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JP2007009232A - Surface-treated steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2007009232A
JP2007009232A JP2005187524A JP2005187524A JP2007009232A JP 2007009232 A JP2007009232 A JP 2007009232A JP 2005187524 A JP2005187524 A JP 2005187524A JP 2005187524 A JP2005187524 A JP 2005187524A JP 2007009232 A JP2007009232 A JP 2007009232A
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JP
Japan
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film
mass
parts
steel sheet
layer film
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005187524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Okai
和久 岡井
Takeshi Matsuda
武士 松田
Kazuhiko Higai
和彦 樋貝
Takafumi Yamaji
隆文 山地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2005187524A priority Critical patent/JP2007009232A/en
Publication of JP2007009232A publication Critical patent/JP2007009232A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

【課題】耐食性、耐水性、耐疵つき性に優れた表面処理鋼板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】鋼板の表面に、水性樹脂、メルカプト基を有するシランカップリング剤、リン酸化合物を含有する表面処理組成物から形成される第1層皮膜を有し、さらに、皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)と、(a)リン酸塩、(b)Caイオン交換シリカ、(c)モリブデン酸塩、(d)酸化ケイ素、(e)トリアゾール類、チオール類等の中から選ばれる有機化合物、の中から選ばれる防錆添加成分(Y)と、潤滑剤(Z)とを含む塗料組成物から形成される第2層皮膜を有し、かつ、潤滑剤(Z)の粒子径と第2層皮膜の厚さが潤滑剤粒子径/第2層皮膜厚=1.5〜15を満足し、第1層皮膜と第2層皮膜の合計膜厚が、0.1〜5μmである表面処理鋼板。
【選択図】なし
A surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, water resistance, and scratch resistance and a method for producing the same are provided.
The surface of the steel sheet has a first layer film formed from a surface treatment composition containing an aqueous resin, a silane coupling agent having a mercapto group, and a phosphoric acid compound. Reaction product (X) of A) with an active hydrogen-containing compound (B) comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen, (a) phosphate, (b) Ca Anti-rust additive (Y) selected from ion-exchange silica, (c) molybdate, (d) silicon oxide, (e) organic compounds selected from triazoles, thiols, and the like, and lubricant (Z) and a second layer film formed from a coating composition, and the particle diameter of the lubricant (Z) and the thickness of the second layer film are lubricant particle diameter / second layer film thickness. = 1.5 to 15 satisfied, the total of the first layer coating and the second layer coating Thickness, surface treated steel sheet is 0.1 to 5 [mu] m.
[Selection figure] None

Description

本発明は、自動車、家電、建材等の用途に好適な、六価クロム等の有害物質を全く含まない、耐白錆性、耐水性及び耐疵つき性を有する非クロム型表面処理鋼板およびその製造方法に関するものである。   The present invention is a non-chromium type surface-treated steel sheet having white rust resistance, water resistance and scratch resistance, which contains no harmful substances such as hexavalent chromium, and is suitable for applications such as automobiles, home appliances, and building materials. It relates to a manufacturing method.

家電製品用鋼板、建材用鋼板、自動車用鋼板には、従来から亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、耐食性(耐白錆性、耐赤錆性)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六価クロムを含有する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。しかしながら、クロメート処理による皮膜は、公害規制物質である六価クロムを含有しているため好ましくなく、六価クロムを用いない表面処理鋼板が要望されている。   Steel plates for home appliances, steel plates for building materials, and steel plates for automobiles have traditionally been made with chromic acid, for the purpose of improving corrosion resistance (white rust resistance, red rust resistance) on the surface of zinc-plated steel sheets or aluminum-based plated steel sheets. Steel plates subjected to chromate treatment with a treatment liquid containing hexavalent chromium containing dichromic acid or a salt thereof as a main component are widely used. This chromate treatment is an economical treatment method that has excellent corrosion resistance and can be performed relatively easily. However, a film formed by chromate treatment is not preferable because it contains hexavalent chromium, which is a pollution control substance, and a surface-treated steel sheet that does not use hexavalent chromium is desired.

さらに、表面処理鋼板の多くは、加工され、加工後にアルカリ脱脂され、そのまま、あるいは塗装して使用されることが多い。このような中で、最近では、工程の簡略化、コストの低減を目的に、アルカリ脱脂を省略する方法も検討されている。例えば、この脱脂工程が省略可能な鋼板として、潤滑性や耐磨耗性の良好な有機樹脂皮膜を有する鋼板や、さらにワックスを有機樹脂皮膜中に添加した鋼板が開発され、実用化されている。
具体的には、
(1)鋼板表面に、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系樹脂にワックスを分散させた皮膜を形成する方法(特許文献1)や、ウレタン樹脂と硬化剤とシリカとポリオレフィンワックスを含む水系金属表面処理組成物による皮膜を形成させる方法(特許文献2)
(2)ポリビニルフェノール誘導体とシランカップリング剤とワックスを配合した皮膜を形成する方法(特許文献3)
(3)水性樹脂とシランカップリング剤とリン酸化合物を含有する皮膜を下層成分として、その上層にポリオレフィンワックスディスパージョンを含有する有機樹脂皮膜を形成する方法(特許文献4)
(4)下層に酸化物を含有するリン酸及び/又はリン酸化合物皮膜、その上層に自己補修性防錆顔料を含む有機樹脂皮膜を形成させる方法(特許文献5、特許文献6)
が開示されている。
特開2000−52478号公報 特開2000−239690号公報 特開2001−234350号公報 特許3464652号公報 特開2002−53979号公報 特開2002−53980号公報
Furthermore, many of the surface-treated steel sheets are often processed and alkali degreased after processing and used as they are or after painting. Under such circumstances, recently, a method of omitting alkaline degreasing has been studied for the purpose of simplifying the process and reducing the cost. For example, as a steel sheet that can omit this degreasing step, a steel sheet having an organic resin film with good lubricity and wear resistance, and a steel sheet in which wax is added to the organic resin film have been developed and put to practical use. .
In particular,
(1) A method of forming a film in which a wax is dispersed in a urethane-based, acrylic-based, or polyester-based resin (Patent Document 1), or a water-based metal surface treatment that includes a urethane resin, a curing agent, silica, and a polyolefin wax. Method of forming a film with composition (Patent Document 2)
(2) A method of forming a film in which a polyvinylphenol derivative, a silane coupling agent, and a wax are blended (Patent Document 3)
(3) A method of forming an organic resin film containing a polyolefin wax dispersion as an upper layer using a film containing an aqueous resin, a silane coupling agent and a phosphoric acid compound as a lower layer component (Patent Document 4)
(4) Method of forming phosphoric acid and / or phosphoric acid compound film containing oxide in lower layer and organic resin film containing self-repairing rust preventive pigment on upper layer (Patent Document 5, Patent Document 6)
Is disclosed.
JP 2000-52478 A JP 2000-239690 A JP 2001-234350 A Japanese Patent No. 3464652 JP 2002-53979 A JP 2002-53980 A

しかしながら、上記従来技術には以下に述べるような問題点がある。
特許文献1及び2(上記(1))に記載の方法は、耐疵つき性への効果はみられるが、亜鉛めっき表面にクロメート処理を施した鋼板のため、6価クロムを含有しないという本来の目的を達していない。また、亜鉛めっき上にリン酸亜鉛処理を施した鋼板では、6価クロムは含有しないものの、リン酸亜鉛皮膜上に上記皮膜を形成するだけでは耐食性が劣る。
However, the above prior art has the following problems.
Although the methods described in Patent Documents 1 and 2 (above (1)) have an effect on scratch resistance, they are steel sheets having a chromate treatment on the galvanized surface, so that they do not contain hexavalent chromium. The purpose of is not reached. Moreover, in the steel plate which carried out the zinc phosphate process on the zinc plating, although hexavalent chromium is not contained, corrosion resistance is inferior only by forming the said film | membrane on a zinc phosphate film | membrane.

特許文献3(上記(2))に記載の方法は、皮膜形成樹脂がフェノール系樹脂であり皮膜の柔軟性が低いため、耐疵つき性が劣っている。また皮膜中に添加されるワックスの粒子径や、ワックスの軟化点と皮膜乾燥温度の関係を限定した記述はない。   In the method described in Patent Literature 3 (above (2)), the film-forming resin is a phenolic resin, and the flexibility of the film is low. There is no description limiting the particle diameter of the wax added to the film, or the relationship between the softening point of the wax and the film drying temperature.

特許文献4(上記(3))に記載の方法は、ポリオレフィンワックスに加えさらに耐磨耗性に優れるウレタン系樹脂を用いることで耐疵付き性への効果は大きいが、ウレタン系樹脂とシリカとポリオレフィンワックスによる防錆効果はほとんどみられず、耐食性が十分とはいえない。また下層皮膜によって耐食性を得る手法ではあるが、クロメート皮膜同等の耐食性を得るために必要なリン酸成分が多くなり、皮膜中に残存するリン酸成分が湿潤環境下で吸水することで皮膜が白化してしまい、耐水性が劣る。   The method described in Patent Document 4 (above (3)) has a great effect on scratch resistance by using a urethane resin having excellent abrasion resistance in addition to the polyolefin wax. Rust prevention effect by polyolefin wax is hardly seen, and it cannot be said that corrosion resistance is sufficient. Although it is a technique for obtaining corrosion resistance with the lower layer film, the phosphoric acid component necessary for obtaining corrosion resistance equivalent to the chromate film increases, and the phosphoric acid component remaining in the film absorbs water in a humid environment, so that the film becomes white. Water resistance is poor.

特許文献5及び6(上記(4))に記載の方法は、上層に特定の自己補修性発現物質を添加することにより下層、上層皮膜の双方で耐食性への寄与効果があり耐食性には優れるが、自己補修性発現物質の粒子が皮膜表面から突出していると耐疵つき性が劣る。また、下層のリン酸化合物の影響で含有量が多くなると皮膜が白化してしまい、耐水性が十分ではない。   Although the methods described in Patent Documents 5 and 6 (above (4)) add a specific self-repairing substance to the upper layer, they contribute to corrosion resistance in both the lower layer and the upper layer film, and are excellent in corrosion resistance. When the self-repairing substance-expressing particles protrude from the surface of the film, the scratch resistance is poor. Further, when the content is increased due to the influence of the lower phosphoric acid compound, the film is whitened, and the water resistance is not sufficient.

本発明は、上記の事情に鑑み、皮膜中に6価クロムなどの公害規制物質を含有することなく、耐食性、耐水性及び耐疵つき性を両立できる表面処理鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a surface-treated steel sheet capable of achieving both corrosion resistance, water resistance, and scratch resistance without containing a pollution control substance such as hexavalent chromium in the film, and a method for producing the same. With the goal.

上記課題を解決するための手段を本発明者らが鋭意検討を行った結果、優れた耐食性、耐水性及び耐疵つき性を両立させるには、第1層にめっき皮膜表層を不活性化させた有機・無機複合層、第2層に第1層との強固な密着性を有する有機皮膜と自己補修性を有する防錆添加剤と潤滑性を併せもつ二層皮膜構造が最も効果的であることを見出した。すなわち、第1層皮膜を水性樹脂とリン酸化合物とシランカップリング剤を含有する表面処理組成物により形成し、第2層皮膜を有機樹脂と自己補修性物質と潤滑剤とを特定の割合で含有する塗料組成物で形成し、さらに、第2層皮膜に含まれる潤滑剤の粒子径を、潤滑剤粒子径/第2層皮膜厚=1.5〜15の範囲に制御することにより、上記のような複合的な機能が発揮され、優れた耐食性、耐水性及び耐疵つき性を得ることが判った。また第1層皮膜中にCoの金属化合物を配合することにより、耐食性がさらに改善されると同時に湿潤環境下での黒変(めっき表面の酸化現象の一種)が抑制されることも判った。   As a result of intensive studies by the present inventors on the means for solving the above-mentioned problems, in order to achieve both excellent corrosion resistance, water resistance and wrinkle resistance, the surface layer of the plating film is deactivated on the first layer. An organic / inorganic composite layer, an organic film having strong adhesion to the first layer on the second layer, a rust preventive additive having self-repairability, and a two-layer film structure having lubricity are most effective. I found out. That is, the first layer film is formed of a surface treatment composition containing an aqueous resin, a phosphoric acid compound, and a silane coupling agent, and the second layer film is formed of an organic resin, a self-repairing substance, and a lubricant at a specific ratio. By forming the coating composition containing, and further controlling the particle diameter of the lubricant contained in the second layer film in the range of lubricant particle diameter / second layer film thickness = 1.5-15, It was found that the composite function as described above was exhibited, and excellent corrosion resistance, water resistance and wrinkle resistance were obtained. It has also been found that by adding a Co metal compound to the first layer coating, the corrosion resistance is further improved, and at the same time, blackening in a wet environment (a kind of oxidation phenomenon on the plating surface) is suppressed.

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]亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、水性樹脂(I)、メルカプト基を有するシランカップリング剤(II)、リン酸化合物(III)を含有し、(I)の固形分100質量部に対して(II)が1〜300質量部、(III)が0.1〜50質量部であ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る第1層皮膜を有し、さらに、該第1層皮膜の上部に、皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)と、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(Y)と、潤滑剤(Z)とを含み、前記反応生成物(X)の固形分100質量部に対して該防錆添加成分(Y)の合計の含有量が1〜100質量部、潤滑剤(Z)の含有量が0.1〜15質量部である塗料組成物を塗布し、乾燥することにより形成される第2層皮膜を有し、かつ、前記潤滑剤(Z)の粒子径と前記第2層皮膜の厚さとの関係が下記式を満足し、前記第1層皮膜と前記第2層皮膜の合計膜厚が、0.1〜5μmであることを特徴とする表面処理鋼板。
The present invention has been made based on such findings, and the features thereof are as follows.
[1] The surface of a zinc-based plated steel sheet or aluminum-based plated steel sheet contains an aqueous resin (I), a silane coupling agent (II) having a mercapto group, and a phosphoric acid compound (III), and the solid content of (I) The first layer film formed by applying and drying a surface treatment composition in which (II) is 1 to 300 parts by mass and (III) is 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass. Furthermore, the reaction between the film-forming organic resin (A) and the active hydrogen-containing compound (B) comprising a hydrazine derivative (C) in which a part or all of the compounds have active hydrogen is formed on the first layer film. A product (X), one or more rust preventive additives (Y) selected from the following (a) to (e), and a lubricant (Z), wherein the reaction product (X) The total content of the rust preventive additive (Y) is 1 to 10 with respect to 100 parts by mass of the solid content. A second layer film formed by applying a coating composition having a content of 0.1 to 15 parts by mass and a lubricant (Z), and drying; and the lubricant (Z ) Satisfies the following formula, and the total film thickness of the first layer film and the second layer film is 0.1 to 5 μm. Surface treated steel sheet.

(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)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種以上の有機化合物
潤滑剤粒子径/第2層皮膜厚=1.5〜15
[2]前記[1]において、前記第1層皮膜形成用の表面処理組成物は、さらにCo化合物を、水性樹脂の固形分100質量部に対して0.01〜50質量部含有することを特徴とする表面処理鋼板。
[3]前記[1]または[2]のいずれかにおいて、前記水性樹脂がエポキシ系樹脂を含有することを特徴とする表面処理鋼板。
[4]前記[1]〜[3]のいずれかの亜鉛系めっき鋼板において、めっき皮膜中のNi含有量が20〜1000ppm以下であることを特徴とする表面処理鋼板。
[5]亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、水性樹脂(I)、メルカプト基を有するシランカップリング剤(II)、リン酸化合物(III)を含有し、(I)の固形分100質量部に対して(II)が1〜300質量部、(III)が0.1〜50質量部である表面処理組成物を塗布し、乾燥することにより第1層皮膜を鋼板の表面に形成し、次いで、該第1層皮膜の上部に、皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)と、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(Y)と、潤滑剤(Z)とを含み、前記反応生成物(X)の固形分100質量部に対して該防錆添加成分(Y)の合計の含有量が1〜100質量部、潤滑剤(Z)の含有量が0.1〜15質量部である塗料組成物を塗布し、潤滑剤の軟化点以下の温度で乾燥することにより形成される第2層皮膜を有し、かつ、前記第1層皮膜と前記第2層皮膜の合計膜厚が0.1〜5μmとなるように第1層皮膜及び第2層皮膜が形成されることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more kinds selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compound lubricant particle diameter / second layer film thickness = 1.5-15
[2] In the above [1], the surface treatment composition for forming the first layer film further contains a Co compound in an amount of 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous resin. A surface-treated steel sheet.
[3] The surface-treated steel sheet according to any one of [1] or [2], wherein the aqueous resin contains an epoxy resin.
[4] The surface-treated steel sheet according to any one of [1] to [3], wherein the Ni content in the plating film is 20 to 1000 ppm or less.
[5] The surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet contains an aqueous resin (I), a silane coupling agent (II) having a mercapto group, and a phosphoric acid compound (III). The surface treatment composition (II) is 1 to 300 parts by mass and (III) is 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass, and the first layer film is applied to the surface of the steel sheet by drying. And then, on top of the first layer film, a film-forming organic resin (A) and an active hydrogen-containing compound (B) consisting of a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen The reaction product (X) includes a reaction product (X), one or more rust preventive additives (Y) selected from the following (a) to (e), and a lubricant (Z). The total content of the anticorrosive additive (Y) is 1 to 100 parts by mass of the solid content of A second layer film formed by applying a coating composition having 00 parts by mass and a lubricant (Z) content of 0.1 to 15 parts by mass and drying at a temperature below the softening point of the lubricant. And the first layer coating and the second layer coating are formed so that the total thickness of the first layer coating and the second layer coating is 0.1 to 5 μm. A method of manufacturing a steel sheet.

(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)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種以上の有機化合物
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more kinds selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compounds

本発明によれば、耐食性、耐水性及び耐疵つき性に優れた表面処理鋼板を提供することが可能となる。また、本発明の表面処理鋼板は、上記性能を有する上に、六価クロム等の有害物質を全く含まないので、環境面からも優れた材料といえる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the surface treatment steel plate excellent in corrosion resistance, water resistance, and wrinkle resistance. Further, the surface-treated steel sheet of the present invention has the above-mentioned performance and does not contain any harmful substances such as hexavalent chromium, so it can be said that it is an excellent material from the viewpoint of environment.

以下、本発明の詳細とその限定理由を説明する。   The details of the present invention and the reasons for limitation will be described below.

本発明の表面処理鋼板のベースとなる鋼板は、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板である。
亜鉛系めっき鋼板としては、亜鉛めっき鋼板、Zn−Niめっき鋼板、Zn−Feめっき鋼板(電気めっき、合金化溶融亜鉛めっき)、Zn−Crめっき鋼板、Zn−Mnめっき鋼板、Zn−Coめっき鋼板、Zn−Co−Cr合金めっき鋼板、Zn−Cr−Niめっき鋼板、Zn−Cr−Feめっき鋼板、Zn−Al−Mgめっき鋼板(例えばZn−6%Al−3%Mg合金めっき鋼板、Zn−11%Al−3%Mg合金めっき鋼板)、Zn−Alめっき鋼板(例えば、Zn−5%Al合金めっき鋼板、Zn−55%Al合金めっき鋼板)である。さらにこれらのめっき層に少量の異種金属元素あるいは不純物としてニッケル、コバルト、マンガン、鉄、モリブデン、タングステン、チタン、クロム、アルミニウム、マグネシウム、鉛、アンチモン、錫、銅の1種または2種以上を含有しためっき鋼板および/またはシリカなどの金属酸化物、ポリマーなどを分散しためっき鋼板(例えば、Zn−SiO2分散めっき鋼板)などを用いることもできる。
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層以上めっきした複層めっき鋼板を用いることもできる。
The steel sheet used as the base of the surface-treated steel sheet of the present invention is a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet.
As zinc-based plated steel sheets, galvanized steel sheets, Zn-Ni plated steel sheets, Zn-Fe plated steel sheets (electroplating, alloyed hot dip galvanizing), Zn-Cr plated steel sheets, Zn-Mn plated steel sheets, Zn-Co plated steel sheets Zn-Co-Cr alloy-plated steel sheet, Zn-Cr-Ni-plated steel sheet, Zn-Cr-Fe-plated steel sheet, Zn-Al-Mg-plated steel sheet (for example, Zn-6% Al-3% Mg alloy-plated steel sheet, Zn- 11% Al-3% Mg alloy plated steel sheet), Zn-Al plated steel sheet (for example, Zn-5% Al alloy plated steel sheet, Zn-55% Al alloy plated steel sheet). In addition, these plating layers contain one or more kinds of nickel, cobalt, manganese, iron, molybdenum, tungsten, titanium, chromium, aluminum, magnesium, lead, antimony, tin, and copper as small amounts of different metal elements or impurities. It is also possible to use a plated steel sheet and / or a plated steel sheet in which a metal oxide such as silica, a polymer, or the like is dispersed (for example, a Zn—SiO 2 dispersion plated steel sheet).
In addition, among the above-described plating, a multi-layer plated steel sheet in which two or more layers of the same type or different types are plated can also be used.

また、亜鉛めっき鋼板は、Niを20〜1000ppm以下、より好ましくは25〜800ppm程度含有するのが望ましい。ここで、Ni含有量が20ppm以下では耐黒変性が十分ではなく、一方、1000ppmを超えると第1層および第2層皮膜形成後の色調(L値)が低下するため、無塗装のまま使用する場合には適さなくなる。   Further, the galvanized steel sheet desirably contains 20 to 1000 ppm or less, more preferably about 25 to 800 ppm of Ni. Here, when the Ni content is 20 ppm or less, the blackening resistance is not sufficient. On the other hand, when the Ni content exceeds 1000 ppm, the color tone (L value) after the formation of the first layer and the second layer film is lowered, so that it is used without coating. If you do, it will not be suitable.

アルミニウム系めっき鋼板としては、アルミニウムめっき鋼板、Al−Siめっき鋼板である。   Examples of the aluminum-based plated steel sheet include an aluminum-plated steel sheet and an Al—Si plated steel sheet.

また、めっき鋼板としては、鋼板面にあらかじめNiなどの薄目付けのめっきを施し、その上に上記のような各種めっきを施したものであってもよい。めっきの方法としては、電解法(水溶液中での電解、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も採用することができる。   Moreover, as a plated steel plate, the steel plate surface may be pre-plated with light-weight plating such as Ni and the above-described various plating may be performed thereon. As a plating method, any feasible method among an electrolytic method (electrolysis in an aqueous solution, electrolysis in a non-aqueous solvent), a melting method, and a gas phase method can be employed.

また、化成処理皮膜をめっき皮膜表面に形成した際に皮膜欠陥やムラが生じないようにするため、必要に応じて、あらかじめめっき皮膜表面にアルカリ脱脂、溶剤脱脂、表面調整処理(アルカリ性の表面調整処理、酸性の表面調整処理)等の処理を施しておくことも可能である。また、表面処理鋼板の使用環境下での黒変(めっき表面の酸化現象の一種)を防止する目的で、必要に応じてあらかじめめっき表面に鉄族金属イオン(Niイオン,Coイオン,Feイオンの1種以上)を含む酸性またはアルカリ性水溶液による表面調整処理を施しておくこともできる。また電気亜鉛めっき鋼板を下地鋼板として用いる場合には、黒変を防止する目的で電気めっき浴に鉄族金属イオン(Niイオン,Coイオン,Feイオンの1種以上)を添加し、めっき皮膜中にこれらの金属を1ppm以上含有させておくこともできる。この場合、めっき皮膜中の鉄族金属濃度の上限については特に限定はない。   In addition, when the chemical conversion treatment film is formed on the surface of the plating film, in order to prevent film defects and unevenness, alkali degreasing, solvent degreasing, surface conditioning treatment (alkaline surface conditioning) is performed on the plating film surface in advance as necessary. It is also possible to perform a treatment such as a treatment or an acidic surface conditioning treatment. In addition, in order to prevent blackening (a kind of oxidation phenomenon of the plating surface) in the environment where the surface-treated steel sheet is used, iron group metal ions (Ni ions, Co ions, Fe ions) are applied to the plating surface in advance as necessary. Surface conditioning treatment with an acidic or alkaline aqueous solution containing one or more) can also be performed. When electrogalvanized steel sheet is used as the base steel sheet, iron group metal ions (one or more of Ni ions, Co ions, Fe ions) are added to the electroplating bath for the purpose of preventing blackening in the plating film. These metals can be contained in an amount of 1 ppm or more. In this case, there is no particular limitation on the upper limit of the iron group metal concentration in the plating film.

次に、上記亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に形成される表面処理皮膜(第1層皮膜)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っき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に形成される表面処理皮膜は、水性樹脂とメルカプト基を有するシランカップリング剤とリン酸化合物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。
Next, the surface treatment film (first layer film) formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet and the surface treatment composition for forming this film will be described.
In the surface-treated steel sheet according to the present invention, the surface-treated film formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet is a surface treatment composition containing a water-based resin, a silane coupling agent having a mercapto group, and a phosphate compound It is a surface treatment film formed by applying and drying.

ここで、まず、水性樹脂について説明する。
水性樹脂とは水溶性樹脂の他にエマルジョンやディスパージョンのように水不溶性の樹脂が水中に分散された水分散性樹脂を含む。使用できる水性樹脂に特別な制約はなく、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アクリル−エチレン共重合体、アクリル−スチレン共重合体、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン樹脂、フッ素樹脂等を用いることができ、特別な制限はない。ただし耐食性の観点からは、OH基および/またはCOOH基を有する有機高分子樹脂を用いることが好ましく、中でもエポキシ樹脂が下地金属および上層皮膜との密着性を著しく向上させることが可能なため、より好ましい。
Here, first, the aqueous resin will be described.
The aqueous resin includes a water-dispersible resin in which a water-insoluble resin is dispersed in water, such as an emulsion or a dispersion, in addition to a water-soluble resin. There are no particular restrictions on the water-based resin that can be used. For example, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, acrylic silicon resin, acrylic-ethylene copolymer, acrylic-styrene copolymer, alkyd resin, polyester resin, ethylene resin, fluorine resin Etc., and there are no special restrictions. However, from the viewpoint of corrosion resistance, it is preferable to use an organic polymer resin having an OH group and / or a COOH group, and among them, the epoxy resin can remarkably improve the adhesion between the base metal and the upper layer film, preferable.

次に、メルカプト基を有するシランカップリング剤について説明する。シランカップリング剤には他にグリシジル基やアミノ基、メルカプト基などの官能基を有するものがある。耐食性については、いずれのシランカップリング剤も効果があるものの、優れた耐水性も併せもつという観点からは、特にメルカプト基を有するシランカップリング剤が好ましい。耐食性が優れる理由としては水溶液中のシランカップリグ剤が加水分解することにより生じたシラノール基(Si−OH)がめっき皮膜表面と水素結合をし、優れた密着性を付与することが考えられるので、官能基による影響は小さい。しかし、耐水性においては、樹脂との結合を担う官能基の影響が大きく、より結合力の高いメルカプト基が最も耐水性に優れることになる。このようなシランカップリング剤としては、例えば、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、具体的には、信越化学(株)製「KBM−802」、「KBM−803」などを用いることができる。また、これらの1種を単独でまたは2種類を混合して使用することができ、他の官能基を有するシランカップリング剤と併用することも可能である。   Next, a silane coupling agent having a mercapto group will be described. Other silane coupling agents have functional groups such as a glycidyl group, an amino group, and a mercapto group. In terms of corrosion resistance, although any silane coupling agent is effective, a silane coupling agent having a mercapto group is particularly preferable from the viewpoint of having excellent water resistance. The reason why the corrosion resistance is excellent is that the silanol group (Si-OH) generated by the hydrolysis of the silane coupling agent in the aqueous solution can form hydrogen bonds with the surface of the plating film to give excellent adhesion. The effect of functional groups is small. However, in terms of water resistance, the influence of the functional group responsible for bonding with the resin is large, and a mercapto group having a higher binding strength is most excellent in water resistance. Examples of such silane coupling agents include γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like. Specifically, “KBM-802”, “Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.” KBM-803 "or the like can be used. Moreover, these 1 type can be used individually or in mixture of 2 types, and it is also possible to use together with the silane coupling agent which has another functional group.

シランカップリング剤の配合量は、上記水性樹脂の全固形分100質量部に対して、1〜300質量部、好ましくは5〜100質量部、より好ましくは、15〜50質量部とする。シランカップリング剤の配合量が1質量部未満では耐水性が劣り、一方300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バリア性を高める効果が発揮できず耐食性が低下する。   The compounding amount of the silane coupling agent is 1 to 300 parts by mass, preferably 5 to 100 parts by mass, and more preferably 15 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the aqueous resin. When the amount of the silane coupling agent is less than 1 part by mass, the water resistance is inferior. On the other hand, when the amount exceeds 300 parts by mass, a sufficient film cannot be formed, so that the effect of improving the adhesion and barrier properties with the water-dispersible resin can be exhibited. Corrosion resistance decreases.

次にリン酸化合物(d)について説明する。リン酸化合物(d)としては、リン酸イオンの骨格や縮合度等の限定はなく次亜リン酸、亜リン酸、オルトリン酸、ポリリン酸とそれらの塩を使用できる。このリン酸化合物は不活性なめっき皮膜表面に作用して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っ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、耐食性が顕著に向上する。   Next, the phosphoric acid compound (d) will be described. As the phosphoric acid compound (d), there is no limitation on the skeleton of the phosphate ion or the degree of condensation, and hypophosphorous acid, phosphorous acid, orthophosphoric acid, polyphosphoric acid and salts thereof can be used. This phosphoric acid compound has an action of activating the metal surface by acting on the surface of the inactive plating film. And as a result of improving the adhesiveness of the plating metal surface activated in this way and film forming resin remarkably through a silane coupling agent, corrosion resistance improves notably.

リン酸化合物の配合量は、水性樹脂の全固形分100質量部に対して、0.1〜50質量部、好ましくは1〜40質量部、さらに好ましくは5〜30質量部とする。リン酸化合物が0.1質量部未満では耐食性が劣り、一方、50質量部超では皮膜形成後の外観ムラが生じやすい。   The compounding quantity of a phosphoric acid compound shall be 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of total solid of an aqueous resin, Preferably it is 1-40 mass parts, More preferably, you may be 5-30 mass parts. If the phosphoric acid compound is less than 0.1 parts by mass, the corrosion resistance is inferior. On the other hand, if it exceeds 50 parts by mass, the appearance unevenness after film formation tends to occur.

さらに、本発明においては、表面処理組成物中に、アルカリ脱脂後耐食性および耐黒変性向上を目的として、Co化合物を配合することが好ましい。Coの供給源としては、例えば硝酸Co、硫酸Co、塩化Co等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。Coを配合することにより特にアルカリ脱脂後の耐食性が向上する理由は、アルカリ脱脂の際に下層皮膜中成分であるリン酸化合物の溶出が抑制されるためであると考えられる。皮膜中のリン酸化合物は腐食環境下で、リン酸イオンとなって溶出金属と錯形成反応を起こすことにより保護皮膜を形成するため、アルカリ脱脂後のリン酸化合物の溶出を抑制することにより、アルカリ脱脂後でも優れた耐食性を有する。   Furthermore, in the present invention, it is preferable to add a Co compound to the surface treatment composition for the purpose of improving the corrosion resistance after alkali degreasing and the blackening resistance. Examples of the Co supply source include Co nitrate, Co sulfate, and Co chloride, and one or more of these can be used. The reason why the corrosion resistance after alkali degreasing is improved by adding Co is considered to be because elution of the phosphoric acid compound as a component in the lower layer film is suppressed during alkali degreasing. In the corrosive environment, the phosphoric acid compound in the film becomes a phosphate ion and forms a protective film by causing a complex formation reaction with the eluted metal, thereby suppressing the elution of the phosphoric acid compound after alkaline degreasing, Excellent corrosion resistance even after alkaline degreasing.

Coの配合量は、水性樹脂の固形分100質量部に対して、0.01〜50質量部、好ましくは0.5〜40質量部、さらに好ましくは1〜30質量部とする。Coの配合量が0.01質量部未満では耐食性の向上効果が十分でなく、一方、50質量部を超えると処理液との反応性が強くなり外観ムラを生じやすくなる。   The blending amount of Co is 0.01 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 40 parts by mass, and more preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous resin. If the blending amount of Co is less than 0.01 parts by mass, the effect of improving the corrosion resistance is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 50 parts by mass, the reactivity with the treatment liquid becomes strong and appearance unevenness tends to occur.

次に、上記第1層皮膜(表面処理皮膜)の上部に第2層皮膜として形成される有機皮膜について説明する。
第2層皮膜は、皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)と、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(Y)と、潤滑剤(Z)とを含み、前記反応生成物(X)の固形分100質量部に対して該防錆添加成分(Y)の合計の含有量が1〜100質量部、潤滑剤(Z)の含有量が0.1〜15質量部である塗料組成物を塗布し、乾燥することにより形成される有機被膜である。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)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種以上の有機化合物
皮膜形成有機樹脂(A)の種類としては、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(B)と反応して、皮膜形成有機樹脂に活性水素含有化合物(B)が付加、縮合などの反応により結合でき、且つ皮膜を適切に形成できる樹脂であれば特別な制約はない。この皮膜形成有機樹脂(A)としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル系共重合体樹脂、ポリブタジエン樹脂、フェノール樹脂、及びこれらの樹脂の付加物又は縮合物などを挙げることができ、これらのうちの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。
Next, the organic film formed as the second layer film on the first layer film (surface treatment film) will be described.
The second layer film is a reaction product (X) of a film-forming organic resin (A) and an active hydrogen-containing compound (B) composed of a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen, One or more rust preventive additive components (Y) selected from the following (a) to (e) and a lubricant (Z), and 100 parts by mass of the solid content of the reaction product (X) By applying a coating composition in which the total content of the anticorrosive additive component (Y) is 1 to 100 parts by mass and the content of the lubricant (Z) is 0.1 to 15 parts by mass and drying the coating composition It is an organic film to be formed.
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compound As the type of the film-forming organic resin (A), a part or all of the compounds react with the active hydrogen-containing compound (B) comprising the hydrazine derivative (C) having active hydrogen, and are active on the film-forming organic resin. There is no particular limitation as long as the hydrogen-containing compound (B) is a resin that can be bonded by a reaction such as addition or condensation and can form a film appropriately. Examples of the film-forming organic resin (A) include epoxy resins, modified epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, alkyd resins, acrylic copolymer resins, polybutadiene resins, phenol resins, and adducts of these resins or A condensate etc. can be mentioned, One of these can be used individually or in mixture of 2 or more types.

特に、皮膜形成有機樹脂(A)としては、反応性、反応の容易さ、防食性などの点から、樹脂中にエポキシ基を含有するエポキシ基含有樹脂(D)が特に好ましい。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ア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、及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。さらに、これらのエポキシ基含有樹脂(D)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。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、とりわけ高度な導電性及び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。   In particular, as the film-forming organic resin (A), an epoxy group-containing resin (D) containing an epoxy group in the resin is particularly preferable from the viewpoints of reactivity, easiness of reaction, corrosion resistance, and the like. For example, an epoxy resin, a modified epoxy resin, an acrylic copolymer resin copolymerized with an epoxy group-containing monomer, a polybutadiene resin having an epoxy group, a polyurethane resin having an epoxy group, and an adduct or condensate of these resins 1 type of these epoxy group containing resin can be used individually or in mixture of 2 or more types. Further, among these epoxy group-containing resins (D), epoxy resins and modified epoxy resins are particularly suitable from the viewpoints of adhesion to the plating surface and corrosion resistance. Thermosetting epoxy resins and modified epoxy resins that have excellent barrier properties against corrosion factors such as oxygen are optimal, and in particular, the coating amount is low to obtain high conductivity and spot weldability. This is particularly advantageous.

上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ノボラック型フェノールなどのポリフェノール類とエピクロルヒドリンなどのエピハロ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、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ェ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、脂環族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1500以上であることが好適である。   As the epoxy resin, polyphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and novolac type phenol are reacted with epihalohydrin such as epichlorohydrin to introduce a glycidyl group, or polyphenols are further added to this glycidyl group introduction reaction product. An aromatic epoxy resin obtained by reacting with an aromatic epoxy resin, an aliphatic epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, and the like. These may be used alone or in admixture of two or more. Can do. These epoxy resins preferably have a number average molecular weight of 1500 or more, particularly when film formation at low temperatures is required.

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、アクリル酸又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アクリレート樹脂、イソシア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例示できる。   Examples of the modified epoxy resin include resins obtained by reacting various modifiers with epoxy groups or hydroxyl groups in the epoxy resin, such as epoxy ester resins, acrylic acid or methacrylic acid obtained by reacting a dry oil fatty acid. An epoxy acrylate resin modified with a polymerizable unsaturated monomer component containing styrene, a urethane-modified epoxy resin reacted with an isocyanate compound, and the like can be exemplified.

上記エポキシ基含有モノマーと共重合したア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ア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とを、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。   As the acrylic copolymer resin copolymerized with the epoxy group-containing monomer, an unsaturated monomer having an epoxy group and a polymerizable unsaturated monomer component essentially comprising an acrylic ester or a methacrylic ester, a solution polymerization method, Examples thereof include resins synthesized by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method.

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)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−,iso−若しくはtert−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸のC1〜24アルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ビニルトルエン、アクリルアミド、アクリロニトリル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミドのC1〜4アルキルエーテル化物、N,N−ジエ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。   Examples of the polymerizable unsaturated monomer component include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-, iso- or tert-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, C1-24 alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, styrene, vinyltoluene, acrylamide, acrylonitrile, N- Examples thereof include methylol (meth) acrylamide, C1-4 alkyl etherified product of N-methylol (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, and the like.

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、グリシジルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなど、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。   The unsaturated monomer having an epoxy group is not particularly limited as long as it has an epoxy group and a polymerizable unsaturated group, such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate. .

また、このエポキシ基含有モノマーと共重合し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、フェノール樹脂などによって変性させた樹脂とすることもできる。   The acrylic copolymer resin copolymerized with the epoxy group-containing monomer may be a resin modified with a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin, or the like.

前記エポキシ樹脂として特に好ましいのは、ビスフェノールAとエピハロヒドリンとの反応生成物である下記(1)式に示される化学構造を有する樹脂であり、このエポキシ樹脂は特に耐食性に優れているため好ましい。   Particularly preferred as the epoxy resin is a resin having a chemical structure represented by the following formula (1), which is a reaction product of bisphenol A and epihalohydrin, and this epoxy resin is particularly preferable because of its excellent corrosion resistance.

Figure 2007009232
このようなビスフェノールA型エポキシ樹脂は当業界において広く知られている製造法を用いて製造することができる。また、上記化学構造式において、qは0〜50、好ましくは1〜40、特に好ましくは2〜20である。
Figure 2007009232
Such a bisphenol A type epoxy resin can be produced using a production method widely known in the art. Moreover, in the said chemical structural formula, q is 0-50, Preferably it is 1-40, Most preferably, it is 2-20.

なお、皮膜形成有機樹脂(A)は、有機溶剤溶解型、有機溶剤分散型、水溶解型、水分散型のいずれであってもよい。   The film-forming organic resin (A) may be any of an organic solvent dissolution type, an organic solvent dispersion type, a water dissolution type, and a water dispersion type.

本発明では皮膜形成有機樹脂(A)の分子中にヒドラジン誘導体を付与することを狙いとしており、このために皮膜形成有機樹脂(A)と反応させる活性水素含有化合物(B)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(C)であることが必要である。   In this invention, it aims at providing a hydrazine derivative in the molecule | numerator of film forming organic resin (A), and for this purpose, at least a part of the active hydrogen containing compound (B) reacted with the film forming organic resin (A) ( All preferably) are hydrazine derivatives (C) having active hydrogen.

皮膜形成有機樹脂(A)がエポキシ基含有樹脂である場合、そのエポキシ基と反応する活性水素含有化合物(B)として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(B)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。
・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
また、前記活性水素を有するヒドラジン誘導体(C)としては、例えば、以下のものを挙げることができる。
(1)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、セバ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、チオカルボヒドラジド、4,4′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゾフェノンヒドラゾン、アミノポリアクリルアミドなどのヒドラジド化合物
(2)ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチル−5−ピラゾロン、3−アミノ−5−メチルピラゾールなどのピラゾール化合物
(3)1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、5−アミノ−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、2,3−ジヒドロ−3−オキソ−1,2,4−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(1水和物)、6−メチル−8−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、6−フェニル−8−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、5−ヒドロキシ−7−メチル−1,3,8−トリアザインドリジンなどのトリアゾール化合物
(4)5−フェニル−1,2,3,4−テトラゾール、5−メルカプト−1−フェニル−1,2,3,4−テトラゾールなどのテトラゾール化合物
(5)5−アミノ−2−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールなどのチアジアゾール化合物
(6)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−3−ピリダゾン、4,5−ジブロモ−3−ピリダゾン、6−メチル−4,5−ジヒドロ−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。
In the case where the film-forming organic resin (A) is an epoxy group-containing resin, examples of the active hydrogen-containing compound (B) that reacts with the epoxy group include those shown below. In this case as well, at least a part (preferably all) of the active hydrogen-containing compound (B) needs to be a hydrazine derivative having active hydrogen.
・ Hydrazine derivatives with active hydrogen ・ Primary or secondary amine compounds with active hydrogen ・ Organic acids such as ammonia and carboxylic acid ・ Halogen halides such as hydrogen chloride ・ Alcohols, Thiols ・ Active hydrogen A quaternary chlorinating agent that is a mixture of a hydrazine derivative or a tertiary amine and an acid that does not act. Examples of the hydrazine derivative (C) having active hydrogen include the following.
(1) Carbohydrazide, propionic acid hydrazide, salicylic acid hydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanoic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, thiocarbohydrazide, 4,4'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, benzophenone hydrazone, aminopolyacrylamide Hydrazide compounds such as
(2) Pyrazole compounds such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-pyrazolone, 3-amino-5-methylpyrazole
(3) 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 5-amino -3-mercapto-1,2,4-triazole, 2,3-dihydro-3-oxo-1,2,4-triazole, 1H-benzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole (monohydrate), 6- Triazole compounds such as methyl-8-hydroxytriazolopyridazine, 6-phenyl-8-hydroxytriazolopyridazine, 5-hydroxy-7-methyl-1,3,8-triazaindolizine
(4) Tetrazole compounds such as 5-phenyl-1,2,3,4-tetrazole and 5-mercapto-1-phenyl-1,2,3,4-tetrazole
(5) Thiadiazole compounds such as 5-amino-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole and 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole
(6) maleic hydrazide, 6-methyl-3-pyridazone, 4,5-dichloro-3-pyridazone, 4,5-dibromo-3-pyridazone, 6-methyl-4,5-dihydro-3-pyridazone, etc. Pyridazine compounds Among these, 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 suitable.

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。   These hydrazine derivatives can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

活性水素含有化合物(B)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、ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、エ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アミン化合物の1級アミノ基を、ケトン、アルデヒド若しくはカルボン酸と例えば100〜230℃程度の温度で加熱反応させてアルジミン、ケチミン、オキサゾリン若しくはイミダゾリンに変性した化合物
(2)ジエチルアミン、ジエタノールアミン、ジ−n−または−iso−プロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミンなどの第2級モノアミン
(3)モノエタノールアミンのようなモノアルカ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た第2級アミン含有化合物
(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−アミノプロパノール、2−ヒドロキシ−2′(アミノプロポキシ)エチルエーテルなどのアルカノールアミンの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(B)の一部として使用できる上記4級塩化剤としては、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。
Typical examples of the amine compound having active hydrogen that can be used as part of the active hydrogen-containing compound (B) include the following.
(1) A 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, Compound modified with aldemine, ketimine, oxazoline or imidazoline by heating reaction with aldehyde or carboxylic acid at a temperature of about 100 to 230 ° C.
(2) Secondary monoamines such as diethylamine, diethanolamine, di-n- or -iso-propanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine
(3) Secondary amine-containing compounds obtained by adding monoalkanolamines such as monoethanolamine and dialkyl (meth) acrylamides by Michael addition reaction
(4) Compounds obtained by modifying primary amino groups of alkanolamines such as monoethanolamine, neopentanolamine, 2-aminopropanol, 3-aminopropanol, 2-hydroxy-2 '(aminopropoxy) ethyl ether to ketimines As the quaternary chlorinating agent that can be used as a part of the hydrogen-containing compound (B), hydrazine derivatives or tertiary amines that do not have active hydrogen are not reactive with epoxy groups by themselves. In order to be able to react with the acid. The quaternary chlorinating agent reacts with an epoxy group in the presence of water as necessary to form a quaternary salt with the epoxy group-containing resin.

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級アミンとしては、例えば、ジメチルエタノールアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリイソプロピルアミン、メチルジエタノールアミンなどを挙げることができる。   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 3,6-dichloropyridazine, and examples of the tertiary amine include dimethylethanolamine, triethylamine, Examples include trimethylamine, triisopropylamine, and methyldiethanolamine.

皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)は、皮膜形成有機樹脂(A)と活性水素含有化合物(B)とを10〜300℃、好ましくは50〜150℃で約1〜8時間程度反応させて得られる。   The reaction product (X) of the film-forming organic resin (A) and the active hydrogen-containing compound (B) composed of a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen is converted into a film-forming organic resin (A ) And the active hydrogen-containing compound (B) at 10 to 300 ° C., preferably 50 to 150 ° C., for about 1 to 8 hours.

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、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、エタノール、ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの水酸基を含有するアルコール類やエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノブチルエーテル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、塗膜形成性などの面からは、ケトン系又はエーテル系の溶剤が特に好ましい。   This reaction may be performed by adding an organic solvent, and the type of the organic solvent to be used is not particularly limited. For example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone, cyclohexanone, ethanol, butanol, 2-ethylhexyl alcohol, benzyl alcohol, ethylene glycol, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether , Propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and other alcohols and ethers containing hydroxyl groups, ethyl acetate, butyl acetate, esters such as ethylene glycol monobutyl ether acetate, toluene, xylene Aromatic hydrocarbons, etc. Indicates possible, it is possible to use one or more of these. Of these, ketone-based or ether-based solvents are particularly preferable from the viewpoints of solubility with an epoxy resin, film-forming properties, and the like.

皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との配合比率は、固形分の割合で皮膜形成有機樹脂(A)100質量部に対して、活性水素含有化合物(B)を0.5〜20質量部、特に好ましくは1.0〜10質量部とするのが望ましい。   The blending ratio between the film-forming organic resin (A) and the active hydrogen-containing compound (B) composed of a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen is a solid content ratio. ) The active hydrogen-containing compound (B) is preferably 0.5 to 20 parts by mass, particularly preferably 1.0 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass.

また、皮膜形成有機樹脂(A)がエポキシ基含有樹脂(D)である場合には、エポキシ基含有樹脂(D)と活性水素含有化合物(B)との配合比率は、活性水素含有化合物(B)の活性水素基の数とエポキシ基含有樹脂(D)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。   When the film-forming organic resin (A) is an epoxy group-containing resin (D), the blending ratio of the epoxy group-containing resin (D) and the active hydrogen-containing compound (B) is the active hydrogen-containing compound (B ) And the number of epoxy groups in the epoxy group-containing resin (D) [number of active hydrogen groups / number of epoxy groups] is 0.01 to 10, more preferably 0.1 to 8, and still more preferably. It is appropriate to set it to 0.2-4 from points, such as corrosion resistance.

また、活性水素含有化合物(B)中における活性水素を有するヒドラジン誘導体(C)の割合は10〜100モル%、より好ましくは30〜100モル%、さら好ましくは40〜100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(C)の割合が10モル%未満では有機皮膜に十分な防錆機能を付与することができず、得られる防錆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。   The proportion of the hydrazine derivative (C) having active hydrogen in the active hydrogen-containing compound (B) is 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, and still more preferably 40 to 100 mol%. Is appropriate. If the ratio of the hydrazine derivative (C) having active hydrogen is less than 10 mol%, the organic film cannot be provided with a sufficient rust prevention function, and the resulting rust prevention effect is obtained by simply mixing the film-forming organic resin and the hydrazine derivative. It is no different from the case of using it.

本発明では緻密なバ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、有機皮膜を加熱硬化させることが望ましい。   In the present invention, in order to form a dense barrier film, it is desirable to mix a curing agent in the resin composition and heat cure the organic film.

樹脂組成物皮膜を形成する場合の硬化方法としては、(1)イソシア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、尿素及びベンゾグア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ア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、このうちイソシア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。   As a curing method for forming a resin composition film, (1) a curing method using a urethanization reaction between an isocyanate and a hydroxyl group in a base resin, (2) 1 selected from melamine, urea and benzoguanamine An etherification reaction between an alkyl etherified 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 formaldehyde with a seed or more and a hydroxyl group in a base resin. The curing method to be used is suitable, and among these, it is particularly preferable to use a urethanization reaction between isocyanate and a hydroxyl group in the base resin as a main reaction.

上記(1)の硬化方法で用いるポリイソシアネート化合物は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する脂肪族、脂環族(複素環を含む)又は芳香族イソシアネート化合物、若しくはそれらの化合物を多価アルコールで部分反応させた化合物である。このようなポリイソシアネート化合物としては、例えば以下のものが例示できる。
(i)m−またはp−フェニレンジイソシアネート、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、o−またはp−キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
(ii)上記(i)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ルなどの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個のイソシアネートが残存する化合物
これらのポリイソシアネート化合物は、1種を単独でまたは2種以上を混合して使用できる。
The polyisocyanate compound used in the curing method of (1) above is an aliphatic, alicyclic (including heterocyclic), or aromatic isocyanate compound having at least two isocyanate groups in one molecule, or many of these compounds. It is a compound that has been partially reacted with a monohydric alcohol. Examples of such polyisocyanate compounds include the following.
(i) m- or p-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, o- or p-xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, isophorone diisocyanate
(ii) The above compound (i) alone or a mixture thereof and a polyhydric alcohol (a dihydric alcohol such as ethylene glycol or propylene glycol, a trihydric alcohol such as glycerin or trimethylolpropane, a tetrahydric alcohol such as pentaerythritol, A compound obtained by reaction with a hexahydric alcohol such as sorbitol and dipentaerythritol), in which at least two isocyanates remain in one molecule. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination.

また、ポリイソシアネート化合物の保護剤(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、ブタノール、オクチルアルコールなどの脂肪族モノアルコール類
(2)エ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、メチル、エチル、プロピル(n−,iso)、ブチル(n−,iso,sec)などのモノエーテル
(3)フェノール、クレゾールなどの芳香族アルコール
(4)アセトオキシム、メチルエチルケトンオキシムなどのオキシム
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ア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アネート化合物を得ることができる。
Moreover, as a protective agent (blocking agent) of a polyisocyanate compound, for example,
(1) Aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, octyl alcohol
(2) Ethylene glycol and / or diethylene glycol monoethers, for example, monoethers such as methyl, ethyl, propyl (n-, iso), butyl (n-, iso, sec)
(3) Aromatic alcohols such as phenol and cresol
(4) An oxime such as acetooxime or methyl ethyl ketone oxime can be used, and by reacting one or more of these with the polyisocyanate compound, a polyisocyanate compound that is stably protected at least at room temperature is obtained. be able to.

このようなポリイソシアネート化合物(E)は、硬化剤として皮膜形成有機樹脂(A)に対し、(A)/(E)=95/5〜55/45(不揮発分の質量比)、好ましくは(A)/(E)=90/10〜65/35の割合で配合するのが適当である。ポリイソシアネート化合物には吸水性があり、これを(A)/(E)=55/45を超えて配合すると有機皮膜の密着性を劣化させるおそれがある。さらに、有機皮膜上に上塗り塗装を行った場合、未反応のポリイソシアネート化合物が塗膜中に移動し、塗膜の硬化阻害や密着性不良を起こすおそれがある。このような観点から、ポリイソシアネート化合物(E)の配合量は(A)/(E)=55/45以下とすることが好ましい。   Such a polyisocyanate compound (E) is (A) / (E) = 95/5 to 55/45 (mass ratio of non-volatile content), preferably (to the film-forming organic resin (A) as a curing agent. It is suitable to mix | blend in the ratio of A) / (E) = 90 / 10-65 / 35. The polyisocyanate compound has water absorption, and if it is blended exceeding (A) / (E) = 55/45, the adhesion of the organic film may be deteriorated. Furthermore, when an overcoating is performed on the organic film, the unreacted polyisocyanate compound may move into the coating film, which may cause inhibition of curing of the coating film or poor adhesion. From such a viewpoint, the blending amount of the polyisocyanate compound (E) is preferably (A) / (E) = 55/45 or less.

なお、皮膜形成有機樹脂(A)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−エチルモルホリン、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。   The film-forming organic resin (A) is sufficiently crosslinked by the addition of the crosslinking agent (curing agent) as described above, but it is desirable to use a known curing accelerating catalyst in order to further increase the low temperature crosslinking property. Examples of the curing accelerating catalyst include N-ethylmorpholine, dibutyltin dilaurate, cobalt naphthenate, stannous chloride, zinc naphthenate, and bismuth nitrate.

また、例えば皮膜形成有機樹脂(A)にエポキシ基含有樹脂を使用する場合、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。   For example, when an epoxy group-containing resin is used for the film-forming organic resin (A), a known acrylic, alkyd, polyester, or the like is mixed with the epoxy group-containing resin for the purpose of improving some physical properties such as adhesion. It can also be used.

次に、自己補修性発現物質である防錆添加成分(Y)について説明する。
防錆添加成分(Y)は、下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上である。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)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種以上の有機化合物
上記成分(a)であるリン酸塩は、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、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。
Next, the antirust additive component (Y) that is a self-repairing substance will be described.
The antirust additive component (Y) is at least one selected from the following (a) to (e).
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compound The phosphate which is the said component (a) contains all kinds of salts, such as a single salt and a double salt. Moreover, there is no limitation in the metal cation which comprises it, and any metal cation, such as zinc phosphate, magnesium phosphate, calcium phosphate, and aluminum phosphate, may be used. Further, there is no limitation on the skeleton or the degree of condensation of phosphate ions, and any of normal salt, dihydrogen salt, monohydrogen salt or phosphite may be used. In addition, orthophosphate may be polyphosphate other than orthophosphate. Includes all condensed phosphates such as salts.

また、上記成分(a)であるリン酸塩とともにカルシウム化合物を複合添加することにより、耐食性をさらに向上させることができる。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、ケイ酸カルシウム、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。   Moreover, corrosion resistance can further be improved by adding a calcium compound together with the phosphate which is the said component (a). The calcium compound may be any of calcium oxide, calcium hydroxide, and calcium salt, and one or more of these can be used. In addition, there are no particular restrictions on the type of calcium salt. In addition to simple salts containing only calcium as a cation such as calcium silicate, calcium carbonate, and calcium phosphate, calcium and calcium such as calcium phosphate / zinc, calcium phosphate / magnesium, etc. Double salts containing other cations may be used.

上記成分(b)であるCaイオン交換シリカは、カルシウムイオンを多孔質シリカゲル粉末の表面に固定したもので、腐食環境下でCaイオンが放出されて沈殿膜を形成する。   The component (b), Ca ion-exchanged silica, is obtained by fixing calcium ions on the surface of the porous silica gel powder, and Ca ions are released in a corrosive environment to form a precipitated film.

Caイオン交換シリカとしては任意のものを用いることができるが、平均粒子径が6μm以下、望ましくは4μm以下のものが好ましく、例えば、平均粒子径が2〜4μmのものを用いることができる。Caイオン交換シリカの平均粒子径が6μmを超えると耐食性が低下するとともに、塗料組成物中での分散安定性が低下する。   Any Ca ion-exchanged silica can be used, but those having an average particle size of 6 μm or less, preferably 4 μm or less are preferable, and for example, those having an average particle size of 2 to 4 μm can be used. When the average particle size of the Ca ion exchange silica exceeds 6 μm, the corrosion resistance is lowered and the dispersion stability in the coating composition is lowered.

Caイオン交換シリカ中のCa濃度は1wt%以上、望ましくは2〜8wt%であることが好ましい。Ca濃度が1wt%未満ではCa放出による防錆効果が十分に得られない。なお、Caイオン交換シリカの表面積、pH、吸油量については特に限定されない。   The Ca concentration in the Ca ion-exchanged silica is 1 wt% or more, desirably 2 to 8 wt%. When the Ca concentration is less than 1 wt%, the rust prevention effect due to Ca release cannot be sufficiently obtained. The surface area, pH, and oil absorption amount of the Ca ion exchange silica are not particularly limited.

以上のようなCaイオン交換シリカとしては、W.R.Grace&Co.製のSHIELDEX C303(平均粒子径2.5〜3.5μm、Ca濃度3wt%)、SHIELDEX AC3(平均粒子径2.3〜3.1μm、Ca濃度6wt%)、SHIELDEX AC5(平均粒子径3.8〜5.2μm、Ca濃度6wt%)(以上、いずれも商品名)、富士シリシア化学(株)製のSHIELDEX(平均粒子径3μm、Ca濃度6〜8wt%)、SHIELDEX SY710(平均粒子径2.2〜2.5μm、Ca濃度6.6〜7.5wt%)(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。   As the Ca ion exchange silica as described above, W.R.Grace & Co. SHIELDEX C303 (average particle size: 2.5 to 3.5 μm, Ca concentration: 3 wt%), SHIELDEX AC3 (average particle size: 2.3 to 3.1 μm, Ca concentration: 6 wt%), SHIELDEX AC5 (average particle size: 3. 8 to 5.2 μm, Ca concentration 6 wt%) (all are trade names), SHIELDEX (average particle diameter 3 μm, Ca concentration 6 to 8 wt%) manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., SHIELDEX SY710 (average particle diameter 2) 0.2 to 2.5 μm, Ca concentration of 6.6 to 7.5 wt%) (all are trade names) and the like can be used.

上記成分(c)であるモリブデン酸塩は、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、パラモリブデン酸塩、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ブデン酸塩などが挙げられる。   The molybdate that is the component (c) is not limited in its skeleton and degree of condensation, and examples thereof include orthomolybdate, paramolybdate, and metamolybdate. Moreover, all salts, such as a single salt and a double salt, are included, and phosphoric acid molybdate etc. are mentioned as a double salt.

上記成分(d)である酸化ケイ素は、コロイダルシリカ、乾式シリカのいずれでもよい。コロイダルシリカとしては、水系皮膜形成樹脂をベースとする場合には、例えば、日産化学工業(株)製のスノーテックスO、スノーテックスN、スノーテックス20、スノーテックス30、スノーテックス40、スノーテックスC、スノーテックスS(以上、いずれも商品名)、触媒化成工業(株)製のカタロイドS、カタロイドSI−350、カタロイドSI−40、カタロイドSA、カタロイドSN(以上、いずれも商品名)、旭電化工業(株)製のアデライトAT−20〜50、アデライトAT−20N、アデライトAT−300、アデライトAT−300S、アデライトAT20Q(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。   The silicon oxide as the component (d) may be either colloidal silica or dry silica. When colloidal silica is based on a water-based film-forming resin, for example, Snowtex O, Snowtex N, Snowtex 20, Snowtex 30, Snowtex 40, Snowtex C, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. , Snowtex S (above, all are trade names), Cataloid S, Cataloid SI-350, Cataloid SI-40, Cataloid SA, Cataloid SN (above, all are trade names) manufactured by Catalytic Kasei Kogyo Co., Ltd., Asahi Denka Adelite AT-20-50 manufactured by Kogyo Co., Ltd., Adelite AT-20N, Adelite AT-300, Adelite AT-300S, Adelite AT20Q (all are trade names) and the like can be used.

また、溶剤系皮膜形成樹脂をベースとする場合には、例えば、日産化学工業(株)製のオルガノシリカゾルMA−ST−M、オルガノシリカゾルIPA−ST、オルガノシリカゾルEG−ST、オルガノシリカゾルE−ST−ZL、オルガノシリカゾルNPC−ST、オルガノシリカゾルDMAC−ST、オルガノシリカゾルDMAC−ST−ZL、オルガノシリカゾルXBA−ST、オルガノシリカゾルMIBK−ST(以上、いずれも商品名)、触媒化成工業(株)製のOSCAL−1132、OSCAL−1232、OSCAL−1332、OSCAL−1432、OSCAL−1532、OSCAL−1632、OSCAL−1722(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。   In addition, when the solvent-based film forming resin is used as a base, for example, organosilica sol MA-ST-M, organosilica sol IPA-ST, organosilica sol EG-ST, organosilica sol E-ST manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. -ZL, organosilica sol NPC-ST, organosilica sol DMAC-ST, organosilica sol DMAC-ST-ZL, organosilica sol XBA-ST, organosilica sol MIBK-ST (all are trade names), manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. OSCAL-1132, OSCAL-1232, OSCAL-1332, OSCAL-1432, OSCAL-1532, OSCAL-1632, OSCAL-1722 (all of which are trade names) can be used.

特に、有機溶剤分散型シリカゾルは、分散性に優れ、ヒュームドシリカよりも耐食性に優れている。   In particular, the organic solvent-dispersed silica sol is excellent in dispersibility and superior in corrosion resistance than fumed silica.

また、ヒュームドシリカとしては、例えば、日本アエロジル(株)製のAEROSIL R971、AEROSIL R812、AEROSIL R811、AEROSIL R974、AEROSIL R202、AEROSIL R805、AEROSIL 130、AEROSIL 200、AEROSIL 300、AEROSIL 300CF(以上、いずれも商品名)などを用いることができる。   Examples of the fumed silica include AEROSIL R971, AEROSIL R812, AEROSIL R811, AEROSIL R974, AEROSIL R202, AEROSIL R805, AEROSIL 130, AEROSIL 200, AEROSIL 300, and more from AEROSIL 300CF manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Can also be used.

微粒子シリカは、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ことができると考えられている。   The fine-particle silica contributes to the formation of a dense and stable zinc corrosion product in a corrosive environment, and the corrosion product is considered to be able to suppress the promotion of corrosion by being densely formed on the plating surface. It has been.

耐食性の観点からは、微粒子シリカは粒子径が5〜50nm、望ましくは5〜20nm、さらに好ましくは5〜15nmのものを用いるのが好ましい。   From the viewpoint of corrosion resistance, it is preferable to use fine silica particles having a particle diameter of 5 to 50 nm, desirably 5 to 20 nm, more preferably 5 to 15 nm.

上記成分(e)の有機化合物のうち、トリアゾール類としては、1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、5−アミノ−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、1H−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−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、またチアジアゾール類としては、5−アミノ−2−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−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−ジエチルチオベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール類などが、またチウラム類としては、テトラエチルチウラムジスルフィドなどが、それぞれ挙げられる。   Among the organic compounds of the component (e), triazoles include 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 5- Amino-3-mercapto-1,2,4-triazole, 1H-benzotriazole, etc., and thiols include 1,3,5-triazine-2,4,6-trithiol, 2-mercaptobenzimidazole, etc. The thiadiazoles include 5-amino-2-mercapto-1,3,4-thiadiazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, and the thiazoles include 2-N, N -Diethylthiobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, etc., and thiurams include tetraethylthiuramdisulfur Such as soil, and the like, respectively.

有機皮膜中での上記防錆添加成分(Y)の合計の配合量(上記成分(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の自己補修性発現物質の合計の配合量)は、基体樹脂(反応生成物(X))の固形分100質量部に対して、1〜100質量部、好ましくは5〜80質量部、さらに好ましくは10〜50質量部とする。防錆添加成分(Y)の配合量が1質量部未満では耐食性向上効果が小さい。一方、配合量が100質量部を超えると、耐食性が低下するので好ましくない。   The total amount of the antirust additive component (Y) in the organic film (the total amount of one or more self-repairing substances selected from the components (a) to (e)) is: It is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of base resin (reaction product (X)), Preferably it is 5-80 mass parts, More preferably, it is 10-50 mass parts. If the blending amount of the antirust additive component (Y) is less than 1 part by mass, the effect of improving corrosion resistance is small. On the other hand, if the blending amount exceeds 100 parts by mass, the corrosion resistance decreases, which is not preferable.

以上述べた第2層皮膜である有機皮膜の防食機構については、次のように考えられる。   The anticorrosion mechanism of the organic film that is the second layer film described above is considered as follows.

すなわち、単なる低分子量のキレート化剤ではなく、皮膜形成有機樹脂にヒドラジン誘導体を付与することによって、(1)緻密な有機高分子皮膜により酸素や塩素イオンなどの腐食因子を遮断する効果が得られること、(2)ヒドラジン誘導体が第1層皮膜の表面と安定で強固に結合して不動態化層を形成できること、(3)腐食反応によって溶出した亜鉛イオンを皮膜中のフリーのヒドラジン誘導体基がトラップし、安定な不溶性キレート化合物層を形成するため、界面でのイオン伝導層の形成が抑制されて腐食の進行が抑制されること、などの作用効果により腐食の進行が効果的に抑制され、優れた耐食性が得られるものと考えられる。   In other words, by adding a hydrazine derivative to a film-forming organic resin rather than a simple low molecular weight chelating agent, (1) an effect of blocking corrosion factors such as oxygen and chlorine ions with a dense organic polymer film can be obtained. (2) The hydrazine derivative can be stably and firmly bonded to the surface of the first layer film to form a passivating layer. (3) Zinc ions eluted by the corrosion reaction can be removed by free hydrazine derivative groups in the film. In order to trap and form a stable insoluble chelate compound layer, the formation of an ion conductive layer at the interface is suppressed and the progress of corrosion is suppressed. It is considered that excellent corrosion resistance can be obtained.

また、皮膜形成有機樹脂(A)として、特にエポキシ基含有樹脂を用いた場合には、エポキシ基含有樹脂と架橋剤との反応により緻密なバリア皮膜が形成され、このバリア皮膜は酸素などの腐食因子の透過抑制能に優れ、また、分子中の水酸基により素地との優れた結合力が得られるため、特に優れた耐食性(バリア性)が得られる。さらに、活性水素を有するヒドラジン誘導体(C)として、特に活性水素を有するピラゾール化合物または/および活性水素を有するトリアゾール化合物を用いることにより、より優れた耐食性(バリア性)が得られる。   Further, when an epoxy group-containing resin is used as the film-forming organic resin (A), a dense barrier film is formed by the reaction between the epoxy group-containing resin and the crosslinking agent. It is excellent in the ability to suppress the permeation of factors, and an excellent bonding resistance to the substrate can be obtained by the hydroxyl group in the molecule, so that particularly excellent corrosion resistance (barrier property) can be obtained. Further, by using a pyrazole compound having active hydrogen or / and a triazole compound having active hydrogen as the hydrazine derivative (C) having active hydrogen, better corrosion resistance (barrier properties) can be obtained.

従来技術として皮膜形成有機樹脂にヒドラジン誘導体を混合した組成物を用いる方法が知られているが、この従来技術のように皮膜形成有機樹脂に単にヒドラジン誘導体を混合しただけでは、腐食抑制の向上効果はほとんど認められない。その理由は、皮膜形成有機樹脂の分子中に組み込まれていないヒドラジン誘導体は、キレート化合物を形成するものの、そのキレート化合物は低分子量のため緻密なバリア層にはならないためであると考えられる。これに対して、本発明のように皮膜形成有機樹脂の分子中にヒドラジン誘導体を組み込むことにより、格段に優れた腐食抑制効果が得られる。   As a conventional technique, a method of using a composition in which a hydrazine derivative is mixed with a film-forming organic resin is known. However, simply by mixing a hydrazine derivative with a film-forming organic resin as in this conventional technique, the effect of improving corrosion inhibition is achieved. Is almost unacceptable. The reason is considered to be that although the hydrazine derivative not incorporated in the molecule of the film-forming organic resin forms a chelate compound, the chelate compound does not form a dense barrier layer because of its low molecular weight. On the other hand, by incorporating a hydrazine derivative into the molecule of the film-forming organic resin as in the present invention, a remarkably excellent corrosion inhibiting effect can be obtained.

さらに、本発明では上記のような特定の有機高分子樹脂からなる有機皮膜中に、
上記の防錆添加成分(Y)(自己補修性発現物質)を適量配合することにより、特に優れた防食性能(自己修復効果)を得ることができる。そして、この特定の有機皮膜中に防錆添加成分(Y)(自己補修性発現物質)を配合したことにより得られる防食機構は以下のように考えられる。
Furthermore, in the present invention, in the organic film composed of the specific organic polymer resin as described above,
A particularly excellent anticorrosion performance (self-healing effect) can be obtained by blending an appropriate amount of the above rust-preventing additive component (Y) (self-repairing substance). And the anticorrosion mechanism obtained by mix | blending the antirust addition component (Y) (self-repairable expression substance) in this specific organic membrane is considered as follows.

まず、上記(a)の成分は、腐食環境化において加水分解によってリン酸イオンに解離し、溶出金属と錯形成反応を起こすことにより保護皮膜を形成する。   First, the component (a) dissociates into phosphate ions by hydrolysis in a corrosive environment, and forms a protective film by causing a complexing reaction with the eluted metal.

また、上記(b)の成分の場合は、腐食環境下でNaイオンなどのカチオンが侵入するとイオン交換作用によりシリカ表面のCaイオンが放出され、さらに、腐食環境下でのカソード反応によりOHイオンが生成してめっき界面近傍のpHが上昇するとCaイオン交換シリカから放出されたCaイオンがCa(OH)としてめっき界面近傍に沈殿し、緻密で難溶性の生成物として欠陥を封鎖し、腐食反応を抑制する。また、溶出した亜鉛イオンはCaイオンと交換されてシリカ表面に固定される効果も考えられる。 In the case of the component (b), when cations such as Na ions enter in a corrosive environment, Ca ions on the surface of the silica are released by an ion exchange action, and further, OH ions are generated by a cathodic reaction in the corrosive environment. When the pH in the vicinity of the plating interface rises, Ca ions released from the Ca ion exchange silica precipitate as Ca (OH) 2 near the plating interface, block defects as a dense and poorly soluble product, and cause a corrosion reaction. Suppress. Moreover, the eluted zinc ion is exchanged with Ca ion, and the effect fixed to the silica surface is also considered.

また、上記(c)の成分は、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っき皮膜表面に緻密な酸化物を形成し、これが腐食起点を封鎖することによって腐食反応を抑制する。   The component (c) exhibits self-repairing properties due to a passivating effect. That is, a dense oxide is formed on the surface of the plating film together with dissolved oxygen in a corrosive environment, and this inhibits the corrosion reaction by blocking the corrosion starting point.

また、上記(d)の成分は、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。   In addition, the component (d) contributes to the formation of a dense and stable zinc corrosion product in a corrosive environment, and the corrosion product is formed densely on the plating surface, thereby suppressing the promotion of corrosion. To do.

また、上記(e)の成分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、上記(e)の成分が有する窒素や硫黄を含む極性基に吸着して不活性皮膜を形成し、これが腐食起点を封鎖することによって腐食反応を抑制する。   The component (e) exhibits self-repairing properties due to the adsorption effect. That is, zinc and aluminum eluted by corrosion adsorb to the polar group containing nitrogen and sulfur contained in the component (e) to form an inactive film, which inhibits the corrosion reaction by blocking the corrosion starting point. .

一般の有機皮膜中に上記(a)〜(e)の成分を配合した場合でも、ある程度の防食効果は得られるが、本発明のように特定の有機高分子樹脂からなるバリア性に優れた有機皮膜中に上記(a)〜(e)の自己補修性発現物質を配合したことにより、両者の効果(バリア性と自己補修性)が複合化し、これにより極めて優れた防食効果が発揮されるものと考えられる。   Even when the components (a) to (e) are blended in a general organic film, a certain degree of anticorrosion effect can be obtained, but an organic material having excellent barrier properties made of a specific organic polymer resin as in the present invention. By blending the above self-repairing substances (a) to (e) into the film, both effects (barrier property and self-repairing property) are combined, thereby exhibiting an extremely excellent anticorrosion effect. it is conceivable that.

また、上記(a)の成分とともにカルシウム化合物を複合添加した場合には、カルシウム化合物は、腐食環境下においてめっき金属よりも優先的に溶出することにより、めっき金属の溶出をトリガーとせずにリン酸イオンと錯形成反応を起こして緻密で難溶性の保護皮膜を形成し、腐食反応を抑制する。   In addition, when a calcium compound is added together with the component (a) above, the calcium compound elutes preferentially over the plated metal in a corrosive environment, so that the phosphoric acid is not triggered by the elution of the plated metal. It causes a complexing reaction with ions to form a dense and sparingly soluble protective film to suppress the corrosion reaction.

なお、以上述べた(a)〜(e)の成分のうちの2種以上を複合添加すれば、各々の成分による腐食抑制作用が複合化されるため、より優れた耐食性が得られる。   In addition, if two or more of the above-described components (a) to (e) are added in combination, the corrosion inhibiting action by each component is combined, so that more excellent corrosion resistance can be obtained.

さらに、有機皮膜中には上記の防錆添加成分に加えて、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)、有機リン酸及びその塩(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、及びこれらの金属塩、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、ジチオカルバミン酸塩など)などの1種または2種以上を添加することもできる。   Further, in addition to the above-mentioned anticorrosive additives, other oxide fine particles (for example, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide, antimony oxide, etc.), phosphomolybdic acid, and the like are added to the organic film as a corrosion inhibitor Salts (for example, aluminum phosphomolybdate), organic phosphoric acid and its salts (for example, phytic acid, phytate, phosphonic acid, phosphonate, and metal salts thereof, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, etc.) ), Organic inhibitors (for example, hydrazine derivatives, thiol compounds, dithiocarbamates, etc.) can also be added.

次に、皮膜の耐疵つき性(加工性)を向上させるために添加される潤滑剤(Z)について説明する。
潤滑剤(Z)としては、例えば、ポリオール化合物と脂肪酸とのエステル化物である脂肪酸エステルワックス、シリコン系ワックス、フッ素系ワックス、ポリエチレンなどのポリオレフィンワックス、ラノリン系ワックス、モンタンワックス、マイクロクリスタリンワックス及びカルナウバワックスなどを挙げることができる。またこれらの潤滑剤(Z)は1種又は2種以上を混合して使用することも可能である。潤滑剤(Z)の配合量は、基体樹脂(反応生成物(X))の固形分100質量部に対して、0.1〜15質量部、好ましくは1〜5質量部とする。配合量が0.1質量部未満では耐疵つき性(加工性)が乏しく、一方、配合量が15質量部を超えると塗料密着性が低下するので好ましくない。
また、潤滑剤の粒子径/第2層の皮膜厚=1.5〜15の範囲内とする。潤滑剤の粒子径/第2層の皮膜厚が15を超えると皮膜の摺動時に潤滑剤が皮膜から剥離する。1.5未満では潤滑剤が第2層皮膜表面から十分に突出していないため耐疵つき性が低下する。
また潤滑剤の軟化点は、皮膜乾燥温度以上であることが好ましい。軟化点が皮膜乾燥温度以下では、潤滑剤が溶融し本来の潤滑性が発揮されないため耐疵つき性が低下する。
Next, the lubricant (Z) added to improve the scratch resistance (workability) of the film will be described.
Examples of the lubricant (Z) include, for example, fatty acid ester waxes which are esterified products of polyol compounds and fatty acids, silicone waxes, fluorine waxes, polyolefin waxes such as polyethylene, lanolin waxes, montan waxes, microcrystalline waxes and carna Uba wax and the like can be mentioned. These lubricants (Z) can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the lubricant (Z) is 0.1 to 15 parts by mass, preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the base resin (reaction product (X)). If the blending amount is less than 0.1 parts by mass, the scratch resistance (workability) is poor. On the other hand, if the blending amount exceeds 15 parts by mass, the paint adhesion decreases, which is not preferable.
Further, the particle diameter of the lubricant / the film thickness of the second layer = within a range of 1.5 to 15. When the particle diameter of the lubricant / the film thickness of the second layer exceeds 15, the lubricant peels off from the film when the film slides. If it is less than 1.5, the lubricant does not sufficiently protrude from the surface of the second layer film, so that the scratch resistance is lowered.
The softening point of the lubricant is preferably not less than the film drying temperature. When the softening point is lower than the film drying temperature, the lubricant melts and the original lubricity is not exhibited, so that the scratch resistance is lowered.

以上より得られる表面処理組成物により形成される表面処理皮膜(第1層皮膜)の乾燥膜厚は0.01μm〜5μm、好ましくは0.1〜3μm、さらに好ましくは0.3〜2μmとする。乾燥膜厚が0.01μm未満では耐食性が不十分であり、一方、5μmを超えると導電性や加工性が低下する。また、有機被膜(第2層被膜)の皮膜厚を0.01μm以上5μm未満、好ましくは0.2〜3μm、さらに好ましくは0.4〜2μmとする。膜厚が0.01μm未満では潤滑剤が第2層皮膜表面から剥離しやすいため耐疵つき性が不十分であり、一方、5μmを超えると導電性が低下する。さらに、両皮膜の合計は0.1〜5μmの範囲とすることが導電性の観点から好ましい。   The dry film thickness of the surface treatment film (first layer film) formed from the surface treatment composition obtained as described above is 0.01 μm to 5 μm, preferably 0.1 to 3 μm, more preferably 0.3 to 2 μm. . When the dry film thickness is less than 0.01 μm, the corrosion resistance is insufficient. On the other hand, when the dry film thickness exceeds 5 μm, the conductivity and workability deteriorate. The film thickness of the organic film (second layer film) is 0.01 μm or more and less than 5 μm, preferably 0.2 to 3 μm, more preferably 0.4 to 2 μm. If the film thickness is less than 0.01 μm, the lubricant is easily peeled off from the surface of the second layer film, so that the scratch resistance is insufficient. On the other hand, if it exceeds 5 μm, the conductivity decreases. Furthermore, the total of both coatings is preferably in the range of 0.1 to 5 μm from the viewpoint of conductivity.

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。
本発明の表面処理鋼板は、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、まず、第1層皮膜形成用の表面処理組成物を塗布し、乾燥することにより第1層皮膜を形成し、次いで、その上部に、第2層皮膜形成用の塗料組成物を塗布し、潤滑剤の軟化点以下の温度で乾燥することにより第2層皮膜を形成し得られる。この時、第1層皮膜と第2層皮膜の合計膜厚が0.1〜5μmとなるよう表面処理組成物と塗料組成物を塗布する。
Next, the manufacturing method of the surface treatment steel plate of this invention is demonstrated.
The surface-treated steel sheet of the present invention first forms a first layer film by applying and drying a surface treatment composition for forming a first layer film on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet, Next, a coating composition for forming the second layer film is applied to the upper portion, and the second layer film can be formed by drying at a temperature lower than the softening point of the lubricant. At this time, the surface treatment composition and the coating composition are applied so that the total film thickness of the first layer film and the second layer film is 0.1 to 5 μm.

なお、めっき鋼板の表面は、上記処理液を塗布する前に必要に応じてアルカリ脱脂処理し、さらに密着性、耐食性を向上させるために表面調整処理等の前処理を施すことができる。   In addition, the surface of the plated steel sheet can be subjected to an alkali degreasing treatment as necessary before applying the treatment liquid, and further subjected to a pretreatment such as a surface adjustment treatment in order to improve adhesion and corrosion resistance.

このように、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に第1層を形成するには、上述した組成を有する処理液を乾燥皮膜厚が上記範囲となるようにめっき鋼板に塗布し、加熱乾燥させる。この時、表面処理組成物(処理液)はpH0.5〜6、好ましくは1〜4に調整することが好ましい。表面処理組成物のpHが0.5未満では処理液の反応性が強すぎるため外観ムラが生じ、一方、pHが6を超えると処理液の反応性が低くなり、めっき金属と皮膜との結合が不十分となり、耐食性が低下する。   Thus, in order to form the first layer on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet, the treatment liquid having the above-described composition is applied to the plated steel sheet so that the dry film thickness is in the above range, and heated. dry. At this time, the surface treatment composition (treatment liquid) is preferably adjusted to pH 0.5 to 6, preferably 1 to 4. If the pH of the surface treatment composition is less than 0.5, the reactivity of the treatment liquid is too strong, resulting in uneven appearance. On the other hand, if the pH exceeds 6, the reactivity of the treatment liquid becomes low, and the bonding between the plating metal and the film is reduced. Becomes insufficient, and the corrosion resistance decreases.

表面処理組成物をめっ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、あるいは浸せき処理、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。   As a method for forming the surface treatment composition on the surface of the plated steel sheet, any of a coating method, a dipping method, and a spray method may be used. As a coating treatment method, any method such as a roll coater (3-roll method, 2-roll method, etc.), a squeeze coater, or a die coater may be used. In addition, after the coating process using a squeeze coater or the like, the immersion process, and the spray process, the coating amount can be adjusted, the appearance can be made uniform, and the film thickness can be made uniform by an air knife method or a roll drawing method.

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。加熱処理は、到達板温で30℃〜300℃が好ましい。さらに好ましくは40℃〜250℃である。30℃未満では皮膜中の水分が多量に残り、耐食性が不十分となる場合がある。また、300℃を越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場合がある。   After coating the surface treatment composition, drying is performed without washing with water. As the heating and drying means, a dryer, a hot air furnace, a high frequency induction heating furnace, an infrared furnace or the like can be used. The heat treatment is preferably 30 ° C to 300 ° C at the ultimate plate temperature. More preferably, it is 40 degreeC-250 degreeC. If it is less than 30 degreeC, the water | moisture content in a film | membrane will remain abundantly and corrosion resistance may become inadequate. Further, if it exceeds 300 ° C., it is not only uneconomical, but also defects may occur in the film, resulting in a decrease in corrosion resistance.

以上のように亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に表面処理皮膜(第1層皮膜)を形成した後、その上層に第2層皮膜形成用の塗料組成物を塗布する。塗料組成物を塗布する方法としては、塗布法、浸漬法、スプレー法等の任意の方法を採用できる。塗布法としては、ロールコーター(3ロール方式、2ロール方式等)、スクイズコーター、ダイコーターなどのいずれの方法を用いてもよい。また、スクイズコーター等による塗布処理、浸漬処理または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。   After forming the surface treatment film (first layer film) on the surface of the zinc-based plated steel sheet or the aluminum-based plated steel sheet as described above, the coating composition for forming the second layer film is applied to the upper layer. As a method for applying the coating composition, any method such as an application method, a dipping method, a spray method, or the like can be adopted. As a coating method, any method such as a roll coater (3-roll method, 2-roll method, etc.), a squeeze coater, or a die coater may be used. In addition, after the coating process, dipping process or spraying process using a squeeze coater or the like, the coating amount can be adjusted, the appearance can be made uniform, and the film thickness can be made uniform by an air knife method or a roll drawing method.

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。   After application of the coating composition, drying is usually performed without washing with water, but a washing process may be performed after application of the coating composition.

加熱乾燥処理には、ドライヤー、熱風炉、高周波誘導加熱炉、赤外線炉等を用いることができる。加熱処理は潤滑剤の軟化点以下の温度で行うこととする。加熱温度が潤滑剤の軟化点を越えると非経済的であるばかりでなく、皮膜に欠陥が生じて耐食性が低下するおそれがある。   For the heat drying treatment, a dryer, a hot air furnace, a high frequency induction heating furnace, an infrared furnace, or the like can be used. The heat treatment is performed at a temperature below the softening point of the lubricant. If the heating temperature exceeds the softening point of the lubricant, not only is it uneconomical, but there is a risk that the coating film will be defective and corrosion resistance will be reduced.

以上により、本発明の表面処理鋼板が得られる。なお、以上述べた第1層+第2層皮膜は、めっき鋼板の片面のみに形成してもよいし、両面に形成してもよい。   Thus, the surface-treated steel sheet of the present invention is obtained. The first layer + second layer coating described above may be formed only on one side of the plated steel sheet or on both sides.

次に、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、以下「%」はいずれも質量基準によるものとする。
第1層皮膜形成用として、表1に示す水性樹脂、表2に示すシランカップリング剤、表3に示すリン酸化合物、表4に示す金属化合物を適宜配合した表面処理組成物を調製した。また、第2層皮膜形成用として、下記のように合成した基体樹脂(1)、(2)(表5)に、表6に示す防錆添加剤、表7に示す潤滑剤を適宜配合した塗料組成物を調製した。
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. In the following, “%” is based on mass.
For forming the first layer film, a surface treatment composition was prepared by appropriately blending an aqueous resin shown in Table 1, a silane coupling agent shown in Table 2, a phosphoric acid compound shown in Table 3, and a metal compound shown in Table 4. For forming the second layer film, the base resins (1) and (2) (Table 5) synthesized as follows were appropriately blended with the rust preventive additive shown in Table 6 and the lubricant shown in Table 7. A coating composition was prepared.

Figure 2007009232
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[合成例1]
EP828(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量187)1870部とビスフェノールA912部、テトラエチルアンモニウムブロマイド2部、メチルイソブチルケトン300部を四つ口フラスコに仕込み、140℃まで昇温して4時間反応させ、エポキシ当量1391、固形分90%のエポキシ樹脂を得た。得られたエポキシ樹脂に対して、エチレングリコールモノブチルエーテル1500部を加えてから100℃に冷却し、3,5−ジメチルピラゾール(分子量96)を96部とジブチルアミン(分子量129)を129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ブチルケトン205部を加えて、固形分60%のピラゾール変性エポキシ樹脂を得た。これを基体樹脂(1)とする。この基体樹脂(1)は、皮膜形成有機樹脂(A)と、活性水素を有するヒドラジン誘導体(C)を50mol%含む活性水素含有化合物との生成物である。
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[Synthesis Example 1]
EP828 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Epoxy Equivalent 187) 1870 parts, bisphenol A 912 parts, tetraethylammonium bromide 2 parts, methyl isobutyl ketone 300 parts are charged into a four-necked flask and heated to 140 ° C. and reacted for 4 hours. An epoxy resin having an epoxy equivalent of 1391 and a solid content of 90% was obtained. To the obtained epoxy resin, 1500 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added and then cooled to 100 ° C., 96 parts of 3,5-dimethylpyrazole (molecular weight 96) and 129 parts of dibutylamine (molecular weight 129) were added. The reaction was continued for 6 hours until the epoxy group disappeared, and then 205 parts of methyl isobutyl ketone was added while cooling to obtain a pyrazole-modified epoxy resin having a solid content of 60%. This is designated as base resin (1). This base resin (1) is a product of a film-forming organic resin (A) and an active hydrogen-containing compound containing 50 mol% of a hydrazine derivative (C) having active hydrogen.

[合成例2]
EP1007(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量2000)4000部とエチレングリコールモノブチルエーテル2239部を四つ口フラスコに仕込み、120℃まで昇温して1時間で完全にエポキシ樹脂を溶解した。このものを100℃に冷却し、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール(分子量84)を168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ブチルケトン540部を加えて、固形分60%のトリアゾール変性エポキシ樹脂を得た。これを基体樹脂(2)とする。この基体樹脂(2)は、皮膜形成有機樹脂(A)と、活性水素を有するヒドラジン誘導体(C)を100mol%含む活性水素含有化合物との生成物である。
次いで、処理原板として表8に示す各種めっき鋼板を用い、めっき鋼板の表面をアルカリ脱脂処理、水洗乾燥した後、上記第1層皮膜形成用の表面処理組成物を塗布し、各種温度で乾燥させた。次いで、その上部に上記第2層皮膜形成用の塗料組成物を塗布し、各種温度で乾燥させ、発明例および比較例の表面処理鋼板を得た。なお、第1層及び第2層皮膜の膜厚は、皮膜組成物の固形分(加熱残分)や処理時間等により調整した。
[Synthesis Example 2]
4000 parts of EP1007 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., epoxy equivalent 2000) and 2239 parts of ethylene glycol monobutyl ether were charged into a four-necked flask and heated to 120 ° C. to completely dissolve the epoxy resin in 1 hour. This was cooled to 100 ° C., 168 parts of 3-amino-1,2,4-triazole (molecular weight 84) was added and reacted for 6 hours until the epoxy group disappeared, and then methyl isobutyl ketone 540 while cooling. A triazole-modified epoxy resin having a solid content of 60% was obtained. This is designated as base resin (2). This base resin (2) is a product of a film-forming organic resin (A) and an active hydrogen-containing compound containing 100 mol% of a hydrazine derivative (C) having active hydrogen.
Next, using various plated steel sheets shown in Table 8 as the processing original plate, the surface of the plated steel sheet was subjected to alkaline degreasing treatment, washing with water and drying, and then the surface treatment composition for forming the first layer film was applied and dried at various temperatures. It was. Next, the coating composition for forming the second layer film was applied to the upper portion and dried at various temperatures to obtain surface-treated steel sheets of invention examples and comparative examples. In addition, the film thickness of the 1st layer and the 2nd layer membrane | film | coat was adjusted with the solid content (heating residue), processing time, etc. of the membrane | film | coat composition.

Figure 2007009232
以上により得られた表面処理鋼板に対して品質性能(耐白錆性、耐黒変性、耐水性、耐疵つき性、塗料二次密着性)の各試験を行った。結果を表9に示す。なお、品質性能の試験条件及び評価基準は、以下の通りである。
Figure 2007009232
Each test of quality performance (white rust resistance, blackening resistance, water resistance, scratch resistance, paint secondary adhesion) was performed on the surface-treated steel sheet obtained as described above. The results are shown in Table 9. The test conditions and evaluation criteria for quality performance are as follows.

(1)耐白錆性
各サンプルについて、塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)を施し、120時間および240時間経過後の白錆面積率で評価した。
評価基準は以下の通りである。
◎ :白錆面積率5%未満
○ :白錆面積率5%以上、10%未満
○−:白錆面積率10%以上、25%未満
△ :白錆面積率25%以上、50%未満
× :白錆面積率50%以上、100%以下
(1) White rust resistance About each sample, the salt spray test (JIS-Z-2371) was given and it evaluated by the white rust area rate after progress for 120 hours and 240 hours.
The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust area ratio less than 5% ○: White rust area ratio 5% or more and less than 10% ○-: White rust area ratio 10% or more and less than 25% △: White rust area ratio 25% or more and less than 50% × : White rust area ratio 50% or more, 100% or less

(2)アルカリ脱脂後耐白錆性
各サンプルについて、アルカリ脱脂材CLN−364S(日本パーカライジング(株)製)を20g/lの濃度で純水に溶解して60℃に加温し、1kgf/cm2の圧力で2分間スプレー処理した後、塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)を施し、120時間経過後の白錆面積率で評価した。
評価基準は以下の通りである。
◎ :白錆面積率5%未満
○ :白錆面積率5%以上、10%未満
○−:白錆面積率10%以上、25%未満
△ :白錆面積率25%以上、50%未満
× :白錆面積率50%以上、100%以下
(2) White rust resistance after alkaline degreasing For each sample, an alkaline degreasing material CLN-364S (manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) was dissolved in pure water at a concentration of 20 g / l and heated to 60 ° C, and 1 kgf / After spraying for 2 minutes at a pressure of cm 2, a salt spray test (JIS-Z-2371) was performed, and the white rust area ratio after 120 hours was evaluated.
The evaluation criteria are as follows.
◎: White rust area ratio less than 5% ○: White rust area ratio 5% or more and less than 10% ○-: White rust area ratio 10% or more and less than 25% △: White rust area ratio 25% or more and less than 50% × : White rust area ratio 50% or more, 100% or less

(3)耐黒変性
各サンプルについて、80℃×98%RHの環境下で1日放置した後、色調変化ΔL(「試験後のL値」−「試験前のL値」)にて評価した。その評価基準は以下のとおりである。
◎ :ΔL≧−1
○ :−1>ΔL≧−2
△ :−2>ΔL≧−3
× :ΔL<−3
(3) Blackening resistance Each sample was allowed to stand for 1 day in an environment of 80 ° C. × 98% RH, and then evaluated by a color change ΔL (“L value after test” − “L value before test”). . The evaluation criteria are as follows.
A: ΔL ≧ −1
○: −1> ΔL ≧ −2
Δ: −2> ΔL ≧ −3
×: ΔL <−3

(4)耐水性
各サンプルにろ紙を接触させた状態で60℃に加温した純水に30秒浸漬し、取り出し後濡れたろ紙が鋼板に十分に接触した状態で90秒放置した。その後、紙を取り除き水分を拭き取り、サンプル表面を目視で観察し下記基準にしたがって評価をした。
○ :白化なし
△ :斜めからみると確認できる白化
× :明らかな白化(斜めからみなくても確認できる)
(4) Water resistance Each sample was immersed in pure water heated to 60 ° C. for 30 seconds in contact with the filter paper, and after taking out, the wet filter paper was left in contact with the steel plate for 90 seconds. Thereafter, the paper was removed, the moisture was wiped off, the sample surface was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No whitening
Δ: Whitening that can be confirmed when viewed from an angle ×: Clear whitening (can be confirmed without viewing from an angle)

(5)耐疵付き性
ラビングテスター(太平理化工業(株)製)を用いて試験片を段ボールでラビング後、試験片の表面を目視で観察し、下記評価にしたがって評価をした。試験は500g、摺動距離60mm、速度120mm/s、ラビング回数1000回で行った。
◎:疵の本数が0本
○:疵の本数が1〜2本
△:疵の本数が3〜10本
×:疵の本数が11本以上
(5) After rubbing the test piece with corrugated cardboard using a rubbing resistance rubbing tester (produced by Taihei Rika Kogyo Co., Ltd.), the surface of the test piece was visually observed and evaluated according to the following evaluation. The test was performed at 500 g, a sliding distance of 60 mm, a speed of 120 mm / s, and a rubbing number of 1000 times.
◎: The number of cocoons is 0. ○: The number of cocoons is 1-2. △: The number of cocoons is 3-10. X: The number of cocoons is 11 or more.

(6)塗料二次密着性
各サンプルについて、メラミン系の焼き付け塗料(膜厚30μm)を塗装した後、沸水中に2時間浸漬し、直ちに、碁盤目(10×10個、1mm間隔)のカッ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。評価基準は以下の通りである。
◎:剥離なし
○:剥離面積率5%未満
△:剥離面積率5%以上、20%未満
×:剥離面積率20%以上
(6) Paint secondary adhesion For each sample, after applying a melamine-based baking paint (film thickness 30 μm), it was immersed in boiling water for 2 hours, and immediately cut into a grid (10 × 10, 1 mm interval) The film was attached and peeled off with an adhesive tape, and the peeled area ratio of the coating film was measured. The evaluation criteria are as follows.
◎: No peeling ○: Peeling area rate less than 5% △: Peeling area rate of 5% or more, less than 20%

Figure 2007009232
表9より、本発明例はいずれの性能も優れていることがわかる。発明例3、7〜15はベースめっき種を変更した結果であるが、いずれにおいても上記効果が得られており、特に、発明例3、16〜19は、下層皮膜の樹脂種を変更した結果であるが、この場合も同様に上記効果が得られている。また、発明例3、33〜40は上層樹脂種、防錆添加剤種を変更した結果であるが、いずれも優れた耐食性および耐水性、耐疵つき性が得られている。また、発明例3、24〜29では、下層皮膜の金属化合物の添加することによって、耐黒変性、アルカリ脱脂後耐白錆性に効果が見られ、特にCoを添加した場合にその効果が大きいことを示している。
Figure 2007009232
From Table 9, it can be seen that the performance of the present invention is excellent. Invention Examples 3 and 7 to 15 are the results of changing the base plating type, but the above effects are obtained in all cases. In particular, Invention Examples 3 and 16 to 19 are the results of changing the resin type of the lower layer film. However, the above effect is obtained in this case as well. Inventive Examples 3, 33 to 40 are the results of changing the upper-layer resin type and the rust-preventive additive type, and all have excellent corrosion resistance, water resistance, and scratch resistance. In Invention Examples 3 and 24 to 29, the addition of the metal compound of the lower layer film is effective in blackening resistance and white rust resistance after alkaline degreasing, and particularly when Co is added. It is shown that.

一方、比較例1、9、10は、下層皮膜の水性樹脂、シランカップリング剤、リン酸化合物のいずれかを添加していないため、耐白錆性が劣っている。   On the other hand, Comparative Examples 1, 9, and 10 are inferior in white rust resistance because any one of the lower layer aqueous resin, silane coupling agent, and phosphoric acid compound is not added.

比較例3〜8では、本発明範囲内のメルカプト基を有するシランカップリング剤を使用せずに、別のシランカップリング剤を使用しているため耐水性が劣っている。   In Comparative Examples 3 to 8, water resistance is inferior because another silane coupling agent is used without using a silane coupling agent having a mercapto group within the scope of the present invention.

比較例2、11は、それぞれシランカップリング剤もしくはリン酸化合物を本発明範囲外で過剰に添加しているため、耐白錆性や耐水性が低下している。   In Comparative Examples 2 and 11, since the silane coupling agent or the phosphoric acid compound is excessively added outside the scope of the present invention, white rust resistance and water resistance are lowered.

比較例13、14は、上層皮膜中の防錆添加剤を本発明範囲外で過剰に添加しているため、耐白錆性が低下している。   In Comparative Examples 13 and 14, since the rust preventive additive in the upper film is excessively added outside the scope of the present invention, the white rust resistance is lowered.

本発明例43〜47は上層皮膜の潤滑剤の種類、粒子径を変更した結果であるが、いずれにおいても優れた耐疵つき性を有している。一方、式Aの下限未満および上限を超える比較例14、15では、耐疵つき性が低下している。
「潤滑剤粒子径/第2層皮膜厚=1.5〜15・・・・式A
比較例20、21は、潤滑剤の添加量が本発明範囲外であるため、耐疵つき性や塗料密着性が低下している。
Inventive Examples 43 to 47 are the results of changing the type and particle size of the lubricant in the upper film, and all have excellent scratch resistance. On the other hand, in Comparative Examples 14 and 15 which are less than the lower limit and exceeds the upper limit of Formula A, the wrinkle resistance is lowered.
“Lubricant particle diameter / second layer film thickness = 1.5 to 15 Formula A
In Comparative Examples 20 and 21, since the addition amount of the lubricant is outside the range of the present invention, the scratch resistance and paint adhesion are deteriorated.

比較例22、23は、上層もしくは下層の皮膜厚が0すなわち皮膜を有していないため、耐食性、耐疵つき性が両立できていない。すなわち、発明例3、47〜49は下層と上層の合計の皮膜厚効果を示しており、合計皮膜厚が大きいほど、耐食性、耐疵つき性が向上する。また、下層単独皮膜および上層単独皮膜ではどちらも耐食性、耐疵つき性を両立できず、二層皮膜とすることが重要であることがわかる。   In Comparative Examples 22 and 23, the film thickness of the upper layer or the lower layer is 0, that is, the film does not have a film, and therefore, corrosion resistance and wrinkle resistance are not compatible. That is, Invention Examples 3, 47 to 49 show the total film thickness effect of the lower layer and the upper layer, and as the total film thickness is larger, the corrosion resistance and the scratch resistance are improved. Further, it can be seen that the lower layer single film and the upper layer single film cannot achieve both corrosion resistance and scratch resistance, and it is important to use a two-layer film.

本発明の表面処理鋼板は、耐白錆性、耐黒変性、耐水性、耐疵つき性、塗料密着性に優れるので、家電製品用鋼板、建材用鋼板、自動車用鋼板として最適であることは勿論、それら以外にも、上記鋼板特性が要求される用途に対して用いることができる。   Since the surface-treated steel sheet of the present invention is excellent in white rust resistance, blackening resistance, water resistance, scratch resistance, and paint adhesion, it is optimal as a steel sheet for home appliances, a steel sheet for building materials, and a steel sheet for automobiles. Of course, in addition to these, it can be used for applications where the steel sheet characteristics are required.

Claims (5)

亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、
水性樹脂(I)、メルカプト基を有するシランカップリング剤(II)、リン酸化合物(III)を含有し、(I)の固形分100質量部に対して(II)が1〜300質量部、(III)が0.1〜50質量部であ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る第1層皮膜を有し、
さらに、該第1層皮膜の上部に、
皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)と、
下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(Y)と、
潤滑剤(Z)とを含み、
前記反応生成物(X)の固形分100質量部に対して該防錆添加成分(Y)の合計の含有量が1〜100質量部、潤滑剤(Z)の含有量が0.1〜15質量部である
塗料組成物を塗布し、乾燥することにより形成される第2層皮膜を有し、
かつ、前記潤滑剤(Z)の粒子径と前記第2層皮膜の厚さとの関係が下記式を満足し、
前記第1層皮膜と前記第2層皮膜の合計膜厚が、0.1〜5μmであることを特徴とする表面処理鋼板。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)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種以上の有機化合物
潤滑剤粒子径/第2層皮膜厚=1.5〜15
On the surface of galvanized steel plate or aluminum galvanized steel plate,
The aqueous resin (I), the silane coupling agent (II) having a mercapto group (II), and the phosphoric acid compound (III) are contained, and (II) is 1 to 300 parts by mass relative to 100 parts by mass of (I) solid content, (III) It has the 1st layer membrane formed by applying and drying the surface treatment composition which is 0.1-50 mass parts,
Furthermore, on top of the first layer coating,
A reaction product (X) of a film-forming organic resin (A) and an active hydrogen-containing compound (B) comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen;
One or more rust preventive additives (Y) selected from the following (a) to (e);
A lubricant (Z),
The total content of the rust preventive additive (Y) is 1 to 100 parts by mass and the content of the lubricant (Z) is 0.1 to 15 parts per 100 parts by mass of the solid content of the reaction product (X). Having a second layer film formed by applying and drying a coating composition that is part by mass;
And the relationship between the particle diameter of the lubricant (Z) and the thickness of the second layer film satisfies the following formula:
The surface-treated steel sheet, wherein a total film thickness of the first layer film and the second layer film is 0.1 to 5 μm.
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more kinds selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compound lubricant particle diameter / second layer film thickness = 1.5-15
前記第1層皮膜形成用の表面処理組成物は、さらにCo化合物を、水性樹脂の固形分100質量部に対して0.01〜50質量部含有することを特徴とする請求項1に記載の表面処理鋼板。   2. The surface treatment composition for forming a first layer film further contains a Co compound in an amount of 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous resin. Surface treated steel sheet. 前記水性樹脂がエポキシ系樹脂を含有することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の表面処理鋼板。   The surface-treated steel sheet according to claim 1, wherein the aqueous resin contains an epoxy resin. 前記亜鉛系めっき鋼板において、めっき皮膜中のNi含有量が20〜1000ppm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の表面処理鋼板。   The surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the zinc-based plated steel sheet has a Ni content in the plating film of 20 to 1000 ppm or less. 亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、
水性樹脂(I)、メルカプト基を有するシランカップリング剤(II)、リン酸化合物(III)を含有し、(I)の固形分100質量部に対して(II)が1〜300質量部、(III)が0.1〜50質量部である表面処理組成物を塗布し、乾燥することにより第1層皮膜を鋼板の表面に形成し、
次いで、該第1層皮膜の上部に、
皮膜形成有機樹脂(A)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(B)との反応生成物(X)と、
下記(a)〜(e)の中から選ばれる1種以上の防錆添加成分(Y)と、
潤滑剤(Z)とを含み、
前記反応生成物(X)の固形分100質量部に対して該防錆添加成分(Y)の合計の含有量が1〜100質量部、潤滑剤(Z)の含有量が0.1〜15質量部である
塗料組成物を塗布し、潤滑剤の軟化点以下の温度で乾燥することにより形成される第2層皮膜を有し、
かつ、前記第1層皮膜と前記第2層皮膜の合計膜厚が0.1〜5μmとなるように第1層皮膜及び第2層皮膜が形成されることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
(a)リン酸塩
(b)Caイオン交換シリカ
(c)モリブデン酸塩
(d)酸化ケイ素
(e)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種以上の有機化合物
On the surface of galvanized steel plate or aluminum galvanized steel plate,
The aqueous resin (I), the silane coupling agent (II) having a mercapto group (II), and the phosphoric acid compound (III) are contained, and (II) is 1 to 300 parts by mass relative to 100 parts by mass of (I) solid content, (III) is applied to the surface treatment composition 0.1 to 50 parts by weight, and dried to form a first layer film on the surface of the steel sheet,
Next, on top of the first layer coating,
A reaction product (X) of a film-forming organic resin (A) and an active hydrogen-containing compound (B) comprising a hydrazine derivative (C) in which some or all of the compounds have active hydrogen;
One or more rust preventive additives (Y) selected from the following (a) to (e);
A lubricant (Z),
The total content of the anticorrosive additive (Y) is 1 to 100 parts by mass and the content of the lubricant (Z) is 0.1 to 15 with respect to 100 parts by mass of the solid content of the reaction product (X). Having a second layer film formed by applying a coating composition that is part by mass and drying at a temperature below the softening point of the lubricant;
And the 1st layer film and the 2nd layer film are formed so that the total film thickness of the 1st layer film and the 2nd layer film may be set to 0.1-5 micrometers, Manufacture of the surface treatment steel plate characterized by the above-mentioned Method.
(A) Phosphate (b) Ca ion exchange silica (c) Molybdate (d) Silicon oxide (e) One or more kinds selected from triazoles, thiols, thiadiazoles, thiazoles, thiurams Organic compounds
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