KR20000062848A - Aqueous solution for treating a metallic surface and metallic material treated therewith - Google Patents

Aqueous solution for treating a metallic surface and metallic material treated therewith Download PDF

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Abstract

우수한 내식성 및 도장 밀착성 외에 우수한 손상부 내식성을 부여하는 금속재료용 물계 표면처리제 및 표면처리 금속판을 제공함을 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a water-based surface treatment agent and a surface-treated metal plate for a metal material that provide excellent damage corrosion resistance in addition to excellent corrosion resistance and paint adhesion.

즉, (A) 우레탄 수지 및/또는 아크릴계 수지, (B) 경화제, (C) 실리카 입자, (D) 평균입경 0.01 ∼ 0.2 ㎛의 폴리에틸렌 왁스, (E) 분산제로서의 아래의 식 (I)로 나타내어지는 화합물, 및 물을 특정의 상호비율로 함유하는 금속재료용 물계 표면처리제 및 표면처리 금속판을 상기 과제의 해결수단으로 한다.That is, (A) urethane resin and / or acrylic resin, (B) hardening | curing agent, (C) silica particle, (D) polyethylene wax of 0.01-0.2 micrometer of average particle diameters, (E) It is represented by following formula (I) as a dispersing agent A water-based surface treatment agent for metal materials and a surface-treated metal sheet containing a paper compound and water at a specific mutual ratio are used as the solution for the above problems.

위의 식에서 R1및 R4는 알킬, 알케닐 등이고, R2는 (에틸렌O)m-(프로필렌O)n, R3은 H 또는 술폰산(염)기를 나타낸다.In the above formula, R 1 and R 4 are alkyl, alkenyl and the like, R 2 is (ethyleneO) m- (propyleneO) n , R 3 represents H or sulfonic acid (salt) group.

Description

금속재료용 물계 표면처리제 및 표면처리 금속판{AQUEOUS SOLUTION FOR TREATING A METALLIC SURFACE AND METALLIC MATERIAL TREATED THEREWITH}AQUEOUS SOLUTION FOR TREATING A METALLIC SURFACE AND METALLIC MATERIAL TREATED THEREWITH}

본 발명은 금속재료의 표면에, 평면부 내식성, 손상부 내식성 및 도장 밀착성이 우수한 수지피막을 형성하기 위하여 사용되는 금속재료용 물계 표면처리제 및 이러한 수지피막을 형성시킨 표면처리 금속판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-based surface treatment agent for metal materials used to form a resin film having excellent planar corrosion resistance, damaged part corrosion resistance and paint adhesion on the surface of a metal material, and a surface treated metal plate on which such a resin film is formed.

종래부터 가정 전화(電化)제품이나 건재 등에는 아연이나 아연계 도금강판이 널리 사용되고 있다. 이들 강판은 그대로는 내식성이나 도장 밀착성 [상도(上塗) 도장성]이 불충분하므로 크로메이트 화성처리나 인산염 화성처리를 한 후에 프레스 가공이나 절곡가공 등의 성형가공이나 도장 등을 하는 경우가 많은데, 사용되는 용도에 따라서는 도장을 하지 않고 그대로 사용되는 경우도 적지않다.Background Art Conventionally, zinc or zinc-based galvanized steel sheets have been widely used in household telephone products and building materials. Since these steel sheets are insufficient in corrosion resistance and paint adhesion [upper coating property], they are often used for forming or painting such as press work or bending process after chromate conversion treatment or phosphate conversion treatment. Depending on the application, it is often used as it is without painting.

도장을 하지 않고 사용할 경우에는 크로메이트 화성처리 강판으로 불리우는 표면처리제 강판이 많이 적용되어 왔으나, 성형가공이나 조립시에 지문의 부착, 크로메이트 피막량의 차이에 따른 색조의 불균형 등의 문제를 가지고 있다. 따라서 이들 문제점을 해결하기 위하여 크로메이트 피막위에 유기피막을 형성시킨 내(耐)지문강판이 사용되게끔 되었다. 이 내지문강판은 지문의 부착을 방지할 목적으로 아연계 도금강판의 표면에 크로메이트 처리후 두께 1 ㎛ 전후의 유기 수지층을 형성시킨 것이다. 이 내지문강판은 내지문성 외에도 내식성, 내용제성, 도장 밀착성, 내손상성 등의 여러 가지의 피막성능이 요구된다.In the case of use without coating, many surface treatment steel sheets, called chromate converted steel sheets, have been applied. However, there are problems such as adhesion of fingerprints and unevenness of color due to the difference in chromate coating amount during molding and assembling. Therefore, in order to solve these problems, an anti-fingerprint steel sheet having an organic coating formed on a chromate coating has been used. The anti-fingerprint steel sheet is formed by forming an organic resin layer having a thickness of about 1 μm after chromate treatment on the surface of a zinc-based plated steel sheet for the purpose of preventing adhesion of fingerprints. In addition to anti-fingerprint, the anti-fingerprint steel sheet requires various coating properties such as corrosion resistance, solvent resistance, paint adhesion, and damage resistance.

이들 성능중에서 근년, 내손상성에 대한 요구가 강해지고 있다. 내손상성이 요구되는 이유는 성형가공후의 제품을 운반할 때에 생기는 진동에 의하여, 성형물 끼리 혹은 성형물을 수납하고 있는 용기 (골판지 상자 등)와 성형물이 서로 마찰하여 성형물의 표면에 상처를 내기 때문이다. 이 손상부는 통상적인 유기피복 강판 보다 내식성이 떨어지므로 품질의 저하를 면할 수 없다.Among these performances, in recent years, the demand for damage resistance is increasing. The reason for the damage resistance is required is that the vibrations generated when transporting the product after the molding process cause the moldings or containers (such as cardboard boxes) containing the moldings to rub against each other to scratch the surface of the moldings. This damaged part is inferior in corrosion resistance than a conventional organic coated steel sheet, so quality deterioration cannot be avoided.

따라서 내식성, 도장 밀착성 외에 내손상성도 고려한 표면처리제 강판에 관한 기술이 몇 가지 제안되어 있다. 이러한 기술로서는 일본국의 특허공개 평3-17189호 공보, 특허공고 평6-104799호 공보, 특허공개 평6-292859호 공보에 기재되어 있는 방법이 있다.Therefore, some techniques regarding the surface treating agent steel plate which considered corrosion resistance and coating adhesion as well as damage resistance are proposed. As such a technique, there exists a method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 3-17189, 6-64799, and 6-292859.

특허공개 평3-17189호 공보에는 우레탄 변성 폴리올레핀 수지에 플루오르계 수지입자 및 실리카 입자를 배합한 수지피막에 관한 방법이 개시되어 있다. 이 방법의 특징은 플루오르계 수지입자를 사용함으로써 손상부를 보호하는데 있으나 플루오르계 수지입자를 수용액중에서 균일하게 분산시키기 위해서는 계면 활성제의 사용이 필요 불가결하고, 이 계면 활성제를 사용하고 있으므로 해서 내식성의 레벨이 전체적으로 낮아 만족할 수 있는 내식성을 얻는다는 것은 불가능하였다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-17189 discloses a method related to a resin coating in which a fluorine-based resin particle and silica particles are mixed with a urethane-modified polyolefin resin. The characteristic of this method is to protect the damaged part by using fluorine resin particles, but in order to uniformly disperse the fluorine resin particles in an aqueous solution, the use of a surfactant is indispensable, and since the surfactant is used, the level of corrosion resistance is increased. Overall, it was impossible to obtain satisfactory corrosion resistance.

특허공고 평6-104799호 공보에는 폴리에스테르계 수지와 가교제와 평균 분자량 2000 내지 8000의 폴리에틸렌계 왁스를 함유하는 피막에 관한 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는 베이스 수지로서 폴리에스테르 수지를 사용하고 있으므로 피막 자체의 내(耐)가수분해성이 불충분하여 만족할 수 있는 내식성을 얻는다는 것은 불가능하였다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-104799 discloses a method related to a coating film containing a polyester resin, a crosslinking agent, and a polyethylene wax having an average molecular weight of 2000 to 8000. In this method, since the polyester resin is used as the base resin, it was impossible to obtain satisfactory corrosion resistance due to insufficient hydrolysis resistance of the coating itself.

특허공개 평6-292859호 공보에는 분자내에 활성수소를 가진 우레탄 수지에 상온 가교형 에폭시 수지를 함유시킨 수지에 구형(球形) 폴리에틸렌 입자와 쇄상 콜로이달 실리카를 함유시킨 피막에 관한 방법이 개시되어 있다. 콜로이달 실리카는 고체표면에 부착하여 마찰계수를 높이는 증마성(增摩性)으로 불리우는 성질을 가지고 있으며, 이 방법과 같은 쇄상 콜로이달 실리카를 사용했을 경우, 콜로이달 실리카 자체의 구조성에 의하여 내손상성이 저하한다. 따라서 이 방법에서는 구상 폴리에틸렌 왁스를 배합하고 있으나 건조온도가 100℃ 보다도 낮은 온도이므로 폴리에틸렌 왁스가 수지피막중에 매몰해 버려 윤활성이 불충분하게 되어 만족할 수 있는 내손상부의 내식성을 얻을 수가 없다.Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-292859 discloses a method of coating a film containing spherical polyethylene particles and chain colloidal silica in a resin containing a room temperature crosslinking epoxy resin in a urethane resin having active hydrogen in a molecule. . Colloidal silica has a property of being attached to a solid surface, which is called elongation, which increases the coefficient of friction.In the case of using a chain colloidal silica like this method, damage to the colloidal silica is due to its structural properties. This degrades. Therefore, in this method, spherical polyethylene wax is blended, but since the drying temperature is lower than 100 ° C, the polyethylene wax is buried in the resin coating, resulting in insufficient lubrication, and thus satisfactory corrosion resistance of the damaged part is not obtained.

이와 같이 현실정에서는 내식성, 도장 밀착성이 우수하고, 또한 손상부의 내식성이 양호한 표면처리 강판은 얻지 못하고 있는 것이다.In this way, the surface-treated steel sheet which is excellent in corrosion resistance and coating adhesiveness and is excellent in corrosion resistance of a damaged part is not obtained in a real tablet.

더욱이 냉연강판, 아연계 도금강판 또는 알루미늄계 금속판에 수지피막을 형성시킬 목적으로 사용되는 우레탄 수지 및/또는 에폭시 수지, 실리카 혹은 실리카 입자, 및 폴리에틸렌 왁스를 포함한 왁스를 함유하는 (물계) 윤활성 도료로서는 일본국의 특허공개 평5-118550호 공보, 특허 제 2719571호 또는 특허 제 2617838호에 기재된 것이 알려져 있으나, 다른 구성요건 및 발명의 효과에 있어서 아래에서 설명하는 본 발명은 이들 발명과 다르다.Moreover, as a (water-based) lubricity paint containing a urethane resin and / or an epoxy resin, silica or silica particles, and a wax containing polyethylene wax, which is used for forming a resin film on a cold rolled steel sheet, a zinc-based galvanized steel sheet or an aluminum metal sheet, Although what is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-118550, Patent No. 2719571 or Patent No. 2617838 is known, the present invention described below is different from these inventions in terms of other components and effects of the invention.

본 발명은 상기한 종래 기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것이며, 내식성, 도장 밀착성은 물론이거니와 특히 손상부의 내식성이 우수한 유기수지 피막을 형성하기 위하여 사용되는 금속재료용 물계 표면처리제 및 이것을 사용하여 얻어지는 표면처리 금속판을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and is a water-based surface treatment agent for metal materials used to form an organic resin film having excellent corrosion resistance, paint adhesion, and especially corrosion resistance, and a surface obtained by using the same. It is an object to provide a treated metal plate.

본 발명자들은 상기한 종래기술이 가진 과제를 해결하기 위한 수단에 대하여 예의 검토를 거듭한 결과, 우레탄 수지 및/또는 아크릴계 수지, 경화제, 실리카 입자, 특정 입경의 폴리에틸렌 왁스, 및 분산제로서의 특정 구조의 화합물을 함유하는 물계 표면처리제를 사용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly examined about the means for solving the subject which the said prior art has, and as a result, the compound of the specific structure as a urethane resin and / or an acrylic resin, a hardening | curing agent, a silica particle, polyethylene wax of a specific particle diameter, and a dispersing agent By using the water-based surface treating agent containing the present invention, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.

즉, 본 발명은 (A) 우레탄 수지 및/또는 아크릴계 수지, (B) 경화제, (C) 실리카 입자, (D) 평균입경 0.01 ∼ 0.2 ㎛의 폴리에틸렌 왁스, (E) 분산제로서의 아래의 식 (I)로 나타내어지는 화합물, 및 물을 함유하며, 성분 (A) 및 (B)가 각각 물에 용해하여 있거나 분산해 있고, 성분 (C) 및 (D)가 물에 분산해 있으며, 성분 (E)가 물에 용해하여 있고, 성분 (A) ∼ (E)의 전체 고형분에 대하여 (A) + (B)의 고형분의 비율이 50 ∼ 95 중량%, (C)의 고형분의 비율이 3 ∼ 40 중량%, (D) + (E)의 고형분의 비율이 2 ∼ 20 중량%이고, (A)/(B) 고형분 중량비가 4/1 ∼ 49/1인 것을 특징으로 하는 금속재료용 물계 표면처리제에 관한 것이다.That is, this invention is (A) urethane resin and / or acrylic resin, (B) hardening | curing agent, (C) silica particle, (D) polyethylene wax of 0.01-0.2 micrometer of average particle diameters, (E) following formula (I) as a dispersing agent ), And water, components (A) and (B) are dissolved or dispersed in water, components (C) and (D) are dispersed in water, and component (E) Is dissolved in water, the proportion of solids of (A) + (B) is 50 to 95% by weight, and the proportion of solids of (C) is 3 to 40% by weight of the total solids of components (A) to (E). %, (D) + (E) ratio of solid content is 2-20 weight%, and (A) / (B) solid content weight ratio is 4/1-49/1, The water surface treatment agent for metal materials characterized by the above-mentioned. It is about.

[위의 식에서 R1은 탄소수 1 ∼ 20의 알킬기 또는 탄소수 2 ∼ 20의 알케닐기를 나타내고, R2는 (EO)m-(PO)n(식중에서 E는 에틸렌기를 나타내고, P는 프로필렌기를 나타내며, m은 5 ∼ 20의 정수를 나타내고, n은 0 또는 1 ∼ 10의 정수를 나타냄)를 나타내고, R3은 수소원자 또는 SO3M (식중에서 M은 수소원자, 알칼리 금속 이온 또는 암모늄 이온을 나타냄)을 나타내며, R4는 수소원자, 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기 또는 탄소수 2 ∼ 4의 알케닐기를 나타낸다].[Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, R 2 represents (EO) m- (PO) n ( wherein E represents an ethylene group and P represents a propylene group) m represents an integer of 5 to 20, n represents 0 or an integer of 1 to 10, and R 3 represents a hydrogen atom or SO 3 M (wherein M represents a hydrogen atom, an alkali metal ion or an ammonium ion). R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms.

(D) + (E)의 고형분에 대한 (E)의 고형분의 비율이 10 ∼ 40 중량%인 것이 바람직하고, 성분 (A)의 유리전이 온도가 -40 ∼ 0℃의 범위내에 있는 것이 바람직하며, 성분 (B)가 에폭시 수지인 것이 바람직하고, 성분 (B)가 1분자중에 3개 이상의 에폭시기를 가진 에폭시 수지인 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that the ratio of solid content of (E) with respect to solid content of (D) + (E) is 10-40 weight%, It is preferable that the glass transition temperature of component (A) exists in the range of -40-0 degreeC, It is preferable that component (B) is an epoxy resin, and it is more preferable that component (B) is an epoxy resin which has 3 or more epoxy groups in 1 molecule.

또한, 본 발명은 금속재료의 표면에 제1층으로서 금속 크롬으로 환산하여 3 ∼ 100 mg/m2의 크로메이트 피막층을 가지며, 제2층으로서 상기 금속재료용 물계 표면처리제를 도포, 건조하여 형성된 0.3 ∼ 3.0 g/m2의 수지 피막층을 가진 것을 특징으로 하는 표면처리 금속판에 관한 것이다.In addition, the present invention has a chromate coating layer of 3 to 100 mg / m 2 in terms of metal chromium as a first layer on the surface of the metal material, 0.3 formed by applying and drying the water-based surface treatment agent for the metal material as a second layer It has a resin coating layer of -3.0 g / m <2> , It is related with the surface-treated metal plate characterized by the above-mentioned.

이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.

본 발명의 제1특징은 베이스 수지로서 적절한 종류의 수지를 일정 중량비로 배합함에 있다. 수지로서는 내식성, 내마모성, 내약품성의 밸런스가 취해진 구조로 할 필요가 있다. 따라서 본 발명에서는 (A) 우레탄 수지 및/또는 아크릴계 수지를 사용하고 있고, 이 수지는 이 금속재료용 물계 표면처리제중에 용해하여 있거나 분산해 있다.A first feature of the present invention is to blend a suitable type of resin as a base resin in a certain weight ratio. As resin, it is necessary to set it as the structure which the balance of corrosion resistance, abrasion resistance, and chemical resistance was taken. Therefore, in this invention, (A) urethane resin and / or acrylic resin are used, This resin is melt | dissolved or disperse | distributed in this water-based surface treating agent for metal materials.

본 발명에서 사용되는 우레탄 수지는 폴리올 성분, 폴리이소시아네이트 성분, 카르복실산 성분 및 활성수소를 3개 이상 가진 화합물의 4성분으로 구성되는 원료를 사용하여 제조된다.The urethane resin used in this invention is manufactured using the raw material which consists of four components of a compound which has a polyol component, a polyisocyanate component, a carboxylic acid component, and three or more active hydrogens.

폴리올 성분으로서는, 예컨대 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-부틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 수소첨가 비스페놀-A, 비스페놀-A, 트리메틸롤프로판, 글리세린 등의 저분자량의 폴리올의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 부가물, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 글리콜, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리올레핀 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올 등의 폴리에테르 폴리올, 이들 폴리올과 숙신산, 글루탐산, 아디프산, 세바스산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 엔도메틸렌테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산 등의 다염기산과의 반응에 의하여 얻어지며, 말단에 히드록실기를 가진 폴리에스테르폴리올 등을 들 수 있다.Examples of the polyol component include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4- Ethylene oxide and / or propylene oxide adducts of low molecular weight polyols such as butylene glycol, hexamethylene glycol, hydrogenated bisphenol-A, bisphenol-A, trimethylolpropane, glycerin, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene / poly Polyether polyols such as propylene glycol, polycaprolactone polyol, polyolefin polyol, polybutadiene polyol, these polyols and succinic acid, glutamic acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid Obtained by reaction with a polybasic acid such as hexahydrophthalic acid and having a hydroxyl group at the terminal. There may be mentioned polyester polyols, such as Li.

이소시아네이트 성분으로서는 지방족, 지환식 및 방향족 폴리이소시아네이트를 들 수 있고, 바람직하게는 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리진 디이소시아네이트, 수소첨가 크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로나프탈렌 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리진 디이소시아네이트, 수소첨가 크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등의 지방족 또는 지환식의 폴리이소시아네이트를 사용했을 경우에 특히 내식성, 내약품성이 우수한 피막을 얻게 된다.Examples of the isocyanate component include aliphatic, alicyclic and aromatic polyisocyanates, preferably tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate , 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1 , 5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4 ' -Diphenylmethane diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethyl xylylene diisocyanate, etc. are mentioned. All. Among these, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4 ' When an aliphatic or alicyclic polyisocyanate such as dicyclohexyl methane diisocyanate or isophorone diisocyanate is used, a film having excellent corrosion resistance and chemical resistance is obtained.

카르복실산 성분으로서는 2,2-디메틸롤프로피온산, 2,2-디메틸롤부티르산, 2,2-디메틸롤발레르산 등을 들 수 있다.As a carboxylic acid component, 2, 2- dimethyl roll propionic acid, 2, 2- dimethyl roll butyric acid, 2, 2- dimethyl roll valeric acid, etc. are mentioned.

활성 수소를 3개 이상 가진 화합물로서는, 예컨대 멜라민, 디에틸렌트리아민, 트리메틸롤프로판, 펜타에리드리톨, 글리세린 및 이들의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.Examples of the compound having three or more active hydrogens include melamine, diethylenetriamine, trimethylolpropane, pentaerythritol, glycerin and ethylene oxide and / or propylene oxide adducts thereof.

그리고 우레탄 수지 제조시에 필요에 따라 통상 사용되고 있는 활성 수소를 2개 가진 화합물 (쇄연장제)을 더 첨가하는 것도 당연히 가능하다. 이러한 쇄연장제로서는, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올 혹은 이들의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 부가물 등의 폴리올류, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 톨릴렌디아민, 크실릴렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디시클로헥실메탄, 피페라진, 2-메틸피페라진, 이소포론디아민, 숙신산 디히드라지드, 아디프산 디히드라지드, 프탈산 디히드라지드 등의 아민류 등을 들 수 있다.And it is naturally possible to add further the compound (chain extender) which has two active hydrogens normally used as needed at the time of urethane resin manufacture. Examples of such chain extenders include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol or ethylene oxide and / or propylene oxide adducts thereof, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, Tolylenediamine, xylylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodicyclohexylmethane, piperazine, 2-methylpiperazine, isophoronediamine, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, phthalic acid dihydra Amines such as jides, and the like.

본 발명에서 사용되는 우레탄 수지의 원료의 사용량은 우레탄 수지 100 중량부에 대하여 폴리올 성분 30 ∼ 70 중량부, 바람직하게는 35 ∼ 65 중량부, 폴리이소시아네이트 성분 20 ∼ 50 중량부, 바람직하게는 25 ∼ 40 중량부, 카르복실산 성분 0.5 ∼ 10 중량부, 바람직하게는 1 ∼ 8 중량부, 활성 수소를 3개 이상 가진 화합물 0.1 ∼ 5 중량부, 바람직하게는 0.2 ∼ 3 중량부이다. 그리고, 사용할 경우의 쇄연장제의 사용량은 우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1 ∼ 15 중량부, 바람직하게는 3 ∼ 10 중량부이다.The usage-amount of the raw material of the urethane resin used by this invention is 30-70 weight part of polyol components, Preferably it is 35-65 weight part, 20-50 weight part of polyisocyanate components, Preferably it is 25- with respect to 100 weight part of urethane resins. It is 40 weight part, 0.5-10 weight part of carboxylic acid components, Preferably 1-8 weight part, 0.1-5 weight part of compounds which have 3 or more active hydrogens, Preferably it is 0.2-3 weight part. And the usage-amount of the chain extending agent at the time of using is 1-15 weight part with respect to 100 weight part of urethane resins, Preferably it is 3-10 weight part.

본 발명에서 사용되는 우레탄 수지의 제조방법에 대해서는 특히 제한은 없고 주지의 방법을 사용할 수가 있는데, 공업적으로 사용되고 있는 프리폴리머법으로 제조하는 것이 바람직하다. 프리폴리머법에서는 반응에 불활성이고 물과의 친화력이 큰 유기용매중에서 폴리올 성분, 폴리이소시아네이트 성분, 카르복실산 성분 및 활성 수소를 3개 이상 가진 화합물을 반응시켜 얻어지는 중합체를 중화제와 쇄연장제를 함유하는 수용액중에 분산시킴으로써 우레탄 수지를 제조한다.There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the urethane resin used by this invention, Although a well-known method can be used, It is preferable to manufacture by the prepolymer method used industrially. In the prepolymer method, a polymer obtained by reacting a polyol component, a polyisocyanate component, a carboxylic acid component, and a compound having three or more active hydrogens in an organic solvent which is inert to reaction and has a high affinity for water contains a neutralizing agent and a chain extender. A urethane resin is manufactured by disperse | distributing in aqueous solution.

상기한 유기용매로서는, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디옥산, 테트라히드로푸란, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, 아세트산 에틸 등을 들 수 있다. 그리고 상기 중화제로서는, 예컨대 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, N-메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 유기 아민, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 암모니아 등의 무기염기를 들 수 있다.Examples of the organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, dioxane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethyl acetate and the like. And as said neutralizing agent, inorganic bases, such as organic amine, such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N-methyl diethanolamine, and triethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, are mentioned, for example. .

얻어지는 우레탄 수지의 분자량에 대해서는 특히 제한은 없으나 5,000 이상인 것이 바람직하다.Although there is no restriction | limiting in particular about the molecular weight of the urethane resin obtained, It is preferable that it is 5,000 or more.

이어서 본 발명에서 사용되는 아크릴계 수지는 (메타)아크릴산과, 이것과는 다른 에틸렌성 이중결합을 가진 단량체를 공중합시켜 얻어지는 공중합체를 의미하는 것으로 한다.Next, the acrylic resin used by this invention shall mean the copolymer obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid and the monomer which has an ethylenic double bond different from this.

이러한 단량체로서는, 예컨대 말레산, 무수 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, 시트라콘산, 신남산, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)알릴 에테르, 3-히드록시프로필 (메타)알릴 에테르, 4-히드록시부틸 (메타)알릴 에테르, 알릴 알코올, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 2-(1-아지리디닐)에틸 아크릴레이트, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴 글리시딜 에테르, 이미놀 메타크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린, N-메틸롤 (메타)아크릴아미드, N-메톡시메틸 (메타)아크릴아미드, N-에톡시메틸 (메타)아크릴아미드, N-부톡시메틸 (메타)아크릴아미드, (메타)아크릴아미드, N-메틸 (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸 (메타)아크릴아미드, N-디메틸아미노프로필 (메타)아크릴아미드, 포름산 비닐, 아세트산 비닐, 부티르산 비닐, 아크릴산 비닐, 스티렌, α-메틸스티렌, t-부틸스티렌, 비닐톨루엔, (메타)아크릴로니트릴, 신남산 비닐, (메타)아크릴옥시에틸 포스페이트, 비스-(메타)아크릴옥시에틸 포스페이트, (메타)아크릴옥시에틸페닐아지드 포스페이트 등을 들 수 있다.Examples of such monomers include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid, cinnamic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3 -Hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth ) Allyl ether, 3-hydroxypropyl (meth) allyl ether, 4-hydroxybutyl (meth) allyl ether, allyl alcohol, glycidyl (meth) acrylate, 2- (1-aziridinyl) ethyl acrylate , Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyl glycidyl ether, imol methacrylate, acryloyl morpholine, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylic Amide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) Acrylamide, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl butyrate, acrylic acid Vinyl, styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, vinyltoluene, (meth) acrylonitrile, vinyl cinnamic acid, (meth) acryloxyethyl phosphate, bis- (meth) acryloxyethyl phosphate, (meth) acrylic And oxyethylphenyl azide phosphate.

(메타)아크릴산의 사용량은 본 발명에서 사용되는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 1 ∼ 20 중량부인 것이 바람직하고, 2 ∼ 15 중량부인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is 1-20 weight part with respect to 100 weight part of acrylic resin used by this invention, and, as for the usage-amount of (meth) acrylic acid, it is more preferable that it is 2-15 weight part.

본 발명에서 사용되는 아크릴계 수지의 제조방법에 대해서는 특히 제한은 없으나, 유화제로 불리우는 계면 활성제와 단량체를 수중에 균일하게 분산시켜 단량체를 유화상태로 한 후에 중합반응을 진행시키는 유화 중합법, 단량체를 전부 혹은 거의 용해하지 않는 용매 (예컨대 물)에 단량체를 분산시켜 용매에 난용성이고 단량체에 가용성인 중합 개시제를 사용하여 현탁한 단량체의 작은 방울내에서 중합반응을 진행시키는 현탁 중합법 등의 공업 베이스에서 실적이 있는 방법인 것이 바람직하다.Although there is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the acrylic resin used by this invention, All the emulsion polymerization method and monomer which disperse | distribute the surfactant and monomer which are called emulsifiers in water uniformly in water, and advance a polymerization reaction after monomer is emulsified all Or in industrial bases such as suspension polymerization, in which a monomer is dispersed in a solvent (such as water) which is almost insoluble, and the polymerization reaction is advanced in a small drop of the monomer suspended using a polymerization initiator that is poorly soluble in the solvent and soluble in the monomer. It is preferable that it is an effective method.

그리고 본 발명에서 사용되는 아크릴계 수지의 분자량에 대해서는 특히 제한은 없으나 겔 퍼미에이션 크로마토그래피로 측정했을 경우, 1만 내지 100만 정도인 것이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular about the molecular weight of acrylic resin used by this invention, When measured by a gel permeation chromatography, it is preferable that it is about 10,000 to 1 million.

본 발명에서 사용되는 (A) 수지는 유리전이 온도가 -40℃ ∼ 0℃인 것이 바람직하고, -40℃ ∼ -5℃인 것이 보다 바람직하다. 유리전이 온도가 -40℃보다 낮은 경우는 얻어지는 피막의 내(耐)블로킹성이 불량하므로 바람직하지 않다. 그리고 수지의 피막물성은 유리전이 온도를 경계로 하여 크게 변화하는 경향에 있다. 통상, 성형 가공후의 제품이 취급되는 온도는 10℃ ∼ 50℃의 범위인데, 이 온도범위에 유리전이 온도가 있을 경우는 기온에 따라 수지의 피막물성의 변화가 일어나서 피막의 내(耐)손상성이 열화(劣化)할 가능성이 높다. 더욱이 유리전이 온도가 50℃를 초과할 경우는 피막의 조막성(造膜性)이 저하하므로, 처리제의 건조온도를 높게할 필요가 있어 경제적으로 쓸모가 없다. 따라서 수지의 유리전이 온도는 -40℃ ∼ 0℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.It is preferable that it is -40 degreeC-0 degreeC, and, as for (A) resin used by this invention, it is more preferable that it is -40 degreeC --5 degreeC. If the glass transition temperature is lower than −40 ° C., the blocking resistance of the resulting film is poor, which is not preferable. In addition, the film physical properties of the resin tend to change greatly at the glass transition temperature. Usually, the temperature at which the product after the molding process is handled is in the range of 10 ° C to 50 ° C. If there is a glass transition temperature in this temperature range, the film physical properties of the resin change depending on the temperature, and the damage resistance of the film is caused. There is a high possibility of this deterioration. Furthermore, when the glass transition temperature exceeds 50 ° C., the film formation property of the film is lowered, so it is necessary to increase the drying temperature of the treatment agent and it is not economically useful. Therefore, it is preferable to make the glass transition temperature of resin into the range of -40 degreeC-0 degreeC.

이어서 수지의 유리전이 온도의 측정방법에 대하여 설명한다. 유리전이 온도의 측정에는 측정장치: 일본국의 (주) 東洋精機제작소제의 레오로그라후 솔리드 S-1, 시험편: 100℃에서 30 분간 건조시킨 막두께 100 ㎛, 폭 8 mm, 길이 30 mm의 필름을 사용하고, 주파수 100 Hz에서 측정을 하여 탄성 손실율의 변곡점으로부터 구하였다.Next, the measuring method of the glass transition temperature of resin is demonstrated. For measuring glass transition temperature: Measuring apparatus: Leorograph Fu Solid S-1 manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. of Japan, Test Specimen: Film thickness of 100 μm, width of 8 mm, length of 30 mm, dried at 100 ° C. for 30 minutes. The film was used and measured at a frequency of 100 Hz to obtain from the inflection point of the elastic loss rate.

본 발명에서는 (A) 수지의 특성을 보다 더 이끌어 내기 위하여 (B) 경화제를 배합하고 있다. 본 발명에서 사용되는 (B) 경화제로서는 이소시아네이트 화합물, 아지리딘 화합물, 에폭시 수지가 바람직하고, 1분자중에 3개 이상의 에폭시기를 가진 에폭시 수지가 보다 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 수지는 카르복실기를 가지고 있으며, 이 카르복실기와 경화제의 관능기 (이소시아나토기, 아지리디닐기, 에폭시기 등)과의 반응에 의하여 얻어지는 수지의 구조가 3차원의 망목구조를 형성하므로 피막성능이 비약적으로 향상한다. 이러한 에폭시 수지로서는 노볼락형 에폭시 수지, 3개 이상의 OH기를 가진 화합물과 에피클로로히드린과의 반응에 의하여 얻어지는 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 그리고 본 발명에서 사용되는 상기 에폭시 수지의 분자량에 대해서는 특히 제한은 없으나 겔 퍼미에이션 크로마토그래피로 측정했을 경우, 3,000 이하인 것이 바람직하다.In this invention, in order to derive the characteristic of (A) resin further, the (B) hardening | curing agent is mix | blended. As (B) hardening | curing agent used by this invention, an isocyanate compound, an aziridine compound, and an epoxy resin are preferable, and the epoxy resin which has three or more epoxy groups in 1 molecule is more preferable. The resin used in the present invention has a carboxyl group, and since the resin structure obtained by the reaction of this carboxyl group with a functional group of the curing agent (isocyanato group, aziridinyl group, epoxy group, etc.) forms a three-dimensional network structure, The performance is dramatically improved. As such epoxy resin, a novolak-type epoxy resin, the epoxy resin obtained by reaction of the compound which has three or more OH groups, and epichlorohydrin, etc. are mentioned. There is no restriction | limiting in particular about the molecular weight of the said epoxy resin used by this invention, When measured by a gel permeation chromatography, it is preferable that it is 3,000 or less.

상기 에폭시 수지는 본 발명의 물계 표면처리제에서 물에 용해하여 있거나 분산해 있다.The epoxy resin is dissolved or dispersed in water in the water-based surface treatment agent of the present invention.

본 발명에서 사용되는 (A) 우레탄 수지 및/또는 아크릴계 수지와 (B) 경화제와의 고형분 중량비 (A)/(B)는 4/1 ∼ 49/1이 바람직하고, 10/1 ∼ 40/1이 보다 바람직하다. (A)/(B)의 비가 4/1 미만인 경우는 (A) 수지가 특성을 충분히 발휘할 수가 없고, 또한 미반응의 경화제가 잔존하여 가소적(可塑的) 역할을 하기 때문에 내식성이 저하하므로 바람직하지 않다. 한편, (A)/(B)의 비가 49/1을 초과할 경우는 경화제의 배합효과가 부족하여 만족할 수 있는 내식성을 얻을 수 없다.As for solid content weight ratio (A) / (B) of (A) urethane resin and / or acrylic resin used by this invention, and (B) hardening | curing agent, 4/1-49/1 are preferable, and 10/1-40/1 This is more preferable. When the ratio of (A) / (B) is less than 4/1, the resin (A) cannot exhibit sufficient properties, and since unreacted curing agents remain and play a plastic role, the corrosion resistance is preferable. Not. On the other hand, when the ratio of (A) / (B) exceeds 49/1, the compounding effect of the curing agent is insufficient and satisfactory corrosion resistance cannot be obtained.

본 발명의 물계 표면처리제의 성분 (A) + (B) + (C) + (D) + (E)의 고형분 (이하, 전(全)고형분이라 함)에 대한 (A) + (B)의 고형분의 비율은 50 ∼ 95 중량%인 것이 필요하고, 60 ∼ 85 중량%인 것이 바람직하다. 이 비율이 50 중량% 미만인 경우는 피막 자체의 내수성이 저하하므로 바람직하지 않다. 한편, 이 비율이 95 중량%를 초과할 경우는 손상부의 내식성이 저하하므로 바람직하지 않다.Of (A) + (B) to solids (hereinafter, referred to as total solids) of components (A) + (B) + (C) + (D) + (E) of the water-based surface treatment agent of the present invention It is necessary that the ratio of solid content is 50 to 95 weight%, and it is preferable that it is 60 to 85 weight%. When this ratio is less than 50 weight%, since the water resistance of the film itself falls, it is unpreferable. On the other hand, when this ratio exceeds 95 weight%, since corrosion resistance of a damaged part falls, it is unpreferable.

본 발명에서 사용되는 (C) 실리카 입자는 입경, 형상, 종류에 대해 특히 제한되는 것은 아니나, 입경에 관해서는 3 ∼ 30 nm의 범위인 것이 바람직하다. 실리카 입자는 본 발명의 물계 표면처리제중에서 물에 분산해 있다. 전고형분에 대한 실리카 입자의 비율은 3 ∼ 40 중량%일 필요가 있고, 10 ∼ 30 중량%인 것이 바람직하다. 이 비율이 3 중량% 미만인 경우는 내식성의 향상이 부족하고, 한편, 40 중량%를 초과할 경우는 수지성분 (A)의 바인더 효과가 적어져서 내식성이 저하하므로 바람직하지 않다.The (C) silica particles used in the present invention are not particularly limited in terms of particle size, shape and type, but the particle size is preferably in the range of 3 to 30 nm. Silica particles are dispersed in water in the water-based surface treatment agent of the present invention. The ratio of the silica particles to the total solids needs to be 3 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight. When this ratio is less than 3 weight%, the improvement of corrosion resistance is lacking, On the other hand, when it exceeds 40 weight%, since the binder effect of a resin component (A) decreases and corrosion resistance falls, it is unpreferable.

본 발명에서 사용되는 (D) 폴리에틸렌 왁스는 내손상성의 레벨을 향상시키기 위해 배합되어 있는데, 그 평균입경은 0.01 ∼ 0.2 ㎛일 필요가 있고, 0.05 ∼ 0.18㎛인 것이 바람직하다. 일반적으로 윤활성의 지표로 사용되는 마찰계수는 왁스 입경이 커지면 적어지는 경향이 있다. 그러나, 이 마찰계수와 내손상성은 반드시 일치하는 것은 아니고 접동(摺動)회수 (혹은 접동거리)와 마찰계수와의 관계 (내마멸성)의 쪽이 중요하다. 본 발명자들은 왁스의 평균입경과 접동회수와의 관계를 예의 검토한 결과, 왁스의 평균입경을 0.01 ∼ 0.2 ㎛로 함으로써 우수한 내손상성을 얻을 수 있음을 발견하였다. 왁스의 평균입경은 왁스의 용융점도와 분산시키기 위하여 사용하는 기계의 성능에 좌우된다. 따라서 왁스의 평균입경이 0.01 ㎛ 미만인 경우는 보다 고성능의 기계를 사용할 필요가 있으므로 경제적이 아니다. 한편, 0.2 ㎛을 초과할 경우는 피막표면으로부터 돌출한 왁스가 접동시에 쉽사리 없어져서, 결과적으로 연속 접동성이 저하하므로 바람직하지 않다.Although the polyethylene wax (D) used by this invention is mix | blended in order to improve the level of damage resistance, the average particle diameter needs to be 0.01-0.2 micrometer, and it is preferable that it is 0.05-0.18 micrometer. In general, the coefficient of friction used as an indicator of lubricity tends to decrease as the wax particle diameter increases. However, the friction coefficient and the damage resistance do not necessarily coincide with each other, but the relationship between the sliding coefficient (or sliding distance) and the friction coefficient (abrasion resistance) is important. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining the relationship between the average particle diameter of a wax, and a sliding frequency, the present inventors discovered that excellent damage resistance was obtained by making the average particle diameter of a wax into 0.01-0.2 micrometer. The average particle diameter of the wax depends on the melt viscosity of the wax and the performance of the machine used to disperse it. Therefore, if the average particle diameter of the wax is less than 0.01 µm, it is not economical to use a higher performance machine. On the other hand, when it exceeds 0.2 micrometer, the wax which protruded from the film surface easily disappears at the time of sliding, and as a result, continuous sliding property falls, and it is unpreferable.

그리고 본 발명에서는 (D) 폴리에틸렌 왁스의 분자량, 융점에 대해서는 특히 제한은 없으나, 산가(酸價)는 5 ∼ 50의 범위가 바람직하고, 10 ∼ 30의 범위가 보다 바람직하다. 산가가 5 미만인 경우는 왁스와 수지가 거의 상용(相溶)하지 않으므로 피막 형성시에 왁스가 피막표면에 완전히 배향(配向)하여 내손상성 및 도막 밀착성의 저하를 일으키므로 바람직하지 않다. 한편, 산가가 50을 초과할 경우는 왁스의 친수성이 강하게 되므로 왁스 자체가 가진 활성이 저하하여 내손상성이 저하하므로 바람직하지 않다.And in this invention, although there is no restriction | limiting in particular about the molecular weight and melting | fusing point of (D) polyethylene wax, The range of 5-50 is preferable and, as for an acid value, the range of 10-30 is more preferable. If the acid value is less than 5, the wax and the resin are hardly compatible with each other, and therefore, the wax is completely oriented on the surface of the coating during formation of the coating, which is not preferable because it causes damage resistance and coating film degradation. On the other hand, when the acid value exceeds 50, the hydrophilicity of the wax becomes strong, so that the activity of the wax itself is lowered and damage resistance is lowered, which is not preferable.

본 발명에서 사용하는 (E) 분산제는 상기 식 (I)로 나타내어지는 화합물이다.(E) dispersing agent used by this invention is a compound represented by said Formula (I).

위에서 R1으로서는 탄소수 5 ∼ 20의 알킬기 또는 탄소수 2 ∼ 5의 알케닐기인 것이 바람직하고, m으로서는 8 ∼ 20의 정수인 것이 바람직하며, n으로서는 0 또는 1 ∼ 5의 정수인 것이 바람직하고, R3으로서는 수소원자 또는 SO3NH4인 것이 바람직하며, R4로서는 수소원자 또는 탄소수 2 ∼ 4의 알케닐기인 것이 바람직하다.It is preferable that R <1> is a C5-C20 alkyl group or a C2-C5 alkenyl group from above, As m, it is preferable that it is an integer of 8-20, As n, It is preferable that it is an integer of 0 or 1-5, As R <3> It is preferable that it is a hydrogen atom or SO 3 NH 4 , and R 4 is preferably a hydrogen atom or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms.

본 발명에서 사용하는 (D) 폴리에틸렌 왁스는, 통상, (E) 분산제를 사용하여 조제한 물분산체로 하여 사용한다. 폴리에틸렌 왁스의 분산방법에 대해서는 특히 제한은 없고 공업적으로 사용되는 방법이면 좋다.The polyethylene wax (D) used by this invention is used as a water dispersion prepared normally using the (E) dispersing agent. There is no restriction | limiting in particular about the dispersion method of polyethylene wax, What is necessary is just a method used industrially.

더욱이, 상기한 (D) 폴리에틸렌 왁스의 평균입경은 이 물분산체중에서의 값이다.Moreover, the average particle diameter of said (D) polyethylene wax is a value in this water dispersion.

상기 물분산체의 고형분 (즉, (D) + (E)의 고형분)에 대한 (E)의 고형분의 비율은 5 ∼ 40 중량%인 것이 바람직하고, 5 ∼ 30 중량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 비율이 10 중량% 미만에서는 폴리에틸렌 왁스의 분산 안정성이 불충분하다. 한편, 상기 비율이 40 중량%를 초과할 경우는 얻어지는 물계 표면처리제를 사용하여 얻어지는 피막의 내수성이 저하하므로 바람직하지 않다.It is preferable that it is 5-40 weight%, and, as for the ratio of solid content of (E) with respect to solid content (that is, solid content of (D) + (E)) of the said water dispersion, it is more preferable that it is 5-30 weight%. If the ratio is less than 10% by weight, the dispersion stability of the polyethylene wax is insufficient. On the other hand, when the said ratio exceeds 40 weight%, since the water resistance of the film obtained using the water-based surface treating agent obtained falls, it is unpreferable.

본 발명의 물계 표면처리제의 전고형분 (즉, 성분 (A) + (B) + (C) + (D) + (E)의 고형분)에 대한 상기 물분산체의 비율은 (D) + (E)의 고형분의 비율로서 2 ∼ 20 중량%일 필요가 있고, 3 ∼ 15 중량%인 것이 바람직하고, 3 ∼ 10 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 비율이 2 중량% 미만에서는 내손상성의 개선효과가 부족하고, 한편, 20 중량%를 초과할 경우는 상도(上塗) 도장성이 저하하므로 바람직하지 않다.The ratio of the water dispersion to the total solids of the water-based surface treatment agent of the present invention (ie, solids of components (A) + (B) + (C) + (D) + (E)) is (D) + (E) It is necessary to be 2-20 weight% as a ratio of solid content of, It is preferable that it is 3-15 weight%, It is more preferable that it is 3-10 weight%. If the ratio is less than 2% by weight, the effect of improving the damage resistance is insufficient. On the other hand, if the ratio exceeds 20% by weight, the coat coatability is lowered, which is not preferable.

본 발명의 물계 표면처리제에는 임의 성분으로서 피도장면에 균일한 피막을 형성시키기 위한 습윤성 향상제로 불리우는 계면 활성제나 용접향상을 위한 도전성 물질, 의장성 향상을 위한 착색안료, 조막성(造膜性) 향상을 위한 용제 등을 함유시켜도 좋다.In the water-based surface treatment agent of the present invention, as an optional component, a surfactant called a wettability improving agent for forming a uniform coating on the surface to be coated, a conductive material for improving welding, a coloring pigment for improving the designability, and a film forming property You may contain the solvent etc. for improvement.

상기 성분 (A), (B), (C) 및 물분산체 [즉, (D) + (E)], 및 상기 임의 성분을 물에 혼합하여 용해, 분산시킴으로써 본 발명의 금속재료용 물계 표면처리제를 얻을 수 있다. 성분의 첨가순서에 특히 제한은 없으나 혼합은, 예컨대 프로펠러식 교반기 등을 사용하여 교반함으로써 실시하는 것이 적당하다.The water-based surface treatment agent for metal materials of the present invention by mixing, dissolving, and dispersing the components (A), (B), (C) and the water dispersion [ie, (D) + (E)] and the optional components in water. Can be obtained. Although there is no restriction | limiting in particular in the order of addition of components, It is suitable to mix, for example by stirring using a propeller type stirrer.

얻어지는 본 발명의 물계 표면처리제는 고형분 농도가 5 ∼ 50 중량%의 범위내인 것이 바람직하고, 5 ∼ 40 중량%의 범위내인 것이 보다 바람직하다. 고형분 농도가 5 중량% 미만인 경우는 건조시간이 길어지므로 바람직하지 않다. 한편, 고형분 농도가 50 중량%를 초과할 경우는 처리제 자체의 점도가 높고 취급상 지장을 가져올 우려가 있다.It is preferable that it is in the range of 5-50 weight% of solid content concentration, and, as for the water type surface treating agent of this invention obtained, it is more preferable to exist in the range which is 5-40 weight%. If the solid content concentration is less than 5% by weight, the drying time becomes long, which is not preferable. On the other hand, when solid content concentration exceeds 50 weight%, the viscosity of a processing agent itself is high and there exists a possibility of causing trouble in handling.

본 발명의 물계 표면처리제를 도포하는 금속재료 (소재)로서는 냉연강판, 아연계 도금강판, 알루미늄계 도금강판, 알루미늄판 등의 금속판을 들 수 있다.Examples of the metal material (material) to which the water-based surface treatment agent of the present invention is applied include metal plates such as cold rolled steel sheet, zinc-based plated steel sheet, aluminum-based plated steel sheet, and aluminum sheet.

본 발명의 물계 표면처리제는 이러한 금속재료에 직접 도포할 수도 있으나, 본 발명의 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는 먼저 통상의 방법에 의한 크로메이트 처리에 의하여 크로메이트 피막을 형성하고, 그 위에 본 발명의 물계 표면처리제를 도포하여 수지피막을 형성시키는 것이 좋다.Although the water-based surface treating agent of the present invention may be applied directly to such a metal material, in order to fully exhibit the effects of the present invention, first, a chromate coating is formed by a chromate treatment by a conventional method, and the water-based surface treating agent of the present invention thereon. It is preferable to apply a resin to form a resin film.

크로메이트 처리에는 전해에 의하여 크로메이트 피막을 형성하는 전해 크로메이트, 소재와의 반응을 이용하여 피막을 형성시킨 후에 여분의 처리액을 씻어 흘리는 반응형 크로메이트, 처리액을 피처리물에 도포하여 수세하지 않고 건조하여 피막을 형성시키는 도포형 크로메이트가 있으며, 본 발명에서는 어떠한 처리방법도 채용할 수 있다.In the chromate treatment, electrolytic chromate to form a chromate film by electrolysis, reaction chromate to form a film by reaction with a raw material, and then wash the excess treatment liquid and apply the treatment liquid to the object to be dried without washing with water. There is a coating type chromate which forms a film by forming a film. Any treatment method can be employed in the present invention.

상기 크로메이트 처리에 의하여 형성된 하지(下地)피막의 위에 본 발명의 물계 표면처리제를 10 ∼ 50℃에서 도포하고, 도달 판온도를 60 ∼ 200℃에서 건조시킴으로써 수지피막을 형성시킨다. 도포방법으로서는, 통상의 방법, 예컨대 로울 코우터법, 침지법, 정전 도포법 등을 이용할 수 있다.The resin coating is formed by applying the water-based surface treatment agent of the present invention at 10 to 50 ° C. and drying the reaching plate temperature at 60 to 200 ° C. on the base film formed by the chromate treatment. As the coating method, a conventional method such as a roll coater method, an immersion method, an electrostatic coating method, or the like can be used.

이러한 2단계 처리에 의하여 얻어지는 본 발명의 표면처리 금속판은 금속재료의 표면에 제1층으로서 금속 크롬 환산으로 3 ∼ 100 mg/m2의 크로메이트 피막층을 가지며, 제2층으로서 본 발명의 금속재료용 물계 표면처리제를 도포하고 건조하여 형성된 0.3 ∼ 3.0 g/m2의 수지 피막층을 가지는 것을 특징으로 하는 표면처리 금속판이다. 크로메이트 피막층의 중량은 금속 크롬 환산으로 3 ∼ 50 mg/m2인 것이 바람직하고, 5 ∼ 40 mg/m2인 것이 더욱 바람직하다.The surface-treated metal plate of the present invention obtained by such a two-stage treatment has a chromate coating layer of 3 to 100 mg / m 2 in terms of metal chromium as the first layer on the surface of the metal material, and as the second layer for the metal material of the present invention. It is a surface-treated metal plate characterized by having a resin coating layer of 0.3-3.0 g / m <2> formed by apply | coating and drying a water type surface treating agent. It is preferable that it is 3-50 mg / m <2> in conversion of metal chromium, and, as for the weight of a chromate coating layer, it is more preferable that it is 5-40 mg / m <2> .

크롬 부착량이 3 mg/m2미만에서는 내식성의 향상이 부족하고, 한편, 100 mg/m2을 초과할 경우는 내식성의 향상효과가 포화하여 있어 경제적이 아니다. 그리고 건조수지 피막량이 0.3 g/m2미만인 경우는 내식성 향상효과가 불충분하고, 3.0 g/m2을 초과할 경우는 내식성 향상효과가 포화해 있어 경제적이 아니다.If the chromium adhesion amount is less than 3 mg / m 2 , the improvement of corrosion resistance is insufficient. On the other hand, if the amount of chromium adhesion exceeds 100 mg / m 2 , the effect of improving the corrosion resistance is saturated, which is not economical. If the dry resin film amount is less than 0.3 g / m 2, the effect of improving corrosion resistance is insufficient, and if it exceeds 3.0 g / m 2 , the effect of improving corrosion resistance is saturated and not economical.

본 발명의 물계 표면처리제를 도포, 건조하여 형성되는 수지피막 나아가서는 표면처리 금속판은 평면부 내식성, 손상부 내식성 및 도장 밀착성이 우수하다. 수지피막위에 도포하는 상도(上塗) 도료로서는 특히 제한은 없으나, 예컨대 상온 건조형 멜라민 알키드계 도료, 소부형 멜라민 알키드계 도료, 아크릴 수지계 도료, 자외선 경화형 수지계 도료 등을 들 수 있다.The resin coating formed by coating and drying the water-based surface treatment agent of the present invention, and the surface-treated metal plate is excellent in the flat part corrosion resistance, damage part corrosion resistance and coating adhesion. There is no restriction | limiting in particular as a top coat paint apply | coated on a resin film, For example, a room temperature dry type melamine alkyd paint, a bake-type melamine alkyd paint, an acrylic resin paint, an ultraviolet curable resin paint etc. are mentioned.

[실시예]EXAMPLE

이하, 본 발명을 실시예, 제조예 및 비교예를 이용하여 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 본 발명의 설명을 위하여 기재하는 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, this invention is demonstrated concretely using an Example, a manufacture example, and a comparative example. These examples are described for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the invention.

[시험판의 작제][Creation of trial version]

(1) 공시재(1) Test materials

아래에 나온 시판의 소재를 공시재로 사용하였다.Commercial materials shown below were used as test materials.

전기 아연도금 강판 (EG) Electro Galvanized Steel Sheet (EG)

판두께 0.8 mm, 부착량 = 20/20 (g/m2)Plate thickness 0.8 mm, adhesion amount = 20/20 (g / m 2 )

5% 알루미늄 함유 아연도금 강판 (GF) Galvanized Steel Sheet with 5% Aluminum (GF)

판두께 0.8 mm, 부착량 = 90/90 (g/m2)0.8 mm thick, 90 = 90 (g / m 2 )

알루미늄판 (AL) Aluminum Plate (AL)

판두께 1.0 mm, 5182계Board thickness 1.0mm, 5182 system

(2) 탈지 처리(2) degreasing treatment

상기한 각 공시재 실리케이트계 알칼리 탈지제인 화인 클리너 4336 (일본국의 日本 파카라이징 (주) 제의 등록상표)로써 탈지 처리하였다. 그리고 농도 20 g/L, 온도 60℃에서 2 분간 스프레이 처리한 후 수돗물로 세정하였다.It was degreased with fine cleaner 4336 (registered trademark of Nippon Parkarizing Co., Ltd., Japan) which is each of the above-described silicate-based alkali degreasing agents. The solution was sprayed at a concentration of 20 g / L and a temperature of 60 ° C. for 2 minutes, and then washed with tap water.

(3) 하지 처리(3) not processed

(3-1) 반응형 크로메이트 화성처리 (소재: EG, GF)(3-1) Reactive Chromate Chemical Treatment (Material: EG, GF)

진크로무 357 [등록상표: 日本 파카라이징 (주)제]을 사용하여 액온도 50℃에서 5초간 스프레이 처리를 하고 수돗물로 세정후 풍건(風乾)하여 시험판을 작제하였다.A test plate was constructed by spraying at a liquid temperature of 50 ° C. for 5 seconds using Jinchromu 357 (trademark: manufactured by Nippon Parkarizing Co., Ltd.), washed with tap water, and air dried.

(3-2) 도포형 크로메이트 화성처리 (소재: EG, GF)(3-2) Coating type chromate conversion treatment (material: EG, GF)

진크로무 1300AN [등록상표: 日本 파카라이징 (주)제]을 사용하여, 로울 코우터법으로 도포하여 수세하지 않고 즉시에 200℃의 분위기 온도에서 10초간 건조하여 시험판을 작제하였다. 그리고, 이 때의 도달 판온도는 100℃이다.A test plate was constructed by immediately applying at 40 ° C an atmospheric temperature without applying water by using a roll coater method, using Jinromu 1300AN (registered trademark: Nippon Parkarizing Co., Ltd.). And the reached plate temperature at this time is 100 degreeC.

(3-3) 반응형 크로메이트 화성처리 (소재: AL)(3-3) Reactive Chromate Chemical Treatment (Material: AL)

진크로무 713 [등록상표: 日本 파카라이징 (주)제]을 사용하여 액온도 50℃에서 5초간 스프레이 처리를 하고 수돗물로 세정후 풍건(風乾)하여, 시험판을 작제하였다.A test plate was prepared by spraying at a liquid temperature of 50 ° C. for 5 seconds using Jinromu 713 (trademark: manufactured by Nippon Parkarizing Co., Ltd.), washed with tap water, and air dried.

[물계 표면처리제의 조제][Preparation of Water-Based Surface Treatment Agent]

실온에서 표 1의 수지, 표 2의 경화제, 표 3의 실리카 입자, 표 4의 왁스 물분산체를 이 순서로 프로펠러 교반기를 사용하여 교반하면서 혼합하고, 증류수를 가하여 고형분 농도를 조정하여 표 5에 나온 실시예의 물계 표면처리제 및 표 6에 나온 비교예의 물계 표면처리제를 조제하였다. 그리고 왁스 물분산체는 표 4에 나온 왁스, 화합물 (I) 및 물을 전부 오토클레이브에 넣고 온도 130℃ ∼ 140℃로 가열하여 교반함으로써 조제하였다.At room temperature, the resins of Table 1, the curing agents of Table 2, the silica particles of Table 3, and the wax water dispersions of Table 4 were mixed in this order with stirring using a propeller stirrer, distilled water was added to adjust the solid content concentration shown in Table 5 The water surface treating agent of the Example and the water surface treating agent of the comparative example shown in Table 6 were prepared. And the wax water dispersion was prepared by putting all the wax, compound (I), and water shown in Table 4 into an autoclave, heating and stirring to the temperature of 130 degreeC-140 degreeC.

[물계 표면처리제의 시험판에의 도포방법][Application Method of Water-Based Surface Treatment Agent to Test Plate]

위에서 조제한 각 물계 표면처리제를 바아 코우터를 사용하여 상기한 각 시험판에 도포하고 240℃의 분위기 온도에서 10초간 건조하였다. 이 때의 도달 판온도는 100℃이다. 그리고 부착량의 조정은 이 조성물의 고형분 농도 및 바아 코우터의 종류를 적절히 변경함으써 실시하였다.Each water-based surface treatment agent prepared above was applied to each of the test plates described above using a bar coater, and dried at an ambient temperature of 240 ° C. for 10 seconds. The reached plate temperature at this time is 100 degreeC. The adhesion amount was adjusted by appropriately changing the solid content concentration and the type of bar coater of the composition.

[도장판 성능시험][Paint plate performance test]

(1) 평면부 내식성(1) flat part corrosion resistance

JIS-Z2371에 의한 염수분무 시험을 EG재의 경우는 240 시간, GF재의 경우는 480 시간, AL재의 경우는 600 시간 동안 실시하고, 백청(흰녹) 발생상황을 관찰하여 아래의 기준에 의하여 평가하였다.The salt spray test according to JIS-Z2371 was performed for 240 hours for EG materials, 480 hours for GF materials, and 600 hours for AL materials, and white rust (white rust) was observed and evaluated according to the following criteria.

〈평가 기준〉<Evaluation standard>

◎ : 백청발생 면적율이 전체 면적의 3% 미만◎: White rust generating area rate is less than 3% of the total area

: 백청발생 면적율이 전체 면적의 3% 이상 10% 미만 : White rust generating area rate is more than 3% and less than 10% of the total area

: 백청발생 면적율이 전체 면적의 10% 이상 30% 미만 : White rust generating area rate is more than 10% and less than 30% of the total area

× : 백청발생 면적율이 전체 면적의 30% 이상×: white rust-generating area rate is more than 30% of total area

(2) 손상부 내식성(2) Damaged part corrosion resistance

시험편을 30 mm ×300 mm의 크기로 절단하고 드로오 비이드 시험 (비이드 선단 1 mmR, 비이드 높이 4 mm, 다이스 어깨 1 mmR, 압착 하중 500 kg, 온도 30℃)을 한다. 이 시험편의 접동부분에 대하여 JIS-Z2371에 의한 염수분무 시험을 EG재의 경우는 120 시간, GF재의 경우는 240 시간, AL재의 경우는 360 시간 실시하고, 백청(흰녹) 발생상황을 관찰하여 아래의 기준에 의하여 평가하였다.The specimen is cut to a size of 30 mm x 300 mm and subjected to a draw bead test (bead tip 1 mmR, bead height 4 mm, die shoulder 1 mmR, compressive load 500 kg, temperature 30 ° C). The salt spray test according to JIS-Z2371 was conducted on the sliding part of the test piece for 120 hours for EG material, 240 hours for GF material, and 360 hours for AL material, and observed white rust (white rust). Evaluation was made based on the criteria.

〈평가 기준〉<Evaluation standard>

◎ : 백청발생 면적율이 전체 면적의 3% 미만◎: White rust generating area rate is less than 3% of the total area

: 백청발생 면적율이 전체 면적의 3% 이상 10% 미만 : White rust generating area rate is more than 3% and less than 10% of the total area

: 백청발생 면적율이 전체 면적의 10% 이상 30% 미만 : White rust generating area rate is more than 10% and less than 30% of the total area

× : 백청발생 면적율이 전체 면적의 30% 이상×: white rust-generating area rate is more than 30% of total area

(3) 도장 밀착성(3) Paint adhesion

멜라민 알키드계 도료 (등록상표: 아미라크 #1000, 일본국의 關西 페인트(주)제)를 소부 건조후의 막두께가 25 ㎛가 되도록 도포하고 125℃에서 20 분간 소부한다. 소부후 24 시간 경과한 시험편을 사용하여 JIS-Z5400에 의하여 1 mm 바둑판 눈을 100개 그은 후 셀로판으로 도막을 박리하여 아래 기준에 의하여 평가를 하였다.Melamine alkyd paint (registered trademark: Amirak # 1000, manufactured by Nishiso Paint Co., Ltd.) is applied so that the film thickness after baking is 25 µm and baked at 125 ° C. for 20 minutes. Using a test piece after 24 hours of baking, 100 sheets of 1 mm checkerboard eyes were drawn in accordance with JIS-Z5400, and then the coating film was peeled off with cellophane and evaluated according to the following criteria.

◎ : 도막 박리 없음, 도막 잔여 개수 100개◎: No coating film peeling, remaining number of coating film

: 극히 약간의 도막 박리 있음, 도막 잔여 개수 100개 : Very slight peeling of paint, 100 remaining film

: 도막 잔여 개수 95 ∼ 99개 : 95 ~ 99 paint film remaining

× : 도막 잔여 개수 94개 이하×: 94 films or less

시험결과를 표 7 및 표 8에 나타낸다. 본 발명의 물계 표면처리제를 사용한 실시예 1 ∼ 21에서는 평면부 내식성, 손상부 내식성 및 도장 밀착성의 어느 것이라도 양호하였다. 한편, 본 발명의 범위밖의 물계 표면처리제를 사용한 비교예 1 ∼ 9에서는 평면부 내식성, 손상부 내식성 및 도장 밀착성의 적어도 두 가지 성능이 불량하였다.The test results are shown in Tables 7 and 8. In Examples 1 to 21 using the water-based surface treatment agent of the present invention, any of the flat portion corrosion resistance, damage portion corrosion resistance, and paint adhesion was satisfactory. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 9 using water-based surface treatment agents outside the scope of the present invention, at least two performances of the flat part corrosion resistance, the damaged part corrosion resistance, and the paint adhesion were poor.

[표 1] 실시예 및 비교예에 사용한 수지Table 1 Resin Used in Examples and Comparative Examples

수지Suzy 품명Product Name 메이커maker 수지계Resin 유리전이온도Glass transition temperature 고형분농도Solids concentration 청구범위Claim 이유Reason A1A1 슈퍼 후렉스 107MSuper flex 107M 第一工業製藥 (株)第一 工業 製藥 (株) 우레탄urethane -40℃-40 ℃ 25%25% A2A2 아데카본타이터 HUX-580Ade Carbon Tighter HUX-580 旭化電工業(株)電 化 電 工業 (株) 우레탄urethane -14℃-14 ℃ 62%62% A3A3 부라이마루 K-3Buraimaru K-3 ROHM &HAASROHM & HAAS 아크릴acryl -27℃-27 ℃ 46%46% A4A4 부라이마루 NW-1715Buraimaru NW-1715 ROHM &HAASROHM & HAAS 아크릴acryl -6℃-6 ℃ 44%44% A5A5 바이로나루 MD-1930Byronaru MD-1930 東洋紡績 (株)東洋 紡 績 (株) 에스테르ester -10℃-10 ℃ 30%30% ×× 수지계가 다름Different resin system

[표 2] 실시예 및 비교예에 사용한 경화제Table 2 Curing Agents Used in Examples and Comparative Examples

경화제Hardener 품명Product Name 메이커maker 관능기Functional group 고형분 농도Solids concentration B1B1 디나코루 EX-512Dinakoru EX-512 나가세化成 (株)Nagase Chemical 에폭시Epoxy 100%100% B2B2 에라스트론 BN-69Elastron BN-69 第一工業製藥 (株)第一 工業 製藥 (株) 이소시아나토Isocyanato 40%40%

[표 3] 실시예 및 비교예에 사용한 실리카Table 3 Silica Used in Examples and Comparative Examples

실리카Silica 품명Product Name 메이커maker 고형분 농도Solids concentration C1C1 스노 텍스-NSnow Tex-N 日産化學工業 (株)Nippon Chemical Engineering Co., Ltd. 20%20% C2C2 스노 텍스-OSnow Tex-O 日産化學工業 (株)Japanese Chemical Industry 20%20%

[표 4] 실시예 및 비교예에 사용한 왁스 물분산체 (고형분 농도 20%)Table 4 Wax Water Dispersions Used in Examples and Comparative Examples (20% solids concentration)

왁스Wax 화합물(1)Compound (1) 평균입경㎛Average particle size μm 청구범위Claim 종류*1 Type * 1 배합량*2 Compounding amount * 2 R1 R 1 R2 R 2 R3 R 3 R4 R 4 배합량*2 Compounding amount * 2 mm nn W1W1 三井化學(株)제三井하이왁스 4202E 신가 17Sanji Hiwax 4202E Shinga 17 7575 C9H19-C 9 H 19- 1212 00 -H-H -CH=CHCH3 -CH = CHCH 3 2525 0.080.08 W2W2 三井化學(株)제三井하이왁스 2203A 신가 30Sanji Hiwax 2203A Shinga 30 9595 C18H37-C 18 H 37- 2020 00 -SO3NH4 -SO 3 NH 4 -H-H 55 0.120.12 W3W3 三井化學(株)제三井하이왁스 4202E 신가 17Sanji Hiwax 4202E Shinga 17 9090 C8H17-C 8 H 17- 1010 55 -H-H -H-H 1010 0.150.15 W4W4 三井化學(株)제三井하이왁스 4051E 신가 12Sansei High Wax 4051E Shinga 12 8080 CH2=CHCH2-CH 2 = CHCH 2- 1010 55 -H-H -H-H 2020 0.150.15 W5W5 三井化學(株)제三井하이왁스 4202E 신가 17Sanji Hiwax 4202E Shinga 17 8585 C9H19-C 9 H 19- 1212 00 -H-H -H-H 1515 0.450.45 ×*3 × * 3 W6W6 三井化學(株)제三井하이왁스 NP055 신가 0Sanji Hiwax NP055 Shinga 0 9090 C18H37-C 18 H 37- 2020 00 -SO3NH4 -SO 3 NH 4 -H-H 1010 0.100.10 ×*4 × * 4

*1: W1∼W5는 폴리에틸렌 왁스, W6은 폴리프로필렌 왁스* 1: W1 to W5 are polyethylene wax, W6 is polypropylene wax

*2: 배합량의 수치는 왁스 물분산체의 전고형분에 대한 고형분 중량%* 2: The numerical value of the compounding amount is the weight percent of solids based on the total solids of the wax water dispersion.

*3: 입경이 범위밖* 3: particle size is out of range

*4: 왁스의 종류가 범위밖* 4: Wax type is out of range

[표 5] 실시예에 사용한 물계 표면처리제Table 5 Water-Based Surface Treatment Agents Used in Examples

*1: ( )속의 수치는 물계 표면처리제의 전고형분에 대한 고형분 중량%* 1: Values in () are the solids weight% relative to the total solids of the water-based surface treatment agent.

[표 6] 비교예에 사용한 물계 표면처리제Table 6 Water-Based Surface Treatment Agents Used in Comparative Examples

*1: ( )속의 수치는 물계 표면처리제의 전고형분에 대한 고형분 중량%* 1: Values in () are the solids weight% relative to the total solids of the water-based surface treatment agent.

[표 7] 실시예의 시험수준 및 피막성능Table 7 Test Levels and Film Performance of Examples

*1: 금속 크롬 환산 부착량 *2: 건조수지 피막 부착량* 1: metal chromium equivalent weight * 2: dry resin film weight

[표 8] 비교예의 시험수준 및 피막성능Table 8 Test Levels and Film Performance of Comparative Examples

*1: 금속 크롬 환산 부착량 *2: 건조수지 피막 부착량* 1: metal chromium equivalent weight * 2: dry resin film weight

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 물계 표면처리제를 크로메이트 처리를 한 금속판의 표면에 도포하고 건조함으로써 평면부 내식성, 손상부 내식성 및 도장 밀착성이 우수한 표면처리 금속판을 얻을 수가 있다.As described above, by applying the water-based surface treatment agent of the present invention to the surface of the metal plate subjected to the chromate treatment, it is possible to obtain a surface-treated metal plate excellent in flat portion corrosion resistance, damage portion corrosion resistance and paint adhesion.

Claims (6)

(A) 우레탄 수지 및/또는 아크릴계 수지, (B) 경화제, (C) 실리카 입자, (D) 평균입경 0.01 ∼ 0.2 ㎛의 폴리에틸렌 왁스, (E) 분산제로서의 아래의 식 (I)로 나타내어지는 화합물, 및 물을 함유하며, 성분 (A) 및 (B)가 각각 물에 용해하여 있거나 분산해 있고, 성분 (C) 및 (D)가 물에 분산해 있으며, 성분 (E)가 물에 용해하여 있고, 성분 (A) ∼ (E)의 전체 고형분에 대하여 (A) + (B)의 고형분의 비율이 50 ∼ 95 중량%, (C)의 고형분의 비율이 3 ∼ 40 중량%, (D) + (E)의 고형분의 비율이 2 ∼ 20 중량%이고, (A)/(B) 고형분 중량비가 4/1 ∼ 49/1인 것을 특징으로 하는 금속재료용 물계 표면처리제.(A) Urethane resin and / or acrylic resin, (B) hardening | curing agent, (C) silica particle, (D) polyethylene wax of 0.01-0.2 micrometer of average particle diameters, (E) The compound represented by following formula (I) as a dispersing agent , And water, components (A) and (B) are dissolved or dispersed in water, components (C) and (D) are dispersed in water, and component (E) is dissolved in water 50-95 weight% of ratio of solid content of (A) + (B) with respect to the total solid of components (A)-(E), 3-40 weight% of ratio of solid content of (C), (D) + The ratio of solid content of (E) is 2-20 weight%, (A) / (B) solid content weight ratio is 4/1-49/1, The water-based surface treatment agent for metal materials. [위의 식에서 R1은 탄소수 1 ∼ 20의 알킬기 또는 탄소수 2 ∼ 20의 알케닐기를 나타내고, R2는 (EO)m-(PO)n(식중에서 E는 에틸렌기를 나타내고, P는 프로필렌기를 나타내며, m은 5 ∼ 20의 정수를 나타내고, n은 0 또는 1 ∼ 10의 정수를 나타냄)를 나타내고, R3은 수소원자 또는 SO3M (식중에서 M은 수소원자, 알칼리 금속 이온 또는 암모늄 이온을 나타냄)을 나타내며, R4는 수소원자, 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기 또는 탄소수 2 ∼ 4의 알케닐기를 나타낸다].[Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, R 2 represents (EO) m- (PO) n ( wherein E represents an ethylene group and P represents a propylene group) m represents an integer of 5 to 20, n represents 0 or an integer of 1 to 10, and R 3 represents a hydrogen atom or SO 3 M (wherein M represents a hydrogen atom, an alkali metal ion or an ammonium ion). R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms. 제1항에 있어서, (D) + (E)의 고형분에 대한 (E)의 고형분의 비율이 5 ∼ 40 중량%인 금속재료용 물계 표면처리제.The water-based surface treatment agent for metal materials according to claim 1, wherein the ratio of the solid content of (E) to the solid content of (D) + (E) is 5 to 40% by weight. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (A)의 유리전이 온도가 -40 ∼ 0℃의 범위내에 있는 금속재료용 물계 표면처리제.The water-based surface treatment agent for a metal material according to claim 1 or 2, wherein the glass transition temperature of the component (A) is in the range of -40 to 0 ° C. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)가 에폭시 수지인 금속재료용 물계 표면처리제.The water-based surface treatment agent for a metal material according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (B) is an epoxy resin. 제4항에 있어서, 성분 (B)가 1분자중에 3개 이상의 에폭시기를 가진 에폭시 수지인 금속재료용 물계 표면처리제.The water-based surface treatment agent for a metal material according to claim 4, wherein the component (B) is an epoxy resin having three or more epoxy groups in one molecule. 금속재료의 표면에 제1층으로서 금속 크롬으로 환산하여 3 ∼ 100 mg/m2의 크로메이트 피막층을 가지며, 제2층으로서 제1항 내지 제5항중의 어느 한 항에 기재된 금속재료용 물계 표면처리제를 도포, 건조하여 형성된 0.3 ∼ 3.0 g/m2의 수지 피막층을 가진 것을 특징으로 하는 표면처리 금속판.The water-based surface treatment agent for metal materials according to any one of claims 1 to 5, having a chromate coating layer of 3 to 100 mg / m 2 in terms of metal chromium as a first layer on the surface of the metal material. And a resin coating layer of 0.3 to 3.0 g / m 2 formed by coating and drying.
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