JPS63175078A - Composition for metal surface treatment - Google Patents

Composition for metal surface treatment

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JPS63175078A
JPS63175078A JP549687A JP549687A JPS63175078A JP S63175078 A JPS63175078 A JP S63175078A JP 549687 A JP549687 A JP 549687A JP 549687 A JP549687 A JP 549687A JP S63175078 A JPS63175078 A JP S63175078A
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JP
Japan
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water
compound
surface treatment
metal surface
film
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JP549687A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Miyosawa
三代沢 良明
Kazuhiko Ozawa
一彦 小沢
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the titled composition capable of imparting coated metallic objects with outstanding corrosion and scratch resistances and coating film adhesiveness, comprising a chromic chromate compound, granular silicon oxide compound, water-swellable laminar silicate compound and water-dispersible organic resin, etc. CONSTITUTION:The objective composition comprising (A) a chromic chromate compound containing hexavalent chromium and trivalent chromium [pref., the amount of hexavalent chromium accounting for 20-80wt.% on a CrO3 basis, of the total amount of chromium], (B) a granular silicon oxide compound (pref., with a size 0.01-5mu), (C) a water-swellable laminar silicate compound (e.g., montmorillonite), and (D) a water-dispersible or water-soluble organic resin (e.g., acrylic resin). The concentration of the component C is pref. 0.1-10wt.% or a solid content basis in the composition liquid.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は金属表面処理組成物に関し、更に詳しくは塗膜
被覆金属物体に優れた耐食性、耐スクラッチ性、塗膜密
着性を付与することができる金属表面処理組成物に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a metal surface treatment composition, and more specifically, to a metal surface treatment composition that can impart excellent corrosion resistance, scratch resistance, and coating adhesion to a metal object coated with a coating. The present invention relates to a metal surface treatment composition that can be used.

[従来の技術と発明が解決しようとする問題点]金属の
加飾、防食を目的として塗装を施すことが一般におこな
われる。この工程において金属と塗膜との親和性を大き
くし、耐食性と塗膜密着性を付与する目的でリン酸亜鉛
、リン酸鉄、クロメート、陽極酸化処理などのいわゆる
表面処理がおこなわれている、近年、この金属塗装分野
において塗装工程の省力化、製造コストの低減、環境保
全のための無公害化を指向して、従来の金属との化学反
応による化成処理皮膜の形成および引続いておこなわれ
る洗浄作業を省略した塗布・無水洗型のクロメート処理
が開発され、プレコート板(予め金属板をコイル塗装し
た塗装金属板)の分野で実施されている。この塗布型ク
ロメート処理剤としては、3価クロムと6価クロムの複
化合物であるクロミッククロメートを主剤とし、更に耐
食性、耐スクラッチ性、造膜性を付与する目的で各種の
添加物が併用された組成物が提案されている。たとえば
主剤の他に添加物としてシリカ粒子を用いたもの(特公
昭42−14050号、特公昭45−38891号)、
有機高分子樹脂を用いたもの(特公昭56−15790
号、特開昭50−103437号)、シリカと有機高分
子樹脂を用いたもの(特公昭56−39393号)、有
機高分子樹脂と重金属イオンを用いたもの(#公開59
−14552号)、有機高分子樹脂とオルトリン酸を用
いたもの(特開昭59−123775号)などが提案さ
れている。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Painting is generally performed for the purpose of decorating metals and preventing corrosion. In this process, so-called surface treatments such as zinc phosphate, iron phosphate, chromate, and anodic oxidation treatments are performed in order to increase the affinity between the metal and the paint film and provide corrosion resistance and paint film adhesion. In recent years, in the field of metal painting, with the aim of saving labor in the painting process, reducing manufacturing costs, and making the painting process non-polluting for environmental protection, chemical conversion coatings have been formed through conventional chemical reactions with metals, and subsequent treatments have been carried out. A coating/waterless chromate treatment that eliminates cleaning work has been developed and is being implemented in the field of pre-coated plates (painted metal plates that have been coated with coils in advance). This coating type chromate treatment agent uses chromic chromate, which is a composite compound of trivalent chromium and hexavalent chromium, as the main ingredient, and various additives are also used to impart corrosion resistance, scratch resistance, and film-forming properties. Compositions are proposed. For example, those using silica particles as an additive in addition to the main ingredient (Japanese Patent Publication No. 42-14050, Japanese Patent Publication No. 45-38891);
Those using organic polymer resin (Special Publication No. 56-15790)
(Japanese Patent Publication No. 50-103437), those using silica and organic polymer resin (Japanese Patent Publication No. 56-39393), and those using organic polymer resin and heavy metal ions (# Publication No. 59)
14552), and one using an organic polymer resin and orthophosphoric acid (Japanese Patent Application Laid-open No. 123775/1982).

一般にプレコート板は需要先において目的とする器物に
加工される工程がある。たとえば冷蔵庫、洗濯機などの
家電製品、ロッカー、キャビネットなどの事務家具類、
屋根材、内外装壁材などの建築材料、ドア、フード、フ
ェンダ−などの自動車部品など多岐にわたる分野におい
て、ロールフォーミンク、ロックフォーミング、ペンド
フォーミング、プレスフォーミングなどの成形加工ある
いはそれらのハンドリング作業がなされる。この場合に
おいて成形加工における金型あるいは工具類などによっ
て塗装板に擦り傷、しごき傷が発生することがあり、塗
膜がはがれて金属素地が露出することがある。この様な
状態は塗装板の外観を損なうばかりでなく性能の著しい
低下をきたし、商品としての価値が失われてしまう(以
下この現象を「スクラッチ性」と称する)。このような
現象を回避する手段として強じんな塗膜の適用、塗膜と
金属との密着性の改良、金属材料あるいは表面処理膜の
表面形態の調整などの手段が一般に取られている。
In general, pre-coated boards go through a process of being processed into intended objects at the customer's end. For example, home appliances such as refrigerators and washing machines, office furniture such as lockers and cabinets,
Forming processes such as roll forming, rock forming, pen forming, and press forming, as well as their handling operations, are used in a wide variety of fields such as roofing materials, building materials such as interior and exterior wall materials, and automobile parts such as doors, hoods, and fenders. It will be done. In this case, scratches and scratches may occur on the coated plate due to molds or tools used in the forming process, and the coating may peel off to expose the metal base. Such a condition not only impairs the appearance of the coated board, but also causes a significant drop in performance, resulting in loss of value as a product (hereinafter this phenomenon is referred to as "scratchability"). As a means to avoid such a phenomenon, measures such as applying a strong coating film, improving the adhesion between the coating film and the metal, and adjusting the surface morphology of the metal material or surface treatment film are generally taken.

特にスクラッチ性は金属あるいは表面処理膜の表面粗さ
に相関し、表面処理では一般に1〜数ミクロンの深さを
示す皮膜を形成するリン酸亜鉛皮膜が良好である。しか
し、一方実用化されている塗布型クロメートは、膜厚が
0.1ミクロン以下であるため、金属素材が比較的平滑
な場合には、耐スクラッチ性が劣ることが指摘されてい
る。このような欠点を補う方策として、上記の特公昭4
5−38891号に記載されているような硬度の高い無
機質粒子状物質であるシリカを併用する技術とかあるい
は特開昭58−213064号に記載されているような
微粒子状の有機樹脂を併用する技術が提案されている。
In particular, the scratch resistance is correlated with the surface roughness of the metal or the surface treatment film, and in surface treatment, zinc phosphate films that form a film with a depth of 1 to several microns are generally good. However, it has been pointed out that the coating type chromate that has been put into practical use has a film thickness of 0.1 micron or less, and therefore has poor scratch resistance when the metal material is relatively smooth. As a measure to compensate for these shortcomings, the above-mentioned
A technique that uses silica, which is an inorganic particulate material with high hardness, as described in No. 5-38891, or a technique that uses a fine particulate organic resin as described in JP-A No. 58-213064. is proposed.

しかしながら、一般に実用化されているこの種の処理剤
の比重は1〜1.2近傍であり、比重の大きいシリカ粒
子(2、3)の分散安定性は、その粒子径がたかだか0
.3ミクロン以下であってそれ以上の粒子径のものは、
処理液体中で速やかに沈降分離してしまう、さらに経時
により再分散不能な凝集体となり易い、したがって、ロ
ール塗装などのような高速で連続に塗布する方法では、
シリカの粒子径が限定されるため目標とする表面粗さが
得られず耐スクラッチ性が十分でない場合が起こる。同
様に微粒子状有機樹脂を用いた場合も全く類似した挙動
を示すことが知られている。
However, the specific gravity of this type of treatment agent that is generally put into practical use is around 1 to 1.2, and the dispersion stability of silica particles (2, 3) with large specific gravity is limited by the fact that the particle size is at most 0.
.. Particles with a particle size of 3 microns or less and larger are:
It quickly settles and separates in the treatment liquid, and tends to form aggregates that cannot be redispersed over time. Therefore, in methods of continuous application at high speeds such as roll coating,
Since the particle size of silica is limited, the target surface roughness may not be obtained and scratch resistance may not be sufficient. Similarly, it is known that a completely similar behavior is exhibited when a particulate organic resin is used.

一方、上記の手段の中で耐スクラッチ性に最も効果があ
るとして知られている比較的粗粒状のシリカ粉末を用い
た表面処理剤による皮膜は、形成皮膜の強度が著しく弱
く、指でこする程度で容易に粉化するとか亀裂が生じて
はく離することが認められている。かかる状態の皮膜は
、塗装下地処理用皮膜として適用しても塗装板とした場
合の塗膜密着性が著しく劣り実用的性能としては不適当
である。また、ロール塗布作業時による機械的作用によ
って表面処理皮膜から6価クロムを含有した粉塵の発生
が起るため公害発生源となり環境保全の立場からも問題
が多い。
On the other hand, the strength of the film formed by a surface treatment agent using relatively coarse silica powder, which is known to be the most effective for scratch resistance among the above methods, is extremely weak and cannot be rubbed with a finger. It is recognized that it easily powders or cracks and peels off. Even when a film in such a state is applied as a coating for treating a base for painting, the film adhesion when used as a coated plate is extremely poor and is unsuitable for practical performance. Furthermore, dust containing hexavalent chromium is generated from the surface treatment film due to mechanical action during roll coating, which becomes a source of pollution and poses many problems from the standpoint of environmental protection.

本発明の目的は上記した従来の問題点を解消し耐食性、
耐スクラッチ性、塗膜密着性の優れた表面処理皮膜を形
成し、かつ沈降、分離のない安定な表面処理組成物を提
供することにある。
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and improve corrosion resistance.
The object of the present invention is to provide a stable surface treatment composition that forms a surface treatment film with excellent scratch resistance and film adhesion and is free from sedimentation and separation.

[問題点を解決するための手段] 本発明者らは上記の目的を達成させるために前記した知
見にもとすき鋭意研究を重ねた結果。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive research into the knowledge described above.

6価クロムと3価クロムよりなるクロミッククロメート
化合物(以下、「クロメート」と称する)と粒子状酸化
ケイ素化合物(以下、「シリカ」と称する)よりなる組
成物に、水膨潤性の層状ケイ酸塩化合物(以下、「層状
シリケート」と称する)および水分散性または水溶性有
機樹脂(以下、「有機樹脂」と称する)を添加してなる
組成物が塗膜の耐スクラッチ性と塗膜密着性を大巾に向
上させる皮膜を形成することと、シリカの沈降分離が抑
制され安定した水分散性組成物を形成することを見出し
、本発明を完成するに至った。
A water-swellable layered silicate is added to a composition consisting of a chromic chromate compound (hereinafter referred to as "chromate") consisting of hexavalent chromium and trivalent chromium and a particulate silicon oxide compound (hereinafter referred to as "silica"). A composition containing a compound (hereinafter referred to as "layered silicate") and a water-dispersible or water-soluble organic resin (hereinafter referred to as "organic resin") improves the scratch resistance and adhesion of the coating film. The present inventors have discovered that it is possible to form a film that greatly improves silica, and to form a stable water-dispersible composition in which sedimentation and separation of silica is suppressed, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、(A)6価クロムと3価クロムよ
りなるクロミッククロメート化合物(B)粒子状酸化ケ
イ素化合物および(C)水膨潤性の層状ケイ酸塩化合物
および(D)有機樹脂を含有する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。
That is, the present invention contains (A) a chromic chromate compound consisting of hexavalent chromium and trivalent chromium, (B) a particulate silicon oxide compound, (C) a water-swellable layered silicate compound, and (D) an organic resin. The present invention relates to a metal surface treatment composition characterized by:

本発明において用いられる成分(A)のクロメート化合
物は、6価クロムおよび3価クロム化合物からなる複化
合物である。このクロメートの製造方法は特に制限され
ないが、たとえば、無水クロム酸、水溶性クロム酸塩ま
たは重クロム酸塩の6価クロム化合物を部分還元するこ
とによって得られる。還元剤としては、たとえば、蔗糖
、でん粉などの多糖類、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール、セロソルブ、エチレングリコール
などのようなアルコール類、ハイドロキノン、ホルムア
ルデヒド、アミン類などの化合物または分子中にクロム
酸と容易に酸化−還元反応をおこなう官能基を含む物質
が利用できる。また無機物質としては過酸化水素が好ま
しい0部分還元クロメートを得るには6価クロムと3価
クロムの割合が所定の範囲内になるように化学量論的に
計算によって還元剤を加えて反応をおこなう、還元反応
を完結する目的で加熱することが好ましい。
The chromate compound of component (A) used in the present invention is a composite compound consisting of hexavalent chromium and trivalent chromium compound. The method for producing this chromate is not particularly limited, but it can be obtained, for example, by partially reducing a hexavalent chromium compound such as chromic anhydride, water-soluble chromate or dichromate. Examples of reducing agents include polysaccharides such as sucrose and starch; alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, cellosolve, and ethylene glycol; compounds such as hydroquinone, formaldehyde, and amines; Substances containing functional groups that perform oxidation-reduction reactions can be used. Hydrogen peroxide is preferred as an inorganic substance.To obtain a partially reduced chromate, a reducing agent is added according to stoichiometric calculations so that the ratio of hexavalent chromium to trivalent chromium is within a predetermined range, and the reaction is carried out. Preferably, heating is performed for the purpose of completing the reduction reaction.

本発明におけるクロメート中の6価クロムの比率は全ク
ロム量に対して20〜80重量%(CrO3に換算して
)の範囲であり、好ましくは40〜70重量%である。
The ratio of hexavalent chromium in the chromate in the present invention is in the range of 20 to 80% by weight (in terms of CrO3), preferably 40 to 70% by weight, based on the total chromium amount.

6価クロム量が20%未満になると金属の耐食性が十分
でなく、また金属表面処理組成物中の3価クロムが凝集
して、液安定性が悪くなる。また、80重量%を越える
と金属表面処理皮膜中の水可溶性6価クロム化合物が多
いことから塗装板の耐水性が不十分となりフクレなどが
発生し易くなる。
If the amount of hexavalent chromium is less than 20%, the corrosion resistance of the metal will not be sufficient, and trivalent chromium in the metal surface treatment composition will aggregate, resulting in poor liquid stability. Moreover, if it exceeds 80% by weight, the water-soluble hexavalent chromium compound in the metal surface treatment film is large, so the water resistance of the coated plate becomes insufficient and blisters are likely to occur.

また、該クロメート液の安定性はp)11.5〜3.5
の範囲が好ましく、クロム酸化合物と還元剤とによる部
分還元反応において、酸またアルカリによって所定のp
H範囲内になるように調整することが必要である。すな
わち、pHが3.5を越えるとクロメート中の3価クロ
ムが凝集してゲル化するため処理液としては不適当とな
る。またpH1,5より低くなると被塗物金属の腐食が
起り、表面処理剤としての機能が消失する。かかるpH
調整剤としては、金属表面処理皮膜内に残存しても目的
とする性能に影響を及ぼさない化合物あるいは濃度範囲
のものであれば特に限定されない、好ましくは酸成分と
しては金属の防食的機能を有するリン酸、アルカリ成分
としては、皮膜形成性の補助的機能を有する水酸化カリ
ウム、炭酸カリウムなどが選ばれる0本発明のクロメー
ト液は上記のごとくクロム酸化合物を出発物質として部
分還元する方法のみでなく、既に存在する水溶性3価ク
ロム化合物と水溶性クロム酸化合物とを所定割合の混合
比になるようにして混合製造することもできる。
In addition, the stability of the chromate solution is p) 11.5 to 3.5.
In the partial reduction reaction between a chromic acid compound and a reducing agent, a predetermined p
It is necessary to adjust it so that it is within the H range. That is, if the pH exceeds 3.5, trivalent chromium in the chromate aggregates and gels, making it unsuitable as a treatment solution. Further, when the pH is lower than 1.5, corrosion of the metal to be coated occurs, and the function as a surface treatment agent is lost. The pH
The modifier is not particularly limited as long as it is a compound or a concentration range that does not affect the desired performance even if it remains in the metal surface treatment film. Preferably, the acid component has a metal corrosion-preventing function. As the phosphoric acid and alkali components, potassium hydroxide, potassium carbonate, etc., which have an auxiliary function of forming a film, are selected.The chromate solution of the present invention can be produced only by the method of partial reduction using a chromate compound as a starting material as described above. Alternatively, the water-soluble trivalent chromium compound and the water-soluble chromic acid compound that already exist can be mixed and manufactured at a predetermined mixing ratio.

本発明における成分(B)のシリカは、耐スクラッチ性
の皮膜を形成させるための主要成分である。かかる目的
に使用できるシリカは市場への供給形態によって下記の
二種類に分類され、いずれも本発明に用いることができ
る。
Component (B) silica in the present invention is a main component for forming a scratch-resistant film. Silica that can be used for this purpose is classified into the following two types depending on the form in which it is supplied to the market, and both can be used in the present invention.

(i)  シリカ粉末:四塩化ケイ素化合物を出発物質
として気相法で合成される微粒子状シリカ。ケイ酸のゲ
ル化によって生成したシリカゲルを微粉砕したシリカあ
るいはコロイダルシリカの脱水乾燥によって得られるシ
リカなどのいわゆる無定形、多孔質の合成シリカが利用
できる。たとえば商品名「アエロジル」で示されるアエ
ロジル200.0X50.TT600(7)純シリカオ
ヨびMOX80、MOX170、C0K84などのシリ
カ−アルミナ変性品、R972の疎水性シリカ、また商
品名「サイロイド」で示されるサイロイド244.26
6.7265.978、あるいは疎水性処理の162な
どが例示される。
(i) Silica powder: fine particulate silica synthesized by a gas phase method using a silicon tetrachloride compound as a starting material. So-called amorphous, porous synthetic silica such as silica obtained by finely pulverizing silica gel produced by gelation of silicic acid or silica obtained by dehydrating and drying colloidal silica can be used. For example, Aerosil 200.0X50, which is indicated by the product name "Aerosil". TT600 (7) Pure silica, silica-alumina modified products such as MOX80, MOX170, C0K84, R972 hydrophobic silica, and Thyroid 244.26 indicated by the trade name “Thyroid”
Examples include 6.7265.978 or 162 with hydrophobic treatment.

(11)  水分散性シリカ:いわゆるコロイダルシリ
カであって水ガラスの脱ナトリウムによって製造される
。このものは通常水分散液として供給されている。本発
明に使用できるコロイダルシリカの形態は酸性分散系か
シリカ表面をアルミニウムで変性した粒子の分散系が有
効であり、たとえば商品名「スノーテックス」で示され
る、スノーテックス0.OL、Cなどが例示される。以
上は代表的なものであって、特に限定された品種ではな
く、本発明が目的とする°耐スクラッチ性に寄与する機
能を有し、かつ、耐食性、塗装下地性の性能に悪影響を
及ぼさない無機微粒子であれば利用できる。たとえばケ
イ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシ
ウム、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チッ化ケイ素
、炭化ケイ素などが例示される。
(11) Water-dispersible silica: So-called colloidal silica, which is produced by desodiumization of water glass. This product is usually supplied as an aqueous dispersion. The effective form of colloidal silica that can be used in the present invention is an acidic dispersion system or a dispersion system of particles whose silica surface is modified with aluminum. For example, Snowtex 0. Examples include OL and C. The above are representative varieties and are not particularly limited, but have functions that contribute to the scratch resistance that is the objective of the present invention, and do not adversely affect the performance of corrosion resistance and paint base properties. Any inorganic fine particles can be used. Examples include aluminum silicate, magnesium silicate, calcium silicate, alumina, titania, zirconia, silicon nitride, and silicon carbide.

本発明に効果のあるシリカの粒子径は0.01〜5ミク
ロンの範囲、好ましくは0.1〜1ミクロンである0粒
子径が0.01ミクロン未満では耐スクラッチ性、塗膜
密着性、耐食性の機能を十分に発揮できない、また、5
ミクロンを越えると、後記する無機系増粘剤を使用して
も沈降分離し金属表面処理液の安定性が悪くなる。また
、形蟻 成した金属表面処理皮膜がぜい弱となり塗・密着性が悪
くなる。
The particle size of silica that is effective in the present invention is in the range of 0.01 to 5 microns, preferably 0.1 to 1 micron.If the particle size is less than 0.01 micron, scratch resistance, coating adhesion, and corrosion resistance will deteriorate. Inability to fully demonstrate the functions of
If it exceeds microns, even if an inorganic thickener described later is used, sedimentation will occur and the stability of the metal surface treatment solution will deteriorate. In addition, the formed metal surface treatment film becomes brittle, resulting in poor coating and adhesion.

該組成物におけるシリカの配合量はシリカ/クロメート
の重量比率で10/90〜70/30の範囲で、好まし
くは30/70〜50150である。シリカ量が10%
未満もしくはクロメート量が90%より多いと耐スクラ
ッチ性、塗膜密着性、耐食性の機能の低下がおこる。ま
た70%を越えると形成皮膜がぜい弱となり塗膜密着性
が低下する。
The amount of silica blended in the composition is in the range of 10/90 to 70/30, preferably 30/70 to 50,150 in weight ratio of silica/chromate. Silica amount is 10%
If the amount of chromate is less than 90% or more than 90%, scratch resistance, coating adhesion, and corrosion resistance will deteriorate. Moreover, if it exceeds 70%, the formed film becomes brittle and the adhesion of the coating film decreases.

本発明における成分(C)の水膨潤性の層状シリケート
は該組成物のシリカ成分の沈降を防止する作用をなす本
発明の最も特徴とする材料である。また、この材料自体
が硬質微粒子であるため耐スクラッチ性に寄与すること
ができる。
The water-swellable layered silicate as component (C) in the present invention is the most characteristic material of the present invention, which functions to prevent precipitation of the silica component of the composition. Moreover, since this material itself is hard fine particles, it can contribute to scratch resistance.

この層状シリケートは水、アルコール、アミンなどの極
性溶媒中で安定したコロイドを形成し、その濃度によっ
てゾル状態からゲル状態へと変化し、その分散液はチキ
ントロピック的性質を示す。
This layered silicate forms a stable colloid in a polar solvent such as water, alcohol, or amine, and changes from a sol state to a gel state depending on its concentration, and its dispersion exhibits chickentropic properties.

したがって、適度な量の水膨潤性層状シリケートを用い
ることによって比重の大きい無機系粒状物質を均一に分
散し、沈降分離を阻止することができる。またチキント
ロピック的性質のためロール塗装時のせん面応力によっ
て低粘度となって、所定量の均一な皮膜を形成すること
ができる。
Therefore, by using an appropriate amount of water-swellable layered silicate, it is possible to uniformly disperse the inorganic particulate material having a large specific gravity and prevent sedimentation separation. In addition, due to its chicken-tropic properties, the viscosity becomes low due to shear surface stress during roll coating, making it possible to form a uniform film of a predetermined amount.

このような機能を有する水膨潤性の層状シリケートは、
フィロケイ酸塩に属する2−八面体型および3−八面体
型構造を有するいわゆるモンモリロナイト鉱物群で、層
間にLi、Na、Caなどのイオン半径が小さく、水和
性の高いカチオン型イオンが配位しているものが好適で
ある。かかる物質としては、たとえば、 モンモリロナイト [(OH)4S 13(A、R3,34°MgO,Ei
8)020°NaO,86]バイデライト [(OH)a (S l e、34・” 1.6fl)
 ” 4.34020 ” NaO,68]ノントロナ
イト [(OH)4(S i7.34°An o、ss) F
 ei”o2o°Na0.68]ヘクトライト [(OH)4S 1 s(Mg5.3a°” ’ O,
8B) 020°Na0.68]サポナイト [(OH)4(S i7.34弓” 0.68)Mg1
3020 ” NaO,138]などに属するものがあ
る。また、これらの形態を有する合成鉱物として、所望
の鉱物の組成配合により水熱反応あるいは溶融反応によ
って合成されたものがある。たとえば、特公昭44−8
13号、特開昭48−96499号記載のへクトライト
類似構造化合物、特開昭58−181718号記載サポ
ナイト類似構造何(S l 7.20A fLo、H)
(M g 5.97A Q o、o3)拳−〇・77 
         ・0.770  (OH)]   
 (Na   Mg   )   )20      
4          0.49   0.14化合物
、雲母鉱物群として特開昭52−150344号に記載
のフッ素四ケイ素雲母類、たとえば、 [N a M g2.5(S f 4010) F27
、[Cao、5 Mg2.5(S ia 010) F
2]。
Water-swellable layered silicates with such functions are
A group of so-called montmorillonite minerals with 2-octahedral and 3-octahedral structures belonging to phyllosilicates, in which cationic ions with small ionic radius and high hydration properties such as Li, Na, and Ca are coordinated between the layers. Preferably. Such substances include, for example, montmorillonite [(OH)4S13(A, R3, 34°MgO, Ei
8) 020°NaO, 86] beidellite [(OH)a (S le, 34・” 1.6 fl)
"4.34020" NaO,68] Nontronite [(OH)4(S i7.34°Ano, ss) F
ei"o2o°Na0.68] Hectorite [(OH)4S 1 s(Mg5.3a°"' O,
8B) 020°Na0.68]Saponite[(OH)4(Si7.34bow”0.68)Mg1
3020" NaO, 138], etc. Also, as synthetic minerals having these forms, there are those synthesized by hydrothermal reactions or melting reactions depending on the composition of desired minerals. For example, -8
No. 13, hectorite-like structure compound described in JP-A-48-96499, saponite-like structure described in JP-A-58-181718 (S l 7.20A fLo, H)
(M g 5.97A Q o, o3) Fist-〇・77
・0.770 (OH)]
(NaMg) )20
4 0.49 0.14 Compounds, fluorotetrasilicon micas described in JP-A-52-150344 as a mica mineral group, for example, [N a M g2.5 (S f 4010) F27
, [Cao, 5 Mg2.5 (S ia 010) F
2].

[HMg 2. s(S l a Ot。)F2】、[
A文。、3Mg2.5(S1401゜)F21、[B 
a o、5 Mg2.5(S i 40 to) F2
]。
[HMg2. s(S l a Ot.)F2], [
A sentence. , 3Mg2.5 (S1401°) F21, [B
a o, 5 Mg2.5 (S i 40 to) F2
].

テニオライト類、たとえば、 [N aMg  L i (S i40□、)) F2
]、[LiMg  Li(Si40□。)F2]。
Taeniolites, for example, [NaMgLi (S i40□, )) F2
], [LiMgLi(Si40□.)F2].

フッ素へクトライト類、たとえば、 [N a HMg2(N) L i57. (S 1 
a 0to) F2]。
Fluorine hectorites, such as [N a HMg2(N) L i57. (S 1
a 0to) F2].

[Lり−g2(%)Li尾(Si4°、0) F2]・
などが有効である。
[L-g2 (%) Li tail (Si4°, 0) F2]・
etc. are valid.

具体的商品としては、たとえばモンモリロナイトに属す
る天然のベントナイトを精製した商品名「オスモス」、
合成鉱物としてサボナイトに属する商品名「スメクトン
」、フッ素四ケイ素雲母類に属する商品名「ダイモナイ
ト」などがある。また、上記膨潤型層状シリケートの居
間にアミン化合物などを挿入した有機変性層状シリケー
ト類、あるいは上記の物質以外に水膨潤性を有する層状
シリケート(天然、合成)は本発明に必要とする機能を
備えていれば全て本発明に適用することができ何ら制限
されるものではない。
Examples of specific products include Osmos, a product made from refined natural bentonite belonging to the montmorillonite family;
Synthetic minerals include ``Smectone'', a trade name belonging to the savonite group, and ``Dimonite'', a trade name belonging to the fluorotetrasilicon mica group. In addition, organically modified layered silicates in which an amine compound or the like is inserted into the above-mentioned swelling type layered silicates, or layered silicates (natural or synthetic) that have water-swellability in addition to the above-mentioned substances have the functions required for the present invention. Any of these can be applied to the present invention and is not limited in any way.

本発明において効果のある層状シリケートの使用量は該
組成物液中の固形分量として0.1〜10重量%である
。濃度が0.1重量%未満ではシリカ粒子の沈降を阻止
するに足りる液粘性効果が得られれない、また10重量
%を越えると該組成物液が完全にゲル化してハードケー
キ状を呈し、せん即応力をかけてももはや流動性を示さ
なくなり表面処理剤として適用ができない。
The effective amount of the layered silicate used in the present invention is 0.1 to 10% by weight as solid content in the liquid composition. If the concentration is less than 0.1% by weight, a liquid viscosity effect sufficient to prevent the sedimentation of silica particles cannot be obtained, and if it exceeds 10% by weight, the composition liquid will completely gel and take on a hard cake-like appearance. Even when subjected to immediate stress, it no longer exhibits fluidity and cannot be used as a surface treatment agent.

本発明における成分(D)の水分散性または水溶性の有
機樹脂は該発明になる表面処理組成物の中で強度のある
皮膜を形成させるための結合材的役割を果たす機能とし
て用いられる。かかる目的に使用される有機樹脂は上記
の該組成物中の成分(A)、(B)、(C)の混合物に
添加した場合に、ゲル化せず安定に分散できること、お
よび成分(A)のクロム酸化合物と短期間のうちに酸化
還元反応の起こらない有機樹脂であればその種類は特に
限定されるものではない、かかる有機樹脂としては、例
えばアクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
カルボン酸樹脂、ポリアミン樹脂、アミノ樹脂、アミド
樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、脂肪酸
もしくは多塩基酸変性ポリブタジェン樹脂、メチロール
基導入フェノール樹脂、アルカノールアミン変性ポリウ
レタン樹脂、アクリル酸付加ポリエチレン樹脂、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメ
チルエーテルなどがあげられる。
The water-dispersible or water-soluble organic resin of component (D) in the present invention is used as a binder to form a strong film in the surface treatment composition of the present invention. When the organic resin used for this purpose is added to the mixture of components (A), (B), and (C) in the above-mentioned composition, it does not gel and can be stably dispersed, and component (A) The type of organic resin is not particularly limited as long as it does not undergo a redox reaction with the chromic acid compound in a short period of time. Examples of such organic resins include acrylic resins, alkyd resins, epoxy resins, and polycarbonate resins. Acid resin, polyamine resin, amino resin, amide resin, polystyrene resin, polyolefin resin, fatty acid or polybasic acid-modified polybutadiene resin, methylol group-introduced phenol resin, alkanolamine-modified polyurethane resin, acrylic acid-added polyethylene resin, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone , polyvinyl methyl ether, etc.

これらの樹脂類の中で特にアクリル系樹脂は該発明の組
成物の中で安定性が良好である。
Among these resins, acrylic resins have particularly good stability in the composition of the invention.

かかる目的のアクリル樹脂は、通常の不悠和エチレン性
単量体を用いて、溶液重合法、エマルジョン重合法また
は懸濁重合法によって合成される水溶性もしくは水分散
性のアクリル樹脂、およびアルキド、エポキシ、ブタジ
ェン、ウレタン、フェノール、アミドなどの樹脂で変性
されたアクリル樹脂である。
Acrylic resins for such purposes include water-soluble or water-dispersible acrylic resins synthesized by solution polymerization, emulsion polymerization, or suspension polymerization using ordinary unperturbed ethylenic monomers, and alkyds. Acrylic resin modified with resins such as epoxy, butadiene, urethane, phenol, and amide.

また、同様の目的で用いられるアルキド樹脂は、通常の
合成方法によって得られる一般公知のものが使用できる
。たとえば油変性アルキド樹脂、ロジン変性アルキド樹
脂、フェノール変性アルキド樹脂、スチレン化アルキド
樹脂、アクリル変性アルキド樹脂、エポキシ変性アルキ
ド樹脂、シリコーン変性アルキド樹脂、オイルフリーア
ルキド樹脂(ポリエステル樹脂)などである。
Further, as the alkyd resin used for the same purpose, generally known alkyd resins obtained by ordinary synthesis methods can be used. Examples include oil-modified alkyd resins, rosin-modified alkyd resins, phenol-modified alkyd resins, styrenated alkyd resins, acrylic-modified alkyd resins, epoxy-modified alkyd resins, silicone-modified alkyd resins, and oil-free alkyd resins (polyester resins).

さらに、エポキシ樹脂は脂肪酸変性エポキシ樹脂、多塩
基性酸変性エボキ;ン樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂
、アルキド変性エポキシ樹脂、ポリブタジェン変性エポ
キシ樹脂、フェノール変性エポキシ樹脂、アミン変性エ
ボ* シIf W&、アミン−ウレタン変性エポキシ樹
脂などがある。
Furthermore, epoxy resins include fatty acid-modified epoxy resin, polybasic acid-modified epoxy resin, acrylic-modified epoxy resin, alkyd-modified epoxy resin, polybutadiene-modified epoxy resin, phenol-modified epoxy resin, amine-modified epoxy resin, amine-modified epoxy resin, and amine-modified epoxy resin. Examples include urethane-modified epoxy resins.

これらの樹脂類は荷電的性質が陰イオン。These resins are anionic in charge.

陽イオン、両性イオン、非イオン性を問わず活用でき、
また形態的に水溶液、エマルジョン液、微粉体状のいず
れでも利用することができる。
It can be used regardless of whether it is cationic, zwitterionic, or nonionic.
In addition, it can be used in any form such as an aqueous solution, an emulsion, or a fine powder.

また、これらの樹脂類は単独あるいは必要に応じて2種
類以上の混合体として用いることができる。
Further, these resins can be used alone or as a mixture of two or more types, if necessary.

該組成物における有機樹脂の配合量は、該組成物の成分
(A)、(B)、(C)の合算量に対して2〜20重量
%であり、好ましくは5〜15重量%である。配合量が
2重量%以内であると結合材としての効果が得られず形
成皮膜は粉化し易い。また、20重量%を越えると、有
機樹脂が目的とする耐スクラッチ性の改良効果のあるシ
リカ粒子を完全に被覆してしまうため、もはや耐スクラ
ッチ性を期待する皮膜は形成しなくなる。また形成皮膜
の極表面層が有機樹脂により覆われるため、上塗々膜と
の密着性の点で選択性が発現し、広範囲な塗装下地処理
皮膜としての効果が失われる。
The blending amount of the organic resin in the composition is 2 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, based on the total amount of components (A), (B), and (C) of the composition. . If the blending amount is less than 2% by weight, the effect as a binder will not be obtained and the formed film will be easily powdered. Moreover, if it exceeds 20% by weight, the organic resin will completely cover the silica particles that have the desired effect of improving scratch resistance, so that a film that is expected to have good scratch resistance will no longer be formed. Furthermore, since the extreme surface layer of the formed film is covered with the organic resin, selectivity is expressed in terms of adhesion with the top coat, and the effect as a wide-range paint base treatment film is lost.

本発明の組成物を製造する方法は、まず上記成分(A)
クロメートとCB)シリカとを所定量配合し攪拌下で十
分に両者を分散・混合したのちさらに攪拌下で(C)層
状シリケートを添加し膨潤させる。
The method for producing the composition of the present invention first includes the above-mentioned component (A).
After a predetermined amount of chromate and CB) silica are blended and both are thoroughly dispersed and mixed under stirring, layered silicate (C) is further added under stirring to cause swelling.

ついで攪拌下でCD)水分散化または水溶化した有機樹
脂を注意深く徐々に添加する。続いて該組成物が適正P
I(範囲内になるように前記の酸またはアルカリにて調
整して実施することができる。
CD) The water-dispersed or water-solubilized organic resin is then carefully and gradually added while stirring. Subsequently, the composition is determined to have an appropriate P.
I (It can be carried out by adjusting the above acid or alkali so that it falls within the range.

本発明の金属表面処理組成物は、被塗物として鉄もしく
は鉄合金、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、亜
鉛もしくは亜鉛合金、銅もしくは銅合金、錫もしくは錫
合金またはこれらの金属類を複層にした金属類ならびに
これらの金属類を更にリン酸塩処理、クロメート処理、
コバルト−鉄複合酸化皮膜処理または電解処理などを施
したいわゆる表面処理金属類などに予め所定の脱脂処理
を施して金属表面を清浄にしたのち、ロール塗り、スプ
レー塗り、浸漬塗り、へヶ塗りなどの方法によって塗布
ししかる後、乾燥して金属表面処理皮膜とすることがで
きる。
The metal surface treatment composition of the present invention can be applied to iron or iron alloys, aluminum or aluminum alloys, zinc or zinc alloys, copper or copper alloys, tin or tin alloys, or metals made of multiple layers of these metals. In addition, these metals are further treated with phosphate, chromate,
So-called surface-treated metals that have been subjected to cobalt-iron composite oxide film treatment or electrolytic treatment are subjected to a predetermined degreasing treatment to clean the metal surface, and then applied with roll coating, spray coating, dipping coating, dipping coating, etc. It can be coated by the method described above and then dried to form a metal surface treatment film.

上記の乾燥皮膜量はクロム原子に換算して10〜L00
0mg/rn’、好ましくは30〜300mg/rn’
の範囲になる量である。皮膜量が10tag/rr?未
満であると皮膜が薄いため耐スクラッチ性に必要な表面
形状が得られず、また、防食性も著しく劣る。また皮膜
量が1000 mg/rrfを越えると形成皮膜が脆弱
となり塗膜の密着性が低下する。乾燥条件は該クロメー
ト組成物中の水分が蒸発すれば良いが、通常金属類の温
度で60〜250℃、好ましくは100〜200℃の範
囲である。皮膜形成温度が60℃未満の場合、たとえ水
密蓋性が低下することがある。また、皮膜形成温度が2
50℃を越える場合は皮膜形成時に6価クロムが減少す
るとともに、皮膜中の水可溶性6価クロムが著しく減少
するため、塗装品の耐食性が不十分となる。
The above dry film amount is 10 to L00 in terms of chromium atoms.
0mg/rn', preferably 30-300mg/rn'
The amount falls within the range of . Is the film amount 10 tag/rr? If it is less than that, the film will be so thin that it will not be possible to obtain the surface shape necessary for scratch resistance, and the corrosion resistance will also be significantly inferior. Furthermore, if the coating amount exceeds 1000 mg/rrf, the formed coating becomes brittle and the adhesion of the coating decreases. The drying conditions may be as long as the moisture in the chromate composition evaporates, but the temperature is usually in the range of 60 to 250°C, preferably 100 to 200°C. If the film formation temperature is less than 60° C., the watertightness may deteriorate even if the film formation temperature is lower than 60° C. In addition, the film formation temperature is 2
If the temperature exceeds 50°C, not only will hexavalent chromium be reduced during film formation, but also water-soluble hexavalent chromium in the film will be significantly reduced, resulting in insufficient corrosion resistance of the coated product.

かくして得られる表面処理金属類は、更に加飾性、防食
性、機能性を付与する目的で塗装を施すことができる。
The surface-treated metals thus obtained can be coated for the purpose of imparting decorative properties, anticorrosion properties, and functionality.

すなわち、従来公知の有機溶剤系、水系、無溶剤系およ
び粉体系などのいずれの塗料も塗布することができ、塗
装目的によって単層皮膜か、または二、三層の重ね塗り
などの多層皮膜とすることが可能である。またこれらの
塗料はロール、スプレー、浸漬、ハケ、電気泳動および
静電などいずれの塗装方法でも可能であり、また焼付は
上塗々料の種類に応じて、常温硬化から加熱硬化、赤外
線硬化、紫外線硬化、電子線硬化などのいずれの方法で
も可能である。たとえば、自動車用などの電着−中塗一
上塗々装システム;建材用プレコートメタルなどのブラ
イマー−トップコートシステム;電化製品鋼製4品など
のワンコートシステム;船舶、橋梁、パイプなどの重防
食塗装システムおよび塗装以外の樹脂ライニング、ラミ
ネートシステムなどが可能である。
In other words, any conventionally known organic solvent-based, water-based, solvent-free, or powder-based paint can be applied, and depending on the purpose of coating, a single layer film or a multilayer film such as two or three layers can be applied. It is possible to do so. These coatings can be applied using any coating method such as roll, spray, dipping, brushing, electrophoresis or electrostatic coating, and baking can be done by room temperature curing, heat curing, infrared curing, or ultraviolet curing, depending on the type of topcoat. Any method such as curing or electron beam curing is possible. For example, electrodeposition-intermediate coating and top-coating systems for automobiles, etc.; brimer-top coating systems for pre-coated metals for building materials; one-coat systems for 4 steel electrical appliances; heavy-duty anti-corrosion coatings for ships, bridges, pipes, etc. Systems and resin linings other than painting, laminate systems, etc. are possible.

本発明の金属表面処理組成物には、金属に対して表面調
整的機能を有するとされている金属イオン類、たとえば
、コバルト、ニッケル、チタン、ジルコニウムなどを加
えることもできる。また、有機化合物と、無機化合物と
の結合材として知られている、いわゆるシランカップリ
ング剤あるいはチタンカップリング剤などを造膜補強材
料として添加することもできる。
Metal ions, such as cobalt, nickel, titanium, and zirconium, which are known to have a surface conditioning function on metals, can also be added to the metal surface treatment composition of the present invention. Furthermore, a so-called silane coupling agent or titanium coupling agent, which is known as a bonding agent between an organic compound and an inorganic compound, can also be added as a film-forming reinforcing material.

[実施例〕 以下、実施例および比較例を示す、これらの例は本発明
をより詳細に説明するものであって1本発明の範囲を制
限するものではない0部および%は重量部および重量%
を示す。
[Examples] Examples and comparative examples are shown below. These examples explain the present invention in more detail, and do not limit the scope of the present invention. 0 parts and % are parts by weight. %
shows.

実施例1 無水クロム酸(CrO3)150部を水1000部に溶
かし、これにとうもろこしでん粉13部を加えて3時間
加熱、沸騰させ、固形分16%の部分還元クロメート化
合物を得た。このクロメート化合物の6価クロム量は、
全クロム量に対してCrO3換算値で63.2重量%で
あった。
Example 1 150 parts of chromic anhydride (CrO3) was dissolved in 1000 parts of water, 13 parts of corn starch was added thereto, and the mixture was heated and boiled for 3 hours to obtain a partially reduced chromate compound with a solid content of 16%. The amount of hexavalent chromium in this chromate compound is
The amount was 63.2% by weight in terms of CrO3 based on the total amount of chromium.

ついでこの水分散性クロメート液にシリカ粉末(日本ア
エロジル社製、商品名「アエロジルOx↓ 50)および水膨潤性層状シリケート粉末(クニミネ工
業株製、商品名「スメクトン」)をそれぞれの固形分量
で12%、12%、1%になるように配合し、引続いて
ポリアクリン酸樹脂(和光紬薬■製、商品名「ポリアク
リル酸」)を固形分量で1.3%の配合量を攪拌下で5
分を要して混合することによって、粘性(ブルックフィ
ールド壓回転粘度計6760rpm値165 / 88
 セ7チボイズ)の高い金属表面処理剤を調製した。
Next, silica powder (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name "Aerosil Ox↓ 50") and water-swellable layered silicate powder (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd., trade name "Sumecton") were added to the water-dispersible chromate solution at a solid content of 12. %, 12%, and 1%, and then polyacrylic acid resin (manufactured by Wako Tsumugi Pharmaceutical Co., Ltd., trade name "Polyacrylic Acid") was added at a solid content of 1.3% under stirring. 5
By mixing for several minutes, the viscosity (Brookfield rotational viscometer 6760 rpm value 165 / 88
We prepared a metal surface treatment agent with high 70% cell size.

上記の表面処理剤を製造した直後に、450.Jのマヨ
ネーズ瓶に200g分取し、室温にて24時間静置後の
外観およびシェーカー(ヤマト科学製5A31型)で2
40回/分−10分間攪拌した後の外観を観察し安定性
を調べた。その結果、全く異常がなく沈澱物は認められ
なかった。
Immediately after manufacturing the above surface treatment agent, 450. Pour 200g into a J mayonnaise bottle, and check the appearance after leaving it at room temperature for 24 hours.
After stirring 40 times/min for 10 minutes, the appearance was observed and stability was investigated. As a result, no abnormality was found and no precipitate was observed.

次に、シリケート系アルカリクリーナー(日本シーOビ
一番ケミカル社製、商品名「CC561BJ)で脱脂処
理したミニマムスパングル溶融亜鉛メッキ鋼板に、上記
の配合例1の表面処理剤を乾燥皮膜量でクロム換算50
mg/m”になるようにロール塗布し、ついでピークメ
タル温度で100℃に到達する条件で乾燥し、黄褐色の
クロメート表面処理板を作成した。ついでこの処理板に
プレコートメタル用エポキシブライマー塗料(関西ペイ
ント■製、商品名rKPカラー8470ブライマー」)
を塗布し、210℃で50秒間加熱硬化させ、膜厚5ミ
クロンの塗板を作成した。ついでこの塗板にポリエステ
ル系上塗々料(関西ペイント■製、商品名rKPカラー
1470ブルー」〕を塗布し、220℃で50秒間加熱
焼付し全乾燥膜厚25ミクロンの塗板を作成した。この
塗板について耐スクラッチ性(コイン引かきテスト、荷
重ずリテスト)、はぜ折加工密着性、塩水噴霧耐食性、
耐湿潤性について試験した結果表−2に示したごとく、
いずれも良好な結果であった。
Next, a minimum spangle hot-dip galvanized steel sheet that had been degreased with a silicate-based alkaline cleaner (manufactured by Nippon C-O Biichiban Chemical Co., Ltd., product name "CC561BJ") was coated with the surface treatment agent of Formulation Example 1 above in a dry film amount of chromium. Conversion 50
mg/m" and then dried under conditions that reached a peak metal temperature of 100°C to create a yellow-brown chromate surface-treated board. Next, this treated board was coated with epoxy primer paint for pre-coated metal ( Manufactured by Kansai Paint ■, product name: rKP Color 8470 Brimer'')
was coated and cured by heating at 210° C. for 50 seconds to create a coated plate with a film thickness of 5 microns. Next, a polyester topcoat (manufactured by Kansai Paint ■, trade name: rKP Color 1470 Blue) was applied to this coated plate and baked at 220°C for 50 seconds to create a coated plate with a total dry film thickness of 25 microns.About this coated plate Scratch resistance (coin scratch test, load retest), seam adhesion, salt spray corrosion resistance,
As shown in Table 2, the results of testing for moisture resistance were as follows:
All results were good.

実施例2〜10 表−1に示す配合にて金属表面処理剤を実施例1と同様
の方法にて調製し、その安定性を表−2に示した0次に
これらの金属表面処理剤を実施例1と全く同様にして塗
板の作成および性能試験をおこなった。その結果を表−
2に示した。いずれも優れた性能を示した。
Examples 2 to 10 Metal surface treating agents were prepared in the same manner as in Example 1 with the formulations shown in Table 1, and their stability was tested as shown in Table 2. A coated plate was prepared and a performance test was conducted in exactly the same manner as in Example 1. Table the results.
Shown in 2. All showed excellent performance.

実施例11〜21 実施例1において被塗物の金属が鋼板、ステンレス板、
アルミニウム板、クロム争マグネシム・アルミニウム合
金板、5%アルミニウム・亜鉛メッキ鋼板、55%アル
ミニウム・亜鉛メッキ鋼板、銅板、錫メッキ鋼板、リン
酸亜鉛処理溶融亜鉛メッキ鋼板、クロム酸電解処理鋼板
、コバルト−鉄複合酸化皮膜処理亜鉛メッキ鋼板とした
ほかは実施例1と全く同様にして塗板の作成および性能
試験をおこなった。その結果を表−3に示した。いずれ
も優れた性能を示した。
Examples 11 to 21 In Example 1, the metal to be coated was a steel plate, a stainless steel plate,
Aluminum plate, chromium-magnesium/aluminum alloy plate, 5% aluminum/galvanized steel plate, 55% aluminum/galvanized steel plate, copper plate, tin-plated steel plate, zinc phosphate treated hot-dip galvanized steel plate, chromic acid electrolytic treated steel plate, cobalt- A coated plate was prepared and a performance test was conducted in exactly the same manner as in Example 1, except that a galvanized steel plate treated with an iron composite oxide film was used. The results are shown in Table-3. All showed excellent performance.

比較例1〜10 表−1に示す配合で金属表面処理剤を調整した。該処理
剤の安定性を表−2に示した0次にこれらの処理剤を実
施例1と全く同様にして塗板の作成および性能試験をお
こなった。これらの結果を表−2に示した。
Comparative Examples 1 to 10 Metal surface treatment agents were prepared with the formulations shown in Table 1. The stability of the treatment agents is shown in Table 2.Next, these treatment agents were used to prepare coated plates and perform performance tests in exactly the same manner as in Example 1. These results are shown in Table-2.

比較例11〜21 比較例7を用いて実施例11〜21と同様にして塗板の
作成および性能試験をおこなった。これらの結果を表−
3に示した。これらはいずれも塗膜密着性が劣っていた
Comparative Examples 11-21 Using Comparative Example 7, coated plates were prepared and performance tests were conducted in the same manner as in Examples 11-21. Table these results.
Shown in 3. All of these had poor coating film adhesion.

哀14ひっかさ−4= きざみのない10円銅貨を塗面に対して45°に手で持
ち素地に達するほど強く塗面を引っかく、引っかく長さ
は約50a+mとし、引っかき傷が直角に十文字になる
ようにおこない、塗面の外観をチェックする。
Ai 14 scratch - 4 = Hold a 10 yen copper coin without notches in your hand at 45 degrees to the painted surface and scratch the painted surface hard enough to reach the substrate.The length of the scratch is about 50 m + 50 m, and the scratches form a cross at right angles. Check the appearance of the painted surface.

評価点 5:塗面の傷のみで素地の露出は全くない。Evaluation score: 5: Only scratches on the painted surface, no exposure of the base material at all.

tt   3 :十文字の交錯点などの一部に素地の露
出を認める。
tt 3: Exposure of the base material is observed in some areas such as the intersection of the crosses.

//   1 :明らかに素地の露出を認める。//   1 : The base material is clearly exposed.

哀15  、 −+  −’−。Sadness 15, −+ −’−.

50 X 50 mm角の塗板2枚(A 、 B)を合
せ、10 kg/ cts2の荷重をかけてA塗板に対
してB塗板を90°回転させる。しかる後、塗面の外観
をチェックする。
Two 50 x 50 mm square coated plates (A and B) are put together, and a load of 10 kg/cts2 is applied, and the B coated plate is rotated 90 degrees with respect to the A coated plate. After that, check the appearance of the painted surface.

評価点 5:塗面の傷のみで素地の露出は全くない。Evaluation score: 5: Only scratches on the painted surface, no exposure of the base material at all.

tt   3 :わずかに素地の露出が認められる。tt 3: Slight exposure of the base material is observed.

評価点 1:長さ10+am以上の素地の露出が認めら
れる。
Evaluation score 1: Exposure of the substrate with a length of 10+am or more is observed.

木16はぜ I   、: 直径2mmの棒の回りに巾50mmの塗面を外にして約
1800曲げ、この部分に試験片と同じ厚さの板をはさ
んで万力を用いてしめつける。
Wood 16-edge I: Bend about 1,800 degrees around a rod with a diameter of 2 mm with the painted surface of 50 mm wide removed, insert a plate of the same thickness as the test piece around this part, and tighten it using a vise.

ついで折曲げた部分にセロハン粘着テープを手で強く押
しつけて密着させ、急速に引きはがして、はがれの程度
を観察する。折曲げ部にはさむ板の枚数によって下記の
通り表示する。
Next, press the cellophane adhesive tape firmly with your hand to make it stick, then quickly peel it off and observe the degree of peeling. The number of boards to be inserted between the bends is indicated as shown below.

OT:板をはさまない場合 IT:1枚はさんだ場合 2T:2枚はさんだ場合 評価点 5:塗膜の全くはがれを認めないもの l/4:はがれの全長が3±1■のもの//   3 
:    tt    f3±2mmのもの//   
2 :    tt   l 7±3mmのものtt 
  1 :    tt   3 Q±4mmのものu
LJ口1叢潰上」− デュポン式の落下衝撃試験機を使用し、直径12.7m
+aの堅忍を塗板にセットし、高さ50cmから1kg
のおもりを落下させる。ついで衝撃の部分にセロハン粘
着テープを手で強く押しつけて密着させ急速に引きはが
して、はがれの程度を観察する。
OT: When no plates are sandwiched IT: When one plate is sandwiched 2T: When two plates are sandwiched Evaluation points 5: No peeling of the coating film at all 1/4: Total length of peeling is 3±1■/ / 3
: tt f3±2mm //
2: tt l 7±3mm tt
1: tt 3 Q±4mm u
LJ mouth 1 series collapse" - Diameter 12.7m using DuPont type drop impact tester
+a Kennin set on a painted board, 1kg from 50cm in height
drop the weight. Next, firmly press the cellophane adhesive tape onto the affected area by hand to make it adhere, then rapidly peel it off and observe the degree of peeling.

評価点 5:全く以上がないもの tt   4 :わずかに塗膜に亀裂が生じているもの l/3:亀裂を生じているがはく離していないもの l/2:亀裂を生じ一部にばくり離が生じているもの tt   1 :亀裂の部分が全部はくり離しているも
の 第18: J I 5−Z−2371による。塗面に素地に達する
ようにナイフでクロスカットを入れ所定時間経過後その
部分からの片面塗膜はく離巾で評価する。
Evaluation points 5: No defects at all 4: Slight cracks in the paint film 1/3: Cracks but no peeling 1/2: Cracks and partial peeling Case in which peeling has occurred tt 1 : Case in which the entire crack part has peeled off No. 18: According to J I 5-Z-2371. A cross cut is made on the painted surface with a knife to reach the substrate, and after a certain period of time, the peeling width of the single-sided paint film from that area is evaluated.

51」1湿」得i二 J I 5−Z−0228による。塗板を50’0.1
00%RHの湿潤試験箱の中に2000時間置時間後と
り出し、塗面の状態を観察する。
According to 51 "1 Moisture" Obtained 2 J I 5-Z-0228. Painted plate 50'0.1
After being placed in a humidity test box at 00% RH for 2000 hours, the sample was taken out and the condition of the coated surface was observed.

[発明の効果] 以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、ク
ロメート処理剤中に粗粒シリカ粉末を沈降分離すること
なく均一に分散することができるため、ロール塗装など
の塗装で均一な表面性状を示す金属表面処理皮膜を形成
することができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the present invention, coarse silica powder can be uniformly dispersed in a chromate treatment agent without sedimentation and separation. It is possible to form a metal surface treatment film that exhibits uniform surface properties.

また、結合材料として有機樹脂を併用することによって
、粗粒シリカを用いた場合の欠点であった皮膜強度を補
うことができる。したがって、この方法によれば従来の
ブレニートメタル塗装での塗布型クロメート処理におけ
る難点であった塗装板の擦り傷、しごき傷の発生を防止
することができ、しかも優れた塗膜密着性、耐食性を与
える組成物である。
Furthermore, by using an organic resin as a bonding material, it is possible to compensate for the film strength, which is a drawback when coarse-grained silica is used. Therefore, with this method, it is possible to prevent scratches and ironing scratches on the painted board, which were difficult points in the conventional paint-on chromate treatment for brenny metal painting, and to achieve excellent paint film adhesion and corrosion resistance. It is a composition that provides.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(A)6価クロムと3価クロムよりなるクロミック
クロメート化合物(B)粒子状酸化ケイ素化合物(C)
水膨潤性の層状ケイ酸塩化合物および(D)水分散性ま
たは水溶性有機樹脂を含有することを特徴とする金属表
面処理組成物。 2、クロミッククロメート化合物(A)中の6価のクロ
ム量が全クロム量に対して20〜80重量%(CrO_
3に換算)である特許請求の範囲第1項記載の金属表面
処理組成物。 3、クロミッククロメート化合物(A)/ 粒子状酸化ケイ素化合物(B)の重量比率が90/10
〜30/70である特許請求の範囲第1項記載の金属表
面処理組成物。 4、粒子状酸化ケイ素化合物(B)の粒子径が0.01
〜5ミクロンである特許請求の範囲第1項記載の金属表
面処理組成物。 5、水膨潤性の層状ケイ酸塩化合物(C)の濃度が組成
物液中の固形分量として0.1〜10重量%である特許
請求の範囲第1項記載の金属表面処理組成物。 6、水分散性または水溶性有機樹脂(D)の濃度は成分
(A)、(B)、(C)の合算量に対して2〜20重量
%である特許請求の範囲第1項記載の金属表面処理組成
物。
[Claims] 1. (A) Chromic chromate compound consisting of hexavalent chromium and trivalent chromium (B) Particulate silicon oxide compound (C)
A metal surface treatment composition comprising a water-swellable layered silicate compound and (D) a water-dispersible or water-soluble organic resin. 2. The amount of hexavalent chromium in the chromic chromate compound (A) is 20 to 80% by weight (CrO_
3). The metal surface treatment composition according to claim 1. 3. The weight ratio of chromic chromate compound (A)/particulate silicon oxide compound (B) is 90/10
30/70. The metal surface treatment composition according to claim 1. 4. The particle size of the particulate silicon oxide compound (B) is 0.01
5. The metal surface treatment composition of claim 1, wherein the metal surface treatment composition has a particle diameter of 5 microns. 5. The metal surface treatment composition according to claim 1, wherein the concentration of the water-swellable layered silicate compound (C) is 0.1 to 10% by weight as solid content in the composition liquid. 6. The concentration of the water-dispersible or water-soluble organic resin (D) is 2 to 20% by weight based on the total amount of components (A), (B), and (C) according to claim 1. Metal surface treatment composition.
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