耐食性、塗装密着性
に優れた皮膜を形成することができる。本発明の表面処
理剤は排水処理性においても極めて良好である。また、
金属材料の種類に無関係に、また下地処理が無くても、
金属材料表面との密着性が良好なため、工程短縮が可能
となるのでコスト低減が必要な分野には特に効果的であ
る。
しなくても金属表面上に耐指紋性、耐食性、塗装密着性
に優れた皮膜を形成することができる。本発明の表面処
理剤は排水処理性においても極めて良好である。また、
金属材料の種類に無関係に、また下地処理が無くても、
金属材料表面との密着性が良好なため、工程短縮が可能
となるのでコスト低減が必要な分野には特に効果的であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 183/06 ＰＭＭ Ｃ２３Ｆ 11/00 Ｂ 8414−4Ｋ // Ｃ０７Ｆ 7/18 Ｓ Ｍ Ｃ２３Ｃ 22/06 22/07
Claims (5)
- 【請求項１】 反応性官能基Ａを有するシランカップリ
ング剤Ｉと、反応性官能基Ｂを有するシランカップリン
グ剤IIとを含む液状物であって、前記官能基ＡおよびＢ
が互に異種であり、かつ互に反応し得るものであること
を特徴とする、耐指紋性、耐食性、塗装密着性にすぐれ
た皮膜形成用金属表面処理剤。 - 【請求項２】 前記反応性官能基ＡおよびＢがグリシジ
ル基、アミノ基、メルカプト基、およびビニル基から選
ばれる、請求項１に記載の金属表面処理剤。 - 【請求項３】 前記反応性官能基Ａと、前記反応性官能
基Ｂとのモル比が１：３〜３：１である、請求項１又は
２に記載の金属表面処理剤。 - 【請求項４】 前記シランカップリング剤Ｉが、下記一
般（Ｉ）で表わされるシリコーン化合物であり、前記シ
ランカップリング剤IIが、下記一般式（II）で表わされ
るシリコーン化合物： （ＡＲ）ｍＳｉＸｎ （Ｉ） および （ＢＲ）ｍＳｉＸｎ （II） 〔但し、式（Ｉ）および（II）中、Ｒはアルキル基を表
わし、Ｘはメトキシ基又はエトキシ基を表わし、Ａはグ
リシジル基を表わし、Ｂはアミノ基を表わし、ｎは１〜
３の整数を表わし、ｍは４−ｎに等しい整数を表わす〕
である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属表面
処理剤。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の金
属表面処理剤を含み、２．０〜７．０のpHを有する水性
処理液を、金属材料表面に塗布し、乾燥して、金属材料
表面に、耐指紋性、耐食性、塗装密着性に優れた皮膜を
形成する金属表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21015094A JPH0873775A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 耐指紋性、耐食性、塗装密着性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤および処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21015094A JPH0873775A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 耐指紋性、耐食性、塗装密着性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤および処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873775A true JPH0873775A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16584597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21015094A Pending JPH0873775A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 耐指紋性、耐食性、塗装密着性にすぐれた皮膜形成用金属表面処理剤および処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0873775A (ja) |
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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