WO2004111141A1 - 高耐食性表面処理鋼板及びその製造方法 - Google Patents

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Tatsuya Miyoshi
Kenichi Sasaki
Naoto Yoshimi
Akira Matsuzaki
Kazuhisa Okai
Takao Ooshima
Takashi Nakano
Masahiro Murata
Syoichi Tanaka
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Jfe Steel Corporation
Kansai Paint Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a high corrosion-resistant surface-treated steel sheet and a method for producing the same.
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet that is particularly suitable for automotive interior and exterior sheets, and is used in the production of the surface-treated steel sheet.
  • the present invention relates to an environment-adaptive surface-treated steel sheet that does not contain any chromium in the surface treatment film and its manufacturing method. Things. Background art
  • the elution of chromium from the chromate film can be reduced to almost zero by the sealing effect of the organic film, so that the environment and human body are not substantially polluted by hexavalent chromium.
  • due to recent geoenvironmental issues there is a growing movement to voluntarily reduce the use of heavy metals, including hexavalent chromium.
  • Patent Document 1 Patent Document 1
  • Patent Document 2 Patent Document 2
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-133459
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1990976
  • Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-2004
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-1106945
  • Patent Document 8 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-13139787
  • Patent Document 9 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-24048
  • Patent Document 10 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-1771
  • Patent Document 11 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1990976
  • Patent Document 12 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1990
  • Patent Document 13 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1144443 As the above method (1), treatment is performed with an aqueous solution containing a polyvalent phenol carboxylic acid and a silane coupling agent, and further, a metal ion. There are methods, one of which is the method shown in Patent Document 1 or the like. However, this processing method has good density Although it has good adhesion, it has the drawback that sufficient corrosion resistance cannot be obtained.
  • Patent Document 3 discloses a method in which a treatment is performed with a treatment liquid containing a polyvalent phenol carboxylic acid, an organic resin, and a metal ion.
  • Patent Document 4 discloses a method of immersing in a treatment liquid containing an organic resin and a phosphoric acid compound or applying the treatment liquid, followed by drying.
  • the protective film formed by these treatment solutions contributes to the improvement of the corrosion resistance to some extent, it cannot provide a high degree of corrosion resistance as in the case of the mouth mate treatment.
  • Patent Documents 8 and 9 disclose a method having a film containing an organic resin and a silane coupling agent, and further containing a thiocarbonyl compound, a phosphoric acid compound, and a panadmium compound.
  • the corrosion resistance is not sufficient because the organic resin is a poly (vinyl acrylo-refin) resin.
  • Patent Document 11 discloses a resin having a film made of an acid-modified epoxy resin, while Patent Document 10 discloses a resin containing a hydroxyl group-carboxyl group-glycidyl group'phosphate-containing monomer as a co-polymer component.
  • Patent Document 7 discloses a film having a film in which a polybutylphenol derivative is mixed with an etching agent such as a silane coupling agent and phosphoric acid, but also does not provide sufficient corrosion resistance.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a film having a film in which an organic resin is mixed with an etching agent
  • Patent Documents 13 and 13 disclose a film having a film in which an organic resin is mixed with a silane coupling agent. There is no description and corrosion resistance is insufficient.
  • An object of the present invention is to provide a surface-treated steel sheet which does not contain chromium in a film and has excellent corrosion resistance, and a method for producing the same.
  • the present invention provides a zinc-coated steel sheet or an aluminum-based coated steel sheet; a surface treatment composition comprising the following components (a) to (c) on the surface of the coated steel sheet: A surface treatment film having a film thickness of 0.01 to 1 / ⁇ formed by applying and drying; and applying a coating composition for an upper layer film on the upper layer of the surface treatment film,
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet having an upper layer film having a thickness of 0.3 to 2 / rm formed by drying.
  • the components (a) to (c) contained in the surface treatment composition are as follows.
  • a polyalkylene glycol-modified epoxy resin obtained by reacting a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 400 to 200, a bisphenol type epoxy resin, an active hydrogen-containing compound and a polyisocyanate compound (A), an epoxy group-containing resin (B) other than the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A), and an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen.
  • Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of the solid content relative to 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the coating composition contains a high molecular weight epoxy group-containing resin (E) having a number average molecular weight of 600 to 2000.
  • the present invention provides a zinc-coated steel sheet or an aluminum-coated steel sheet; formed by applying a surface treatment composition containing the following components ( ⁇ to ( ⁇ )) to the surface of the above-mentioned plated steel sheet and drying.
  • a surface treatment film having a film thickness of 0.01 to 1 m; and a coating composition for an upper layer film, which is applied to the upper layer of the surface treatment film, and dried to obtain a film thickness of 0.01.
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet having an upper layer film of 3 to 2 / im.
  • the components ( ⁇ ⁇ ( ⁇ ) contained in the surface treatment composition are as follows: ( ⁇ ) an epoxy group-containing resin (W) and a primary amine compound or a secondary amine compound A modified epoxy resin ( ⁇ ) obtained by reacting (X) with an active hydrogen-containing compound composed of a hydrazine derivative ( ⁇ ) in which some or all of the compounds have active hydrogen is dispersed in water.
  • ( ⁇ ) Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of solid content based on 100 parts by mass of resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • ( ⁇ ) Phosphoric acid and / or hexafluorometallic acid 0.1 to 80 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion. It contains a high molecular weight epoxy group-containing resin (II) having a number average molecular weight of 6000 to 20000.
  • a surface treatment composition containing the following components (a) to (c) is applied to the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, and the reached plate temperature is 30 to 150.
  • the components (a) to (c) contained in the surface treatment composition are as follows.
  • a polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) obtained by reacting a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 400 to 20,000, a bisphenol-type epoxy resin, an active hydrogen-containing compound and a polyisocyanate compound;
  • An epoxy group-containing resin (B) other than the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) is reacted with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen.
  • Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of solid content based on 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the composition contains a high molecular weight epoxy group-containing resin (E) having a number average molecular weight of 600 to 2000.
  • the present invention provides a method for applying a surface treatment composition containing the following components to ( ⁇ ) on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, and the ultimate plate temperature is 30 to 150 °.
  • the components ( ⁇ to (S)) contained in the surface treatment composition are as follows.
  • (y) Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass as a solid content relative to 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • ( ⁇ ) Phosphoric acid and / or hexafluorometallic acid 0.1 to 80 parts by mass of a solid content with respect to 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the product contains a high-molecular-weight epoxy group-containing resin ( ⁇ ) having a number average molecular weight of 600 to 2000.
  • Corrosion factors oxygen, water, chloride ions, etc. penetrate into the surface treatment film, and these diffuse and spread at the interface between the film and the surface treatment film.
  • the above-mentioned barrier layer (a) mainly functions to suppress the above-mentioned cathode reaction.
  • the reaction layer (b) mainly functions to suppress the anode reaction. It is more effective to adopt a film configuration in which the self-repairing function works when a defect occurs in the reaction layer.
  • Hydrazine having active hydrogen ⁇ An aqueous dispersion of a resin obtained by reacting a conductor or the like, or hydrazine having an epoxy group-containing resin and a primary amine compound and / or a secondary amine compound and active hydrogen
  • a surface treatment composition comprising a silane coupling agent and a specific acid component (phosphoric acid, hexafluorometallic acid, etc.) mixed with an aqueous dispersion of a modified epoxy resin obtained by reacting a derivative with a zinc-based plated steel sheet or It can be obtained by applying it to the surface of an aluminum-plated steel sheet and drying it.
  • Silane coupling agents are known to have an effect of improving the adhesion between inorganic compounds and organic compounds, and can improve the adhesion between plating metal and water-dispersible resin. .
  • the acid component contained in the surface treatment composition activates the plating film surface by etching.
  • the silane coupling agent chemically bonds to both the activated plating metal and the film-forming resin, thereby obtaining extremely excellent adhesion between the plating metal and the film-forming resin.
  • the combined addition of the silane coupling agent and the specific acid component to the surface treatment composition makes the adhesion between the plating metal and the film-forming resin less than when the silane coupling agent is added alone. It is considered that the progress of corrosion of the plated metal is effectively suppressed, and particularly excellent corrosion resistance is obtained.
  • the mechanism by which the pseudo-two-layer film having the above-mentioned film composition is formed is not always clear, but the reaction between the acid component in the surface treatment composition and the plating film surface may be involved in the film formation. . On the other hand, the following effects involving the silane coupling agent are also considered.
  • the silane coupling agent hydrolyzed in the aqueous solution has a silanol group (Si-OH)
  • Si-OH silanol group
  • the hydrogen bonding adsorption of the silane coupling agent to the surface of the plating metal activated by the acid component is suppressed. This promotes the concentration of the silane coupling agent on the plated metal surface.
  • a dehydration-condensation reaction occurs to form a strong chemical bond, thereby forming the above-mentioned reaction layer (b) below the film and forming a concentrated water-dispersible resin above the film.
  • the parier layer of (a) is formed.
  • the reaction layer is a reaction layer with a plating metal that inactivates the surface layer of the plating film, and the barrier layer is a high barrier layer serving as a diffusion barrier for a corrosion factor. It is also possible that the effects described above are occurring in combination. It is also considered that the reaction product (compound) between the dissolved metal such as zinc and the acid component precipitates in the film during the process of forming the film as described above.
  • the corrosion protection mechanism of the pseudo-two-layer coating is not necessarily clear, the following corrosion protection mechanisms (1) to (5) can be considered, and due to their combined action, extremely excellent corrosion resistance ( It is considered that (whitening resistance) is obtained.
  • a dense organic polymer film is formed by applying a hydrazine derivative to an epoxy group-containing resin as a barrier layer in (a), and this organic polymer film is a corrosion factor.
  • reaction layer of (b) deactivates the surface layer of the plating film and effectively suppresses the anodic reaction which causes corrosion.
  • Precipitated compounds deposited in the coating dissolve in a corrosive environment to form acid components (such as ionic phosphate), which trap metal ions such as zinc ions eluted from the plating film ( The self-repair effect of bonding with metal ions to form an insoluble compound is obtained.
  • acid components such as ionic phosphate
  • metal ions such as zinc ions eluted from the plating film
  • the silane coupling agent is activated by the acid component and is firmly bonded to the metal surface, suppressing dissolution of the plating metal and bonding with the film-forming resin to form a dense film with high adhesion. Can be formed.
  • water-soluble phosphates and non-chromium-based antifouling additives are added to this surface treatment composition.
  • more excellent corrosion resistance can be obtained.
  • the water-soluble phosphate has its poorly soluble film exhibiting a barrier property to corrosion factors, and is eluted and trapped by the phosphoric acid component to capture metal ions. It is possible to form an object.
  • the non-chromium-based anti-corrosion additive forms a protective film at the starting point of corrosion, so that more excellent anti-corrosion performance can be obtained. In practice, these combined effects result in very good corrosion protection.
  • the number-average By forming a film containing a high-molecular-weight epoxy-group-containing resin having a molecular weight of 600 to 2000, preferably containing the resin as a main component resin, the severe processing and the above-described strength are required. It was found that a high degree of anticorrosion effect was obtained even in the parts that had been degreasing.
  • the present invention has found that by combining the above-mentioned specific surface treatment film (lower layer film) and a specific high-molecular-weight resin film, a particularly high corrosion resistance in a processed portion can be obtained by their combined action. Things.
  • the present invention has been made based on such findings, and the features are as follows.
  • a surface treatment composition containing the following components (a) to (c) is applied to the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, and dried to obtain a skin film thickness of 0. 0.1 to 1.0 ⁇ m surface treatment film,
  • An aqueous epoxy resin dispersion obtained by dispersing a resin obtained by reacting with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative (C) in water.
  • Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass as a solid content relative to 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the hydrazine derivative (C) containing active hydrogen has a 5-membered or 6-membered ring structure, and a nitrogen atom is contained in the ring structure.
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet which is at least one member selected from the group consisting of a pyrazole compound and a triazole compound.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a water-soluble phosphate, and an aqueous epoxy resin dispersion of the component (a).
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet characterized by containing 0.1 to 60 parts by mass of solid content relative to 100 parts by mass of resin solid content of the above.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a non-chromium-based antioxidant, and a component (a) A highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet characterized in that the aqueous epoxy resin dispersion contains 0.1 to 50 parts by mass of a solid content relative to 100 parts by mass of a resin solid content.
  • a surface treatment composition containing the following components ( ⁇ ;) to ( ⁇ ) is applied to the surface of a zinc-based or aluminum-based plated steel sheet, and dried to form a coating. It has a surface treatment film of 0.01 to 1.0 m,
  • Epoxy group-containing resin (W) and primary amine compound Z or 2 A modified epoxy resin (Z) obtained by reacting a quaternary amine compound (X) with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative ( ⁇ ) in which some or all of the compounds have active hydrogen is dispersed in water.
  • Aqueous epoxy resin dispersion obtained by reacting a quaternary amine compound (X) with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative ( ⁇ ) in which some or all of the compounds have active hydrogen is dispersed in water.
  • (y) Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of solid content based on 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • ( ⁇ ) Phosphoric acid and / or hexafluorometallic acid 0.1 to 80 parts by mass of a solid content relative to 100 parts by mass of the resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion,
  • a coating composition for an upper layer coating containing a high molecular weight epoxy group-containing resin ( ⁇ ) having a number average molecular weight of 600 to 2000 is applied and dried to obtain a coating having a thickness of 0.3.
  • the hydrazine derivative ( ⁇ ) containing active hydrogen has a 5-membered or 6-membered ring structure, and a nitrogen atom is contained in the ring structure.
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet which is at least one member selected from the group consisting of a pyrazole compound and a triazole compound.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a water-soluble phosphate, and an aqueous epoxy resin dispersion of the component ( ⁇ ).
  • a high corrosion-resistant surface characterized by containing 0.1 to 60 parts by mass of a solid content relative to 100 parts by mass of a resin solid content obtained by combining a water dispersion of a urethane resin as the component (3).
  • the coating for an upper layer coating on the highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet according to any of [1] to [8] above.
  • the composition further comprises 0.1 to 50 parts by mass of a non-chromium-based protection additive in a ratio of solids to 100 parts by mass of resin solids of the coating composition. Corrosion resistant surface treated steel sheet.
  • the surface treatment composition for forming the surface treatment film and / or the coating composition for the upper film is a non-chromium-based additive.
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising, as an agent, at least one selected from the following (el) to (e7).
  • (e7) One or more organic compounds containing an N atom selected from hydrazide compounds, pyrazole compounds, triazole compounds, tetrazole compounds, thiadiazole compounds, and pyridazine compounds
  • the coating composition for an upper layer film further comprises a curing agent having a group capable of crosslinking with a hydroxyl group, comprising a high molecular weight epoxy group-containing resin ( A highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising 1 to 50 parts by mass of a solid content based on 100 parts by mass of the solid content of E)).
  • the polyisocyanate compound (G) is a resin having at least a part of an isocyanate group of the polyisocyanate compound.
  • a high-molecular-weight epoxy group-containing resin (E) in the coating composition for the upper layer film is partially or entirely active.
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet characterized by being a modified epoxy group-containing resin modified with an active hydrogen-containing compound (H) comprising a hydrazine derivative (I) having hydrogen.
  • the coating composition for an upper layer film further comprises a solid lubricant and 100 parts by mass of the resin solid content of the coating composition.
  • a surface treatment composition containing the following components (a) to (c) is applied to the surface of a zinc-based or aluminum-based plated steel sheet, and the temperature of the reached plate temperature is 30 to 150 ° C. Drying forms a surface treatment film with a film thickness of 0.01 to 1.0 / zm,
  • a polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) obtained by reacting a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 400 to 20,000, a bisphenol-type epoxy resin, an active hydrogen-containing compound and a polyisocyanate compound;
  • An epoxy group-containing resin (B) other than the alkylene glycol-modified epoxy resin (A) is reacted with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen.
  • Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass of solid content relative to 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • a coating composition for an upper layer coating containing a high molecular weight epoxy group-containing resin (E) having a molecular weight of 6000 to 20000 is applied, and the coating is dried at a temperature of 30 to 150 ° C to reach a coating thickness of 0.
  • a surface treatment composition containing the following components ( ⁇ ;) to ( ⁇ ) is applied to the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, and the ultimate sheet temperature is 30 to 150 ° C. By drying, a surface-treated film with a film thickness of 0.01 to 1.0 / X m is formed.
  • the modified epoxy resin (Z) obtained by reacting the compound (X) with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative (Y) in which some or all of the compounds have active hydrogen is dispersed in water.
  • (y) Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of solid content relative to 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • ( ⁇ ) Phosphoric acid and ⁇ or hexafluorometallic acid 0.1 to 80 parts by mass in terms of the solid content based on 100 parts by mass of the resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion, and the number-average molecular weight Is coated with a coating composition for an upper layer coating containing a high molecular weight epoxy group-containing resin ( ⁇ ) having a thickness of 6000 to 20000, and dried at a temperature of 30 to 150 ° C to reach a coating thickness of 0.3.
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising forming an upper layer film of up to 2.0 m.
  • the surface-treated steel sheet of the present invention has extremely excellent corrosion resistance after flat plate processing even though it does not contain chromium in the film, and also has excellent weldability and paintability. Therefore, the surface-treated steel sheet of the present invention is particularly useful for automotive applications.
  • the details of the present kiyoshi and the reasons for its limitation will be described.
  • the zinc-coated steel sheet as a base of the surface-treated steel sheet of the present invention includes a zinc-coated steel sheet, a Zn-Ni alloy-plated steel sheet, and a Zn_Fe alloy-plated steel sheet (electro-plated steel sheet, galvannealed steel sheet).
  • Zn—Cr alloy plated steel plate Zn—Mn alloy plated steel plate, Zn—Co alloy plated steel plate, Zn—Co—Cr alloy plated steel plate, Zn— Cr-N i alloy plated steel sheet, Zn—Cr-Fe alloy plated steel sheet, Zn—A1 alloy plated steel sheet (eg, Zn—5% A1 alloy plated steel sheet, Zn— 55% A 1 alloy Steel plate, Zn-Mg alloy plated steel plate, Zn-A1-Mg plated steel plate (for example, Zn-6% A1-3% Mg alloy plated steel plate, Zn-l 1% A1-3% Mg alloy-coated steel sheet), and zinc-based composite coated steel sheet (eg, Zn-Si0) in which metal oxides, polymers, etc. are dispersed in the plating film of these plated steel sheets. 2 disperse plated steel sheet) can be used.
  • a multi-layer plated steel sheet in which two or more of the same or different types are plated may be used.
  • an aluminum-based plated steel sheet as a base of the surface-treated steel sheet of the present invention, an aluminum-plated steel sheet, an A1-Si alloy-plated steel sheet, or the like can be used.
  • the plated steel sheet may be one in which a thin steel sheet such as Ni is previously applied to the surface of the steel sheet, and the above-mentioned various plating is applied thereon.
  • any practicable method among an electrolysis method (electrolysis in an aqueous solution or electrolysis in a non-aqueous solvent), a melting method, and a gas phase method can be adopted.
  • trace elements of about 1 to 2000 ppm of Ni, Co, and Fe are deposited in the plating film, or Ni, Co on the plating film surface. These elements may be precipitated by performing a surface conditioning treatment with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution containing Co and Fe.
  • a surface conditioning treatment with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution containing Co and Fe.
  • the surface-treated film of the first mode formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet includes a surface treatment containing the following components (a) to (c): This is a surface-treated coating formed by applying and drying the composition. This surface treatment film does not contain any chromium.
  • a polyalkylene glycol-modified epoxy obtained by reacting a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 400 to 200, a bisphenol-type epoxy resin, an active hydrogen-containing compound and a polyisocyanate compound A resin (A);
  • Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass of a solid content based on 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • This aqueous epoxy resin dispersion comprises a specific polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A), an epoxy group-containing resin (B) other than the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A), and a hydrazine derivative having active hydrogen.
  • the resin obtained by reacting (C) with an active hydrogen-containing compound (D) other than the hydrazine derivative (C), if necessary, is dispersed in water.
  • the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) is obtained by reacting a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 400 to 20,000, a bisphenol-type epoxy resin, an active hydrogen-containing compound, and a polyisocyanate compound. It is a thing.
  • polyethylene glycol for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol and the like can be used, and among them, polyethylene glycol is particularly preferable.
  • the number average molecular weight of the polyalkylene glycol is suitably in the range of 400 to 20,000, preferably 500 to 10,000, from the viewpoint of the water dispersibility and storability of the obtained resin.
  • the bisphenol-type epoxy resin is a bisphenol-based compound having at least one epoxy group in one molecule.
  • the bisphenol-based epoxy resin is composed of a bisphenol-based compound and an epihalohydrin (eg, epichlorohydrin).
  • Diglycidyl ether of bisphenol obtained by a condensation reaction is preferred because a film having excellent flexibility and excellent anticorrosion properties can be easily obtained.
  • bisphenol A-type epoxy resin is particularly suitable in that a film having excellent flexibility and corrosion resistance can be obtained.
  • the bisphenol-type epoxy resin is generally used in an amount of about 310 to 100000, particularly preferably about 320 to 100, from the viewpoint of the production stability during the production of the polyalkylene glycol-modified epoxy resin.
  • it has a number average molecular weight of 2000, and an epoxy equivalent in the range of about 150 to 500, particularly preferably about 160 to 100. Preferred,.
  • the active hydrogen-containing compound is used for blocking isocyanate groups in the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A).
  • Typical examples include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, and diethylene glycol monobutyl ether; monovalent sulfonic acids such as acetic acid and propionic acid; and monovalent thiols such as ethyl mercaptan.
  • Other blocking agents include: secondary amines such as getylamine; one secondary amino group such as diethylenetriamine and monoethanolamine, or one or more hydroxyl groups and one or more hydroxyl groups.
  • the primary amino group of an amine compound containing a primary amino group is reacted with a ketone, an aldehyde or a carboxylic acid at a temperature of, for example, 100 to 230 ° C. to thereby form an aldimine, ketimine, or oxazolyl.
  • a ketone an aldehyde or a carboxylic acid
  • oximes such as methylethyl ketoxime
  • phenols such as phenol and noyurphenol. It is preferred that these compounds generally have a number average molecular weight in the range of 30 to 200, particularly preferably 30 to 200.
  • the polyisocyanate compound has two or more isocyanate groups in one molecule, Preferably, it is a compound having two or three compounds, and a compound generally used for producing a polyurethane resin can also be used.
  • Such polyisocyanate compounds include aliphatic, alicyclic, aromatic and other polyisocyanate compounds. Representative examples include aliphatic polyisocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate (HMD I), HMD I pellet compounds, and HMD I isocyanurate compounds; isophorone diisocyanate (IPD).
  • the equivalent ratio of the hydroxyl group of the polyalkylene glycol to the isocyanate group of the polyisocyanate compound is 1 / 1.2 to: 1 Z 10, preferably 1 / 1.5 to 1/5, particularly preferably 1 to 1 It is appropriate to use 5-1-3. Further, the equivalent ratio of the hydroxyl group of the active hydrogen-containing compound to the isocyanate group of the polyisocyanate compound is 12 to 1/100, preferably 13 to 1/50, and particularly preferably 1/3 to 1/50. A value of 20 is appropriate.
  • the equivalent ratio of the total amount of hydroxyl groups of the polyalkylene glycol, bisphenol-type epoxy resin and active hydrogen-containing compound to the isocyanate group of the polyisocyanate compound is 1 Z 1.5 or less, preferably 1 / 0.1 to 1 / 1.5. : LZ1.5, particularly preferably 1 ⁇ 1.: 1: 1.
  • reaction of the above-mentioned polyalkylene glycol, bisphenol-type epoxy resin, active hydrogen-containing compound or polyisocyanate compound can be carried out by a known method.
  • Examples of the epoxy group-containing resin (B) other than the above-mentioned polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) include polyphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and nopolak type phenol, and epichlorohydrin such as epichlorohydrin.
  • An aromatic epoxy resin obtained by reacting to introduce a dalicidyl group or by further reacting a polyphenol with the glycidyl group-introduced reaction product to increase the molecular weight; and an aliphatic epoxy resin or an alicyclic ring Formula epoxy resins and the like can be used, and one of these can be used alone or two or more can be used in combination. It is preferable that these epoxy resins have a number average molecular weight of 150 or more especially when a film forming property at a low temperature is required.
  • Examples of the epoxy group-containing resin (B) include resins obtained by reacting various modifiers with an epoxy group or a hydroxyl group in the epoxy group-containing resin. Ester resins; epoxy acrylate resins modified with a polymerizable unsaturated monomer component containing acrylic acid or methacrylic acid; urethane-modified epoxy resins reacted with an isocyanate compound;
  • an unsaturated monomer having an epoxy group and a polymerizable unsaturated monomer component essentially including acrylate or methacrylate are prepared by solution polymerization, emulsion polymerization, or suspension polymerization.
  • the polymerizable unsaturated monomer component include an ataryl-based copolymer resin copolymerized with an epoxy group-containing monomer synthesized by a polymerization method.
  • the polymerizable unsaturated monomer component include methyl (meth) acrylate and ethyl.
  • N N-getylaminoethyl methacrylate
  • unsaturated monomer having an epoxy group examples include an epoxy group and a polymerizable unsaturated group such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and 3,4-epoxycyclohexyl-1-methyl (meth) acrylate. There is no particular limitation as long as it has.
  • the acrylic copolymer resin may be a resin modified with a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin or the like.
  • epoxy group-containing resin (B) is a resin represented by the following chemical structural formula, which is a reaction product of bisphenol A and epipalohydrin, and is particularly suitable because of its excellent corrosion resistance.
  • q is an integer of 0 to 50, preferably an integer of 1 to 40, and particularly preferably an integer of 2 to 20.
  • Such bisphenol Ali epoxy resin can be obtained by a production method widely known in the art.
  • Examples of the active hydrogen-containing compound that reacts with the epoxy group of the epoxy group-containing resin (B) include the following.
  • a quaternary chlorinating agent that is a mixture of a hydrazine derivative or tertiary amine with no active hydrogen and an acid
  • the active hydrogen-containing compound When preparing the above aqueous epoxy resin dispersion, one or more of these may be used. However, in order to obtain excellent corrosion resistance, at least a part (preferably all) of the active hydrogen-containing compound needs to be a hydrazine derivative having active hydrogen. That is, the hydrazine derivative (c) having active hydrogen among them is an essential component, and an active hydrogen-containing compound (D) other than the hydrazine derivative (c) is used as necessary.
  • Representative examples of the amine compound having activated hydrogen include the following.
  • the primary amino group of an amine compound containing one secondary amino group and one or more primary amino groups such as diethylenetriamine, hydroxyethylaminoethylamine, ethylaminoethylamine, and methylaminopropylamine, A compound denatured to aldimine, ketimine, oxazoline or imidazoline by a heat reaction with a ketone, aldehyde or carboxylic acid at a temperature of, for example, about 100 to 230 ° C;
  • Secondary monoamines such as getylamine, diethanolamine, di-n- or i-os-propanolenoamine, N-methinoletananolamine, N-ethynoletanoleamine;
  • the primary amine group of alkanolamines such as monoethanolamine, neopentanolamine, 2-aminopropanol 3-aminopropanol, 2-hydroxy-1- (ethylamino) ethyl, etc. is converted to ketimine.
  • the quaternary chlorinating agents which can be used as a part of the active hydrogen-containing compound include hydrazine derivatives having no active hydrogen or tertiary amines, which themselves have no reactivity with epoxy groups. It is a mixture with an acid so that it can react with the epoxy group.
  • the quaternary chlorinating agent reacts with the epoxy group in the presence of water, if necessary, to form a quaternary salt with the epoxy group-containing resin.
  • the acid used to obtain the quaternary chlorinating agent may be any of organic acids such as acetic acid and lactic acid and inorganic acids such as hydrochloric acid.
  • Examples of the hydrazine derivative having no active hydrogen used for obtaining a quaternary chlorinating agent include, for example, 3,6-dichloropyridazine, and examples of the tertiary amamine include hydrazine derivatives. Examples thereof include dimethylethanolamine, triethylamine, trimethylamine, triisopropylamine, and methylethanolamine.
  • a hydrazine derivative having active hydrogen exhibits the most useful and excellent corrosion resistance among the above active hydrogen-containing compounds.
  • hydrazine derivative having active hydrogen examples include, for example, the following.
  • virazole compounds such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-pyrazolone, 3-amino-5-methylpyrazole;
  • tetrazole compounds such as 5-phenyl-1,2,3,4-tetrazole and 5-mercapto-11-phenyl-1,2,3,4-tetrazole;
  • thiadiazole compounds such as 5-amino-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole and 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole;
  • pyridazines such as maleic hydrazide, 6-methyl-3-pyridazone, 4,5-dichloro-13-pyridazone, 4,5-dibromo-13-pyridazone, 6-methyl-4,5-dihidro-3-pyridazone Compound;
  • hydrazine derivatives can be used alone or in combination of two or more.
  • the above reaction may be carried out by adding an organic solvent, and the kind of the organic solvent to be used is not particularly limited.
  • organic solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone, and cyclohexanone; ethanol, butanol, 2-ethyl / rehexyl / realco-1-yl, benzizolea / lechol, ethylene glycol , Ethylene glycol cornolemonoisopropizoleate, ethylene glycol cornolemonobutylate / ethylene glycol, ethylene glycol cornolemonohexylene oleatete / le, propylene glycol cornole, propylene glycol cornoleone monomethylate / ethylene terephthalate, diethylene glycol cornole, diethylene glycol cornole Alcohols and ethers containing hydroxyl groups such as Lemonoeth / Reate / Le,
  • the mixing ratio of the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A), the epoxy group-containing resin (B) other than the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A), and the hydrazine derivative (C) having active hydrogen is as follows:
  • the equivalent ratio of the active hydrogen groups in the hydrazine derivative (C) to the epoxy groups in the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) and the epoxy group-containing resin (B) is from 0.01 to 10, preferably from 0 to 10. From 1 to 8, more preferably from 0.2 to 4. It is suitable from the viewpoint of water dispersibility and the like.
  • a part of the hydrazine derivative (C) having active hydrogen can be replaced by the active hydrogen-containing compound (D), but the amount to be replaced (that is, the activity including the hydrazine derivative (C)) can be reduced.
  • active hydrogen-containing compounds in the hydrogen-containing compound (D) ratio) the 9 0 mol% or less, preferably 7 0 mole 0/0 or less, and more favorable Mashiku and the range of 1 0-6 0 mol% It is appropriate from the viewpoint of anticorrosion and adhesion.
  • the curing method for forming a film with the resin composition is selected from (1) a curing method using a urethane reaction between isocyanate and hydroxyl groups in the base resin, and (2) a melamine, urea and benzoguanamine.
  • An alkyletherified amino resin obtained by reacting a monohydric alcohol having 1 to 5 carbon atoms with a part or all of a methylol compound obtained by reacting at least one of the above-mentioned compounds with formaldehyde and a hydroxyl group in the base resin.
  • a curing method utilizing an etherification reaction between the above is suitable, and among them, it is particularly preferable that the main reaction is a urethanization reaction between an isocyanate and a hydroxyl group in the base resin.
  • the polyisocyanate compound as a curing agent that can be used in the curing method (1) is an aliphatic, alicyclic (including heterocyclic) or aromatic compound having at least two isocyanate groups in one molecule.
  • (B) Polyhydric alcohols (dihydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol; trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane; tetrahydric alcohols such as pentaerythritol tonole) Sorbitol, dipentaerythritol and other hexahydric alcohols)
  • dihydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol
  • trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane
  • tetrahydric alcohols such as pentaerythritol tonole
  • Sorbitol dipentaerythritol and other hexahydric alcohols
  • polyisocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • a protective agent (blocking agent) for the polyisocyanate compound for example,
  • aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, ptananol, and otatinol alcohol
  • Ethylene glycol monoethers such as Z or diethylene glycol, such as methyl, ethyl, propinole (n-, iso), and butyl (ii-1, iso, sec);
  • aromatic alcohols such as phenol and cresol
  • the water-dispersible resin is sufficiently cross-linked by the addition of the above-mentioned cross-linking agent (curing agent).
  • curing agent cross-linking agent
  • a known curing accelerating catalyst examples include N-ethylmorpholine, dibutyltin dilaurate, cobalt naphthenate, stannous chloride, zinc naphthenate, and bismuth nitrate.
  • a known resin such as acryl, alkyd, or polyester can be used in combination with the epoxy group-containing resin (B).
  • reaction product of the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A), epoxy group-containing resin (B) and hydrazine derivative (C) having active hydrogen (and, if necessary, the active hydrogen-containing compound (D)) is dispersed in water.
  • the following method can be adopted.
  • the surface treatment composition in addition to the specific water-dispersible resin described above, other water-dispersible resins and Z or a water-soluble resin, for example, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, epoxy resin One or more of an ethylene resin, an alkyd resin, a phenol resin, and an olefin resin may be blended with the upper limit of about 15 mass% in the total resin solid content.
  • silane coupling agent as the component (b) will be described.
  • silane coupling agent examples include vinyl methoxy silane, vinyl ethoxy silane, vinyl trichlorosilane, vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, J3— (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and y—glycidoxypro silane.
  • Biltrimethoxysilane ⁇ -glycidoxypip Methylpyroxyethoxy, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ - ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ — / 3 (aminoethyl) ⁇ — Aminopropyl trimethoxysilane, ⁇ - / 3 (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, y-aminopropyltrimethoxysilane , Y-aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropylmethyljetoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltriethoxysilane , Y —
  • the reason described above may be considered for improving the resistance to white mackerel by including the silane coupling agent together with the specific acid component in the surface treatment composition.
  • silane coupling agents having an amino group as a reactive functional group are particularly preferable from the viewpoint of having a functional group having high reactivity with the water-dispersible resin as the component (a).
  • silane coupling agents include N-3 (aminoethyl) ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ - ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ - ⁇ (amino Ethyl) y-aminopropyltrimethoxysilane, V-aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane and the like.
  • KB ⁇ -903 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBE-903, KBM-603, KBE-602, KBE-603 (all trade names) can be used.
  • the compounding amount of the silane coupling agent is 1 to 300 parts by mass in terms of the solid content with respect to 100 parts by mass of the resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion liquid as the component (a), preferably It is suitably from 5 to 100 parts by mass, more preferably from 15 to 50 parts by mass. is there.
  • the amount of the silane coupling agent is less than 1 part by mass, the corrosion resistance is poor.
  • the amount is more than 300 parts by mass, a sufficient film cannot be formed, so that the effect of improving the adhesion to the water-dispersible resin and the barrier property is improved. Can not be scoured, resulting in reduced corrosion resistance.
  • the above component (c) i.e., phosphoric acid phosphate or hexafluorometallic acid, acts on the inactive plated metal surface to activate the plating metal surface.
  • the phosphoric acid and the hexafluorometallic acid may be used alone or in combination.
  • hexafluorometallic acid is not particularly limited, but one or more elements selected from Ti, Si, and Zr such as fluorotitanic acid, zirconic hydrofluoride, and hydrofluoric acid are particularly preferred. Hexafluorometallic acid is preferred, and one or more of these can be used.
  • the mixing amount of phosphoric acid or hexafluorometallic acid is 0.000 in total of the solid content of 100 parts by mass of the aqueous epoxy resin dispersion of component (a). It is suitably 1 to 80 parts by mass, preferably 1 to 60 parts by mass, and more preferably 5 to 50 parts by mass. If the amount of phosphoric acid and / or hexafluorometallic acid is less than 0.1 part by mass, the corrosion resistance is inferior. On the other hand, if it exceeds 80 parts by mass, the soluble component of the film increases, which is not preferable because the corrosion resistance decreases.
  • the surface treatment film of the second mode formed on the surface of the zinc-based steel sheet or the aluminum-based steel sheet is a surface treatment containing the following components ( ⁇ ) to (8).
  • This is a surface-treated coating formed by applying and drying the composition.
  • This surface treatment film does not contain any chromium.
  • Aqueous epoxy resin dispersion obtained by dispersing a modified epoxy resin (Z) obtained by reacting with an active hydrogen-containing compound comprising
  • (y) Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of solid content relative to 100 parts by mass of resin solids in the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the epoxy group-containing resin as the component (W) is a resin containing one or more epoxy groups in a molecule, and examples thereof include an epoxy resin, a modified epoxy resin, and an epoxy resin.
  • the epoxy resin is prepared by introducing a glycidyl group by reacting polyphenols such as bisphenol ⁇ , bisphenol F, and nopol-type phenol with epihydric hydrin such as epichlorohydrin, or introducing the glycidyl group.
  • An aromatic epoxy resin obtained by further increasing the molecular weight by further reacting a polyphenol with the introduced reaction product; an aliphatic epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, and the like.
  • two or more kinds can be used in combination.
  • These epoxy resins preferably have a number-average molecular weight of 150 or more, particularly when a film-forming property at a low temperature is required.
  • modified epoxy resin examples include a resin obtained by reacting various modifiers with an epoxy group or a hydroxyl group in the epoxy resin.
  • an epoxy ester resin reacted with a drying oil fatty acid an epoxy acrylate resin modified with a polymerizable unsaturated monomer component containing acrylic acid or methacrylic acid; a urethane-modified epoxy resin reacted with a cisocyanate compound; is there.
  • Examples of the acryl-based copolymer resin include a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method in which an unsaturated monomer having an epoxy group and a polymerizable unsaturated monomer component essentially including an acrylate or methacrylate ester are used.
  • Examples of the resin include:
  • Examples of the polymerizable unsaturated monomer component include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-, iso-, or tert-butyl (meth) acrylate.
  • Atalylic acid or methacrylic acid such as hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate
  • Examples of the unsaturated monomer having an epoxy group include epoxy groups such as glycidyl methacrylate, glycidinoleate tallate, and 3,4-epoxycyclohexinole_1-methyl (meth) acrylate. There is no particular limitation as long as it has a polymerizable unsaturated group.
  • the acrylic copolymer resin may be a resin modified with a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin, or the like.
  • the epoxy group-containing resin (W) is a bisphenol A type epoxy resin which is a reaction product of bisphenol A and epiparohydrin, and this resin can be obtained by a known production method. .
  • the primary amine compound or the secondary amine compound as the component (X) is indispensable to exhibit the water dispersibility of the epoxy group-containing resin.
  • examples include monoethylamine, mono-n- or is0-propylamine, mono-n- or iso-butylamine, monoethanolamine, neopentanolamine, 2-aminopropanol, 3-aminopropanol, and 2-hydroxy2.
  • Primary amine compounds such as ethyl ether, getylamine, dibutylamine, methylethylamine, diethanolamine, di- or mono-ios-propanolamine, N-methylethanolamine, N-ethyl Secondary amine compounds such as ethanolamine are exemplified. These primary amine compounds and secondary amine compounds may be used alone or in combination of two or more. Can be. Of these, diethanolamine is preferred from the viewpoint of ease of reaction, controllability, and water dispersibility.
  • the hydrazine derivative having active hydrogen which is the component (Y), is an essential component for imparting excellent corrosion resistance to the film.
  • Specific examples of the hydrazine derivative having active hydrogen include, for example,
  • virazole compounds such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-pyrazolone, 3-amino-5-methylpyrazole;
  • tetrazole compounds such as 5-phenyl-1,2,3,4-tetrazole and 5-mercapto-11_phenyl-1,2,3,4-tetrazole;
  • thiadiazole compounds such as 5-amino-1-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole and 2,5-dimercapto-1,1,3,4-thiadiazole;
  • the above hydrazine derivatives can be used alone or as a mixture of two or more.
  • a part of the hydrazine derivative (Y) having active hydrogen can be replaced with an active hydrogen-containing compound other than the hydrazine derivative. That is, in the present invention, an active hydrogen-containing compound other than the hydrazine derivative (Y) having an active hydrogen can be used as a part of the active hydrogen-containing compound.
  • Examples of the active hydrogen-containing compound other than the hydrazine derivative (Y) include the following.
  • Organic acids such as ammonia and carboxylic acids
  • Quaternary chlorinating agent that is a mixture of hydrazine derivative or tertiary amine and acid without active hydrogen
  • the quaternary chlorinating agents that can be used as a part of the active hydrogen-containing compound include hydrazine derivatives having no active hydrogen or tertiary amines, which themselves have no reactivity with the epoxy group, and thus react with the epoxy group. It is a mixture with an acid to make it possible.
  • the quaternary chlorinating agent reacts with the epoxy group in the presence of water, if necessary, to form a quaternary salt with the epoxy group-containing resin.
  • the acid used to obtain the 4-chlorinating agent may be any of organic acids such as acetic acid and lactic acid and inorganic acids such as hydrochloric acid.
  • the hydrazine derivative having no active hydrogen used for obtaining the quaternary chlorinating agent is, for example, 3,6-dichloropyridazine, and the tertiary amine is, for example, dimethylethanolamine. And triethylamine, trimethylamine, triisopropylamine, and methyldiethanolamine.
  • Hydrazine proportion is 1 0-1 0 0 mole 0/0 derivative (Y), more preferably 3 0-1 0 0 mole 0/0 having active hydrogen in the active hydrogen-containing compound, more preferably 4 0 Suitably, it is set to 1100 mol%.
  • the surface treatment film has a sufficient anti-reflection function. Therefore, the obtained water-proofing effect is not much different from the case where the film-forming organic resin and the hydrazine derivative are simply mixed and used.
  • the epoxy group-containing resin (W), the primary amine compound and / or the secondary amine compound (X) and some or all of the compounds have active hydrogen. It is desirable to react the active hydrogen-containing compound comprising the hydrazine derivative (Y) at a temperature of 10 to 300 ° C., preferably 50 to 150 ° C. for about 1 to 8 hours.
  • This reaction may be carried out by adding an organic solvent, and the type of the organic solvent used is not particularly limited.
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone, and cyclohexanone; ethanol, ptano ⁇ , 2-ethyl / rehex / rare / reco / re, benzyl alcohol, ethylene Glycolate / ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol / monobutylinoleate ether, ethylene glycol / monomonohexyl ether, propylene glycol / ethylene, propylene glycol monomethyl monoethylene ether, diethylene glycol / ethylene, Hydroxyl-containing alcohols and ethers such as diethylene glycol monoethyl enoate etherate and diethylene glycol olenoethylate / leethenole; esters such
  • the mixing ratio of the epoxy group-containing resin (W) and the primary amine compound and / or the secondary amine compound (X) is such that the above amine compound (X) is added to the epoxy group in the epoxy group-containing resin (W).
  • the mixing ratio is preferably 60 to 4% 1%.
  • a method of dispersing the modified epoxy resin (Z) in water to obtain a resin dispersion there is known a method of neutralizing amino groups contained in the modified epoxy resin (Z) with acetic acid, formic acid, phosphoric acid, etc., which are well-known neutralizers. It can be dispersed in water.
  • the neutralization equivalent is not particularly limited, but is 0.2 to 0.8 equivalent, preferably 0.3 to 0.7 equivalent, more preferably 0.4 to 0.6 equivalent relative to the amino group. It is appropriate in terms of the properties of the dispersion and the water resistance.
  • aqueous epoxy resin dispersion of Hon-kiki By coating and drying the aqueous epoxy resin dispersion of Hon-kiki as it is, a film with good adhesion to metals etc. can be formed, but to form a denser paria film, an aqueous epoxy resin dispersion is required. It is desirable to add a curing agent (J) to the mixture and heat cure the organic film.
  • the curing agent (J) include a polyisocyanate compound and an amino resin compound.
  • the polyisocyanate compound is a compound having at least two isocyanate groups in one molecule, and is an aliphatic isocyanate compound, an alicyclic isocyanate compound (including a heterocycle), an aromatic isocyanate compound; Examples thereof include compounds obtained by partially reacting an isocyanate compound with a polyhydric alcohol. In addition, some or all of the isocyanate groups in these polyisocyanate compounds may be blocked by a blocking agent.
  • polyisocyanate compound examples include the following.
  • These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
  • the blocking agent examples include: (1) aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and octyl alcohol; (2) monoethers of ethylene glycol and / or diethylene glycol; Monoethers such as, methinole, etinole, puchizore (n-, iso), petit7 (n-, iso, sec); (3) aromatic alcohols such as phenol / cresol; (4) acetoxime Or an oxime such as methylethyl ketone oxime, and the like.
  • aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and octyl alcohol
  • monoethers of ethylene glycol and / or diethylene glycol Monoethers such as, methinole, etinole, puchizore (n-, iso), petit7 (n-, iso, sec)
  • aromatic alcohols such as phenol
  • Examples of the amino resin include a methylolated amino resin obtained by reacting an aldehyde with an amino component such as melamine, urea, benzoguanamine, acetoguanamine, steloguanamine, spiroguanamine, and dicyandiamide.
  • Examples of the aldehyde include formaldehyde, paraformaldehyde, acetoaldehyde, and benzaldehyde.
  • those obtained by etherifying this methylolated amino resin with an appropriate alcohol can also be used.
  • Examples of alcohols used for etherification include methylinoleanol, ethyl alcohol, and n-propyl alcohol. And i-propynoleanolone, n_butylaminolecol, i-petitinole alcohol, 2-ethynolebutanole, 2-ethylhexanol, and the like.
  • a methylolated melamine resin in which at least a part of the methylol group is alkyl-etherified is particularly suitable.
  • Mixing in a proportion of 0 10 to 65 Z 35 is suitable from the viewpoints of the adhesion of the film to the material and the suitability of the top coat.
  • curing accelerators it is desirable to use known curing accelerators to increase low temperature crosslinking.
  • the curing acceleration catalyst include N-ethylmorpholine, dibutyltin dilaurate, and naphthenic acid. Cobalt, stannous chloride, zinc naphthenate, bismuth nitrate, etc. can be used.
  • phosphoric acid, a sulfonic acid compound or a neutralized amine compound of a sulfonic acid compound is suitable as a curing acceleration catalyst when an amino resin is used as a hardening agent.
  • sulfonic acid compound examples include p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, and dinonylnaphthalenedisulfonic acid.
  • the amine in the amine-neutralized sulfonic acid compound may be any of primary amine, secondary amine and tertiary amine.
  • the aqueous dispersion of the urethane resin is a urethane emulsion using a product obtained by reacting a polyisocyanate compound with a polyhydroxy compound such as polyetherdiol or polyesterdiol.
  • Urethane emulsions can be prepared, for example, by combining a polyisocyanate compound with a polyhydroxy compound in the presence or absence of a hydrophilic organic solvent having no active hydrogen capable of reacting with an isocyanate group in the molecule, and the hydroxyl group of a polyhydroxy compound.
  • a polyisocyanate compound can be easily obtained by reacting the polyisocyanate compound with an excess of isocyanate groups, and if necessary, mixing the reaction product (polymer) with amine and water to carry out the amine extension reaction. After that, it can be obtained by mixing with a nonionic or ionic emulsifier, adding water and emulsifying and dispersing, and if necessary, distilling off the organic solvent.
  • a urethane emulsion can be obtained without using an emulsifier.
  • polyisocyanate compound examples include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Cycloaliphatic diisocyanates such as neat acid; organic diisocyanates such as aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and 4,4,1-diphenylmethane diisocyanate; Diisocyanates And the isocyanurates and pellets of the above-mentioned organic diisocyanates.
  • a nonionic or cationic polyurethane emulsion is particularly preferable from the viewpoint of mixing stability with the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the reason for this is that, by mixing an appropriate amount of an aqueous dispersion of urethane resin, the film forming property of the surface treatment composition is improved, so that the transmission of corrosion factors can be suppressed, and the prevention of corrosion preventing components from flowing out of the film can be prevented. This is considered to be due to the fact that cracking of the resin film after processing can be suppressed, thereby improving the corrosion resistance. If the mixing ratio of the urethane resin aqueous dispersion ( ⁇ ) to the aqueous epoxy resin dispersion ( ⁇ ) is less than the above lower limit, the film forming property derived from the urethane resin is not sufficient, and the inhibitory effect of the corrosion factor becomes insufficient. And the whiteness resistance tends to decrease.
  • silane coupling agent examples include bier methoxy silane, Ethoxysilane, vinyltrichlorosilane, biertrimethoxysilane, burtriethoxysilane, ⁇ — (3,4 epoxycyclohexyltrimethoxysilane, ⁇ / -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyl mouth methylpyroxyethoxy, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ — (aminoethyl) ⁇ —aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ —) 3 (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ —3 (aminoethyl) y— Aminopropyltrimethoxysilane, y—aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxys
  • the reason described above can be considered for improving the whiteness resistance by including the silane coupling agent together with the specific acid component in the surface treatment composition.
  • silane coupling agents having an amino group as a reactive functional group are particularly preferred from the viewpoint of having a functional group having high reactivity with the water-dispersible resin of the component ( ⁇ ;).
  • silane coupling agents include, for example, ⁇ -3 (aminoethyl) ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl ) ⁇ -aminopropyltrimexylsilane, y-aminopropyl Lutrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, and the like.
  • the compounding amount of the silane coupling agent is preferably 1 to 300 parts by mass in terms of a solid content relative to 100 parts by mass of the resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion liquid as the above component ( ⁇ ;). It is suitable that the amount is 5 to 100 parts by mass, more preferably 15 to 50 parts by mass.
  • the amount of the silane coupling agent is less than 1 part by mass, the corrosion resistance is poor.
  • the amount is more than 300 parts by mass, a sufficient film cannot be formed. It cannot be used, and the corrosion resistance is reduced.
  • the above-mentioned component ( ⁇ ), phosphoric acid or hexafluorometallic acid acts on the inactive plated metal surface to activate the plating metal surface.
  • the phosphoric acid and the hexafluorometallic acid may be used alone or in combination.
  • hexafluorometallic acid is not particularly limited, but from the viewpoint of effectively forming the reaction layer of the pseudo two-layer coating described above, in particular, fluorinated titanic acid, fluorinated zirconic acid, and hydrofluoric acid are used. Hexafluorometallic acid containing one or more elements selected from Ti, Si, and Zr is preferable, and one or more of these can be used.
  • the compounding amount of phosphoric acid and / or hexafluorometallic acid is 0.00 in total of the ratio of the solid content to 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion liquid as the component ( ⁇ ;). It is suitably 1 to 80 parts by mass, preferably 1 to 60 parts by mass, and more preferably 5 to 50 parts by mass. If the amount of phosphoric acid phosphate or hexafluorometallic acid is less than 0.1 part by mass, the corrosion resistance is poor, while if it exceeds 80 parts by mass, the soluble component of the film increases, and the corrosion resistance decreases. Not preferred. Next, items common to the surface treatment films of the first and second embodiments described above will be described.
  • a water-soluble phosphate may be added to the surface treatment composition as needed for the purpose of improving corrosion resistance.
  • the water-soluble phosphate for example, one or more metal salts such as orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, and metaphosphoric acid can be used.
  • one or more of organic phosphoric acid salts for example, phytic acid, phytate, phosphonic acid, phosphonate and their metal salts may be added.
  • primary phosphates are preferred from the viewpoint of the stability of the surface treatment composition and the like.
  • the silane coupling agent is activated and forms a chemical bond with both the metal and the film-forming resin, resulting in excellent adhesion and corrosion resistance between the plating metal and the film-forming resin.
  • An inactive portion is inevitably present on the metal surface, and at such an inactive site, the above-described chemical bond is unlikely to occur, so that the protective effect cannot be sufficiently exerted.
  • the water-soluble phosphate forms a dense hardly soluble compound in such a portion of the plating film when the film is formed.
  • the pH rises at the interface of the plating film surface treatment composition with the dissolution of the plating film by the phosphate ions of the water-soluble phosphate, and as a result, a precipitate film of the water-soluble phosphate is formed. This contributes to the improvement of corrosion resistance.
  • A1, Mn, Ni, and Mg are particularly desirable as the cationic species of the water-soluble phosphate, and one or more elements selected from these are preferred. It is preferable to use a water-soluble phosphate containing the same.
  • Such water-soluble phosphates include, for example, aluminum monophosphate, manganese monophosphate, nickel monophosphate, and magnesium monophosphate, and among these, aluminum monophosphate is particularly preferred. Is most preferred.
  • its cation component and P 2 o 5 component It is preferred molar ratio of [cation] Z [P 2 0 5] is from 0.4 to 1.0.
  • Molar ratio [cation] / [P 2 0 5] is poorly soluble coating by a phosphate soluble is less than 0.4 is impaired, since the corrosion resistance is undesirably reduced. On the other hand, if it exceeds 1.0, the stability of the processing solution is remarkably lost, which is not preferable.
  • the compounding amount of the water-soluble phosphate is 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion as the component (a).
  • the amount is suitably 0.1 to 60 parts by mass, preferably 0.5 to 40 parts by mass, and more preferably 1 to 30 parts by mass.
  • the component (o) is 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion of the component and the aqueous dispersion of the urethane resin of the component. It is appropriate that the resin solid content is 0.1 to 60 parts by mass, preferably 0.5 to 40 parts by mass, and more preferably 1 to 30 parts by mass.
  • the amount is less than 0.1 part by mass, the effect of improving the corrosion resistance is not sufficient, while if it exceeds 60 parts by mass, the soluble component of the film increases, and the corrosion resistance decreases, which is not preferable.
  • a non-chromium-based protection additive can be added to the surface treatment composition, if necessary. Excellent anticorrosion performance (self-repairability) can be obtained.
  • non-chromium-based anticorrosion additives (el) to (e7) and the anticorrosion mechanism are as follows.
  • colloidal silica or dry silica which is fine-particle silica
  • colloidal silica or dry silica which is fine-particle silica
  • calcium ion-exchanged silica having calcium bonded to its surface is particularly used. Is desirable.
  • colloidal silica examples include Snowtex o and Nissan Chemical Co., Ltd.
  • 300 CF can be used.
  • examples of the calcium ion exchanged silica include SHIELDEXC 303, SH IELDEX AC 3, and SH I ELDEX AC 5 (all trade names) manufactured by R. Grace & Co., and SH I ELDEX manufactured by Fuji Silica Chemical Co., Ltd.
  • SH I ELDEX SY710 can be used.
  • These silicas contribute to the formation of dense and stable zinc corrosion products in a corrosive environment, and suppress the promotion of corrosion by forming these corrosion products densely on the plating surface.
  • the components (e2) and (e3) exhibit particularly excellent anticorrosion performance (self-repairing property) due to precipitation.
  • the calcium compound as the component (e2) may be any of calcium oxide, calcium hydroxide, and calcium salt, and one or more of these may be used.
  • simple salts containing only calcium as a cation such as calcium silicate, calcium carbonate, and calcium phosphate
  • calcium salts such as calcium phosphate, zinc, calcium phosphate, and magnesium can be used.
  • a double salt containing a cation other than calcium may be used.
  • calcium which is more noble than zinc and aluminum, is preferentially dissolved in a corrosive environment. This dissolves the defective part as a dense and hardly soluble product with OH- generated by the cathode reaction. Blocks and suppresses corrosion reactions.
  • the sparingly soluble phosphate compound (e3) a sparingly soluble phosphate can be used.
  • the poorly soluble phosphate includes all kinds of salts such as simple salts and double salts.
  • the metal cation constituting the metal cation is not limited, and may be any metal cation, such as hardly soluble zinc phosphate, magnesium phosphate, calcium phosphate, and aluminum phosphate.
  • the phosphate ion skeleton and the degree of condensation are not limited, and may be any of normal salts, dihydrogen salts, monohydrogen salts, or phosphites. Includes all condensed phosphates, such as phosphates.
  • a molybdate salt can be used as the molybdate compound (e4).
  • the molybdate is not limited in its skeleton and degree of condensation, and includes, for example, ortho-molybdate, para-molybdate, metamolybdate and the like. Further, it includes all salts such as simple salts and double salts, and examples of the double salts include molybdate phosphate.
  • Molybdate compounds exhibit self-healing properties through a passivating effect. In other words, in a corrosive environment, a dense oxide is formed on the film surface together with dissolved oxygen to block the corrosion origin and suppress the corrosion reaction.
  • vanadium compound of the above (e5) for example, a pentavalent vanadium compound or a tetravalent vanadium compound can be applied. Particularly, from the viewpoint of corrosion resistance, tetravalent panadium compounds are preferable.
  • examples of the organic compound of the above (e6) include the following. That is, triazoles include 1,2,4-triazole, 3-amino_1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, and 5-amino-13-mercapto-1,2.
  • examples of the organic compound of the above (e7) include the following. That is, examples of the hydrazide compound include carbohydrazide, propionic hydrazide, salicylic hydrazide, adipic dihydrazide, sebacic dihydrazide, dodecanoic dihydrazide, isophthalic dihydrazide, and thiocarbhydridide.
  • the compounding amount of the non-chromium-based protection agent is as follows, based on 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion liquid as the component (a). It is appropriate that the solid content is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 30 parts by mass.
  • the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion of the component (a) and the aqueous dispersion of the urethane resin as the component (i3) is 100 parts by mass. It is appropriate that the solid content is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 30 parts by mass. If the amount of the non-chromium-based antioxidant is less than 0.1 part by mass, the effect of improving corrosion resistance after alkali degreasing is not sufficiently obtained.
  • the amount is more than 50 parts by mass, not only the coating property and workability are lowered, but also the corrosion resistance is lowered, which is not preferable.
  • two or more of the above-mentioned (el) to (e7) anti-corrosion additives may be added in combination, and in this case, each has a unique anti-corrosion action, so that higher corrosion resistance is obtained.
  • Particularly excellent corrosion resistance is obtained when all of the above are added in combination.
  • oxide fine particles for example, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide, antimony oxide, etc.
  • phosphomolybdate for example, one or two or more of an organic inhibitor (eg, hydrazine and its derivative, a thiol compound, a thiocarbamate, etc.) and the like can be added.
  • organic color pigments for example, condensed polycyclic organic pigments, phthalocyanine organic pigments, etc.
  • coloring dyes for example, Water-soluble azo metal dyes, etc.
  • inorganic pigments eg, acid Conductive pigments (eg, metal powders such as zinc, aluminum, nickel, etc., iron phosphide, antimony-doped tin oxide, etc.), coupling agents (eg, titanium coupling agents, etc.), melamine cyanur
  • acid Conductive pigments eg, metal powders such as zinc, aluminum, nickel, etc., iron phosphide, antimony-doped tin oxide, etc.
  • coupling agents eg, titanium coupling agents, etc.
  • melamine cyanur One or more kinds such as acid adducts can be added.
  • the surface treatment film formed by the surface treatment composition containing the above components has a dry film thickness of 0.01 to 1.0; ⁇ , preferably 0.1 to 0.8 m. If the dry film thickness is less than 0.01 / zm, the corrosion resistance is insufficient, while if it exceeds 1, the conductivity and workability decrease.
  • an upper film (organic film) formed as a second layer film on the surface treatment film (the surface treatment films of the first embodiment and the second embodiment) will be described.
  • This upper layer film is formed by applying and drying a coating composition for an upper layer film containing a high molecular weight epoxy group-containing resin (E) having a number average molecular weight of 6000 to 20000, preferably containing the same as a main resin.
  • This is a film with a thickness of 0.3 to 2.
  • This upper coating also contains no chromium.
  • the reason for using the epoxy group-containing resin (E) for the upper layer film is that its reactivity, easiness of reaction, and corrosion resistance are superior to other resins.
  • the epoxy group-containing resin (E) include an epoxy resin, a modified epoxy resin, an acryl-based copolymer resin copolymerized with an epoxy group-containing monomer, a polybutadiene resin having an epoxy group, and a polyurethane resin having an epoxy group. , And adducts or condensates of these resins.
  • One of these epoxy group-containing resins can be used alone or as a mixture of two or more.
  • epoxy resins and modified epoxy resins are particularly preferred from the viewpoint of adhesion to the plating surface and corrosion resistance.
  • thermosetting epoxy resin and modified epoxy resin which have excellent barrier properties against corrosion factors such as oxygen, are most suitable. It is particularly advantageous when the level is low.
  • the epoxy group-containing resin (E) a high molecular weight epoxy group-containing resin having a number average molecular weight of 600 to 2000, preferably 700 to 1200 is used. Of these, bisphenol-type epoxy resins are preferred.
  • a commonly used bisphenol-type epoxy resin has a number average molecular weight of 550 or less, but if the number average molecular weight is less than 600, the workability of the obtained film is not sufficient, In particular, the film is severely damaged when subjected to severe processing by the wrinkle holding bead on the automotive press die, and the corrosion resistance of the processed part is inferior. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 20000, it becomes extremely difficult to produce an epoxy resin, and it becomes difficult to obtain a stable product due to gelation or the like. ,
  • Examples of the above bisphenol-type epoxy resin include, for example, a resin obtained by condensing epichlorohydrin and bisphenol to a high molecular weight in the presence of a catalyst such as an alcohol catalyst, if necessary, and epichlorohydrin and bisphenol. If necessary, a low molecular weight epoxy resin is condensed in the presence of a catalyst such as an alcohol catalyst to obtain a low molecular weight epoxy resin, and any resin obtained by subjecting this low molecular weight epoxy resin to bisphenol to a polyaddition reaction. However, the latter method is preferable for stably obtaining a high molecular weight epoxy resin.
  • bisphenol examples include bis (4-hydroxyphenyl) methane [bisphenol F], 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [bis Phenol A], 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane [bisphenol / le B], bis (4-hydroxyphenyl) _1,1-isoptan, bis (4-hydroxytert-butyltinphenylphenyl) ) -2,2-Propane, p- (4-Hydroxyphenyl) phenol, Oxybis (4-Hydroxyphenol), Szolehoninolebis (4-Hydroxyphenol), 4,4 Doxybenzophenone, bis (2-hydroxynaphthyl) methane and the like can be mentioned.
  • methane [bisphenol F] ⁇ Pi 2 bis (4-arsenate Dorokishifu Eniru) propane [bisphenol A] is preferable.
  • the above bisphenols can be used alone
  • modified epoxy resin examples include acrylic modified epoxy resin and polyether. Examples include steal-modified epoxy resins and urethane-modified epoxy resins.
  • polyalkylene glycol a polyalkylene glycol-modified epoxy resin obtained by reacting polyisocyanate and an epoxy resin, an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative in which some or all of the compounds have active hydrogen, and an epoxy resin
  • a modified epoxy resin (a hydrazine derivative-modified epoxy resin) obtained by reacting the above may also be used.
  • a hydrazine derivative-modified epoxy resin is particularly preferable from the viewpoint of improving corrosion resistance.
  • the modified epoxy resin may be one obtained by reacting an epoxy group or a hydroxyl group in the above epoxy resin with various modifiers, such as an epoxy ester resin obtained by reacting a drying oil fatty acid, acrylic acid or methacrylic acid.
  • various modifiers such as an epoxy ester resin obtained by reacting a drying oil fatty acid, acrylic acid or methacrylic acid.
  • examples thereof include an epoxy acrylate resin modified with a polymerizable unsaturated monomer component containing, and a urethane-modified epoxy resin obtained by subjecting a dissocyanate compound to antioxidation.
  • an unsaturated monomer having an epoxy group and a polymerizable unsaturated monomer component essentially containing acrylate or methacrylate are prepared by a solution polymerization method.
  • a resin synthesized by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method are prepared by a solution polymerization method.
  • Examples of the polymerizable unsaturated monomer component include: methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-, iso- or tert-butyl (meth) acrylate.
  • C1-24 alkylesterol of acrylic acid or methacrylic acid such as xyl (meth) atalylate, 2-ethylhexyl (meth) atalylate, decyl (meth) atalylate, lauryl (meth) atalylate; ataryl Acid, Methacryloleic acid, Styrene, Vininoletoluene, Acrylamide, Acrylonitrile, N-Methylol (meth) acrylylamide, N-Methylol (meth) acrylamide C:!-4 alkyl etherified product; N, N-Jetylamino Ethyl methacrylate and the like can be mentioned.
  • Examples of unsaturated monomers having an epoxy group include those having an epoxy group and a polymerizable unsaturated group, such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate.
  • An active hydrogen-containing compound (H) comprising a hydrazine derivative (I) in which some or all of the compounds have active hydrogen, represented by the above-mentioned hydrazine derivative-modified epoxy resin, and a high molecular weight epoxy group-containing resin (E).
  • the modified epoxy group-containing resin which has been reacted with the epoxy resin, reacts with the hydrazine derivative (I) having an active hydrogen at the epoxy group of the high molecular weight epoxy group-containing resin (E), thereby improving the adhesion to the base and improving the corrosion resistance. Can form a particularly excellent film.
  • Examples of the active hydrogen-containing compound (H) that reacts with the epoxy group of the high molecular weight epoxy group-containing resin (E) include, for example, the following compounds. One or more of these compounds can be used. In this case also, at least a part (preferably all) of the active hydrogen-containing compound (H) needs to be a hydrazine derivative (I) having active hydrogen. That is, the hydrazine derivative (I) having active hydrogen among these is an essential component, and an active hydrogen-containing compound (H) other than this hydrazine derivative (I) is used as necessary.
  • a quaternary chlorinating agent that is a mixture of hydrazine derivative or tertiary amine and acid without active hydrogen
  • Examples of the hydrazine derivative (I) having the active hydrogen include the following.
  • virazole compounds such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-pyrazolone, 3-amino-5-methylpyrazole;
  • tetrazole compounds such as 5-phenyl-1,2,3,4-tetrazole and 5-mercapto-11-phenyl-1,2,3,4-tetrazole;
  • thiadiazole compounds such as 5-amino-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole and 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole;
  • pyrazole compounds and triazole compounds having a 5-membered or 6-membered ring structure and having a nitrogen atom in the ring structure are particularly preferred.
  • These hydrazine derivatives can be used alone or in combination of two or more.
  • active hydrogen-containing amine compound that can be used as a part of the active hydrogen-containing compound (H) include, for example, the following.
  • Primary primary amino compounds containing one secondary amino group such as diethylenetriamine, hydroxyethylaminoethylamine, ethylaminoethylamine, and methylaminopropylamine, and one or more primary amino groups.
  • Secondary monoamines such as getylamine, jetanolamine, di- or iso-propanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine; (3) a secondary amine-containing compound obtained by adding a monoalkanolamine such as monoethanolamine and a dialkyl (meth) acrylamide by a Michael addition reaction;
  • the primary amino groups of alkanolamines such as monoethanolamine, neopentanolamine, 2-aminopropanol 3-aminopropanol, and 2-hydroxy-2-'(aminopropoxy) ethyl Ketimine-modified compound;
  • the quaternary chlorinating agent that can be used as a part of the active hydrogen-containing compound (H) is a hydrazine derivative having no active hydrogen or a tertiary amamine itself having a reactivity with an epoxy group. Since they do not have these, they are used as a mixture with an acid so that they can react with an epoxy group.
  • the quaternary chlorinating agent reacts with the epoxy group in the presence of water, if necessary, to form a quaternary salt with the epoxy-containing resin.
  • the acid used to obtain the quaternary chlorinating agent may be any of organic acids such as acetic acid and lactic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid.
  • the hydrazine derivatives having no active hydrogen used for obtaining the quaternary chlorinating agent include, for example, 3,6-dichloropyridazine, and the tertiary amines include, for example, dimethylethanolamine, Triethylamine, trimethylamine, triisopropylamine, methyljetanolamine and the like can be mentioned.
  • the reaction product of the high-molecular-weight epoxy group-containing resin (E) and the active hydrogen-containing compound (H) comprising a hydrazine derivative (I) in which some or all of the compounds have active hydrogen is a high-molecular-weight epoxy group-containing resin. It is obtained by reacting (E) and the active hydrogen-containing compound (H) at 10 to 300 ° C., preferably 50 to 150 ° C., for about 1 to 8 hours. This reaction may be carried out by adding an organic solvent, and the type of the organic solvent used is not particularly limited.
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone, and cyclohexanone; ethanol, butanol, 2-ethynolehexyl alcohol / le, benzinoleanol / le, ethylene glycol cornole, and ethylene glycol Cornole monoisopropyl ether / ethylene glycol ethylene monobutylate / ethylene glycol ethylene monohexylate / ethylene glycol propylene glycol / le, propylene glycol benzoyl monomethynooleate, diethylene glycol, Such as diethylene glycolone monoethyl etherate, diethylene glycolone monobutylate ethere Alcohols and ethers containing a hydroxyl group; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, and ethylene glycol monobutyl ether enorea acetate
  • the compounding ratio of the high-molecular-weight epoxy group-containing resin (E) and the active hydrogen-containing compound (H) composed of a hydrazine derivative (I) in which some or all of the compounds have active hydrogen is a solid content ratio of the high-molecular-weight epoxy resin.
  • the amount of the active hydrogen-containing compound (H) is preferably 0.5 to 20 parts by mass, particularly preferably 1.0 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the group-containing resin (E).
  • the ratio of the high molecular weight epoxy group-containing resin (E) to the active hydrogen containing compound (H) is determined by the number of active hydrogen groups of the active hydrogen containing compound (H) and the high molecular weight epoxy group containing resin (E).
  • the ratio [the number of active hydrogen groups and the number of epoxy groups] to the number of epoxy groups is preferably 0.01 to 10, more preferably 0.1 to 8, and even more preferably 0.2 to 4 from the viewpoint of corrosion resistance and the like. It is.
  • the active hydrogen-containing compound ratio of hydrazine induced having an active hydrogen in the (H) (I) is 1 0 to: L 00 mole 0/0, more preferably. 30 to: L 00 mole 0/0, and More preferably, the content is suitably from 40 to 100 mol%. If the proportion of the hydrazine derivative (I) having active hydrogen is less than 10 mol%, a sufficient protective function cannot be imparted to the upper layer film, and the obtained protective effect is only due to the film-forming organic resin and the hydrazine derivative. There is not much difference from the case of mixing and using.
  • the coating composition for an upper layer film of the present invention contains the high molecular weight epoxy group-containing resin (E) as an essential component.
  • a curing agent capable of reacting with a hydroxyl group in the high molecular weight epoxy group-containing resin is used. By containing it, the film is cross-linked at the time of heating and drying after the application, and a dense film having excellent processability and having a dense barrier property can be formed.
  • Curing methods for forming the resin composition film include a curing method utilizing a urethanization reaction between the polyisocyanate compound (G) and a hydroxyl group in the epoxy group-containing resin, and a curing method utilizing an amino resin (F) and an epoxy group-containing resin.
  • Preferred examples include a curing method utilizing an etherification reaction with a hydroxyl group.
  • the amino resin (F) include amino components such as melamine, urea, benzoguanamine, acetate guanamine, steloguanamine, spiroguanamine, and dicyandiamide, and aldehyde components such as formaldehyde, paraformaldehyde, acetoaldehyde, and benzylaldehyde.
  • aldehyde components such as formaldehyde, paraformaldehyde, acetoaldehyde, and benzylaldehyde.
  • a methylolated amino resin obtained by the reaction with Those obtained by etherifying the methylol group of the methylolated amino resin with a lower alcohol having 1 to 6 carbon atoms are also included in the amino resin.
  • a methyletherified melamine resin in which a part or all of the methylol groups of the methylolated melamine resin is etherified with methyl alcohol a butyletherified melamine resin obtained by butylether butyletherification, or methyl
  • a mixed etherified melamine resin of methyl ether and butyl ether etherified with both alcohol and butyl alcohol is particularly preferred.
  • a high molecular weight epoxy group-containing resin (E) can be obtained by using a methyl etherified melamine resin containing at least one, preferably at least 1.5, imino groups per molecule on average. At low temperature, and the toughness of the film can be greatly improved.
  • Specific examples of commercially available products include, for example, Cymel 325, Cymel 327 and Cymel 703 (all trade names) manufactured by Mitsui Cytec.
  • One of the above amino resins can be used alone, or two or more can be used as a mixture.
  • polyisocyanate compound (G) examples include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate; and cyclic compounds such as hydrogenated xylylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • Aliphatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate; triphenylmethane-1,4,4 ', 4 "-triisocyanate, 1 , 3,5-triisocyanatobenzene, 2,4,6-triisocyanatotoluene, 4,4'-dimethyldiphenylmethane-1,2 ', 5,5'-tetraisocyanate
  • polyisocyanate compounds having more than one isocyanate group Organic polyisocyanate itself, or an adduct of each of these organic polyisocyanates with a polyhydric alcohol, a low molecular weight polyester resin or water, or a cyclized polymer of each of the above organic polyisocyanates Further, there may be mentioned isocyanate and pellet bodies.
  • polyisocyanate compounds having at least 4 isocyanate groups, more preferably 6 to 10 isocyanate groups in one molecule have a high molecular weight epoxy compound even when the reaction temperature is lowered. Tough cross-linking with the group-containing resin (E) can form a tough film, and particularly good corrosion resistance can be obtained in severely processed parts.
  • examples of such polyisocyanate compounds include adducts of 4,4'-dimethyldiphenylmethane-1,2,2,5,5'-tetraisocyanate and hexamethylene diisocyanate. And the like.
  • the polyisocyanate compound (G) may be a compound obtained by blocking a part or all of the isocyanate group of the polyisocyanate compound with a blocking agent.
  • the blocking agent include phenol, cresol, and xylenol.
  • Lactams such as phenolic compounds; ⁇ -force prolatatam, ⁇ -palet mouth ratatam, y-butyrolatatam,
  • polyisocyanate compounds containing four or more isocyanate groups in one molecule include, for example, MF—B8OM, MF-B6OX, and MF_K60 manufactured by Asahi Kasei Corporation. X, ME 20—B 80 S (both are trade names).
  • the content of the above curing agent in the coating composition for the upper layer film is preferably 1 to 50 parts by mass in terms of a solid content with respect to 100 parts by mass of the solid content of the high molecular weight epoxy group-containing resin (E). Is preferably from 5 to 30 parts by mass from the viewpoint of curability.
  • the high molecular weight epoxy group-containing resin (E) is sufficiently crosslinked by the addition of the crosslinking agent (curing agent) as described above.
  • the crosslinking agent curing agent
  • the curing promoting catalyst include N-ethylmorpholine, dibutyltin dilaurate, cobalt naphthenate, primary tin chloride, zinc naphthenate, and bismuth nitrate.
  • a resin such as a known acrylic, alkyd, or polyester can be mixed with the high molecular weight epoxy group-containing resin (E).
  • the upper layer coating (coating composition for upper layer coating) of the present invention may contain a non-stick type antifouling additive as required for the purpose of improving corrosion resistance.
  • a non-chromium-based anticorrosion additive in the upper layer coating, more excellent anticorrosion performance can be obtained.
  • (e7) One or more organic compounds containing an N atom selected from hydrazide compounds, pyrazole compounds, triazole compounds, tetrazole compounds, thiadiazole compounds, and pyridazine compounds
  • the compounding amount of the non-chromium-based protection additive is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.1 part by mass, based on 100 parts by mass of the resin solids of the coating composition for forming a film. It is appropriate to use 5 to 30 parts by mass. If the amount of the non-chromium-based antioxidant is less than 0.1 part by mass, the effect of improving corrosion resistance after alkali degreasing is not sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 50 parts by mass, paintability, workability and It is not preferable because not only the weldability is reduced, but also the corrosion resistance is reduced.
  • two or more of the above-mentioned (el) to (e7) anti-corrosion additives may be added in combination, and in this case, each has its own anti-corrosion action, so that a higher degree of corrosion resistance is obtained.
  • calcium ion-exchange siliency is used as the component (el), and at least one of the components (e3) to (e7) is used, and particularly preferably, the component (e3) to (e7) is used.
  • Particularly excellent corrosion resistance is obtained when all the components are added in combination.
  • oxide fine particles eg, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide
  • other oxide fine particles eg, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide
  • phosphomolybdate eg, aluminum phosphomolybdate
  • organic phosphoric acid and its salts eg, phytic acid, phytate, phosphonic acid, phosphonate, and these
  • a metal salt, an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, etc. an organic inhibitor (eg, a hydrazine derivative, a thiol compound, a dithiocarbamate) can be added.
  • a solid lubricant can be added to the upper layer coating (coating composition for the upper layer coating), if necessary, for the purpose of improving the workability of the film.
  • Polyolefin wax, paraffin wax For example, polyethylene wax, synthetic paraffin, natural paraffin, micro wax, chlorinated hydrocarbon, etc.
  • Fluororesin fine particles For example, polyfluoroethylene resin (polytetrafluoroethylene resin, etc.), polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, etc.
  • fatty acid amide compounds eg, stearic acid amide, Lumitic acid amide, methylene bisstea amide, ethylene bisstea amide, oleic amide, esyl amide, alkylene bis fatty acid amide, etc.
  • metal soaps for example, calcium stearate, lead stearate) , Calcium laurate, calcium palmitate, etc.
  • metal sulfides eg, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, etc.
  • graphite fluorinated graphite, boron nitride, polyalkylene glycol, alkali metal sulfate, etc.
  • polyethylene wax and fluorine resin fine particles are particularly preferable.
  • polyethylene wax examples include Celidust 9615A, Celidust 3715, Ceridast 3652, Ceridast 3910 (manufactured by Hoechst), and Sanyo.
  • Sun Wax 1 3 1-P Sun Wax 1 61 1-P (trade names) manufactured by Kaseisha, Chemipearl W—100, Chemipearl W—200, Chemipearl W—5, manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd. 0, Chemipearl W—800, Chemipearl W—950 (all are trade names) can be used.
  • fluororesin fine particles tetrafluoroethylene fine particles are most preferred.
  • Lubron L-2 and Lubron L-15 both trade names
  • Full-on dispersion AD 2 manufactured by Asahi ICI Fluoropolymers Co., Ltd.
  • Funoleon L 1 4 1 J, Funoleon L 1 5 0 J And fullon L155J all are trade names.
  • the amount of the solid lubricant in the upper layer coating is 1 to 30 parts by mass, preferably 1 to 1 part by mass, based on 100 parts by mass of the resin solids of the coating composition for forming the film. 0 Mass part. If the amount of the solid lubricant is less than 1 part by mass, the lubricating effect is poor. On the other hand, if the amount is more than 30 parts by mass, the coatability is undesirably reduced.
  • the upper layer coating (coating composition for upper layer coating) of the surface-treated steel sheet of the present invention contains a high molecular weight epoxy group-containing resin (E) as an essential component, and optionally includes a curing agent and a non-chromic coating. Additives, solid lubricants, etc. are added.
  • coloring agents organic coloring pigments (for example, condensed polycyclic organic pigments, phthalocyanine organic pigments, etc.), coloring dyes (for example, organic solvent-soluble azo dyes, water-soluble azo metal dyes, etc.), inorganic pigments (for example, titanium oxide, chelating agent (eg, thiol), conductive pigment (eg, metal powder such as zinc, aluminum, nickel, iron phosphide, antimony-doped tin oxide, etc.), coupling agent (eg, , Silane coupling agents, titanium coupling agents, etc.) and melamine 'cyanuric acid adduct or one or more thereof.
  • organic coloring pigments for example, condensed polycyclic organic pigments, phthalocyanine organic pigments, etc.
  • coloring dyes for example, organic solvent-soluble azo dyes, water-soluble azo metal dyes, etc.
  • inorganic pigments for example, titanium oxide, chelating agent (eg, thiol), conductive pigment (
  • the coating composition for forming a film containing the above-mentioned main component and additive component usually contains a solvent (organic solvent and Z or water), and if necessary, a neutralizing agent or the like is added.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the high-molecular-weight epoxy group-containing resin (E) and can adjust it as a coating composition.
  • various organic solvents exemplified above are used. be able to.
  • the neutralizing agent is added as necessary to neutralize the high-molecular-weight epoxy group-containing resin (E) to make it aqueous, and the high-molecular-weight epoxy group-containing resin (E) is used as a force-sensitive resin.
  • acids such as acetic acid, lactic acid, and formic acid can be used as neutralizing agents.
  • the dry film thickness of the upper layer film is 0.3 to 2.0111, preferably 0.4 to 1.5111.
  • the film thickness of the upper layer film is less than 0, 3 / zm, the corrosion resistance is insufficient.
  • the film thickness exceeds 2.0; zm, the weldability and the electrodeposition coating property deteriorate.
  • the total thickness of the first layer surface treatment film and the second layer upper film is preferably 2.0 ⁇ m or less.
  • a surface treatment composition (treatment liquid) having the above-mentioned composition is plated so that the dry film thickness is within the above range. Apply to steel plate and heat dry without washing.
  • Methods for forming the surface treatment composition on the surface of the steel sheet include a coating method, an immersion method, and a coating method. Any of the play methods may be used.
  • a coating method any method such as a roll coater (three-roll method, two-roll method, etc.), a squeeze coater, a die coater and the like may be used. After the coating or dipping treatment with a squeeze coater or the like, and the spraying treatment, it is possible to adjust the coating amount, uniform the appearance, and uniform the film thickness by an air knife method or a roll drawing method.
  • heat drying is performed without washing with water.
  • a dryer, a hot air oven, a high-frequency induction heating oven, an infrared oven, or the like can be used.
  • the heating and drying is desirably performed at a temperature of 30 to 150 ° C., preferably 40 to 140 ° C. at the ultimate plate temperature. If the heating and drying temperature is lower than 30 ° C, a large amount of water remains in the skin and the corrosion resistance becomes insufficient. On the other hand, when the heating and drying temperature exceeds 150 ° C., not only is it uneconomical, but also the coating becomes defective and the corrosion resistance is reduced. Further, if the heating and drying temperature exceeds 150 ° C, it is not preferable because it cannot be applied to BH steel sheets.
  • an upper layer film (organic resin film) is formed as a second layer film.
  • the coating composition for the second layer film is applied to the surface-treated film surface so as to have the above-mentioned film thickness, and is dried by heating.
  • the application of the coating composition may be performed according to the method used for forming the surface treatment film described above.
  • heating and drying are usually performed without washing with water, but a washing step may be performed after application of the coating composition.
  • a dryer, a hot blast stove, a high-frequency induction heating stove, an infrared stove, or the like can be used for the heating and drying treatment. It is desirable that the heating and drying be performed at a reached plate temperature of 30 to 150 ° C, preferably 40 to 140 ° C. If the heating and drying temperature is lower than 30 ° C, a large amount of water remains in the film, resulting in insufficient corrosion resistance. On the other hand, when the heating and drying temperature exceeds 150 ° C., not only is it uneconomical, but also the coating becomes defective and the corrosion resistance is reduced. On the other hand, if the heating and drying temperature exceeds 150 ° C., it cannot be applied to a BH steel sheet, which is not preferable.
  • the method for producing the surface-treated steel sheet of the present invention and preferred embodiments thereof, are as follows.
  • a surface treatment composition containing the following components (a) to (c) is applied to the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, and the ultimate plate temperature is 30 to 150 ° C. Temperature To form a surface treatment film with a film thickness of 0.01 to 1.0 m,
  • a polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) obtained by reacting a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 400 to 20,000, a bisphenol-type epoxy resin, an active hydrogen-containing compound and a polyisocyanate compound,
  • An epoxy group-containing resin (B) other than the polyalkylene glycol-modified epoxy resin (A) is reacted with an active hydrogen-containing compound comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen.
  • Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass in terms of the solid content based on 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a water-soluble phosphate, and a resin solidification of the aqueous epoxy resin dispersion of the component (a).
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet characterized by containing 0.1 to 60 parts by mass of a solid content per 100 parts by mass.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a non-chromium-based antioxidant, and an aqueous epoxy component (a).
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising 0.1 to 50 parts by mass of a solid content relative to 100 parts by mass of a resin solid content of a resin dispersion liquid.
  • (y) Silane coupling agent 1 to 300 parts by mass of a solid content relative to 100 parts by mass of the resin solid content of the aqueous epoxy resin dispersion.
  • ( ⁇ ) Phosphoric acid and ⁇ or hexafluorometallic acid 0.1 to 80 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of resin solids of the aqueous epoxy resin dispersion,
  • An upper layer coating composition containing a high molecular weight epoxy group-containing resin ( ⁇ ) having an average molecular weight of 600 to 2000 is applied, and the ultimate plate temperature is 30 to 150 ° C.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a water-soluble phosphate and an aqueous epoxy resin dispersion of the component ( ⁇ ) and the component (
  • a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet characterized by containing 0.1 to 60 parts by mass of a solid content relative to 100 parts by mass of a resin solid content combined with an aqueous dispersion of a urethane resin. Production method.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film further comprises a non-chromium-based sunscreen additive, a component (a of which is an aqueous epoxy resin).
  • the coating composition for an upper layer film further comprises a non-chromium-based antioxidant, and 100 parts by mass of a resin solid content of the coating composition.
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising 0.1 to 50 parts by mass of a solid content with respect to the amount of the solid component.
  • the surface treatment composition for forming a surface treatment film and / or the coating composition for an upper film is used as a non-chromium-based protective additive.
  • (e7) One or more organic compounds containing an N atom selected from hydrazide compounds, pyrazole compounds, triazole compounds, tetrazole compounds, thiadiazole compounds, and pyridazine compounds
  • the coating composition for an upper layer film further comprises a curing agent having a group capable of crosslinking with a hydroxyl group, and a high molecular weight epoxy group-containing resin (E).
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising 1 to 50 parts by mass of a solid content with respect to 100 parts by mass of a solid content.
  • the curing agent having a group capable of crosslinking with a hydroxyl group is a polyisocyanate compound (G) having an average of four or more isocyanate groups in one molecule.
  • G polyisocyanate compound having an average of four or more isocyanate groups in one molecule.
  • the high molecular weight epoxy group-containing resin (E) in the coating composition for an upper layer film has a part or all of the compounds having active hydrogen.
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet which is a modified epoxy group-containing resin modified with an active hydrogen-containing compound (H) comprising a hydrazine derivative (I).
  • the coating composition for an upper layer film further comprises a solid lubricant and 100 parts by mass of the resin solid content of the coating composition.
  • a method for producing a highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet comprising 1 to 30 parts by mass based on the solid content.
  • the above-mentioned surface treatment film and upper film may be formed on one or both sides of the coated steel sheet.
  • the combination of the film form on the front and back surfaces of the plated steel sheet is, for example, surface treatment film + upper film / untreated , Surface treatment film + upper film, surface treatment film, surface treatment film + upper film, Z surface treatment film + upper film, etc.
  • Table 1 shows the plated steel sheets used.
  • a water-soluble or water-dispersible epoxy resin shown in Table 2 was used as a resin composition, and a silane coupling agent (Table 3), phosphoric acid or hexafluorometallic acid was used.
  • Table 4 water-soluble phosphate (Table 5), and a non-chromium-based anti-reflective additive (Table 6) are appropriately blended and stirred for a predetermined time using a paint dispersing machine (sand grinder) to perform surface treatment.
  • a composition was prepared.
  • the water-soluble or water-dispersible epoxy resins shown in Table 2 were produced as follows. • Manufacture of polyalkylene glycol-modified epoxy resin
  • the above resin solution D1 was added to 257.6 ⁇ : ⁇ -1 € 603 ⁇ 4: (Isocyanate curing agent, manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) 5 Og and 0.3 g of Scat 24 (curing catalyst) were mixed. After stirring, 692.1 g of water was added dropwise little by little, mixed and stirred to obtain an aqueous epoxy resin dispersion E1.
  • the coating composition for forming the second layer use those shown in Tables 7 and 8 as the resin composition, and appropriately add a non-chromium-based antioxidant (Table 6) and a solid lubricant (Table 9).
  • the mixture was mixed and stirred for a predetermined time using a coating disperser (sand grinder) to prepare a coating composition.
  • the base resins (reaction products) of the resin compositions shown in Tables 7 and 8 were synthesized as follows.
  • Epikote 828 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent: 187) 634 parts, bisphenol A3666 parts, 50% tetraethylammonium bromide aqueous solution 8 parts Charge into a four-necked flask, raise the temperature to 150 ° C, and react for 5 hours.After cooling, add 300 parts of methyl isobutyl ketone and 1843 parts of cyclohexanone while cooling, and add a 30% solids epoxy resin solution. F 1 (resin composition (1)) was obtained. The number average molecular weight of this resin was 7,600. ⁇ Synthesis example 2>
  • Epikote 1256 (Epoxy equivalent: 7880, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) 347 parts and 543 parts of hexanone hexaxanone were charged into a four-necked flask, and the temperature was raised to 30 ° C and completely dissolved the epoxy resin in 2 hours did. This was cooled to 120 ° C, 3.7 parts of 3-amino-1,2,4-triazole (molecular weight: 84) was added, and the mixture was allowed to react for 6 hours until the epoxy group disappeared.
  • 3-amino-1,2,4-triazole molecular weight: 84
  • Epicoat 8 2 8 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent: 187) 637 parts, bisphenol A3663 parts, 50% tetraethylammonium bromide aqueous solution 10 parts Hexanone (175 parts) was charged into a four-necked flask, heated to 160 ° C., and reacted for 4 hours to obtain an epoxy resin solution having a solid content of 85%. To this mixture, add 1315 parts of cyclohexanone, cool to 100 ° C, add 9.7 parts of 3,5-dimethylvirazole and 13 parts of diptylamine, and the epoxy group disappears. After reacting for 6 hours, add 0.98 parts of methyl isobutyl ketone while cooling, and add pyrazole-modified epoxy resin solution F 3 (resin composition
  • Epicoat 8 2 8 (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent 1 87) 1 8 3 3 parts, bisphenol A 89 4 parts, tetraethylammonium bromide 1.96 parts and methylisobutyl Charge 294 parts of ketone into a four-necked flask, raise the temperature to 140 ° C, and react for 4 hours. While cooling, add 379 parts of ethylene daricol monobutyl ether to obtain an epoxy equivalent of 13 88. An epoxy resin solution F 4 (resin composition (4)) having a solid content of 40% was obtained. The number average molecular weight of this resin was 310.
  • the plated steel sheet shown in Table 1 which is a plated steel sheet for home appliances, building materials, and automotive parts based on cold-rolled steel sheets, was used as a base plate for processing.
  • the thickness of the steel sheet used was a predetermined one according to the purpose of the evaluation.
  • the surface treatment composition for forming the first layer was applied by a roll coater and dried by heating at various temperatures.
  • the film thickness of the film was adjusted according to the solid content (heating residue) of the surface treatment composition or the coating conditions (roll rolling force, rotation speed, etc.).
  • the coating composition for forming the second layer was applied by a roll coater and dried by heating at various temperatures.
  • the thickness of the film was adjusted according to the solid content of the coating composition (residual residue after heating) or the coating conditions (roll rolling force, rotation speed, etc.).
  • the evaluation criteria are as follows.
  • White area generation rate 10% or more, less than 30%
  • Bead shoulder R Female side 2mmR, Female side 3mmR
  • Oil used “Breton R—352 L” manufactured by Sugimura Chemical Co., Ltd.
  • the evaluation criteria are as follows. ⁇ : White area ratio less than 5%
  • ⁇ + White area generation rate 5% or more, less than 10%
  • White area generation rate 10% or more, less than 30%
  • electrode used CF type Cr-Cu electrode
  • pressing force 200 kgf
  • energizing time 10 cycles 50 Hz
  • welding current 10 kA continuous spot welding
  • 100 points or more and less than 200 points
  • 500 points or more, less than 100 points
  • Each sample was coated with a cationic electrodeposition paint (“GT-10J” manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) to a film thickness of 30 ⁇ , and baked at 130 ° C. for 30 minutes.
  • the painted sample was immersed in boiling water for 2 hours.
  • a grid (10 x 10 pieces, lmm interval) was cut and applied with an adhesive tape.
  • the evaluation criteria are as follows.
  • ME K oxime block of IPD I Takeda B-870N, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., number of isocyanate groups in one molecule: 3, B: isocyanurate type: manufactured by Bayer Corporation "DESMODUR B L" -31 75 ", number of isocyanate groups per molecule: 3
  • ME K oxime block of IPD I Taketake B—870N, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., number of isocyanate groups in one molecule: 3
  • Isocyanurate type "DESMODUR B L-3175" manufactured by Bayer, number of isocyanate groups in one molecule: 3
  • Invention example 17 1 1 100 1 25 1 40 1 30 ⁇ one 0.3 140 Comparative example 18 1 1 100 1 25 1 40 1 80 one ⁇ 0.3 140 Invention example 19 1 1 100 1 25 1 40 ⁇ one 1 0.5 0.3 140
  • Invention example 20 1 1 100 1 25 1 40 one ⁇ 1 10 0.3 140
  • Invention example 21 1 1 100 1 25 1 40 1 1 1 30 0.3 140
  • Invention example 22 1 1 100 1 25 '1 40 ⁇ 1 1 70 0.3 1 0
  • Invention example 23 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 0.5 0.3 140
  • Invention 24 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention 26 1 1 100 1 25 1 40 1 10 1 30 0.3 140 Comparative
  • Type Compounding amount Compounding amount
  • Invention example 17 1 100 1 20 1 ⁇ 1.0 140 o o ® ⁇
  • Comparative Example 18 1 100 1 20 11 1.0 140 mm ⁇ ® ⁇
  • Invention example 19 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 1 0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • Invention example 21 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ ⁇ o ⁇
  • Invention example 22 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ O-o ⁇
  • Invention example 23 1 100 1 20 1 ⁇ 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • Invention example 24 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ + O- ⁇ ⁇
  • Invention example 25 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ o + ⁇ ⁇
  • Invention example 26 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 ⁇ O o ⁇
  • Comparative Example 27 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 X X ⁇ ⁇
  • Invention example 30 1 100 1 20 1 ⁇ 1.0 140 ⁇ + ⁇ - ⁇ o
  • Type Blended amount Type Blended amount Type Blended amount Type Rooster combination a Type Blended amount (jum) (° C)
  • Invention example 36 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 200
  • Comparative Example 32 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ ⁇ XX Comparative Example 33 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ mm ⁇ ⁇ Invention Example 34 1 100 1 20 1 ⁇ 1.0 140 O- ⁇ - ⁇ ⁇ Invention Example 35 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 ⁇ o ⁇ ⁇ Invention example 36 1 100 1 20 ⁇ -1 1.0 140 O- ⁇ - ⁇ ⁇ Invention example 37 1 100 1 20 ⁇ -1 1.0 140 o + o + O ⁇ Invention example 38 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 1 0 O 1 ⁇ ⁇ Invention example 39 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ ⁇ o ⁇ Invention example 40 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ o Invention example 41 1 100 1 20 1-1 1 1.0 140 ⁇ oo Invention Example 42 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 ⁇ o + oo Invention Example 43 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140
  • Blending amount (jUm) Electrodeposition Blending amount Blending amount Corrosion resistance Weldability
  • Comparative Example 47 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ A ⁇ ® Comparative Example 48 1 100 1 20 1-1 ⁇ 1.0 1 0 XX ⁇ ⁇ Invention Example 49 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ ⁇ + ⁇ Invention Example 50 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ + ⁇ ⁇ Invention Example 51 1 100 1 20 ⁇ -1 1.0 140 o + ⁇ ⁇ ⁇ Invention Example 52 1 100 1 20 ⁇ -1 1.0 140 ⁇ + O ® ⁇ Invention Example 53 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ O- ⁇ ⁇ Invention example 54 1 100 1 20 1-1 1.0 140 O ⁇ - ⁇ Invention example 55 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 o ⁇ - ⁇ ⁇ Invention example 56 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ o + ⁇ ⁇ Inventive example 57 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 ⁇ o + ⁇ ⁇ Inventive example 58 1 100 1 20 ⁇ 1
  • Type Type Amount Type Type Amount Type Type Amount Type Type Amount Type Torihi Gona (jWm) (.c)
  • Example 63 1 100 1 20 1-1 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Invention Example 64 1 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ o ⁇ Invention Example 65 1 100 1 20 1 1.0 140 ⁇ o ⁇ ⁇ Invention Example 66 1 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Invention example 67 1 100 1 20 1-1 1.0 1 0 ⁇ o + ⁇ ⁇ Invention example 69 2 100 1 20 ⁇ -1 1.0 1 0 ⁇ o + ⁇ ⁇ Invention example 70 3 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Invention Example 71 4 100 1 20 ⁇ 1.0 140 ⁇ o ⁇ ⁇ Invention Example 72 5 100 1 20 1 ⁇ 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Invention Example 73 6 100 1 20 ⁇ 1 1.0 140 ⁇ o + ⁇ ⁇ Invention Example 74 7 100 1 20 ⁇ ⁇ 1.0 140 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ Invention Example
  • Example 92 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Example 93 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10.0.3 140
  • Example 94 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Example 95 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention example ⁇ 6 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention example 97 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention 99 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention 101 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention 102 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Invention 103 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • Example 92 1 100 3 20 '1-1 1.0 140 ⁇ o ® ⁇ Invention Example 93 1 100 4 20 1-1 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Invention Example 94 1 100 5 20 1-1 1.0 140 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Invention Example 95 1 100 6 20 1-1 1.0 1.0 ⁇ ⁇ - ⁇ ⁇ Invention 96 1 100 1 + 4 10 + 10 ⁇ -1 1.0 1 ⁇ o + ⁇ ⁇ Invention 97 1 100 1 + 5 20 + 10 1-1 1.0 140 ⁇ o + ⁇ ⁇ Invention Example 98 1 100 1 + 6 20 + 10 1 ⁇ 1.0 140 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ Invention Example 99 1 100 1 + 4 + 6 10 + 7 + 3 ; ⁇ 1 1.0 1 ⁇ o + ⁇ ⁇ Invention Example 100 1 100 1 + 5 + 6 10 + 7 + 3 1-1 1.0 140 ⁇ + ⁇ ⁇ Invention example 101 1 100 4 + 5 + 6 9 + 8 + 3 1-1 1.0 140
  • Example 104 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention Example 105 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention Example 106 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 1 0 Invention Example 107 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention 108 108 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Comparative 109 1 1 100 1 25 1 40 1 5 '' 1 10 0.3 140 Comparative 1 10 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention example 11 1 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention example 1 12 1 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Compare Example 1 13 1 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Comparative example 1 14 1 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 1 0 Invention example 115 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention Example 1 16 1 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
  • a water-soluble or water-dispersible epoxy resin as shown in Table 26 and an aqueous urethane resin dispersion as shown in Table 27 were used as the resin compositions.
  • Silane coupling agent (Table 3), phosphoric acid or hexafluorometallic acid (Table 4), water-soluble phosphate (Table 5), and non-chromium-based antioxidant (Table 6) After adjusting the pH to 0.5 to 6 with ammonia water, nitric acid, acetic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hexafluorometallic acid, etc., use a paint dispersing machine (sand grinder) After stirring for an hour, a surface treatment composition was prepared.
  • the water-soluble or water-dispersible epoxy resin shown in Table 26 was produced as follows,
  • a modified epoxy resin (D1) 250 g was added to obtain a modified epoxy resin (D1).
  • 23.3 g of phosphoric acid was added, and water was mixed and added dropwise to obtain an aqueous epoxy resin dispersion (E1) having a solid content concentration of 20%.
  • the reaction was carried out in the same manner as in Preparation Example 1, except that the amount of diethanolamine in Preparation Example 1 was changed to 12.4 g and the amount of 3-amino-1,2,4-triazole was changed to 23.lg.
  • a modified epoxy resin Water was mixed with the modified epoxy resin to obtain an aqueous epoxy resin dispersion (E3) having a solid content of 20%.
  • Epoxy Coat 1001 epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin, epoxy equivalent about 475, number average molecular weight about 900
  • propylene Glycol monobutyl ether was added, and the mixture was heated to 110 ° C and mixed by stirring.After the solution became homogeneous and clear, it was cooled to 100 ° C and 25.5 g of diethanolamine was added. In addition, the temperature was kept at 100 ° C. for 1 hour. Thereafter, 68.0 g of propylene glycol monobutyl ether was added to obtain a modified epoxy resin solution (D4). To this modified epoxy resin solution (D4), 23.3 g of phosphoric acid was added, and water was added dropwise and mixed to obtain an aqueous epoxy resin dispersion (E4) having a solid content concentration of 20%.
  • Epoxy Coat 1001 epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin, epoxy equivalent about 475, number average molecular weight about 900
  • propylene Glycol monobutyl ether was added, and the mixture
  • the reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1, except that 16.5 g of 3-amino-1,2,4-triazole was replaced with 14.7 g of N-methyl-ethanolamine in Production Example 1.
  • a resin solution (D5) was obtained. Water was mixed with this modified epoxy resin solution (D5) to obtain an aqueous epoxy resin dispersion (E5) having a solid content concentration of 20%.
  • the coating composition for forming the coating layer As the coating composition for forming the coating layer, the same resin composition as shown in Table 7 and Table 8 as in [Example 1] was used, and the non-mouth protection system used in [Example 1] was used. ⁇ Additives (Table 6) and solid lubricants (Table 9) were appropriately blended and stirred for a predetermined time using a paint dispersing machine (Sand Grinder I) to prepare a paint composition. The method of synthesizing the base resin (reaction product) of the resin composition shown in Tables 7 and 8 is as described in [Example 1].
  • the plated steel sheets shown in Table 1 which are plated steel sheets for home appliances, building materials, and automotive parts based on cold-rolled steel sheets, were used as the raw sheets for processing.
  • the thickness of the steel sheet used was a predetermined one according to the purpose of the evaluation. After the surface of the plated steel sheet was subjected to a degreasing treatment, washed with water and dried, the surface treatment composition for forming the first layer was applied by a roll coater and dried by heating at various temperatures. The film thickness of the film was adjusted according to the solid content of the surface treatment composition (residual residue after heating) or the application conditions (roll rolling force, rotation speed, etc.).
  • the coating composition for forming the second layer was applied by a mouth coater and dried by heating at various temperatures.
  • the thickness of the film was adjusted according to the solid content of the coating composition (residual residue after heating) or the coating conditions (roll rolling force, rotation speed, etc.).
  • Tables 28 to 43 show the results of evaluating the coating composition and quality performance (corrosion resistance, corrosion resistance after processing, weldability, electrodeposition coating properties) of the obtained surface-treated steel sheet.
  • the quality performance was evaluated as follows.
  • the evaluation criteria are as follows.
  • ⁇ + White area generation rate 5% or more, less than 10%
  • White area generation rate 10% or more, less than 30%
  • Bead shoulder R 2mmR on female side, 3mmR on female side
  • Push-in depth 7 mm
  • the evaluation criteria are as follows.
  • ⁇ + White area generation rate 5% or more, less than 10%
  • White area generation rate 10% or more, less than 30%
  • ⁇ — White area generation rate 30% or more, no red area
  • the electrodeposition coatability was evaluated under the same test conditions and evaluation criteria as in [Example 1].
  • Water-soluble resin or urethane t-seal phosphoric acid or hexafluoro
  • Type Type Amount Type Type Amount Type Type Type Halo Type Amount (° C)
  • Plating Silane is a “link” agent Water-soluble phosphate anti-scab additive
  • Example 1 16 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention Example 117 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention example 118 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention example 119 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention Example 120 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Comparative example 121 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Comparative example 122 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention example 123 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Invention example 124 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Comparative example 125 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 Comparative example 126 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3

Abstract

表面処理鋼板は、亜鉛系めっき鋼板と、表面処理組成物を塗布、乾燥することにより亜鉛系めっき鋼板の表面に形成された表面処理皮膜と、表面処理皮膜の上層に上層皮膜用塗料組成物を表面処理皮膜の上層に塗布し、乾燥することにより形成された上層皮膜を有する。表面処理組成物は、水性エポキシ樹脂分散液、シランカップリング剤、リン酸及び/又はヘキサフルオロ金属酸、を含有する。上層皮膜用塗料組成物は、数平均分子量が6000~20000の高分子量エポキシ基含有樹脂を含有する。

Description

明細書 高耐食性表面処理銅板及ぴその製造方法 技術分野
本発明は、 高耐食性表面処理鋼板及びその製造方法に関する。 特に自動車用内 外板に最適な高耐食性表面処理鋼板であって、 その表面処理鋼板の製造時おょぴ 表面処理皮膜中にクロムを全く含まない環境適応型表面処理鋼板及びその製造方 法に関するものである。 背景技術
家電製品用鋼板、 建材用鋼板、 自動車用鋼板には、 従来から亜鉛系めつき鋼板 またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、 耐食性 (耐白鲭性、 耐赤鲭性) を向 上させる目的でクロム酸、 重クロム酸またはその塩類を主要成分とした処理液に よるクロメート処理が施された鋼板が幅広く用いられている。 このクロメート処 理は耐食性に優れ且つ比較的簡単に行うことができる経済的な処理方法である。 クロメート処理は公害規制物質である 6価クロムを使用するものであるが、 'こ の 6価クロムは処理工程においてクローズドシステムで処理され、 完全に還元 · 回収されて自然界には放出されていない。 また、 有機皮膜によるシーリング作用 によってクロメート皮膜中からのクロム溶出もほぼゼロにできることから、 実質 的には 6価クロムによって環境や人体が汚染されることはない。 しかしながら、 最近の地 環境問題から、 6価クロムを含めた重金属の使用を自主的に削減しよ うとする動きが高まりつつある。 また、 廃棄製品のシュレッダーダストを投棄し た場合に環境を汚染しないようにするため、 製品中にできるだけ重金属を含ませ ない若しくはこれを削減しようとする動きも始まっている。
このようなことから、 亜鉛系めつき鋼板の白鲭の発生を防止するために、 クロ メート処理によらない処理技術、所謂クロムフリ一技術が数多く提案されている。 例えば、 無機化合物、 有機化合物、 有機高分子材料、 あるいはこれらを組み合わ せた溶液を用い、 浸漬、 塗布、 電解処理などの方法により薄膜を生成させる方法 がある。 具体的には、 従来技術として、 以下のような方法を挙げることができる。
(1) タンニン酸などの多価フエノールカルボン酸とシランカツプリング剤を配 合した処理液に浸漬しまたは処理液を塗布することにより皮膜を形成する方法
(例えば、 特許文献 1、 特許文献 2など)
(2) 有機樹脂にタンニン酸などの多価フエノールカルボン酸またはリン酸化合 物を配合した処理液を用いて皮膜を形成する方法 (例えば、 特許文献 3〜特許文 献 6など)
(3)有機樹脂とシランカップリング剤を配合した皮膜を塗布する方法(例えば、 特許文献 7〜特許文献 1 3など) 特開平 7— 2 1 6 2 6 8号公報
特許第 2 9 6 8 9 5 9号公報
特開平 8 - 3 2 5 7 6 0号公報
特許文献 4 : 特開 2 0 0 0一 3 4 5 7 8号公報
特許文献 5 : 特開 2 0 0 0一 1 9 9 0 7 6号公報
特許文献 6 : 特開 2 0 0 0一 2 4 8 3 8 0号公報
特許文献 7 : 特開平 1 1一 1 0 6 9 4 5号公報
特許文献 8 : 特開 2 0 0 0一 3 1 9 7 8 7号公報
特許文献 9 : 特開 2 0 0 0 - 2 4 8 3 8 4号公報
特許文献 1 0 : 特開 2 0 0 0一 1 7 8 7 6 1号公報
特許文献 1 1 : 特開 2 0 0 0一 1 9 9 0 7 6号公報
特許文献 1 2 : 特開 2 0 0 0一 2 8 1 9 4 6号公報
特許文献 1 3 : 特開 2 0 0 0一 1 4 4 4 3号公報 上記(1)の方法としては、多価フエノールカルボン酸とシランカツプリング剤、 さらには金属イオンを配合した水溶液で処理する方法があり、 その一つとして特 許文献 1などに示される方法が挙げられる。 しかし、 この処理方法では良好な密 着性は得られるものの、 十分な耐食性が得られないという欠点がある。
上記(2)の方法としては、 例えば、 特許文献 3に多価フエノールカルボン酸、有 機樹脂およぴ金属ィオンを配合した処理液で処理を行う方法が開示されている。 また、 特許文献 4には有機樹脂とリン酸化合物を添加した処理液に浸漬しまたは 処理液を塗布した後、 乾燥する方法が開示されている。 しかし、 これらの処理液 によって形成される保護皮膜は耐食性の改善にはある程度は寄与するものの、 ク 口メート処理を施した場合のような高度の耐食性は得ることができない。
また、 上記(3)の方法としては、例えば、 特許文献 8や特許文献 9に有機樹脂と シランカップリング剤、 さらにはチォカルボニル化合物、 リン酸化合物、 パナジ ゥム化合物を含む皮膜を有するものが開示されているが、 有機樹脂がポリゥレタ ンゃァクリルォレフィン樹脂であることなどから耐食性は十分ではない。 また、 特許文献 1 1には酸変性エポキシ樹脂による皮膜を有するものが、 特許文献 1 0 には水酸基 ·カルボキシル基 · グリシジル基 ' リン酸基含有モノマーを共重合成 分として含有する樹脂にシランカツプリング剤、 リン酸化合物を配合した皮膜を 有するものが、 それぞれ開示されているが、 これらについても耐食性は十分では ない。 特許文献 7にはポリビュルフエノール誘導体とシランカップリング剤、 リ ン酸などのエッチング剤を配合した皮膜を有するものが開示されているが、 これ も十分な耐食性は得られない。 特許文献 1 2には有機樹脂にエッチング剤を配合 した皮膜を有するものが、 特許文献 1 3には有機樹脂にシランカップリング剤を 配合した皮膜を有するものが、 それぞれ開示されているが、 具体的な記載が無く 耐食性も不十分である。
発明の開示
本発明の目的は、 皮膜中にクロムを含まず、 しかも優れた耐食性が得られる表 面処理鋼板おょぴその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、 本発明は、 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム 系めつき鋼板;前記めつき鋼板の表面に下記に示す成分 (a) 〜 (c ) を含有す る表面処理組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された、 0. 0 1〜 1 / πι の皮膜厚を有する表面処理皮膜; と、 前記表面処理皮膜の上層に、 上層皮膜用塗 料組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された皮膜厚が 0. 3〜2 /rmの上 層皮膜とを有する高耐食性表面処理鋼板を提供する。
前記表面処理組成物に含まれる成分 (a ) 〜 (c ) は、 以下の通りである。
(a) 数平均分子量 40 0〜 2 0 0 0 0のポリアルキレングリコール、 ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物おょぴポリイソシァネート化合物 を反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該 ポリアルキレングリコール変性ェポキシ樹脂( A )以外のェポキシ基含有樹脂( B ) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
(b) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜3 0 0質量部
(c ) リン酸おょぴ またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部 前記上層皮膜用塗料組成物は、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子 量エポキシ基含有樹脂 (E) を含有する。
さらに、 本発明は、 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板;前記 めっき鋼板の表面に、 下記成分 (ο 〜 ( δ ) を含有する表面処理組成物を塗布 し、 乾燥することにより形成された 0. 0 1〜 1 mの皮膜厚を有する表面処理 皮膜; と、 前記表面処理皮膜の上層に、 上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 乾燥す ることにより形成された皮膜厚が 0. 3〜2 /imの上層皮膜とを有する高耐食性 表面処理鋼板を提供する。 前記表面処理組成物に含まれる成分 (ο ~ ( δ ) は、 以下の通りである。 (α) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物おょぴ Ζまたは第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Υ) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Ζ) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
(J3) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] Z [ウレタン樹脂の水分散体] = 95/5 〜 5 / 95
( γ) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 300質量部
( δ ) リン酸および またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜80質量部 前記上層皮膜用塗料組成物は、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分子 量エポキシ基含有樹脂 (Ε) を含有する。 ' また、本発明は、亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、 下記成分 (a) 〜 (c) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 30〜 1 50°Cの温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 01 ~ 1 mの表面処理皮膜 を形成する工程、 と前記表面処理皮膜の上層に、上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 到達板温が 30- 1 50°Cの温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2 ;χπι の上層皮膜を形成する工程とを有す ¾高耐食性表面処理鋼板の製造方法を提供す る。
前記表面処理組成物に含まれる成分 (a) 〜 (c) は、 以下の通りである。
(a) 数平均分子量 400〜20000のポリアルキレングリ コール、 ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物およびポリイソシァネート化合物 を反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該 ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂( A )以外のエポキシ基含有樹脂( B ) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
( b ) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 3 0 0質量部
( c ) リン酸および/またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部 前記上層皮膜用塗料組成物は、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子 量エポキシ基含有樹脂 (E) を含有する。
さらにまた、 本発明は、 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の 表面に、 下記成分 〜 (δ ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温 が 3 0〜 1 5 0 °Cの温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 0 1 ~ 1 μ πιの表面 処理皮膜を形成する工程と、 前記表面処理皮膜の上層に、 上層皮膜用塗料組成物 を塗布し、 到達板温が 3 0〜 1 5 0 °Cの温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2 i mの上層皮膜を形成する工程、 とを有する高耐食性表面処理鋼板の製造 方法。
前記表面処理組成物に含まれる成分 (α 〜 ( S ) は、 以下の通りである。
( a ) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物および/または第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Y) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Z ) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
( β ) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] = 9 5 / 5 ~ 5 / 9 5
( y ) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 3 0 0質量部
( δ ) リン酸および またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部 前記上層皮膜用塗料組成物は、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子 量エポキシ基含有樹脂 (Ε) を含有する。 実施の形態
本発明者らによる知見とこの知見に基づく本発明が狙いとする防食機構につい て説明する。
表面処理皮膜を形成した亜鉛系めつき鋼板の腐食は以下の過程で進むと考えら れる。
(1)表面処理皮膜中に腐食因子 (酸素、 水、 塩素イオンなど) が浸入し、 これら がめつき皮膜/表面処理皮膜界面に拡散する。
(2) めっき皮膜 表面処理皮膜界面において、以下のような酸化還元反応により 亜鉛が溶解する。
力ソード反応: 2 H 2 0 + 0 2 + 4 e— → 4 0 H一
アノード反応: 2 Z n → 2 Z n 2 + + 4 e一
したがって、 亜鉛系めつき鋼板の耐食性向上には、 上記(1)、 (2)の两方の反応 の進行を抑制することが不可欠であり、 そのためには、
(a) 腐食因子の拡散障壁となる高度なパリア層、 と
0>)めっき皮膜表層を不活性化するめつき金属との反応層
を有する皮膜構成とすることが効果的である。 上記(a)のパリア層は主として上 記カソード反応を抑制する作用をする。 上記(b)の反応層は主として上記ァノー ド反応を抑制する作用をする。 上記反応層に欠損が生じた場合に自己補修作用が 働くような皮膜構成とすることが、 より効果的である。
検討の結果、 このような皮膜構成を、 従来技術のようにパリア層形成成分と反 応層形成成分とを個別にコーティングすることにより形成した二層皮膜ではなく、 1回のコーティングにより形成した単層皮膜内に実現させることによって耐食性 向上効果が得られることが判った。 具体的には、 皮膜上部に上記(a〉のパリア層 (後述する有機樹脂マ トリ ックス層) を、 皮膜下部に上記(b)の反応層 (後述す る非晶質化合物層)をそれぞれ構成させることにより耐食性向上効果が得られる。 より好ましくは、 皮膜内に自己補修作用を生じさせる物質を析出させることによ り、 これらの相乗効果によって耐食性向上効果が得られる。 このような単層皮膜 を擬似二層皮膜と定義すると、 この擬似二層皮膜を構成するパリア層と反応層と の間には、 従来型の 2回コーティングにより形成された二層皮膜間のような明確 な界面は存在しない。 むしろ両者を傾斜組成化することにより、 従来型の単層コ 一ティングでは得られない高度の耐食性向上効果を発揮できるものと考えられる 上記のような擬似二層皮膜は、 特定の変性エポキシ樹脂と活性水素を有するヒ ドラジン锈導体などを反応させて得られた樹脂の水分散液、 或いはエポキシ基含 有樹脂と第 1級ァミン化合物および/または第 2級ァミン化合物と活性水素を有 するヒ ドラジン誘導体とを反応させて得られた変性エポキシ樹脂の水分散液に、 シランカップリング剤と特定の酸成分 (リン酸、 へキサフルォロ金属酸など) を 配合した表面処理組成物を亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム系めつき鋼板の表 面に塗布し、 乾燥させることにより得ることができる。
シランカツプリング剤はこれまでにも無機化合物と有機化合物との密着性を向 上させる作用を有することが知られており、 めっき金属と水分散性樹脂との密着 性を高めることが可能である。 このようなシランカツプリング剤の既知の作用効 果に対して、 上記の特定の表面処理組成物を用いた場合には、 表面処理組成物に 含まれる酸成分がめっき皮膜表面をエッチングによって活性化し、 シランカップ リング剤がこの活性化されためっき金属と皮膜形成樹脂の両方と化学結合するこ とで、 めっき金属と皮膜形成樹脂との極めて優れた密着性が得られるものと考え られる。 つまり、 表面処理組成物中にシランカップリング剤と特定の酸成分とを 複合添加することにより、 シランカップリング剤を単独添加した場合に比ぺ、 め つき金属と皮膜形成樹脂との密着性が格段に高められ、 この結果、 めっき金属の 腐食の進行が効果的に抑制され、特に優れた耐食性が得られるものと考えられる。 上述した皮膜構成の擬似二層皮膜が形成されるメカニズムは必ずしも明らかで はないが、 表面処理組成物中の酸成分とめっき皮膜表面との反応が皮膜形成に関 与している可能性がある。 また一方において、 シランカップリング剤が関与した 以下のような作用も考えられる。 すなわち、 水溶液中で加水分解したシランツプ リング剤がシラノール基 (S i— O H ) を有しているため、 酸成分により活性化 されためっき金属表面に対するシランツプリング剤の水素結合的な吸着作用が促 進され、 めっき金属表面にシランツプリング剤が濃化する。 その後、 乾燥するこ とにより脱水縮合反応が起きて強固な化学結合となり、 これにより皮膜下部の上 記(b)の反応層が形成されるとともに、 皮膜上部に濃化した水分散性樹脂により 上記(a)のパリァ層が形成される。 上記反応層はめつき皮膜表層を不活性化する めっき金属との反応層であり、 上記パリア層は腐食因子の拡散障壁となる高度の パリア層である。 また、 以上述べたような作用が複合的に生じている可能性もあ る。 また、 以上のような皮膜の形成過程において、 溶解した亜鉛などのめつき金 属と酸成分との反応生成物 (化合物) が皮膜中に析出するものと考えられる。 上記の擬似二層皮膜の防食機構についても必ずしも明らかではないが、 個々の 防食機構としては、 下記の (1 ) から (5 ) が考えられ、 これらによる複合的な 作用により、 極めて優れた耐食性 (耐白鲭性) が得られるものと考えられる。
( 1 ) ( a )のパリア層としてエポキシ基含有樹脂にヒ ドラジン誘導体を付与する ことによって緻密な有機高分子皮膜が形成され、 この有機高分子皮膜が腐食因子
(酸素、 水、 塩素イオンなど) の透過を抑制して腐食の要因となる力ソード反応 を効果的に抑制する。
( 2 ) 腐食反応によって溶出しためっき金属イオンを皮膜中のフリーのヒ ドラジ ン誘導体がトラップし、 安定な不溶性キレート化合物層を形成する。
( 3 ) ( b )の反応層がめっき皮膜表層を不活性化して腐食の要因となるアノード 反応を効果的に抑制する。
( 4 ) 皮膜中に析出した析出化合物が腐食環境下で溶解して酸成分 (リン酸ィォ ンなど) が生成し、 この酸成分がめっき皮膜から溶出した亜鉛イオンなどの金属 イオンを捕捉 (金属イオンと結合して不溶性化合物を形成) する自己補修作用が 得られる。
( 5 ) シランカツプリング剤が酸成分によって活性化されためつき金属面と強固 に結合し、 めっき金属の溶解を抑制するとともに、 皮膜形成樹脂とも結合するこ とにより、 密着性の高い緻密な皮膜が形成できる。
さらに、 表面処理組成物にウレタン樹脂の水分散体を配合し、 皮膜中にウレタ ン樹脂を含有させることにより加工性が向上し、 プレス加工を受けた際の皮膜で のクラック発生が抑制され、 加工後においても優れたパリア性を維持することが できる。
また、 この表面処理組成物中に水溶性リン酸塩や非クロム系防鲭添加剤を配合 することにより、 さらに優れた耐食性が得られる。 これは水溶性リン酸塩も上記 と同様に、 その難溶性皮膜が腐食因子へのパリア性を発揮するとともに、 溶出し ためつき金属イオンをリン酸成分が捕捉し、 めっき金属イオンとともに不溶性化 合物を形成することが考えられる。 また、 非クロム系防鲭添加剤は、 腐食の起点 で保護皮膜を形成するためにさらなる優れた防食性能が得られる。 実際には、 こ れらの複合的な効果により非常に優れた防食性能が得られる。
以上が特定の処理組成物により得られる表面処理皮膜の防食機構であるが、 本 発明者らが検討した結果によると、 このような表面処理皮膜単層またはその上層 に単に有機皮膜を形成しただけの二層皮膜構造では、 特に自動車用プレス金型に あるしわ押えビードなどによる厳しい加工を受けた場合、 当該加工部の損傷が大 きく、 その耐食性がかなり劣ったものとなることが判った。 さらに、 加工後に油 を除去するために行われるアル力リ脱脂によって、 その皮膜損傷部がダメージを 受け、 耐食性のさらなる劣化が生じることが判った。 そこで、 このような厳しい 加工を受け、 さらにアルカリ脱脂を受けた際の加工部耐食性を高度に満足できる 皮膜構成について検討した結果、 上述した表面処理皮膜の上層に第二層皮膜とし て、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子量エポキシ基含有樹脂を含有 する、 好ましくはこの樹脂を主成分樹脂とする皮膜を形成させることにより、 上 記のような厳しい加工とアル力リ脱脂を受けた部分においても高度な防食効果が 得られることが判った。 すなわち、 本発明は、 上記特定の表面処理皮膜 (下層皮 膜) と特定の高分子量樹脂皮膜を組み合せることにより、 それらの複合作用によ つて特に高度な加工部耐食性が得られることを見出したものである。 本発明は、 このような知見に基づきなされたもので、 その特徴は以下のとおり である。
[1]亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、下記成分(a ) ~ ( c ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された皮 膜厚が 0 . 0 1〜 1 . 0 μ mの表面処理皮膜を有し、
( a ) 数平均分子量 4 0 0〜 2 0 0 0 0のポリアルキレングリ コール、 ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物およびポリイソシァネート化合物 を反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該 ポリアルキレングリコール変性ェポキシ樹脂( A )以外のェポキシ基含有樹脂( B ) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
( b ) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 3 0 0質量部
( c ) リン酸および/またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部 その上層に、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子量エポキシ基含有 樹脂 (E) を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 乾燥することにより形成 された皮膜厚が 0. 3〜2. 0 inの上層皮膜を有することを特徴とする高耐食 性表面処理鋼板。
[2]上記 [1]の高耐食性表面処理鋼板において、活性水素を含有するヒ ドラジン誘 導体 (C) が、 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中に窒素原子を 有するピラゾール化合物、 トリァゾール化合物の中か.ら選ばれる 1種以上である ことを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[3]上記 [1]または [2]の高耐食性表面処理鋼板において、表面処理皮膜形成用の 表面処理組成物がさらに、 水溶性リン酸塩を、 成分 (a ) の水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜 6 0質量部含有 することを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[4]上記 [1]〜[3]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、表面処理皮膜形 成用の表面処理組成物がさらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 成分 (a ) の水性ェ ポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜5 0質量部含有することを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[5]亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、 下記成分 (ο; ) ~ ( δ ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された皮 膜厚が 0. 0 1〜 1 . 0 mの表面処理皮膜を有し、
( a ) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物おょぴ Zまたは第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (γ) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Z) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
(J3 ) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] = 9 5ノ 5 〜 5 / 9 5
(y ) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 3 0 0質量部
( δ ) リン酸およぴ またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部 その上層に、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子量エポキシ基含有 樹脂 (Ε) を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 乾燥することにより形成 された皮膜厚が 0. 3〜 2. 0 /J inの上層皮膜を有することを特徴とする高耐食 性表面処理鋼板。
[6]上記 [5]の高耐食性表面処理鋼板において、活性水素を含有するヒ ドラジン誘 導体 (Υ) が、 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中に窒素原子を 有するピラゾール化合物、 トリァゾール化合物の中から選ばれる 1種以上である ことを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[7]上記 [5]または [6]の高耐食性表面処理鋼板において、表面処理皮膜形成用の 表面処理組成物がさらに、 水溶性リン酸塩を、 成分 (α) の水性エポキシ樹脂分 散液と成分 ( 3) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形分 1 0 0質量部 に対して固形分の割合で 0. 1 ~ 6 0質量部含有することを特徴とする高耐食性 表面処理鋼板。
[8] 上記 [5:!〜 [7]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、 表面処理皮膜形 成用の表面処理組成物がさらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 成分 (ο の水性ェ ポキシ樹脂分散液と成分 (]3 ) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜5 0質量部含有することを特徴と する高耐食性表面処理鋼板。
[9]上記 [1]~ [8]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、上層皮膜用塗料 組成物がさらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 塗料組成物の樹脂固形分 1 0 0質量 部に対して固形分の割合で 0 . 1〜 5 0質量部含有することを特徴とする高耐食 性表面処理鋼板。
[10]上記 [1]〜[9]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、表面処理皮膜形 成用の表面処理組成物および/または上層皮膜用塗料組成物が非クロム系防鲭添 加剤として、 下記 (e l) 〜 (e 7) の中から選ばれる 1種以上を含有することを 特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
(el) 酸化ケィ素
(e2) カルシウムまたは Zおょぴカルシウム化合物
(e3) 難溶性リン酸化合物
(e4) モリプデン酸化合物
(e5) バナジウム化合物
(e6) トリァゾール類、 チオール類、 チアジアゾール類、 チアゾール類、 チウラ ム類の中から選ばれる 1種以上の、 S原子を含有する有機化合物
(e7) ヒ ドラジド化合物、 ピラゾール化合物、 トリァゾール化合物、 テトラゾー ル化合物、 チアジアゾール化合物、 ピリダジン化合物の中から選ばれる 1種以上 の、 N原子を含有する有機化合物
[11] 上記 [1] ~ [10]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、 上層皮膜用塗 料組成物がさらに、 水酸基と架橋する基を有する硬化剤を、 高分子量エポキシ基 含有樹脂 (E ) の固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 5 0質量部含 有することを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[12] 上記 [11]の高耐食性表面処理鋼板において、 水酸基と架橋する基を有する 硬化剤が、 1分子中にイミノ基を平均 1個以上有するァミノ樹脂 (F ) であるこ とを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[13] 上記 [11]の高耐食性表面処理鋼板において、 水酸基と架橋する基を有する 硬化剤が、 1分子中にイソシァネート基を平均 4個以上有するポリイソシァネー ト化合物 (G ) であることを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
[14]上記 [13]の高耐食性表面処理鋼板において、ポリイソシァネート化合物(G ) が、 ポリイソシァネート化合物が有するィソシァネート基の少なくとも一部をプ 口ック剤によってプロックしたものであることを特徴とする高耐食性表面処理鋼 板。
[15]上記 [1]〜 [14]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、上層皮膜用塗 料組成物中の高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) が、 一部または全部の化合物が 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 ( I ) からなる活性水素含有化合物 (H) に より変性された変性エポキシ基含有樹脂であることを特徴とする高耐食性表面処 理鋼板。
[16]上記 [1]~ [15]のいずれかの高耐食性表面処理鋼板において、上層皮膜用塗 料組成物がさらに、 固形潤滑剤を、 塗料 成物の樹脂固形分 1 00質量部に対し て固形分の割合で 1~30質量部含有することを特徴とする高耐食性表面処理鋼 板。
[17]亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、下記成分(a) 〜 (c) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 30~ 150°Cの温度 で乾燥することにより皮膜厚が 0. 01〜1. 0 /z mの表面処理皮膜を形成し、
(a) 数平均分子量 400〜 20000のポリアルキレングリコール、 ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物及びポリイソシァネート化合物を 反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該ポ リアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) 以外のエポキシ基含有樹脂 (B) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
(b) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 300質量部
(c) リン酸おょぴノまたはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 100質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜80質量部 その上層に、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分子量エポキシ基含有 樹脂(E)を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、到達板温が 30〜1 50°C の温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3~2. 0 mの上層皮膜を形成する ことを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。 [18]亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、下記成分( ο; ) 〜 (δ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 30〜 150°Cの温度 で乾燥することにより皮膜厚が 0. 01〜 1. 0 /X mの表面処理皮膜を形成し、 a) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物おょぴノまたは第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Y) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Z) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
(i3) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] Z [ウレタン樹脂の水分散体] = 95/5 〜 5/95
(y) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜300質量部
( δ ) リン酸および Ζまたはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜80質量部 その上層に、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分子量エポキシ基含有 樹脂(Ε)を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、到達板温が 30〜1 50°C の温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2. 0 mの上層皮膜を形成する ことを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
本発明の表面処理鋼板は、 皮膜中にクロムを含まないにもかかわらず非常に優 れた平板おょぴ加工後の耐食性を有し、 しかも溶接性、 塗装性にも優れている。 このため本発明の表面処理鋼板は、 自動車用途に特に有用である。 以下、 本癸明の詳細とその限定理由を説明する。
本発明の表面処理鋼板のベースとなる亜鉛系めつき鋼板としては、 亜鉛めつき 鋼板、 Z n— N i合金めつき鋼板、 Z n_F e合金めつき鋼板 (電気めつき鋼板、 合金化溶融亜鉛めつき鋼板)、 Z n— C r合金めつき鋼板、 Z n— Mn合金めつき 鋼板、 Z n— C o合金めつき鋼板、 Z n— C o— C r合金めつき鋼板、 Z n— C r -N i合金めつき鋼板、 Z n— C r一 F e合金めつき鋼板、 Z n— A 1合金め つき鋼板 (例えば、 Z n— 5 %A 1合金めつき鋼板、 Z n— 55%A 1合金めつ き鋼板)、 Z n— M g合金めつき鋼板、 Z n— A 1— M gめっき鋼板 (例えば、 Z n - 6 % A 1 - 3 %M g合金めつき鋼板、 Z n— l 1 % A 1 - 3 %M g合金めつ き鋼板)、 さらにはこれらのめっき鋼板のめっき皮膜中に金属酸化物、ポリマーな どを分散した亜鉛系複合めつき鋼板 (例えば、 Z n _ S i 0 2分散めつき鋼板) などを用いることができる。
また、 上記のようなめっきのうち、 同種または異種のものを 2層以上めつきし た複層めつき鋼板を用いることもできる。
また、 本発明の表面処理鋼板のベースとなるアルミニウム系めつき鋼板として は、 アルミニウムめっき鋼板、 A 1— S i合金めつき鋼板などを用いることがで きる。
また、 めっき鋼板としては、 鋼板面に予め N iなどの薄目付めつきを施し、 そ の上に上記のような各種めつきを施したものであってもよい。
めっき方法.としては、電解法(水溶液中での電解または非水溶媒中での電解)、 溶融法、 気相法のうち、 実施可能ないずれの方法を採用することもできる。
さらに、 めっきの黒変を防止する目的で、 めっき皮膜中に 1 ~ 2 0 0 0 p p m 程度の N i, C o , F eの微量元素を析出させたり、 或いはめつき皮膜表面に N i, C o, F eを含むアルカリ性水溶液または酸性水溶液による表面調整処理を 施し、 これらの元素を析出させるようにしてもよい。 次に、 上記亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、 第一 層皮膜として形成される表面処理皮膜およびこの皮膜形成用の表面処理組成物に ついて説明する。
本発明の表面処理鋼板において、 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつ き鋼板の表面に形成される第 1の形態の表面処理皮膜は、 下記成分 (a ) ~ ( c ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された表面処理皮 膜である。 この表面処理皮膜はクロムを全く含まない。
( a ) 数平均分子量 4 0 0〜2 0 0 0 0のポリアルキレングリコール、 ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物おょぴポリイソシァネート化合物 を反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該 ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂(A)以外のエポキシ基含有樹脂(B) と、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) と、 さらに必要に応じて、 このヒ ドラジン誘導体 (C) 以外の活性水素含有化合物 (D) とを反応させて得られた 樹脂を水に分散させてなる水性ェポキシ樹脂分散液
(b) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜300質量部
(c) リン酸および/またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1~80質量部 まず、 上記成分 (a) である水性エポキシ樹脂分散液について説明する。
この水性エポキシ樹脂分散液は、 特定のポリアルキレングリコール変性ェポキ シ樹脂 (A) と、 このポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) 以外の エポキシ基含有樹脂 (B) と、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) と、 さ らに必要に応じてこのヒ ドラジン誘導体 (C) 以外の活性水素含有化合物 (D) とを反応させて得られた樹脂を水に分散させたものである。
上記ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) は、 数平均分子量 40 0〜20000のポリアルキレングリコールと、 ビスフエノール型エポキシ樹脂 と、 活性水素含有化合物と、 ポリイソシァネート化合物とを反応させて得られた ものである。
上記ポリアルキレングリコールとしては、 例えば、 ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコール、 ポリプチレングリコールなどを用いることができる が、 そのなかでも特に、 ポリエチレングリコールが好適である。 ポリアルキレン グリコールの数平均分子量は、 得られる樹脂の水分散性、 貯蔵性などの点から 4 00~20000、 好ましくは 500~1 0000の範囲が適している。
また、 上記ビスフエノール型エポキシ樹脂は、 1分子中に少なくとも 1個のェ ポキシ基を有するビスフエノール系化合物であって、 特に、 ビスフエノール系化 合物とェピハロヒ ドリン (例えば、 ェピクロルヒ ドリン) との縮合反応によって 得られるビスフエノールのジグリシジルエーテルが、 可撓性おょぴ防食性に優れ た皮膜が得られやすいため好適である。 ビスフエノール型エポキシ樹脂の調製に使用することができるビスフエノール 系化合物の代表例としては、 ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) 一 2 , 2—プロパ ン、 ビス ( 4ーヒ ドロキシフエ二ノレ) 一 1 , 1 ーェタン、 ビス (4ーヒ ドロキシ フエ二ノレ) 一メタン、 4, 4 'ージヒ ドロキシジフエニノレエーテノレ、 4, 4 一一 ジヒ ドロキシジフエニルスルホン、 ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) ー 1 , 1 _ イソブタン、 ビス (4—ヒ ドロキシー 3— t 一プチルフエ二ル) 一 2 , 2—プロ パンなどが挙げられる。 このようなビスフエノール系化合物を用いて調製される エポキシ樹脂のうち、 ビスフエノール A型エポキシ樹脂は可撓性おょぴ防食性な どに優れた皮膜を得られるという点で特に好適である。
また、 ビスフエノール型エポキシ樹脂は、 ポリアルキレングリ コール変性ェポ キシ樹脂の製造時における製造安定性などの点から、 一般に約 3 1 0〜 1 0 0 0 0、 特に望ましくは約 3 2 0〜 2 0 0 0の数平均分子量を有していることが好ま しく、 また、 エポキシ当量は約 1 5 5〜 5 0 0 0、 特に望ましくは約 1 6 0〜 1 0 0 0の範囲のものが好まし 、。
上記活性水素含有化合物は、 ポリアルキレングリ コール変性エポキシ樹脂 (A) 中のィソシァネート基のプロッキングのために使用されるものである。 その代表 的なものとしては、 例えば、 メタノール、 エタノール、 ジエチレングリ コールモ ノブチルエーテルなどの 1価アルコール;酢酸、 プロピオン酸などの 1価力ルポ ン酸; ェチルメルカプタンなどの 1価チオールが挙げられる。 また、 それ以外の ブロッキング剤 (活性水素含有化合物) としては、 ジェチルァミンなどの第 2級 ァミン ; ジエチレントリアミン、 モノエタノールアミンなどの 1個の第 2級アミ ノ基またはヒ ドロキシル基と 1個以上の第 1級アミノ基を含有するアミン化合物 の第 1級ァミノ基を、 ケトン、 アルデヒ ド若しくはカルボン酸と、 例えば 1 0 0 〜2 3 0 °Cの温度で加熱反応させることによりアルジミン、 ケチミン、 ォキサゾ リ ン若しくはィミダゾリンに変性した化合物 ; メチルェチルケトキシムなどのよ うなォキシム ; フエノール、 ノユルフェノールなどのフエノール類などが挙げら れる。 これらの化合物は一般に 3 0 ~ 2 0 0 0、 特に望ましくは 3 0〜 2 0 0の 範囲の数平均分子量を有することが好ましい。
上記ポリイソシァネート化合物は、 1分子中にイソシァネート基を 2個以上、 好ましくは 2個または 3個有する化合物であり、 ポリウレタン樹脂の製造に一般 に用いられるものが同様に使用できる。 そのようなポリイソシァネート化合物と しては、 脂肪族系、 脂環族系、 芳香族系などのポリイソシァネート化合物が包含 される。 代表的なものとしては、へキサメチレンジィソシァネート (HMD I )、 HMD Iのビゥレツ ト化合物、 HMD Iのィソシァヌレート化合物などの脂肪族 系ポリイソシァネート化合物;イソホロンジィソシァネート ( I PD I )、 I PD Iのビゥレツ ト化合物、 I PD Iのィソシァヌレート化合物、 水素添加キシリ レ ンジイソシァネート、 水素添加 4, 4 ,ージフエニルメタンジイソシァネートな どの脂環族系ポリイソシァネート化合物; トリレンジイソシァネート、 キシリ レ ンジイソシァネートなどの芳香族系ポリイソシァネート化合物などを例示できる。 ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) の製造時における各成分の 配合割合は、 一般には下記の範囲とするのが適当である。
すなわち、 ポリアルキレングリコールの水酸基とポリイソシァネート化合物の イソシァネート基との当量比は 1/1. 2〜: 1 Z 10、 好ましくは 1 / 1. 5 - 1/5, 特に好ましくは 1ノ 1. 5〜1ノ 3とするのが適当である。 また、 活性 水素含有化合物の水酸基とポリイソシァネート化合物のイソシァネート基との当 量比は 1 2〜: 1/1 00、 好ましくは 1 3〜: 1/50、 特に好ましくは 1 / 3〜1 20とするのが適当である。 また、 ポリアルキレングリコール、 ビスフ エノール型エポキシ樹脂おょぴ活性水素含有化合物の水酸基の合計量とポリィソ シァネート化合物のイソシァネート基との当量比は 1 Z 1. 5以下、 好ましくは 1/0. 1〜: LZ1. 5、 特に好ましくは 1 Ζο . 1〜: 1ノ1. 1とするのが適 当である。
上記ポリアルキレングリコール、 ビスフエノール型エポキシ樹脂、 活性水素含 有化合物おょぴポリイソシァネート化合物の反応は、 公知の方法により行うこと ができる。
上記で得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 このポ リアルキレンダリコール変性エポキシ樹脂 (A) 以外のエポキシ基含有樹脂 (B) と、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) と、 さらに必要に応じてこのヒ ド ラジン誘導体 (C) 以外の活性水素含有化合物 (D) とを反応させることにより、 容易に水中に分散することができ、 且つ素材に対する付着性の良好なエポキシ樹 脂を得ることができる。
上記ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) 以外のエポキシ基含有 樹脂 (B ) としては、 ビスフエノール A、 ビスフエノール F、 ノポラック型フエ ノールなどのポリフエノール類とェピクロルヒ ドリンなどのェピハ口ヒ ドリンと を反応させてダリシジル基を導入してなるか、 若しくはこのグリシジル基導入反 応生成物にさらにポリフエノール類を反応させて分子量を増大させてなる芳香族 エポキシ樹脂; さらには脂肪族エポキシ樹脂、 脂環式エポキシ樹脂などが挙げら れ、 これらの 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用することができる。 こ れらのエポキシ樹脂は、 特に低温での皮膜形成性を必要とする場合には数平均分 子量が 1 5 0 0以上であることが好適である。
また、 エポキシ基含有樹脂 (B ) としては、 上記エポキシ基含有樹脂中のェポ キシ基または水酸基に各種変性剤を反応させた樹脂を挙げることができ、例えば、 乾性油脂肪酸を反応させたエポキシエステル樹脂; ァクリル酸またはメタクリル 酸などを含有する重合性不飽和モノマー成分で変性したエポキシァクリ レート樹 脂;イソシァネート化合物を反応させたウレタン変性エポキシ樹脂などを挙げる ことができる。
さらに、 エポキシ基含有樹脂 (B ) としては、 エポキシ基を有する不飽和モノ マーとァクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを必須とする重合性不飽 和モノマー成分を溶液重合法、 エマルション重合法または懸濁重合法などによつ て合成したェポキシ基含有モノマーと共重合したアタリル系共重合体樹脂を挙げ ることができ、 上記重合性不飽和モノマー成分としては、 例えば、 メチル (メタ) アタリ レート、 ェチル (メタ) アタリ レート、 プロピル (メタ) アタリ レート、 n—、 i s o一若しくは t e r t—プチル (メタ) アタリ レート、 へキシル (メ タ) アタリ レート、 2—ェチルへキシル (メタ) アタリ レート、 デシル (メタ) アタリ レート、 ラウリル (メタ) アタリ レートなどのアクリル酸またはメタクリ ル酸の C 1〜C 2 4のアルキルエステル;ァクリル酸、 メタクリル酸、 スチレン、 ビュルトルエン、 アタリルアミ ド、 アクリ ロニトリル、 N—メチロール (メタ) ァクリルアミ ド、 N—メチロール (メタ) ァクリルアミ ドの C:!〜 4アルキルェ 一テル化物; N , N—ジェチルァミノエチルメタクリレートなどを挙げることが できる。 また、 エポキシ基を有する不飽和モノマーとしては、 グリシジルメタァ クリ レート、 グリシジルァクリ レート、 3, 4エポキシシクロへキシルー 1ーメ チル (メタ) アタリ レーなど、 エポキシ基と重合性不飽和基を持つものであれば、 特に制限されるものではない。
また、 このアクリル系共重合体樹脂はポリエステル樹脂、 エポキシ樹脂、 フエ ノール樹脂などによつて変性させた樹脂とすることもできる。
上記エポキシ基含有樹脂 (B ) として特に好ましいのは、 ビスフエノール Aと ェピパロヒ ドリンとの反応生成物である下記化学構造式に代表される樹脂であり、 耐食性に優れているため特に好適である。
Figure imgf000022_0001
上記化学構造式中、 qは 0〜 5 0の整数、 好ましくは 1 ~ 4 0の整数、 特に好 ましくは 2〜 2 0の整数である。
このようなビスフエノール A犁エポキシ樹脂は、 当業界において広く知られた 製造法により得ることができる。
上記エポキシ基含有樹脂 (B ) のエポキシ基と反応する活性水素含有化合物と しては、 下記のものが挙げられる。
•活性水素を有するヒ ドラジン誘導体
•活性水素を有する第 Γ級または第 2級のアミン化合物
' アンモニア、 カルボン酸などの有機酸
•塩化水素などのハロゲン化水素類
. アルコール類、 チオール類
•活性水素を有しないヒドラジン誘導体または第 3級ァミンと酸との混合物であ る 4級塩化剤
上記水性エポキシ樹脂分散液を調整する際には、 これらの 1種または 2種以上 を使用できるが、 優れた耐食性を得るために、 活性水素含有化合物の少なく とも 一部 (好ましくは全部) は、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体であることが必 要である。 すなわち、 これらのうち活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (c ) を 必須成分とし、 必要に応じてこのヒ ドラジン誘導体 (c ) 以外の活性水素含有化 合物 (D ) を用いる。
上記活性化水素を有するァミン化合物の代表例としては、 以下のものを挙げる ことができる。
(1) ジエチレントリアミン、 ヒ ドロキシェチルアミノエチルアミン、 ェチルアミ ノエチルアミン、 メチルアミノプロピルアミンなどの 1個の 2級アミノ基と 1個 以上の 1級アミノ基を含有するァミン化合物の 1級ァミノ基を、 ケトン、 アルデ ヒ ドまたはカルボン酸と例えば 1 0 0〜2 3 0 °C程度の温度で加熱反応させてァ ルジミン、 ケチミン、 ォキサゾリンまたはイミダゾリンに変性した化合物;
(2) ジェチルァミン、 ジエタノールァミン、 ジー n _または一 i o s—プロパノ ーノレアミン、 N—メチノレエタノーノレアミン、 N—ェチノレエタノーノレアミンなどの 第 2級モノアミン ;
(3) モノエタノールアミンなどのようなモノアル力ノールアミンとジアルキル (メタ) アクリルアミ ドとをミカエル付加反応により付加させて得られる第 2級 ァミン含有化合物;
(4) モノエタノールアミン、 ネオペンタノールアミン、 2—アミノプロパノール 3—ァミノプロパノール、 2—ヒ ドロキシ一 2 ' (ァミノプロポキシ) ェチルェ 一テルなどのアル力ノールアミンの 1級アミン基をケチミンに変性した化合物; 活性水素含有化合物の一部として使用できる上記 4級塩化剤は、 活性水素を有 しないヒ ドラジン誘導体または第 3級ァミンはそれ自体ではエポキシ基と反応性 を有しないので、 これらをエポキシ基と反応可能とするために酸との混合物とし たものである。 4級塩化剤は、 必要に応じて水の存在下でエポキシ基と反応し、 エポキシ基含有樹脂と 4級塩を形成する。 4級塩化剤を得るために使用される酸 は、 酢酸、 乳酸などの有機酸、 塩酸などの無機酸のいずれでもよい。 また、 4級 塩化剤を得るために使用される活性水素を有しないヒ ドラジン誘導体としては、 例えば 3, 6—ジクロ口ピリダジンなどを、 また、 第 3級ァミンとしては、 例え ば、 ジメチルエタノールァミン、 トリェチルァミン、 トリメチルァミン、 トリイ ソプロピルァミン、 メチルジェ -タノールァミンなどを挙げることができる。
上記活性水素含有化合物で最も有用で耐食性に優れた性能を発現するのが、 活 性水素を有するヒ ドラジン誘導体である。
活性水素を有するヒ ドラジン誘導体の具体例としては、 例えば以下のものを挙 げることができる.。
(a) カルボヒ ドラジド、 プロピオン酸ヒ ドラジド、 サリチル酸ヒ ドラジド、 ァ ジピン酸ジヒ ドラジド、 セパシン酸ジヒ ドラジド、 ドデカン酸ジヒ ドラジド、 ィ ソフタル酸ジヒ ドラジド、 チォカルボヒ ドラジド、 4, 4 ' —ォキシビスべンゼ ンスルホニルヒ ドラジド、 ベンゾフヱノンヒ ドラゾン、 ァミノポリアクリルアミ ドなどのヒ ドラジド化合物 ;
(b) ピラゾール、 3, 5—ジメチルビラゾール、 3—メチルー 5—ピラゾロン、 3—アミノー 5—メチルピラゾールなどのビラゾール化合物 ;
(c) 1, 2, 4— トリァゾール、 3—アミノー 1, 2, 4一 トリァゾール、 4 —アミノー 1, 2, 4—トリァゾール、 3—メルカプト一 1, 2, 4— トリァゾ ール、 5—アミノー 3—メルカプト一 1, 2, 4一 トリァゾール、 2, 3—ジヒ ドロー 3—ォキソ _ 1, 2, 4—トリァゾール、 1 H—ベンゾトリァゾール、 1 一ヒ ドロキシベンゾトリァゾール( 1水和物)、 6—メチルー 8—ヒ ドロキシトリ ァゾロピリダジン、 6—フエニル一 8—ヒ ドロキシトリァゾロピリダジン、 5— ヒ ドロキシ一 7—メチルー 1, 3, 8— トリアザインドリジンなどのトリァゾー ル化合物;
(d) 5—フエ二ルー 1, 2, 3, 4—テトラゾール、 5 _メルカプト一 1ーフ ェニル一 1, 2, 3, 4—テトラゾールなどのテトラゾール化合物 ;
(e) 5—アミノー 2—メルカプト一 1, 3, 4—チアジアゾール、 2 , 5—ジ メルカプト一 1, 3 , 4—チアジアゾールなどのチアジアゾール化合物 ;
(f) マレイン酸ヒ ドラジド、 6—メチルー 3—ピリダゾン、 4 , 5—ジクロロ 一 3—ピリダゾン、 4, 5—ジブロモ一 3—ピリダゾン、 6—メチルー 4, 5— ジヒ ドロー 3—ピリダゾンなどのピリダジン化合物;
また、 これらのなかでも 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中に 窒素原子を有するピラゾール化合物、 トリアゾール化合物が特に好適である。 これらのヒ ドラジン誘導体は 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用する ことができる。
以上述べたようなポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 この ポリアルキレングリコール変性ェポキシ樹脂( A )以外のェポキシ基含有樹脂( B ) と、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C ) と、 さらに必要に応じてこのヒ ド ラジン誘導体 (C ) 以外の活性水素含有化合物 (D ) とを、 好ましくは 1 0 ~ 3 0 0 °C、 より好ましくは 5 0〜 1 5 0 °Cの温度で約 1〜 8時間反応させ、 これに より得られる樹脂を水中に分散させることにより、 上述した水性エポキシ樹脂分 散液を得ることができる。 '
上記反応は有機溶剤を加えて行ってもよく、 使用する有機溶剤の種類は特に限 定されない。 例えば、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケトン、 ジブチルケトン、 シクロへキサノンなどのケトン類;エタノール、 ブタノール、 2—ェチ/レへキシ /レアルコ一/レ、 ベンジゾレア/レコール、 エチレングリ コール、 ェ チレングリ コーノレモノィソプロピゾレエ一テル、 エチレングリ コーノレモノプチ/レエ ーテノレ、 エチレングリ コーノレモノへキシノレエーテ/レ、 プロピレングリ コーノレ、 プ ロピレングリ コーノレモノメチ /レエ一テル、 ジエチレングリ コーノレ、 ジエチレング リ コ一/レモノエチ /レエーテ/レ、 ジエチレングリコーノレモノプチ/レエーテノレなどの 水酸基を含有するアルコール類やエーテル類;酢酸ェチル、 酢酸プチル、 ェチレ ングリコー/レモノブチノレエーテノレアセテートなどのエステ/レ類; トノレェン、 キシ レンなどの芳香族炭化水素等を例示でき、 これらの 1種または 2種以上を使用す ることができる。 また、 これらのなかでエポキシ樹脂との溶解性、 皮膜形成性等 の面からは、 ケトン系またはエーテル系の溶剤が特に好ましい。
ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 ポリアルキレングリコ ール変性エポキシ樹脂 (A) 以外のエポキシ基含有樹脂 (B ) と、 活性水素を有 するヒ ドラジン誘導体 (C ) との配合比率は、 ポリアルキレングリコール変性ェ ポキシ樹脂 (A) およびエポキシ基含有樹脂 (B ) 中のエポキシ基に対するヒ ド ラジン誘導体 (C ) 中の活性水素基の当量比が 0 . 0 1〜1 0、 好ましくは 0 . 1 ~ 8、 さらに好ましくは 0 . 2〜4となるようにすることが、 耐食性や樹脂の 水分散性などの観点から適当である。
また、 上述のように活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C ) の一部を活性水 素含有化合物 (D ) に置き換えることもできるが、 置き換える量 (すなわち、 ヒ ドラジン誘導体 (C ) を含めた活性水素含有化合物中における活性水素含有化合 物 (D ) の割合) としては 9 0モル%以下、 好ましくは 7 0モル0 /0以下、 より好 ましくは 1 0〜6 0モル%の範囲内とすることが防食性、 付着性の観点から適当 である。
また、 緻密なパリア皮膜を形成するために、 樹脂組成物中に硬化剤を配合し、 皮膜を加熱硬化させることが望ましい。 樹脂組成物による皮膜を形成する場合の 硬化方法としては、(1)イソシァネートと基体樹脂中の水酸基とのウレタン化反応 を利用する硬化方法、 (2)メラミン、尿素おょぴベンゾグァナミンの中から選ばれ た 1種以上にホルムアルデヒ ドを反応させてなるメチロール化合物の一部若しく は全部に炭素数 1〜 5の 1価アルコールを反応させてなるアルキルエーテル化ァ ミノ樹脂と基体樹脂中の水酸基との間のエーテル化反応を利用する硬化方法、 が 適当であるが、 このうちイソシァネートと基体樹脂中の水酸基とのウレタン化反 応を主反応とすることが特に好適である。
上記(1)の硬化方法で用いることができる硬化剤としてのポリイソシァネート 化合物は、 1分子中に少なく とも 2個のイソシァネート基を有する脂肪族、 脂環 族 (複素環を含む) または芳香族イソシァネート化合物、 若しくはそれらの化合 物を多価アルコールで部分反^させた化合物である。 このようなポリイソシァネ 一ト化合物としては、 例えば以下のものが例示できる。
(A) m—または p—フエ二レンジイソシァネート、 2, 4—または 2 , 6—ト リレンジイソシァネート、 o —または p _キシリ レンジイソシァネート、 へキサ メチレンジイソシァネート、 ダイマー酸ジイソシァネート、 イソホロンジイソシ ァネート
(B) 上記(A)の化合物単独またはそれらの混合物と多価アルコール (エチレング リコール、 プロピレングリコールなどの 2価アルコール類; グリセリン、 トリメ チロールプロパンなどの 3価アルコール;ペンタエリスリ トーノレなどの 4価アル コール; ソルビトール、 ジペンタエリスリ トールなどの 6価アルコールなど) と の反応生成物であって、 1分子中に少なく とも 2個のィソシァネートが残存する 化合物
これらのポリイソシァネート化合物は、 1種を単独でまたは 2種以上を混合し て使用できる。
また、 ポリイソシァネート化合物の保護剤 (ブロック剤) としては、 例えば、
(i) メタノール、 エタノール、 プロパノール、 プタノーノレ、 オタチノレアルコー ルなどの脂肪族モノアルコール類;
(ii) エチレングリコールおょぴ Zまたはジエチレングリコールのモノエーテ ル類、 例えば、 メチル、 ェチル、 プロピノレ (n—, i s o)、 プチル (ii一, i s o, s e c ) などのモノエーテノレ;
(iii) フヱノール、 クレゾールなどの芳香族アルコール;
(iv) ァセトォキシム、 メチルェチルケトンォキシムなどのォキシム ; などが使用でき、 これらの 1種または 2種以上と前記ポリイソシァネート化合物 とを反応させることにより、 少なくとも常温下で安定に保護されたポリイソシァ ネート化合物を得ることができる。
このようなポリイソシァネート化合物(a 2) は、水性エポキシ樹脂分散液(a ) (上記成分 (a )) に対して、 硬化剤として (a ) / ( a 2) = 9 5/ 5〜5 5 , 4 5 (不揮発分の質量比)、 好ましくは (a ) / ( a 2) = 9 0/ 1 0 - 6 5/ 3 5の割合で配合するのが適当である。 ポリイソシァネート化合物には吸水性があ り、 これを (a ) / ( a 2) = 5 5/4 5を超えて配合すると表面処理皮膜の密着 性を劣化させてしまう。 さらに、 未反応のポリイソシァネート化合物が上層皮膜 中に移動し、 上層皮膜の硬化阻害や密着性不良を起こしてしまう。 このような観 点から、 ポリイソシァネート化合物 (a 2) の配合量は (a ) / ( a 2) = 5 5 / 4 5以下とすることが好ましい。
なお、 水分散性樹脂は以上のような架橋剤 (硬化剤) の添加により十分に架橋 するが、 さらに低温架橋性を増大させるため、 公知の硬化促進触媒を使用するこ とが望ましい。 この硬化促進触媒としては、 例えば、 N—ェチルモルホリン、 ジ プチル錫ジラウレート、 ナフテン酸コバルト、 塩化第 1スズ、 ナフテン酸亜鉛、 硝酸ビスマスなどが使用できる。 また、 付着性など若干の物性向上を狙いとして、 エポキシ基含有樹脂 (B ) と ともに公知のアクリル、 アルキッド、 ポリエステル等の樹脂を混合して用いるこ ともできる。
ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A)、 エポキシ基含有樹脂 (B ) および活性水素を有するヒ ドラジン誘導体(C ) (さらに必要に応じて活性水素含 有化合物 (D ) ) の反応生成物を水分散化するには、例えば以下のような手法を採 ることができる。
(1) エポキシ基含有樹脂 (すなわち、 樹脂 (A), ( B ) ) のエポキシ基と活性水 素含有化合物である二塩基酸または第 2級ァミンなどを反応させ、 中和剤である 3級ァミン、 酢酸または燐酸などで中和、 水分散化させる手法
(2) エポキシ樹脂とポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコールなど の末端水酸基含有ポリアルキレンォキサイ ドをィソシァネートと反応させてなる 変性エポキシ樹脂を分散剤に用いて、 水分散化させる手法
(3) 上記(1)と(2)を併用する手法
表面処理組成物には、 上述した特定の水分散性樹脂以外に、 その他の水分散性 樹脂および Zまたは水溶性樹脂として、 例えば、 アクリル系樹脂、 ウレタン系樹 脂、 ポリエステル系樹脂、 エポキシ系樹脂、 エチレン系樹脂、 アルキッド系樹脂、 フエノール樹脂、 ォレフィン樹脂などの 1種または 2種以上を、 全樹脂固形分中 での割合で 1 5 mass%程度を上限として配合してもよい。 次に、 上記成分 (b ) であるシランカップリング剤について説明する。
このシランカップリング剤としては、 例えば、 ビニルメ トキシシラン、 ビニル エトキシシラン、 ビュルトリクロロシラン、 ビニルトリメ トキシシラン、 ビニル トリエトキシシラン、 J3 — (3, 4エポキシシクロへキシル) ェチルトリメ トキ シシラン、 y —グリシドキシプロビルトリメ トキシシラン、 γ—グリシドキシプ 口ピルメチルジェトキシシラン、 γ —グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、 Ν - β (アミノエチル) γ—ァミノプロピルメチルジメ トキシシラン、 Ν— /3 (ァ ミノェチル) γ—ァミノプロビルトリメ トキシシラン、 Ν— /3 (アミノエチル) γ—ァミノプロビルトリメエキシシラン、 y—ァミノプロビルトリメ トキシシラ ン、 y—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 γ —メタクリロキシプロピルメチ ルジメ トキシシラン、 γ —メタクリロキシプロビルトリメ トキシシラン、 γ—メ タクリ ロキシプロピルメチルジェトキシシラン、 γ —メタタリロキシプロピルト リエトキシシラン、 y—メルカプトプロピルメチルジメ トキシシラン、 y —メル カプトプロビルトリメ トキシシラン、 p—スチリルトリメ トキシシラン、 ァ クリロキシプロピルトリメ トキシシラン、 Ν—フエニル一 γ —アミノプロピルト リメ トキシシラン、 y—ウレイ ドプロピルトリエトキシシラン、 γ —クロ口プロ ビルトリメ トキシシラン、 ビス (トリエトキシシリルプロピル) テトラスルフィ ド、 y —イソシァネートプロピルトリエトキシシラン、 y —トリエトキシシリル 一 N— ( 1, 3—ジメチループチリデン) プロピルァミン、 N— (ビエルべンジ ルアミン) — β —アミノエチルー γ—ァミノプロピルトリメ トキシシランなどを 挙げることができ、 これらの 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用するこ とができる。
本発明において、 表面処理組成物が特定の酸成分とともにシランカツプリング 剤を含むことにより耐白鯖性が向上するには、 先に述べたような理由が考えられ る。
また、 上記シランカップリング剤のなかでも、 上記成分 (a ) の水分散性樹脂 と反応性が高い官能基を有するという観点から、 特に反応性官能基としてアミノ 基を有すシランカップリング剤が好ましい。 このようなシランカップリング剤と しては、 例えば、 N— 3 (アミノエチル) γ —ァミノプロピルメチルジメ トキシ シラン、 Ν— β (アミノエチル) γ —アミノプロピルトリメ トキシシラン、 Ν— β (アミノエチル) y —ァミノプロビルトリメエキシシラン、 V—ァミノプロピ ルトリメ トキシシラン、 γ —ァミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられ、 具体的には、 信越化学 (株) 製の K B Μ— 9 0 3、 K B E— 9 0 3、 K B M— 6 0 3、 K B E— 6 0 2、 K B E - 6 0 3 (いずれも商品名) などを用いることが できる。
シランカップリング剤の配合量は、 上記成分 (a ) である水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜3 0 0質量部、 好ま しくは 5 ~ 1 0 0質量部、 さらに好ましくは 1 5〜5 0質量部とするのが適当で ある。 シランカップリング剤の配合量が 1質量部未満では耐食性が劣り、 一方、 3 0 0質量部を超えると十分な皮膜が形成できないため、 水分散性樹脂との密着 性とパリア性を高める効果が癸揮できず、 耐食性が低下する。 次に、 上記成分 (c ) であるリン酸おょぴノまたはへキサフルォロ金属酸は、 不活性なめっき金属表面に作用してめつき金属表面を活性化させる作用を有する。 このリン酸とへキサフルォロ金属酸はそれぞれ単独で用いてもよいし、 併用して もよい。
へキサフルォロ金属酸の種類は特に限定されないが、 特にフッ化チタン酸、 フ ッ化ジルコン酸、 けいフッ酸などのような T i、 S i、 Z rの中から選ばれる 1 種以上の元素を含むへキサフルォロ金属酸が好ましく、. これらの 1種または 2種 以上を用いることができる。
リン酸おょぴ またはへキサフルォロ金属酸の配合量は、 上記成分 (a ) であ る水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して、 固形分の割合の 合計で 0 . 1〜 8 0質量部、 好ましくは 1〜 6 0質量部、 さらに好ましくは 5〜 5 0質量部とするのが適当である。 リン酸および またはへキサフルォロ金属酸の 配合量が 0 . 1質量部未満では耐食性が劣り、 一方、 8 0質量部を超えると皮膜 の可溶成分が増えることから、 耐食性が低下するため好ましくない。 本発明の表面処理鋼板において、 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつ き鋼板の表面に形成される第 2の形態の表面処理皮膜は、 下記成分 (α ) 〜 ( 8 ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された表面処理皮 膜である。 この表面処理皮膜はクロムを全く含まない。
( a ) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物おょぴ Zまたは第 2 級ァミン化合物 (X ) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Y ) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Z ) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
( J3 ) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] = 9 5 / 5 〜 5 / 9 5
( y ) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 3 0 0質量部
( δ ) リン酸および/またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0 . 1〜8 0質量部 まず、 上記成分 (ο である水性エポキシ樹脂分散液について説明する。 上記 (W) 成分であるエポキシ基含有樹脂は、 分子中にエポキシ基を 1個以上 含有する樹脂であり、 例えば、 エポキシ樹脂、 変性エポキシ樹脂、 エポキシ基含 有モノマーとその他のモノマーとを共重合してなるァクリル系共重合体樹脂、 ェ ポキシ基を有するポリブタジエン樹脂、 エポキシ基を有するポリウレタン樹脂及 ぴこれらの樹脂の付加物若しくは縮合物などがあげられ、 これらを 1種でまたは 2種以上を混合して使用することができる。
上記エポキシ樹脂としては、 ビスフエノール Α、 ビスフエノール F、 ノポラッ ク型フエノールなどのポリ フエノール類とェピクロルヒ ドリ ンなどのェピハ口ヒ ドリンとを反応させてグリシジル基を導入してなるか、 このダリシジル基導入反 応生成物にさらにポリフエノール類を反応させて分子量を増大させてなる芳香族 エポキシ樹脂; さらには脂肪族エポキシ樹脂、 脂環式エポキシ樹脂などが挙げら れ、 これらの 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用することができる。 こ れらのエポキシ樹脂は、 特に低温での皮膜形成性を必要とする場合には、 数平均 分子量が 1 5 0 0以上であることが好適である。
上記変性エポキシ樹脂としては、 上記エポキシ樹脂中のエポキシ基または水酸 基に各種変性剤を反応させた樹脂を挙げることもできる。 例えば、 乾性油脂肪酸 を反応させたエポキシエステル樹脂; ァクリル酸またはメタクリル酸などを含有 する重合性不飽和モノマー成分で変性したエポキシァクリレート樹脂; ィソシァ ネート化合物を反応させたウレタン変性ェポキシ樹脂などである。
上記ァクリル系共重合体樹脂としては、 エポキシ基を有する不飽和モノマーと ァクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを必須とする重合性不飽和モノ マー成分を溶液重合法、 エマルション重合法または懸濁重合法などによって合成 した樹脂を挙げることができる。 上記重合性不飽和モノマー成分としては、 例え ば、 メチル (メタ) アタリ レート、 ェチル (メタ) アタリ レート、 プロピル (メ タ) ァクリ レート、 n—、 i s o—若しくは t e r t—プチル (メタ) アタリ レ 一ト、 へキシル (メタ) アタリ レート、 2—ェチルへキシル (メタ) ァクリ レー ト、 デシル (メタ) アタリ レート、 ラウリル (メタ) アタリ レートなどのアタリ ル酸またはメタクリル酸の炭素数 1〜 2 4のアルキルエステル; アタリル酸、 メ タクリル酸、 スチレン、 ビュルトルエン、 ァクリルァミ ド、 アク リロニトリル、 N ーメチロール (メタ) アタリルァミ ド、 N—メチロール (メタ) アタリルァミ ド の炭素数 1 ~ 4アルキルエーテル化物、 N, N—ジェチルアミノエチルメタクリ レートなどを挙げることができる。
また、 上記エポキシ基を有する不飽和モノマーとしては、 グリシジルメタァク リ レート、 グリシジノレアタリ レート、 3, 4—エポキシシクロへキシノレ _ 1—メ チル (メタ) ァクリ レートなどのようなエポキシ基と重合性不飽和基を持つもの であれば、 特に制限されるものではない。
また、 アクリル系共重合体樹脂は、 ポリエステル樹脂、 エポキシ樹脂、 フエノ ール樹脂などによって変性させた樹脂であってもよい。
エポキシ基含有樹脂 (W) として特に好ましいのは、 ビスフエノール Aとェピ パロヒ ドリンとの反応生成物であるビスフエノール A型エポキシ樹脂であり、 こ の樹脂は周知の製造方法で得ることができる。
上記 (X ) 成分である第 1級ァミン化合物おょぴノまたは第 2級ァミン化合物 は、 ェポキシ基含有樹脂の水分散性を発現するために必須のものである。
具体例としては、 モノェチルアミン、 モノ n -または i s 0 -プロピルァミン、 モノ n -または i s o -プチルアミン、 モノエタノールアミン、 ネオペンタノール ァミン、 2—ァミノプロパノール、 3—ァミノプロパノール、 2—ヒ ドロキシー 2 ' (ァミノプロポキシ) ェチルエーテルなどの第 1級ァミン化合物、 ジェチル ァミン、 ジブチルァミン、 メチルェチルァミン、 ジエタノールァミン、 ジー n— または一 i o s—プロパノールアミン、 N—メチルエタノールァミン、 N—ェチル エタノールァミンなどの第 2級アミン化合物等が挙げられる。 これらの第 1級ァ. ミン化合物、 第 2級ァミン化合物は、 1種を単独でまたは 2種以上を混合して用 いることができる。 また、 これらのなかでも、 特に反応のし易さ、 制御性、 水分 散性の観点からはジエタノールァミンが好ましい。
上記 (Y ) 成分である活性水素を有するヒ ドラジン誘導体は、 皮膜に優れた耐 食性を付与するために必須の成分であり、 この活性水素を有するヒドラジン誘導 体の具体例としては、 例えば、
(a) カルポヒ ドラジド、 プロピオン酸ヒ ドラジド、 サリチル酸ヒ ドラジド、 アジ ピン酸ジヒ ドラジド、 セパシン酸ジヒ ドラジド、 ドデカン酸ジヒ ドラジド、 イソ フタル酸ジヒ ドラジド、 チォカルポヒ ドラジド、 4 , 4 ' 一ォキシビスベンゼン スルホニルヒ ドラジド、 ベンゾフエノンヒ ドラゾン、 ァミノポリァクリルァミ ド などのヒ ドラジド化合物 ;
(b) ピラゾール、 3, 5—ジメチルビラゾール、 3—メチルー 5 _ピラゾロン、 3—ァミノ一 5—メチルピラゾールなどのビラゾール化合物 ;
(c) 1, 2, 4一トリァゾール、 3—ァミノ一 1, 2, 4一 トリァゾール、 4— アミノー 1, 2, 4一トリァゾール、 3—メルカプト一 1, 2 , 4— トリァゾー ル、 5—アミノー 3—メルカプト一 1, 2, 4一トリァゾール、 2, 3—ジヒ ド 口一 3—ォキソ一 1, 2, 4 _トリァゾール、 1 H—ベンゾトリァゾール、 1— ヒ ドロキシべンゾトリアゾール( 1水和物)、 6—メチル一 8—ヒ ドロキシトリア ゾロピリダジン、 6—フエ二ルー 8—ヒ ドロキシトリァゾロピリダジン、 5—ヒ ドロキシー 7—メチル一 1 , 3, 8— トリアザインドリジンなどのトリァゾール 化合物;
(d) 5—フエ二ルー 1, 2, 3, 4—テトラゾール、 5—メルカプト一 1 _フエ 二ルー 1, 2, 3, 4—テトラゾールなどのテトラゾール化合物;
(e) 5—ァミノ一 2—メルカプト一 1, 3, 4ーチアジアゾール、 2, 5—ジメ ルカプト一 1, 3, 4ーチアジアゾールなどのチアジアゾール化合物 ;
(f) マレイン酸ヒ ドラジド、 6—メチルー 3—ピリダゾン、 4, 5—ジクロ口一 3—ピリダゾン、 4, 5—ジブ口モー 3—ピリダゾン、 6—メチル一 4 , 5—ジ ヒ ドロ一 3—ピリダゾンなどのピリダジン化合物;
などを挙げることができる。
また、 これらのなかでも、 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中 に窒素原子を有するピラゾール化合物、 トリァゾール化合物が耐食性などの観点 から特に好適である。
以上のヒ ドラジン誘導体は 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用するこ とができる。
また、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (Y ) は、 その一部をヒ ドラジン誘 導体以外の活性水素含有化合物に置き換えることもできる。 すなわち、 本発明で は活性水素含有化合物の一部として、 活性水素を有するヒドラジン誘導体 (Y ) 以外の活性水素含有化合物を用いることができる。
ヒ ドラジン誘導体 (Y ) 以外の活性水素含有化合物としては、 例えば、 下記の ものが挙げられる。
. アンモニア、 カルボン酸などの有機酸
• 塩化水素などのハロゲン化水素類
. アルコール類、 チオール類
• 活性水素を有しないヒ ドラジン誘導体または第 3級ァミンと酸との混合物 である 4級塩化剤
活性水素含有化合物の一部として使用できる上記 4級塩化剤は、 活性水素を有 しないヒ ドラジン誘導体または第 3級アミンはそれ自体ではエポキシ基と反応性 を有しないので、 これらをエポキシ基と反応可能とするために酸との混合物とし たものである。 4級塩化剤は、 必要に応じて水の存在下でエポキシ基と反応し、 エポキシ基含有樹脂と 4級塩を形成する。 4鈒塩化剤を得るために使用される酸 は、 酢酸、 乳酸などの有機酸、 塩酸などの無機酸のいずれでもよい。 また、 4級 塩化剤を得るために使用される活性水素を有しないヒ ドラジン誘導体としては、 例えば 3 , 6—ジクロ口ピリダジンなどを、 また、 第 3級ァミンとしては、 例え ば、 ジメチルエタノールァミン、 トリェチルァミン、 トリメチルァミン、 トリイ ソプロピルァミン、 メチルジエタノールァミンなどを挙げることができる。 活性水素含有化合物中における活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (Y ) の割 合は 1 0〜 1 0 0モル0 /0、 より好ましくは 3 0〜 1 0 0モル0 /0、 さら好ましくは 4 0〜 1 0 0モル%とすることが適当である。 活性水素を有するヒ ドラジン誘導 体 (Y ) の割合が 1 0モル%未満では表面処理皮膜に十分な防鲭機能を付与する ことができず、 得られる防鲭効果は皮膜形成有機樹脂とヒドラジン誘導体を単に 混合して使用した場合と大差なくなる。
変性エポキシ樹脂 (Z ) を得るためには、 通常、 エポキシ基含有樹脂 (W) と 第 1級ァミン化合物および/または第 2級ァミン化合物 (X ) と一部または全部 の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (Y ) からなる活性水素含有化合 物を 1 0 〜 3 0 0 °C、 好ましくは 5 0 〜 1 5 0 °Cの温度で約 1 〜 8時間程度反応 させることが望ましい。
この反応は有機溶剤を加えて行ってもよく、 使用する有機溶剤の種類は特に限 定されない。 例えば、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケトン、 ジプチルケトン、 シクロへキサノンなどのケトン類;エタノール、 プタノー^^、 2—ェチ/レへキシ /レア/レコ一/レ、 ベンジルアルコール、 エチレングリ コー/レ、 ェ チレングリコールモノィソプロピルエーテル、 エチレングリコ一/レモノブチノレエ ーテノレ、 エチレングリコー/レモノへキシルエーテル、 プロピレングリ コー/レ、 プ ロピレングリ コーノレモノメチノレエーテノレ、 ジエチレングリコー/レ、 ジエチレング リ コーノレモノエチノレエーテノレ、 ジエチレングリコーノレモノプチ/レエーテノレなどの 水酸基を含有するアルコール類やエーテル類;酢酸ェチル、 酢酸プチル、 ェチレ ングリコーノレモノブチルエーテルァセテ一トなどのエステル類; トルエン、 キシ レンなどの芳香族炭化水素などを例示でき、 これらの 1種または 2種以上を使用 することができる。 また、 これらのなかでエポキシ樹脂との溶解性、 塗]^形成性 などの面からは、 ケトン系またはエーテル系の溶剤が特に好ましい。
エポキシ基含有樹脂 (W) と第 1級ァミン化合物および/または第 2級ァミン 化合物 (X ) との配合割合は、 エポキシ基含有樹脂 (W) 中のエポキシ基に対し て上記アミン化合物(X )が 2 0〜8 O m o 1 %、好ましくは 3 0〜7 O m o 1 %、 より好ましくは 4 0〜6 0 m o 1 %となるような配合割合とすることが好ましく、 反応後の残存エポキシ基に対してその量に相当する活性水素を有するヒ ドラジン 誘導体 (Y ) を反応させることが耐食性、 水分散性などの点で好ましい。 したが つて、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (Y) は、 エポキシ基含有樹脂 (W) 中のエポキシ基に対して 8 0〜2 O m o 1 %、 好ましくは 7 0〜3 O m o 1 %、 より好ましくは 6 0〜4 Ο πι ο 1 %となるような配合割合とすることが好ましい。 変性エポキシ樹脂 (Z ) を水分散させて樹脂分散液を得る手法としては、 上記 変性エポキシ樹脂 (Z ) に含まれるアミノ基に対する周知の中和剤である酢酸、 '蟻酸、 燐酸などで中和し、 水分散化することが可能である。 その中和当量は特に 制限されるものではないが、 アミノ基に対して 0 . 2〜0 . 8当量、 好ましくは 0 . 3 ~ 0 . 7当量、 より好ましくは 0 . 4〜0 . 6当量とすることが、 分散液 の性状、 耐水性の点で適当である。
本癸明の水性エポキシ樹脂分散液はそのまま塗布 ·乾燥することにより、 金属 などとの密着性のよい皮膜を形成できるが、 より緻密なパリア皮膜を形成するた めには、 水性エポキシ樹脂分散液に硬化剤 (J ) を.配合し、 有機皮膜を加熱硬化 させることが望ましい。 この硬化剤 (J ) としては、 ポリイソシァネート化合物、 ァミノ樹脂化合物などを挙げることができる。
上記ポリィソシァネート化合物は、 1分子中に少なくとも 2個のィソシァネー ト基を有する化合物であり、 脂肪族イソシァネート化合物、 脂環族イソシァネー ト化合物 (複素環を含む)、 芳香族イソシァネート化合物;これらのィソシァネー ト化合物を多価アルコールで部分反応させた化合物などを挙げることができ、 ま た、 これらのポリイソシァネート化合物中のィソシァネート基の一部又は全部が プロック剤によりブロックされていてもよい。
ポリイソシァネート化合物としては、 例えば以下のものが例示できる。
(a) m—または ρ—フエ二レンジイソシァネート、 2, 4 _または 2, 6— トリ レンジイソシァネート、 o—または!)一キシリレンジイソシァネート、 へキサメ チレンジイソシァネート、 ダイマー酸ジイソシァネート、 イソホロンジイソシァ ネート
(b) 上記(a)の化合物単独またはそれらの混合物と多価アルコール (エチレング リコール、 プロピレングリコールなどの 2価アルコール類; グリセリン、 トリメ チローノレプロパンなどの 3価ァノレコーノレ ;ペンタエリスリ トールなどの 4価アル コール; ソルビト ル、 ジペンタエリスリ トールなどの 6価アルコールなど) と の反応生成物であって、 1分子中に少なくとも 2個のィソシァネートが残存する 化合物
これらのポリイソシァネート化合物は、 1種を単独でまたは 2種以上を混合し て使用できる。
また、 ブロック剤としては、 例えば、 (1)メタノール、 エタノール、 プロパノー ル、 プタノール、 ォクチルアルコールなどの脂肪族モノアルコール類; (2)ェチレ ングリコールおよび/またはジエチレングリ コールのモノエーテル類、 例えば、 メチノレ、 ェチノレ、 プ口 ピゾレ ( n - , i s o )、 プチ 7レ (n―, i s o , s e c ) な どのモノエーテル; (3)フエノー/レ、 クレゾールなどの芳香族アルコール; (4)ァ セトォキシム、 メチルェチルケトンォキシムなどのォキシム、 などを使用するこ とができ、 これらの 1種または 2種以上と前記ポリイソシァネート化合物とを反 応させることにより、 少なく とも常温下で安定に保護されたポリイソシァネート 化合物を得ることができる。
上記アミノ樹脂としては、 メラミン、 尿素、 ベンゾグアナミン、 ァセトグアナ ミン、 ステログアナミン、 スピログアナミン、 ジシアンジアミ ドなどのアミノ成 分とアルデヒ ドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂があげられる。 また、 アルデヒ ドと しては、 ホルムアルデヒ ド、 パラホルムアルデヒ ド、 ァセト アルデヒ ド、 ベンツアルデヒ ドなどが挙げられる。 また、 このメチロール化アミ ノ樹脂を適当なアルコールによってエーテル化したものも使用でき、 エーテル化 に用いられるァ 7レコールの例としてはメチノレアノレコール、 ェチルアルコーノレ、 n —プロピルァノレコーノレ、 i—プロピノレアノレコーノレ、 n _プチルァノレコール、 i ― プチノレアルコール、 2—ェチノレブタノ一ノレ、 2—ェチルへキサノールなどが挙げ られる。
ァミノ樹脂としては、 特に、 メチロール基の少なく とも一部をアルキルエーテ ル化したメチロール化メラミン樹脂が好適である。
変性エポキシ樹脂 (Z ) に対する硬化剤 ( J ) の配合量は、 固形分質量比で(Z ) / ( J ) = 9 5 5〜 5 5 4 5、 好ましくは (Z ) / ( J ) = 9 0 1 0〜 6 5 Z 3 5の割合で配合するのが、 皮膜の素材への密着性、 上塗り適正などの観点 から適している。
さらに、 低温架橋性を増大させるため公知の硬化促進触媒を使用することが望 ましい。 硬化剤としてポリイソシァネート化合物を用いる場合の硬化促進触媒と しては、 例えば、 N—ェチルモルホリン、 ジブチル錫ジラウレート、 ナフテン酸 コバルト、 塩化第 1スズ、 ナフテン酸亜鉛、 硝酸ビスマスなどが使用できる。 硬 化剤としてアミノ樹脂を用いる場合の硬化促進触媒としては、 例えば、 りん酸、 スルホン酸化合物又はスルホン酸化合物のアミン中和物が好適である。 スルホン 酸化合物の代表例としては、 p—トルエンスルホン酸、 ドデシルベンゼンスルホ ン酸、 ジノニルナフタレンスルホン酸、 ジノニルナフタレンジスルホン酸などを 挙げることができる。スルホン酸化合物のアミ'ン中和物におけるアミンとしては、 1級ァミン、 2級ァミン、 3級ァミンのいずれであってもよい。 次に上記の成分 ( ) であるウレタン樹脂の水分散体について説明する。
ウレタン樹脂の水分散体は、 ポリイソシァネート化合物と、 ポリエーテルジォ ール、 ポリエステルジオールなどのポリ ヒ ドロキシ化合物を反応させてなる生成 物を使用したウレタンエマルションである。
ウレタンエマルシヨンは、 例えば、 分子内にイソシァネート基と反応し得る活 性水素を持たない親水性有機溶剤の存在下または非存在下で、 ポリイソシァネー ト化合物とポリヒ ドロキシ化合物とを、 ポリヒドロキシ化合物の水酸基に対して ポリイソシァネート化合物のイソシァネ一ト基過剰で反応させることにより容易 に得ることができ、 必要に応じてその反応生成物 (ポリマー) とァミンと水とを 混合してァミン伸長反応を行なわしめた後、 ノ二オン性あるいはイオン性の乳化 剤と混合して水を加えることで乳化分散させ、 必要により前記有機溶剤を留去す ることにより得ることができる。
また、 ウレタン樹脂骨格中にノニオン性、 ァニオン性又はカチオン性の親水性 基を有するポリオールを用いることにより、 乳化剤を用いずにウレタンエマルシ ョンが得られる。
上記ポリイソシァネート化合物としてば、 例えば、 へキサメチレンジイソシァ ネート、 トリメチルへキサメチレンジイソシァネートなどのような脂肪族ジィソ シァネート類;水素添加キシリ レンジィソシァネート、 イソホロンジィソシァネ ートなどのような環状脂肪族ジイソシァネート類; トリ レンジイソシァネート、 4 , 4, 一ジフエニルメタンジイソシァネートなどのような芳香族ジイソシァネ 一ト類などの有機ジイソシァネート類、 又は上記有機ジイソシァネート類どう し の環化重合体、 さらには上記有機ジイソシァネート類のイソシァヌレート体、 ビ ゥレツト体などが挙げられる。
ウレタン樹脂の水分散体としては、 特に、 水性エポキシ樹脂分散液との混合安 定性の面から、 ノニオン性またはカチオン性ポリウレタンエマルシヨンが好適で ある。
表面処理組成物の前記水性エポキシ樹脂分散液 (α ) に対するウレタン樹脂の 水分散体 ( ) の配合量は、 前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分質量比 で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] = 9 5 / 5 ~ 5 9 5、 好ましくは 7 5 / 2 5〜2 5 7 5とするのが適当である。 このウレタン 樹脂の水分散体を含有することにより、 無添加の場合と比べ加工後の耐食性を効 果的に向上させることができる。 この理由は、 ウレタン樹脂の水分散体を適量配 合することにより表面処理組成物の造膜性が向上する結果、 腐食因子の透過を抑 制できること、 皮膜中の防鲭成分の流出を防ぐこと、 加工後において樹脂皮膜の クラック発生を抑制できること、 などによって耐食性が向上するためであると考 えられる。 水性エポキシ樹脂分散液 (α ) に対するウレタン樹脂の水分散体 ( β ) の配合割合が上記下限を下回るとウレタン樹脂に由来する造膜性が十分ではなく、 腐食因子の抑制作用が不十分となって耐白鲭性が低下する傾向がある。 一方、 水 性エポキシ樹脂分散液 (ο に対するウレタン樹脂の水分散体 (J3 ) の配合割合 が上記上限を上回ると、 表面処理組成物中での活性水素を有するヒドラジン誘導 体の割合が低下するため、 この場合も耐白鲭性が低下する傾向がある。 表面処理組成物には、 上述した特定の水分散性樹脂以外に、 他の水分散性樹脂 および Zまたは水溶性樹脂として、例えばァクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、 エポキシ系樹脂、 エチレン系樹脂、 アルキッド系樹脂、 フエノール樹脂、 ォレフ ィン系樹脂の 1種または 2種以上を全樹脂固形分中での割合で 2 5質量%程度を 上限として配合してもよい。 次に、 上記成分 (T/ ) であるシランカップリング剤について説明する。
このシランカップリング剤としては、 例えば、 ビエルメ トキシシラン、 ビュル エトキシシラン、 ビニルトリクロロシラン、 ビエルトリメ トキシシラン、 ビュル トリエトキシシラン、 β — ( 3, 4エポキシシクロへキシ ェチルトリメ トキ シシラン、 τ /ーグリシドキシプロビルトリメ トキシシラン、 γ—グリシドキシプ 口ピルメチルジェトキシシラン、 γ —グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、 Ν— (アミノエチル) γ —ァミノプロピルメチルジメ トキシシラン、 Ν—)3 (ァ ミノェチル) γ—アミノプロビルトリメ トキシシラン、 Ν— 3 (アミノエチル) y—ァミノプロピルトリメエキシシラン、 y —ァミノプロピルトリメ トキシシラ ン、 γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 y —メタクリ ロキシプロピルメチ ルジメ トキシシラン、 y—メタクリ ロキシプロビルトリメ トキシシラン、 y—メ タクリロキシプロピルメチルジェトキシシラン、 γ —メタクリロキシプロピノレト リエトキシシラン、 γ —メルカプトプロピルメチルジメ トキシシラン、 γ—メル カプトプロビルトリメ トキシシラン、 ρ —スチリルトリメ トキシシラン、 ァ クリロキシプロピルトリメ トキシシラン、 Ν—フエニノレー γ —アミノプロピ^^ト リメ トキシシラン、 γ —ウレイ ドプロピルトリエトキシシラン、 y—クロ口プロ ビルトリメ トキシシラン、 ビス (トリエトキシシリルプロピル) テトラスルフィ ド、 Ύ—ィソシァネートプロピルトリエトキシシラン、 y - トリエトキシシリル 一 N— ( 1 , 3—ジメチル一プチリデン) プロピルァミン、 N— (ビニルベンジ ルアミン) _ )3—アミノエチルー γ —ァミノプロピルトリメ トキシシランなどを 挙げることができ、 これらの 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用するこ とができる。
本癸明において、 表面処理組成物が特定の酸成分とともにシランカツプリング 剤を含むことにより耐白鲭性が向上するには、 先に述べたような理由が考えられ る。
また、 上記シランカップリング剤のなかでも、 上記成分 (ο; ) の水分散性樹脂 と反応性が高い官能基を有するという観点から、 特に反応性官能基としてアミノ 基を有すシランカツプリング剤が好ましい。 このようなシランカツプリング剤と しては、 例えば、 Ν— 3 (アミノエチル) γ—アミノプロピルメチルジメ トキシ シラン、 N— (アミノエチル) γ—アミノプロビルトリメ トキシシラン、 N— β (アミノエチル) γ —ァミノプロビルトリメエキシシラン、 y—ァミノプロピ ルトリメ トキシシラン、 γ —ァミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられ、 具体的には、 信越化学 (株) 製の1<::6 1^— 9 0 3、 Κ Β Ε— 9 0 3、 Κ Β Μ— 6 0 3、 Κ Β Ε— 6 0 2、 K B Ε - 6 0 3 (いずれも商品名) などを用いることが できる。
シランカップリング剤の配合量は、 上記成分 (ο; ) である水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1 ~ 3 0 0質量部、 好ま しくは 5〜1 0 0質量部、 さらに好ましくは 1 5〜5 0質量部とするのが適当で ある。 シランカップリング剤の配合量が 1質量部未満では耐食性が劣り、 一方、 3 0 0質量部を超えると十分な皮膜が形成できないため、 水分散性樹脂との密着 性とパリア性を高める効果が発揮できず、 耐食性が低下する。 次に、 上記成分 (δ ) であるリン酸おょぴ またはへキサフルォロ金属酸は、 不活性なめっき金属表面に作用してめつき金属表面を活性化させる作用を有する。 そして、 このように活性化されためつき金属表面と皮膜形成樹脂との密着性がシ ランカップリング剤を介して著しく向上する結果、 耐食性が顕著に改善される。 このリン酸とへキサフルォロ金属酸はそれぞれ単独で用いてもよいし、 併用して もよい。
へキサフルォロ金属酸の種類は特に限定されないが、 先に述べた擬似二層皮膜 の反応層を効果的に形成させるという観点から、 特に、 フッ化チタン酸、 フッ化 ジルコン酸、 けいフッ酸などのような T i、 S i、 Z rの中から選ばれる 1種以 上の元素を含むへキサフルォロ金属酸が好ましく、 これらの 1種または 2種以上 を用いることができる。
リン酸および/またはへキサフルォロ金属酸の配合量は、 上記成分 (α; ) であ る水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して、 固形分の割合の 合計で 0 . 1~ 8 0質量部、好ましくは 1〜 6 0質量部、 さらに好ましくは 5〜 5 0質量部とするのが適当である。 リン酸おょぴノまたはへキサフルォロ金属酸の 配合量が 0 . 1質量部未満では耐食性が劣り、 一方、 8 0質量部を超えると皮膜 の可溶成分が増えることから、 耐食性が低下するため好ましくない。 次に、 以上述べた第 1及ぴ第 2の形態の表面処理皮膜に共通の事項について説 明する。
表面処理組成物には、 耐食性向上を目的として、 必要に応じて水溶性リン酸塩 を配合することができる。 この水溶性リン酸塩としては、 例えば、 オルトリン酸、 ピロリン酸、 ポリ リン酸、 メタリン酸などの金属塩の 1種又は 2種以上を用いる ことができる。 また、 有機リン酸の塩 (例えば、 フィチン酸、 フィチン酸塩、 ホ スホン酸、 ホスホン酸塩おょぴこれらの金属塩) の 1種以上を添加してもよい。 また、 それらのなかでも第一リン酸塩が表面処理組成物の安定性などの面から好 適である。
皮膜中でのリン酸塩の存在形態も特別な限定はなく、 また、 結晶若しくは非結 晶であるか否かも問わない。 また、 皮膜中でのリン酸塩のイオン性、 溶解度につ いても特別な制約はない。 水溶性リ.ン酸塩を配合することにより耐食性が向上す る理由は、 水溶性リン酸塩が皮膜形成時に緻密な難溶性化合物を形成するためで あると考えられる。
先に述べたようにシランカツプリング剤は活性化されためつき金属と皮膜形成 樹脂の両方と化学結合することで、 めっき金属と皮膜形成樹脂との優れた密着性 と耐食性が得られるが、 めっき金属表面には不可避的に不活性な部分が存在し、 このような不活性なサイ トでは上記化学結合が生じにく く防鲭効果を十分発揮で きない。 水溶性リン酸塩はこのようなめっき皮膜の部分に対して、 皮膜形成時に 緻密な難溶性化合物を形成する。 すなわち、 水溶性リン酸塩のリン酸イオンによ るめつき皮膜の溶解に伴いめつき皮膜 表面処理組成物界面で P Hが上昇し、 そ の結果、 水溶性リン酸塩の沈殿物皮膜が形成され、 これが耐食性の向上に寄与す る。
また、 特に優れた耐食性を得るという観点からは、 水溶性リン酸塩のカチオン 種としては A 1、 M n、 N i、 M gが特に望ましく、 これらの中から選ばれる 1 種以上の元素を含む水溶性リン酸塩を用いることが好ましい。 このような水溶性 リン酸塩としては、 例えば、 第一リン酸アルミニウム、 第一リン酸マンガン、 第 一リン酸ニッケル、 第一リン酸マグネシウムが挙げられ、 これらのうちでも特に 第一リン酸アルミニウムが最も好ましい。 また、 そのカチオン成分と P 2 o 5成分 のモル比 [カチオン] Z [P 205] は 0. 4〜 1. 0であることが好ましい。 モ ル比 [カチオン] / [P 205] が 0. 4未満では可溶性のリン酸によって皮膜の 難溶性が損なわれ、 耐食性が低下するので好ましくない。 一方、 1. 0を超える と処理液安定性が著しく失われるので好 しくない。
この水溶性リン酸塩の配合量は、 上記第 1の形態の表面処理皮膜の場合には、 成分 (a) である水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して、 固形分の割合で 0. 1〜6 0質量部、 好ましくは 0. 5〜4 0質量部、 さらに好 ましくは 1〜3 0質量部とするのが適当である。 また、 上記第 2の形態の表面処 理皮膜の場合には、 成分 (ο の水性エポキシ樹脂分散液と成分 のウレタ ン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形分 1 0 0質量部に対して樹脂固形分の割合 で 0. 1 ~6 0質量部、 好ましくは 0. 5 ~40質量部、 さらに好ましくは 1〜 3 0質量部とするのが適当である。 水溶性リン酸塩の配合量が 0. 1質量部未満 では耐食性の向上効果が十分でなく、 一方、 6 0質量部を超えると皮膜の可溶成 分が増えることから、 耐食性が低下するため好ましくない。 表面処理組成物には、 耐食性向上を目的として、 必要に応じて非クロム系防鲭 添加剤を配合することができる。 表面処理組成物中にこのような非クロム系防鲭 添加剤を配合することにより、 特に優れた防食性能 (自己補修性) を得ることが できる。
この非クロム系防鲭添加剤は、 特に下記 (e l) 〜 (e7) の中から選ばれる 1 種以上を用いることが好ましい。
(e l) 酸化ケィ素
( e 2) カルシウムまたは _ /およびカルシウム化合物
( e 3) 難溶性リン酸化合物
( e4) モリプデン酸化合物
( e 5) バナジウム化合物
( e 6) トリァゾール類、 チオール類、 チアジアゾール類、 チアゾール類、 チウ ラム類の中から選ばれる 1種以上の、 S原子を含有する有機化合物
( e 7) ヒ ドラジド化合物、 ピラゾール化合物、 トリアゾール化合物、 テトラゾ ール化合物、 チアジアゾール化合物、 ピリダジン化合物の中から選ばれる 1種以 上の、 N原子を含有する有機化合物
これら (el) 〜 (e7) の非クロム系防鲭添加剤の詳細及び防食機構は以下の 通りである。
まず、 上記 (el) の成分としては微粒子シリカであるコロイダルシリカや乾式 シリカを使用することができるが、 耐食性の観点からは特に、 カルシウムをその 表面に結合させたカルシウムイオン交換シリカを使用するのが望ましい。
コロイダルシリカとしては、 例えば、 日産化学 (株) 製のスノーテックス o、
20、 30、 40、 C、 S (いずれも商品名) を用いることができ、 また、 ヒュ ームドシリカとしては、 日本ァェロジル (株) 製の AE RO S I L R 9 71、 R 8 1 2、 R 81 1、 R 974、 R 202、 R 805、 1 30、 200、 300、
300 CF (いずれも商品名) を用いることができる。 また、 カルシウムイオン 交換シリカとしては、 R. Grace & Co. 製の S H I E L D E X C 303、 SH I E LDEX AC 3、 SH I ELDEX AC 5 (いずれも商品名)、富士シリシァ 化学 (株) 製の SH I ELDEX、 SH I ELDEX S Y 71 0 (いずれも商品 名) などを用いることができる。 これらシリカは、 腐食環境下において緻密で安 定な亜鉛の腐食生成物の生成に寄与し、 この腐食生成物がめっき表面に緻密に形 成されることによって、 腐食の促進を抑制する。
また、 上記 (e2)、 ( e 3) の成分は沈殿作用によって特に優れた防食性能 (自 己補修性) を発現する。
上記 (e2) の成分であるカルシウム化合物は、 カルシウム酸化物、 カルシウム 水酸化物、 カルシウム塩のいずれでもよく、 これらの 1種または 2種以上を使用 できる。 また、 カルシウム塩の種類にも特に制限はなく、 ケィ酸カルシウム、 炭 酸カルシウム、 リン酸カルシウムなどのようなカチオンとしてカルシウムのみを 含む単塩のほか、 リン酸カルシウム .亜鉛、 リン酸カルシウム .マグネシウムな どのようなカルシウムとカルシウム以外のカチオンを含む複塩を使用してもよい。 この (e2) の成分は、腐食環境下においてめつき金属である亜鉛やアルミニウム よりも卑なカルシウムが優先溶解し、 これがカソード反応により生成した OH- と緻密で難溶性の生成物として欠陥部を封鎖し、 腐食反応を抑制する。 また、 上 記のようなシリ力とともに配合された場合には、 表面にカルシウムイオンが吸着 し、 表面電荷を電気的に中和して凝集する。 その結果、 緻密で且つ難溶性の保護 皮膜が生成して腐食が封鎖し、 腐食反応を抑制する。
また、 上記 (e 3) である難溶性リン酸化合物としては、 難溶性リン酸塩を用い ることができる。 この難溶性リン酸塩は単塩、複塩などの全ての種類の塩を含む。 また、 それを構成する金属カチオンに限定はなく、 難溶性のリン酸亜鉛、 リン酸 マグネシウム、 リン酸カルシウム、 リン酸アルミニウムなどのいずれの金属カチ オンでもよい。 また、 リン酸イオンの骨格や縮合度などにも限定はなく、 正塩、 二水素塩、 一水素塩または亜リン酸塩のいずれでもよく、 さらに、 正塩はオルト リン酸塩の他、 ポリ リン酸塩などの全ての縮合リン酸塩を含む。 この難溶性リン 化合物を用いることにより、 腐食によって溶出しためっき金属の亜鉛やアルミ二 ゥムと、 加水分解により解離したリン酸イオンとが錯形成反応し、 緻密で且つ難 溶性の保護皮膜が生成することによって腐食起点が封鎖され、 腐食反応が抑制さ れる。
また、 上記 (e 4) のモリブデン酸化合物としては、 例えば、 モリプデン酸塩を 用いることができる。 このモリプデン酸塩は、 その骨格、 縮合度に限定はなく、 例えばオルトモリブデン酸塩、 パラモリプデン酸塩、 メタモリブデン酸塩などが 挙げられる。 また、 単塩、 複塩などの全ての塩を含み、 複塩としてはリン酸モリ プデン酸塩などが挙げられる。 モリプデン酸化合物は不動態化効果によって自己 補修性を発現する。 すなわち、 腐食環境下で溶存酸素と共にめつき皮膜表面に緻 密な酸化物を形成することで腐食起点を封鎖し、 腐食反応を抑制する。
また、 上記 (e 5) のバナジウム化合物としては、 例えば、 5価のバナジウム化 合物、 4価のバナジウム化合物が適用できる。 特に耐食性の観点から 4価のパナ ジゥム化合物が好ましい。
また、 上記 (e 6) の有機化合物としては、 例えば、 以下のようなものを挙げる ことができる。 すなわち、 トリァゾール類としては、 1, 2, 4一トリァゾール、 3—ァミノ _ 1, 2, 4—トリァゾール、 3—メルカプト一 1, 2, 4ートリア ゾール、 5—ァミノ一 3—メルカプト一 1, 2, 4一トリァゾール、 1 H—ベン ゾトリアゾールなどが、 またチオール類としては、 1, 3, 5—トリアジンー 2, 4, 6— トリチオール、 2—メルカプトベンツイミダゾールなどが、 またチアジ ァゾール類としては、 5—アミノー 2—メルカプト一 1, 3, 4ーチアジアゾー ル、 2, 5—ジメルカプト一 1, 3, 4ーチアジアゾールなどが、 またチアゾー ル類としては、 2— N, N—ジェチルチオべンゾチアゾール、 2—メルカプトべ ンゾチアゾール類などが、 またチウラム類としては、 テトラェチルチウラムジス ルフィ ドなどが、 それぞれ挙げられる。 これらの有機化合物は吸着効果によって 自己補修性を発現する。 すなわち、 腐食によって溶出した亜鉛やアルミニウムが これらの有機化合物が有する硫黄を含む極性基に吸着して不活性皮膜を形成する ことで腐食起点を封鎖し、 腐食反応を抑制する。
また、 上記 (e 7) の有機化合物としては、 例えば、 以下のようなものを挙げる ことができる。 すなわち、 ヒ ドラジド化合物としては、 カルボヒ ドラジド、 プロ ピオン酸ヒ ドラジド、 サリチル酸ヒ ドラジド、 アジピン酸ジヒ ドラジド、 セパシ ン酸ジヒ ドラジド、 ドデカン酸ジヒ ドラジド、 イソフタル酸ジヒ ドラジド、 チォ カルボヒ ドラジド、 4, . 4 ' —ォキシビスベンゼンスルホニルヒ ドラジド、 ベン ゾフエノンヒ ドラゾン、 ァミノポリアクリルアミ ドなど ; ピラゾール化合物とし ては、 ピラゾール、 3, 5—ジメチルビラゾール、 3—メチルー 5—ピラゾロン、 3 _アミノー 5—メチルビラゾールなど; トリァゾール化合物としては、 1 , 2, 4—トリァゾール、 3—ァミノ一 1, 2, 4一トリァゾール、 4—アミノー 1, 2 , 4一トリァゾール、 3—メルカプト一 1 , 2, 4—トリァゾール、 5 _アミ ノ一 3—メルカプト一 1, 2, 4一 トリァゾール、 2, 3—ジヒ ドロ一 3—ォキ ソ一 1, 2, 4—トリァゾール、 1 H—ベンゾトリァゾール、 1—ヒ ドロキシべ ンゾトリァゾール( 1水和物)、 6ーメチルー 8—ヒ ドロキシトリアゾロピリダジ ン、 6—フエ二ルー 8—ヒ ドロキシトリァゾロピリダジン、 5—ヒ ドロキシー 7 -メチルー 1 , 3, 8—トリアザインドリジンなど ; テトラゾール化合物として は、 5—フエニル _ 1, 2 , 3, 4ーテトラゾール、 5 _メルカプト一 1 一フエ ニル _ 1, 2 , 3, 4—テトラゾールなど ; チアジアゾ ル化合物としては、 5 —ァミノ _ 2—メルカプト一 1, 3, 4ーチアジアゾール、 2, 5—ジメルカプ ト一 1, 3, 4—チアジアゾールなど ; ピリダジン化合物としては、 マレイン酸 ヒ ドラジド、 6—メチル一 3—ピリダゾン、 4, 5—ジクロロー 3—ピリダゾン、 4 , 5—ジプロモー 3—ピリダゾン、 6—メチ 7レー 4, 5—ジヒ ドロー 3—ピリ ダゾンなどが挙げられる。 また、 これらのなかでも 5員環又は 6員環の環状構造 を有し、 環状構造中に窒素原子を有するピラゾール化合物、 トリァゾール化合物 が特に好適である。
非クロム系防鲭添加剤の配合量は、上記第 1の形態の表面処理皮膜の場合には、 成分 (a ) である水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して、 固形分の割合で 0 . 1〜5 0質量部、好ましくは 0 . 5〜3 0質量部とするのが適 当である。 また、 上記第 2の形態の表面処理皮膜の場合には、 成分 (a ) の水性 エポキシ樹脂分散液と成分 (i3 ) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形 分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0 . 1〜 5 0質量部、好ましくは 0 . 5 ~ 3 0質量部とするのが適当である。 この非クロム系防鲭添加剤の配合量が 0 . 1 質量部未満では、 耐アルカリ脱脂後の耐食性向上効果が十分に得られず、 一方、
5 0質量部を超えると塗装性及び加工性が低下するだけでなく、 耐食性も低下す るので好ましくない。
なお、 上記 (e l) 〜 (e 7) の防鲭添加剤を 2種以上複合添加してもよく、 こ の場合にはそれぞれ固有の防食作用が複合化されるため、 より高度の耐食性が得 られる。 特に、 上記 (e l) の成分としてカルシウムイオン交換シリカを用い、 且 つこれに (e 3) 〜 (e 7) の成分の 1種以上、 特に好ましくは (e 3) 〜 ( e 7) の成分の全部を複合添加した場合に特に優れた耐食性が得られる。 また、 表面処理皮膜 (および表面処理組成物) 中には、 腐食抑制剤として、 他 の酸化物微粒子 (例えば、 酸化アルミニウム、 酸化ジルコニウム、 酸化チタン、 酸化セリウム、 酸化アンチモンなど)、 リンモリプデン酸塩 (例えば、 リンモリプ デン酸アルミニウムなど)、 有機インヒビター (例えば、 ヒ ドラジンおょぴその誘 導体、 チオール化合物、 チォカルパミン酸塩など) などの 1種または 2種以上を 添加できる。
さらに必要に応じて、 表面処理皮膜 (および表面処理組成物) 中には添加剤と して、 有機着色顔料 (例えば、 縮合多環系有機顔料、 フタロシアニン系有機顔料 など)、 着色染料 (例えば、 水溶性ァゾ系金属染料など)、 無機顔料 (例えば、 酸 化チタンなど)、 導電性顔料 (例えば、 亜鉛、 アルミニウム、 ニッケルなどの金属 粉末、 リン化鉄、 アンチモンドープ型酸化錫など)、 カップリング剤 (例えば、 チ タンカップリング剤など)、メラミン ·シァヌル酸付加物などの 1種または 2種以 上を添加することができる。
以上のような成分を含む表面処理組成物により形成される表面処理皮膜は、 乾 燥膜厚が 0. 01〜1. 0 ; πι、 好ましくは 0. 1~0. 8 mとする。 乾燥膜 厚が 0. 01 /zm未満では耐食性が不十分であり、 一方、 1. を超えると 導電性や加工性が低下する。 次に、 上記表面処理皮膜 (第 1の形態および第 2の形態の表面処理皮膜) の上 部に第二層皮膜として形成される上層皮膜 (有機皮膜) について説明する。
この上層皮膜は、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分子量エポキシ基 含有樹脂 (E) を含有する、 好ましくはこれを主成分樹脂とする上層皮膜用塗料 組成物を塗布し、 乾燥することにより形成された皮膜厚が 0. 3〜2. の 皮膜である。 この上層皮膜もクロムを全く含まない。 このような特定の高分子量 樹脂皮膜を上記特定の表面処理皮膜 (下層皮膜) の上層に形成することにより、 両皮膜の複合作用によつて特に高度な加工部耐食性が得られる。
本発明において、 上層皮膜にエポキシ基含有樹脂 (E) を用いるのは、 反応性、 反応の容易さ、 防食性など面が他の樹脂に較べて優れているためである。 このェ ポキシ基含有樹脂 (E) としては、 例えば、 エポキシ樹脂、 変性エポキシ樹脂、 エポキシ基含有モノマーと共重合したァクリル系共重合体樹脂、 エポキシ基を有 するポリブタジエン樹脂、 エポキシ基を有するポリウレタン樹脂、 およびこれら の樹脂の付加物若しくは縮合物などが挙げられ、 これらのエポキシ基含有樹脂の 1種を単独でまたは 2種以上を混合して用いることができる。
また、 これらのエポキシ基含有樹脂 (E) の中でも、 めっき表面との密着性、 耐食性の点からエポキシ樹脂、 変性エポキシ樹脂が特に好適である。 またその中 でも、 酸素などの腐食因子に対して優れた遮断性を有する熱硬化性のエポキシ樹 脂や変性エポキシ樹脂が最適であり、 とりわけ高度なスポット溶接性を得るため に皮膜の付着量を低レベルにする場合には特に有利である。 エポキシ基含有樹脂 (E ) としては、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0、 好ましくは 7 0 0 0〜 1 2 0 0 0の高分子量エポキシ基含有樹脂を用いる。 その なかでもビスフエノール型のエポキシ樹脂が好ましい。 一般的に用いられている ビスフエノール型エポキシ樹脂は、数平均分子量が 5 5 0 0以下のものであるが、 数平均分子量が 6 0 0 0未満では得られる皮膜の加工性が十分でなく、 特に自動 車用プレス金型にあるしわ押えビードによる厳しい加工を受けた際の皮膜損傷が 大きく、 加工部耐食性が劣ることになる。 一方、 数平均分子量が 2 0 0 0 0を超 えるとエポキシ樹脂の製造が極めて困難となり、 ゲル化などによって安定した品 質のものが得られにくくなる。 ,
上記ビスフエノール型エポキシ樹脂としては、 例えば、 ェピクロルヒ ドリンと ビスフエノールとを、 必要に応じてアル力リ触媒などの触媒の存在下で高分子量 まで縮合させてなる樹脂、 ェピクロルヒ ドリンとビスフエノールとを、 必要に応 じてアル力リ触媒などの触媒の存在下で縮合させて低分子量のエポキシ樹脂とし、 この低分子量エポキシ樹脂とビスフエノールとを重付加反応させることにより得 られる樹脂のいずれであってもよいが、 高分子量エポキシ樹脂を安定に得るため には後者の方法が好ましい。
上記ビスフエノールとしては、 例えば、 ビス (4—ヒ ドロキシフエニル) メタ ン [ビスフエノール F ]、 1, 1 一ビス (4ーヒ ドロキシフエニル) ェタン、 2, 2—ビス (4ーヒ ドロキシフエニル) プロパン [ビスフエノール A] 、 2, 2— ビス (4ーヒ ドロキシフエニル) ブタン [ビスフエノー/レ B ] 、 ビス (4ーヒ ド ロキシフエ二ノレ) _ 1, 1—ィソプタン、 ビス (4—ヒ ドロキシー t e r t —プ チノレーフエニル) - 2 , 2—プロパン、 p— (4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) フエノ ール、 ォキシビス ( 4—ヒ ドロキシフエ二ノレ) 、 スゾレホニノレビス (4ーヒ ドロキ シフエ二ノレ) 、 4, 4 ジヒ ドロキシベンゾフエノン、 ビス (2—ヒ ドロキシ ナフチル) メタンなどを挙げることができるが、 なかでも、 ビス (4ーヒ ドロキ シフエ二ノレ) メタン [ビスフエノール F ] 及ぴ 2, 2—ビス (4—ヒ ドロキシフ ェニル) プロパン [ビスフエノール A] が好ましい。 上記ビスフヱノール類は、 その 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用することができる。
上記変性エポキシ樹脂としては、 例えば、 アクリル変性エポキシ樹脂、 ポリエ ステル変性ェポキシ樹脂、ウレタン変性ェポキシ樹脂などを挙げることができる。 また、 ポリアルキレングリコール、 ポリイソシァネート及ぴエポキシ樹脂を反応 させてなるポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂、 一部または全部の化合 物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体からなる活性水素含有化合物とエポキシ 樹脂を反応させた変性エポキシ樹脂 (ヒ ドラジン誘導体変性エポキシ樹脂) など も用いることができる。 なかでもヒ ドラジン誘導体変性エポキシ樹脂は耐食性向 上などの点から特に好ましい。
また、 変性エポキシ樹脂としては、 上記エポキシ樹脂中のエポキシ基または水 酸基に各種変性剤を反応させたものでもよく、 例えば、 乾性油脂肪酸を反応させ たエポキシエステル樹脂、 ァクリル酸またはメタクリル酸などを含有する重合性 不飽和モノマー成分で変性したエポキシァクリレート樹脂、 ィソシァネート化合 物を反 J£させたウレタン変性ェポキシ樹脂などを例示できる。
上記エポキシ基含有モノマーと共重合したァクリル系共重合体樹脂としては、 エポキシ基を有する不飽和モノマーとァクリル酸エステルまたはメタクリル酸ェ ステルを必須とする重合性不飽和モノマー成分とを、 溶液重合法、 エマルシヨン 重合法または懸濁重合法などによって合成した樹脂を挙げることができる。
上記重合性不飽和モノマー成分としては、 例えば、 メチル (メタ) アタリ レー ト、 ェチル (メタ) アタリ レート、 プロピル (メタ) アタリ レート、 n―, i s o一若しくは t e r t —プチル (メタ) アタリレート、 へキシル (メタ) アタリ レート、 2—ェチルへキシル (メタ) アタリ レート、 デシル (メタ) アタリ レー ト、 ラウリル (メタ) アタリレートなどのァクリル酸又はメタクリル酸の C 1〜 2 4アルキルエステノレ ;アタリル酸、 メタクリノレ酸、 スチレン、 ビニノレトルエン、 ァクリルアミ ド、 アクリロニトリル、 N—メチロール (メタ) ァクリルアミ ド、 N—メチロール (メタ) ァクリルァミ ドの C:!〜 4アルキルエーテル化物; N, N—ジェチルアミノエチルメタクリレートなどを挙げることができる。
また、 エポキシ基を有する不飽和モノマーとしては、 グリシジルメタクリレー ト、 グリシジルアタリ レート、 3, 4一エポキシシクロへキシルメチル (メタ) アタリレートなど、 エポキシ基と重合性不飽和基を持つものであれば特別な制約 はない。 上記ヒ ドラジン誘導体変性エポキシ樹脂に代表される、 一部または全部の化合 物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 ( I ) からなる活性水素含有化合物 (H ) と高分子量エポキシ基含有樹脂(E ) とを反応させた変性エポキシ基含有樹脂は、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) のエポキシ基に活性水素を有するヒ ドラジン 誘導体 ( I ) が反応することにより、 下地との密着性が向上し、 耐食性が特に優 れた皮膜を形成することができる。
高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) のエポキシ基と反応する活性水素含有化合 物 (H ) としては、 例えば以下に示すようなものを例示でき、 これらの 1種また は 2種以上を使用できるが、 この場合も活性水素含有化合物 (H) の少なく とも 一部 (好ましくは全部) は、 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (I ) であるこ とが必要である。すなわち、これらのうち活性水素を有するヒ ドラジン誘導体( I ) を必須成分とし、 必要に応じてこのヒ ドラジン誘導体 ( I ) 以外の活性水素含有 化合物 (H) を用いる。
•活性水素を有するヒ ドラ-ジン誘導体
•活性水素を有する第 1級または第 2級のアミン化合物
' アンモニア、 カルボン酸などの有機酸
•塩化水素などのハロゲン化水素
'アルコール類、 チオール類
•活性水素を有しないヒ ドラジン誘導体または第 3級アミンと酸との混合物で ある 4級塩化剤
上記活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 ( I ) としては、 例えば、 以下のもの を挙げることができる。
(a) カルポヒ ドラジド、 プロピオン酸ヒ ドラジド、 サリチル酸ヒ ドラジド、 アジ ピン酸ジヒ ドラジド、 セパシン酸ジヒ ドラジド、 ドデカン酸ジヒ ドラジド、 イソ フタル酸ジヒ ドラジド、 チォカルボヒ ドラジド、 4, 4 ' 一ォキシビスベンゼン スルホニルヒ ドラジド、 ベンゾフエノンヒ ドラゾン、 ァミノポリアタリルァミ ド などのヒ ドラジド化合物 ;
(b) ピラゾール、 3, 5—ジメチルビラゾール、 3—メチル _ 5—ピラゾロン、 3—ァミノ一 5—メチルピラゾールなどのビラゾール化合物 ; (c) 1, 2, 4—トリァゾール、 3—ァミノ一 1, 2, 4一トリァゾール、 4— ァミノ一 1, 2 , 4—トリァゾール、 3—メルカプト一 1, 2, 4—トリァゾー ル、 5—アミノー 3—メルカプト一 1, 2, 4一トリァゾール、 2 , 3—ジヒ ド 口一 3—ォキソ一 1, 2 , 4— トリァゾール、 1 H—ベンゾトリアゾール、 1一 ヒ ドロキシベンゾトリアゾール( 1水和物)、 6—メチルー 8—ヒ ドロキシトリア ゾロピリダジン、 6—フエニル _ 8—ヒ ドロキシトリァゾロピリダジン、 5—ヒ ドロキシー 7—メチルー 1, 3, 8— トリアザインドリジンなどのトリァゾール 化合物 ;
(d) 5—フエ二ルー 1 , 2, 3, 4ーテトラゾール、 5—メルカプト一 1—フエ 二ルー 1 , 2, 3, 4—テトラゾールなどのテトラゾール化合物 ;
(e) 5—アミノー 2—メルカプト一 1, 3, 4ーチアジアゾール、 2, 5—ジメ ルカプト一 1 , 3, 4ーチアジアゾールなどのチアジアゾール化合物 ;
(f) マレイン酸ヒ ドラジド、 6—メチル _ 3—ピリダゾン、 4, 5—ジクロロー 3—ピリダゾン、 4, 5—ジプロモ一 3—ピリダゾン、 6—メチル一 4, 5—ジ ヒ ドロー 3—ピリダゾンなどのピリダジン化合物 ;
また、 これらのなかでも、 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中 に窒素原子を有するピラゾール化合物、 トリァゾール化合物が特に好適である。 これらのヒ ドラジン誘導体は 1種を単独でまたは 2種以上を混合して使用する ことができる。
活性水素含有化合物 (H) の一部として使用できる上記活性水素を有するアミ ン化合物の代表例としては、 例えば、 以下のものを挙げることができる。
(1) ジエチレントリアミン、 ヒ ドロキシェチルアミノエチルァミン、 ェチルァ ミノエチルァミン、 メチルァミノプロピルァミンなどの 1個の 2級ァミノ,基と 1 個以上の 1級アミノ基を含有するァミン化合物の 1級ァミノ基を、 ケトン、 アル デヒ ド若しくはカルボン酸と例えば 1 0 0 ~ 2 3 0 °C程度の温度で加熱反応させ てアルジミン、ケチミン、ォキサゾリ ン若しくはィミダゾリンに変性した化合物;
(2) ジェチルァミン、 ジェタノールァミン、 ジー n—または一 i s o—プロパノ ールァミン、 N—メチルエタノールァミン、 N—ェチルエタノールァミンなどの 第 2級モノアミン ; (3) モノエタノールァミンのようなモノアルカノールァミンとジアルキル (メ タ) ァクリルアミ ドとをミカエル付加反応により付加させて得られた第 2級アミ ン含有化合物;
(4) モノエタノールァミン、 ネオペンタノールァミン、 2—アミノプロパノール 3—ァミノプロパノール、 2 —ヒ ドロキシ _ 2 ' (ァミノプロポキシ) ェチルェ 一テルなどのアル力ノールアミンの 1級アミノ基をケチミンに変性した化合物 ; 活性水素含有化合物 (H) の一部として使用できる上記 4級塩化剤は、 活性水 素を有しないヒ ドラジン誘導体または第 3級ァミンはそれ自体ではェポキシ基と 反応性を有しないので、 これらをエポキシ基と反応可能とするために酸との混合 物としたものである。 4級塩化剤は、 必要に応じて水の存在下でエポキシ基と反 応し、 エポキシ基含有樹脂と 4級塩を形成する。
4級塩化剤を得るために使用される酸は、 酢酸、 乳酸などの有機酸、 塩酸など の無機酸のいずれでもよい。 また、 4級塩化剤を得るために使用される活性水素 を有しないヒ ドラジン誘導体としては、 例えば 3 , 6—ジクロロピリダジンなど を、 また、 第 3級ァミンとしては、 例えば、 ジメチルエタノールァミン、 トリエ チルァミン、 トリメチルァミン、 トリイソプロピルァミン、 メチルジェタノール ァミンなどを挙げることができる。
高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) と一部または全部の化合物が活性水素を有 するヒ ドラジン誘導体 ( I ) からなる活性水素含有化合物 (H ) との反応生成物 は、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) と活性水素含有化合物 (H) とを 1 0〜 3 0 0 °C、 好ましくは 5 0 ~ 1 5 0 °Cで約 1〜 8時間程度反応させて得られる。 この反応は有機溶剤を加えて行ってもよく、 使用する有機溶剤の種類は特に限 定されない。 例えば、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケトン、 ジプチルケトン、 シクロへキサノンなどのケトン類;エタノール、 ブタノール、 2—ェチノレへキシルアルコー/レ、 ベンジノレアノレコー/レ、 エチレングリ コーノレ、 ェ チレングリ コーノレモノィソプロピルエーテ/レ、 エチレングリ コールモノプチルェ ーテ /レ、 エチレングリコーノレモノへキシノレエーテ /レ、 プロピレングリコー/レ、 プ ロピレングリ コーゾレモノメチノレエーテノレ、 ジエチレングリ コール、 ジエチレング リコーノレモノエチノレエーテノレ、 ジエチレングリコーノレモノプチルエーテ/レなどの 水酸基を含有するアルコール類やエーテル類;酢酸ェチル、 酢酸プチル、 ェチレ ングリコールモノプチルエーテノレアセテートなどのエステル類; トルエン、 キシ レンなどの芳香族炭化水素などを例示でき、 これらの 1種又は 2種以上を使用す ることができる。 また、 これらのなかでエポキシ樹脂との溶解性、 塗膜形成性な どの面からは、 ケトン系またはエーテル系の溶剤が特に好ましい。
高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) と一部または全部の化合物が活性水素を有 するヒドラジン誘導体 ( I ) からなる活性水素含有化合物 (H) との配合比率は、 固形分の割合で高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) 1 00質量部に対して、 活性 水素含有化合物 (H) を 0. 5~20質量部、 特に好ましくは 1. 0〜1 0質量 部とするのが望ましい。
また、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) と活性水素含有化合物 (H) との配 合比率は、 活性水素含有化合物 (H) の活性水素基の数と高分子量エポキシ基含 有樹脂 (E) のエポキシ基の数との比率 [活性水素基数 エポキシ基数] が 0. 01〜10、 より好ましくは 0. 1〜8、 さらに好ましくは 0. 2〜4とするこ とが耐食性などの点から適当である。
また、 活性水素含有化合物 (H) 中における活性水素を有するヒ ドラジン誘導 体 ( I ) の割合は 1 0〜: L 00モル0 /0、 より好ましくは 30〜: L 00モル0 /0、 さ ら好ましくは 40~ 1 00モル%とすることが適当である。 活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 ( I ) の割合が 10モル%未満では上層皮膜に十分な防鲭機能を 付与することができず、 得られる防鲭効果は皮膜形成有機樹脂とヒドラジン誘導 体を単に混合して使用した場合と大差なくなる。
本発明の上層皮膜用塗料組成物は、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) を必須 成分として含有するものであるが、 この高分子量エポキシ基含有樹脂中の水酸基 と反応することができる硬化剤を含有させることにより、 塗布後の加熱乾燥時に 皮膜が架橋し、 より加工性が優れた緻密なパリヤー性を有する皮膜を形成するこ とができる。 樹脂組成物皮膜を形成する場合の硬化方法としては、 ポリイソシァ ネート化合物 (G) とエポキシ基含有樹脂中の水酸基とのウレタン化反応を利用 する硬化方法、 ァミノ樹脂 (F) とエポキシ基含有樹脂中の水酸基との間のエー テル化反応を利用する硬化方法などを好ましいものとして挙げることができる。 上記アミノ樹脂 (F ) としては、 メラミン、 尿素、 ベンゾグアナミン、 ァセト グアナミン、 ステログアナミン、 スピログアナミン、 ジシアンジアミ ドなどのァ ミノ成分とホルムアルデヒ ド、 パラホルムアルデヒ ド、 ァセトアルデヒ ド、 ベン ッアルデヒ ドなどのアルデヒ ド成分との反応によって得られるメチロール化アミ ノ樹脂が挙げられる。 このメチロール化アミノ樹脂のメチロール基を炭素原子数 1 ~ 6の低級アルコールによってエーテル化したものも上記アミノ樹脂に包含さ れる。
また、 上記アミノ樹脂のなかでも、 メチロール化メラミン樹脂のメチロール基 の一部又は全部を、 メチルアルコールによってエーテル化したメチルエーテル化 メラミン樹脂、 ブチルアルコールによってプチルエーテル化したプチルエーテル 化メラミン樹脂、 あるいはメチルアルコールとブチルアルコールの両者によって エーテル化したメチルエーテルとプチルエーテルとの混合エーテル化メラミン樹 脂が特に好ましい。 また、 これらのなかでも、 イミノ基を 1分子中に平均 1個以 上、 好ましくは 1 . 5個以上含有するメチルエーテル化メラミン樹脂を用いるこ とにより、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) との低温反応性が向上し、 皮膜の 強靭性を大幅に向上させることができる。 市販品の具体例としては、 例えば、 三 井サイテック社製のサイメル 3 2 5、 サイメル 3 2 7、 サイメル 7 0 3 (いずれ も商品名) などを挙げることができる。
以上のァミノ樹脂は、 1種を単独でまたは 2種以上を混合して用いることがで きる。
上記ポリイソシァネート化合物 (G ) としては、 例えば、 へキサメチレンジィ ソシァネート、 トリメチルへキサメチレンジイソシァネートなどのような脂肪族 ジイソシァネート類 ;水素添加キシリ レンジイソシァネート、 ィソホロンジィソ シァネートなどのような環状脂肪族ジイソシァネート類; トリ レンジイソシァネ ート、 4, 4 ' ージフエニルメタンジイソシァネートなどのような芳香族ジイソ シァネート類; トリフエニルメタン一 4, 4 ' , 4 " 一 トリイソシァネート、 1, 3, 5—トリイソシアナトベンゼン、 2, 4 , 6— トリイソシアナト トルェン、 4, 4 ' ージメチルジフエニルメタン一 2, 2 ' , 5, 5 ' ーテトライソシァネ 一トなどの 3個以上のィソシァネ一 ト基を有するポリイソシァネート化合物の如 き有機ポリィソシァネートそれ自体、 またはこれらの各有機ポリイソシァネート と多価アルコール、 低分子量ポリエステル樹脂若しくは水等との付加物、 或いは 上記した各有機ポリイソシァネートどうしの環化重合体、 さらには、 イソシァネ ート · ビゥレツト体などを挙げることができる。
さらに、 それらのなかでも、 1分子中にイソシァネート基を 4個以上、 特に好 ましくは 6個〜 1 0個有するポリイソシァネート化合物は、 反応温度を低下させ た場合にも、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) との密な架橋により強靭な皮膜 を形成することができ、 厳しい加工を行った際の加工部耐食性を特に良好なもの とすることができる。 このようなポリイソシァネート化合物としては、 4, 4 ' —ジメチルジフエニルメタン一 2 , 2 ' , 5, 5 ' —テトライソシァネートのァ ダクト化物、へキサメチレンジイソシァネートのァダク ト化物などが挙げられる。 上記ポリイソシァネート化合物 (G ) は、 ポリイソシァネート化合物のイソシ ァネート基の一部または全部をプロック化剤でプロックしたものでもよく、 この プロック化剤としては、 フエノール、 クレゾール、 キシレノールなどのフエノー ル系 ; ε—力プロラタタム、 δ—パレ口ラタタム、 y—ブチロラタタム、 |3—プ 口ピオラクタムなどのラクタム系 ; メタノール、 エタノール、 n _プロビルアル コーノレ、 イ ソプロピノレアノレコーノレ、 n—プチノレアルコーノレ、 イ ソプチノレァノレコー ル、 t e r tーブチノレアノレコーノレ、 エチレングリ コーノレモノェチルエーテル、 ェ チレングリ コ一/レモノプチ/レエーテノレ、 ジエチレングリ コーノレモノエチノレエーテ ル、 プロピレングリコールモノメチルエーテル、 ベンジルアルコールなどのアル コール系; ホルムアミ ドキシム、 ァセトアルドキシム、 ァセ トキシム、 メチルェ チノレケトキシム、 ジァセチ/レモノォキシム、 ベンゾフエノンォキシム、 シクロへ キサンォキシムなどのォキシム系 ; マロン酸ジメチル、 マロン酸ジェチル、 ァセ ト酢酸ェチル、 ァセト酢酸メチル、 ァセチルアセトンなどの活性メチレン系、 な どのプロック化剤を挙げることができ、
1分子中に 4個以上のィソシァネート基を含有するポリイソシァネート化合物 の市販品の具体例としては、 例えば、 旭化成社製の M F— B 8 O M、 M F - B 6 O X、 M F _ K 6 0 X、 M E 2 0— B 8 0 S (いずれも商品名) などを挙げるこ とができる。 上層皮膜用塗料組成物中の上記硬化剤の含有量としては、 高分子量エポキシ基 含有樹脂 ( E ) の固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 5 0質量部、 好ましくは 5〜3 0質量部とすることが、 硬化性の観点から適している。
なお、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) は以上のような架橋剤 (硬化剤) の 添加により十分に架橋するが、 さらに低温架橋性を増大させるため、 公知の硬化 促進触媒を使用することが望ましい。 この硬化促進触媒としては、 例えば、 N— ェチルモルホリン、 ジブチル錫ジラウレート、'ナフテン酸コバルト、 塩化第 1ス ズ、 ナフテン酸亜鉛、 硝酸ビスマスなどが使用できる。
また、 付着性など若干の物性向上を狙いとして、 高分子量エポキシ基含有樹脂 ( E ) とともに公知のアクリル、 アルキッド、 ポリエステルなどの樹脂を混合し て用いることもできる。
本発明の上層皮膜 (上層皮膜用塗料組成物) には、 耐食性向上を目的として、 必要に応じて非ク口ム系防鲭添加剤を含有させることができる。 上層皮膜中にこ のような非クロム系防鲭添加剤を含有させることにより、 より優れた防食性能を 得ることができる。
この非クロム系防鲭添加剤は、 特に下記 (el) 〜 (e7) の中から選ばれる 1種 以上を用いることが好ましい。 ―
(el) 酸化ケィ素
(e2) カルシウムまたはノおよびカルシウム化合物
(e3) 難溶性リン酸化合物
(e4) モリプデン酸化合物
(e5) バナジウム化合物
(e6) トリァゾール類、 チオール類、 チアジアゾール類、 チアゾール類、 チウラ ム類の中から選ばれる 1種以上の、 S原子を含有する有機化合物
(e7) ヒ ドラジド化合物、 ピラゾール化合物、 トリァゾール化合物、 テトラゾー ル化合物、 チアジアゾール化合物、 ピリダジン化合物の中から選ばれる 1種以上 の、 N原子を含有する有機化合物
これら (el) 〜 (e7) の非クロム系防鲭添加剤の詳細および防食機構は、 先に 表面処理皮膜に関して述べた通りである。 非クロム系防鲭添加剤の配合量は、 皮膜形成用の塗料組成物の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して、 固形分の割合で 0 . 1〜5 0質量部、 好ましくは 0 . 5〜 3 0 質量部とするのが適当である。 この非クロム系防鲭添加剤の配合量が 0 . 1質量 部未満では、 耐アルカリ脱脂後の耐食性向上効果が十分に得られず、 一方、 5 0 質量部を超えると塗装性、 加工性および溶接性が低下するだけでなく、 耐食性も 低下するので好ましくない。
なお、 上記 (e l ) 〜 (e 7) の防鲭添加剤を 2種以上複合添加してもよく、 こ の場合にはそれぞれ固有の防食作用が複合化されるため、 より高度の耐食性が得 られる。 特に、 上記 (e l) の成分としてカルシウムイオン交換シリ力を用い、 且 つこれに (e 3) ~ ( e 7) の成分の 1種以上、 特に好ましくは ( e 3) 〜 ( e 7) の成分の全部を複合添加した場合に特に優れた耐食性が得られる。
また、 上層皮膜 (上層皮膜用塗料組成物) 中には上記の防鲭添加成分に加えて、' 腐食抑制剤として、 他の酸化物微粒子 (例えば、 酸化アルミニウム、 酸化ジルコ 二ゥム、 酸化チタン、 酸化セリゥム、 酸化アンチモンなど)、 リンモリブデン酸塩 (例えば、 リンモリブデン酸アルミニウムなど)、 有機リン酸及ぴその塩(例えば、 フィチン酸、 フィチン酸塩、 ホスホン酸、 ホスホン酸塩、 及ぴこれらの金属塩、 アルカリ金属塩、 アルカリ土類金属塩など)、 有機インヒビター (例えば、 ヒ ドラ ジン誘導体、 チオール化合物、 ジチォカルパミン酸塩など) などの 1種又は 2種 以上を添加できる。
上層皮膜 (上層皮膜用塗料組成物) 中には、 さらに必要に応じて、 皮膜の加工 性を向上させる目的で固形潤滑剤を配合することができる。
本発明に適用できる固形潤滑剤としては、 例えば、 以下のようなものが挙げら れ、 これらの 1種または 2種以上を用いることができる。
( 1) ポリオレフインワックス、 パラフィンワックス :例えば、 ポリエチレンヮッ クス、 合成パラフィン、 天然パラフィン、 マイクロワックス、 塩素化炭化水素な ど '
(2) フッ素樹脂微粒子:例えば、 ポリフルォロエチレン樹脂 (ポリ 4フッ化工チ レン樹脂など)、 ポリフッ化ビニル樹脂、 ポリフッ化ビニリデン樹脂など
また、 この他にも、 脂肪酸アミ ド系化合物 (例えば、 ステアリン酸アミ ド、 パ ルミチン酸アミ ド、 メチレンビスステア口アミ ド、 エチレンビスステア口アミ ド、 ォレイン酸アミ ド、 ェシル酸アミ ド、 アルキレンビス脂肪酸アミ ドなど)、 金属石 けん類 (例えば、 ステアリン酸カルシウム、 ステアリン酸鉛、 ラウリン酸カルシ ゥム、 パルミチン酸カルシウムなど)、 金属硫化物 (例えば、 二硫化モリプデン、 二硫化タングステンなど)、 グラフアイ ト、 フッ化黒鉛、 窒化ホウ素、 ポリアルキ レング'リコール、アルカリ金属硫酸塩などの 1種または 2種以上を用いてもよい。 以上の固形潤滑剤の中でも、 特に、 ポリエチレンワックス、 フッ素樹脂微粒子 (なかでも、 ポリ 4フッ化工チレン樹脂微粒子) が好適である。
ポリエチレンヮックスとしては、例えば、へキスト社製のセリダスト 9 6 1 5 A、 セリ ダス ト 3 7 1 5、 セリダス ト 3 6 2 0、 セリダス ト 3 9 1 0 (いずれ も商品名)、三洋化成社製のサンワックス 1 3 1— P、 サンワックス 1 6 1— P (いずれも商品名)、三井石油化学社製のケミパール W— 1 0 0、ケミパール W — 2 0 0、 ケミパール W— 5 0 0、 ケミパール W— 8 0 0、 ケミパール W— 9 5 0 (いずれも商品名) などを用いることができる。
また、 フッ素樹脂微粒子としては、 テトラフルォロエチレン微粒子が最も好ま しく、 例えば、 ダイキン工業社製のルブロン L— 2、 ルブロン L一 5 (いずれ も商品名)、三井 'デュポン社製の M P 1 1 0 0 , M P 1 2 0 0 (いずれも商品名)、 旭アイシーアィフロロポリマーズ社製のフルオンディスパージョン A D 1、フル オンディスパージョン A D 2、 フノレオン L 1 4 1 J、 フノレオン L 1 5 0 J、 フ ルオン L 1 5 5 J (いずれも商品名) などが好適である。
また、 これらのなかで、 ポリオレフインワックスとテトラフルォロエチレン微 粒子の併用により特に優れた潤滑効果が期待できる。
上層皮膜中での固形潤滑剤の配合量は、 皮膜形成用の塗料組成物の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して、 固形分の割合で 1〜3 0質量部、 好ましくは 1〜 1 0質 量部とする。 固形潤滑剤の配合量が 1質量部未満では潤滑効果が乏しく、 一方、 配合量が 3 0質量部を超えると塗装性が低下するので好ましくない。
本発明の表面処理鋼板が有する上層皮膜 (上層皮膜用塗料組成物) は、 高分子 量エポキシ基含有樹脂 (E ) を必須成分とし、 これに必要に応じて硬化剤、 非ク ロム系防鲭添加剤、 固形潤滑剤などが添加されるが、 さらに必要に応じて、 添加 剤として、 有機着色顔料 (例えば、 縮合多環系有機顔料、 フタロシアニン系有機 顔料など)、 着色染料 (例えば、 有機溶剤可溶性ァゾ系染料、 水溶性ァゾ系金属染 料など)、 無機顔料 (例えば、 酸化チタンなど)、 キレート剤 (例えば、 チオール など)、 導電性顔料 (例えば、 亜鉛、 アルミニウム、 ニッケルなどの金属粉末、 リ ン化鉄、 アンチモンドープ型酸化錫など)、 カップリング剤 (例えば、 シランカツ プリング剤、 チタン力ップリング剤など)、 メラミン 'シァヌル酸付加物などの 1 種又は 2種以上を添加することができる。
また、 上記主成分および添加成分を含む皮膜形成用の塗料組成物は、 通常、 溶 媒 (有機溶剤および Zまたは水) を含有し、 さらに必要に応じて中和剤などが添 加される。
上記有機溶剤としては、 上記高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) を溶解または 分散でき、 塗料組成物として調整できるものであれば特別な制約なく、 例えば、 先に例示した種々の有機溶剤を使用することができる。
上記中和剤は、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) を中和して水性化するため に必要に応じて配合されるものであり、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) が力 チオン性樹脂である場合には酢酸、 乳酸、 蟻酸などの酸を中和剤として使用する ことができる.。
上層皮膜の乾燥膜厚は 0 . 3〜2 . 0 111、 好ましくは0 . 4〜1 . 5 111と する。 上層皮膜の膜厚が 0、 3 /z m未満では耐食性が不十分であり、 一方、 膜厚 が 2 . 0 ;z mを超えると溶接性ゃ電着塗装性が低下する。
また、 溶接性ゃ電着塗装性の観点からは、 第一層の表面処理皮膜と第二層の上 層皮膜の合計膜厚は 2 . 0 μ m以下であることが好ましい。 次に、 本発明の表面処理鋼板の製造方法について説明する。
亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に上記表面処理皮膜 を形成するには、 上述した組成を有する表面処理組成物 (処理液) を乾燥皮膜厚 が上記範囲となるようにめつき鋼板面に塗布し、 水洗することなく加熱乾燥させ る。
表面処理組成物をめつき鋼板面に形成する方法としては、 塗布法、 浸漬法、 ス プレー法のいずれでもよい。 塗布処理方法としては、 ロールコーター (3ロール 方式、 2ロール方式など)、 スクイズコーター、 ダイコーターなどいずれの方法で もよい。 また、 スクイズコーターなどによる塗布処理または浸漬処理、 スプレー 処理の後に、 エアナイフ法やロール絞り法により塗布量の調整、 外観の均一化、 膜厚の均一化を行うことも可能である。
表面処理組成物をコーティングした後は、 水洗することなく加熱乾燥を行う。 加熱乾燥手段としては、 ドライヤー、 熱風炉、 高周波誘導加熱炉、 赤外線炉など を用いることができる。加熱乾燥は到達板温で 3 0〜 1 5 0 °C、好ましくは 4 0 〜 1 4 0 °Cの範囲で行うことが望ましい。 この加熱乾燥温度が 3 0 °C未満では皮 膜中に水分が多量に残り、耐食性が不十分となる。また、加熱乾燥温度が 1 5 0 °C を超えると非経済的であるばかりでなく、 皮膜に欠陥が生じ耐食性が低下する。 また、 加熱乾燥温度が 1 5 0 °Cを超えると B H鋼板に適用できなくなるため好ま しくない。
上記のようにして形成された表面処理皮膜の上層には、 第二層皮膜として上層 皮膜 (有機樹脂皮膜) を形成する。 第二層皮膜用の塗料組成物を上述した膜厚と なるよう上記表面処理皮膜面に塗布し、 加熱乾燥させる。 塗料組成物の塗布は、 上述した表面処理皮膜の形成に用いた方法に準じて行えばよい。
塗料組成物の塗布後、 通常は水洗することなく、 加熱乾燥を行うが、 塗料組成 物の塗布後に水洗工程を実施しても構わない。 加熱乾燥処理には、 ドライヤー、 熱風炉、 高周波誘導加熱炉、 赤外線炉などを用いることができる。 加熱乾燥は到 達板温で 3 0〜1 5 0 °C、 好ましくは 4 0 °C~ 1 4 0 °Cの範囲で行うことが望ま しい。 この加熱乾燥温度が 3 0 °C未満では皮膜中に水分が多量に残り、 耐食性が 不十分となる。 また、 加熱乾燥温度が 1 5 0 °Cを超えると非経済的であるばかり でなく、 皮膜に欠陥が生じ耐食性が低下する。 また、 加熱乾燥温度が 1 5 0 °Cを 超えると B H鋼板に適用できなくなるため好ましくない。
したがって、 本発明の表面処理鋼板の製造方法おょぴその好ましい実施形態は 以下のとおりである。
[1]亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、下記成分(a ) 〜 (c ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 3 0〜 1 5 0 °Cの温度 で乾燥することにより皮膜厚が 0. 01〜1. 0 mの表面処理皮膜を形成し、
(a) 数平均分子量 400~20000のポリアルキレングリ コール、 ビスフ エノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物及ぴポリイソシァネート化合物を 反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該ポ リアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) 以外のエポキシ基含有樹脂 (B) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
(b) シランカツプリング-剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜300質量部
(c) リン酸および またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 100質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜80質量部 その上層に、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分子量エポキシ基含有 樹脂(E)を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、到達板温が 30〜1 50°C の温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2. 0 /X mの上層皮膜を形成する ことを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[2]上記 [1]の製造方法において、 活性水素を含有するヒドラジン誘導体 (C) が、 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中に窒素原子を有するピラゾー ル化合物、 トリアゾール化合物の中から選ばれる 1種以上であることを特徴とす る高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[3]上記 [1]または [2]の製造方法において、表面処理皮膜形成用の表面処理組成 物がさらに、 水溶性リン酸塩を、 成分 (a) の水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固 形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜60質量部含有することを特 徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[4]上記 [1]〜[: 3]のいずれかの製造方法において、表面処理皮膜形成用の表面処 理組成物がさらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 成分 (a) の水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜50質量部含有 することを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[5]亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、 下記成分 (α) 〜 (δ ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 3 0〜 1 5 0°Cの温度 で乾燥することにより皮膜厚が 0. 0 1〜 1. 0 μ mの表面処理皮膜を形成し、
(c ) エポキシ墓含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物および Zまたは第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Y) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Z) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
(J3 ) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] = 9 5 /5 〜 5/ 9 5
(y ) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 3 0 0質量部
( δ ) リン酸および Ζまたはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部 その上層に、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 0 0 0 0の高分子量エポキシ基含有 樹脂(Ε)を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、到達板温が 3 0〜 1 5 0°C の温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2. 0 mの上層皮膜を形成する ことを特徴とする高耐食性-表面処理鋼板の製造方法。
[6]上記 [5]の製造方法において、 活性水素を含有するヒ ドラジン誘導体 (Y) 力 5員環または 6員環の環状構造を有し、 環状構造中に窒素原子を有するピラゾー ル化合物、 トリァゾール化合物の中から選ばれる 1種以上であることを特徴とす る高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[7]上記 [5]または [6]の製造方法において、表面処理皮膜形成用の表面処理組成 物がさらに、水溶性リン酸塩を、成分(α)の水性エポキシ樹脂分散液と成分(|3 ) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の 割合で 0. 1〜6 0質量部含有することを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製 造方法。
[8] 上記 [5]~[7]のいずれかの製造方法において、 表面処理皮膜形成用の表 ¾処 理組成物がさらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 成分 (ο の水性エポキシ樹脂分 散液と成分 (J3 ) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形分 1 0 0質量部 に対して固形分の割合で 0 . 1〜5 0質量部含有することを特徴とする高耐食性 表面処理鋼板の製造方法。
[9]上記 [1] ~ [8]のいずれかの製造方法において、上層皮膜用塗料組成物がさら に、 非クロム系防鲭添加剤を、 塗料組成物の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固 形分の割合で 0 . 1〜5 0質量部含有することを特徴とする高耐食性表面処理鋼 板の製造方法。
[10]上記 [1]〜[9]のいずれかの製造方法において、表面処理皮膜形成用の表面処 理耝成物および/または上層皮膜用塗料組成物が非クロム系防鲭添加剤として、 下記 (e l) 〜 (e 7) の中から選ばれる 1種以上を含有することを特徴とする高 耐食性表面処理鋼板の製造方法。
(el) 酸化ケィ素
(e2) カルシウムまたは/ /およびカルシウム化合物
(e3) 難溶性リン酸化合物
(e4) モリプデン酸化合物
(e5) バナジウム化合物
(e6) トリァゾール類、 チオール類、 チアジアゾール類、 チアゾール類、 チウラ ム類の中から選ばれる 1種以上の、 S原子を含有する有機化合物
(e7) ヒ ドラジド化合物、 ピラゾール化合物、 トリァゾール化合物、 テトラゾー ル化合物、 チアジアゾール化合物、 ピリダジン化合物の中から選ばれる 1種以上 の、 N原子を含有する有機化合物
[11] 上記 [1]〜[10]のいずれかの製造方法において、 上層皮膜用塗料組成物がさ らに、水酸基と架橋する基を有する硬化剤を、高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) の固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 5 0質量部含有することを特 徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[12] 上記 [11]の製造方法において、 水酸基と架橋する基を有する硬化剤が、 1 分子中にイミノ基を平均 1個以上有するァミノ樹脂 (F ) であることを特徴とす る高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[13] 上記 [11]の製造方法において、 水酸基と架橋する基を有する硬化剤が、 1 分子中にイソシァネート基を平均 4個以上有するポリイソシァネート化合物(G ) であることを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
[14]上記 [13]の製造方法において、 ポリイソシァネート化合物 (G ) が、 ポリイ ソシァネート化合物が有するィソシァネート基の少なくとも一部をプロック剤に よってプロックしたものであることを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方 法。
[15]上記 [1]〜 [14]のいずれかの製造方法において、上層皮膜用塗料組成物中の 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E ) が、 一部または全部の化合物が活性水素を有 するヒ ドラジン誘導体 ( I ) からなる活性水素含有化合物 (H ) により変性され た変性エポキシ基含有樹脂であることを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造 方法。
[16]上記 [1] ~ [15]のいずれかの製造方法において、上層皮膜用塗料組成物がさ らに、 固形潤滑剤を、 塗料組成物の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割 合で 1〜 3 0質量部含有することを特徴とする高耐食性表面処理鋼板の製造方法。 なお、 上述した表面処理皮膜及ぴ上層皮膜はめつき鋼板の片面、 両面のいずれ に形成してもよく、 めっき鋼板表裏面の皮膜形態の組み合わせとしては、例えば、 表面処理皮膜 +上層皮膜/無処理、 表面処理皮膜 +上層皮膜ノ表面処理皮膜、 表 面処理皮膜 +上層皮膜 Z表面処理皮膜 +上層皮膜など、 任意の形態とすることが できる。
[実施例 1 ]
表 1に使用しためっき鋼板を示す。 第一層形成用の表面処理組成物は、 樹脂組 成物として表 2に示す水溶性または水分散性エポキシ樹脂を用い、 これにシラン カップリング剤 (表 3 )、 リン酸又はへキサフルォロ金属酸 (表 4 )、 水溶性リン 酸塩 (表 5 )、 非クロム系防鲭添加剤 (表 6 ) を適宜配合し、 塗料用分散機 (サン ドグラインダー) を用いて所定時間攪拌し、 表面処理組成物を調製した。
表 2に示す水溶性または水分散性エポキシ樹脂は以下のようにして製造した。 •ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂の製造
<製造例 1 >
温度計、 撹拌機、 冷却管を備えたガラス製四つ口フラスコに、 数平均分子量 4 000のポリエチレングリコール 1 688 gとメチルェチルケトン 539 g加え 60。Cで撹拌混合し均一透明になった後、 トリレンジイソシァネート 1 71 gを 加え、 2時間反応させた後、 ェピコート 834X 90 (エポキシ樹脂, シェルジ ャパン社製、 エポキシ当量 250) 1 1 21 g、 ジエチレングリコールェチルェ 一テル 6 6 gおよび 1 %ジブチルチンジラウレート溶液 1. lg を添加し、 さら に 2時間反応させた。 その後 80°Cまで昇温し、 3時間反応させてイソシァネー ト価が 0. 6以下になったことを確認した。 その後 90°Cまで昇温し、 減圧蒸留 により固形分濃度が 8 1. 7 %になるまで^チルェチルケトンを除去した。 除去 後、 プロピレングリコールモノメチルエーテル 659 g、 脱イオン水 270 gを 加えて希釈し、 固形分濃度 7 6 %のポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 溶液 A 1を得た。
•水性エポキシ樹脂分散液の製造
<製造例 2 >
EP 1004 (エポキシ樹脂, 油化シェルエポキシ社製, エポキシ当量 1 00 0 ) 2029 gとプロピレングリコールモノプチルエーテル 6 97 gを四つロフ ラスコに仕込み、 1 1 0°Cまで昇温して 1時間で完全にエポキシ樹脂を溶解した。 このものに、 縣造例 1で得たポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂溶液 A 1を 1 180 gおよび 3—ァミノ— 1, 2, 4—トリァゾール (分子量 84) 3 1 1. 7 g加えて 1 00°Cで 5時間反応させた後、 プロピレングリコールモノプ チルエーテル 71 9. 6 gを加えて樹脂溶液 D 1を得た。
上記樹脂溶液 D 1を 25 7. 6 §に:^ ー1€60¾: (イソシァネート硬化剤, 旭化成工業社製) 5 O gおよび S c a t 24 (硬化触媒) 0. 3 gを混合し、 よ く攪拌した後、 水 6 92. 1 gを少しずつ滴下 ·混合撹拌し、 水性エポキシ樹脂 分散液 E 1を得た。
<製造例 3〉 (ヒ ドラジン誘導体を含有しない水性エポキシ樹脂分散液)
E P 1004 (エポキシ樹脂, 油化シェルエポキシ社製, エポキシ当量 1 00 0 ) 2029 gとプロピレングリコールモノブチルエーテノレ 6 97 gを四つロフ ラスコに仕込み、 1 10°Cまで昇温して 1時間で完全にエポキシ樹脂を溶解した。 このものに、 製造例 1で得たポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂溶液 A 1を 1 1 80 gおよびプロピレングリコールモノプチルエーテル 527. 0 gを 加えて樹脂溶液 D 2を得た。
上記樹脂溶液 D 2を 257. 6 gに MF— K60X (イソシァネート硬化剤, 旭化成工業社製) 50 gおよび S c a t 24 (硬化触媒) 0. 3 gを混合しよく 攪拌した後、 水 6 92. 1 gを少しずつ滴下 '混合撹拌し、 水性エポキシ樹脂分 散液 E 2を得た。
第二層形成用の塗料組成物は、 樹脂組成物として表 7及び表 8に示すものを用 い、 これに非クロム系防鲭添加剤 (表 6)、 固形潤滑剤 (表 9) を適宜配合し、 塗 料用分散機 (サンドグラインダー) を用いて所定時間攪拌し、 塗料組成物を調製 した。 表 7及ぴ表 8に示す樹脂組成物の基体樹脂 (反応生成物) は以下のようにして 合成した。
<合成例 1 >
ェピコート 828 (ジャパンエポキシレジン社製、 エポキシ当量 1 87) 6 3 4部、 ビスフエノール A 36 6部、 50 %テトラェチルアンモニゥムブロマイ ド 水溶液 8部及ぴシク口へキサノン 1 80部を四つ口フラスコに仕込み、 1 50°C まで昇温して 5時間反応させた後、 冷却しながらメチルイソプチルケトン 300 部とシクロへキサノン 1843部を加えて、 固形分 30 %のエポキシ樹脂溶液 F 1 (樹脂組成物 (1)) を得た。 この樹脂の数平均分子量は 76 00であった。 <合成例 2 >
ェピコート 1256 (ジャパンエポキシレジン社製、 エポキシ当量 7880) 347部及ぴシク口へキサノン 543部を四つ口フラスコに仕込み、 1 30°Cま で昇温して 2時間で完全にエポキシ樹脂を溶解した。 このものを 120°Cに冷却 し、 3—ァミノ一 1, 2, 4—トリァゾール (分子量 84) を 3. 7部加えて、 エポキシ基が消失するまで 6時間反応させた後、 冷却しながらメチルイソプチル ケトン 78部とシクロへキサノン 1 97部を加え、 固形分 30%のトリァゾール 変成エポキシ樹脂溶液 F 2 (樹脂組成物 (2)) を得た。 この樹脂の数平均分子量 は 1 0 1 0 0であった。
<合成例 3 >
ェピコート 8 2 8 (ジャパンエポキシレジン社製、 エポキシ当量 1 8 7 ) 6 3 7部、 ビスフエノール A 3 6 3部、 5 0 %テトラェチルアンモニゥムプロマイ ド 水溶液 1 0部及ぴシク口へキサノン 1 7 5部を四つ口フラスコに仕込み、 1 6 0 °Cまで昇温して 4時間反応させ、 固形分 8 5 %のエポキシ樹脂溶液を得た。 こ のものに、 シクロへキサノン 1 3 1 5部を加えてから 1 0 0 °Cに冷却し、 3, 5 一ジメチルビラゾール 9 . 7部とジプチルァミン 1 3部を加えて、 エポキシ基が 消失するまで 6時間反応させた後、 冷却しながらメチルイソプチルケトン 9 0 8 部を加え、 固形分 3 0 %のピラゾール変性エポキシ樹脂溶液 F 3 (樹脂組成物
( 3 ) ) を得た。 この樹脂の数平均分子量は 6 3 0 0であった。
<合成例 4 >
ェピコート 8 2 8 (ジャパンエポキシレジン社製、 エポキシ当量 1 8 7 ) 1 8 3 3部、 ビスフエノール A 8 9 4部、 テトラェチルアンモニゥムブロマイ ド 1 . 9 6部及ぴメチルイソプチルケトン 2 9 4部を四つ口フラスコに仕込み、 1 4 0 °Cまで昇温して 4時間反応させ、 冷却しながらエチレンダリコールモノプチル エーテル 3 7 9 5部を加えて、 エポキシ当量 1 3 8 8、 固形分 4 0 %のエポキシ 樹脂溶液 F 4 (樹脂組成物 (4 ) ) を得た。 この樹脂の数平均分子量は 3 1 0 0で あった。
冷延鋼板をベースとした家電、 建材、 自動車部品用のめっき鋼板である、 表 1 に示すめっき鋼板を処理原板として用いた。 なお、 鋼板の板厚は評価の目的に応 じて所定の板厚のものを採用した。 このめつき鋼板の表面をアル力リ脱脂処理、 水洗乾燥した後、 上記第一層形成用の表面処理組成物をロールコーターにより塗 布し、 各種温度で加熱乾燥した。 皮膜の膜厚は、 表面処理組成物の固形分 (加熱 残分) または塗布条件 (ロールの圧下力、 回転速度など) により調整した。
次いで、 上記第二層形成用の塗料組成物をロールコーターにより塗布し、 各種 温度で加熱乾燥した。 皮膜の膜厚は、 塗料組成物の固形分 (加熱残分) または塗 布条件 (ロールの圧下力、 回転速度など) により調整した。
得られた表面処理鋼板の皮膜組成と品質性能 (耐食性、加工後耐食性、溶接性、 電着塗装性) を評価した結果を表 1 0〜表 2 5に示す。 なお、 品質性能の評価は 以下のようにして行った。
( 1) 耐食性
各サンプルについて、 日本パーカライジング (株) 製 「F C— 44 6 0」 を用 いて、 6 0°C、 2分間の条件で脱脂した後、 下記の複合サイクル試験 (C CT) を施し、 5 0サイクル経過後の白鲭発生面積率およぴ赤鲭発生面積率で評価した。 塩水嘖霧 ( J I S Z 2 3 7 1に基づく) : 4時間
+ I
乾燥 ( 6 0°C) : 2時間
I
湿潤 ( 5 0 °C、 9 5 %R H) : 2時間
その評価基準は以下の通りである。
◎ : 白鲭発生面積率 5 %未満
〇+ : 白鲭発生面積率 5 %以上、 1 0%未満
〇 : 白鲭発生面積率 1 0%以上、 3 0%未満
〇一 : 白鲭発生面積率 3 0%以上で、 赤鲭発生なし
△ :赤鲭発生ありで、 赤鲭発生面積率 1 0%未満
X :赤鲭発生面積率 1 0 %以上
(2) 加工後耐食性
各サンプルに対して、 下記の条件によるドロービードで変形と摺動を付加し、 このサンプルを日本パーカライジング (株) 製 「F C— 44 6 0 J を用いて、 6 0°C、 2分間の条件で脱脂した後、 前記 「(1) 耐食性」 で行った C CTを施し、 3 6サイクル経過後の白鲭発生面積率およぴ赤鲭発生面積率で評価した。
押付荷重: 8 0 0 k g f
5l抜速度: 1 0 0 0 mm./ m i n
ビ ド肩 R : ォス側 2mmR, メス側 3mmR
押し込み深さ : 7mm
使用油 : スギムラ化学工業 (株) 製 「ブレトン R— 3 5 2 L」
その評価基準は以下の通りである。 ◎ : 白鲭発生面積率 5%未満
〇+ : 白鲭発生面積率 5%以上、 1 0%未満
〇 : 白鲭発生面積率 1 0%以上、 3 0%未満
〇一 : 白鲭発生面積率 3 0%以上で、 赤锖発生なし
△ :赤鲭発生ありで、 赤鲭発生面積率 1 0 %未満
X :赤鲭発生面積率 1 0 %以上
(3) 溶接性
各サンプルについて、 使用電極: C F型 C r - C u電極、 加圧力: 2 0 0 k g f 、 通電時間: 1 0サイクル 5 0 H z , 溶接電流: 1 0 k Aの条件で連続打点 性の溶接試験を行い、連続打点数で評価した。その評価基準は以下の通りである。
◎ : 2 00 0点以上
〇 : 1 0 0 0点以上、 2 0 0 0点未満
△ : 5 0 0点以上、 1 0 0 0点未満
X : 5 0 0点未満
(4) 電着塗装性
各サンプルにカチオン系電着塗料 (関西ペイント (株) 製 「GT— 1 0 J) を膜 厚 3 0 πιとなるように塗装した後、 1 3 0°CX 3 0分の焼付を行った。 塗装し たサンプルを沸水中に 2時間浸漬し、 直ちに碁盤目 (1 0 X 1 0個、 l mm間隔) のカツトを入れて接着テープによる貼着 ·剥離を行い、 塗膜の剥離面積率を測定 した。 その評価基準は以下の通りである。
◎ :剥離なし
〇 :剥離面積率 5 %未満
△ :剥離面積率 5 %以上、 2 0 %未満
X :剥離面積率 20%以上 No. めっき鋼板 めっき付着量 (g/m2)
1 電気亜鉛めつき鋼板 50
2 溶融亜鉛めつき鋼板 60
3 合金化溶融亜鉛めつき鋼板(Fe: 10mass%) 45
4 Ζη- Νί合金めつき鋼板(Ni: 12mass¾) 20
5 溶融 Zn-AI合金めつき鋼板 (AI: 55mass%) 90
6 溶融 Zn-5mass%AH).5mass%Mg合金めつき鋼板 90
7 溶融アルミニウムめっき鋼板( A卜 Si合金. Si: 6mass%) 60
8 Zn-Aト Mg合金めつき鋼板 (AI: 6mass%. Mg: 3mass%) 120
Θ 溶融 Zn-Mg合金めつき鋼板( Mg: 0.5mass%) 150
表 2
Figure imgf000071_0001
シランカップリング剤 製品名
Ύ—ァミノプロピルトリエトキシシラン 信越化学 (株)製 ΓΚΒΕ- 903J γーァミノプロピルトリメ卜キシシラン 信越化学 (株)製「KBM-903J
N— )8 (アミノエチル) 一ァミノプロピルメチルジメトキシシラン 信越化学 (株)製 ΓΚΒΜ- 602J
N— β (アミノエチル) ーァミノプロピルトリメトキシシラン 信越化学 (株)製「ΚΒΜ- 603」
N— (アミノエチル) ーァミノプロピルトリエトキシシラン 信越化学 (株)製「KBE-603J γ—グリシドキシプロピル卜リメトキシシラン 信越化学 (株)製 ΓΚΒΜ- 403」 rーグリシドキシプロピルメチルジェトキシシラン 信越化学 (株)製「KBE-402」 γーグリシドキシプロピルトリエトキシシラン 信越化学 (株〉製「KBE-403J 表 4
Figure imgf000072_0001
5
No. 水溶性リン酸塩
1 リン I ([力チオン] Z[P2O5] = 0.90)
2 リン酸 ([力チオン] Z[P2O5]: = 0.77)
3 リン酸 Mg ([力チオンレ [p2o5]: = 0.97)
4 リン酸 Ni ([力チオン] z[p2o5] = 0.82)
表 6
No. 防鎬添加剤
1 カルシウムイオン交換シリカ
2 コロイダルシリカ
3 ヒュームドシリカ
4 トリポリリン酸二水素アルミニウム
5 リンモリブデン酸アルミニウム
6 テトラェチルチウラムジスルフイド
7 硫酸パナジール 表 7
Figure imgf000073_0001
*1 明細書本文に記載の合成例 1 ~4で合成された樹脂組成物 (1) ~ (4) 及び下記の樹脂組成物 (5) 〜 (7)
(5) :高分子量ビスフエノール系エポキシ樹脂 (フエノキシ樹脂) :ジャパンエポキシレジン (株)製 "ェピコート 1256",数平均分子量 10000
(6) :分岐型ポリエステル樹脂:東洋紡績 (株)製 "バイロン GK— 130" ,数平均分子量 7000
(7) :高分子量ポリエステル樹脂:東洋紡績 (株)製 "バイロン GK— 140",数平均分子量 13000
*2 A: I PD Iの ME Kォキシムブロック体:武田薬品工業㈱製 "タケネート B— 870N" , 1分子中イソシァネート基数: 3個 B:イソシヌレートタイプ: Ba y e r社製 "DESMODUR B L-31 75" , 1分子中イソシァネート基数: 3個
G: HMD Iの MEKォキシムブロック体:旭化成工業㈱製 "デユラネート MF— B80M" , 1分子中イソシァネート基数: 6個 D:イミノ基型メラミン樹脂:三井サイテック㈱製 "サイメル 325"
E :フルメトキシ基型メラミン樹脂:三井サイテック㈱製 "サイメル 303"
表 8
Figure imgf000074_0001
-3
*1 明細書本文に記載の合成例 1 ~ 4で合成された樹脂組成物 (1 ) ~ (4) 及び下記の樹脂組成物 (5) ~ (7)
(5) '·高分子量ビスフエノール系エポキシ樹脂 (フエノキシ樹脂) :ジャパンエポキシレジン (株)製 "ェピコ一ト 1256",数平均分子量 10000
(6) :分岐型ポリエステル樹脂;東洋紡績 (株)製 "バイロン GK— 130",数平均分子置 7000
(7) :高分子釐ポリエステル樹脂:東洋紡績 (株)製 "バイロン GK— 140",数平均分子置 13000
*2 A: I PD Iの ME Kォキシムブロック体:武田薬品工業㈱製 "タケネート B— 870N" , 1分子中イソシァネート基数: 3個
B:イソシヌレートタイプ: Ba y e r社製 "DESMODUR B L - 31 75" , 1分子中イソシァネート基数: 3個
G: HMD Iの MEK才キシムブロック体:旭化成工業㈱製 "デユラネート MF— B80M" , 1分子中イソシァネート基数: 6個
D:ィミノ基型メラミン樹脂:三井サイ亍ック㈱製 "サイメル 325"
E :フルメトキシ基型メラミン樹脂:三井サイ亍ック㈱製 "サイメル 303"
表 9
Figure imgf000075_0001
なお、 表 1 0〜表 25中に記載の * 1~* 10は以下の内容を指す。
* 1 :表 1に記載の No . (めっき鋼板)
* 2 :表 2に記載の No. (水溶性または水分散性エポキシ樹脂)
* 3 :表 3に記載の N o . (シランカップリング剤)
*4 :表 4に記載の No . (リン酸またはへキサフルォロ金属酸)
* 5 :表 5に記載の N o . (水溶性リン酸塩)
* 6 :表 6に記載の N o . (防鑌添加剤)
* 7 :質量部 (水溶性または水分散性エポキシ樹脂以外の成分については、 水 溶性または水分散性エポキシ樹脂の固形分 1 00質量部に対する質量部)
8 :表 7及ぴ表 8に記載の No . (樹脂組成物)
* 9 :表 9に記載の N o . (固形潤滑剤)
* 1 0 : 質量部 (有機樹脂以外の成分については、 有機樹脂の固形分 1 00質 量部に対する質量部)
表 10
第- 水溶性樹脂 or リン酸 orへキサフルォロ
めっき シランか; /フ。リンゲ剤 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 金属酸
板 皮膜厚 焼付温度 区分 No. 鋼
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 ( jU m) (。c)
*7 *4 *7 氺 7 氺 6
比較例 1 1 ― 一 1 25 1 40 ― ― 一 ― 0.3 1 0 比較例 2 1 1 100 一 ― 1 40 ― 一 .一 一 0.3 1 0 発明例 3 1 1 100 1 5 1 40 一 一 一 ― 0.3 140 発明例 4 1 1 100 1 15 1 40 一 一 ― 一 0.3 140 発明例 5 1 1 100 1 50 1 40 ― ― 一 一 0.3 140 発明例 6 1 1 100 1 100 1 40 一 ― ― 一 0.3 140 比較例 7 1 1 100 1 500 1 40 一 一 ― 一 0.3 140 比較例 8 1 1 100 1 25 一 一 ' 一 一 一 ― 0.3 140 発明例 9 1 1 100 1 25 1 1 一 一 一 ― 0.3 1 0 発明例 10 1 1 100 1 25 1 5 ― 一 一 一 0.3 140 発明例 1 1 1 1 100 1 25 1 20 一 ― 一 0.3 140 発明例 12 1 1 100 1 25 1 40 一 一 一 ― 0.3 140 比較例 13 1 1 100 1 25 1 100 一 一 ― ― 0.3 140 発明例 14 1 1 100 1 25 1 40 1 0.5 ― 一 0.3 140 発明例 15 1 1 100 1 25 1 40 1 5 一 一 0.3 140 発明例 16 1 1 100 1 25 1 40 1 10 一 一 0.3 140
表 11
第二層 性能
有機樹脂 防鐫添加剤 ; 固形潤滑剤
No. 皮膜厚
区分
合量 配合量 k jW m) 電着 配合量 配 耐食性 溶接性 氺 8 氺 10 *9 *10
比較例 1 1 100 1 20 ' ― ― 1.0 140 Δ X ◎ ® 比較例 2 1 100 1 20 一 一 1.0 140 O X ◎ ◎ 発明例 3 1 100 1 20 一 一 1.0 140 O O - ® 発明例 4 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 o 〇 ◎ ◎ 発明例 5 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 〇 〇 ◎ ® 発明例 6 1 100 1 20 一 一 1.0 140 o O ◎ ◎ 比較例 7 1 100 1 20 一 一 1.0 140 Δ X 〇 〇 比較例 8 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 X X ◎ ◎ 発明例 9 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 O O - ◎ ◎ 発明例 10 1 100 1 20 一 ― 1.0 1 0 〇 O ® ◎ 発明例 11 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 〇 〇 ◎ ◎ 発明例 12 1 100 1 20 一 一 1.0 140 〇 O ◎ 比較例 13 1 100 1 20 一 一 1.0 140 Δ X ◎ ◎ 発明例 14 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 〇 〇 ◎ ◎ 発明例 15 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 〇 〇 ◎ ◎ 発明例 16 1 100 1 20 一 一 1.0 140 〇 O ◎ ®
表 12
' ; 第-一 f
水溶性樹脂 or リン酸 orへキサフル才ロ
めっき シランか; /グリンク'剤 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 金属酸 皮膜厚 焼付温度 区分 No. 鋼 板
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 ( jU m) (°C) 氺 1 *2 *7 氺 3 *7 *4 *7 *5 *7 発明例 17 1 1 100 1 25 1 40 1 30 ― 一 0.3 140 比較例 18 1 1 100 1 25 1 40 1 80 一 ― 0.3 140 発明例 19 1 1 100 1 25 1 40 ― 一 1 0.5 0.3 140 発明例 20 1 1 100 1 25 1 40 一 ― 1 10 0.3 140 発明例 21 1 1 100 1 25 1 40 一 一 1 30 0.3 140 発明例 22 1 1 100 1 25 ' 1 40 ― 一 1 70 0.3 1 0 発明例 23 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 0.5 0.3 140 発明例 24 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 25 1 1 100 1 25 1 40 1 10 1 10 Q.3 140 発明例 26 1 1 100 1 25 1 40 1 10 1 30 0.3 140 比較例 27 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.005 140 発明例 28 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.01 140 発明例 29 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.1 140 発明例 30 1 1 100 1 25 ' 1 40 1 5 1 10 0.6 140 発明例 31 1 1 100 1 25 ' 1 40 1 5 1 10 1.0 140
表 13
一餍 性能
有機樹脂 防鯖添加剤 固形潤滑剤 焼付
皮膜厚
区分 No. /皿 電着
種類 配合量 配合量 種類 配合量 (°C) 耐食性 溶接性
*8 氺 6 *10 氺 9
発明例 17 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 o o ® ©
比較例 18 1 100 1 20 一 一 1.0 140 厶 Δ ® ◎
発明例 19 1 100 1 20 ― ― 1.0 1 0 ◎ 〇 ◎ ◎
発明例 20 1 100 , 1 20 一 ― 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎
発明例 21 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ 〇 o ◎
発明例 22 1 100 1 20 一 一 1.0 140 〇 O - o ◎
発明例 23 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎
発明例 24 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 〇+ O - ◎ ◎
発明例 25 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎
発明例 26 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 ◎ O o ◎
比較例 27 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 X X © ◎
発明例 28 1 100 1 20 一 一 1.0 1 0 O - O - ◎ ◎
発明例 29 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 O O ◎ ◎
発明例 30 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 〇+ 〇 - 〇 o
発明例 31 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 o+ O - o o
8 7 表 14
第- 水溶性樹脂 or リン酸 orへキサフルォロ
めっき シラン プリンク'剤 水溶性リン酸塩 防鲭添加剤
水分散性樹脂 金属酸 皮膜厚 焼付温度 区分 No. 鋼 板
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 酉己合: a 種類 配合量 ( ju m) (°C)
氺 7 *3 *7 *4 *7 *6
比較例 32 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 1.5 140
比較例 33 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 25
発明例 34 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 50
発明例 35 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 100
発明例 36 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 200
発明例 37 2 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 CD 発明例 38 3 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
発明例 39 4 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
発明例 40 5 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
発明例 41 6 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
発明例 42 7 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
発明例 43 8 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
発明例 44 9 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
比較例 45 1 2 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
比較例 46 1 3 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
表 15
第二層 性能
有機樹脂 防鯖添加剤 固形潤滑剤 焼付
区分 No. 皮膜厚 ί曰 ρ¾=
/皿/ス
配合量 配合量 配合量 ( jU m) 電着
(°C) 耐食性 溶接性 ネ 8 *10 *10
比較例 32 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ ◎ X X 比較例 33 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 Δ 厶 ◎ ◎ 発明例 34 1 100 1 20 一 ― 1.0 140 O - 〇 - ◎ ◎ 発明例 35 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 〇 o ◎ ◎ 発明例 36 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 O - 〇 - ◎ ◎ 発明例 37 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 o+ o+ O ◎ 発明例 38 1 100 1 20 ― 一 1.0 1 0 O 〇 ◎ ◎ 発明例 39 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ ◎ o 〇 発明例 40 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ ◎ 〇 o 発明例 41 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ o o 発明例 42 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 ◎ o+ o o 発明例 43 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ o o 発明例 44 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ 〇 . o 比較例 45 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 厶 Δ ◎ ◎ 比較例 46 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 厶 Δ
Figure imgf000082_0001
表 17
第二層 性能
有機樹脂 防鯖添加剤 固形潤滑剤
皮膜厚
区分 No.
配合量 { jU m) 電着 配合量 配合量 耐食性 溶接性
*8 氺 6 *10 *10
比較例 47 1 100 1 20 一 一 1.0 140 Δ A 〇 ® 比較例 48 1 100 1 20 一 ― 1.0 1 0 X X ◎ ◎ 発明例 49 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇+ ◎ 発明例 50 1 100 1 20 一 一 1.0 140 〇+ 〇 ◎ 発明例 51 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 o+ 〇 ◎ ◎ 発明例 52 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 〇+ O ® © 発明例 53 1 100 1 20 一 一 1.0 140 〇 O- ◎ ◎ 発明例 54 1 100 1 20 一 一 1.0 140 O 〇 - ◎ 発明例 55 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 o 〇 - ◎ ◎ 発明例 56 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 57 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 58 1 100 1 20 ― 一 1.0 1 0 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 59 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ 〇+ ◎ ◎ 発明例 60 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 o+ ◎ 発明例 61 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇+ ◎ ◎ 発明例 62 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎ お
mm
表 18
第-一'曰
水溶性樹脂 or リン酸 orへキサフルォロ
めっき シランかクフ°リンク'斉 IJ 水溶性リン酸塩 防鐫添加剤
水分散性樹脂 金属酸
No. 鋼 板 皮膜厚 焼付温度 区分
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 酉己合直 ( jW m) (。c)
*2 *7 氺 3 *4 *5 *6 *7
発明例 63 1 1 100 1 25 1 40 1 5 3 10 0.3 140 発明例 64 1 1 100 1 25 1 40 1 5 4 10 0.3 140 発明例 65 1 1 100 1 25 1 40 1 5 5 10 0.3 1 0 発明例 66 1 1 100 1 25 1 40 1 5 6 10 0.3 140 発明例 67 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 68 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 69 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 70 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 71 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 72 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 73 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 74 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 75 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 1 0 発明例 76 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 77 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 78 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
表 19
第二 性能
有機樹脂 防鯖添加剤 固形潤滑剤 焼付
区分 No. 皮膜厚
/皿 電着 配合量 種類 配合量 種類 配合量 (°C) 耐食性 溶接性 塗装性 氺 8 *10 *6 氺 9
発明例 63 1 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎ 発明例 64 1 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ o ◎ 発明例 65 1 100 1 20 一 1.0 140 ◎ o ◎ ◎ 発明例 66 1 100 1 20 ― ― 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎ 発明例 67 1 100 1 20 一 一 1.0 1 0 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 69 2 100 1 20 ― 一 1.0 1 0 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 70 3 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ ◎ ◎ ◎ 発明例 71 4 100 1 20 ― 1.0 140 ◎ o ◎ ◎ 発明例 72 5 100 1 20 一 ― 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎ 発明例 73 6 100 1 20 ― 一 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 74 7 100 1 20 ― ― 1.0 140 ◎ 〇+ ® ◎ 発明例 75 8 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇+ ◎ ◎ 発明例 76 9 100 1 20 ― 一 1.0 140 ® ◎ 発明例 77 10 100 1 20 一 ― 1.0 140 ◎ 〇 - ® ◎ 発明例 78 11 100 1 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇 - ◎ ◎
Figure imgf000086_0001
Figure imgf000087_0001
表 22
第- -層
水溶性樹脂 or リン酸 orへキサフル才ロ
めっき シランか:/ブリンゲ斉 IJ 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 金属酸 皮膜厚 焼付温度 区分 No. 鋼 板
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 (°C) 氺 2 *7 *4 *7 *5 *7
発明例 92 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 93 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 . 0.3 140 発明例 94 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 95 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 Θ6 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 97 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 98 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 99 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 100 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 101 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 102 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 103 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
表 23
第二層 性能
有機樹脂 防鯖添加剤 固形潤滑剤 焼付
区分 No. 皮膜厚
電着 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 (°C) 耐食性 溶接性
*8 氺 6 *10 氺 10
発明例 92 1 100 3 20 ' 一 一 1.0 140 ◎ o ® ◎ 発明例 93 1 100 4 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎ 発明例 94 1 100 5 20 一 一 1.0 140 ◎ 〇 ◎ ◎ 発明例 95 1 100 6 20 一 一 1.0 140 〇 〇- ◎ ◎ 発明例 96 1 100 1+4 10+10 ― 一 1.0 1 0 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 97 1 100 1+5 20+10 一 一 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 98 1 100 1+6 20+10 一 ― 1.0 140 ◎ 〇+ ◎ ◎ 発明例 99 1 100 1+4+6 10+7+3 ; ― 一 1.0 1 0 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 100 1 100 1+5+6 10+7+3 一 一 1.0 140 〇+ ◎ ◎ 発明例 101 1 100 4+5+6 9+8+3 一 一 1.0 140 ◎ o+ ◎ ◎ 発明例 102 1 100 一 ― ; 一 ― 1.0 140 〇 〇- ◎ ◎ 発明例 103 1 100 1 1 一 一 1.0 140 O 〇- ◎ ◎
表 24
第一一 '
水溶性樹脂 or リン酸 orへキサフルォロ
めっき シランカツブリンク'剤 水溶性リン酸塩 防鲭添加剤
水分散性樹脂 金属酸
No. 鋼 板 皮膜厚 焼付温度 区分
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 ( i m) (°C) 氺 2 氺 3 *4 氺 5 氺 6
発明例 104 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 105 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 106 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 1 0 発明例 107 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 108 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 109 1 1 100 1 25 1 40 1 5」 1 10 0.3 140 比較例 1 10 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 11 1 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 12 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 1 13 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 1 14 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 1 0 発明例 115 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 16 1 1 100 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 17 1 1 100 1 25 1 40 1 5 ― ― 0.3 1 0
表 25
CD
Figure imgf000091_0001
^導電剤として、リン化鉄を樹脂組成物の固形分 100質量部に対して 80質量部添加
[実施例 2]
第一層形成用の表面処理組成物は、 樹脂組成物として表 26に示す水溶性また は水分散性エポキシ樹脂と表 2 7に示すウレタン樹脂水分散体を用い、これに [実 施例 1] で用いたシランカツプリング剤 (表 3)、 同じく リン酸又はへキサフルォ 口金属酸 (表 4)、 同じく水溶性リン酸塩 (表 5)、 同じく非クロム系防鲭添加剤 (表 6) を適宜配合し、 さらにアンモニア水、 硝酸、 酢酸、 硫酸、 リン酸、 へキ サブルォロ金属酸などで p Hを 0. 5〜6に調整した後、 塗料用分散機 (サンド グラインダー) を用いて所定時間攪拌し、 表面処理組成物を調製した。 ·
表 26に示す水溶性または水分散性エポキシ樹脂は以下のようにして製造した, く製造例 1 >
温度計、 撹拌機、 冷却管を備えたガラス製 4ッロフラスコに、 ェピコート 1 0 07 (エポキシ樹脂、 シ ルジャパン (株) 製、 エポキシ当量 2000) 787. 4 gとプロピレングリコールモノブチルエーテル 425 g加え、 11 0でで撹拌 混合し均一透明になった後、 100°Cに冷却した。 このものに、 ジエタノールァ ミン 20. 7 gを加え、 1時間反応させた後、 エポキシアミン価を測定し、 理論 値になっていることを確認して、 3—アミノー 1, 2, 4—トリアゾール (分子 量 84) 1 6. 5g を加えて、 5時間反応させた。 その後、 プロピレングリコー ルモノプチルエーテル 250 gを加えて変性エポキシ樹脂 (D 1) を得た。 この 変性エポキシ樹脂 (D 1) にリン酸 23. 3 gを加え、 水を混合 '滴下し、 固形 分濃度 20%の水性エポキシ樹脂分散液 (E 1) を得た。
<製造例 2 >
温度計、 撹拌機、 冷却管を備えたガラス製 4ッロフラスコに、 ェピコート 1 0 04 (エポキシ樹脂、 シェルジャパン (株) 製、 エポキシ当量 925) 546 g とプロピレンダリコールモノプチルエーテル 31 1 g加え、 1 1 0でで撹拌混合 し均一透明になった後、 1 00°Cに冷却した。 このものに、 ジエタノールァミン 3 1. 5 gを加え、 1時間反応させた後、 エポキシアミン価を測定し、 理論値に なっていることを確認して、 3_アミノー 1, 2, 4ートリアゾール (分子量 8 4) 25. 2 gを加えて、 5時間反応させた。 その後、 プロピレングリコールモ ノブチルエーテル 1 82. 6 gを加えて変性エポキシ樹脂 (D 2) を得た。 この 変性エポキシ樹脂 (D 2) にリン酸 3 5. 3 gを加え、 水を混合 '滴下し、 固形 分濃度 20%の水性エポキシ樹脂分散液 (E 2) を得た。
<製造例 3 >
製造例 1におけるジエタノールァミンの量を 1 2. 4 gに、 3—アミノー 1, 2, 4—トリァゾールの量を 23. l gに置き換えた以外は、 製造例 1と同様に して反応を行い、変性エポキシ樹脂を得た。 この変性エポキシ樹脂に水を混合し、 固形分濃度 20%の水性エポキシ樹脂分散液 (E 3) を得た。
<製造例 4> (比較例)
温度計、 撹拌機、 冷却管を備えたガラス製 4ッロフラスコに、 ェピコート 1 0 0 1 (エポキシ樹脂、 ジャパンエポキシレジン社製、 エポキシ当量約 475、 数 平均分子量約 900) 1 86. 6 gとプロピレングリコールモノプチルエーテル 1 1 5. 2 gを加え、 1 10°Cまで昇温して撹拌混合し、 液が均一透明になった 後 1 00°Cに冷却し、 ジエタノールァミン 25. 5 gを加えて 1 00°Cの温度に 1時間保持した。 その後プロピレングリコールモノブチルエーテル 6 8. 0 gを 加えて変性エポキシ樹脂溶液 (D4) を得た。 この変性エポキシ樹脂溶液 (D4) にリン酸 23. 3 gを加え、 水を滴下しながら混合し、 固形分濃度 20%の水性 エポキシ樹脂分散液 (E4) を得た。
<製造例 5 > (比較例)
製造例 1において 3—アミノー 1, 2, 4—トリァゾール 1 6. 5 gを N—メ チル一エタノールアミン 14. 7 gに置き換えた以外は、 製造例 1と同様にして 反応を行い、 変性エポキシ樹脂溶液 (D 5) を得た。 この変性エポキシ樹脂溶液 (D 5) に水を混合し固形分濃度 20%の水性エポキシ樹脂分散液 (E 5) を得 た。
箄ニ層形成用の塗料組成物は、 樹脂組成物として [実施例 1] と同じく表 7及 ぴ表 8に示すものを用い、 これに [実施例 1]で用いた非ク口ム系防鲭添加剤(表 6)、 同じく固形潤滑剤 (表 9) を適宜配合し、 塗料用分散機 (サンドグラインダ 一) を用いて所定時間攪拌し、 塗料組成物を調製した。 なお、 表 7及び表 8に示 す樹脂組成物の基体樹脂 (反応生成物) の合成方法は、 [実施例 1] で述べたとお りである。 冷延鋼板をベースとした家電、 建材、 自動車部品用のめっき鋼板である、 表 1 に示すめっき鋼板を処理原板として用いた。 なお、 鋼板の板厚は評価の目的に応 じて所定の板厚のものを採用した。 このめつき鋼板の表面をアル力リ脱脂処理、 水洗乾燥した後、 上記第一層形成用の表面処理組成物をロールコーターにより塗 布し、 各種温度で加熱乾燥した。 皮膜の膜厚は、 表面処理組成物の固形分 (加熱 残分) または塗布条件 (ロールの圧下力、 回転速度など) により調整した。
次いで、 上記第二層形成用の塗料組成物を口一ルコーターにより塗布し、 各種 温度で加熱乾燥した。 皮膜の膜厚は、 塗料組成物の固形分 (加熱残分) または塗 布条件 (ロールの圧下力、 回転速度など) により調整した。
得られた表面処理鋼板の皮膜組成と品質性能 (耐食性、加工後耐食性、溶接性、 電着塗装性) を評価した結果を表 28〜表 43に示す。 なお、 品質性能の評価は 以下のようにして行った。
(1) 耐食性
各サンプルについて、 日本パーカライジング (株) 製 「FC— 4460」 を用 いて、 60°C、 2分間の条件で脱脂した後、 下記の複合サイクル試験 (CCT) を施し、 60サイクル経過後の白鲭発生面積率およぴ赤鑌発生面積率で評価した。 塩水噴霧 ( J I S Z 237 1に基づく) : 4時間
1
乾燥 ( 60 °C) : 2時間
1
湿潤 ( 50で、 9 5 %RH) : 2時間
その評価基準は以下の通りである。
◎ : 白鑌発生面積率 5%未満
〇+ : 白鑌発生面積率 5%以上、 1 0%未満
〇 : 白鑌発生面積率 1 0%以上、 30%未満
〇一 : 白鑌発生面積率 30%以上で、 赤鲭発生なし
△ :赤锖発生ありで、 赤鳍発生面積率 1 0 %未満
X :赤鑌発生面積率 1 0 %以上
(2) 加工後耐食性 各サンプルに対して、 下記の条件によるドロービードで変形と摺動を付加し、 このサンプルを日本パーカライジング (株) 製 「F C— 4460J を用いて、 6 0°C、 2分間の条件で脱脂した後、 前記 「(1) 耐食性」 で行った CCTを施し、 36サイクル経過後の白鲭発生面積率およぴ赤鑌発生面積率で評価した。
押付荷重: 800 k g ί
引抜速度: 1 000 mmZm i n
ビード肩 R :ォス側 2 mmR, メス側 3mmR
押し込み深さ : 7 mm
使用油:スギムラ化学工業 (株) 製 「ブレトン R— 352 Lj
その評価基準は以下の通りである。
◎ : 白鑌発生面積率 5%未満
〇+ : 白鲭発生面積率 5%以上、 1 0%未満
〇 : 白鲭発生面積率 1 0%以上、 30%未満
〇— : 白鐯発生面積率 30%以上で、 赤鑌発生なし
Δ :赤鐯発生ありで、 赤鲭発生面積率 1 0 %未満
X :赤鳍発生面積率 10 %以上
(3) 溶接性
[実施例 1 ] と同様の試験条件及び評価基準で溶接性を評価した。
(4) 電着塗装性
[実施例 1] と同様の試験条件及び評価基準で電着塗装性を評価した。
表 26
Figure imgf000096_0001
表 27
Figure imgf000096_0002
なお、 表 2 8〜表 4 3中に記載の * 1〜* 1 0は以下の内容を指す
* 1 :表 1に記載の N o . (めっき鋼板)
* 2 :表 2 6に記载の N 0 . (水溶性または水分散性エポキシ樹脂)
* 3 :表 2 7に記載の N o . (ウレタン樹脂水分散体)
* 4 :表 3に記載の N o . (シラン力ップリング剤)
* 5 :表 4に記載の N d . (リン酸またはへキサフルォロ金属酸)
氺 6 :表 5に記載の N o . (水溶性リン酸塩)
* 7 :表 6に記載の N o . (防鲭添加剤)
* 8 :質量部 (水溶性または水分散性エポキシ樹脂以外の成分につ V 溶性または水分散性エポキシ樹脂の固形分 1 0 0質量部に対する質量部)
* 9 :表 7及び表 8に記載の N o . (樹脂組成物)
* 1 0 :表 9に記載の N o . (固形潤滑剤)
* 1 1 :質量部 (有機樹脂以外の成分については、 有機樹脂の固形分 1 0 0質
Figure imgf000097_0001
CD
Figure imgf000098_0001
Figure imgf000099_0001
Figure imgf000100_0001
9 第
水溶性樹脂 or ウレタン: t封脂 リン酸 orへキサフルォロ
めっき シラン: bッ: 7。')ンゲ剤 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 水分散体
鋼 板 金属酸
区分 No. 皮膜厚 焼付温度 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 i fi m) (°C)
*1 *2 *8 *3 *8 *4 *5 *8 *6 *7 ホ 8 比較例 38 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 1.5 140 比較例 39 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 25 発明例 40 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 50 発明例 41 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 100 発明例 42 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 200 発明例 43 2 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 44 3 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 45 4 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 46 5 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 47 6 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 48 7 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 49 8 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 50 9 1 50 1 50 1 I 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 51 1 2 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 52 1 3 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
Figure imgf000102_0001
01 1 表 34
第一層
水溶性樹脂 or ウレタン樹脂 リン酸 orへキサフル才ロ
めっき シランかスフ。リンク'剤 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 水分散体 金属酸
No. 鋼 板 皮膜厚 焼付温度 区分
種類 配合量 種類 酉 S合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 ( j m) rc)
*1 *2 *8 *3 *8 *4 *8 *5 *8 *6 *8 *8 比較例 53 1 4 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 54 1 5 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 1 0 発明例 55 1 1 50 1 50 2 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 56 1 1 50 1 50 3 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 57 1 1 50 1 50 4 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 58 1 1 50 1 50 5 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 59 1 1 50 1 50 6 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 60 1 1 50 1 50 7 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 61 1 1 50 1 50 8 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 62 1 1 50 1 50 1 25 j 2 40 1 .5 1 10 0.3 140 発明例 63 1 1 50 1 50 1 25 3 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 64 1 1 50 1 50 1 25 4 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 65 1 1 50 1 50 1 25 1 40 2 5 1 10 0.3 140 発明例 66 1 1 50 1 50 1 25 1 40 3 5 1 10 0.3 140 発明例 67 1 1 50 1 50 1 25 1 40 4 5 1 10 0.3 140 発明例 68 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 2 10 0.3 140
Figure imgf000104_0001
表 36
第一層
水溶性樹脂 or ウレタン樹脂 リン酸 orへキサフル才ロ
めっき シランか 。リンク'剤 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 水分散体 金属酸
板 皮膜厚 焼付温度 区分 No. 鋼
種類 配合量 種類 配合量 種類 種類 配合量 種類 配合暈 種類 配合量 (°C)
*1 *2 *8 *3 *8 氺 4 *8 *5 *6 *8 *7 *8 発明例 69 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 3 10 0.3 140 発明例 70 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 4 10 0.3 140 発明例 71 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 5 10 0.3 140 発明例 72 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 6 10 0.3 140 発明例 73 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 7 10 0.3 140 発明例 74 1 1 50 2 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 75 1 1 50 3 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 76 1 1 50 4 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 77 1 1 50 5 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 78 1 1 50 6 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 79 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 80 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 81 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 82 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 83 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 84 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 85 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
Figure imgf000106_0001
表 38
第一層
水溶性樹脂 or ウレタン樹脂 リン酸 orへキサフル才ロ
めっき シランか;/プリンゲ剤 水溶性リン酸塩 防鯖添加剤
水分散性樹脂 水分散体 金属酸
鋼 板 皮膜厚 焼付温度 区分 No.
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 ( m) (。c)
*1 *2 *8 *3 *8 *4 *8 *5 *6 *8 *7
発明例 86 1 1 50 1 50 1 . 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 87 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 88 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 89 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 90 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 91 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 92 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 93 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 94 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 95 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 96 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 97 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 98 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 . 5 1 10 0.3 140 比較例 99 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 100 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 101 1 1 50 1 50 1 25 1 」 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 102 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
Figure imgf000108_0001
70 1 表 40
一層
水溶性樹脂 or ウレタン樹脂 リン酸 orへキサフル才ロ
めっき シランか: /フ'リンク'剤 水溶性リン酸塩 防鎬添加剤
水分散性樹脂 水分散体 金属酸 皮膜厚 焼付温度 区分 No. 鋼 板
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 (°C)
*2 *8 *3 *8 *4 *8 *5 氺 8 *6 *8 *7 *8
発明例 103 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 104 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 105 1 .1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 106 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 107 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 108 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 109 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 10 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 1 1 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 12 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 13 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 14 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 1 15 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140
Figure imgf000110_0001
水溶性樹脂 or ウレタン樹脂 リン酸 orへキサフルォロ
めっき シランが 'リンク'剤 水溶性リン酸塩 防鐫添加剤
水分散性樹脂 水分散体 金属酸
No. 鋼 板 皮膜厚 焼付温度 区分
種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 種類 配合量 ( jU m) (°C)
*1 *2 *8 *3 *8 *4 *8 *5 *8 *6 *8 *7 ネ 8 発明例 1 16 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 117 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 118 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 119 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 120 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 121 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 122 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 123 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 124 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 125 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 比較例 126 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 127 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 128 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 1 10 0.3 140 発明例 129 1 1 50 1 50 1 25 1 40 1 5 ― 一 0.3 140
43
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5S導電剤として、リン化鉄を樹脂組成物の固形分 100質量部に対して 80質量部添加

Claims

請求の範囲
1. 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板;
前記めつき鋼板の表面に、 下記成分 (a) 〜 (c) を含有する表面処理組 成物を塗布し、 乾燥することにより形成された、 0. 0 1 ~ 1 /X mの皮膜厚を有 する表面処理皮膜;
(a) 数平均分子量 400〜2 0 0 0 0のポリアルキレングリ コール、 ビスフ ヱノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物およびポリイソシァネート化合物 を反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該 ポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂( A )以外のエポキシ墓含有樹脂( B ) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
(b ) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜3 0 0質量部
( c ) リン酸およびノまたはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜8 0質量部
前記表面処理皮膜の上層に、 数平均分子量が 6 0 0 0〜 2 00 0 0の高分 子量エポキシ基含有樹脂 (E) を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 乾燥 することにより形成された皮膜厚が 0. 3〜 2 mの上層皮膜、
を有する高耐食性表面処理鋼板。
2. 活性水素を含有するヒ ドラジン誘導体 (C) が、 5員環または 6員環の環状 構造を有し、 獰状構造中に窒素原子を有する、 ピラゾール化合物と トリァゾール 化合物のグループから選択された少なくとも 1種である請求の範囲 1に記載の高 耐食性表面処理鋼板。
3. 前記表面処理組成物が、 さらに、 水溶性リン酸塩を、 成分 (a) の水性ェポ キシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0. 1 ~6 0 質量部含有する請求の範囲 1または 2に記載の高耐食性表面処理鋼板。
4. 前記表面処理組成物が、 さらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 成分 (a) の水 性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1 〜 50質量部含有する請求の範囲 1〜 3のいずれかに記載の高耐食性表面処理鋼 板。
5. 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板;
前記めつき鋼板の表面に、 下記成分 (α 〜 (δ) を含有する表面処理組 成物を塗布し、 乾燥することにより形成された 0. 01〜1 /zmの皮膜厚を有す る表面処理皮膜;
(α) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物おょぴ または第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Υ) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Ζ) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
(J3) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] = 95Z5 ~ 5/95
(y ) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1~ 300質量部
( δ ) リン酸および/またはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜80質量部
前記表面処理皮膜の上層に、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分 子量エポキシ基含有樹脂 (Ε) を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 乾燥 することにより形成された皮膜厚が 0. 3~2 /xmの上層皮膜、
を有する高耐食性表面処理鋼板。
6. 活性水素を含有するヒ ドラジン誘導体 (Y) が、 5員環または 6員環の環状 構造を有し、 環状構造中に窒素原子を有する、 ピラゾール化合物と トリァゾール 化合物のグル-プから選択された少なくとも 1種である請求の範囲 5に記載の高 耐食性表面処理鋼板。
7 . 前記表面処理組成物が、 さらに、 水溶性リン酸塩を、 成分 (a ) の水性ェポ キシ樹脂分散液と成分 (3 ) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固形分 1
0 0質量部に対して固形分の割合で 0 . 1 ~ 6 0質量部含有する請求の範囲 5ま たは 6に記載の高耐食性表面処理鋼板。
8 . 前記表面処理組成物が、 さらに、 非クロム系防鲭添加剤を、 成分 (α; ) の水 性エポキシ樹脂分散液と成分 (3 ) のウレタン樹脂の水分散体とを合せた樹脂固 形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0 . 1〜5 0質量部含有する請求の範 囲 5 ~ 7のいずれかに記載の高耐食性表面処理鋼板。
9 . 前記上層皮膜用塗料組成物が、 さらに、 非クロム系防鳍添加剤を、 塗料組成 物の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 0 . 1〜5 0質量部含有す る請求の範囲 1〜 8のいずれかに記載の高耐食性表面処理鋼板。
1 0 . 前記表面処理組成物が、 非クロム系防鲭添加剤として、 下記 (e l) 〜 (e 7)の中から選ばれる 1種以上を含有する請求の範囲 1 ~ 9のいずれかに記載の高 耐食性表面処理鋼板。
(el) 酸化ケィ素
(e2) カルシウムまたは Zおょぴカルシゥム化合物
(e3) 難溶性リン酸化合物
(e4) モリブデン酸化合物
(e5) バナジウム化合物
(e6) トリァゾール類、 チオール類、 チアジアゾール類、 チアゾール類、 チウラ ム類の中から選ばれる 1種以上の、 S原子を含有する有機化合物
(e7) ヒドラジド化合物、 ピラゾール化合物、 トリァゾール化合物、 テトラゾー ル化合物、 チアジアゾール化合物、 ピリダジン化合物の中から選ばれる 1種以上 の、 N原子を含有する有機化合物
1 1. 前記上層皮膜用塗料組成物が、 非クロム系防鲭添加剤として、 下記 (e l) 〜(e7) の中から選ばれる 1種以上を含有する請求の範囲 1〜1 0のいずれかに 記載の高耐食性表面処理鋼板。
(el) 酸化ケィ素
(e2) カルシウムまたは/おょぴカルシゥム化合物
(e3) 難溶性リン酸化合物
(e4) モリブデン酸化合物
(e5) バナジウム化合物
(e6) トリアゾール類、 チオール類、 チアジアゾール類、 チアゾール類、 チウラ ム類の中から選ばれる 1種以上の、 S原子を含有する有機化合物
(e7) ヒ ドラジド化合物、 ピラゾール化合物、 トリァゾール化合物、 テトラゾ一 ル化合物、 チアジアゾール化合物、 ピリダジン化合物の中から選ばれる 1種以上 の、 N原子を含有する有機化合物
1 2. 前記上層皮膜用塗料組成物が、 さらに、 水酸基と架橋する基を有する硬化 剤を、 高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) の固形分 1 0 0質量部に対して固形分 の割合で 1 ~5 0質量部含有する請求の範囲 1〜 1 1のいずれかに記載の高耐食 性表面処理鋼板。
1 3. 水酸基と架橋する基を有する硬化剤が、 1分子中にイミノ基を平均 1個以 上有するアミノ榭脂(F) である請求の範囲 1 2に記載の高耐食性表面処理鋼板。
1 4. 水酸基と架橋する基を有する硖化剤が、 1分子中にイソシァネート基を平 均 4個以上有するポリイソシァネート化合物 (G) である請求の範囲 1 2に記载 の高耐食性表面処理鋼板。
1 5. 前記ポリイソシァネート化合物 (G) 力 ポリイソシァネート化合物が有 するィソシァネート基の少なくとも一部をプロック剤によってプロックしたもの である請求の範囲 14に記載の高耐食性表面処理鋼板。
1 6. 上層皮膜用塗料組成物中の高分子量エポキシ基含有樹脂 (E) 力 一部ま たは全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 ( I) からなる活性水素 含有化合物 (H) により変性された変性エポキシ基含有樹脂である請求の範囲 1 〜1 5のいずれかに記載の高耐食性表面処理鋼板。
1 7. 上層皮膜用塗料組成物がさらに、 固形潤滑剤を、 塗料組成物の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 1〜 30質量部含有する請求の範囲 1〜1 6のいずれかに記載の高耐食性表面処理鋼板。
1 8. 亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、 下記成分 (a) 〜 (c) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 30〜 1 50°C の温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 01〜1 mの表面処理皮膜を形成す る工程、
(a) 数平均分子量 400〜20000のポリアルキレングリコール、 ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、 活性水素含有化合物及ぴポリイソシァネート化合物を 反応させて得られたポリアルキレングリコール変性エポキシ樹脂 (A) と、 該ポ リアルキレングリ コール変性エポキシ樹脂 (A) 以外のエポキシ基含有樹脂 (B) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジン誘導体 (C) からな る活性水素含有化合物とを反応させて得られた樹脂を水に分散させてなる水性ェ ポキシ樹脂分散液
(b) シランカツプリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜300質量部
( c ) リン酸および Zまたはへキサフルォロ金属酸:前 Ϊ3水性エポキシ樹脂分 散液の樹脂固形分 1 00質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜S 0質量部
前記表面処理皮膜の上層に、 数平均分子量が 6000〜 20000の高分 子量エポキシ基含有樹脂 (E) を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 到達 板温が 30~ 150°Cの温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2 mの上 層皮膜を形成する工程、
とを有する高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
19.亜鉛系めつき鋼板またはアルミニウム系めつき鋼板の表面に、下記成分(a) 〜 (δ ) を含有する表面処理組成物を塗布し、 到達板温が 30〜1 50°Cの温度 で乾燥することにより皮膜厚が 0.01 ~1 i mの表面処理皮膜を形成する工程、
(α) エポキシ基含有樹脂 (W) と、 第 1級ァミン化合物おょぴ または第 2 級ァミン化合物 (X) と、 一部または全部の化合物が活性水素を有するヒ ドラジ ン誘導体 (Υ) からなる活性水素含有化合物とを反応させることにより得られる 変性エポキシ樹脂 (Ζ) を水中に分散してなる水性エポキシ樹脂分散液
(^) ウレタン樹脂の水分散体:前記水性エポキシ樹脂分散液との樹脂固形分 質量比で、 [水性エポキシ樹脂分散液] / [ウレタン樹脂の水分散体] 9 5Ζ5 ~ 5/ 95
(y ) シランカップリング剤:前記水性エポキシ樹脂分散液の樹脂固形分 1 0 0質量部に対して固形分の割合で 1〜 300質量部
(δ ) リン酸および Ζまたはへキサフルォロ金属酸:前記水性エポキシ樹脂分 散液の榭脂固形分 100質量部に対して固形分の割合で 0. 1〜80質量部
前記表面処理皮膜の上層に、 数平均分子量が 6 000〜 20000の高分 子量エポキシ基含有樹脂 (Ε) を含有する上層皮膜用塗料組成物を塗布し、 到達 板温が 30〜150°Cの温度で乾燥することにより皮膜厚が 0. 3〜2 /zmの上 層皮膜を形成する工程、
とを有する高耐食性表面処理鋼板の製造方法。
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