JPS58213064A - Corrosion-resistant metal surface treating composition having excellent bending processability and scratching resistance - Google Patents

Corrosion-resistant metal surface treating composition having excellent bending processability and scratching resistance

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JPS58213064A
JPS58213064A JP9266382A JP9266382A JPS58213064A JP S58213064 A JPS58213064 A JP S58213064A JP 9266382 A JP9266382 A JP 9266382A JP 9266382 A JP9266382 A JP 9266382A JP S58213064 A JPS58213064 A JP S58213064A
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伊東 威安
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桑島 輝昭
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Abstract

PURPOSE:To provide the titled compsn. consisting of a specified aq. polymer emulsion and a water-soluble Cr compd. CONSTITUTION:100pts.wt. alpha,beta-monoethylenically unsaturated monomer or mixture thereof with a polyfunctional monomer having at least two radical-polymerizable ethylenically unsaturated groups per molecule is emulsion-polymerized in an aq. medium contg. 5-100pts.wt. (on a solid basis) emulsifier composed of a copolymer of polyacrylic acid and/or (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide and a hydrophilic monomer of the formula [wherein A is H, methyl; R is a 2-4C (un)substituttd alkylene; X is a functional group contg. at least one atom selected from O, P and S] to obtain an emulsion (A) of hard polymer particles having a particle size of 0.1-3mu and a glass transition point of 15-110 deg.C. Component A and a water-soluble Cr compd. (B), in which 30-50wt% of the total amount of Cr is trivalent Cr, are blended in a weight ratio of solid of component A to metallic Cr of component B of 2:1-5:1.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属の塗装下地処理組成物に係り、さらに詳し
くは特定の水溶性ポリマーを乳化剤として使用し、α,
β−モノエチレン系不飽和単量体を乳化重合させて得ら
れる特定粒径ならびに特定のガラス転移温度あるいは内
部構造の硬い重合体粒子からなる水性重合体エマルショ
ンと、全クロム量中の特定%が3価クロムである水溶性
クロム化合物を主成分として含む、特に折り曲げ加工性
、耐スクラッチ性、耐食性に優れた金属表面処理用組成
物に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a coating base treatment composition for metals, and more particularly, it uses a specific water-soluble polymer as an emulsifier, and
An aqueous polymer emulsion consisting of polymer particles with a specific particle size, a specific glass transition temperature, or a hard internal structure obtained by emulsion polymerization of a β-monoethylenically unsaturated monomer, and a specific percentage of the total chromium content. The present invention relates to a metal surface treatment composition that contains a water-soluble chromium compound, which is trivalent chromium, as a main component and has particularly excellent bending workability, scratch resistance, and corrosion resistance.

鉄、亜鉛メッキ鋼板、アルルミニウムその他の金属素地
に対し耐食性や塗膜密着性を良好ならしめる目的で各種
の化成処理が行なわれてきたが、合成ラテックスと水溶
性クロム化合物を主成分とした処理液を単に金属表面に
塗布するだけの、所謂塗布型ノンリンスクロメート処理
剤による金属表面処理法が、処理操作ならびに管理の容
易さ、排水汚染問題の回避、処理工程の短縮化などの点
から最近特に注目を集めている。このようなエマルショ
ンと水溶性クロム化合物を配合した処理液を使用する金
属表面処理法として例えば特開昭50−57931号;
特公昭49−31026号、同49−40865、同5
0−1889号等数多くの提案がなされたが、初期のこ
ういった処理液で常に問題とされてきた点はエマルショ
ン製造における界面活性剤、乳化剤の存在であった。す
なわちエマルション自体の安定性を保持する上で、非イ
オン系やアニオン系の界面活性剤の使用は不可避的と考
えられ、他方この界面活性剤の存在は下地皮膜形成後引
続いて塗装した場合の塗膜の密着性、耐食性、耐湿性等
に著しい悪影響を及ぼすことはまた当然であったからで
ある。そこでエマルションの化学的安定性を製造時に界
面活性剤を使用せずに解決し、あわせてクロム化合物と
の安定な配合組成物を得る目的で研究が続けられた結果
、水溶性有機高分子化合物をエマルション製造時に乳化
剤として使用する技術が提供されるにいたった。すなわ
ち特開昭51−74934号では特定のポリアクリル酸
またはそのアンモニウム塩の特定量を使用しα,β−エ
チレン性不飽和単量体を水溶性過硫酸塩の存在下に特定
温度で重合させて得られる重合体のエマルションを6価
クロム化合物と配合してなる組成物が、また特公昭56
−39393号では特定量のポリアクリル酸および/ま
たはアクリル酸コポリマーを乳化剤としてα,β−モノ
エチレン系不飽和単量体を乳化重合させて得られるエマ
ルションと、水溶性クロム化合物と水溶性ホワイトカー
ボンを主成分とした処理液を使用する金属の表面処理法
が各々示されている。
Various chemical conversion treatments have been applied to iron, galvanized steel sheets, aluminum, and other metal substrates to improve their corrosion resistance and paint film adhesion, but treatments based primarily on synthetic latex and water-soluble chromium compounds have been used. A metal surface treatment method using a so-called non-rinse chromate treatment agent, in which a liquid is simply applied to the metal surface, has recently become popular due to its ease of treatment operation and management, avoidance of wastewater pollution problems, and shortening of the treatment process. It is attracting particular attention. As a metal surface treatment method using a treatment liquid containing such an emulsion and a water-soluble chromium compound, for example, JP-A-50-57931;
Special Publication No. 49-31026, No. 49-40865, No. 5
A number of proposals were made, such as No. 0-1889, but the problem with these early treatment liquids was the presence of surfactants and emulsifiers in the production of emulsions. In other words, in order to maintain the stability of the emulsion itself, the use of nonionic or anionic surfactants is considered to be unavoidable, and on the other hand, the presence of this surfactant can affect the effectiveness of subsequent coating after the formation of the base film. It was also natural that this would have a significant adverse effect on the adhesion, corrosion resistance, moisture resistance, etc. of the coating film. Therefore, research continued with the aim of solving the chemical stability of emulsions without using surfactants during production, and at the same time obtaining a stable composition with chromium compounds. A technology for use as an emulsifier in the production of emulsions has now been provided. That is, in JP-A-51-74934, α,β-ethylenically unsaturated monomers are polymerized at a specific temperature in the presence of a water-soluble persulfate using a specific amount of a specific polyacrylic acid or its ammonium salt. A composition obtained by blending an emulsion of the polymer obtained with a hexavalent chromium compound was also published in Japanese Patent Publication No. 56
-39393 discloses an emulsion obtained by emulsion polymerization of α,β-monoethylenically unsaturated monomers using a specific amount of polyacrylic acid and/or acrylic acid copolymer as an emulsifier, a water-soluble chromium compound, and a water-soluble white carbon. Each method for surface treatment of metals using a treatment liquid containing as a main component is shown.

このような水溶性有機高分子を乳化剤として使用して得
られるエマルションはそれ自体化学的安定性にとみ、ク
ロム化合物と配合した場合安定な処理液を与え、耐食性
、塗料密着性に優れた皮膜を与える金属表面処理剤とし
て有用である。しかしながら金属素材の塗装下地処理方
法を考える場合、単に処理表面と塗料の密着性の良否の
みならず、塗装後の金層を折りまげての他加工した時の
塗膜密着性、耐スクラッチ性も充分考慮される必要があ
る。そもそも折りまげ加工時の密着性と耐スクラッチ性
とは互に拮抗する要件であるが前記特開昭51−749
34号発明では加工密着性にのみ注目し、耐スクラッチ
性には何ら考慮がはられれでいないし、また特公昭56
−39393号ではエマルションと水溶性クロム化合物
と水溶性ホワイトカーボン3成分の相乗作用に基づく効
果であって、エマルションとクロム化合物とからなる系
での耐スクラッチ性、耐折り曲げ性に関しては何ら言及
されていない。又前記3成分系での耐スクラッチ性、耐
折りまげ性についてもその効果が区々であり、常に良好
な結束を与えるわけでないことも判明した。特に低温で
の耐折りまげ性には問題があり、また3価クロムの量が
多いと原油の貯蔵安定性が劣るなどの問題も認められて
いる。
Emulsions obtained by using such water-soluble organic polymers as emulsifiers are chemically stable in themselves, and when combined with chromium compounds, provide stable processing solutions and form films with excellent corrosion resistance and paint adhesion. It is useful as a metal surface treatment agent. However, when considering the method of treating the base for painting metal materials, it is important to consider not only the adhesion between the treated surface and the paint, but also the adhesion of the paint film and scratch resistance when the gold layer is folded and processed in other ways after painting. It needs to be fully considered. In the first place, adhesion during folding and scratch resistance are mutually exclusive requirements, but the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-749
Invention No. 34 focuses only on processing adhesion and does not give any consideration to scratch resistance.
In No. 39393, the effect is based on the synergistic effect of the three components of an emulsion, a water-soluble chromium compound, and a water-soluble white carbon, and there is no mention of scratch resistance and bending resistance in a system consisting of an emulsion and a chromium compound. do not have. It has also been found that the effects of the three-component system on scratch resistance and folding resistance vary, and that good bundling is not always achieved. In particular, there are problems with folding resistance at low temperatures, and problems such as poor storage stability of crude oil are also recognized when the amount of trivalent chromium is large.

従って本発明の目的はエマルションとクロム化合物を主
成分とする金属表面処理用組成物であって、界面活性剤
を含まずともエマルション自体が6− 安定であり、クロム化合物と安定な配含物を与え、特に
希釈前の原液貯蔵安定性に優れ、塗膜化した場合耐食性
、耐水性に優れた皮膜でしかも耐スクラッチ性および常
温ならびに低温での耐折りまげ性の点で良好にバランス
された処理皮膜を与えうる金属表面処理用組成物を提供
することにある。
Therefore, the object of the present invention is to provide a metal surface treatment composition containing an emulsion and a chromium compound as main components, in which the emulsion itself is stable even without a surfactant, and the composition contains a chromium compound and stable inclusions. The treatment has excellent storage stability, especially as a stock solution before dilution, and when formed into a film, it has excellent corrosion resistance and water resistance, and is well-balanced in terms of scratch resistance and folding resistance at room temperature and low temperature. An object of the present invention is to provide a metal surface treatment composition capable of forming a film.

本発明は界面活性剤を含むことなしにエマルション自体
の安定性ならびに化学的安定性を保持し、耐食性、耐水
性、塗膜密着性に優れた処理皮膜を与えるものとして先
に延べた特開昭51−74934号、特開昭56−39
303号発明の延長線上にあるものであるが、折りまげ
加工性と耐スクラッチ性との相反する要件をバランスさ
せる上で処理表面における応力緩和に注目してなされた
ものである。近年■レ■ートメタル用被塗鋼板として加
工後耐食性の向上を目的とした原板すなわち折りまげ加
工時に表面にクラックが全く入らないか又は入りにくい
原板が市販されている。この場合には本来的にクラック
による応力緩和を拒否することであるから従来の均一皮
膜では塗膜密着性が悪くなるのは当然で対応不可能であ
る。しかしながらもし不均一皮膜で粒子の接着点を意図
的に分散することができるなら応力緩和に役立つことは
充分考えられる。金属表面は当然ながらミクロ的には極
めて凹凸に富む。そこで樹脂粒子径を充分に小さくして
、それらのくぼみに粒子がはまりこむことができ、しか
も粒子自体をある程度硬いものとすれば、剪断応力に対
する抵抗は大となり粒子近傍の応力緩和に役立つことと
なろう。上記の如き理論考察に基づき種々検討を続けた
結果(該理論には何ら拘束されるものではないが)、本
発明者らはエマルションの重合体粒子の粒径がある特定
の範囲内にあり、かつそのガラス転移温度が特定範囲に
あるか、あるいは重合体粒子自体が内部ゲル化されてい
て硬いものを選択するならば耐食性、耐折りまげ加工性
、耐スクラッチ性等の点で極めて優れた皮膜を与える塗
布形ノンリンスクロメート処理剤の得られることを知り
本発明を完成するに至った。
The present invention maintains the stability of the emulsion itself and chemical stability without containing a surfactant, and provides a treated film with excellent corrosion resistance, water resistance, and coating adhesion. No. 51-74934, JP-A-56-39
This invention is an extension of the No. 303 invention, and was made by focusing on stress relaxation on the treated surface in order to balance the conflicting requirements of foldability and scratch resistance. In recent years, as coated steel sheets for rate metals, original plates for the purpose of improving corrosion resistance after processing, that is, original plates that do not form cracks at all or are difficult to form on the surface during folding, have been commercially available. In this case, since stress relaxation due to cracks is essentially rejected, it is natural that the coating film adhesion deteriorates with the conventional uniform coating, which cannot be handled. However, if it is possible to intentionally disperse the adhesion points of particles in a non-uniform film, it is quite conceivable that it will be useful for stress relaxation. Naturally, metal surfaces are extremely uneven from a microscopic perspective. Therefore, if the resin particle size is made small enough so that the particles can fit into these depressions, and the particles themselves are made to be somewhat hard, the resistance to shear stress will be large and this will help alleviate stress in the vicinity of the particles. Become. As a result of various studies based on the above-mentioned theoretical considerations (although not bound by the theory in any way), the present inventors found that the particle size of the polymer particles of the emulsion is within a certain range, If the glass transition temperature is within a specific range, or if the polymer particles themselves are internally gelled and hard, the film will have excellent corrosion resistance, folding resistance, scratch resistance, etc. The present invention was completed after discovering that it is possible to obtain a coating-type non-rinse chromate treatment agent that provides the following properties.

すなわら本発明に従えば 「ポリアクリル酸および またはアクリル酸とメタクリ
ル酸、アクリルアミド類、メタクリルアミト類および一
般式 (式中A中は水素原子またはメチル基、RはC2〜C4
の置換もしくは非置換アルキレン基、およびXは酸素原
子、リン原子および硫黄原子の少なくとも1個を有する
官能基を表わす) で示される親水性モノマーの群から選ばれた少なくとも
1種とのコポリマーを乳化剤としてα,β−モノエチレ
ン系不飽和単量体を、該単量体100重量部に対し下記
乳家財を固形分で5〜100重量部の割合で使用し、乳
化重合させて得られる、粒径が0.1−3μの範囲内で
、且つ前記α,β−モノエチレン系不飽和単量体の一部
として分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチレン
性不飽和基を有する単量体を用いて内部ゲル化を生ぜし
めるが、あるいは前記α,β−モノエチレン系不飽和単
量体の選択によりガラス転移記温度を15℃〜110℃
の範囲内とするかのいづれかにより得られる硬い重合体
粒子のエマルションと、全クロム量中の30〜5O重量
%が3価クロムである水溶性クロム化合物を主成分とし
、エマルション固形分と金属クロムの重量割合が2:1
〜5:1であることを特徴とする折りまげ加工性と耐ス
クラッチ性に優れた耐食性金属表面処理用組成物」が提
供される。
In other words, according to the present invention, polyacrylic acid and
and X represents a functional group having at least one of an oxygen atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom). Granules obtained by emulsion polymerization of an α,β-monoethylenically unsaturated monomer using 5 to 100 parts by weight of the following dairy products as solids per 100 parts by weight of the monomer. A monomer having a diameter within the range of 0.1-3μ and having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule as part of the α,β-monoethylenically unsaturated monomer. Alternatively, the glass transition temperature can be adjusted to 15°C to 110°C by selecting the α,β-monoethylenically unsaturated monomer.
An emulsion of hard polymer particles obtained either within the range of The weight ratio of
A corrosion-resistant metal surface treatment composition with excellent folding workability and scratch resistance characterized by a ratio of 5:1 to 5:1 is provided.

本発明におけるエマルションは乳化剤として特定の水溶
性ポリマーを特定割合で使用し通常のα,β−モノエチ
レン系不飽和単量体から生成重合体のガラス転移温度が
特定範囲になるよう選択するか、あるいは重合せしむべ
き単量体中に分子内に2個以上のラジカル重合可能なエ
チレン性不飽和基を有する単量体(以下多官能性単量体
と称す)の少なくとも1種を存在させ、乳化重合手段に
より製造せられる。
The emulsion in the present invention uses a specific water-soluble polymer as an emulsifier in a specific ratio, and is selected from ordinary α,β-monoethylenically unsaturated monomers so that the glass transition temperature of the resulting polymer falls within a specific range, or Alternatively, at least one monomer having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups (hereinafter referred to as a polyfunctional monomer) is present in the monomer to be polymerized, Manufactured by emulsion polymerization means.

上記水溶性ポリマーはポリアクリル酸および/またはア
クリル酸とメタクリル酸、アクリルアミ10− ド類(例えばアクリルアミド、およびN−メチロ−ルア
クリルアミド)、メタクリルアミド類(例えばメタクリ
ルアミドおよびN−メチロールメタクリルアミド)、お
よび上記一般式で示される親水性モノマー(例えばXが
酸素原子を有する官能基である場合のモノマーとして、
アクリル酸2−ヒドロキシルエチル、アクリル酸3−ヒ
ドロキシブチル、アクリル酸2,2−ピス(ヒドロキシ
メチル)エチル、メタクリル酸2,3−ジヒドロキシプ
ロピル、メタクリル酸3−ヒドロキシブチル等;Xがリ
ン原子を有する官能基である場合のモノマーとしてモノ
(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)アシドホスフ
ェートおよびモノ(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート)アシドホスフェート等;また×が硫
黄原子を有する官能基である場合のモノマーとしてスル
ホニルエチルメタクリレート等)から選ばれた少なくと
も1種とのコポリマーであり、それらの1種または2種
以上の混合物で使用せられる。上記コポリマーにおける
アクリル酸と他の親水性モノマーとの割合はエマルショ
ンの系の安定性および金属素地に対する密着性等の点か
ら通常全モノマー中アクリル酸含有量が50重量%以上
、好ましくは60重量%以上になるよう適宜選択される
The water-soluble polymers include polyacrylic acid and/or acrylic acid and methacrylic acid, acrylamides (e.g. acrylamide and N-methylol-acrylamide), methacrylamides (e.g. methacrylamide and N-methylolmethacrylamide). , and a hydrophilic monomer represented by the above general formula (for example, as a monomer when X is a functional group having an oxygen atom,
2-hydroxylethyl acrylate, 3-hydroxybutyl acrylate, 2,2-pis(hydroxymethyl)ethyl acrylate, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxybutyl methacrylate, etc.; X has a phosphorus atom Monomers when it is a functional group such as mono(2-hydroxyethyl methacrylate) acid phosphate and mono(3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate) acid phosphate; and monomers when x is a functional group having a sulfur atom It is a copolymer with at least one selected from the group consisting of sulfonyl ethyl methacrylate, etc.), and can be used alone or in a mixture of two or more thereof. The ratio of acrylic acid and other hydrophilic monomers in the above copolymer is such that the acrylic acid content in the total monomers is usually 50% by weight or more, preferably 60% by weight, from the viewpoint of stability of the emulsion system and adhesion to metal substrates. It is selected as appropriate so that the above is achieved.

また乳化重合せしめられるべきα,β−モノエチレン系
不飽和単量体としては例えばアクリル酸エステル類(ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプ
ロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチル
ヘキシル、アクリル酸デシル、アクリル酸イソオクチル
、アクリル酸2−エチルブチル、アクリル酸オクチル、
アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル
、アクリル酸3−エトキシプロピル等)、メタクリル酸
エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、メタクリル酸イソプロピル、メタクルリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−ヘキシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸デシルオクチ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸2−メチル
ヘキシル、メタクリル耐ダリシジル、メタクリル酸2−
エトキシエチル、メタクリル酸セチル、メタクリル酸ペ
ンジル、メタクリル酸3−メトキシブチル等)、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、ビニルケトン、ビニルトルエンおよひスチレンが
あげられる。これらの1種もしくは2種以上の混合物で
使用に供する。またこれらに加えて上述の水溶性コポリ
マーの構成モノマーであるアクリルアミド類、メタクリ
ルアミド類および上記一般式で示される親水性モノマー
を少量添加してもよい。特にメタクリル酸2−ヒドロキ
シエチルなどのOH基を有するモノマーを添加すること
により、エマルション重合体は上記乳化剤中のCOOH
基と架橋構造をとることから、形成される下地皮膜は金
属索地との著しい密着性の向上が認められる。尚本発明
において必須ではないが、アクリロニトリルを全モノマ
ー中に5〜10%存在させればエマルジョン粒子と金属
表面との接着性が一段と改善せられ好ましいことも見出
されている。
Examples of α,β-monoethylenically unsaturated monomers to be emulsion polymerized include acrylic esters (methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Decyl acrylate, isooctyl acrylate, 2-ethylbutyl acrylate, octyl acrylate,
methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, 3-ethoxypropyl acrylate, etc.), methacrylic acid esters (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-methacrylate) hexyl, lauryl methacrylate, decyl octyl methacrylate, stearyl methacrylate, 2-methylhexyl methacrylate, dalicidyl methacrylate, 2-methacrylate
ethoxyethyl, cetyl methacrylate, pendyl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, etc.), acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl ketone, vinyltoluene and styrene. One or a mixture of two or more of these may be used. In addition to these, a small amount of acrylamides, methacrylamides, and hydrophilic monomers represented by the above general formula, which are constituent monomers of the water-soluble copolymer described above, may be added. In particular, by adding a monomer having an OH group, such as 2-hydroxyethyl methacrylate, the emulsion polymer can
Because it has a crosslinked structure with the base metal, the formed base film has significantly improved adhesion to the metal cable. Although not essential in the present invention, it has been found that it is preferable to include acrylonitrile in an amount of 5 to 10% in the total monomers, as this further improves the adhesion between the emulsion particles and the metal surface.

本発明では後述の如く硬い重合体微粒子のエマ−1:3
− ルションを使用するが、かかる硬い粒子の重合体を得る
様態の1つとして、内部ゲル化重合体が作られ、その場
合にはα,β−エチレン系不飽和単量体の一部として、
分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽
和基を有する多官能性単量体が用いられる。かかる多官
能性単量体としては、多価アルコールの重合性不飽和モ
ノカルボン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコ
ールエステル、および2個以上のビニル基で置換された
芳香族化合物などがあり、代表例としては下記のものが
あけられる。
In the present invention, as described below, hard polymer particles emulsion 1:3
- one of the ways to obtain such hard particulate polymers is to make internal gelling polymers, in which case as part of the α,β-ethylenically unsaturated monomers,
A polyfunctional monomer having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule is used. Examples of such polyfunctional monomers include polymerizable unsaturated monocarboxylic acid esters of polyhydric alcohols, polymerizable unsaturated alcohol esters of polybasic acids, and aromatic compounds substituted with two or more vinyl groups. Yes, the following are typical examples:

エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート
、1,3−ブチレングリコールジメタクリレ−ト、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート、1,4−ブタンジオール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、1,6−へキサンジオールジアクリレート、、14
− ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、ペンタエリスリト−ルテトラ
アクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート
、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラメタクリレート、グリセロールジメ
タクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロ
ールアリロキシジメタクリレート、1,1,1−トリス
ヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1,1,1−
トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレート、1,
1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジメタクリレー
ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリメ
タクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプ
ロパンジアクルレート、1,1,1−トリスヒドロキシ
メチルプロパントリアクリレート、1,1,1−トリス
ヒドロキシメチルプロパンジメタクリレート、1,1,
1−トリスヒドロキシメチルプロパントリメタクリレー
ト、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレ
ート、トリアリルトリメリテート、ジアリルテレフタレ
ート、ジアリルフタレートおよびジビニルベンゼン。
Ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,4- Butanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 14
- Pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, glycerol dimethacrylate, glycerol diacrylate, glycerol allyloxy dimethacrylate, 1, 1,1-trishydroxymethylethane diacrylate, 1,1,1-
Trishydroxymethylethane triacrylate, 1,
1,1-trishydroxymethylethane dimethacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane trimethacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane diacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane triacrylate , 1,1,1-trishydroxymethylpropane dimethacrylate, 1,1,
1-Trishydroxymethylpropane trimethacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, diallyl terephthalate, diallyl phthalate and divinylbenzene.

本発明における乳化重合は水性媒体中、アルカリ金属イ
オンを存しない水溶性フリーラジカル触媒、例えば過硫
酸アンモニウムおよび2,2ーアゾビス−(2−アミジ
ノプロパン)ハイドロクロライドの存在下、通常の条件
ならびに手法により実施せられる。例えば重合温度に保
持された当該乳化剤の全部もしくは一部を含む水(好ま
しくは脱イオン水)中に、所望により添加せられる多官
能性不飽和単量体、およびα,β−モノエチレン系不飽
和単量体とアルカリ金属イオンを有さない水溶性触媒(
例えば過硫酸アンモニウム)および要すれば当該乳化剤
の残部を含む水(好ましくは脱イオン水)とを別々の滴
下ロートから同時滴下せしめ、要すれば同温度で熟成す
ればよい。重合は撹状態で行われ、重合温度としては通
常50℃〜70℃、好ましくは55℃〜65℃が耐スク
ラッチ性において良好な結果をもたらす。重合時間(滴
下時間+熟成時間)は通常3〜7時間である。乳化剤の
使用量は乳化重合に供するα,β−モノエチレン系不飽
和単量体100重量部に対して固形分で5〜100重量
部の範囲内に選定せられる。上記使用量が5重量部未満
であるとエマルション自体の貯蔵安定性が低下し、また
100重量部をこえて用いても、エマルション自体の貯
蔵安定性および水溶性クロム化合物に対する化学的安定
性が特に良好になるということはなく、かえってエマル
ションの発抱という問題が生じる。
The emulsion polymerization in the present invention is carried out in an aqueous medium in the presence of a water-soluble free radical catalyst free of alkali metal ions, such as ammonium persulfate and 2,2-azobis-(2-amidinopropane) hydrochloride, under conventional conditions and techniques. be given For example, in water (preferably deionized water) containing all or part of the emulsifier maintained at the polymerization temperature, optionally added polyfunctional unsaturated monomers and α,β-monoethylenically unsaturated monomers are added. Water-soluble catalyst without saturated monomers and alkali metal ions (
For example, ammonium persulfate) and, if necessary, water (preferably deionized water) containing the remainder of the emulsifier are simultaneously added dropwise from separate dropping funnels and, if necessary, aged at the same temperature. The polymerization is carried out under stirring, and the polymerization temperature is usually 50°C to 70°C, preferably 55°C to 65°C, to give good results in terms of scratch resistance. The polymerization time (dropping time + aging time) is usually 3 to 7 hours. The amount of the emulsifier to be used is selected within the range of 5 to 100 parts by weight in terms of solid content per 100 parts by weight of the α,β-monoethylenically unsaturated monomer to be subjected to emulsion polymerization. If the amount used is less than 5 parts by weight, the storage stability of the emulsion itself will be reduced, and even if it is used in excess of 100 parts by weight, the storage stability of the emulsion itself and the chemical stability against water-soluble chromium compounds will be particularly impaired. This does not result in a good result, and on the contrary, the problem of formation of an emulsion occurs.

本発明ではしかしながらかかる乳化重合手段で得られる
エマルション粒子についてその粒径が0.1〜3μの範
囲内にあることを必須とする。既に述べた如く不均■皮
膜の形成においてはエマルション粒子が粗に分布し金属
表面の微細な凹凸のくぼみ部分にはまりこんで接着せら
れることが金属面との良好な接着性の上で必要であり、
本発明者らの研究によればエマルション粒子の粒径が0
.1〜3μの範囲内にあるときに顕著な接着力が得られ
、特に好ましい粒径は0.5μの前後であることも確か
められた。■般に乳化重合に於ては高17− 速撹拌下に加熱手段が用いられ微細なエマルション粒子
が得られるが、操作条件により粒子径の制御が可能であ
ることも知られている。従って粒子径を上記範囲内とす
るための最適条件は当業者により適宜選択せられよう。
However, in the present invention, it is essential that the emulsion particles obtained by such emulsion polymerization means have a particle size within the range of 0.1 to 3 .mu.m. As already mentioned, in the formation of a non-uniform film, it is necessary for the emulsion particles to be distributed coarsely so that they can fit into the hollows of the fine irregularities of the metal surface and be bonded to the metal surface for good adhesion. ,
According to research by the present inventors, the particle size of emulsion particles is 0.
.. It has also been confirmed that significant adhesion is obtained when the particle size is within the range of 1 to 3 microns, and a particularly preferred particle size is around 0.5 microns. (2) Generally, in emulsion polymerization, a heating means is used under high speed stirring to obtain fine emulsion particles, but it is also known that the particle size can be controlled by changing the operating conditions. Therefore, optimal conditions for keeping the particle size within the above range will be appropriately selected by those skilled in the art.

本発明ではさらに別の重要な条件としてエマルション粒
子を剪断応力に対し抵抗の比較的大きい硬い粒子のもの
とするため、重合体のガラス転移温度(Tg)あるいは
内部ゲル化により規定したエマルション粒子はその特定
粒径の故に金属表面の微細なくぽみ部分にはまりこむが
、該粒子が比較的硬質であれば粒子近傍の応力緩和に役
立つことが考えられる。本発明者らは事実重合体のTg
か15℃〜110℃の範囲内、より好ましは40C〜1
10℃の範囲内にあれば皮膜の折りまげ加工性、耐スク
ラッチ性に於て著しい改善の得られることを見出した。
In the present invention, another important condition is that the emulsion particles are hard particles with relatively high resistance to shear stress, so the emulsion particles defined by the glass transition temperature (Tg) or internal gelation of the polymer are Because of the specific particle size, the particles fit into minute hollows on the metal surface, but if the particles are relatively hard, it is thought to be useful for relaxing stress near the particles. The inventors have in fact found that the Tg of the polymer
or within the range of 15°C to 110°C, more preferably 40C to 1
It has been found that if the temperature is within the range of 10°C, a significant improvement can be obtained in the folding processability and scratch resistance of the film.

重合体のTgが15℃に満たぬと諸性能中、特に耐折り
まげ性、耐スクラッチ性において充分な皮膜が得られな
い。他方Tgか110℃以上の重合体は通常使用せられ
るα,=18− β−エチレン性不飽和単量体からは得られない。
If the Tg of the polymer is less than 15° C., a film with sufficient properties, especially folding resistance and scratch resistance, cannot be obtained. On the other hand, polymers with a Tg of 110 DEG C. or higher cannot be obtained from the commonly used α,=18-β-ethylenically unsaturated monomers.

重合体のTgは重合せしむべきモノマーの種類、量など
からある程度の計算予測が可能であり、ガラス転移温度
を上記範囲内に設計することは当業者の容易になしうる
ところである。重合体粒子はまた重合すべき単量体成分
の一部に前記の如き多官能性不飽和単量体を存在させ、
内部ゲル化を生ぜしめることによっても硬質化すること
ができる。
The Tg of a polymer can be predicted to some extent by calculation based on the type and amount of monomers to be polymerized, and those skilled in the art can easily design the glass transition temperature within the above range. The polymer particles also include polyfunctional unsaturated monomers as described above as part of the monomer components to be polymerized,
Hardening can also be achieved by causing internal gelation.

この場合多官能性単量体の量に関しては重合体粒子の内
部ゲル化で硬質化が行なわれる限り特に制限されるもの
ではないが、通常本発明目的に対しては、全単量体の0
.01〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量
%の範囲内で選択されれば十分である。
In this case, the amount of the polyfunctional monomer is not particularly limited as long as hardening is achieved by internal gelation of the polymer particles;
.. It is sufficient to select it within the range from 0.01 to 20% by weight, particularly preferably from 0.1 to 10% by weight.

上記の如くして得られたエマルションに対し本発明では
特定量の水溶性クロム化合物が加えられ金属表面処理用
組成物が調整せられる。
In the present invention, a specific amount of a water-soluble chromium compound is added to the emulsion obtained as described above to prepare a composition for metal surface treatment.

なお本発明にあって上記水溶性クロム化合物中の3価ク
ロムの含有比率が全クロム量中30〜50重量%、好ま
しくは35〜45重量%の範囲に設定されていることが
重要である。従って、かかる条件を満足させる範囲でC
rO3などのクロム化合物を予めホルマリン、過酸化水
素等で部分還元すればよい。3価クロムの含有比率が3
0重量%未満であると対折りまげ性などが劣化する。ま
た50重量%をこえると処理剤として配合した場合原液
安定性が不良となる。
In the present invention, it is important that the content ratio of trivalent chromium in the water-soluble chromium compound is set in the range of 30 to 50% by weight, preferably 35 to 45% by weight based on the total amount of chromium. Therefore, within the range that satisfies these conditions, C
A chromium compound such as rO3 may be partially reduced in advance with formalin, hydrogen peroxide, or the like. The content ratio of trivalent chromium is 3
If it is less than 0% by weight, the resistance to folding and the like will deteriorate. Moreover, if it exceeds 50% by weight, the stability of the stock solution becomes poor when it is blended as a processing agent.

本発明の金属処理用組成物は、水(好ましくは脱イオン
水)に上記エマルションおよび水溶性クロム化合物を一
括混合して調整される。水の量を比較的少量として濃厚
な原液組成物として貯藏し、使用に際しこれを水で適当
に希釈することも、あるいは水の量を比較的多量にし直
接処理液を調製することもできる。エマルションと水溶
性クロム化合物の配合割合は、エマルションの固形分と
金属クロムの重合割合で2:1〜5:1の範囲内になる
ことか必要であり、最も好ましい割合は3:1である。
The metal treatment composition of the present invention is prepared by mixing the above emulsion and a water-soluble chromium compound in water (preferably deionized water) all at once. It is possible to store a concentrated stock composition using a relatively small amount of water and dilute it appropriately with water before use, or to directly prepare a treatment solution using a relatively large amount of water. The mixing ratio of the emulsion and the water-soluble chromium compound must be within the range of 2:1 to 5:1 in terms of the solid content of the emulsion and the polymerization ratio of metallic chromium, and the most preferable ratio is 3:1.

金属クロムの割合が上記範囲より小さいと塗装板の耐食
性が低下し、かつ下地皮膜と金属表面との密着性も充分
でなく、また上記範囲より大きいと塗装板の密着性に問
題が生じる。
If the proportion of metallic chromium is smaller than the above range, the corrosion resistance of the coated plate will decrease and the adhesion between the base film and the metal surface will not be sufficient, and if it is larger than the above range, problems will arise in the adhesion of the coated plate.

尚本発明の金属表面処理用組成物には、所望により微粒
子シリカ(7〜60mμ)をクロムと同程度の量まで加
え、耐スクラッチ性をさらに一段と良好ならしめること
もできる。またその安定性をそこなわない範囲で各種の
金属イオン(アルカリ金属イオンを除く)や無機イオン
の供給源を添加してもよい。このイオン添加により、金
属表面により均一で密着性の良い下地皮膜を形成するこ
とができる。かかる添加イオンとしては例えば、Zn2
+、Ca2+、Ni2+、Te+、PO43−、F−、
BF4−、SiF62−等が挙げられる。
If desired, fine particle silica (7 to 60 mμ) can be added to the metal surface treatment composition of the present invention in an amount comparable to that of chromium to further improve the scratch resistance. Further, sources of various metal ions (excluding alkali metal ions) and inorganic ions may be added within a range that does not impair the stability. This ion addition makes it possible to form a base film that is more uniform and has better adhesion to the metal surface. Such additive ions include, for example, Zn2
+, Ca2+, Ni2+, Te+, PO43-, F-,
Examples include BF4-, SiF62-, and the like.

本発明にかかる金属表面処理用組成物は各種金属(例え
ば鉄、亜鉛メッキ鋼、アルミニウムなど)の表面に通常
の方法(例えばロールコート法、ミストスプレー法およ
びディップ法)に従って塗布し、次いで適宜乾燥するこ
とにより所望の下地皮膜を形成することができる。かか
る上地皮膜の形成部は通常金属クロム皮膜用で5mg/
m2〜1g−m2、好ましくは5mg/m2〜100m
g21− m2の範囲で選定すればよく、この範囲を逸脱すると、
得られる塗装板の加工性能か低下する傾向にある。なお
上記塗布法にあって亜鉛メッキ鋼や鉄、アルミニウムの
コイルコーティングラインでは、ロールコート法が好適
であり、色ムラ等の発生かなく薄く且つ均一な下地皮膜
が得られる。
The metal surface treatment composition according to the present invention is applied to the surface of various metals (e.g. iron, galvanized steel, aluminum, etc.) according to a conventional method (e.g. roll coating method, mist spray method, dip method), and then dried as appropriate. By doing so, a desired base film can be formed. The forming part of such upper film is usually 5mg/for metal chromium film.
m2-1g-m2, preferably 5mg/m2-100m
It is sufficient to select within the range of g21-m2, and if it deviates from this range,
The processing performance of the resulting coated board tends to deteriorate. Among the above coating methods, the roll coating method is suitable for coil coating lines for galvanized steel, iron, and aluminum, and provides a thin and uniform base film without color unevenness.

上記乾燥条件としては、下地皮膜中の水分を蒸発させる
程度のものであればよく、最高板温度は120℃以下、
好ましくは80℃〜110℃で1〜60秒が本発明に適
切である。この範囲外では、塗装後の塗膜の密着性、特
に耐スクラッチ性の向上に好ましくない結束の出る場合
がある。形成された皮膜は、当課処理液中のエマルショ
ンに界面活性剤等の混入がなく、塗装後の耐食性や耐湿
性が著しく良好であり、更に加工性やスクラッチ性など
の塗装密着性も著しく向上する。
The above drying conditions may be such as to evaporate the moisture in the base film, and the maximum board temperature is 120°C or less.
Preferably a temperature of 80°C to 110°C for 1 to 60 seconds is suitable for the present invention. Outside this range, clumping may occur, which is undesirable for improving the adhesion of the coated film, especially the scratch resistance. The formed film does not contain any surfactants or other substances mixed into the emulsion in our processing solution, has extremely good corrosion resistance and moisture resistance after painting, and also significantly improves paint adhesion such as workability and scratch resistance. .

このように本発明の処理用組成物は金陽表面処理に使用
するに当り、処理液のメインテナンスを必要としないこ
とから、同じ組成の処理液を定期的に捕充するだけでよ
く、連続的に均一塗装が容’t22− 易に実施でき、乾燥により所望の下地皮膜の形成が可能
である。また処理液塗布後の水洗、後処理工程は必要が
なく工程の短縮化を可能ならしめ、かつ汚染排水の処理
設備も不要である。形成せられる皮膜は先に延べた如く
良好な諸性能を示し、特に耐加工性、耐スクラッチ性に
すぐれており、金属の表面処理に極めて有用である。処
理原液の貯蔵安定性、低温での加工性においては特に従
来のものよりも極めて際立った効果を示すことも本発明
組成物の特徴である。
In this way, the treatment composition of the present invention does not require maintenance of the treatment solution when used for gold-yang surface treatment, so it is only necessary to periodically fill the treatment solution with the same composition, and it can be used continuously. Uniform coating can be easily carried out, and a desired base film can be formed by drying. Further, there is no need for washing with water after application of the treatment liquid and post-treatment steps, making it possible to shorten the process, and also eliminating the need for equipment for treating contaminated wastewater. The formed film exhibits good properties as described above, and is particularly excellent in process resistance and scratch resistance, and is extremely useful for surface treatment of metals. It is also a feature of the composition of the present invention that it exhibits a more outstanding effect than conventional compositions, particularly in terms of storage stability of the treatment stock solution and processability at low temperatures.

以下実施例、参考例および比較例により本発明を説明す
る。例文中「部」および「%」は「重量部」および「重
量%」を各々意味する。
The present invention will be explained below with reference to Examples, Reference Examples, and Comparative Examples. In the example sentences, "parts" and "%" mean "parts by weight" and "% by weight," respectively.

エマルションの合成 参考例1(Tgの高いエマルションEMNO.1)撹拌
器、還流冷却器、温度計および2個の滴下ロートを備え
たフラスコに脱イオン水150部およびアクリル酸とメ
タクリル酸2−ヒドロキシエチルとを重量比8:2の割
合で共重合して得られる水溶性コポリマー(25%水溶
液、分子量MW66000)120部とを入れ撹拌下8
0〜85℃に昇温する。次いでこれにメタクリル酸メチ
ル50部、スチレン30部、メタクリル酸2−ヒドロキ
シエチル10部およびメタクリル酸n−ブチル10部か
らなる単量体混合物を一方のロートから、また過硫酸ア
ンモニウム2部および脱イオン水50部からなる触媒溶
液を他方のロートから3時間にわたって同時滴下する。
Emulsion Synthesis Reference Example 1 (High Tg emulsion EM NO. 1) In a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and two dropping funnels, 150 parts of deionized water and acrylic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate were added. and 120 parts of a water-soluble copolymer (25% aqueous solution, molecular weight MW 66,000) obtained by copolymerizing at a weight ratio of 8:2 and stirred.
Raise the temperature to 0-85°C. Next, a monomer mixture consisting of 50 parts of methyl methacrylate, 30 parts of styrene, 10 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 10 parts of n-butyl methacrylate was added to this from one funnel, and 2 parts of ammonium persulfate and deionized water were added. 50 parts of catalyst solution are simultaneously added dropwise from the other funnel over a period of 3 hours.

滴下後さらに重合反応を完結させるため80〜85℃で
約2時間熟成を行う。得られる水性重合体は固形分30
.1%、pH1.6、粒径0.2μ、Tg89℃の均一
安定なエマルションであった。
After dropping, the mixture is further aged at 80 to 85° C. for about 2 hours to complete the polymerization reaction. The resulting aqueous polymer has a solid content of 30
.. It was a uniform and stable emulsion with a concentration of 1%, pH 1.6, particle size 0.2μ, and Tg 89°C.

参考例2(内部ゲル化エマルションFM No.2)単
量体混合物がメタクリル酸メチル50部、スチレン27
部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル10部、メタク
リル酸n−ブチル10部およびジメタクリル酸エチレン
グリコール3部からなること以外は全て参考例1と同様
にして乳化重合した。
Reference Example 2 (Internal Gelled Emulsion FM No. 2) The monomer mixture was 50 parts of methyl methacrylate and 27 parts of styrene.
Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Reference Example 1, except that the mixture consisted of 10 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 10 parts of n-butyl methacrylate, and 3 parts of ethylene glycol dimethacrylate.

得られた水性重合体は固形分30.0%、pH1、Gで
粒径0.55μの均一安定なエマルションであり、この
エマルション粒子はキシレンに溶解しなかった。
The obtained aqueous polymer was a uniform and stable emulsion with a solid content of 30.0%, pH 1, and particle size of 0.55 μm, and the emulsion particles were not dissolved in xylene.

参考例3(アクリルニトリルを含み、Tgの高いエマル
ションEM No.3) 単量体混合物がメタクリル酸メチル50部、スチレン2
5部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル10部、メタ
クリル酸n−ブチル10部およびアクリルニトリル5部
からなる事以外は全て参考例1と同様にして乳化重合し
た。得られた水性重合体は固形分30.3%、pH1.
6、粒径0.2μ、Tg点89℃の均■安定なエマルシ
ョンであった。
Reference Example 3 (Emulsion EM No. 3 containing acrylonitrile and high Tg) Monomer mixture contains 50 parts of methyl methacrylate and 2 parts of styrene.
Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Reference Example 1, except that the mixture was composed of 5 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 10 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 10 parts of n-butyl methacrylate, and 5 parts of acrylonitrile. The resulting aqueous polymer had a solid content of 30.3% and a pH of 1.
6. It was a uniformly stable emulsion with a particle size of 0.2μ and a Tg point of 89°C.

参考例4(Tgの低い比較用エマルションEM No.
4) 単量体混合物がアクリル酸エチル75部、スチレン15
部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル10部からなる
事以外は全て参考例1と同様にして乳化重合した。得ら
れた水性重合体は固形分30.2%、pH1.6、粒径
0.2μ、Tg−2℃の均■安定なエマルションであっ
た。
Reference Example 4 (Comparative emulsion EM No. 4 with low Tg)
4) Monomer mixture contains 75 parts of ethyl acrylate and 15 parts of styrene.
emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Reference Example 1, except that 10 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate were used. The obtained aqueous polymer was a uniformly stable emulsion with a solid content of 30.2%, a pH of 1.6, a particle size of 0.2μ, and a Tg of -2°C.

25一 実施例1 処理液の調整 参考例1で得られたエマルションEM N0.1(固形
分30.1%、粒径0.2μ、Tg89℃29.6部と
、無水クロム酸の17%水溶液に37%ホルマリンを加
え6価クロムの40%を3価クロムに還元して得られる
クロム水溶液33.6部(金属クロム分=33.6×0
.17×(Cr/CrO3の係数0.52))および脱
イオン水36.8部を室温で撹拌混合して得た処理組成
物原液を、脱イオン水で5倍に希釈しく処理液を調整し
た。エマルション固形分と金属クロムの重量割合は3:
1であった。
25-Example 1 Preparation of treatment liquid Emulsion EM N0.1 obtained in Reference Example 1 (solid content 30.1%, particle size 0.2μ, Tg 89°C 29.6 parts and a 17% aqueous solution of chromic anhydride) 33.6 parts of chromium aqueous solution obtained by adding 37% formalin and reducing 40% of hexavalent chromium to trivalent chromium (metallic chromium content = 33.6 x 0
.. A processing composition stock solution obtained by stirring and mixing 17× (Cr/CrO3 coefficient 0.52)) and 36.8 parts of deionized water at room temperature was diluted 5 times with deionized water to prepare a treatment solution. . The weight ratio of emulsion solid content to metallic chromium is 3:
It was 1.

金属表面処理および塗装 折りまげ時クラックの入りやりい通常の亜1鉛メッキ鋼
板(ゼロスパングル板、スキンパス有)を予め市販のア
ルカリ脱脂剤(日本ペイント社製、商品名リドリン15
5)で脱脂洗浄し、水洗乾燥したものの表面に上記処理
液を#3のバーにより金属クロム塗布量30mg/m2
になるように塗26− 布し、次いで70℃の温風により乾燥して均一な下地皮
膜を得た。
Metal surface treatment and painting Ordinary zinc-plated steel sheets (zero spangle sheets, with skin pass) that tend to crack when folded are treated with a commercially available alkaline degreaser (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., trade name Ridrin 15).
5) After degreasing and washing, washing with water and drying the surface, apply the above treatment solution to the surface using a #3 bar in an amount of 30 mg/m2 of metallic chromium.
The coated film was coated with a 26-cm coat and then dried with hot air at 70°C to obtain a uniform base film.

次に上記の如く表面処理したスパングル板に下塗塗料と
して日本ペイント社製の商品名「スーパーラックDIF
 P−75プライマー」を乾燥膜厚3μになるよう塗布
し、50秒で到達板温が204℃になるよう焼付け、次
いで上塗塗料の日本ペイント社製、商品名「スーパーラ
ックDIF F−50赤さび色」を乾燥膜圧11μに塗
布し、50秒で到達板温204℃になるよう焼付けた。
Next, as an undercoat on the surface-treated spangle board as described above, Nippon Paint Co., Ltd.'s product name "Superlac DIF" was applied as an undercoat.
Apply "P-75 Primer" to a dry film thickness of 3μ, bake to reach a board temperature of 204℃ in 50 seconds, and then apply topcoat paint manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. under the trade name "Superlac DIF F-50 Red Rust Color". " was applied to a dry film thickness of 11 μm and baked to reach a plate temperature of 204° C. in 50 seconds.

処理剤原液組成物および得られた塗装板について試験結
果を第1表に示した。
Table 1 shows the test results for the treatment agent stock solution composition and the obtained coated board.

実施例2 参考例2で得られエマルションEM No.2を29.
7部と、実施例1に述べたクロム水溶液33.6部、お
よび脱イオン水36.7部を用い実施例1と同様操作で
処理組成物原液を作り、これを脱イオン水で3.75倍
に希釈して処理液を調整した。エマルション固形分と金
属クロムの重量比は3:1であった。
Example 2 Emulsion EM No. obtained in Reference Example 2 2 to 29.
7 parts of the chromium aqueous solution described in Example 1, and 36.7 parts of deionized water to prepare a treatment composition stock solution in the same manner as in Example 1, and add 3.75 parts of this with deionized water. A treatment solution was prepared by diluting it twice. The weight ratio of emulsion solids to metallic chromium was 3:1.

上記処理液を実施例1と同様にゼロスパングル板に金属
クロム塗布量40mg/m2になるよう塗布し、次いで
実施例1と同様下塗塗料および上塗塗料で塗装した。試
験結果を第1表に示した。
The above treatment solution was applied to a zero spangle plate in the same manner as in Example 1 so that the coating amount of metallic chromium was 40 mg/m 2 , and then, in the same manner as in Example 1, it was coated with an undercoat and a topcoat. The test results are shown in Table 1.

実施例3 参考例3で得られたエマルションEM No.329.
4部、実施例1で述べたクロム水溶液33.6部および
脱イオン水37.0部から実施例1と同様方法で処理組
成物原液を作り、脱イオン水で5倍に希釈し処理液を調
整した。次いで実施例1と同様ゼロスパングル板に塗布
して下地皮膜を形成させ、下塗塗料および上塗塗料で塗
装した。但し下地皮膜形成時の処理液塗布量は金属クロ
ム塗布量30mg/m2になるようにした。試験結果は
第1表に示す通りてあった。
Example 3 Emulsion EM No. obtained in Reference Example 3. 329.
A treatment composition stock solution was prepared in the same manner as in Example 1 from 4 parts, 33.6 parts of the aqueous chromium solution described in Example 1, and 37.0 parts of deionized water, and diluted 5 times with deionized water to make the treatment solution. It was adjusted. Then, in the same manner as in Example 1, it was applied to a zero spangle board to form a base film, which was then painted with an undercoat and a topcoat. However, the amount of treatment liquid applied during the formation of the base film was set to 30 mg/m2 of metallic chromium. The test results were as shown in Table 1.

比較例1 参考例4で得られたエマルション(Tgが低いしの)2
9.5部を用いるほかは全で実施例1と同様方法を実施
し、その試験結果を第1表に示した。
Comparative Example 1 Emulsion obtained in Reference Example 4 (low Tg) 2
The same method as in Example 1 was carried out except that 9.5 parts were used, and the test results are shown in Table 1.

尚下記第1表中、原液安定性は、処理組成物原液をポリ
エチレン密封容器中に20℃で1ケ月保持した後、原液
の状態を目視観察して性能評価したものであり、異常の
ない場合を○で、またゲル化物が発生している場合を×
で示した。
In addition, in Table 1 below, the stability of the stock solution was evaluated by visually observing the condition of the stock solution after keeping the processing composition stock solution in a sealed polyethylene container at 20°C for one month, and if there were no abnormalities. If gelation occurs, mark it as ○, or mark it as × if gelation occurs.
It was shown in

OT折りまげ加工性は、折りまげ面を粘着テープで密着
後、剥がし10点(異常なし)〜1点(全面剥離)の1
0点法で評価した。
OT folding processability is 10 points (no abnormality) to 1 point (full peeling) after peeling off the folded surface with adhesive tape.
Evaluation was made using a 0 point system.

第1表 (ゼロスパングル板でのテスト) =29一 実施例4〜9および比較例2〜6 エマルションとして参考例1〜4で得られたものを実施
例4、5、6および比較例2に各々用い、また参考例1
で得られたものを実施例7〜9および比較例3〜6に各
々用い、下記第2表の処方により実施例1と同様方法で
(但しシリカを加える例ではアエロジル300の10%
分散液を添加し)処理組成物原液を作り、第2表記載の
希釈倍率に脱イオン水を加えて各処理液を調整した。
Table 1 (test with zero spangle plate) = 29 - Examples 4 to 9 and Comparative Examples 2 to 6 The emulsions obtained in Reference Examples 1 to 4 were used in Examples 4, 5, 6 and Comparative Example 2. Each used, and Reference Example 1
The products obtained in Example 7 to 9 and Comparative Examples 3 to 6 were used in the same manner as in Example 1 according to the formulation shown in Table 2 below (however, in the case of adding silica, 10% of Aerosil 300 was used).
Each treatment solution was prepared by adding deionized water to the dilution ratio shown in Table 2.

折りまげ時クラックの入り難い溶融亜鉛メッキ鋼板(レ
ギュラースパングル、スキンパスなし)を金属素材とし
て用い、実施例1と同様上記処理液で下地皮膜を作り、
下塗塗料「スーパーラック−3〇− DIE P−75プライマー」と上塗塗料「スーパーラ
ックDIF F50赤さび色」を塗装し、OT折り曲げ
試験(20℃)に供した。またこれとは別に上記下地皮
膜形成後、日本ペイント社製商品名「スーパーラックD
IF  F−15ベージュ色」を乾燥膜1μに塗布し、
50秒で到達板温が210℃になるように焼付けた1C
/1B(ワンコート・ワンベーク)のものについて下記
のコインスクラッチテストを実施した。
A hot-dip galvanized steel plate (regular spangle, no skin pass), which is difficult to crack when folded, was used as the metal material, and a base film was made with the above treatment solution in the same manner as in Example 1.
An undercoat paint ``Superlac-30-DIE P-75 Primer'' and a topcoat paint ``Superlac DIF F50 Rust Color'' were applied and subjected to an OT bending test (20°C). Separately, after forming the above-mentioned base film,
Apply IF F-15 beige color to 1μ of dry film,
1C baked so that the plate temperature reached 210℃ in 50 seconds
/1B (one coat, one bake) was subjected to the following coin scratch test.

コインスクラッチ性: 円周に刻みのない10円硬円で塗面をスクラッチし、5
点(優)〜1点(不良)の5点法で評価。
Coin scratch resistance: Scratch the painted surface with a 10 yen hard circle without notches on the circumference,
Evaluation is on a 5-point scale from 1 point (excellent) to 1 point (poor).

原液組成、処理液、処理、性能について、それぞれ下記
第2表に示す。尚表中原液安定性に関し、記号△は増粘
の認められたことを意味する。
The composition of the stock solution, treatment solution, treatment, and performance are shown in Table 2 below. Regarding the stock solution stability in the table, the symbol △ means that thickening was observed.

第2表 (レギュラースパングル板でのテスト)本発明組成物は
耐食性、耐水性等に優れた皮膜を与えるだけでなく貯蔵
安定性にすぐれ、耐スクラッチ性、折りまげ加工性に優
れた処理皮膜を与えることが容易に理解されよう。
Table 2 (Test on regular spangled board) The composition of the present invention not only provides a film with excellent corrosion resistance and water resistance, but also provides a treated film with excellent storage stability, scratch resistance, and folding workability. Giving can be easily understood.

12目り出願代理人 す1゛埋」−伊  胚  武  ME ’ 33− 手続袖市i’i−(方式) %式% ( 111゛11大阪市人淀1メ入淀北2丁ロ1番2号氏 
 ”””)11本ヘインha’式会社代表苔 鈴本政夫 4、代理人 手続補正書 昭和58年7月15日 特許庁長官殿 フィシ2フc4シンY7(71シ入二、傅Lll→7に
優れた耐食性金属表面処理用組 酸物 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 芙i%芙径筺”;<’4!2丁目1番2号名称 
日本ペイント株式会社 代表者鈴木政夫 4代理人 住所 〒540大阪市東区京橋3丁目57番地ビル・リ
バーセンター 6階 氏名 弁理士(6871)  伊藤武雄5補正命令の日
付         く自発)6補正により増加する発
明の数    −1、明細書第2頁第9行に 「重合体粒子の」とあるを、 「重合体粒子からなる、1ど訂正する。
12th application agent 1゛ Buried'' - Italy Takeshi ME' 33- Procedure Sodeichi i'i - (Method) % formula % (111゛11 Osaka City Nitoyo 1 Me Yodokita 2-chome-ro 1 Mr. 2
``'''') 11 Hein ha' type company representative moss Masao Suzumoto 4, amendment to agent procedure July 15, 1981 Director-General of the Patent Office Fishi 2 Fu c 4 Shin Y 7 (71 Shi enter 2, Fu Lll → 7 Relationship with the Case of Compiled Oxide Compound 3 for Excellent Corrosion Resistance Metal Surface Treatment Patent Applicant Address FUi%FUJIKIN”; <'4! 2-1-2 Name
Nippon Paint Co., Ltd. Representative Masao Suzuki 4 Agent address 6th floor, Building River Center, 3-57 Kyobashi, Higashi-ku, Osaka, 540 Name Patent attorney (6871) Takeo Ito Date of 5th amendment order 6 Inventions increased by amendment -1, on page 2, line 9 of the specification, the phrase ``of polymer particles'' should be corrected to ``consisting of polymer particles.''

2、同第16頁第17〜19行に [50°C・・・・・を1」たらす。」とあるを、li
′50°(′、〜9(ピC〕が用いられる。Jと訂正す
る。
2. Add "50°C...1" to lines 17 to 19 on page 16. ”, li
'50° (', ~9 (PiC)) is used. Corrected to J.

3、同第17頁第19行に 「粒径は0.5μの前後」とあるを、 「粒径範囲は0.3μ〜2μJと訂正する。3, page 17, line 19 It says "Particle size is around 0.5μ", “The particle size range is corrected to 0.3μ to 2μJ.

4、同第30真下から第7行に [アエロジル3001とあるを。4. From the bottom of the 30th line to the 7th line [It says Aerosil 3001.

「アエロジル300 (ロ木アエロジル社製商品名)j
と訂正する。
“Aerosil 300 (product name manufactured by Roki Aerosil Co., Ltd.)
I am corrected.

以上that's all

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ポリアクリル酸および/またはアクリル酸とメタ
クリル酸、アクリルアミド類、メタクリルアミド類およ
び一般式 (式中Aは水素原子またはメチル基、RはC2〜C4の
置換もしくは非置換アルキレン基、およびXは酸素原子
、リン原子および硫黄原子の少なくとも1個を有する官
能基を表わす) で示される親水性モノマーの群から選ばれた少なくとも
1種とのコポリマーを乳化剤として、α,β−モノエチ
レン系不飽和単量体を、但し該単量体100重量部に対
し上記乳化剤を固形分て5〜100重量部の割合で使用
し、乳化重合させて得られる、粒径が0.1〜3μの範
囲内で、且つ前記α,β−モノエチレン系不飽和単量体
の一部として分子内に2個以上のラジカル重合可能なエ
チレン性不飽和基を有する単量体を用いて内部ゲル化を
生ぜしめるか、あるいは前記α,β−モノエチレン系不
飽和単量体の選択によりガラス転移温度を15℃〜11
0℃の範囲内とするかのいづれかにより得られる硬い重
合体粒子のエマルションと、全クロム量中の30〜50
重量%が3価クロムである水溶性クロム化合物を主成分
とし、エマルション固形分と金属クロムの重量割合が2
:1〜5:1であることを特徴とする折りまげ加工性と
耐スクラッチ性に優れた耐食性金属表面処理用組成物。
(1) Polyacrylic acid and/or acrylic acid and methacrylic acid, acrylamides, methacrylamides and the general formula (where A is a hydrogen atom or a methyl group, R is a C2-C4 substituted or unsubstituted alkylene group, and represents a functional group having at least one of an oxygen atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom). A saturated monomer, provided that the above-mentioned emulsifier is used at a solid content of 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer, and obtained by emulsion polymerization, with a particle size in the range of 0.1 to 3μ. internal gelation using a monomer having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule as part of the α,β-monoethylenically unsaturated monomer. Or, by selecting the α,β-monoethylenically unsaturated monomer, the glass transition temperature can be adjusted to 15°C to 11°C.
An emulsion of hard polymer particles obtained either within the range of 0°C and 30 to 50% of the total chromium content.
The main component is a water-soluble chromium compound whose weight% is trivalent chromium, and the weight ratio of emulsion solid content to metallic chromium is 2.
:1 to 5:1.A corrosion-resistant metal surface treatment composition having excellent folding workability and scratch resistance.
(2)水溶性クロム化合物中の3価クロムの含有率が全
クロム量中の35〜45重量%である特許請求の範囲第
1項記載の組成物。
(2) The composition according to claim 1, wherein the content of trivalent chromium in the water-soluble chromium compound is 35 to 45% by weight based on the total amount of chromium.
(3)エマルションの重合体のガラス転移温度が40℃
〜110℃である特許請求の範囲第1項〜第2項のいづ
れかに記載の組成物。
(3) The glass transition temperature of the emulsion polymer is 40℃
The composition according to any one of claims 1 to 2, which has a temperature of ~110°C.
(4)エマルション固形分と金属クロムとの重量割合か
3:1である特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか
に記載の組成物、1
(4) The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the weight ratio of emulsion solid content to metal chromium is 3:1.
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