JPS59219478A

JPS59219478A - 金属表面後処理剤

Info

Publication number: JPS59219478A
Application number: JP9318883A
Authority: JP
Inventors: Koichi Saito; 宏一斉藤; Kimio Kimura; 記村　公雄
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-12-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は金属表面後処理剤、更に詳しくは、化成処理さ
れた金属表面に処理′ｆ：Ｍｆｉすことにょシ、優れた
塗装後の耐食性と密着Ｉ！＋：、を提供することができ
る剤に関する。

従来、金属表面（特に鉄系および亜鉛系）のリン酸塩処
理の後処理として、クロムを含まない無公害性の処理剤
全便用して、塗装後の耐食性全向上させる技術が提供さ
れている。例えば、後処理剤としてフィチン酸水溶ａｔ
使用する特公昭５３−５６２２号とジルコニウム化合物
水溶液全使用する特公昭５２−２１９７１号が挙げられ
る。

本発明は上記の如きクロム非含有系後処理剤に係シ、従
来、強化プラスチック用のガラス繊維の表面処理剤とし
て使用されているシラン糸カップリング剤の加水分解物
が塗装後の耐食性と密着性を向上させるのに有用である
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の要旨は、炭素−炭素二重結合、エポキシ
基、メルカプト基およびアミノ基から選ばれる反応性官
能基を有するオルガノアルコキシシラン化合物を添加し
たことを特徴とする化成処理された金属表面の水性後処
理剤に存する。

本発明後処理剤の調製に使用される炭素−炭素二重結合
、エポキシ基、メルカプト基およびアミノ基から選ばれ
る反応性官能基を荷するオルガノアルコキシシラン化合
物（以下、有効成分と称する）は、シラン糸カップリン
グ剤として従来公知の剤であり、具体的には以下のもの
が例示される。

（ａ）　　伏素−灰系二重帖台を有するもの：ビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリス（２−メトキシエ１−キシ）シラン、３−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン。

（ｉ））　　エポキシ基を有するもの：３−グリシドキ
シプロビルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキ
シシクロヘキシル）エチ）Ｖ　ｌ−リメトキシシラン。

（Ｃ）　　メルカプ）Ｍ’に勺するもの：３−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン。

（（リ　アミノ基を有するもの：３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−ア
ミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン。

本発明後処理剤は、水ぽたは水と親水性有機ｍＫ（例、
アセトン、メタノール、エタノール）の混合物に上記有
効成分’ｋ　０．１〜５０９／ｌの割合で添加、混合す
ることによシ得られる。なお、その際必要に応じて有機
酸（例、酢酸）を配合してもよい。添加量が過少である
と、本発明効果か達成されず、逆に過剰でめると、塗装
時塗装ムラを起こし易い。このようにして得られる当該
後処理剤は、その使用時、そのｐＨが上記（ａ）系列の
有効成分を添加した場合には約３〜５、上記（ｂ）系列
の有効成分を添加した場合には約３〜６、上記（Ｃ）系
列の有効成分を添加した場合ＶＣは約４〜６、上記（ｄ
）系列の有効成分を添加した場合には約１０〜１２であ
ることが望ましい。なお、当該後処理剤は、添加有効成
分が加水分解してシラノール基を形成し、この基同志が
イ゛目互に結合してポリシロキサン結合を形成し易いの
で、調製後速かに使用することが望ましい。

本発明後処理剤にあっては、必要に応じて亜クロム酸ア
ンモニウム、無水クロム酸等を更に添加してもよい。

本発明後処理剤は、化成処理された金属表面に通常の方
法（例、浸漬、スプレー、ロールコート）でもつ′Ｃ５
〜５０℃で１秒〜５分間適用すればよい。適用温度が高
すぎると、後処理剤自体の不安定化を招いて好葦しくな
い。後処理剤適用後必要に応じて液切９を行ない、次い
で１５０℃以下、好丑しくに８０〜１１０℃の！’１Ｊ
ｉｉ１度で乾燥処理を行ない、要すれば更に水洗を行な
った後に再度乾燥処理を）Ａｉせばよい。なお、金属表
面全事前に加温し次いで当該後処理剤でもってスプレー
やロールコートにて処理すれば、午後の乾燥処理全省略
することも自Ｊ能である。

このようにして後処理された金属表面は、従来技術に従
って塗装に供されてよい。その際、使用する塗料ば、そ
の皮１．１！々形成要索である樹脂の種類と後処理剤の
有効成分の柚頬と全関連イＮＪけて選定することが自利
である。例えば、上記（ａ）系列の有効成分を亦加した
後処理剤に列しては、ポリエチレン、ボリエヌテル、ア
クリル・陶脂、アルキド樹脂寺を塗膜形成要素とする塗
料、上記（ｂ）系列に苅してはエポキシ樹月旨、フェノ
ール樹月旨、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹
脂等を含有する塗料、上記（Ｃ）系列に列してはウレタ
ン樹脂！４−を含イｊする塗料、上記（ｄ）系列に対し
てはエポキシ樹脂、ポリエチレン、ウレタン樹脂、フェ
ノ−／Ｉ／樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニル
樹脂等を含有する塗料の使用が有利でるる。

このようにして塗装された金属表面に２いては、優れた
耐食性と密着性がもたらされる。その理由は定かではな
いが、以下の通りであると推察される。即ち、金属表面
の化成皮膜面および該皮膜の欠陥部分には、後処理剤の
有効成分の加水分解によシ形成されるシラノール基の一
部が例えは水素結合によって結合しく残余のシラノール
基はポリシロキサン結合を形成し）、該有効成分の反応
性官能基が塗膜形成要素の樹脂の反応性官能基（例、伏
索−炭素二恵結合、エポキシ基、水酸基、カルホキシル
基、アミノ基）または活性点と反応結合することにより
、化成皮膜、後処理剤皮膜および塗膜の王者が一体化す
るからであると考えられる。

本発明後処理剤による処理対象とされる金属表面は、通
常、化成処理の対象とされるものでろってよく、例えば
鉄系、亜鉛系、アルミニウム糸およびそれらの台金糸が
挙げられる。また、事前に通用される化成処理としては
、リン酸亜釦処理によって代表δれるリン酸塩処理が一
般的でるるか、場合によってはクロメート処理も包含さ
れてよい。

次に実施例および比較例を挙げて本発明全具体的に脱明
する。

実施例１（１）被処理４−７：（ａ）冷＃、鋼板（ｂ）合金化浴融亜鉛メッキ鋼板（２）前処理：脱脂（市販浸漬用アルカリ性脱脂剤（日本ペイント社製
「リドリン５Ｌ）２００Ｊ使用））→水洗→表面調整（
市販表面調整剤（日本ペイント社製「フイキソヂン５Ｎ
−５Ｊ使用））→化成（市販浸漬用リン酸亜鉛処理剤（
日本ペイント社製「グラノヂン５ｕ２０００Ｊ使用〕）
→水洗→乾燥。

化成皮膜重量：冷延鋼板２．５　！　／ｙｄ、亜鉛メッ
キ鋼板３．５　　ｙ／ｙノ１Ｉ０（３〕　　後処理：３−クリシドキシグロビルトリメトキシシランを５２／
ｌ添加した水溶液を後処理剤とする（　ｐＨ４，９）。

上記前処理を行なった被処理材を室温で３０秒間浸漬し
、液切ジを行なった後に１００℃で１０分間乾燥する。

放冷後説イオン水で洗浄し、再び１００℃で１０分間乾
燥する。

（４）塗装：後処理を行なった被処理材を、市販エポキシ糸刀チオン
型電Ｍ塗装（日本ペイント社製「パワートップピー５２
グレー」使用）でもって塗装し、１６５℃で２０分間焼
付けて、膜厚２０μの電着塗装板を得る。

次いで、電Ｍ塗装板を市販オイルフリーアルキドメラミ
ン系中塗塗料（日本ペイント社製「オルガＴ０８１０グ
レー」使用）で塗装し、１４０℃で２０分間焼付ける。

欠いて、市販メラミンアルキド糸上塗塗料（日本ペイン
ト社製「オルガＴ０６２６ドーバーホワイト」使用）で
塗装し、１４０℃で２０分間焼付ける。総膜厚９０μの
上塗塗装板を得る。

（５）性能試験：得られる電着塗装板と上塗塗装板全以下の試験に付す。

（ａ）　　塩水噴霧試験：クロスカットを入れた電Ｎ塗装板をＪＩＳ　　Ｚ２３７
１に１よる試験機にかける。１０００時間後にクロスカ
ットからの最大ふくれ（錆）幅−を測定する。次いで、
試験板全面に粘着テープを貼付けた後これを剥離して、
塗膜の残留している部分の開会（％）を求める。

（ｂ）　　密着″注試験：上墜塗装板全４０℃のノ況イオン水に５００時間浸漬し
た後、これに１＃間隔と２ＩＩＵｎ間隔のゴバン目（１
００ｆ向）全鋭利なカッターで形成し、その各面に粘着
テープを貼付けた後これらを剥離して、塗１ｊ縛の残留
しているコ゛パン目の数を数える。

（Ｃ）　　系鋼試峡：上塗塗装仮にクロスカットを入れ、塩水噴ｇ試験（ＪＩ
Ｓ　　Ｚ　　２３７１）２４時間→湿潤試験（温度４０
℃、相対湿度８５％）１２０時間→呈内放置２４時間を
１サイクルとして４サイクルの試験に付す。試験後、塗
面のカット部から生じた系鋼の最畏値（簡）を測定する
。

（６〕　　試験結果：第１表に示す。

実施例２水とエタノールの１＝１体積比混合漱に３−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン５Ｆ／１添加し、酢酸を加
えてｐＨを４．０に調整し１５分間攪拌したものを後処
理剤とする。

この後処理剤を使用する以外は、実施例１と同様に実施
して、第１表に示す結果を得る。

実施例３３−７ミノプロビルトリエトキシシラン’ｅ５’Ｊ添加
した水浴液を後処理剤とする（ｐＨ１０，５）。

この後処理剤全使用する以外は、実施例１と同様に実施
して、第１表に示す結果を得る。

比較例１後熟８！全英施しない以外は、実施例１と同様に実施し
て、第１表に示す結果を痔る。

比Ｉｌダ例２ｒＩＪ販クロり系後処後熟（日本ペイント社製１〜ガオ
キシライト４１Ｊ使用）でもって後処理する以外は、実
施例１と同様に実施して、第１表に示す結果を得る。

実施例４（１）　　被処理材：溶融亜鉛メッキ鋼板（板厚０，２７馴）（２）前処理：表面調整（市販表面調整剤（日本ペイント社製ノヂン４
６Ｎ−２３Ｊ使用））→水洗→乾燥。化１戊反１俟４」
１（鼠　：ｌＰ７／ｐ）１′。

（３）　後４クムＪＪノＪ：３−クリシドキシブロピルトリメトギシラン２ｆ／ｌを
添加した水溶液を後処理剤（ｐＨ５，１）とし、これで
１０秒ｔｍスプレー処理した後１００℃で１０分間乾燥
する。

（４〕　　塗装：後処理を行なった被処理材を、市販エポキシ未下塗塗料
（日本ペイント社製１−スーパーラックＤＩＦ　　Ｐ−
０１グライマーＪ使用）欠いて市販ポリエステル系上塗
塗料（Ｂ本ペイント社装ｒヌーパーラックＤＩＦ　　Ｆ
−８０ＪＧ、２３ブルーＪ使用）でもって塗装し、全体
で２３−ト２ベークにて総ｊ換厚２０μの上ｑ〉塗装板
を得る。

（５）性能試験：肖られる上塗塗装板を以［の試験に付す。

（ｄ）　　　Ｊｉｒ曲密ノな１生試験：同じ板厚の扱全
通当数はさんで上塗塗装板を万力で１８０度４ノ１曲げ
、折曲部に積層テープを貼着した後にこれを剥離しで、
塗１換清川Ｗの有無を調べ、剥離のなかった場合の仮の
はさみ枚数を狙」ボする。この試験（は２＋１守間のｌ
σ１÷騰水浸ｌ責の［再投に１−Ｊなう。

（ｅ）　　４水”Ｊ＆ｎｌｒ試験（ＪＩＳ　　Ｚ　　２
３７１）：クロスカツトを入れた上塗塗装板と４−ｉ折
曲部を冶する」−塗塗装板全１０００時間の５％塩水１
質才勢にイ・」シ、ブリスター発生Ｉ用］貞を泪１」定
する。

ｉｉ’ｌ′ｌ＋ｌｌｉば５段階で１１なう（５：光生面
偵Ｏ％、４：兄生面偵２５９６以−ト、３：光生面槓５
０％以下、２：光生面偵７５％以Ｆ、に兄生…」槓１０
０ン６以［）。

（６）試験、１す゛ｊ果：第２表に示す。

実施例５３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランｔ　１０
　ｙ　／　ｐ添加した水溶液を後処理剤（ｐＨ４，８）
として使用する以外は、実施例４と同様に実施して、第
２表に示す結果を得る。

実施例６３−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン全５０　
’ｊ／ｌ添加した水浴液を後処理剤（ｐＨ４，７）とし
て使用する以外は、実施例４と同様に実施しｔ、第２表
に示す結果を得る。

実施例７３−アミノプロピルトリメトキシシランｔ２ｈ添加した
水溶ｌ使を後処理剤（ｐ）１１０．２）として使用する
以外は、実施例４と同様に実力現して、第２表に示す結
果を得る。

実施例８３−アミノプロピルトリメトキシシランヲ１０ｙ／ｌ添
加した水溶ｌ佼を後処理剤（ｐＨ１０，７）として使用
する以外は、実施例４と同様に実施して、第２表に示す
結果を得る。

実施例９３−アミノプロピルトリメトキシシラン全５０Ｅｌ／ｌ
添加した水浴液を後処理剤（ｐｌｌｌｏ、９）として使
用する以外は、冥／Ａｉ伊」４と同様に実施して、第２
表に示す結果を得る。

比較例３後処理を実施しない以外は、実施例４と同様に実施して
、第２表に示す結果を得る。

比較例４比較例２に２ける後処理剤全便用する以外は、実施例４
と同様に実施して、第２表に示す結果を得る。

第２表実施例１０（１）被処理材：冷延鋼板（２）前処理：脱脂（市販スプレー用アルカリ性脱脂剤（日本ペイント
社製「リドリンフ５」使用）〕→水洗→化成（市販スプ
レー用リン酸亜鉛処理剤（日本ペイント社製「グラノヂ
ン１６４」使用））→水洗→乾燥。化成皮膜電量：　１
．５　Ｐ　／ｐｉ０（３）後処理：水とアセトンの１：１恵童比混合孜に３−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン５２／ｌを添加し、酢酸
でｐＨを４に調整し１５分間撹拌した後透明となった故
を後処理剤とする。

上記目ｉｊ処理を行ない１００℃に予熱した被処理材に
後処理剤をスプレーし水分を蒸発させる。

（４）塗装：後処理を行なった後処理）７を、市販アクリル承墜料（
日本ペイント社製「オーデス−パーＧ−２０ブラックＪ
使用）でもって塗装し、１６０℃で２０分間焼イＪける
（膜厚２０μ）。

（５）　　　性ｎと試細寿　：得られる塗装板を以下の試験に付す。

（ｆ）　　塩水噴霧試験（ＪＩＳ　　Ｚ　　２３７１）
：クロヌカットを入れた塗装板を２４０時１ｆＪｊの５
％塩塩水精精付し、カット部に積石テープを貼着した後
にこれｒ剥離して、力′ット部に２ける塗膜の片叫剥１
１ｆ輻（綱）を測定する。

（６）試験結果：第３表に示す。

実施例１１水とアセトンの１；１重量比況合液にビニルトリノ（２
−メトキシエトキシ）シラ７５　Ｐ／ｌｆｒ：添加した
ものを後処理剤（ｐＨ５，９）として使用する以外は、
実施例１０と同様に実施して、第３表に示す結果を得る
。

実施例１２更に重クロム酸アンモニウ゛ム０．２５Ｐ／Ｉ！全添加
した実施例１１の後処理剤（ｐ）１５．７）を使用する
以外は、実施例１０と同様に実施して、第３表に示す結
果を得る。

比較例５後処理を実施しない以外は、実施例１０と同様に実施し
て、第３表に示す結果を得る。

比較例６比較例２における後処理剤を使用する以外は、実施例１
０と同様に実施して、第３表に示す結果を得る。

Claims

【特許請求の範囲】１、伏素−伏素二重結合、エポキシ基、メルカプト基お
よびアミノ基から選ばれる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ｉ＝８加したことｔ特徴とす
る化成処理された金属表面の水性後処理剤。２　該化合物を０．１〜５０　Ｙ／ｌの割付で添加した
上記第１項の後処理剤。