JPS60221450A - Metal surface treatment composition - Google Patents

Metal surface treatment composition

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JPS60221450A
JPS60221450A JP59077616A JP7761684A JPS60221450A JP S60221450 A JPS60221450 A JP S60221450A JP 59077616 A JP59077616 A JP 59077616A JP 7761684 A JP7761684 A JP 7761684A JP S60221450 A JPS60221450 A JP S60221450A
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acrylic resin
metal surface
surface treatment
water
treatment composition
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Akio Watanabe
秋男 渡辺
Masashi Takasugi
高杉 政志
Masaya Tsutsumi
堤 正也
Sadanori Sano
佐野 禎則
Shigeru Tanimori
谷森 滋
Yutaka Morimoto
豊 森本
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Nippon Steel Corp
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Nippon Shokubai Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:The titled composition providing metal surface with high corrosion resistance and coating substrate properties, having improved adhesivity to metal surface, processing properties of deep drawing, and anti-block properties, obtained by blending water-dispersible silica with a specific cationic, ampholytic ionic acrylic resin, etc. CONSTITUTION:A metal surface treatment composition obtained by blending (A) 0.5-250g calculated as SiO2 of water-dispersible silica, colloidal silica, preferably having 5-100mmu particle diameter, with (B) 0.5-600g cationic and/or ampholytic ionic acrylic resin derived from a multi-layer structural copolymer having >=15 deg.C Tg of core part and <=10 deg.C Tg of the outermost shell, obtained by subjecting 0.1-10wt% alkoxysilane containing a polymerizable unsaturated group, 0- 20wt% polymerizable unsaturated carboxylic acid, 20-99wt% (meth)acrylic acid alkyl ester (1-8C), and 0-40wt% copolymerizable monomer to multi-stage emulsion polymerization, and <=700g total amounts of a chromium compound, acrylic resin or a hydrolyzate of a tri- and/or dialkoxysilane compound, based on 1l composition.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属表面処理組成物に関するものである。詳し
くは、金属表面に高耐食性や塗装下地性を付与し、金属
表面への密着性に優れ、又、深絞り加工性にも優れ、且
つ、耐ブロッキング性にも優れた金属表面処理組成物に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to metal surface treatment compositions. Specifically, it relates to a metal surface treatment composition that provides high corrosion resistance and paint base properties to metal surfaces, has excellent adhesion to metal surfaces, has excellent deep drawing workability, and has excellent blocking resistance. It is something.

従来、金属表面に耐食性を付与したり塗料との密着性全
向上させるための塗装下地性を付与する目的でクロム酸
塩処理あるいはリン酸塩処理が行われている。
Conventionally, chromate treatment or phosphate treatment has been carried out for the purpose of imparting corrosion resistance to metal surfaces and providing coating base properties to improve adhesion with paints.

この内、クロム酸塩処理方法では耐食性はかなり良好で
あるが塗装下地性や深絞り加工性が不充分であり、又リ
ン酸塩処理方法では耐食性や深絞り加工性が不充分等の
欠点を有している。これらの改良方法として種々の方法
が提案されているが、性能1作業性において問題点を有
している。
Among these, the chromate treatment method has fairly good corrosion resistance, but the coating base properties and deep drawing workability are insufficient, and the phosphate treatment method has disadvantages such as insufficient corrosion resistance and deep drawing workability. have. Various methods have been proposed to improve these methods, but they have problems in terms of performance and workability.

このような現状に鑑み、本発明者等は特願昭57−14
33.s9号として、水分散性シリカ、トリ及び/又は
ジアルコキシシラン化合物の加水分解物、陽イオン性樹
脂及び/又は両性イオン性樹脂並びにクロム化合物の特
定比率からなる金属表面処理組成物を提案した。この金
属表面処理組成物は、たしかに耐食性、塗装下地性1作
業性に優れるが、一方で絞り加工性や耐ブロッキング性
においてはかならずしも満足いくものではなかった。
In view of the current situation, the inventors of the present invention have filed a patent application in 1983-14.
33. As No. s9, we proposed a metal surface treatment composition consisting of a specific ratio of water-dispersible silica, a hydrolyzate of tri- and/or dialkoxysilane compounds, a cationic resin and/or zwitterionic resin, and a chromium compound. Although this metal surface treatment composition is certainly excellent in corrosion resistance and coating base properties and workability, it is not always satisfactory in terms of drawing workability and blocking resistance.

本発明者等は、このような現状の問題点を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果、絞り加工性や耐ブロッキング性の
面でも極めて優れた金属表面処理組成物が得られるに至
った。
The inventors of the present invention have conducted extensive research to solve these current problems, and as a result, have been able to obtain a metal surface treatment composition that is extremely excellent in terms of drawing workability and blocking resistance.

従って本発明の目的は、金属表面に高耐食性と塗装下地
性全付与し、金属表面への密着性に優れ、又深絞り加工
性、耐ブロッキング性にも優れた金属表面処理組成物を
提供するものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a metal surface treatment composition that imparts high corrosion resistance and coating base properties to the metal surface, has excellent adhesion to the metal surface, and also has excellent deep drawability and blocking resistance. It is something.

すなわち本発明は、金属表面処理組成物1t4す、水分
散性シリカ(I)’t 810.に換算して0.5〜2
50fの範囲の量1重合性不飽和基を有するアルコキシ
シラン化合物(a)0゜1〜lO重量%9重合性不飽和
カルボン酸(b)0〜20重量%、アルキル基の炭素数
が1〜8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(
c) 20〜99重量%、これらと共重合可能な単量体
(d)0〜40重量%(但し、(a) 、 (b) 、
 (c)及び(d)の合計は100重量%である。)か
らなる単量体成分を多段乳化重合して得られる芯部分の
Tfが15℃以上であり、最外殻部分のTfが10℃以
下である多層構造共重合体から誘導される陽イオン性及
び/又は両性イオン性アクリル系樹脂(■)(以下、ア
クリル系樹脂(n)という。) @ O,S〜600f
の範囲の量、クロム化合物(m)七〇〜50 tの範囲
の量、 Tfが10℃以上である陽イオン性及び/又は
両性イオン性アクリル系樹脂(■)(以下、アクリル系
樹脂(IV)という。)1−0〜600tの範囲の量、
並びにトリ及び/又はジアルコキシシラン化合物の加水
分解物(V)(以下、加水分解物(V)という。)is
iolに換算してθ〜200fの範囲の量含有し、但し
、(I) 、 (n)。
That is, the present invention provides metal surface treatment composition 1t4, water-dispersible silica (I)'t810. Convert to 0.5~2
Amount in the range of 50f 1 Alkoxysilane compound having a polymerizable unsaturated group (a) 0°1 to 10% by weight 9 Polymerizable unsaturated carboxylic acid (b) 0 to 20% by weight, the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 1 8 (meth)acrylic acid alkyl ester (
c) 20 to 99% by weight, monomer (d) copolymerizable with these 0 to 40% by weight (however, (a), (b),
The sum of (c) and (d) is 100% by weight. ) A cationic copolymer derived from a multilayer structure copolymer whose core portion has a Tf of 15°C or more and an outermost shell portion has a Tf of 10°C or less. and/or amphoteric ionic acrylic resin (■) (hereinafter referred to as acrylic resin (n)) @ O, S ~ 600f
chromium compound (m) in an amount in the range of 70 to 50 t, a cationic and/or amphoteric acrylic resin (■) with a Tf of 10°C or more (hereinafter referred to as acrylic resin (IV ) amount in the range of 1-0 to 600t,
and a hydrolyzate (V) of a tri- and/or dialkoxysilane compound (hereinafter referred to as a hydrolyzate (V)) is
Contains an amount in the range of θ to 200f in terms of iol, provided that (I) and (n).

(III) 、 (IV)及び(、V)の合計が700
r’i超えないことを特徴とする金属表面処理組成物に
関するものである。
The total of (III), (IV) and (, V) is 700
The present invention relates to a metal surface treatment composition characterized in that it does not exceed r'i.

本発明に用いられる水分散性シリカ(I)とは、一般に
いわれているケイ酸の縮合体でコロイダルシリカであり
、粒子径が5〜100咽のものが好ましい。この様な水
分散性シリカ(I)としては、例えば市販品として「°
スノーテックスO」、「スノーテックスN」、「スノー
テックスNC8J 。
The water-dispersible silica (I) used in the present invention is generally a condensation product of silicic acid and is colloidal silica, and preferably has a particle size of 5 to 100 mm. As such water-dispersible silica (I), for example, as a commercial product “°
"Snowtex O", "Snowtex N", "Snowtex NC8J".

「スノーテックス20 J 、 rスノーテックスC」
(以上1日量化学社製) 、 r Cataloid 
SN J 。
"Snowtex 20 J, rSnowtex C"
(manufactured by Ichidai Kagakusha), r Cataloid
S.N.J.

r Cataloid 81− soo J (以上、
触媒化成工業社製)等がある。又、表面処理されたコロ
イダルシリカ例えばアルミン酸で処理され7j r C
ataloid8A J (触媒化学工業社製)咎も用
いる事が出来る。これらはそのまま用いてもよいし、金
属表面処理組成物中でのその分散性を高めるためには、
本発明の他の必須成分であるアクリル系樹脂(I[)あ
るいは第4級アンモ□ニウム塩等のアミン類であらかじ
め、水分散性シリカ(I)の表面処理をしたり、エチレ
ンイミン等のアジリジン誘導体を水分散性シリカ(1)
表面上にグラフトさせて用いてもよい。
r Cataloid 81- soo J (above,
(manufactured by Catalysts & Chemicals Co., Ltd.), etc. Also, surface-treated colloidal silica, such as 7j r C
Ataloid 8A J (manufactured by Catalysts Kagaku Kogyo Co., Ltd.) can also be used. These may be used as is, or in order to improve their dispersibility in the metal surface treatment composition,
The water-dispersible silica (I) may be surface-treated in advance with an acrylic resin (I[) or an amine such as a quaternary ammonium salt, which is another essential component of the present invention, or an aziridine such as ethyleneimine. Derivatives of water-dispersible silica (1)
It may also be used by grafting onto a surface.

水分散性シリカ(I)は、本発明の金属表面処理組成物
1を当り0.5〜250fの範囲の量含有される。
The water-dispersible silica (I) is contained in an amount ranging from 0.5 to 250 f per metal surface treatment composition 1 of the present invention.

0.5f未満の量では得られる効果が不充分であり、逆
C二2502を超えて用いると加工性が悪くなり、いず
れも好ましくない。
If the amount is less than 0.5f, the effect obtained will be insufficient, and if it is used in an amount exceeding inverse C22502, workability will deteriorate, and both are not preferred.

本発明に用いられるアクリル系樹脂(II)とは、重合
性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物(a)0.
1〜10重量%重量%性重合性不飽和カルボン酸0〜2
0重N%、アルキル基の炭素数が1〜8である(メタ)
アクリル酸アルキルエステル(c) 20〜99重景%
、これらと共重合可能な単量体(d)0〜40重量%(
但し、(a) @(b) *(C)及び(d)の合計は
100重量%である。)からなる単量体成分を多段乳化
重合して得られる芯部分のTfが15℃以上であり、最
外殻部分のTfが10℃以下である多層構造共重合体か
ら誘導される陽イオン性及び/又は両性イオン性アクリ
ル系樹脂である。ここでいう多段乳化重合とは、まず、
前記単量体灰分の中から、一部成分をその重合体のTf
が15℃以上となるように選び、この一部成分を第1段
目として公知の乳化重合法で乳化重合し、得られた重合
体(これをある。この際、第2段目以降は第1段目で使
用した残りの単量体成分を全音用いることによって2段
重合としてもよく、あるいは適宜分割することによって
3段以上の重合としてもよい。そして最終段目の組成の
重合体を最外殻部分という。本発明では最外殻部分のT
fは10℃以下であることが必要である。多段乳化重合
としては一般には2段〜3段の重合が用いられ、又、窓
部分とその他の部分の比率は10 : 90から90 
: 10の重量、比の範囲で重合させる事が好ましい。
The acrylic resin (II) used in the present invention is an alkoxysilane compound (a) having a polymerizable unsaturated group.
1-10% by weight Polymerizable unsaturated carboxylic acid 0-2
0 weight N%, the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 8 (meta)
Acrylic acid alkyl ester (c) 20-99%
, 0 to 40% by weight of monomer (d) copolymerizable with these (
However, the total of (a) @(b) *(C) and (d) is 100% by weight. ) A cationic copolymer derived from a multilayer structure copolymer whose core portion has a Tf of 15°C or more and an outermost shell portion has a Tf of 10°C or less. and/or a zwitterionic acrylic resin. The multistage emulsion polymerization referred to here is, first,
From the monomer ash, some components are added to the Tf of the polymer.
is selected so that the temperature is 15°C or higher, and some of these components are emulsion polymerized as the first stage by a known emulsion polymerization method, and the resulting polymer is The remaining monomer components used in the first stage may be used for two-stage polymerization, or they may be appropriately divided for three or more stages of polymerization.Then, the polymer with the composition of the final stage is This is called the outer shell portion.In the present invention, the outermost shell portion T
It is necessary that f is 10°C or less. As multi-stage emulsion polymerization, generally 2 to 3 stages of polymerization are used, and the ratio of the window part to other parts is 10:90 to 90.
: It is preferable to polymerize within a weight and ratio range of 10.

この様な方法によって得られた重合体を本発明では多層
構造共重合体と称する。
A polymer obtained by such a method is referred to as a multilayer structure copolymer in the present invention.

本発明の多層構造共重合体を構成する重合性単量体成分
の具体的な例は、アルコキシシラン化合物(a)として
は、ビニルジメトキシメチルシラン。
A specific example of the polymerizable monomer component constituting the multilayer structure copolymer of the present invention is vinyldimethoxymethylsilane as the alkoxysilane compound (a).

ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニル
トリエトキ7シラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−
メタアクリロキシグロビルトリメトキシシラン、γ−メ
タアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等tあ
げる事が出来る。これら単量体の1種又は2種以上の混
合物が単量体成分全体の0.1〜10重量%用いられる
。0.1%未満では基材への密着性や架橋性が不充分で
あるし、又10重i%を超える量では架橋が進みすぎる
し経済的でもない。
Vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, vinyltriethoxy7silane, vinyltrimethoxysilane, γ-
Examples include methacryloxyglobiltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, and the like. One type or a mixture of two or more of these monomers is used in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total monomer component. If it is less than 0.1%, the adhesion to the substrate and crosslinking properties will be insufficient, and if it exceeds 10% by weight, crosslinking will proceed too much and it will not be economical.

重合性不飽和カルボン酸(b)の代表的な例としては、
アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸等をあげる事
が出来る。これら単量体の1m又は2種以上の混合物が
単量体全体の0〜20重量%用いられる。重合性不飽和
カルボン酸は、樹脂に両性イオン性?付与したり、又後
反応によって陽イオン性を導入するための単量体として
使用されるが、20重量%をこえると樹脂の耐水性がわ
るくなり好ましくない。アルキル基の炭素数が1〜8で
ある(メタ)アクリル酸アルキルエステル(C)の代表
的な例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル
、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、
メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタア
クリル酸プロピル、メタアクリル酸ブチル等をあげる事
が出来る。これら単量体の1種又は2種以上の混合物が
単量体成分全体の20〜99重量%用いられる。
Typical examples of polymerizable unsaturated carboxylic acids (b) include:
Examples include acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid. 1 m or a mixture of two or more of these monomers is used in an amount of 0 to 20% by weight based on the total monomers. Does polymerizable unsaturated carboxylic acid have zwitterionic properties in resin? It is used as a monomer to impart cationic properties or to introduce cationic properties through a post-reaction, but if it exceeds 20% by weight, the water resistance of the resin will deteriorate, which is not preferred. Typical examples of (meth)acrylic acid alkyl esters (C) in which the alkyl group has 1 to 8 carbon atoms include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate,
Examples include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, and butyl methacrylate. One type or a mixture of two or more of these monomers is used in an amount of 20 to 99% by weight of the total monomer component.

これらと共重合可能な単量体(d)としては、エチレン
、プロピレン、イソブチレン等のα−オレフィン類、塩
化ビニル、臭化ビニル等の7・ロゲン化ビニル、アクリ
ロニトリル、メタアクリロニトリル等のシアン化ビニル
、酢塩ビニル、プロピオ、ン酸ビニル等のビニルエステ
ル類、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン
等の芳香族ビニル、塩化ビニリデン、弗化ビニリデン等
のノ・ロゲン化ビニリチン、ジメチルアミノエテルアク
リレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチ
ルアミンエチルメタアクリレート、ジエチルアミノエチ
ルメタアクリレート、グリシジルアクリレート、アクリ
ルアミド、メタアクリルアミド。
Monomers (d) copolymerizable with these include α-olefins such as ethylene, propylene, and isobutylene, vinyl chlorides such as vinyl chloride and vinyl bromide, and vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile. , vinyl esters such as vinyl acetate, propio, and vinyl chloride; aromatic vinyls such as styrene, vinyltoluene, and α-methylstyrene; Diethylaminoethyl acrylate, dimethylamine ethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl acrylate, acrylamide, methacrylamide.

N−メチロールアクリルアミド等1にあげる事が出来る
。これら単量体の1種又は2m以上が多層構造共重合体
を陽イオン性及び/又は両性イオン性にし、且つ窓部分
と最外殻部分のTtに対する要求金満たすための必要に
応じて単量体成分全体のO〜40重i%用いられる。多
層構造共重合体は、分子中に加水分解性の珪素化合物全
台む特殊なアクリル系樹脂であるが、さら、に窓部分の
Ttが15℃以上であり、且つ最外殻部分のTfが10
℃以下である事が重要である。ここで示しfc、Tfと
は共重合体のガラス転移点全示し、その値は実際に測定
する手が好ましいが、他の方法として、フォックス(F
OX )のr Bull、Am、physics+ S
oc、 J 1巻3号123頁(1956年)に記載の
ごとく算出することが出来る。窓部分のTiが15℃未
満であると得られる塗膜の強度も弱く、加熱VcLつて
塗膜が柔かくなりすぎる傾向がある。そのため組成物が
塗布された金属材料は、例えばそれが鋼板であればコイ
ルとして巻取られた時にブロッキングを起しやすく、作
業上問題がある。最外殻部分はTfが10℃以下である
必要がある。10℃を超えると金属材料に塗布された時
、低温で成膜しに<<、膜欠陥が出来やすくて充分な性
能が期待出来ない場合が多い。
Examples include N-methylol acrylamide. One type or 2 m or more of these monomers can be used to make the multilayer structure copolymer cationic and/or zwitterionic, and to satisfy the requirements for Tt of the window portion and the outermost shell portion. It is used in an amount of 0 to 40% by weight of the total body composition. The multilayer structure copolymer is a special acrylic resin that contains all hydrolyzable silicon compounds in its molecules, but it also has a Tt of 15°C or more in the window part and a Tf of the outermost shell part. 10
It is important that the temperature is below ℃. fc and Tf shown here indicate the total glass transition point of the copolymer, and it is preferable to actually measure the value, but as another method, Fox (F
OX) r Bull, Am, physics+ S
oc, J Vol. 1, No. 3, p. 123 (1956). If the Ti in the window portion is less than 15° C., the strength of the resulting coating film will be low, and the coating film will tend to become too soft when heated at VcL. Therefore, if the metal material coated with the composition is, for example, a steel plate, it is likely to cause blocking when wound up into a coil, which poses a problem in terms of work. The outermost shell portion must have a Tf of 10° C. or less. If the temperature exceeds 10° C., when applied to a metal material, film defects are likely to occur even if the film is formed at a low temperature, and sufficient performance cannot be expected in many cases.

アクリル系樹脂(n)は、このような多層構造共重合体
から誘導される分子中に陽イオン性窒素を有するもので
ある。その代表的な陽イオン性樹脂として例えば次の第
(1)〜(3)の各項に示した樹脂をあげることが出来
る。
The acrylic resin (n) has cationic nitrogen in the molecule derived from such a multilayer structure copolymer. Typical cationic resins include, for example, the resins listed in items (1) to (3) below.

(1) ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレー
ト等のアミジエステル基金含有するビニル化合物、ビニ
ルピリジン、ビニルイミダゾールあるいはそれらの塩類
等の陽イオン性窒素含有ビニル化合物から選ばれた1種
又は2種以上を共重合することにより得られた樹脂。
(1) Co-containing one or more selected from vinyl compounds containing amiddiester foundations such as dialkylaminoalkyl (meth)acrylates, and cationic nitrogen-containing vinyl compounds such as vinylpyridine, vinylimidazole or their salts. A resin obtained by polymerization.

(2) グリシジル(メタ)アクリレートやクロルメチ
ルメタアクリレートを共重合させたアクリル系樹脂をジ
メチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン等で
陽イオン化した樹脂。
(2) A resin in which an acrylic resin copolymerized with glycidyl (meth)acrylate or chloromethyl methacrylate is cationized with dimethylamine, diethylamine, ethylenediamine, etc.

(3) p−クロルメチルスチレン會共重合させたアク
リル系樹脂とアミン及び/又はポリアミンとの反応によ
って得られるアミノメチル基金含む樹脂。
(3) A resin containing an aminomethyl group obtained by reacting an acrylic resin copolymerized with p-chloromethylstyrene and an amine and/or a polyamine.

又、両性イオン性樹脂とは分子中に陽イオン性窒素と陰
イオン性のカルボキシル基とを有する樹脂であって、例
えば次の第(4)〜(6)の各項に示した樹脂をあげる
ことが出来る。
In addition, amphoteric ionic resin is a resin having cationic nitrogen and anionic carboxyl group in the molecule, and includes, for example, the resins shown in the following items (4) to (6). I can do it.

(4)前記第(1)〜(3)項の陽イオン性樹脂に公知
の方法で(例えばクロム酢酸等を用いて)陰イオン性基
であるカルボキシル基を導入した樹脂。
(4) A resin in which a carboxyl group, which is an anionic group, is introduced into the cationic resin of items (1) to (3) above by a known method (for example, using chromium acetic acid or the like).

(5) カルボキシル基含有の(メタ)アクリル系樹脂
とエチレンイミン、フロピレンイミン、ヒドロキシエチ
ルエチレンイミン、シアノエチルエチレンイミン、1.
6−へキサメチレンジエチレンウレア等のアジリジン化
合物やグリ7ジルアミンまたはその塩等の塩基性窒素含
有アルキル化剤との反応によって得られる両性イオン基
を含有する樹脂。
(5) Carboxyl group-containing (meth)acrylic resin and ethyleneimine, phlopyleneimine, hydroxyethylethyleneimine, cyanoethylethyleneimine, 1.
A resin containing an amphoteric ionic group obtained by reaction with an aziridine compound such as 6-hexamethylene diethylene urea or a basic nitrogen-containing alkylating agent such as glycidylamine or a salt thereof.

(6) ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレー
ト、ビニルピリジン、ビニルイミダゾールあるいはそれ
らの塩類等の塩基性窒素含有ビニル化合物から選ばれた
1種又は2種以上と、(メタ)アクリル酸、クロトン酸
あるいはマレイン酸等のカルボキシル基含有ビニル化合
物の1種又は2種以上全必須成分として得られた共重合
体。
(6) One or more basic nitrogen-containing vinyl compounds such as dialkylaminoalkyl (meth)acrylate, vinylpyridine, vinylimidazole, or their salts, and (meth)acrylic acid, crotonic acid, or maleic acid. A copolymer obtained as all essential components of one or more carboxyl group-containing vinyl compounds such as acids.

等があげられる。etc. can be mentioned.

これらのアクリル系樹脂(]l)のなかでも、第(1)
項や第(5)項で示した樹脂が本発明における樹脂(n
)として%に有効なものである。
Among these acrylic resins (]l), No. (1)
The resins shown in Items and Items (5) are the resins (n
) is valid for %.

本発明においては、アクリル系樹脂(If)としては、
前記第(1)〜(6)項に例示した如く各種の陽イオン
性樹脂及び/又は両性イオン性樹脂を用いる事が出来る
In the present invention, the acrylic resin (If) is
Various cationic resins and/or amphoteric ionic resins can be used as exemplified in items (1) to (6) above.

しかし、陽イオン性樹脂の場合、通常公知の方法例えば
コロイド滴定法、電導度滴定法等によって測定した陽イ
オン性窒素の量が、該樹脂1を当り0.01〜5ミリモ
ルの範囲の量であることが望ましい。
However, in the case of a cationic resin, the amount of cationic nitrogen measured by a commonly known method such as colloid titration or conductivity titration is in the range of 0.01 to 5 mmol per 1 part of the resin. It is desirable that there be.

また、両性イオン性樹脂の場合、陽イオン性窒素の量及
び隘イオン化しうるカルボキシル基の量(これらの量も
コロイド滴定法、電導度滴定法等によって測定出来る。
In the case of amphoteric ionic resins, the amount of cationic nitrogen and the amount of ionizable carboxyl groups (these amounts can also be measured by colloid titration, conductivity titration, etc.).

)が、該樹脂1f当りそれぞれ0.01〜5ミリモルの
範囲の量であることが望ましい。この範囲?はずれると
金属表面処理組成物としての効果が不充分であり好まし
くない。
) are desirably in amounts ranging from 0.01 to 5 mmol, respectively, per 1f of the resin. This range? If this occurs, the effect of the metal surface treatment composition will be insufficient, which is not preferable.

アクリル系樹脂(n) ’に本発明で用いるに際しては
、そのまま用いてもよく、あるいは陽イオン性窒素の1
部又は全部を塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸等の鉱酸もしく
は有機酸の塩又は第4級アンモニウム塩として用い7C
[、&るいはアンモニア、アミン、ポリアミン等の塩基
性物質金加えて用いる事も出来る。アクリル系樹脂(n
)は、本発明の金属表面処理組成物1を当り0.5〜6
00 f 、好ましくは1〜400tの範囲の置台まれ
るものである。
When using the acrylic resin (n)' in the present invention, it may be used as it is, or it may be added with one of the cationic nitrogen atoms.
Part or all of 7C used as a salt or quaternary ammonium salt of a mineral or organic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, etc.
It is also possible to use basic substances such as ammonia, amines, and polyamines in addition to gold. Acrylic resin (n
) is 0.5 to 6 per metal surface treatment composition 1 of the present invention.
00 f, preferably in the range of 1 to 400 t.

0.5部未満の量では得られる金属表面処理組成物と金
属表面との密着性が不充分となる。また逆に600fを
超える多量用いた場合には、該組成物の液安定性が悪く
なる。
If the amount is less than 0.5 part, the adhesion between the resulting metal surface treatment composition and the metal surface will be insufficient. On the other hand, when a large amount exceeding 600f is used, the liquid stability of the composition deteriorates.

本発明に於いて必要に応じて用いられるクロム化合物(
III)としては、一般によく知られるCr0j、。
Chromium compounds (
III) is generally well-known Cr0j.

Cr(NO3)3 、 CrC4、Cr、 (804)
、@ −18H,O*CrPO4・6H,0;クロム酸
カリウム、クロム酸アンモニウム等のクロム酸塩;重ク
ロム酸カリウム。
Cr(NO3)3, CrC4, Cr, (804)
, @ -18H,O*CrPO4.6H,0; chromates such as potassium chromate and ammonium chromate; potassium dichromate.

重クロム酸アンモニウム、重クロム酸ナトリウム等の重
クロム酸塩の水溶性クロム化合物;ストロンチウムクロ
メート、クロム酸鉛、ジンククロメート等の水不溶性ク
ロム化合物等を用いる事が出来る。中でも無水クロム酸
、クロム酸塩9重クロム酸塩等の水溶性クロム化合物は
、少量で耐食性を向上させるので好ましい。これらクロ
ム化合物(III)は、1種もしくは2種以上の組合せ
で使用されるが、本発明の金属表面処理組成物1149
0〜501Fの範囲の量、好ましくは0.1〜20tの
量含有される。
Water-soluble chromium compounds such as dichromates such as ammonium dichromate and sodium dichromate; water-insoluble chromium compounds such as strontium chromate, lead chromate, and zinc chromate can be used. Among them, water-soluble chromium compounds such as chromic anhydride and chromate 9 dichromate are preferred because they improve corrosion resistance even in small amounts. These chromium compounds (III) may be used alone or in combination of two or more, but the metal surface treatment composition 1149 of the present invention
It is contained in an amount ranging from 0 to 501 F, preferably from 0.1 to 20 t.

次に必要に応じて添加されるアクリル系樹脂CI%’)
とは、T1が10℃以上である陽イオン性及び/又は両
性イオン性アクリル系樹脂であり、従来公知の各種乳化
重合方法によって得られるもので、代表的な例としては
前記第(1)〜(6)の各項に記載した様な樹脂が用い
られるが、その中でも前記第(1)項又は第(5)項に
示す様な樹脂が好ましい。ただ、前記アクリル系樹脂(
n)の様に多層構造を持つ必要はない。アクリル系樹脂
(IV)に於て、陽イオン性窒素の量は該樹脂1を当り
0.01〜3ミリモル、更には0.01〜1ミリモルの
範囲の量であることが好ましい。又、両性イオン性樹脂
の場合、陽イオン性窒素の普及び陰イオン化しうるカル
ボキシル基の量が該樹脂l?当りそれぞれ0.01〜3
ミリモル更には0.01−1ミ、リモルの範囲の量であ
ることが好ましい。この範囲をはずれると、金属表面処
理組成物としての効果が不充分であり好ましくない。
Next, acrylic resin CI%') added as necessary
is a cationic and/or amphoteric acrylic resin with a T1 of 10°C or higher, which can be obtained by various conventionally known emulsion polymerization methods, and representative examples include the above-mentioned (1) to Resins such as those described in each item (6) are used, and among them, resins such as those shown in item (1) or (5) above are preferred. However, the acrylic resin (
It is not necessary to have a multilayer structure like n). In the acrylic resin (IV), the amount of cationic nitrogen is preferably in the range of 0.01 to 3 mmol, more preferably 0.01 to 1 mmol, per 1 of the resin. In addition, in the case of amphoteric ionic resins, the prevalence of cationic nitrogen and the amount of carboxyl groups that can be anionized depend on the resin l? 0.01 to 3 per each
Preferably, the amount is in the range of millimole or even 0.01-1 mmol. If it is outside this range, the effect as a metal surface treatment composition will be insufficient, which is not preferable.

アクリル系樹脂(IV)は、金属表面処理組成物1を当
り0〜600tの範囲の量含有されるが、処理された鋼
板全コイルに巻取った時に耐ブロツキング性全向上させ
る働きがあり、また架橋が少なく熱可塑性をもっている
ため、絞り加工性?向上させる働きもある。さらに塗膜
の耐水性を向上させる働きもある。
The acrylic resin (IV) is contained in an amount ranging from 0 to 600 tons per 1 part of the metal surface treatment composition, and has the function of completely improving the blocking resistance when wound around the entire coil of the treated steel sheet. It has little crosslinking and is thermoplastic, making it easy to draw. It also has the ability to improve. It also works to improve the water resistance of the paint film.

本発明においてトリ及び/又はジアルコキシシラン化合
物の加水分解物(V)が必要に応じて添加されるが、そ
のトリ及び/又はジアルコキシシラン化合物とはケイ素
原子に対して1個又は2個の有機基と3個又は2個のア
ルコキシ基が結合したシラン化合物であって、その具体
例としては、ビニルジメトキシメチルシラン、メチルト
リエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
−トリス−(β−メトキシエトキシ)シラン、r−メタ
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン。
In the present invention, a hydrolyzate (V) of a tri- and/or dialkoxysilane compound is added as necessary, and the tri- and/or dialkoxysilane compound has one or two atoms per silicon atom. A silane compound in which an organic group and three or two alkoxy groups are bonded. Specific examples include vinyldimethoxymethylsilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyl-tris-(β-methoxyethoxysilane), and vinyltris-(β-methoxyethoxysilane). ) silane, r-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

β−(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、r−クリシドキシプロビルトリメトキ
シシシン、r−クロロプロピルトリメトキシシラン、r
−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、r−7ミノ
プロビルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル
)−r−アミノプロピルトリメトキシシラン、r−ウレ
イトブロピルトリメトキシシ2ノ、r−アミノプロピル
メチルジェトキシシラン、γ−クリシドキシブロビルメ
チルジエトキシシ2ノ、r−メルカプトプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−(3−アミノエチル)−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、r−クロロプロピル
メチルジメトキシ7ラン等が挙けられる。
β-(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane, r-crisidoxypropyltrimethoxysilane, r-chloropropyltrimethoxysilane, r
-Mercaptopropyltriethoxysilane, r-7minopropyltriethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-r-aminopropyltrimethoxysilane, r-ureitopropyltrimethoxysilane, r-aminopropyl Methyljethoxysilane, γ-chrysidoxybrobylmethyldiethoxysilane, r-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-(3-aminoethyl)-aminopropylmethyldimethoxysilane, r-chloropropylmethyldimethoxysilane etc. can be mentioned.

これらトリ及び/又はジアルコキシシラン化合物の加水
分解物(V)’を得るには、常法により塩酸リン酸、硫
酸等の鉱酸や、ギ酸、酢酸等の有機酸中で加水分解を行
えばよい。その際、水分散性シリカ(I)共存下で加水
分解を行ってもよいし、単独に加水分解を行ってもよい
。又、場合によってはアクリル系樹脂(n)の共存下、
あるいは水分散性シリカ(I)とアクリル系樹脂(II
)の両者の共存下で加水分解?行ってもよい。これら加
水分解物(V)は、金属表面処理剤1を当りS t O
,に換算して0〜200fの範囲の量で用いられる。2
002以下の量で用いられることにより、耐ブロッキン
グ性をエフ向上させたり、耐食性の向上、耐溶剤性や耐
水性等を、より向上させる働きがある。
In order to obtain the hydrolyzate (V)' of these tri- and/or dialkoxysilane compounds, hydrolysis can be carried out in a mineral acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid or sulfuric acid, or an organic acid such as formic acid or acetic acid by a conventional method. good. At this time, hydrolysis may be performed in the coexistence of water-dispersible silica (I), or may be performed alone. In addition, in some cases, in the coexistence of acrylic resin (n),
Or water-dispersible silica (I) and acrylic resin (II)
) is hydrolyzed in the coexistence of both? You may go. These hydrolysates (V) are S t O
, is used in an amount in the range of 0 to 200 f. 2
When used in an amount of 0.002 or less, it works to further improve blocking resistance, corrosion resistance, solvent resistance, water resistance, etc.

水分散性シリカ(I)、アクリル系樹脂(■)。Water-dispersible silica (I), acrylic resin (■).

クロム化合物(■)、アクリル系樹脂(IV)並びにト
リ及び/又はジアルコキシシラン化合物の加水分解物(
V)の上記特定比率からなる組成物を得るに際して、こ
れらと水をいかなる順序で混合してもよい。又混合方法
としては、通電の方法音用いることが出来る。
Chromium compound (■), acrylic resin (IV), and hydrolyzate of tri- and/or dialkoxysilane compound (
When obtaining a composition consisting of the above-mentioned specific ratios of V), these and water may be mixed in any order. Further, as a mixing method, a method of energization can be used.

これらの混合順序や方法により本発明の範囲が限定?受
けるものではない。また本発明の金属表面処理組成物に
対して、一般に防錆剤の成分として知られているタンニ
ン酸、没食子酸、チオ尿素等を添加して使用することも
できる。
Is the scope of the present invention limited by these mixing orders and methods? It's not something you receive. Furthermore, tannic acid, gallic acid, thiourea, etc., which are generally known as components of rust preventive agents, may be added to the metal surface treatment composition of the present invention.

さらに、水不溶性又は水分散性の無機物を併用すること
により被塗物である金属の表面状態の改良や耐食性の向
上等が得られる。この様な水下溶性又は水分散性無機物
としてはぐ微粉末状シリカ。
Furthermore, by using a water-insoluble or water-dispersible inorganic substance in combination, it is possible to improve the surface condition and corrosion resistance of the metal to be coated. Finely powdered silica is released as such a water-soluble or water-dispersible inorganic substance.

メルク、ケインウ土、炭酸カルシウム、クレー。Merck, quince earth, calcium carbonate, clay.

二酸化チタン、アルミニウムシリケート、リン酸アルミ
ニウム、アルミナゾル、マグネシアゾル。
Titanium dioxide, aluminum silicate, aluminum phosphate, alumina sol, magnesia sol.

チタニアゾル、ジルコニアゾル等を挙げることが出来る
。又、その使用量は本発明の金属表面処理組成物1を当
り50f以下の量で用いる事が好ましい。
Examples include titania sol and zirconia sol. Further, the amount used is preferably 50 f or less per metal surface treatment composition 1 of the present invention.

この様にして得られた本発明の金属表面処理組成物は、
水分散性シリカ−(1)およびアクリル系樹脂(n)が
一体化して作用する事により、優れた耐水性、耐アルカ
リ性、耐食性、塗装下地性、絞り加工性1作業性を有し
、さらにクロム化合物(■)。
The metal surface treatment composition of the present invention obtained in this way is
Water-dispersible silica (1) and acrylic resin (n) work together to provide excellent water resistance, alkali resistance, corrosion resistance, paint base properties, and drawing workability. Compound (■).

アクリル系樹脂(IV)あるいはトリ及び/又はジアル
コキシシランの加水分解物(V) ’に適宜加えること
にエフ、一層優れた絞り加工性、耐ブロッキング性、耐
食性を発揮するものである。
When appropriately added to the acrylic resin (IV) or the hydrolyzate (V) of tri- and/or dialkoxysilane, it exhibits even better drawability, blocking resistance, and corrosion resistance.

本発明の金属表面処理組成物は、鉄、鋼1合金鋼、亜鉛
、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属
;および鉄、鋼9合金鋼、亜鉛。
The metal surface treatment composition of the present invention includes metals such as iron, Steel 1 alloy steel, zinc, zinc alloy, aluminum, aluminum alloy; and iron, Steel 9 alloy steel, and zinc.

亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等全被覆し
た金属被覆物等の金属材料に対して用いることができ、
なかでも亜鉛もしくは合金化亜鉛全めっきした金属材料
に対して特に優れた効果ケ発揮するものである。また、
これらの金属材料の形状としては、板状、パイプ状、線
状等の種々の形状のものに使用することができる。
It can be used for metal materials such as fully coated metal coatings such as zinc alloy, aluminum, and aluminum alloy.
Among these, it exhibits particularly excellent effects on metal materials fully plated with zinc or alloyed zinc. Also,
These metal materials can be used in various shapes such as a plate, a pipe, and a line.

本発明の金属表面処理組成物を使用するには、常温〜1
50℃好ましくは常温〜70℃の金属材料の表面にへケ
鎗り、スプレー塗布、ロール塗布。
To use the metal surface treatment composition of the present invention, at room temperature to 1
The surface of the metal material at 50°C, preferably from room temperature to 70°C, is dented, spray coated, or roll coated.

浸漬等の方法で塗布後、常温以上の温度で数秒〜数分間
乾燥するだけでよい。その際、得られる塗膜の膜厚は0
.1.〜5μ程度の薄膜で充分な効果が得られる。この
ようにして得られ′fc該組成物で処理された金属材料
は、耐水性、耐アルカリ性、耐溶剤性、耐食性、塗装下
地性、絞り加工性にすぐれているので、種々の用途に適
した有用な製品である。
After coating by dipping or other methods, it is only necessary to dry it at a temperature above room temperature for several seconds to several minutes. At that time, the thickness of the coating film obtained is 0.
.. 1. A sufficient effect can be obtained with a thin film of about 5 μm. The metal materials thus obtained and treated with the composition have excellent water resistance, alkali resistance, solvent resistance, corrosion resistance, paint base properties, and drawing workability, making them suitable for various uses. It's a useful product.

以下、本発明全具体例により更に詳細に説明するが、本
発明が実施例1により何ら制限されるものではない。な
お、参考例、実施例中のチは重量%を示す。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using all specific examples, but the present invention is not limited to Example 1 in any way. In addition, in the reference examples and examples, ``chi'' indicates weight %.

実施例1 撹拌器、還流冷却器、温度計、窒素導入管及び滴下ロー
トラ備えたフラスコに脱イオン水466部とアニオン系
乳化剤2部を加えると共に70℃に昇温した。次に、過
硫酸アンモニウム2部を加えた後、スチレン28.θ部
、メチルメタアクリレート27.5部、ブチルアクリレ
ート39部、アクリル酸6部及びビニルトリメトキシシ
ラン0.5部からなる単量体混合物音1時間にわたり加
え、第1段目の乳化重合を行った。添加後さらに1時間
重合した後、スチレン30部、ブチルアクリレート60
部。
Example 1 466 parts of deionized water and 2 parts of an anionic emulsifier were added to a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a dropping rotor, and the temperature was raised to 70°C. Next, after adding 2 parts of ammonium persulfate, 28 parts of styrene. A monomer mixture consisting of θ parts, 27.5 parts of methyl methacrylate, 39 parts of butyl acrylate, 6 parts of acrylic acid and 0.5 parts of vinyltrimethoxysilane was added over 1 hour to perform the first stage emulsion polymerization. Ta. After further polymerization for 1 hour, 30 parts of styrene and 60 parts of butyl acrylate were added.
Department.

アクリル酸9部及びビニルジメトキシメチルシラン1部
からなる単量体混合物t−1時間にわたり加えて第2段
目(最外殻部分を構成)の乳化重合を行い、芯部分のT
t約19℃、最外殻部公約−12℃の多層構造重合体を
得た。次にこの重合体にエチレンイミン7部と脱イオン
水16部金加え、50℃だ。得られた両性イオン性アク
リル系樹脂(II)600部に水分散性シリカ(I)(
商品名、スノーテックスO、5i0220%品)100
部と5%無水クロム酸2部と金加え、全体會脱イオン水
でItKすることにより、水分散性シリカ(1)をsi
o、に換算して20 f/l 、両性イオン性アクリル
基極[I[)全180り/を及びクロム化合物(m)全
0.1f/L含有する金属表面処理組成物を得た。この
1成物を組成物(A)とする。
A monomer mixture consisting of 9 parts of acrylic acid and 1 part of vinyldimethoxymethylsilane was added for t-1 hours to carry out the second stage emulsion polymerization (constituting the outermost shell part), and the T of the core part was
A multilayered polymer having a temperature of about 19°C and an outermost shell of about -12°C was obtained. Next, 7 parts of ethyleneimine and 16 parts of gold in deionized water were added to this polymer at 50°C. Water-dispersible silica (I) (
Product name: Snowtex O, 5i0220% product) 100
The water-dispersible silica (1) was prepared by adding 1 part of 5% chromic anhydride and 2 parts of chromic anhydride, and then oxidizing the whole mixture with deionized water.
A metal surface treatment composition containing a total of 180 l/l of the zwitterionic acrylic base [I[] and a total of 0.1 f/l of the chromium compound (m) was obtained. This one product is referred to as composition (A).

実施例2 実施例1と同様の方法にLり、第1段目メチルメタアク
リレート55部、ブチルアクリレート39部、アクリル
酸5.5部及びγ−メタアクリロキシグロビルトリメト
キシ7ラン015部からなり、第2段目はメチルメタア
クリレート4部、ブチルアクリレート81部、アクリル
酸14部及びr−メタアクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン1部からなる、窓部分のTfが約24℃、最外
殻部公約−35℃である多層構造重合体を合成した後、
エチレンイミン6部で陽イオン化反応?行い、アンモニ
アで中和後固形分30 % 、 pH9,0の両性イオ
ン性アクリル系樹脂(■)’に得た。水分散性シリカ(
,1’)(商品名、スノーテックスC、5in120%
品)200部と前記アクリル系樹脂(II)530部と
5%無゛水クロム酸20部を混合し、全体を脱イオン水
で11にすることにより・、水分散性シリカ(’I)を
S i O!に換算して40り/1 、アクリル系樹脂
(II)全1609/を及びクロム化合物(III) 
i 1 t/を含有する金属表面処理組成物を得た。こ
の組成物を組成物(B)とする。
Example 2 Following the same method as in Example 1, starting with 55 parts of methyl methacrylate, 39 parts of butyl acrylate, 5.5 parts of acrylic acid, and 015 parts of γ-methacryloxyglobil trimethoxy 7ran in the first stage. The second stage consists of 4 parts of methyl methacrylate, 81 parts of butyl acrylate, 14 parts of acrylic acid, and 1 part of r-methacryloxypropyltrimethoxysilane, the Tf of the window part is about 24 °C, and the outermost shell part After synthesizing a multilayer polymer with a nominal temperature of -35°C,
Cationization reaction with 6 parts of ethyleneimine? After neutralization with ammonia, a zwitterionic acrylic resin (■) with a solid content of 30% and a pH of 9.0 was obtained. Water-dispersible silica (
,1') (Product name, Snowtex C, 5in120%
water-dispersible silica ('I) by mixing 200 parts of the acrylic resin (II), 20 parts of 5% anhydrous chromic acid, and bringing the total volume up to 11 with deionized water. SiO! 40/1, acrylic resin (II) total 1609/1 and chromium compound (III)
A metal surface treatment composition containing i 1 t/ was obtained. This composition will be referred to as composition (B).

実施例3 乳化剤としてノニオン系乳化剤及びカチオン系乳化剤?
使用する以外は実施例1と同様の方法により、第1段目
メチルメタアクリレ−)55m。
Example 3 Nonionic emulsifier and cationic emulsifier as emulsifier?
The same method as in Example 1 was used except that 55 m of methyl methacrylate was used in the first stage.

ブチルアクリレート33部、ジメチルアミノエチルメタ
アクリレートの酢酸塩10部及びγ−メタアクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン2部からなり、第2段目は
メチルメタアクリレート5部、ブチルアクリレート75
部、ジメチルアミノエチルメタアクリレートの酢酸塩5
部、アクリロニトリル14部及びγ−メタアクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン1部からなる芯部のTi約
27℃。
The second stage consists of 33 parts of butyl acrylate, 10 parts of acetate of dimethylaminoethyl methacrylate, and 2 parts of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the second stage contains 5 parts of methyl methacrylate and 75 parts of butyl acrylate.
5 parts, acetate of dimethylaminoethyl methacrylate
14 parts acrylonitrile and 1 part γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane at about 27°C.

最外殻部分のTf約−30℃である固形分30%、pH
5,0の陽イオン性アクリル系樹脂(II) k得た。
Tf of the outermost shell part is about -30℃, solid content is 30%, pH
A 5.0 cationic acrylic resin (II) k was obtained.

次に、水分散性シリカ(I)(商品名、スノーテックス
C、Sin、 20%品)300部を4級アンモニウム
塩で処理した。
Next, 300 parts of water-dispersible silica (I) (trade name: Snowtex C, Sin, 20% product) was treated with a quaternary ammonium salt.

この第4級アンモニウム塩で処理された水分散性シリカ
(I)に前記アクリル系樹脂I) 460部及び5チ無
水クロム酸10部を加え全体金脱イオン水で1tiCす
ることにより、水分散性シリカ(I)全s i o、に
換算して60 f/L 、アクリル系樹脂(II)i1
38f/を及びクロム化合物(III) k o、s 
t/を含有する金属表面処理組成物を得た。この組成物
を組成物(C)とする。
To the water-dispersible silica (I) treated with the quaternary ammonium salt, 460 parts of the acrylic resin I) and 10 parts of 5-thichromic anhydride were added, and the whole was heated to 1tiC with deionized water to make the water-dispersible Silica (I) total sio, converted to 60 f/L, acrylic resin (II) i1
38f/ and chromium compound (III) k o,s
A metal surface treatment composition containing t/ was obtained. This composition is referred to as composition (C).

実施例4 メチルメタアクリレート6011R(,2−エチルへキ
シルアクリレート38.8部及びアクリを酸1.2部よ
り得られたTfが約13℃でおる固形分40%の乳化重
合物200部−エチレンイミン0.57部とを反応後、
アンモニアで中和して固形分40%、pH8,5の両性
イオン性アクリル系樹脂(IV) ’に得た。
Example 4 Methyl methacrylate 6011R (200 parts of emulsion polymer with solid content of 40% Tf obtained from 38.8 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 1.2 parts of acrylic acid at about 13°C - ethylene) After reacting with 0.57 parts of imine,
Neutralization with ammonia gave a zwitterionic acrylic resin (IV)' having a solid content of 40% and a pH of 8.5.

これに実施例2で得たアクリル系樹脂(1) 267部
、水分散性シリカ(I)(商品名、スノーテックスC、
Sing 20チ品)200部及び5チ無水クロム酸1
0部を加えて全体を脱イオン水で1tにすることにエフ
、水分散性シリカ(I)’ksiotに換算して40 
t/L 、アクリル系樹脂CTI)”Ir80t7t 
、クロム化合物(III)全0.5 f/11及びアク
リル系樹脂(■) ’i 80 t/を含有する金属表
面処理組成物を得た。この組成物を組成物CD)とする
To this, 267 parts of the acrylic resin (1) obtained in Example 2, water-dispersible silica (I) (trade name, Snowtex C,
20 parts of Sing 20 parts and 1 part of 5 parts of chromic anhydride
Adding 0 parts and making the whole thing up to 1 ton with deionized water, F. 40 in terms of water-dispersible silica (I)'ksiot.
t/L, acrylic resin CTI)"Ir80t7t
A metal surface treatment composition containing a chromium compound (III) with a total of 0.5 f/11 and an acrylic resin (■) 'i 80 t/ was obtained. This composition is referred to as composition CD).

実施例5 実施例4に於て、さらにr−クリシトキシプロビルトリ
メトキシシランの加水分解物を加え、水分散性シリカ(
1−)をS i Olに換算して40 t/l 。
Example 5 In Example 4, a hydrolyzate of r-crisitoxypropyltrimethoxysilane was further added, and water-dispersible silica (
1-) is converted into SiOl and is 40 t/l.

アクリル系樹脂(II) k 8o t/l 、クロム
化合物(m) vi−0,5pit 、アクリル系樹脂
(IV)を80り/を及び加水分解物(V) k S 
i Oxに換算して5?/を含有する金属表面処理組成
物會得た。この組成物を組成物(E)とする。
Acrylic resin (II) k 8o t/l, chromium compound (m) vi-0.5 pit, acrylic resin (IV) 80 t/l and hydrolyzate (V) k S
5 in terms of i Ox? A metal surface treatment composition containing / was obtained. This composition is referred to as composition (E).

比較例1 実施例1に於て、メチルメタアクリレート、アクリル酸
及びビニルトリメトキシシランの倉は実施例1と同t′
に用い、単量体組成の内のスチレン量とブチルアクリレ
ートの比率を、窓部分のTfが約0℃、最外殻の部分の
Tfが約0℃になる様に変化させ、−多層構造共重合体
全合成し、引き続き実施例1と同様の方法fcより、水
分散性シリカ(I)をStO,に換算して20 f/l
 、両性イオン性アクリル系樹脂f180t/を及びク
ロム化合物(III)’i 0.1 t/を含有する金
属表面処理組成物を得た。
Comparative Example 1 In Example 1, the storage of methyl methacrylate, acrylic acid and vinyltrimethoxysilane was the same as in Example 1.
The ratio of styrene and butyl acrylate in the monomer composition was changed so that the Tf of the window part was about 0°C and the Tf of the outermost shell part was about 0°C, and the multilayer structure was After total polymer synthesis, water-dispersible silica (I) was converted to StO, 20 f/l using the same method fc as in Example 1.
A metal surface treatment composition containing a zwitterionic acrylic resin f180t/ and a chromium compound (III)'i 0.1t/ was obtained.

比較例2 実施例2において、使用した単量体の組成全第1段目と
第2段目全混合して一段で乳化重合し、Tfが約−12
℃の乳化重合体全使用し友以外は実施内2と同様にして
、水分散性シリカ(I)ksto。
Comparative Example 2 In Example 2, the composition of the monomers used was completely mixed in the first stage and the second stage and emulsion polymerized in one stage, and Tf was about -12
Water-dispersible silica (I) kSTO was prepared in the same manner as in Example 2, except that the entire emulsion polymer was used.

に換算して40 f/L 、アクリル系樹脂ヲ160μ
及びクロム化合物(III) k 1 y/を含有する
金属表面処理組成物を得た。
Converted to 40 f/L, acrylic resin 160μ
A metal surface treatment composition containing chromium compound (III) k 1 y/ was obtained.

比較例3 実施例4に於て、使用した両性イオン性アクリル系樹脂
(■)のかわりにTtが0℃であるメチルメタアクリレ
ート/2−エチルへキシルアクリレート/アクリル酸共
重合体全使用した以外は実施例4と同様の方法により、
水分散性シリカ(I)?sio、に換算して40 f/
l 、アクリル系樹脂(II)をgo t/L 、クロ
ム化合物(m) k o、s t/を及びアクリル系樹
脂’g80t/を含有する金属表面処理組成物金得た。
Comparative Example 3 Except for Example 4, in which all of the methyl methacrylate/2-ethylhexyl acrylate/acrylic acid copolymer having a Tt of 0°C was used instead of the amphoteric ionic acrylic resin (■) used. was prepared by the same method as in Example 4,
Water-dispersible silica (I)? sio, converted to 40 f/
A metal surface treatment composition containing an acrylic resin (II), a chromium compound (m), a chromium compound (m), and an acrylic resin was obtained.

実施例6 実施例2に於て、無水クロム酸を用いない以外は実施例
2と同様にして、水分散性シリカ(I) ’(r8i0
1に換算して40 ?/L 、アクリル系樹脂(II)
f160f/を含有する金属表面処理組成物を得た。
Example 6 In Example 2, water-dispersible silica (I)' (r8i0
Convert to 1 and convert to 40? /L, acrylic resin (II)
A metal surface treatment composition containing f160f/ was obtained.

この組成物?組成物(F)とする。This composition? It is referred to as composition (F).

比較例4 比較例2vc於て、無水クロム酸を用いない以外は比較
例2と同様にして、水分散性シリカCI)t−8i01
に換算して40 t/l 、アクリル系樹脂金160t
7を含有する金属表面処理組成物を得た。
Comparative Example 4 In Comparative Example 2vc, water-dispersible silica CI) t-8i01 was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that chromic anhydride was not used.
Converting to 40t/l, acrylic resin gold 160t
A metal surface treatment composition containing 7 was obtained.

実施例7〜12及び比較例5〜9 板厚0.6 mmのクロメート処理された市販の電気亜
鉛めっき鋼板(商品名、ジンコート、i日本製鐵■製)
を使用し、実施例1〜5で得た組成物お工び比較例1〜
3で得た組成物音それぞれ用い、膜厚的2.0μになる
様にスプレー塗布後、100℃で60秒間乾乾燥性い、
表面処理板を得た。これら得られた処理板の試験結果を
表1に示した。尚評価は次のようにして行った。
Examples 7 to 12 and Comparative Examples 5 to 9 Chromate-treated commercially available electrogalvanized steel sheets with a thickness of 0.6 mm (trade name: ZINKOTE, manufactured by Nippon Steel Corporation)
Comparative Examples 1 to 5 were prepared using the compositions obtained in Examples 1 to 5.
Using each of the compositions obtained in step 3, after spray coating to a film thickness of 2.0μ, dry at 100°C for 60 seconds.
A surface treated plate was obtained. Table 1 shows the test results of these treated plates. The evaluation was conducted as follows.

01次耐食性: JISZ −2371Kより塩水噴霧
試験全行い、白錆発生面&をチで評 価した。
01st corrosion resistance: All salt spray tests were conducted according to JISZ-2371K, and the white rust-generated surface & was evaluated by "Q".

o3T折り曲げ加工性:折り曲げ面全粘着テープで圧着
後はがし、10点(満点) 法で評価した。
o3T bending processability: The entire folded surface was crimped with adhesive tape and then peeled off, and evaluated using a 10-point (full score) method.

0絞り加工性:塗油後、 50 mm X 50 mm
の角頭を用い、シワおさえ500Kgで30mmの深さ
まで絞り加工後に脱脂し、 粘着テープを圧着後はがしてその 内面と外面を評価した。
0 drawing workability: after oiling, 50 mm x 50 mm
After drawing to a depth of 30 mm using a square head of 500 kg of wrinkle suppressor, it was degreased, and the adhesive tape was crimped and peeled off to evaluate its inner and outer surfaces.

◎・・・ハクリなし、○・・・はとんどハクリなし、△
・・・一部はくり、×・・・全面はぐり。
◎... No peeling, ○... Almost no peeling, △
...partially peeled off, ×...completely peeled off.

ロ耐ブロッキング性:両面に塗布した処理板を50 m
m X 5G mmの大きさに切断し、4枚重ねて50
℃で1000隔もの圧 力下で20分間圧着後、そのブロッ キング性を測定した。
Blocking resistance: 50 m of treated plate coated on both sides
Cut it into a size of m x 5G mm, stack 4 pieces and make 50
After crimping for 20 minutes at a pressure of 1,000 degrees Celsius, the blocking property was measured.

◎・・・フ゛ロッキングなし、○・・・ややブロッキン
グあり、△・・・一部塗膜 がブロッキングしてはがれる。
◎: No blocking, ○: Slight blocking, △: Part of the coating film is blocked and peeled off.

×用全面ブロッキング O塗料密着性二市販のメラミ/−アルキッド樹脂ffc
 50%を膜厚的25μになる様に90℃×20分間焼
付けしたのち、 エリクセ77 mm押出し後、セロ ファンテープを圧着させたのちこ れ會はがし、10点(満点)法で 評価した。
×Full surface blocking O Paint adhesion II Commercially available melami/-alkyd resinffc
After baking 50% of the film at 90°C for 20 minutes to a film thickness of 25 μm, extruding it to a 77 mm film, crimping it with cellophane tape, and then peeling it off and evaluating it on a 10-point scale (full score).

以上のテスト結果から、本発明の処理剤組成物がすぐれ
ている事、又、処理された亜鉛めっき鋼が極めて有用な
事がわかる。
The above test results show that the treatment composition of the present invention is excellent and that the treated galvanized steel is extremely useful.

実施例13 板厚0.6 mmの市販の亜鉛−アルミ合金めっき鋼板
(商品名、スーパージンク、新日本製鐵■製)を使用し
、実施例4で得た組成物(D)?用いて膜厚2μになる
様に処理した後、実施例7におけると同様に、T耐食食
性、耐ブロッキング性を試験ノ した。市販7の亜鉛−アルミ合金めっき鋼板は24時間
後Tlcは全面に錆の発生が認められたが、組成物(D
)で処理したものは96時間後も錆の発生は認められず
、又、ブロッキングテストにおいてもまったく異常は認
められなかった。
Example 13 The composition (D) obtained in Example 4 was prepared using a commercially available zinc-aluminum alloy coated steel sheet (trade name: Super Zinc, manufactured by Nippon Steel Corporation) with a thickness of 0.6 mm. After treating the film to a film thickness of 2 μm, the T-corrosion resistance and blocking resistance were tested in the same manner as in Example 7. Commercially available zinc-aluminum alloy coated steel sheet No. 7 showed rust on the entire surface of TLC after 24 hours;
) No rust was observed even after 96 hours, and no abnormality was observed in the blocking test.

特許出願人 新日本製鐵株式會社 〃 日本触媒化学工業株式会社Patent applicant Nippon Steel Corporation Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 金属表面処理組成物11当り、 水分散性シリカ(I)ksio、に換算して0.5〜2
50fの範囲の量、 重合性不飽和基會有するアルコキシシラン化合物(a)
0.1〜10重量%重量%性重合性不飽和カルボン酸0
〜20重量%、アルキル基の炭素数が1〜8である(メ
メ)アクリル酸アルキルエステル(c)20〜99重量
%、これらと共重合可能な単量体(a) o〜40重量
%(但し、(a)。 (b) 、 (c)及び(d)の合計は100重量%で
ある。)からなる単量体成分を多段乳化重合して得られ
る芯部分のT1が15℃以上であり、最外殻部分のTf
が10℃以下である多層構造共重合体から紡導される陽
イオン性及び/又は両性イオン性アクリル系樹脂(II
)io、5〜6002の範囲の量、 クロム化合物(III) k O〜501の範囲の量、
Tfが10℃以上である陽イオン性及び/又は両性イオ
ン性アクリル系樹脂(IV) i 0〜600fの範囲
の量、 並びに、トリ及び/又はジアルコキシシラン化合物の加
水分解物(V) ’k stowに換算して0〜200
tの範囲の量含有し、但し、CI )。 (n) 、 (m) 、 (IV)及び(V)の合計が
700fを超えないことを特徴とする金属表面処理組成
物。
[Claims] 1. 0.5 to 2 in terms of water-dispersible silica (I) ksio per 11 of the metal surface treatment composition.
an amount in the range of 50f, an alkoxysilane compound (a) having a polymerizable unsaturated group;
0.1-10% by weight Polymerizable unsaturated carboxylic acid 0
-20% by weight, (Meme) acrylic acid alkyl ester (c) whose alkyl group has 1 to 8 carbon atoms, 20 to 99% by weight, monomer copolymerizable with these (a) o to 40% by weight ( However, the total of (a), (b), (c) and (d) is 100% by weight). Yes, Tf of the outermost shell part
Cationic and/or amphoteric acrylic resin (II
) io, an amount ranging from 5 to 6002, chromium compound (III) k an amount ranging from O to 501,
Cationic and/or zwitterionic acrylic resin (IV) with a Tf of 10°C or more i An amount in the range of 0 to 600f, and a hydrolyzate of tri- and/or dialkoxysilane compound (V) 'k 0 to 200 converted to stow
t, with the proviso that CI). A metal surface treatment composition characterized in that the sum of (n), (m), (IV) and (V) does not exceed 700f.
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