JP2001247826A - Composition for coating metal surface - Google Patents
Composition for coating metal surfaceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属表面被覆用組
成物及び金属表面被覆剤に関する。The present invention relates to a metal surface coating composition and a metal surface coating agent.
【0002】[0002]
【従来の技術】金属表面の被覆は、金属に様々な機能を
付与する目的で、各種の処理や塗装により行われてお
り、例えば、防錆処理による被膜を形成した後、各種の
塗料による塗装等が行われている。これらの中で、防錆
処理は、金属表面に耐食性を与え、また、各種の塗料に
より形成される塗膜を密着させるための塗装下地性を与
えるために行われるものであり、金属表面の保護や美装
にとって不可欠である。2. Description of the Related Art Metal surfaces are coated by various treatments or coatings for the purpose of imparting various functions to the metal. For example, after forming a coating by rust prevention treatment, coating with various paints is performed. And so on. Among these, the rust prevention treatment is performed to impart corrosion resistance to the metal surface and also to provide a coating base property for making a coating film formed by various paints adhere, and to protect the metal surface. And is indispensable for beauty.
【0003】このような防錆処理は、金属表面に酸化膜
や無機塩の薄い膜を形成する化成処理をし、更に耐食性
や塗装下地性を充分なものとするために塗装処理を施す
ことにより行われている。防錆処理における化成処理で
は、通常、クロメート系処理剤が用いられるため、化成
処理時にクロムイオンが排出されないようにする必要か
ら生産コストが上昇し、また、金属製品からクロムイオ
ンが溶出することによる環境汚染等のおそれがあった。
更に、防錆処理工程として、化成処理及び塗装処理の2
つの工程を要した。[0003] Such a rust preventive treatment is performed by performing a chemical conversion treatment for forming an oxide film or a thin film of an inorganic salt on a metal surface, and further performing a coating treatment to make the corrosion resistance and the coating base property sufficient. Is being done. In the chemical treatment in the rust prevention treatment, usually, a chromate-based treatment agent is used, so that the production cost increases because it is necessary to prevent chromium ions from being discharged at the time of the chemical treatment, and the chromium ions are eluted from the metal product. There was a risk of environmental pollution.
In addition, as a rust prevention treatment step, two steps of chemical treatment and painting treatment are performed.
One process was required.
【0004】特開昭58−177473号公報には、水
分散性シリカ、トリ及び/又はジアルコキシシラン化合
物の加水分解物、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性
樹脂、並びに、リン酸化合物を含む金属表面処理用組成
物が開示されている。この金属表面処理用組成物は、防
錆処理において化成処理を不要とすることができ、防錆
処理鋼板の生産コストの抑制や公害防止に有効なもので
ある。しかしながら、より耐食性を向上させて防錆処理
膜を薄膜化させることにより、防錆処理鋼板の電気溶接
を可能としたり、加工性を向上させたりする工夫の余地
があった。JP-A-58-177473 discloses water-dispersible silica, a hydrolyzate of a tri- and / or dialkoxysilane compound, a cationic resin and / or a zwitterionic resin, and a phosphoric acid compound. A metal surface treatment composition is disclosed. This metal surface treatment composition can eliminate the need for chemical conversion treatment in the rust prevention treatment, and is effective for suppressing the production cost of the rust prevention treated steel sheet and preventing pollution. However, there is room for contriving to improve the corrosion resistance and reduce the thickness of the rust-prevention-treated film, thereby enabling electric welding of the rust-prevention-treated steel sheet and improving the workability.
【0005】特開平10−1782号公報には、窒素原
子を分子内に1個以上有する有機高分子化合物とリン酸
化合物とを含有する水系の金属表面処理剤が開示されて
いる。また、特開平10−1788号公報には、窒素原
子を分子内に1個以上有する有機高分子化合物と酸化剤
とを含有する水系の金属表面処理剤が開示されている。
これらの金属表面処理剤は、金属表面をリン酸塩や酸化
物被膜により保護して耐食性を発揮するものである。し
かしながら、これらもまた、耐食性をより高めて防錆処
理膜を薄膜化させる工夫の余地があった。[0005] JP-A-10-1782 discloses an aqueous metal surface treating agent containing an organic polymer compound having at least one nitrogen atom in a molecule and a phosphoric acid compound. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1788 discloses an aqueous metal surface treating agent containing an organic polymer compound having at least one nitrogen atom in a molecule and an oxidizing agent.
These metal surface treatment agents exhibit corrosion resistance by protecting the metal surface with a phosphate or oxide film. However, these methods also have room for contriving to further increase the corrosion resistance and reduce the thickness of the rust preventive film.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みてなされたものであり、被膜が密着性、耐食性等の
基本性能に優れ、多様な用途に適応することができ、し
かも、充分に薄膜化しうる金属表面被覆用組成物を提供
することを目的とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the coating film has excellent basic performances such as adhesion and corrosion resistance, can be applied to various uses, and has a sufficient effect. It is an object of the present invention to provide a metal surface coating composition which can be formed into a thin film.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、陽イオン性樹
脂及び/又は両イオン性樹脂(I)と有機イオウ化合物
(II)とを含む金属表面被覆用組成物であって、上記有
機イオウ化合物(II)の含有割合は、陽イオン性樹脂及
び/又は両イオン性樹脂(I)の不揮発分100重量部
に対して、1〜50重量部である金属表面被覆用組成物
である。本発明はまた、金属表面被覆用組成物を含む金
属表面被覆剤でもある。以下に本発明を詳述する。The present invention relates to a composition for coating a metal surface comprising a cationic resin and / or an amphoteric resin (I) and an organic sulfur compound (II). The content ratio of the compound (II) is 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonvolatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I). The present invention is also a metal surface coating agent comprising the metal surface coating composition. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0008】本発明の金属表面被覆用組成物は、陽イオ
ン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)及び有機イオ
ウ化合物(II)を含む。上記陽イオン性樹脂及び/又は
両イオン性樹脂(I)の形態は、水溶性、水希釈性、水
分散性、非水分散性、溶剤溶解性等のいずれであっても
よい。本明細書中において陽イオン性樹脂とは、分子中
の主鎖又は側鎖に陽イオンを形成する基を有する樹脂を
意味する。本明細書中では、分子中の主鎖又は側鎖に陽
イオンを形成する原子を有する樹脂も含むこととする。
また、両イオン性樹脂とは、分子中の主鎖又は側鎖に陽
イオンを形成する基と陰イオンを形成する基とを有する
樹脂を意味する。本明細書中では、分子中の主鎖又は側
鎖に陽イオンを形成する原子を有する樹脂と、陰イオン
を形成する原子を有する樹脂もまた含むこととする。[0008] The metal surface coating composition of the present invention comprises a cationic resin and / or a zwitterionic resin (I) and an organic sulfur compound (II). The form of the cationic resin and / or amphoteric resin (I) may be any of water-soluble, water-dilutable, water-dispersible, non-aqueous-dispersible, and solvent-soluble. In the present specification, a cationic resin means a resin having a group that forms a cation in a main chain or a side chain in a molecule. In this specification, a resin having an atom which forms a cation in a main chain or a side chain in a molecule is also included.
The amphoteric resin means a resin having a group forming a cation and a group forming an anion in the main chain or side chain in the molecule. In this specification, a resin having an atom which forms a cation in a main chain or a side chain in a molecule and a resin having an atom which forms an anion are also included.
【0009】本発明の金属表面被覆用組成物が陽イオン
性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)を含むことによ
り、金属表面被覆用組成物により形成される被膜が各種
の金属表面や塗膜に対して充分な密着性を有し、かつ、
腐食性物質を充分に遮断して金属表面を保護する作用を
有することになる。これにより、金属表面の耐食性が向
上することになる。When the metal surface coating composition of the present invention contains a cationic resin and / or a zwitterionic resin (I), the film formed by the metal surface coating composition can be used for various metal surfaces or coatings. Has sufficient adhesion to the film, and
This has the effect of sufficiently blocking corrosive substances and protecting the metal surface. Thereby, the corrosion resistance of the metal surface is improved.
【0010】上記陽イオン性樹脂は、分子中の主鎖又は
側鎖に陽イオンを形成する基として1級アミノ基、2級
アミノ基、3級アミノ基の陽イオン性窒素原子のうち少
なくとも1つを有する樹脂であることが好ましい。ま
た、上記両イオン性樹脂は、分子中の主鎖又は側鎖に陽
イオン性窒素原子と陰イオンを形成する基としてカルボ
キシル基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基のうち少な
くとも1つを有する樹脂であり、カルボキシル基を有す
る樹脂であることが好ましい。これらの樹脂としては特
に限定されず、例えば、以下の(1)〜(17)に示す
もの等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2
種以上を併用してもよい。The above-mentioned cationic resin has at least one of a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group as a group forming a cation in a main chain or a side chain in a molecule. It is preferable that the resin has two types. Further, the amphoteric resin has at least one of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfate group, and a phosphate group as a group forming a cationic nitrogen atom and an anion in the main chain or side chain in the molecule. And a resin having a carboxyl group. These resins are not particularly limited, and examples thereof include those shown in the following (1) to (17). These may be used alone,
More than one species may be used in combination.
【0011】分子中の主に主鎖に陽イオンを形成する基
として陽イオン性窒素原子を有する陽イオン性樹脂とし
ては、例えば以下のものが挙げられる。 (1)ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポ
リアルキレンイミン等のポリアミン誘導体からなる陽イ
オン性樹脂。 (2)ポリカルボン酸とポリアミンとの縮合により生成
するポリアミドポリアミン及びその誘導体からなる陽イ
オン性樹脂。 (3)エポキシ樹脂等のポリグリシジル化合物とアミン
及び/又はポリアミンとの反応により得られるアミンエ
ポキシ付加物及びその誘導体からなる陽イオン性樹脂。 (4)ウレタンプレポリマー等のポリイソシアネート化
合物とアミン及び/又はポリアミンとの反応により得ら
れる陽イオン性尿素系樹脂。 (5)クロロメチル基及び/又はヒドロキシメチル基を
有する重合体とアミン及び/又はポリアミンとの反応に
より得られるアミノメチル基を有する陽イオン性樹脂。 (6)ポリハロアルカン、エピハロヒドリン及びポリエ
ピハロヒドリンのうち少なくとも1種とアミン及び/又
はポリアミンとの重縮合物からなる陽イオン性樹脂。Examples of the cationic resin having a cationic nitrogen atom as a group forming a cation mainly in the main chain in the molecule include the following. (1) A cationic resin comprising a polyamine derivative such as polyethyleneimine, polypropyleneimine, and polyalkyleneimine. (2) A cationic resin comprising a polyamide polyamine formed by condensation of a polycarboxylic acid and a polyamine and a derivative thereof. (3) A cationic resin comprising an amine epoxy adduct and a derivative thereof obtained by reacting a polyglycidyl compound such as an epoxy resin with an amine and / or a polyamine. (4) A cationic urea resin obtained by reacting a polyisocyanate compound such as a urethane prepolymer with an amine and / or a polyamine. (5) A cationic resin having an aminomethyl group obtained by reacting a polymer having a chloromethyl group and / or a hydroxymethyl group with an amine and / or a polyamine. (6) A cationic resin comprising a polycondensate of at least one of polyhaloalkane, epihalohydrin and polyepihalohydrin with an amine and / or a polyamine.
【0012】分子中の主に側鎖に陽イオンを形成する基
として陽イオン性窒素原子を有する陽イオン性樹脂とし
ては、例えば以下のものが挙げられる。 (7)ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート
等のアミノエステル基を有するビニル化合物、ビニルピ
リジン、ビニルイミダゾール及びそれらの塩類等の陽イ
オン性窒素原子を有する化合物のうち少なくとも1種の
化合物から得られる重合体、並びに、これらの化合物と
共重合可能な他の単量体とから得られる共重合体からな
る陽イオン性樹脂。 (8)ビニルホルムアマイド重合体の酸又は塩基性物質
による加水分解物等の方法により得られるポリビニルア
ミン類からなる陽イオン性樹脂。 (9)アリルアミン又はジアリルアミン及びその塩類の
陽イオン性窒素原子を有する化合物のうち少なくとも1
種の化合物から得られる重合体、並びに、これらの化合
物と共重合可能な他の単量体とから得られる共重合体か
らなる陽イオン性樹脂。 (10)(メタ)アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂又はマレイン化ポリ
ブタジエン等のカルボキシル基を有する樹脂の全てのカ
ルボキシル基をエチレンイミン、プロピレンイミン、ヒ
ドロキシエチルエチレンイミン及びヘキサメチレンジエ
チレンウレア等のアジリジン化合物並びにグリシジルア
ミン及びその塩等の塩基性窒素原子を有するアルキル化
剤のうち少なくとも1種の化合物と反応させることによ
って得られる陽イオン性樹脂。 (11)(メタ)アクリル系樹脂等のグリシジル基を有
する樹脂のグリシジル基を、アンモニア又はアミン化合
物と反応させることによって得られる陽イオン性樹脂。 (12)(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル
基を有する化合物のグリシジル基を、アンモニア又はア
ミン化合物と反応させた陽イオン性窒素原子を有する化
合物から得られる重合体、並びに、これらの化合物と共
重合可能な他の単量体とから得られる共重合体からなる
陽イオン性樹脂。Examples of the cationic resin having a cationic nitrogen atom as a group forming a cation mainly in a side chain in the molecule include the following. (7) a polymer obtained from at least one compound selected from compounds having a cationic nitrogen atom, such as vinyl compounds having an amino ester group such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, vinylpyridine, vinylimidazole and salts thereof. And a cationic resin comprising a copolymer obtained from the compound and another monomer copolymerizable with the compound. (8) A cationic resin comprising polyvinylamines obtained by a method such as hydrolysis of a vinylformamide polymer with an acid or basic substance. (9) Allylamine or diallylamine and salts thereof at least one of compounds having a cationic nitrogen atom
A cationic resin comprising a polymer obtained from a kind of compound and a copolymer obtained from the compound and another monomer copolymerizable therewith. (10) (meth) acrylic resin, polyester resin,
All carboxyl groups of a resin having a carboxyl group such as polyurethane resin, alkyd resin or maleated polybutadiene are converted to aziridine compounds such as ethyleneimine, propyleneimine, hydroxyethylethyleneimine and hexamethylenediethyleneurea, and bases such as glycidylamine and salts thereof. A cationic resin obtained by reacting with at least one compound among alkylating agents having a neutral nitrogen atom. (11) A cationic resin obtained by reacting a glycidyl group of a resin having a glycidyl group such as a (meth) acrylic resin with ammonia or an amine compound. (12) A polymer obtained from a compound having a cationic nitrogen atom obtained by reacting a glycidyl group of a compound having a glycidyl group such as glycidyl (meth) acrylate with ammonia or an amine compound; A cationic resin comprising a copolymer obtained from another polymerizable monomer.
【0013】上記分子中の主鎖又は側鎖に陰イオンを形
成する基としてカルボキシル基を有する両イオン性樹脂
としては、例えば以下のものが挙げられる。 (13)上記陽イオン性樹脂にクロロ酢酸等を用いて陰
イオン性基としてカルボキシル基を導入した両イオン性
樹脂。 (14)(メタ)アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂又はマレイン化ポリ
ブタジエン等のカルボキシル基を有する樹脂の一部のカ
ルボキシル基を、エチレンイミン、プロピレンイミン、
ヒドロキシエチルエチレンイミン及びヘキサメチレンジ
エチレンウレア等のアジリジン化合物並びにグリシジル
アミン及びその塩等の塩基性窒素原子を有するアルキル
化剤のうち少なくとも1種の化合物と反応させることに
よって得られる両イオン性樹脂。 (15)(メタ)アクリル系樹脂等のカルボキシル基と
グリシジル基を有する樹脂のグリシジル基を、アンモニ
ア又はアミン化合物と反応させることによって得られる
両イオン性樹脂。 (16)(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル
基を有する化合物のグリシジル基を、アンモニア又はア
ミン化合物と反応させたものと、(メタ)アクリル酸、
クロトン酸及びマレイン酸等のカルボキシル基を有する
化合物から得られる重合体、並びに、これらの化合物と
共重合可能な他の単量体とから得られる共重合体からな
る両イオン性樹脂。 (17)上記(7)、(9)又は(12)の陽イオン性
窒素原子を有する化合物のうち少なくとも1種の化合物
と、(メタ)アクリル酸、クロトン酸及びマレイン酸等
のカルボキシル基を有する化合物のうち少なくとも1種
の化合物との共重合体、並びに、これらの化合物と共重
合可能な他の単量体とから得られる共重合体からなる両
イオン性樹脂。尚、上記の分類は一例であって、もちろ
ん主鎖、側鎖の両方に陽イオン性窒素原子を有する樹脂
であってもよい。Examples of the zwitterionic resin having a carboxyl group as a group forming an anion in the main chain or side chain in the molecule include the following. (13) An amphoteric resin in which a carboxyl group is introduced as an anionic group by using chloroacetic acid or the like in the cationic resin. (14) (meth) acrylic resin, polyester resin,
Polyurethane resin, alkyd resin or a part of the carboxyl group of a resin having a carboxyl group such as maleated polybutadiene, ethyleneimine, propyleneimine,
A zwitterionic resin obtained by reacting with at least one compound of an aziridine compound such as hydroxyethylethyleneimine and hexamethylenediethyleneurea and an alkylating agent having a basic nitrogen atom such as glycidylamine and salts thereof. (15) A zwitterionic resin obtained by reacting a glycidyl group of a resin having a carboxyl group and a glycidyl group such as a (meth) acrylic resin with ammonia or an amine compound. (16) a compound having a glycidyl group such as glycidyl (meth) acrylate reacted with ammonia or an amine compound, and (meth) acrylic acid;
A zwitterionic resin comprising a polymer obtained from a compound having a carboxyl group such as crotonic acid and maleic acid, and a copolymer obtained from these compounds and other copolymerizable monomers. (17) At least one compound among the compounds having a cationic nitrogen atom of the above (7), (9) or (12) and a carboxyl group such as (meth) acrylic acid, crotonic acid and maleic acid A zwitterionic resin comprising a copolymer of at least one compound among compounds and a copolymer obtained from these compounds and another copolymerizable monomer. Note that the above classification is an example, and a resin having a cationic nitrogen atom in both the main chain and the side chain may be used.
【0014】上記陽イオン性樹脂及び上記両イオン性樹
脂は、いずれも通常の方法によって合成することができ
る。また、陽イオン性窒素原子の一部又は全部を、塩
酸、硝酸、ギ酸、酢酸等の有機酸及び/又は無機酸によ
り中和して用いてもよく、両イオン性樹脂のカルボキシ
ル基の一部又は全部を、アンモニア、アミン化合物、苛
性ソーダ等の有機及び/又は無機塩基性化合物にて中和
してもよい。Both the cationic resin and the amphoteric resin can be synthesized by ordinary methods. Further, a part or all of the cationic nitrogen atom may be neutralized with an organic acid and / or an inorganic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, formic acid, and acetic acid. Alternatively, the whole may be neutralized with an organic and / or inorganic basic compound such as ammonia, an amine compound, and caustic soda.
【0015】上記陽イオン性樹脂における陽イオン性窒
素原子の存在量としては特に限定されず、例えば、コロ
イド滴定法、電導度滴定法等の測定法により測定した場
合に、陽イオン性樹脂1g当たり0.1〜24ミリモル
であることが好ましい。また、上記両イオン性樹脂にお
ける陽イオン性窒素原子及び陰イオン性カルボキシル基
の存在量としては特に限定されず、例えば、上記と同様
の測定法により測定した場合に、両イオン性樹脂1g当
たりそれぞれ0.01〜20ミリモルであることが好ま
しい。陽イオン性窒素原子や陰イオン性カルボキシル基
の存在量が上記の範囲をはずれると、各種の金属表面と
塗膜とを充分に密着させることができなくなるおそれが
ある。The amount of cationic nitrogen atoms present in the cationic resin is not particularly limited. For example, when measured by a measuring method such as a colloid titration method or a conductivity titration method, the content per 1 g of the cationic resin is determined. Preferably it is 0.1 to 24 mmol. In addition, the abundance of the cationic nitrogen atom and the anionic carboxyl group in the amphoteric resin is not particularly limited, and, for example, when measured by the same measurement method as described above, each amount per 1 g of the amphoteric resin It is preferably 0.01 to 20 mmol. When the amount of the cationic nitrogen atom or the anionic carboxyl group is out of the above range, there is a possibility that various metal surfaces and the coating film cannot be sufficiently adhered.
【0016】上記陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性
樹脂(I)はまた、1級アミノ基及び2級アミノ基のう
ち少なくとも1つを側鎖に有する樹脂を含むことが好ま
しい。上記1級アミノ基及び2級アミノ基のうち少なく
とも1つを側鎖に有する樹脂の好ましい含有量は、陽イ
オン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)の不揮発分
総量100重量%に対して、30〜100重量%であ
り、より好ましくは、50〜100重量%であり、更に
好ましくは、70〜100重量%であり、最も好ましく
は、80〜100重量%である。これにより、陽イオン
性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)は、カルボキシ
ル基と、1級アミノ基及び2級アミノ基のうち少なくと
も1つとを有することになり、1級アミノ基や2級アミ
ノ基が3級アミノ基やアミド基よりも密着性に優れた作
用を有することから、各種の金属表面や塗膜への密着性
が優れたものとなる。また一方では、本発明の陽イオン
性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)であるが、ある
目的の金属被覆材としては、側鎖にアミノ基を持たな
い、例えば、アミドアミン系樹脂やエポキシアミン系
(アミンエポキシ付加物等)等のポリアミン系樹脂も使
用可能である。この中で、特に、アミドアミン系やエポ
キシアミン系(アミンエポキシ付加物等)の樹脂が、被
覆材の物性、密着性を考慮した場合に好ましい場合があ
る。The above cationic resin and / or amphoteric resin (I) preferably contains a resin having at least one of a primary amino group and a secondary amino group in a side chain. The preferred content of the resin having at least one of the primary amino group and the secondary amino group in the side chain is based on 100% by weight of the total nonvolatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I). And 30 to 100% by weight, more preferably 50 to 100% by weight, still more preferably 70 to 100% by weight, and most preferably 80 to 100% by weight. As a result, the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) have a carboxyl group and at least one of a primary amino group and a secondary amino group. Since the amino group has a more excellent action than the tertiary amino group and the amide group, the adhesion to various metal surfaces and coating films is excellent. On the other hand, the cationic resin and / or amphoteric resin (I) of the present invention, as a metal coating material having a certain purpose, does not have an amino group in a side chain, such as an amidoamine resin or an epoxy resin. Polyamine resins such as amine resins (such as amine epoxy adducts) can also be used. Among these, an amidoamine-based or epoxyamine-based (amine-epoxy adduct) resin may be particularly preferable in consideration of the physical properties and adhesion of the coating material.
【0017】上記1級アミノ基及び上記2級アミノ基と
は、例えば、下記一般式(1);The primary amino group and the secondary amino group include, for example, the following general formula (1):
【0018】[0018]
【化1】 Embedded image
【0019】(式中、R1 、R2 、R3 、R4 及びR5
は、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、
置換基を有してもよいアルキル基、アラルキル基又はア
リール基を表す。aは、0又は1の整数を表す。bは、
1以上の整数を表す。)で表される基等が挙げられる。
上記1級アミノ基及び上記2級アミノ基が陽イオン性樹
脂及び/又は両イオン性樹脂(I)中に2つ以上存在す
る場合には、これらは同一であってもよく、異なってい
てもよい。Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5
Are the same or different and are a hydrogen atom, a halogen atom,
Represents an alkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent. a represents an integer of 0 or 1. b is
Represents an integer of 1 or more. And the like.
When two or more of the primary amino group and the secondary amino group are present in the cationic resin and / or the amphoteric resin (I), they may be the same or different. Good.
【0020】上記一般式(1)中、R1 、R2 、R3 、
R4 及びR5 が、アルキル基、アラルキル基又はアリー
ル基を表す場合には、これらは炭素数が20以下である
ことが好ましい。より好ましくは、炭素数が10以下で
ある。上記アルキル基及び上記アラルキル基は、直鎖状
であってもよく、分岐状であってもよい。In the above general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 ,
When R 4 and R 5 represent an alkyl group, an aralkyl group or an aryl group, these preferably have 20 or less carbon atoms. More preferably, the carbon number is 10 or less. The alkyl group and the aralkyl group may be linear or branched.
【0021】上記一般式(1)中、アルキル基、アラル
キル基又はアリール基が置換基を有する場合には、該置
換基としては特に限定されず、例えば、シアノ基、ハロ
ゲン原子、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシル
基、カルボアルコキシル基等が挙げられる。In the above general formula (1), when the alkyl group, aralkyl group or aryl group has a substituent, the substituent is not particularly limited, and examples thereof include a cyano group, a halogen atom, an amino group, and a hydroxyl group. Groups, alkoxyl groups, carboalkoxyl groups and the like.
【0022】上記アルコキシル基又は上記カルボアルコ
キシル基は、炭素数が20以下であることが好ましい。
より好ましくは、炭素数が10以下である。また、これ
らは、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。The alkoxyl group or the carboalkoxyl group preferably has 20 or less carbon atoms.
More preferably, the carbon number is 10 or less. Further, these may be linear or branched.
【0023】上記1級アミノ基及び2級アミノ基のうち
少なくとも1つを側鎖に有する陽イオン性樹脂としては
特に限定されず、例えば、上記例示のうち(1)、
(7)、(8)、(9)、(10)、(11)又は(1
2)に示した樹脂等の1級アミノ基及び2級アミノ基の
うち少なくとも1つを側鎖に有する陽イオン性樹脂が挙
げられる。上記ポリビニルアミン類やポリアリルアミン
類及びこれらの塩は、炭素数1〜4のアルキル基のモノ
置換体又はジ置換体、該置換体の4級化物であってもよ
い。The cationic resin having at least one of the primary amino group and the secondary amino group in the side chain is not particularly limited.
(7), (8), (9), (10), (11) or (1)
Cationic resins having at least one of a primary amino group and a secondary amino group in the side chain, such as the resin shown in 2), may be mentioned. The polyvinylamines, polyallylamines and salts thereof may be a mono- or di-substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a quaternary product of the substituted product.
【0024】上記ポリビニルアミン類及びその塩として
は特に限定されず、例えば、ポリビニルアミン、ポリメ
タビニルアミン、ポリビニルアミン塩酸塩、ポリビニル
エチルアミン塩酸塩、ポリメタビニルメチルアミン塩酸
塩、ポリビニル−N−トリメチルアンモニウムブロミド
等が挙げられる。The above-mentioned polyvinylamines and salts thereof are not particularly restricted but include, for example, polyvinylamine, polymethvinylamine, polyvinylamine hydrochloride, polyvinylethylamine hydrochloride, polymethvinylmethylamine hydrochloride, polyvinyl-N-trimethyl. Ammonium bromide and the like.
【0025】上記ポリアリルアミン類及びその塩として
は特に限定されず、例えば、ポリアリルアミン、ポリア
リルアミン塩酸塩、ポリアリルエチルアミン塩酸塩、ポ
リアリルジメチルエチルアンモニウム塩酸塩、ジアリル
アミン塩酸塩重合体、ジアリルメチルアミン塩酸塩重合
体、ジアリルジメチルアンモニウム塩酸塩重合体;これ
らの二酸化イオウ共重合体、アクリルアミド共重合体、
ジアリルアミン塩酸塩誘導体共重合体等が挙げられる。The above-mentioned polyallylamines and salts thereof are not particularly restricted but include, for example, polyallylamine, polyallylamine hydrochloride, polyallylethylamine hydrochloride, polyallyldimethylethylammonium hydrochloride, diallylamine hydrochloride polymer, diallylmethylamine Hydrochloride polymer, diallyldimethylammonium hydrochloride polymer; these sulfur dioxide copolymer, acrylamide copolymer,
And a diallylamine hydrochloride derivative copolymer.
【0026】上記ポリビニルアミン類の調製方法として
は特に限定されず、例えば、ポリビニルホルムアマイド
の酸又は塩基性物質による加水分解;ポリニトロエチレ
ンやその誘導体の還元;ポリアクリルアミドのホフマン
分解;N−ビニルフタルイミドポリマーのアルカリ還元
による方法等が挙げられる。また、上記ポリアリルアミ
ン類の調製方法としては特に限定されず、例えば、ポリ
アリルアミン塩酸塩のアルカリ還元による方法等が挙げ
られる。The method for preparing the above-mentioned polyvinylamines is not particularly restricted but includes, for example, hydrolysis of polyvinylformamide with an acid or a basic substance; reduction of polynitroethylene and its derivatives; Hoffmann decomposition of polyacrylamide; Examples thereof include a method of reducing the phthalimide polymer by alkali. The method for preparing the polyallylamines is not particularly limited, and examples thereof include a method by alkali reduction of polyallylamine hydrochloride.
【0027】上記カルボキシル基を有する樹脂の全ての
カルボキシル基を変性した樹脂において、カルボキシル
基を有する樹脂は、少なくとも一種の不飽和カルボン酸
を含む単量体成分を重合して得た重合体であることが好
ましい。上記不飽和カルボン酸としては特に限定され
ず、例えば、(メタ)アクリル酸、ケイ皮酸、クロトン
酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン
酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸やそのモノエステ
ル類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2
種以上を併用してもよい。In the above-mentioned resin having a carboxyl group, all the carboxyl groups are modified, and the resin having a carboxyl group is a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing at least one unsaturated carboxylic acid. Is preferred. The unsaturated carboxylic acid is not particularly limited and includes, for example, unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, cinnamic acid and crotonic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid; Monoesters and the like. These may be used alone,
More than one species may be used in combination.
【0028】上記単量体成分は、必要に応じて、不飽和
カルボン酸の他に、不飽和カルボン酸と共重合可能で、
かつ、カルボキシル基と反応しない不飽和単量体を使用
することができる。The above monomer component can be copolymerized with an unsaturated carboxylic acid, if necessary, in addition to the unsaturated carboxylic acid.
In addition, an unsaturated monomer that does not react with a carboxyl group can be used.
【0029】上記不飽和単量体としては特に限定され
ず、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル
等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリロ
ニトリル等の不飽和ニトリル類;(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の不飽和
アミド類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル
エステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエー
テル等のビニルエーテル類;エチレン、プロピレン等の
α−オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ
化ビニル等のハロゲン化α,β−不飽和モノマー類;ス
チレン、α−メチルスチレン等のα,β−不飽和芳香族
モノマー類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。The unsaturated monomer is not particularly restricted but includes, for example, (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; Unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile; unsaturated amides such as (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether Α-olefins such as ethylene and propylene; halogenated α, β-unsaturated monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinyl fluoride; α, β-unsaturated aromatics such as styrene and α-methylstyrene And monomers. These may be used alone or in combination of two or more.
【0030】上記カルボキシル基を有する重合体の重合
方法としては、公知の重合法を用いることができ、特に
限定されず、例えば、バルク重合法、溶液重合法、乳化
重合法、懸濁重合法等により行うことができる。この場
合、必要に応じて、メルカプタン化合物等の連鎖移動剤
を用いて重合度の制御を行うことができる。上記カルボ
キシル基を有する重合体の形態としては特に限定され
ず、例えば、水溶性、水希釈性、水分散性、非水分散
性、溶剤溶解性等であることが挙げられる。上記カルボ
キシル基を有する重合体は単独で用いてもよく、2種以
上を併用してもよい。The polymerization method of the polymer having a carboxyl group can be a known polymerization method and is not particularly limited. Examples thereof include a bulk polymerization method, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method. Can be performed. In this case, if necessary, the degree of polymerization can be controlled by using a chain transfer agent such as a mercaptan compound. The form of the polymer having a carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include water solubility, water dilutability, water dispersibility, non-aqueous dispersibility, and solvent solubility. The polymer having a carboxyl group may be used alone or in combination of two or more.
【0031】上記カルボキシル基を有する樹脂の全ての
カルボキシル基を変性した樹脂において、カルボキシル
基を1級及び/又は2級アミノ基に変性する方法として
は特に限定されず、例えば、アルキレンイミンを用いる
方法;ポリオキシアルキレンポリアミン等のポリアミン
を用いる方法等が挙げられる。これらの中でも、特にア
ルキレンイミンを用いて開環付加させる方法が好まし
い。In the above-mentioned resin having a carboxyl group, all the carboxyl groups are modified, and the method for modifying the carboxyl group to a primary and / or secondary amino group is not particularly limited. For example, a method using an alkylene imine A method using a polyamine such as a polyoxyalkylene polyamine. Among these, the method of ring-opening addition using an alkylene imine is particularly preferable.
【0032】上記アルキレンイミンとしては特に限定さ
れず、例えば、下記一般式(2)で表される化合物等が
挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。The alkyleneimine is not particularly restricted but includes, for example, compounds represented by the following general formula (2). These may be used alone or in combination of two or more.
【0033】[0033]
【化2】 Embedded image
【0034】上記一般式(2)中、R1 、R2 、R3 、
R4 及びR5 は、上記と同じである。このようなアルキ
レンイミンとしては特に限定されず、例えば、エチレン
イミン、1,2−プロピレンイミン、1,2−ドデシレ
ンイミン、1,1−ジメチルエチレンイミン、フェニル
エチレンイミン、ベンジルエチレンイミン、ヒドロキシ
エチルエチレンイミン、アミノエチルエチレンイミン、
2−メチルプロピレンイミン、3−クロロプロピルエチ
レンイミン、メトキシエチルエチレンイミン、ドデシル
アジリジニルフォルメイト、N−エチルエチレンイミ
ン、N−(2−アミノエチル)エチレンイミン、N−
(フェネチル)エチレンイミン、N−(2−ヒドロキシ
エチル)エチレンイミン、N−(シアノエチル)エチレ
ンイミン、N−フェニルエチレンイミン、N−(p−ク
ロロフェニル)エチレンイミン等が挙げられる。これら
の中でも、エチレンイミンや1,2−プロピレンイミン
が工業的に入手しやすく好適である。In the general formula (2), R 1 , R 2 , R 3 ,
R 4 and R 5 are the same as above. Such alkylene imines are not particularly limited, and include, for example, ethylene imine, 1,2-propylene imine, 1,2-dodecylene imine, 1,1-dimethyl ethylene imine, phenyl ethylene imine, benzyl ethylene imine, and hydroxyethyl ethylene imine. , Aminoethylethyleneimine,
2-methylpropyleneimine, 3-chloropropylethyleneimine, methoxyethylethyleneimine, dodecylaziridinylformate, N-ethylethyleneimine, N- (2-aminoethyl) ethyleneimine, N-
(Phenethyl) ethyleneimine, N- (2-hydroxyethyl) ethyleneimine, N- (cyanoethyl) ethyleneimine, N-phenylethyleneimine, N- (p-chlorophenyl) ethyleneimine and the like. Among these, ethyleneimine and 1,2-propyleneimine are easily available industrially and are suitable.
【0035】上記アルキレンイミンを用いる方法におい
て、アルキレンイミンによりカルボキシル基を有する重
合体におけるカルボキシル基を全て変性すると、−CO
O−基に1級及び/又は2級アミノ基が結合した下記一
般式(3)で表される基を有する重合体が得られる。In the above-mentioned method using an alkylene imine, when all the carboxyl groups in the polymer having a carboxyl group are modified with the alkylene imine, -CO
A polymer having a group represented by the following general formula (3) in which a primary and / or secondary amino group is bonded to an O- group is obtained.
【0036】[0036]
【化3】 Embedded image
【0037】上記一般式(3)中、R1 、R2 、R3 、
R4 、R5 、a及びbは、上記と同じである。重合体中
の不飽和カルボン酸量と重合体中のカルボン酸の変性に
用いられるアルキレンイミンの量は、変性後の陽イオン
性樹脂における陽イオン性窒素原子の存在量が上記陽イ
オン性樹脂における陽イオン性窒素原子の好ましい存在
量の範囲となれば特に限定されない。In the above general formula (3), R 1 , R 2 , R 3 ,
R 4 , R 5 , a and b are the same as described above. The amount of the unsaturated carboxylic acid in the polymer and the amount of the alkylene imine used for the modification of the carboxylic acid in the polymer are determined based on the amount of the cationic nitrogen atom present in the modified cationic resin in the cationic resin. There is no particular limitation as long as the amount of the cationic nitrogen atom is within the preferable range.
【0038】上記アルキレンイミンを用いる方法におい
て、アルキレンイミンによって変性されるカルボキシル
基は、重合体中の不飽和カルボン酸量として、1〜30
重量%であることが好ましい。1重量%未満であると、
金属表面被覆用組成物により形成される被膜の密着性が
充分でなくなるおそれがある。30重量%を超えると、
被膜の耐水性等の基本性能が低下するおそれがある。よ
り好ましくは、1〜15重量%である。上記アルキレン
イミンを用いる方法において、変性に用いられるアルキ
レンイミンの量は、重合体中の不飽和カルボン酸量と当
モル量以上であれば特に限定されず、重合体中の不飽和
カルボン酸量に対して当モル量〜10倍モル量が好まし
い。10倍モル量を超えると、金属表面被覆用組成物に
より形成される被膜の耐水性が充分でなくなるおそれが
ある。より好ましくは当モル量〜5倍モル量である。上
記アルキレンイミンを用いる方法において、カルボキシ
ル基を有する樹脂の全てのカルボキシル基を変性する場
合には、例えば、トルエンやキシレン等の極性の低い反
応溶媒を用いる等の適当な条件を採用することによりカ
ルボキシル基を有する樹脂の全てのカルボキシル基をア
ルキレンイミンによって変性した樹脂が得られる。In the above method using an alkylene imine, the carboxyl group modified by the alkylene imine is 1 to 30 as the amount of unsaturated carboxylic acid in the polymer.
% By weight. If it is less than 1% by weight,
There is a possibility that the adhesion of the coating formed by the metal surface coating composition may not be sufficient. If it exceeds 30% by weight,
Basic performance such as water resistance of the coating may be reduced. More preferably, it is 1 to 15% by weight. In the method using the alkylene imine, the amount of the alkylene imine used for the modification is not particularly limited as long as it is equal to or more than the amount of the unsaturated carboxylic acid in the polymer, and the amount of the unsaturated carboxylic acid in the polymer is An equimolar amount to 10-fold molar amount is preferred. If the molar amount exceeds 10 times, the water resistance of the coating formed by the metal surface coating composition may be insufficient. More preferably, it is an equimolar amount to 5 times the molar amount. In the method using the alkylene imine, when all the carboxyl groups of the resin having a carboxyl group are modified, the carboxyl group may be modified by employing appropriate conditions such as using a low-polarity reaction solvent such as toluene or xylene. A resin in which all carboxyl groups of the group-containing resin are modified with alkylene imine is obtained.
【0039】上記1級アミノ基及び2級アミノ基のうち
少なくとも1つを側鎖に有する両イオン性樹脂としては
特に限定されず、例えば、上記例示のうち(7)、
(8)、(9)、(10)、(11)又は(12)に示
した樹脂等に(13)に示した方法によりカルボキシル
基を導入した樹脂や、(14)、(15)、(16)又
は(17)の1級アミノ基及び2級アミノ基のうち少な
くとも1つを側鎖に有する両イオン性樹脂が挙げられ
る。上記陽イオン性樹脂にクロロ酢酸等を用いて陰イオ
ン性基としてカルボキシル基を導入する方法は工程が煩
雑であること、上記陽イオン性窒素原子を有する化合物
とカルボキシル基を有する化合物との反応によって共重
合体を得る方法は、例えば、アリルアミンと不飽和カル
ボン酸とが低重合性であることや(メタ)アクリル酸ア
ミノエチルが不安定な単量体であるために特別な配慮が
必要であること、上記カルボキシル基を有する樹脂の一
部のカルボキシル基を変性する方法が最も容易であるこ
と等から、カルボキシル基を有する樹脂の一部のカルボ
キシル基を変性する方法が好ましい。上記カルボキシル
基を有する樹脂の一部のカルボキシル基を変性した樹脂
において、カルボキシル基を有する樹脂は、少なくとも
一種の不飽和カルボン酸を含む単量体成分を重合して得
た重合体であることが好ましい。上記不飽和カルボン酸
としては特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル
酸、ケイ皮酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸;
マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボ
ン酸やそのモノエステル類等が挙げられる。これらは単
独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。The zwitterionic resin having at least one of the primary amino group and the secondary amino group in the side chain is not particularly limited, and examples thereof include (7)
(8), (9), (10), (11) or (12), a resin in which a carboxyl group is introduced by the method shown in (13), or (14), (15), ( 16) or a zwitterionic resin having at least one of the primary amino group and the secondary amino group of (17) in the side chain. The method of introducing a carboxyl group as an anionic group using chloroacetic acid or the like in the cationic resin is complicated, and the reaction between the compound having a cationic nitrogen atom and the compound having a carboxyl group is carried out. The method for obtaining the copolymer requires special consideration, for example, because allylamine and unsaturated carboxylic acid are low polymerizable and aminoethyl (meth) acrylate is an unstable monomer. The method of modifying a part of the carboxyl group of the resin having a carboxyl group is preferable because the method of modifying a part of the carboxyl group of the resin having a carboxyl group is the easiest. In the resin obtained by modifying a part of the carboxyl group of the resin having a carboxyl group, the resin having a carboxyl group may be a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing at least one unsaturated carboxylic acid. preferable. The unsaturated carboxylic acid is not particularly limited and includes, for example, unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, cinnamic acid and crotonic acid;
Unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, and their monoesters are exemplified. These may be used alone or in combination of two or more.
【0040】上記単量体成分は、必要に応じて、不飽和
カルボン酸の他に、不飽和カルボン酸と共重合可能で、
かつ、カルボキシル基と反応しない不飽和単量体を使用
することができる。The above monomer component can be copolymerized with an unsaturated carboxylic acid, if necessary, in addition to the unsaturated carboxylic acid.
In addition, an unsaturated monomer that does not react with a carboxyl group can be used.
【0041】上記不飽和単量体としては特に限定され
ず、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル
等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリロ
ニトリル等の不飽和ニトリル類;(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の不飽和
アミド類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル
エステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエー
テル等のビニルエーテル類;エチレン、プロピレン等の
α−オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ
化ビニル等のハロゲン化α,β−不飽和モノマー類;ス
チレン、α−メチルスチレン等のα,β−不飽和芳香族
モノマー類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。The unsaturated monomer is not particularly restricted but includes, for example, (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; Unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile; unsaturated amides such as (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether Α-olefins such as ethylene and propylene; halogenated α, β-unsaturated monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinyl fluoride; α, β-unsaturated aromatics such as styrene and α-methylstyrene And monomers. These may be used alone or in combination of two or more.
【0042】上記カルボキシル基を有する重合体の重合
方法としては、公知の重合法を用いることができ、特に
限定されず、例えば、バルク重合法、溶液重合法、乳化
重合法、懸濁重合法等により行うことができる。この場
合、必要に応じて、メルカプタン化合物等の連鎖移動剤
を用いて重合度の制御を行うことができる。上記カルボ
キシル基を有する重合体の形態としては特に限定され
ず、例えば、水溶性、水希釈性、水分散性、非水分散
性、溶剤溶解性等であることが挙げられる。上記カルボ
キシル基を有する重合体は単独で用いてもよく、2種以
上を併用してもよい。The polymerization method for the polymer having a carboxyl group can be a known polymerization method, and is not particularly limited. Examples thereof include a bulk polymerization method, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method. Can be performed. In this case, if necessary, the degree of polymerization can be controlled by using a chain transfer agent such as a mercaptan compound. The form of the polymer having a carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include water solubility, water dilutability, water dispersibility, non-aqueous dispersibility, and solvent solubility. The polymer having a carboxyl group may be used alone or in combination of two or more.
【0043】上記カルボキシル基を有する樹脂の一部の
カルボキシル基を変性した樹脂において、カルボキシル
基を1級及び/又は2級アミノ基に変性する方法として
は特に限定されず、例えば、アルキレンイミンを用いる
方法;ポリオキシアルキレンポリアミン等のポリアミン
を用いる方法等が挙げられる。これらの中でも、特にア
ルキレンイミンを用いて開環付加させる方法が好まし
い。具体的には上記で説明した、(10)、(14)の
樹脂である。つまり、本発明の陽イオン性樹脂及び/又
は両イオン性樹脂(I)としては、(10)、(14)
で説明した樹脂を使用することが好ましい。具体的に
は、本発明においては、カルボキシル基を有する樹脂の
一部又は全部のカルボキシル基を、アルキレンイミンを
用いて、1級及び/又は2級アミノ基に変性した樹脂を
用いることが好ましい。The method of modifying the carboxyl group into a primary and / or secondary amino group in the above resin having a carboxyl group partially modified with a carboxyl group is not particularly limited. For example, alkylene imine may be used. Method: a method using a polyamine such as a polyoxyalkylene polyamine, and the like. Among these, the method of ring-opening addition using an alkylene imine is particularly preferable. Specifically, it is the resin (10) or (14) described above. That is, as the cationic resin and / or amphoteric resin (I) of the present invention, (10) and (14)
It is preferable to use the resin described in the above. Specifically, in the present invention, it is preferable to use a resin in which a part or all of the carboxyl group of the resin having a carboxyl group is modified to a primary and / or secondary amino group using alkyleneimine.
【0044】上記アルキレンイミンとしては特に限定さ
れず、例えば、上記一般式(2)で表される化合物等が
挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。The alkyleneimine is not particularly restricted but includes, for example, the compounds represented by the general formula (2). These may be used alone or in combination of two or more.
【0045】上記アルキレンイミンを用いる方法におい
て、アルキレンイミンによりカルボキシル基を有する重
合体におけるカルボキシル基を全て変性すると、−CO
O−基に1級及び/又は2級アミノ基が結合した上記一
般式(3)で表される基を有する重合体が得られる。In the above-mentioned method using an alkylene imine, when all the carboxyl groups in the polymer having a carboxyl group are modified with the alkylene imine, -CO
A polymer having a group represented by the general formula (3) wherein a primary and / or secondary amino group is bonded to the O- group is obtained.
【0046】重合体中の不飽和カルボン酸量と重合体中
のカルボン酸の変性に用いられるアルキレンイミンの量
は、変性後の両イオン性樹脂における陽イオン性窒素原
子の存在量が上記両イオン性樹脂における陽イオン性窒
素原子の好ましい存在量の範囲となれば特に限定されな
い。The amount of the unsaturated carboxylic acid in the polymer and the amount of the alkylene imine used for modifying the carboxylic acid in the polymer are determined by the amount of the cationic nitrogen atom present in the modified amphoteric resin. There is no particular limitation as long as it is within the preferred range of the amount of cationic nitrogen atoms in the hydrophilic resin.
【0047】上記アルキレンイミンを用いる方法におい
て、アルキレンイミンによって変性されるカルボキシル
基は、重合体中の不飽和カルボン酸量として、1〜30
重量%であることが好ましい。1重量%未満であると、
金属表面被覆用組成物により形成される被膜の密着性が
充分でなくなるおそれがある。30重量%を超えると、
被膜の耐水性等の基本性能が低下するおそれがある。よ
り好ましくは、1〜15重量%である。上記アルキレン
イミンを用いる方法において、変性に用いられるアルキ
レンイミンの量は、重合体中の不飽和カルボン酸量と
0.1倍モル量〜当モル量未満であれば特に限定されな
いが、例えば、水等の極性の高い反応溶媒を用いる等の
適当な条件を採用することにより、重合体中の不飽和カ
ルボン酸量と当モル量以上であってもカルボキシル基を
有する樹脂の一部のカルボキシル基をアルキレンイミン
によって変性した樹脂が得られる。このため、上記アル
キレンイミンを用いる方法において、変性に用いられる
アルキレンイミンの量は、重合体中の不飽和カルボン酸
量に対して0.1倍モル量〜10倍モル量が好ましい。
0.1倍モル量未満では、導入される陽イオン性窒素原
子量が少なく金属に対する密着性が充分でなくなるおそ
れがあり、10倍モル量を超えると、金属表面被覆用組
成物により形成される被膜の耐水性が充分でなくなるお
それがある。より好ましくは、0.5倍モル量〜5倍モ
ル量である。In the above method using an alkylene imine, the carboxyl group modified by the alkylene imine is 1 to 30 as the amount of unsaturated carboxylic acid in the polymer.
% By weight. If it is less than 1% by weight,
There is a possibility that the adhesion of the coating formed by the metal surface coating composition may not be sufficient. If it exceeds 30% by weight,
Basic performance such as water resistance of the coating may be reduced. More preferably, it is 1 to 15% by weight. In the method using the alkylene imine, the amount of the alkylene imine used for the modification is not particularly limited as long as the amount of the unsaturated carboxylic acid in the polymer is less than 0.1 times the molar amount to less than the molar amount. By adopting appropriate conditions such as using a highly polar reaction solvent such as, the amount of unsaturated carboxylic acid in the polymer and even more than the equimolar amount of some carboxyl groups of the resin having a carboxyl group A resin modified with an alkylene imine is obtained. For this reason, in the method using alkyleneimine, the amount of alkyleneimine used for the modification is preferably 0.1 to 10 times the molar amount of the unsaturated carboxylic acid in the polymer.
If the molar amount is less than 0.1 times, the amount of cationic nitrogen atoms introduced is small and the adhesion to the metal may not be sufficient. If the molar amount exceeds 10 times, the film formed by the metal surface coating composition may be used. May not have sufficient water resistance. More preferably, the molar amount is 0.5 to 5 times the molar amount.
【0048】上記陽イオン性及び両イオン性樹脂(I)
はまた、それにより形成される被覆膜の塗膜性能が優れ
たものになることから、主鎖構造に炭素−炭素結合、ア
ミド結合、ウレタン結合、アミンエポキシ結合を有する
ものが好ましい。これにより、被覆膜の耐水性等の基本
的な塗膜性能が優れたものとなる。The above cationic and amphoteric resin (I)
Further, since the coating film formed thereby has excellent coating performance, those having a carbon-carbon bond, an amide bond, a urethane bond, and an amine epoxy bond in the main chain structure are preferable. Thereby, the basic coating film performance such as the water resistance of the coating film becomes excellent.
【0049】本発明の金属表面被覆用組成物において、
陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)の含有
割合としては特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤
として用いた場合に、金属表面被覆用組成物1000g
あたり、樹脂不揮発分として5〜600gであることが
好ましい。5g未満であると、金属表面との密着性が充
分でなくなるおそれがあり、600gを超えると、被膜
の膜厚が厚くなり過ぎて防錆処理鋼板の電気溶接や加工
性等が劣るおそれがある。より好ましくは、10〜40
0gである。即ち、総組成物100重量%に対して本発
明の陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)の
重合体成分(不揮発分)の好ましい含有量が、0.5〜
60重量%である。より好ましくは、1〜40重量%で
ある。本発明の金属表面被覆用組成物の形態としては、
特に限定されるものではないが、例えば、水溶性、水希
釈性、水分散性、溶剤溶解性等である。この中で、金属
表面被覆用組成物としては、塗工工程の簡略さや作業性
の点を考慮して水溶性、水希釈性、水分散性等の形態が
好ましい。また、形成された塗膜の強度等を考慮して更
には、水分散性の形態が好ましい。In the metal surface coating composition of the present invention,
The content ratio of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) is not particularly limited. For example, when used as a metal surface coating agent, 1000 g of a metal surface coating composition
It is preferable that the resin nonvolatile content is 5 to 600 g. If the amount is less than 5 g, the adhesion to the metal surface may not be sufficient. If the amount exceeds 600 g, the film thickness of the coating may be too large, and the electric welding, workability, etc. of the rust-resistant steel sheet may be inferior. . More preferably, 10 to 40
0 g. That is, the preferable content of the polymer component (nonvolatile content) of the cationic resin and / or amphoteric resin (I) of the present invention is 0.5 to 100% by weight based on the total composition.
60% by weight. More preferably, it is 1 to 40% by weight. As the form of the metal surface coating composition of the present invention,
Although not particularly limited, for example, water solubility, water dilutability, water dispersibility, solvent solubility, etc. Among these, the composition for metal surface coating is preferably in the form of water solubility, water dilutability, water dispersibility, etc. in view of simplicity of the coating process and workability. Further, in consideration of the strength and the like of the formed coating film, a water-dispersible form is more preferable.
【0050】本発明で用いられる有機イオウ化合物(I
I)は、活性イオウを発生させる作用や、有機イオウ化
合物(II)中のイオウ原子が金属原子と共有結合を形成
する作用を有する化合物である。上記活性イオウとは、
金属原子と共有結合を形成することができるイオウ原子
や、このようなイオウ原子を有する金属硫化物を意味す
る。The organic sulfur compound (I) used in the present invention
I) is a compound having an action of generating active sulfur and an action of forming a covalent bond between a sulfur atom in an organic sulfur compound (II) and a metal atom. The active sulfur is
It means a sulfur atom capable of forming a covalent bond with a metal atom, or a metal sulfide having such a sulfur atom.
【0051】上記有機イオウ化合物(II)を用いること
により、活性イオウを発生させて、金属原子とイオウ原
子とが繰り返し共有結合で結合した被覆層を金属表面に
形成させることができる。また、有機イオウ化合物(I
I)におけるイオウ原子と金属表面における金属原子と
が共有結合で結合された被覆層を形成させることができ
る。これにより、金属表面被覆用組成物により形成され
る被膜がこれらの被覆層を含むことになり、金属表面に
高度な耐食性を付与することができることになる。By using the organic sulfur compound (II), active sulfur can be generated, and a coating layer in which metal atoms and sulfur atoms are repeatedly bonded by covalent bonds can be formed on the metal surface. In addition, organic sulfur compounds (I
It is possible to form a coating layer in which the sulfur atoms in I) and the metal atoms on the metal surface are covalently bonded. As a result, the coating formed by the metal surface coating composition will include these coating layers, and it will be possible to impart high corrosion resistance to the metal surface.
【0052】上記金属原子とイオウ原子とが繰り返し共
有結合で結合した被覆層としては、例えば、−(Mp −
Sq )−で表される繰り返し単位により形成される被覆
層等が挙げられる。上記繰り返し単位において、Mは、
金属原子を表す。また、p及びqは、整数を表し、各繰
り返し単位で同一であっても異なっていてもよい。The coating layer in which the metal atom and the sulfur atom are repeatedly and covalently bonded is, for example,-(M p-
And a coating layer formed of a repeating unit represented by Sq )-. In the above repeating unit, M is
Represents a metal atom. P and q each represent an integer and may be the same or different in each repeating unit.
【0053】上記活性イオウを有機イオウ化合物(II)
より発生させたり、有機イオウ化合物(II)におけるイ
オウ原子と金属表面における金属原子とを共有結合で結
合させたりするには、例えば、熱エネルギーを与えた
り、紫外線、電子線等の活性エネルギー線等を照射した
りすることにより行うことができる。The active sulfur is converted to an organic sulfur compound (II)
For example, heat energy, active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams, etc. can be used to generate covalent bonds between the sulfur atoms in the organic sulfur compound (II) and the metal atoms on the metal surface. Irradiation.
【0054】上記有機イオウ化合物(II)は、上述した
作用を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、
チウラム類、ジチオカルバミン酸金属塩類、キサントゲ
ン酸類、キサントゲン酸金属塩類、ジチオモルフォリン
類、ベンゾチアゾリル系化合物類及びチオ尿素類縁体か
らなる群より選択される少なくとも1種の化合物である
ことが好ましい。これらはそれぞれ単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。これらの中で、チウラ
ム類、ジチオカルバミン酸金属塩類、キサントゲン酸
類、キサントゲン酸金属塩類、ジチオモルフォリン類及
びベンゾチアゾリル系化合物類は、主に、活性イオウを
発生させる作用を有する化合物である。また、チオ尿素
類縁体は、主に、有機イオウ化合物(II)中のイオウ原
子が金属原子と共有結合を形成する作用を有する化合物
である。上記有機イオウ化合物(II)はまた、その作用
がより充分となることから、チウラム類、ジチオカルバ
ミン酸金属塩類、ジチオモルフォリン類、ベンゾチアゾ
リル系化合物類及びチオ尿素類縁体からなる群より選択
される少なくとも1種の化合物であることがより好まし
い。The organic sulfur compound (II) is not particularly limited as long as it has the above-mentioned action.
It is preferably at least one compound selected from the group consisting of thiurams, metal salts of dithiocarbamic acid, xanthogenic acids, metal salts of xanthogenic acid, dithiomorpholines, benzothiazolyl compounds and thiourea analogs. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, thiurams, metal salts of dithiocarbamic acid, xanthogenic acids, metal salts of xanthogenic acid, dithiomorpholines, and benzothiazolyl compounds are compounds having a function of mainly generating active sulfur. The thiourea analog is a compound mainly having an action of forming a covalent bond between a sulfur atom in an organic sulfur compound (II) and a metal atom. The organic sulfur compound (II) further has at least one selected from the group consisting of thiurams, metal salts of dithiocarbamic acid, dithiomorpholines, benzothiazolyl-based compounds, and thiourea analogs, since the action is more sufficient. More preferably, it is a single compound.
【0055】上記チウラム類としては、下記式(4−
a)で表される化学構造を有する化合物であれば特に限
定されず、例えば、下記一般式(4−b)で表される化
合物等が挙げられる。As the above thiurams, the following formula (4-
The compound is not particularly limited as long as it has the chemical structure represented by a), and includes, for example, a compound represented by the following general formula (4-b).
【0056】[0056]
【化4】 Embedded image
【0057】上記一般式(4−b)中、Rは、同一若し
くは異なって、水素原子、炭素数1〜20の置換基を有
してもよい直鎖若しくは分岐状のアルキル基、炭素数6
〜20の置換基を有してもよいアリール基、又は、炭素
数7〜20の置換基を有してもよいアラルキル基を表
す。同じ窒素原子に結合しているRがともに水素原子で
ない場合には、2つのRは、互いに結合していてもよ
い。nは、2〜20の整数を表す。上記置換基としては
特に限定されず、例えば、炭素数1〜10のアルキル基
を有するアミノ基等が挙げられる。In the general formula (4-b), R is the same or different and is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and 6 carbon atoms.
Represents an aryl group which may have from 20 to 20 substituents, or an aralkyl group which may have from 7 to 20 carbon atoms. When both Rs bonded to the same nitrogen atom are not hydrogen atoms, two Rs may be bonded to each other. n represents an integer of 2 to 20. The substituent is not particularly limited, and examples thereof include an amino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
【0058】上記ジチオカルバミン酸金属塩類として
は、下記式(5−a)で表される化学構造を有する化合
物であれば特に限定されず、例えば、下記一般式(5−
b)で表される金属塩化合物等が挙げられる。The dithiocarbamic acid metal salts are not particularly limited as long as they are compounds having a chemical structure represented by the following formula (5-a).
metal salt compounds represented by b).
【0059】[0059]
【化5】 Embedded image
【0060】上記式(5−a)中、Mは、金属原子を表
す。上記一般式(5−b)中、Rは、上記と同じであ
る。Meは、1〜4価の金属原子を表す。mは、1〜4
の整数を表す。また、金属塩の形態だけでなく、ピペリ
ジン塩やピペリコン塩となっていてもよい。In the above formula (5-a), M represents a metal atom. In the general formula (5-b), R is the same as described above. Me represents a monovalent to tetravalent metal atom. m is 1 to 4
Represents an integer. Further, not only the form of the metal salt but also a piperidine salt or a pipericone salt may be used.
【0061】上記1〜4価の金属原子としては特に限定
されず、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、カルシウム、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ア
ルミニウム、テルル等の金属原子が挙げられる。これら
の中でも、亜鉛原子であることが好ましい。The above-mentioned monovalent to tetravalent metal atoms are not particularly restricted but include, for example, metal atoms such as lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, nickel, copper, zinc, aluminum and tellurium. Among these, a zinc atom is preferable.
【0062】上記キサントゲン酸類としては、下記式
(6−a)で表される化学構造を有する化合物であれば
特に限定されず、例えば、下記一般式(6−b)で表さ
れる化合物等が挙げられる。The xanthogenic acids are not particularly limited as long as they are compounds having the chemical structure represented by the following formula (6-a). For example, compounds represented by the following general formula (6-b) and the like are mentioned. No.
【0063】[0063]
【化6】 Embedded image
【0064】上記一般式(6−b)中、R及びnは、上
記と同じである。上記キサントゲン酸金属塩類として
は、下記式(7−a)で表される化学構造を有する化合
物であれば特に限定されず、例えば、下記一般式(7−
b)で表される金属塩化合物等が挙げられる。In the general formula (6-b), R and n are the same as described above. The metal xanthate is not particularly limited as long as it is a compound having a chemical structure represented by the following formula (7-a).
metal salt compounds represented by b).
【0065】[0065]
【化7】 Embedded image
【0066】上記式(7−a)中、Mは、上記と同じで
ある。上記一般式(7−b)中、R、Me及びmは、上
記と同じである。In the above formula (7-a), M is the same as above. In the general formula (7-b), R, Me, and m are the same as described above.
【0067】上記ジチオモルフォリン類としては、下記
式(8−a)で表される化学構造を有する化合物であれ
ば特に限定されず、例えば、下記式(8−b)で表され
るジチオジモルフォリン化合物等が挙げられる。The dithiomorpholines are not particularly limited as long as they have the chemical structure represented by the following formula (8-a). For example, dithiomorpholines represented by the following formula (8-b) And morpholine compounds.
【0068】[0068]
【化8】 Embedded image
【0069】上記ベンゾチアゾリル系化合物類として
は、下記式(9−a)で表される化学構造を有する化合
物であれば特に限定されず、例えば、下記式(9−b)
で表されるジベンゾチアジルジスルフィド、下記一般式
(9−c)で表される2−メルカプトベンゾチアゾール
の金属塩化合物等が挙げられる。また、2−メルカプト
ベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩等も挙げら
れる。The benzothiazolyl compounds are not particularly limited as long as they have the chemical structure represented by the following formula (9-a).
And a metal salt compound of 2-mercaptobenzothiazole represented by the following general formula (9-c). Further, a cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole may, for example, be mentioned.
【0070】[0070]
【化9】 Embedded image
【0071】上記一般式(9−c)中、Me及びmは、
上記と同じである。上記チオ尿素類縁体としては、例え
ば、下記一般式(10)で表される化合物等が挙げられ
る。In the general formula (9-c), Me and m are
Same as above. Examples of the thiourea analog include a compound represented by the following general formula (10).
【0072】[0072]
【化10】 Embedded image
【0073】上記一般式(10)中、Rは、上記と同じ
である。上記有機イオウ化合物(II)の中でも、活性イ
オウをより多く発生させたり、有機イオウ化合物(II)
中のイオウ原子が金属原子とより多くの共有結合を形成
したりすることができることから、イオウ原子の含有割
合が多いものが好ましい。上記有機イオウ化合物は、固
体であっても必要に応じて乳化剤を用い、溶融、若しく
は粉砕した分散体として用いることもできる。また、金
属表面被覆用組成物中に添加しやすいことから、水溶性
化合物、又は油状化合物であることが好ましい。このよ
うな有機イオウ化合物(II)としては、例えば、一般式
(4−b)、(5−b)、(6−b)、(7−b)及び
(10)で表される化合物では、イオウ原子の含有割合
が多いものとして、上記Rの炭素数が8以下であるもの
等が挙げられ、水溶性化合物として、上記mが1である
ものが挙げられ、油状化合物として、上記Rの炭素数が
3以上であるもの等が挙げられる。In the general formula (10), R is the same as described above. Among the above-mentioned organic sulfur compounds (II), it is possible to generate more active sulfur, or to generate organic sulfur compounds (II).
Since a sulfur atom in the compound can form more covalent bonds with a metal atom, a compound having a high sulfur atom content is preferable. The organic sulfur compound can be used as a melted or pulverized dispersion using an emulsifier, if necessary, even if it is a solid. In addition, a water-soluble compound or an oily compound is preferable because it can be easily added to the metal surface coating composition. Examples of such an organic sulfur compound (II) include, for example, compounds represented by general formulas (4-b), (5-b), (6-b), (7-b), and (10): Examples of the compound having a large sulfur atom content include compounds having the above R having 8 or less carbon atoms. Examples of the water-soluble compound include compounds having the above m of 1. Those having a number of 3 or more are exemplified.
【0074】上記有機イオウ化合物(II)の含有割合
は、金属表面被覆剤として用いた場合に、陽イオン性樹
脂及び/又は両イオン性樹脂(I)の不揮発分100重
量部に対して、1〜50重量部である。1重量部未満で
あると、有機イオウ化合物(II)の有する作用が発揮さ
れないおそれがあり、50重量部を超えると、金属表面
被覆用組成物により得られる被膜の耐水性等が充分でな
くなるおそれがある。より好ましくは、1〜40重量部
である。更に本発明の金属表面被覆用組成物において、
上記有機イオウ化合物(II)の含有割合としては特に限
定されず、例えば、金属表面被覆剤として用いた場合
に、金属表面被覆用組成物1000gあたり、2.5〜
300gであることが好ましい。2.5g未満である
と、有機イオウ化合物(II)の有する作用が発揮されな
いおそれがあり、300gを超えると、被膜の耐水性等
の基本的な性能が充分でなくなるおそれがある。より好
ましくは、5〜200gである。即ち、総組成物100
重量%に対して本発明の陽イオン性樹脂及び/又は両イ
オン性樹脂(I)の重合体成分(不揮発分)の好ましい
含有量が、0.5〜60重量%である。より好ましく
は、1〜40重量%である。更に有機イオウ化合物(I
I)の好ましい含有量は、0.25〜30重量%であ
る。より好ましくは、0.5〜20重量%である。When used as a metal surface coating agent, the content of the organic sulfur compound (II) is 1 to 100 parts by weight of the non-volatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I). 5050 parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, the action of the organic sulfur compound (II) may not be exhibited. If the amount is more than 50 parts by weight, the water resistance and the like of the film obtained from the metal surface coating composition may be insufficient. There is. More preferably, it is 1 to 40 parts by weight. Further in the metal surface coating composition of the present invention,
The content ratio of the organic sulfur compound (II) is not particularly limited. For example, when used as a metal surface coating agent, the content is 2.5 to 2.5 g per 1000 g of the metal surface coating composition.
Preferably, it is 300 g. If the amount is less than 2.5 g, the action of the organic sulfur compound (II) may not be exhibited, and if it exceeds 300 g, the basic properties such as water resistance of the coating may not be sufficient. More preferably, it is 5-200 g. That is, the total composition 100
The preferred content of the polymer component (nonvolatile content) of the cationic resin and / or amphoteric resin (I) of the present invention is 0.5 to 60% by weight with respect to% by weight. More preferably, it is 1 to 40% by weight. In addition, organic sulfur compounds (I
The preferred content of I) is 0.25 to 30% by weight. More preferably, it is 0.5 to 20% by weight.
【0075】本発明の金属表面被覆用組成物は、更に、
リン酸化合物(III)を含むことが好ましい。これによ
り、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)に
おける陽イオン性窒素原子とリン酸化合物(III)とが
リン酸塩を形成し、このリン酸塩が金属表面との親和性
を向上させる作用を有することから、金属表面被覆用組
成物により形成される被膜の耐食性等が向上することに
なる。The metal surface coating composition of the present invention further comprises:
It preferably contains a phosphate compound (III). As a result, the cationic nitrogen atom in the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) and the phosphate compound (III) form a phosphate, and the phosphate has an affinity for the metal surface. Therefore, the corrosion resistance and the like of the film formed by the metal surface coating composition are improved.
【0076】上記リン酸化合物(III)としては特に限
定されず、例えば、オルトリン酸、ピロリン酸、ポリリ
ン酸、メタリン酸、フィチン酸;モリブデン酸やタング
ステン酸とリン原子とにより形成されるヘテロポリ酸等
が挙げられる。また、リン酸ナトリウム、リン酸一水素
ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸カリウ
ム、リン酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム、リ
ン酸一水素マグネシウム、リン酸一水素亜鉛等のリン酸
の金属塩;リン酸アンモニウム、リン酸一水素アンモニ
ウム、リン酸二水素アンモニウム等のリン酸のアンモニ
ウム塩;リン酸ヒドラジニウム等のリン酸のアミン塩;
リン酸エチル等のリン酸エステル等も挙げられる。これ
らは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。The phosphoric acid compound (III) is not particularly restricted but includes, for example, orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, metaphosphoric acid, phytic acid; heteropolyacid formed by molybdic acid, tungstic acid and phosphorus atom Is mentioned. Also, phosphoric acid such as sodium phosphate, sodium monohydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium monohydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, magnesium monohydrogen phosphate, zinc monohydrogen phosphate, etc. Metal salts; ammonium salts of phosphoric acid such as ammonium phosphate, ammonium monohydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate; amine salts of phosphoric acid such as hydrazinium phosphate;
Phosphate esters such as ethyl phosphate are also included. These may be used alone or in combination of two or more.
【0077】上記リン酸化合物(III)の含有割合とし
ては特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤として用
いた場合に、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
(I)の有する陽イオン性窒素原子の一部又は全部を塩
とするためや、アルコキシシラン化合物の加水分解物を
得るために用いられるリン酸を含めて、陽イオン性樹脂
及び/又は両イオン性樹脂(I)の不揮発分100重量
部に対して、0.5〜50重量部であることが好まし
い。0.5重量部未満であると、リン酸化合物(III)
の有する作用が充分に発揮できなくなるおそれがある。
50重量部を超えると、被膜の耐水性、耐アルカリ性が
充分でなくなるおそれがあり、また、塗膜との密着性が
劣るおそれがある。より好ましくは、1〜40重量部で
ある。更に、本発明の金属表面被覆用組成物において、
上記リン酸化合物(III)の含有割合としては特に限定
されず、例えば、金属表面被覆剤として用いた場合に、
金属表面被覆用組成物1000gあたり、0.1〜30
0gであることが好ましい。0.1g未満であると、リ
ン酸化合物(III)の有する作用が充分に発揮できなく
なるおそれがある。300gを超えると、被膜の耐水
性、耐アルカリ性が充分でなくなるおそれがあり、ま
た、塗膜との密着性が劣るおそれがある。より好ましく
は、0.6〜160gである。The content ratio of the phosphoric acid compound (III) is not particularly limited. For example, when used as a metal surface coating agent, the cations contained in the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) Non-volatile of the cationic resin and / or zwitterionic resin (I), including phosphoric acid used for converting a part or all of the nitrogen atom into a salt or obtaining a hydrolyzate of an alkoxysilane compound. The amount is preferably 0.5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight. When the amount is less than 0.5 part by weight, the phosphoric acid compound (III)
There is a possibility that the function of the above cannot be sufficiently exhibited.
If the amount exceeds 50 parts by weight, the water resistance and alkali resistance of the coating may not be sufficient, and the adhesion to the coating may be poor. More preferably, it is 1 to 40 parts by weight. Furthermore, in the metal surface coating composition of the present invention,
The content ratio of the phosphoric acid compound (III) is not particularly limited. For example, when used as a metal surface coating agent,
0.1 to 30 per 1000 g of the metal surface coating composition
It is preferably 0 g. If the amount is less than 0.1 g, the action of the phosphoric acid compound (III) may not be sufficiently exhibited. If it exceeds 300 g, the water resistance and alkali resistance of the coating may not be sufficient, and the adhesion to the coating may be poor. More preferably, it is 0.6 to 160 g.
【0078】本発明の金属表面被覆用組成物は、更に、
多官能架橋剤(IV)を含むことが好ましい。これによ
り、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)が
架橋された被膜が形成されることから、金属表面被覆用
組成物により形成される被膜における腐食性物質を遮断
する作用や被膜の強度、密着性等が向上して耐食性が向
上することになる。The composition for coating a metal surface of the present invention further comprises:
It preferably contains a polyfunctional crosslinking agent (IV). As a result, a coating in which the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) is cross-linked is formed. The strength, adhesion and the like are improved, and the corrosion resistance is improved.
【0079】上記多官能架橋剤(IV)は、陽イオン性樹
脂及び/又は両イオン性樹脂(I)を架橋することがで
きるものであれば特に限定されず、例えば、アルデヒド
基、ケトン基、アルキルハライド基、イソシアネート
基、チオイソシアネート基、ブロックイソシアネート
基、活性二重結合基、エポキシ基、カルボキシル基、無
水酸基、活性エステル基、オキサゾリン基、水酸基、ア
ジリニル基等のうち1種又は2種以上の官能基を2つ以
上有する化合物又は重合体が挙げられる。このような化
合物又は重合体としては、例えば、多官能イソシアネー
ト、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、オキサゾリン樹脂等
が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上
を併用してもよい。The polyfunctional crosslinking agent (IV) is not particularly limited as long as it can crosslink the cationic resin and / or the amphoteric resin (I). One or more of alkyl halide group, isocyanate group, thioisocyanate group, blocked isocyanate group, active double bond group, epoxy group, carboxyl group, acid anhydride group, active ester group, oxazoline group, hydroxyl group, azirinyl group, etc. And a compound or polymer having two or more functional groups. Such compounds or polymers include, for example, polyfunctional isocyanates, melamine resins, epoxy resins, oxazoline resins, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
【0080】上記多官能架橋剤(IV)の含有割合として
は特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤として用い
た場合に、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
(I)の不揮発分100重量部に対して、0.5〜30
重量部であることが好ましい。0.5重量部未満である
と、多官能架橋剤(IV)の有する作用が充分に発揮でき
なくなるおそれがある。30重量部を超えると、金属表
面被覆用組成物により形成される被膜における金属表面
や塗膜との密着性が劣るおそれがあり、また、被膜の基
本性能が低下するおそれがある。より好ましくは、1〜
20重量部である。更に、本発明の金属表面被覆用組成
物において、上記多官能架橋剤(IV)の含有割合として
は特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤として用い
た場合に、金属表面被覆用組成物1000gあたり、
0.1〜300gであることが好ましい。0.1g未満
であると多官能架橋剤(IV)の有する作用が充分に発揮
できなくなるおそれがある。300gを超えると、金属
表面被覆用組成物により形成される被膜における金属表
面や塗膜との密着性が劣るおそれがあり、また、被膜の
基本性能が低下するおそれがある。より好ましくは、1
〜200gである。The content ratio of the polyfunctional crosslinking agent (IV) is not particularly limited. For example, when the polyfunctional crosslinking agent (IV) is used as a metal surface coating agent, the nonvolatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) can be reduced. 0.5 to 30 parts per 100 parts by weight
It is preferably in parts by weight. If the amount is less than 0.5 part by weight, the function of the polyfunctional crosslinking agent (IV) may not be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 30 parts by weight, the adhesion of the coating formed with the metal surface coating composition to the metal surface or the coating may be poor, and the basic performance of the coating may be reduced. More preferably, 1 to
20 parts by weight. Furthermore, in the metal surface coating composition of the present invention, the content ratio of the polyfunctional crosslinking agent (IV) is not particularly limited. For example, when used as a metal surface coating agent, 1000 g of the metal surface coating composition Per
It is preferably 0.1 to 300 g. If the amount is less than 0.1 g, the function of the polyfunctional crosslinking agent (IV) may not be sufficiently exhibited. If it exceeds 300 g, the adhesion of the coating formed by the metal surface coating composition to the metal surface or the coating may be poor, and the basic performance of the coating may be reduced. More preferably, 1
~ 200 g.
【0081】本発明の金属表面被覆用組成物は、更に、
水分散性シリカ(V)、並びに、トリ及び/若しくはジ
アルコキシシラン化合物又はその加水分解物(VI)のう
ち少なくとも1つを含むことが好ましい。これにより、
金属表面被覆用組成物により形成される被膜が水分散性
シリカ(V)やトリ及び/若しくはジアルコキシシラン
化合物又はその加水分解物(VI)による被覆層を含んだ
り、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)が
架橋したりすることから、耐食性等が向上することにな
る。The metal surface coating composition of the present invention further comprises:
It is preferable to include at least one of water-dispersible silica (V) and a tri- and / or dialkoxysilane compound or a hydrolyzate (VI) thereof. This allows
The coating formed by the metal surface coating composition contains a coating layer of water-dispersible silica (V), a tri- and / or dialkoxysilane compound or a hydrolyzate (VI) thereof, and a cationic resin and / or Since the amphoteric resin (I) is crosslinked, the corrosion resistance and the like are improved.
【0082】上記水分散性シリカ(V)とは、ケイ酸の
縮合体であるコロイダルシリカとして一般的に総称され
るものを意味する。上記水分散性シリカ(V)としては
特に限定されず、例えば、粒子径が5〜100μmであ
るものが好ましい。このようなものとしては、市販品を
用いることができ、例えば、スノーテックスO、スノー
テックスN、スノーテックスNCS、スノーテックス2
0、スノーテックスC(いずれも商品名、日産化学社
製)、Cataloid SN、Cataloid S
i−500(いずれも商品名、触媒化成工業社製)等が
挙げられる。また、表面処理されたものとして、例え
ば、アルミン酸で処理されたCataloid SA
(商品名、触媒化成工業社製)、も用いることができ
る。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用して
もよい。The water-dispersible silica (V) means what is generally called colloidal silica which is a condensate of silicic acid. The water-dispersible silica (V) is not particularly limited, and for example, those having a particle diameter of 5 to 100 μm are preferable. As such a product, a commercially available product can be used. For example, Snowtex O, Snowtex N, Snowtex NCS, Snowtex 2
0, Snowtex C (all trade names, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Cataloid SN, Cataloid S
i-500 (all are trade names, manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.) and the like. As the surface-treated one, for example, Cataloid SA treated with aluminate
(Trade name, manufactured by Catalyst Chemicals, Inc.) can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.
【0083】上記水分散性シリカ(V)を金属表面被覆
用組成物中に含有させる態様としては特に限定されず、
例えば、そのままの形態で金属表面被覆用組成物中に含
有させることができるが、分散性を向上させるために、
陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)や第4
級アンモニウム塩等のアミン類であらかじめ表面処理を
したり、エチレンイミン等のアジリジン誘導体を表面上
にグラフトさせたりして金属表面被覆用組成物中に含有
させることが好ましい。The mode for incorporating the water-dispersible silica (V) into the metal surface coating composition is not particularly limited.
For example, it can be contained in the metal surface coating composition in its original form, but in order to improve dispersibility,
Cationic resins and / or amphoteric resins (I) and
It is preferable that the surface treatment is performed in advance with an amine such as a quaternary ammonium salt, or an aziridine derivative such as ethyleneimine is grafted on the surface to be contained in the metal surface coating composition.
【0084】上記水分散性シリカ(V)の含有割合とし
ては特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤として用
いた場合に、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
(I)の不揮発分100重量部に対して、5〜30重量
部であることが好ましい。5重量部未満であると、水分
散性シリカ(V)の有する作用が充分に発揮できなくな
るおそれがあり、30重量部を超えると、被膜の膜厚が
厚くなり過ぎて防錆処理鋼板の電気溶接や加工性等が劣
るおそれがある。より好ましくは、5〜25重量部であ
る。更に本発明の金属表面被覆用組成物において、上記
水分散性シリカ(V)の含有割合としては特に限定され
ず、例えば、金属表面被覆剤として用いた場合に、金属
表面被覆用組成物1000gあたり、0.5〜180g
であることが好ましい。0.5g未満であると、水分散
性シリカ(V)の有する作用が充分に発揮できなくなる
おそれがあり、180gを超えると、被膜の膜厚が厚く
なり過ぎて防錆処理鋼板の電気溶接や加工性等が劣るお
それがある。より好ましくは、1.5〜100gであ
る。The content ratio of the water-dispersible silica (V) is not particularly limited. For example, when the water-dispersible silica (V) is used as a metal surface coating agent, the non-volatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) is reduced. The amount is preferably 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight. If the amount is less than 5 parts by weight, the action of the water-dispersible silica (V) may not be sufficiently exhibited. There is a possibility that welding, workability and the like may be poor. More preferably, it is 5 to 25 parts by weight. Further, in the metal surface coating composition of the present invention, the content ratio of the water-dispersible silica (V) is not particularly limited. For example, when used as a metal surface coating agent, the content per 1000 g of the metal surface coating composition , 0.5-180g
It is preferred that If the amount is less than 0.5 g, the action of the water-dispersible silica (V) may not be sufficiently exerted. There is a possibility that workability and the like may be poor. More preferably, it is 1.5 to 100 g.
【0085】上記トリ及び/若しくはジアルコキシシラ
ン化合物又はその加水分解物(VI)としては特に限定さ
れず、例えば、トリ及び/又はジアルコキシシラン化合
物を、酸により加水分解を行って得られるものを用いる
ことができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上
を併用してもよい。The tri- and / or dialkoxysilane compound or its hydrolyzate (VI) is not particularly limited. For example, those obtained by hydrolyzing a tri- and / or dialkoxysilane compound with an acid may be used. Can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
【0086】上記トリ及び/又はジアルコキシシラン化
合物とは、ケイ素原子に対して1個又は2個の有機基
と、3個又は2個のアルコキシル基とが結合したシラン
化合物を意味する。このようなシラン化合物としては特
に限定されず、以下に示すもの等が挙げられる。The above tri- and / or dialkoxysilane compound means a silane compound in which one or two organic groups and three or two alkoxyl groups are bonded to a silicon atom. Such a silane compound is not particularly limited, and examples thereof include the following.
【0087】上記ケイ素原子に対して1個の有機基と、
3個又は2個のアルコキシル基とが結合したシラン化合
物としては、例えば、メチルトリエトキシシラン等のア
ルキル基を有するシラン化合物;ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニル−トリス−(β−メトキシエトキシ)シラ
ン等のビニル基を有するシラン化合物;γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリロイル
基を有するシラン化合物;β−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシ環を有
するシラン化合物;γ−クロロプロピルトリメトキシシ
ラン等のハロゲン原子を有するシラン化合物;γ−メル
カプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプト基を
有するシラン化合物;γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエ
トキシシラン、γ−(3−アミノエチル)−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基を有するシラ
ン化合物等が挙げられる。One organic group per silicon atom,
Examples of the silane compound bonded to three or two alkoxyl groups include silane compounds having an alkyl group such as methyltriethoxysilane; vinyltriethoxysilane, vinyl-tris- (β-methoxyethoxy) silane, and the like. Silane compound having a vinyl group; silane compound having a methacryloyl group such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane; β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane A silane compound having a halogen atom such as γ-chloropropyltrimethoxysilane; a silane compound having a mercapto group such as γ-mercaptopropyltriethoxysilane; γ-aminopropyltriethoxysilane; -(Β-ami Examples thereof include silane compounds having an amino group such as (noethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, and γ- (3-aminoethyl) -aminopropylmethyldimethoxysilane.
【0088】上記ケイ素原子に対して2個の有機基と、
3個又は2個のアルコキシル基とが結合したシラン化合
物としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシ
ラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等が挙
げられる。上記トリ及び/又はジアルコキシシラン化合
物の中でも、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
(I)との混和性や分散安定性等が優れることから、ア
ミノ基を有するものが好ましい。Two organic groups with respect to the silicon atom,
Examples of the silane compound bonded to three or two alkoxyl groups include γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-ureidopropyl Trimethoxysilane and the like. Among the above tri- and / or dialkoxysilane compounds, those having an amino group are preferable because of their excellent miscibility and dispersion stability with the cationic resin and / or the amphoteric resin (I).
【0089】上記トリ及び/又はジアルコキシシラン化
合物の加水分解に用いる酸としては特に限定されず、例
えば、塩酸、リン酸、硫酸等の鉱酸;ギ酸、酢酸、乳酸
等の有機酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。The acid used for the hydrolysis of the tri- and / or dialkoxysilane compound is not particularly limited, and examples thereof include mineral acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid and sulfuric acid; and organic acids such as formic acid, acetic acid and lactic acid. Can be These may be used alone or in combination of two or more.
【0090】上記加水分解の方法としては、通常の加水
分解方法を用いることができ、特に限定されず、例え
ば、トリ及び/又はジアルコキシシラン化合物を単独で
加水分解してもよく、水分散性シリカ(V)や陽イオン
性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)の共存下で加水
分解してもよい。これらの方法の中でも、水分散性シリ
カ(V)の共存下で加水分解すると、トリ及び/又はジ
アルコキシシラン化合物と水分散性シリカ(V)とで反
応が起こって水分散性シリカ(V)が表面処理され、両
者を一体化して分散させることができるため好ましい。
上記加水分解により、トリ及び/又はジアルコキシシラ
ン化合物の50重量%以上を加水分解物として金属表面
被覆用組成物中に分散させることが好ましい。より好ま
しくは、完全に加水分解物として分散させることであ
る。As the above-mentioned hydrolysis method, a usual hydrolysis method can be used and is not particularly limited. For example, a tri- and / or dialkoxysilane compound may be hydrolyzed alone, Hydrolysis may be carried out in the presence of silica (V), a cationic resin and / or an amphoteric resin (I). Among these methods, when hydrolysis is carried out in the presence of water-dispersible silica (V), a reaction occurs between the tri- and / or dialkoxysilane compound and water-dispersible silica (V), and the water-dispersible silica (V) Is preferably surface-treated, so that both can be integrated and dispersed.
It is preferable to disperse at least 50% by weight of the tri- and / or dialkoxysilane compound as a hydrolyzate in the metal surface coating composition by the hydrolysis. More preferably, it is completely dispersed as a hydrolyzate.
【0091】上記加水分解により、有機基を有するケイ
酸やポリケイ酸誘導体が生成し、アルコールが副生する
ことになる。本発明の金属表面被覆用組成物には、この
ように生成した加水分解物をそのまま用いてもよく、減
圧留去等の方法によりアルコールの一部又は全部を除去
してから用いてもよい。By the above-mentioned hydrolysis, silicic acid or polysilicic acid derivative having an organic group is generated, and alcohol is by-produced. The hydrolyzate thus produced may be used as it is for the metal surface coating composition of the present invention, or may be used after removing part or all of the alcohol by a method such as distillation under reduced pressure.
【0092】上記トリ及び/若しくはジアルコキシシラ
ン化合物又はその加水分解物(VI)の含有割合としては
特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤として用いた
場合に、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
(I)の不揮発分100重量部に対して、SiO2 に換
算して5〜30重量部であることが好ましい。5重量部
未満であると、トリ及び/若しくはジアルコキシシラン
化合物又はその加水分解物(VI)の有する作用が充分に
発揮できなくなるおそれがある。30重量部を超える
と、被膜の膜厚が厚くなり過ぎて防錆処理鋼板の電気溶
接や加工性等が劣るおそれがあり、また、金属表面被覆
用組成物の安定性が悪くなるおそれがある。より好まし
くは、10〜25重量部である。更に本発明の金属表面
被覆用組成物において,上記トリ及び/若しくはジアル
コキシシラン化合物又はその加水分解物(VI)の含有割
合としては特に限定されず、例えば、金属表面被覆剤と
して用いた場合に、金属表面被覆用組成物1000gあ
たり、0.5〜180gであることが好ましい。0.5
g未満であるとトリ及び/若しくはジアルコキシシラン
化合物又はその加水分解物(VI)の有する作用が充分に
発揮できなくなるおそれがある。180gを超えると、
被膜の膜厚が厚くなり過ぎて防錆処理鋼板の電気溶接や
加工性等が劣るおそれがあり、また、金属表面被覆用組
成物の安定性が悪くなるおそれがある。より好ましく
は、3〜100gである。The content ratio of the above-mentioned tri- and / or dialkoxysilane compound or its hydrolyzate (VI) is not particularly limited. For example, when it is used as a metal surface coating agent, the cationic resin and / or The amount is preferably 5 to 30 parts by weight in terms of SiO 2 based on 100 parts by weight of the non-volatile content of the ionic resin (I). If the amount is less than 5 parts by weight, the action of the tri- and / or dialkoxysilane compound or the hydrolyzate (VI) thereof may not be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 30 parts by weight, the thickness of the coating film may be too large, and the electric welding and workability of the rust-prevention treated steel sheet may be deteriorated, and the stability of the metal surface coating composition may be deteriorated. . More preferably, it is 10 to 25 parts by weight. Furthermore, in the metal surface coating composition of the present invention, the content ratio of the above tri- and / or dialkoxysilane compound or its hydrolyzate (VI) is not particularly limited. The amount is preferably 0.5 to 180 g per 1000 g of the metal surface coating composition. 0.5
If it is less than g, the action of the tri- and / or dialkoxysilane compound or the hydrolyzate (VI) thereof may not be sufficiently exerted. If it exceeds 180 g,
The coating may become too thick, resulting in poor electrical welding and workability of the rust-treated steel sheet, and the stability of the metal surface coating composition may be deteriorated. More preferably, it is 3 to 100 g.
【0093】本発明の金属表面被覆用組成物は、陽イオ
ン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)と有機イオウ
化合物(II)との相乗作用により、各種の金属表面や塗
膜に対して充分な密着性を有し、かつ、優れた耐食性を
金属表面に付与することができるものである。また、上
述した成分を更に含むことにより、これらの相乗作用に
よって被膜の耐食性等がより向上したものとなることか
ら、金属表面被覆用組成物を用いる用途や要求される性
能等によってその被膜が有する耐食性等を適宜設定する
ことができることになる。本発明の金属表面被覆用組成
物は、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)
と有機イオウ化合物(II)を含んでなる。また必要に応
じて、実施形態として、本発明の金属表面被覆用組成物
は、水や有機溶媒アルコールやトルエン等の希釈溶媒、
分散溶媒等を含むことができる。溶剤中で、溶解してい
てもよいし、分散状態やエマルジョン状態でも構わな
い。実施形態において、例えば、水分散体としては、不
揮発分が5〜80%の分散体が使用しやすい。また、重
合体の溶解性を考慮し、溶剤型としては、不揮発分が1
〜80%の範囲で使用することができる。これらの形態
は所望により選択すればよく限定されない。また実施形
態において、本発明の樹脂である重合体そのものを、水
或いは溶剤に分散若しくは溶解してもよい。ここに所定
量の有機イオウ化合物が添加されれば、本発明の金属表
面被覆用組成物となる。この際有機イオウ化合物は、そ
のまま添加してもよいし、必要に応じて溶剤、水に溶解
若しくは分散されたものを用いてもよい。これらは必要
に応じて適宜選択され本発明の金属表面被覆用組成物を
製造するにあたり使用できる形態である。The composition for coating a metal surface of the present invention can be applied to various metal surfaces and coating films by synergistic action of a cationic resin and / or an amphoteric resin (I) and an organic sulfur compound (II). It has sufficient adhesiveness and can impart excellent corrosion resistance to the metal surface. In addition, by further containing the above-described components, the corrosion resistance and the like of the film are further improved by the synergistic action of the components, so that the film has the film depending on the use of the metal surface coating composition, required performance, and the like. Corrosion resistance and the like can be appropriately set. The composition for coating a metal surface of the present invention comprises a cationic resin and / or a zwitterionic resin (I).
And an organic sulfur compound (II). Also, if necessary, as an embodiment, the composition for metal surface coating of the present invention is a diluting solvent such as water, an organic solvent alcohol or toluene,
A dispersion solvent or the like can be included. It may be dissolved in a solvent, or may be in a dispersed state or an emulsion state. In the embodiment, for example, a dispersion having a nonvolatile content of 5 to 80% is easily used as the water dispersion. In consideration of the solubility of the polymer, the solvent type has a nonvolatile content of 1%.
It can be used in the range of 8080%. These forms are not limited as long as they are selected as desired. In the embodiment, the polymer itself as the resin of the present invention may be dispersed or dissolved in water or a solvent. If a predetermined amount of the organic sulfur compound is added, the composition for coating a metal surface of the present invention is obtained. At this time, the organic sulfur compound may be added as it is, or may be dissolved or dispersed in a solvent or water as needed. These are forms that can be appropriately selected as needed and can be used in producing the metal surface coating composition of the present invention.
【0094】本発明の金属表面被覆用組成物を含む金属
表面被覆剤は、金属表面に耐食性等の機能を付与するこ
とができ、また、各種の金属表面や塗膜に対して充分な
密着性を有することから、例えば、防錆処理を目的とす
る金属表面処理剤、耐食性や密着性等を付与することを
目的とするプライマー塗料、美粧性等を付与することを
目的とするプレコートメタル(PCM)用塗料等として
用いることができる。このような金属表面被覆剤もま
た、本発明の一つである。本発明の金属表面被覆用組成
物を金属表面被覆剤として用いる場合は、そのまま用い
ることもできるし、水、或いは溶剤に適宜希釈して用い
ることも可能である。金属表面被覆剤における不揮発成
分量は、金属表面被覆剤100重量%あたり0.01〜
60重量%であり、より好ましくは0.1〜40重量%
である。The metal surface coating agent containing the metal surface coating composition of the present invention can impart a function such as corrosion resistance to the metal surface and has a sufficient adhesion to various metal surfaces and coating films. Therefore, for example, a metal surface treating agent for the purpose of rust prevention treatment, a primer paint for the purpose of imparting corrosion resistance and adhesion, and a pre-coated metal (PCM ) Paints. Such a metal surface coating agent is also one of the present invention. When the metal surface coating composition of the present invention is used as a metal surface coating agent, it can be used as it is, or can be used after being appropriately diluted with water or a solvent. The amount of the nonvolatile component in the metal surface coating agent is 0.01 to 100% by weight per 100% by weight of the metal surface coating agent.
60% by weight, more preferably 0.1 to 40% by weight
It is.
【0095】上記金属表面被覆剤は、必要に応じて、無
機顔料や有機顔料等の充填剤;防錆剤等の添加剤等を含
有してもよい。また、陽イオン性樹脂及び/又は両イオ
ン性樹脂(I)以外の樹脂を含有してもよい。これらの
充填剤や添加剤等はそれぞれ単独で用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。上記無機顔料としては、水不溶
性又は水分散性のいずれのものを用いてもよく、特に限
定されず、例えば、微粉末状シリカ、タルク、ケイソウ
土、炭酸カルシウム、クレー、二酸化チタン、アルミニ
ウムシリケート、アルミナゾル、マグネシアゾル、チタ
ニアゾル、ジルコニアゾル等が挙げられる。The metal surface coating agent may contain a filler such as an inorganic pigment or an organic pigment; and an additive such as a rust preventive, if necessary. Moreover, you may contain resins other than a cationic resin and / or amphoteric resin (I). These fillers and additives may be used alone or in combination of two or more. As the inorganic pigment, any one of water-insoluble or water-dispersible may be used, and is not particularly limited, for example, fine powdered silica, talc, diatomaceous earth, calcium carbonate, clay, titanium dioxide, aluminum silicate, Alumina sol, magnesia sol, titania sol, zirconia sol and the like can be mentioned.
【0096】上記無機顔料の含有割合としては特に限定
されず、例えば、金属表面処理剤として用いる場合に
は、金属表面被覆用組成物100重量部に対して、10
0重量部以下であることが望ましい。より好ましくは、
50重量部以下である。100重量部を超えると、被膜
の膜厚が厚くなり過ぎて防錆処理鋼板の電気溶接や加工
性等が劣るおそれがある。The content ratio of the inorganic pigment is not particularly limited. For example, when the inorganic pigment is used as a metal surface treating agent, 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal surface coating composition.
It is desirable that the content be 0 parts by weight or less. More preferably,
50 parts by weight or less. If it exceeds 100 parts by weight, the film thickness of the coating film becomes too thick, and the electric welding, workability and the like of the rust-proof treated steel sheet may be deteriorated.
【0097】上記有機顔料としては特に限定されず、例
えば、PCM用塗料等として用いる場合には、通常使用
される有機顔料を用いることができる。上記防錆剤とし
ては特に限定されず、例えば、タンニン酸、没食子酸等
が挙げられる。The organic pigment is not particularly limited. For example, when used as a paint for PCM or the like, a commonly used organic pigment can be used. The rust preventive is not particularly limited, and examples thereof include tannic acid and gallic acid.
【0098】上記金属表面被覆剤における溶液のpHと
しては、0.5〜13であれば特に限定されず、例え
ば、0.5〜7であることが好ましい。0.5未満であ
ると、金属表面が浸食されるおそれがある。7を超える
と、金属表面に対する作用が充分でなくなるおそれがあ
り、また、溶液の安定性が劣るおそれがある。より好ま
しくは、1〜6である。このようなpHに調整するに
は、pH調整剤等を用いることが好ましい。上記pH調
整剤としては特に限定されず、例えば、上述したリン酸
等の酸等が挙げられ、耐食性が向上することから、リン
酸を用いることが好ましい。The pH of the solution in the metal surface coating agent is not particularly limited as long as it is 0.5 to 13, and is preferably, for example, 0.5 to 7. If it is less than 0.5, the metal surface may be eroded. If it exceeds 7, the effect on the metal surface may not be sufficient, and the stability of the solution may be poor. More preferably, it is 1-6. To adjust the pH to such a value, it is preferable to use a pH adjuster or the like. The pH adjuster is not particularly limited, and includes, for example, the above-mentioned acids such as phosphoric acid. It is preferable to use phosphoric acid because corrosion resistance is improved.
【0099】上記金属表面被覆剤が金属表面処理剤とし
て用いられる場合、更に必要に応じて、通常用いること
ができる導電性顔料、重金属を有する化合物、エッチン
グ剤、エッチング助剤、多価アニオン、アルミニウムイ
オン、酸化剤、潤滑剤、着色剤等を含んでいてもよい。
また、プライマー塗料やPCM用塗料等として用いられ
る場合、更に必要に応じて、硬化剤、増粘剤、紫外線吸
収剤、光安定剤等を含んでいてもよい。When the above-mentioned metal surface coating agent is used as a metal surface treatment agent, a conductive pigment, a compound having a heavy metal, an etching agent, an etching aid, a polyvalent anion, aluminum It may contain ions, oxidizing agents, lubricants, coloring agents, and the like.
When used as a primer paint or a paint for PCM, it may further contain a curing agent, a thickener, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and the like, if necessary.
【0100】上記金属表面被覆剤を金属表面処理剤とし
て用いて防食処理する場合は、化成処理されている金属
基材に対して塗装することにより行ってもよく、化成処
理されていない金属基材に対して塗装することにより行
ってもよい。化成処理されていない金属基材に対して塗
装する場合は、化成処理工程にかかるコストを抑制し、
また、化成処理液の廃水処理等による環境汚染を抑制す
ることもできる。好ましくは、ノンクロムの防食処理に
用いることであり、この場合は、毒性が懸念されている
クロム化合物を使用することなく耐食性に優れた表面処
理金属を得ることができる。In the case where the above metal surface coating agent is used as a metal surface treatment agent to perform anticorrosion treatment, it may be performed by coating a metal substrate which has been subjected to a chemical conversion treatment. May be carried out by painting. When coating on a metal substrate that has not been subjected to chemical conversion, reduce the cost of the chemical conversion process,
Further, environmental pollution due to wastewater treatment of the chemical conversion treatment liquid can be suppressed. Preferably, it is used for anti-corrosion treatment of non-chromium. In this case, a surface-treated metal having excellent corrosion resistance can be obtained without using a chromium compound of which toxicity is concerned.
【0101】上記金属基材としては特に限定されず、例
えば、鉄、鋼、合金鋼、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウ
ム、アルミニウム合金等の金属;これらの金属表面に亜
鉛等を含む金属をメッキや溶射等により被覆した金属等
が挙げられる。これらの中でも、本発明の金属表面被覆
剤による被膜が充分にその作用を発揮することができる
ことから、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウ
ム合金等の金属や、亜鉛等を含む金属をメッキや溶射等
により被覆した金属を用いることが好ましい。より好ま
しくは、金属表面が亜鉛を含む場合である。The above-mentioned metal substrate is not particularly limited. For example, metals such as iron, steel, alloy steel, zinc, zinc alloy, aluminum, and aluminum alloy; and metals containing zinc and the like are plated or sprayed on the surface of these metals. And the like, and the like. Among these, since the coating with the metal surface coating agent of the present invention can sufficiently exert its effect, metals such as zinc, zinc alloys, aluminum and aluminum alloys, and metals containing zinc and the like are plated or sprayed. It is preferable to use a metal coated with a. More preferably, the metal surface contains zinc.
【0102】上記金属表面被覆剤の塗装方法としては特
に限定されず、例えば、ハケ塗り、スプレー塗装、ロー
ル塗装、浸漬塗装等の通常の方法が挙げられる。上記金
属表面被覆剤を塗装した後の乾燥及び硬化処理方法は特
に限定されない。熱あるいは熱風による乾燥の場合は、
例えば、雰囲気温度が常温〜250℃で数秒〜数分程度
乾燥することが好ましい。より好ましくは、80〜20
0℃、更に好ましくは、100〜180℃である。この
場合、金属基材表面の最終到達温度は、常温〜250℃
であることが好ましい。より好ましくは80〜200
℃、更に好ましくは、100〜200℃である。金属基
材表面の最終到達温度が80℃以上、好ましくは100
℃以上であると、有機イオウ化合物(II)から活性イオ
ウを充分に発生させることができることになる。The method for applying the metal surface coating agent is not particularly limited, and examples thereof include ordinary methods such as brush coating, spray coating, roll coating, and dip coating. The method of drying and curing after applying the metal surface coating agent is not particularly limited. In the case of drying with heat or hot air,
For example, it is preferable to dry at an ambient temperature of normal temperature to 250 ° C. for several seconds to several minutes. More preferably, 80 to 20
The temperature is 0 ° C, more preferably 100 to 180 ° C. In this case, the final temperature on the surface of the metal substrate is from room temperature to 250 ° C.
It is preferred that More preferably 80 to 200
° C, more preferably 100-200 ° C. The final temperature of the metal substrate surface is 80 ° C. or more, preferably 100 ° C.
When the temperature is at least ° C, active sulfur can be sufficiently generated from the organic sulfur compound (II).
【0103】上記金属表面被覆剤により形成される被膜
の膜厚としては特に限定されず、例えば、金属表面処理
剤として用いる場合には、平均膜厚として、0.1〜5
μmであることが好ましい。より好ましくは、0.2〜
3μmであり、更に好ましくは、0.3〜2μmであ
り、最も好ましくは、0.4〜1.0μmである。防錆
処理による被膜の膜厚を1μm以下とすると、防錆処理
鋼板が被膜により絶縁されにくくなることから、電気溶
接が可能となる。また、鋼板を加工するときに被膜が充
分な追従性を有することになることから、防錆処理鋼板
の加工性を向上させることができる。The thickness of the film formed by the metal surface coating agent is not particularly limited. For example, when used as a metal surface treatment agent, the average film thickness is 0.1 to 5%.
μm is preferred. More preferably, 0.2 to
It is 3 μm, more preferably 0.3 to 2 μm, and most preferably 0.4 to 1.0 μm. When the film thickness of the rust preventive treatment is 1 μm or less, the rust preventive steel sheet is hardly insulated by the film, and thus electric welding is possible. In addition, since the coating has sufficient followability when processing the steel sheet, the workability of the rust-resistant steel sheet can be improved.
【0104】本発明の金属表面被覆剤は、金属表面に対
して優れた耐食性を付与し、かつ、充分な密着性と基本
性能とを有するものである。また、それにより形成され
る被膜上に、塗装前処理工程で行われる付着油分除去
(脱脂)が行われたり、各種の塗料による塗装が施され
ても、被膜が剥離したり基本性能が損なわれたりするこ
とがないものである。このため、金属表面処理剤として
用いられることにより、化成処理を施すことなく、金属
基材に対してノンクロムの防錆処理を行うことができ、
かつ、従来の防錆処理と同等以上の耐食性と塗装下地性
とを付与することができることから、生産コストを抑制
し、また、環境汚染を抑制することができることにな
る。更に、1μm以下の膜厚であっても、被膜が充分な
耐食性や基本性能を有するものであることから、防錆処
理鋼板の電気溶接を可能としたり、加工性を向上させた
りして、防錆処理鋼板の汎用性・実用性をより高めるこ
とができることとなる。このように本発明の金属表面被
覆剤で被覆され、それにより防錆処理された金属鋼板
は、本発明の好ましい実施形態である。The metal surface coating agent of the present invention imparts excellent corrosion resistance to the metal surface and has sufficient adhesion and basic performance. In addition, even if the adhered oil is removed (degreased) performed in the pre-coating process on the formed film, or the coating with various paints is performed, the film is peeled or the basic performance is impaired. It is something that you do not have. For this reason, by being used as a metal surface treatment agent, it is possible to perform a non-chromium rust prevention treatment on a metal substrate without performing a chemical conversion treatment,
In addition, since corrosion resistance and paint base properties equal to or higher than those of the conventional rust prevention treatment can be imparted, production costs can be suppressed and environmental pollution can be suppressed. Furthermore, even if the film thickness is 1 μm or less, since the film has sufficient corrosion resistance and basic performance, it is possible to perform electric welding of the rust-proofed steel sheet or to improve the workability to prevent the corrosion. The versatility and practicality of the rust-treated steel sheet can be further improved. A metal steel sheet coated with the metal surface coating agent of the present invention and thus subjected to rust-proofing is a preferred embodiment of the present invention.
【0105】本発明の金属表面被覆剤はまた、プライマ
ー塗料やPCM用塗料等として用いられることにより、
それにより形成される被膜が優れた耐食性や密着性を有
するものとなることから、優れた耐食性と基本性能とを
有する塗装鋼板を作製することができることになる。The metal surface coating agent of the present invention can also be used as a primer coating or a coating for PCM, etc.
Since the coating formed thereby has excellent corrosion resistance and adhesion, a coated steel sheet having excellent corrosion resistance and basic performance can be produced.
【0106】[0106]
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、「部」は、「重量部」を示す。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Note that “parts” indicates “parts by weight”.
【0107】合成例1 アクリル酸48部、メチルメタクリレート57部、ブチ
ルアクリレート157部及びスチレン138部を、水、
アニオン性乳化剤及びラジカル重合開始剤の存在下で重
合を行い、乳化重合物を得た。これにエチレンイミン3
0部を加え反応することで、不揮発分が30%の水分散
性両イオン性樹脂(1)を得た。Synthesis Example 1 48 parts of acrylic acid, 57 parts of methyl methacrylate, 157 parts of butyl acrylate and 138 parts of styrene were mixed with water,
Polymerization was carried out in the presence of an anionic emulsifier and a radical polymerization initiator to obtain an emulsion polymer. Ethylene imine 3
By adding and reacting 0 parts, a water-dispersible zwitterionic resin (1) having a nonvolatile content of 30% was obtained.
【0108】合成例2 メタクリル酸80部、メチルメタクリレート81部、ブ
チルアクリレート137部及びスチレン70部を、イソ
プロピルアルコール280部及びブトキシエタノール1
26部中、ラジカル重合開始剤の存在下で重合を行い、
更にトリエチルアミン41部を添加した重合物の溶液を
得た。これにエチレンイミン23部を加え反応後、脱イ
オン水を加えることで、不揮発分が30%の水希釈性両
イオン性樹脂(2)を得た。Synthesis Example 2 80 parts of methacrylic acid, 81 parts of methyl methacrylate, 137 parts of butyl acrylate and 70 parts of styrene were mixed with 280 parts of isopropyl alcohol and butoxyethanol 1 part.
In 26 parts, polymerization was carried out in the presence of a radical polymerization initiator,
Further, a solution of a polymer to which 41 parts of triethylamine was added was obtained. To this, 23 parts of ethyleneimine was added, and after the reaction, deionized water was added to obtain a water-dilutable zwitterionic resin (2) having a nonvolatile content of 30%.
【0109】合成例3 メタクリル酸3部及びメチルメタクリレート28部を、
メチルエチルケトン21部及びトルエン49部中、ラジ
カル重合開始剤の存在下で重合を行い、重合物の溶液を
得た。これにエチレンイミン1.3部を加え反応を行う
ことで、不揮発分が30%の溶剤溶解性陽イオン性樹脂
(3)を得た。Synthesis Example 3 3 parts of methacrylic acid and 28 parts of methyl methacrylate were
Polymerization was carried out in 21 parts of methyl ethyl ketone and 49 parts of toluene in the presence of a radical polymerization initiator to obtain a polymer solution. To this, 1.3 parts of ethyleneimine was added and reacted to obtain a solvent-soluble cationic resin (3) having a nonvolatile content of 30%.
【0110】比較合成例1 アクリル酸48部、メチルメタクリレート57部、ブチ
ルアクリレート157部及びスチレン138部を、水、
ノニオン性乳化剤及びラジカル重合開始剤の存在下で重
合を行い、不揮発分が30%の水分散性アニオン性樹脂
(4)を得た。Comparative Synthesis Example 1 48 parts of acrylic acid, 57 parts of methyl methacrylate, 157 parts of butyl acrylate and 138 parts of styrene were mixed with water,
The polymerization was carried out in the presence of a nonionic emulsifier and a radical polymerization initiator to obtain a water-dispersible anionic resin (4) having a nonvolatile content of 30%.
【0111】調製例1 水分散性両イオン性樹脂(1)100部に対して、有機
イオウ化合物として、テトラブチルチウラムジスルフィ
ド50部、ノニオン性乳化剤20部、水30部を含んで
なる乳化液を6部添加し、充分に撹拌することで組成物
を得た。これを金属表面被覆剤(A)とした。Preparation Example 1 An emulsion containing 50 parts of tetrabutylthiuram disulfide, 20 parts of a nonionic emulsifier, and 30 parts of water as an organic sulfur compound was added to 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1). The composition was obtained by adding 6 parts and sufficiently stirring. This was designated as metal surface coating agent (A).
【0112】調製例2 水分散性両イオン性樹脂(1)100部に対して、有機
イオウ化合物として、テトラブチルチウラムジスルフィ
ド50部、ノニオン性乳化剤20部、水30部を含んで
なる乳化液を18部添加し、充分に撹拌することで組成
物を得た。これを金属表面被覆剤(B)とした。Preparation Example 2 An emulsion containing 50 parts of tetrabutylthiuram disulfide, 20 parts of a nonionic emulsifier and 30 parts of water as an organic sulfur compound was added to 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1). 18 parts were added and the mixture was sufficiently stirred to obtain a composition. This was designated as metal surface coating agent (B).
【0113】調製例3 水希釈性両イオン性樹脂(2)100部に対して、有機
イオウ化合物として、テトラブチルチウラムジスルフィ
ド50部、ノニオン性乳化剤20部、水30部を含んで
なる乳化液を6部添加し、充分に撹拌することで組成物
を得た。これを金属表面被覆剤(C)とした。Preparation Example 3 An emulsion containing 50 parts of tetrabutylthiuram disulfide, 20 parts of a nonionic emulsifier, and 30 parts of water as an organic sulfur compound was added to 100 parts of the water-dilutable zwitterionic resin (2). The composition was obtained by adding 6 parts and sufficiently stirring. This was designated as metal surface coating agent (C).
【0114】調製例4 溶剤溶解性陽イオン性樹脂(3)100部に対して、有
機イオウ化合物としてテトラブチルチウラムジスルフィ
ドを3部添加し、充分に撹拌することで組成物を得た。
これを金属表面被覆剤(D)とした。Preparation Example 4 To 100 parts of the solvent-soluble cationic resin (3) was added 3 parts of tetrabutylthiuram disulfide as an organic sulfur compound, and the mixture was sufficiently stirred to obtain a composition.
This was designated as metal surface coating agent (D).
【0115】調製例5 金属表面被覆剤(A)に、85%リン酸を水分散性両イ
オン性樹脂(1)100部に対して3.5部となるよう
に添加し、充分に撹拌することで、pHが約3の組成物
を得た。これを金属表面被覆剤(E)とした。Preparation Example 5 To the metal surface coating agent (A), 85% phosphoric acid was added so as to be 3.5 parts with respect to 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1), and the mixture was thoroughly stirred. Thus, a composition having a pH of about 3 was obtained. This was designated as metal surface coating agent (E).
【0116】調製例6 金属表面被覆剤(E)に、多官能架橋剤としてエポクロ
スWS−500(商品名、日本触媒社製)を水分散性両
イオン性樹脂(1)100部に対して4部となるように
添加し、充分に撹拌することで組成物を得た。これを金
属表面被覆剤(F)とした。Preparation Example 6 Epocross WS-500 (trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as a polyfunctional crosslinking agent was added to the metal surface coating agent (E) for 4 parts per 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1). Parts, and the mixture was sufficiently stirred to obtain a composition. This was designated as metal surface coating agent (F).
【0117】調製例7 金属表面被覆剤(F)に、水分散性コロイダルシリカ液
スノーテックスC(商品名、日産化学社製)を水分散性
両イオン性樹脂(1)100部に対して7.5部となる
ように添加し、充分に撹拌することで組成物を得た。こ
れを金属表面被覆剤(G)とした。Preparation Example 7 Water-dispersible colloidal silica liquid Snowtex C (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added to the metal surface coating agent (F) in an amount of 7 parts per 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1). Then, the mixture was added so as to be 0.5 parts and sufficiently stirred to obtain a composition. This was designated as metal surface coating agent (G).
【0118】調製例8 金属表面被覆剤(F)に、γ−アミノプロピルトリエト
キシシランを水分散性両イオン性樹脂(1)100部に
対して3部添加し、充分に撹拌することで組成物を得
た。これを金属表面被覆剤(H)とした。 調製例9 水分散性両イオン性樹脂(1)100部に対して、有機
イオウ化合物として、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛
塩50部、ノニオン性乳化剤20部、水30部を含んで
なる乳化液を6部添加し、充分に撹拌することで組成物
を得た。これを金属表面被覆剤(I)とした。Preparation Example 8 3 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane was added to 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1) to the metal surface coating agent (F), and the mixture was stirred sufficiently. I got something. This was designated as metal surface coating agent (H). Preparation Example 9 6 parts of an emulsion comprising 50 parts of a zinc salt of dimethyldithiocarbamate, 20 parts of a nonionic emulsifier, and 30 parts of water as an organic sulfur compound per 100 parts of a water-dispersible zwitterionic resin (1). The composition was obtained by adding and sufficiently stirring. This was designated as metal surface coating agent (I).
【0119】調製例10 水分散性両イオン性樹脂(1)100部に対して、有機
イオウ化合物として、ジエチルチオ尿素を3部添加し、
充分に撹拌することで組成物を得た。これを金属表面被
覆剤(J)とした。 調製例11 溶剤溶解性陽イオン性樹脂(3)100部に対して、有
機イオウ化合物として、ジチオジモルホリンを3部添加
し、充分に撹拌することで組成物を得た。これを金属表
面被覆剤(K)とした。 調製例12 溶剤溶解性陽イオン性樹脂(3)100部に対して、有
機イオウ化合物として、ジベンゾチアジルジスルフィド
を3部添加し、充分に撹拌することで組成物を得た。こ
れを金属表面被覆剤(L)とした。 調製例13 水希釈性陽イオン性樹脂として、アンクァマイド360
(商品名、エアープロダクツ社製、不揮発分50%、ポ
リアミドポリアミン系陽イオン性樹脂)100部に対し
て、有機イオウ化合物としてテトラブチルチウラムジス
ルフィドを20部添加し、更に多官能架橋剤として、エ
ピコート828(商品名、油化シェルエポキシ社製)を
25部添加し、充分攪拌することで組成物を得た。これ
を金属表面被覆剤(M)とした。 調製例14 水希釈性陽イオン性樹脂として、ベッコポックス623
W(商品名、ビアノバレジン社製、不揮発分80%、ア
ミンエポキシ系陽イオン性樹脂)100部に対して、有
機イオウ化合物としてテトラブチルチウラムジスルフィ
ドを30部添加し、更に多官能架橋剤として、エピコー
ト828(商品名、油化シェルエポキシ社製)を40部
添加し、充分攪拌することで組成物を得た。これを金属
表面被覆剤(N)とした。Preparation Example 10 To 100 parts of the water-dispersible zwitterionic resin (1), 3 parts of diethylthiourea was added as an organic sulfur compound.
The composition was obtained by sufficiently stirring. This was designated as metal surface coating agent (J). Preparation Example 11 To 100 parts of the solvent-soluble cationic resin (3), 3 parts of dithiodimorpholine was added as an organic sulfur compound, and the mixture was sufficiently stirred to obtain a composition. This was designated as metal surface coating agent (K). Preparation Example 12 To 100 parts of the solvent-soluble cationic resin (3), 3 parts of dibenzothiazyl disulfide as an organic sulfur compound was added and sufficiently stirred to obtain a composition. This was designated as metal surface coating agent (L). Preparation Example 13 Anquamide 360 as a water-dilutable cationic resin
20 parts of tetrabutylthiuram disulfide as an organic sulfur compound is added to 100 parts (trade name, manufactured by Air Products, nonvolatile content 50%, polyamide polyamine-based cationic resin), and epicoat is further performed as a polyfunctional crosslinking agent. 828 (trade name, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) was added in an amount of 25 parts, and the mixture was sufficiently stirred to obtain a composition. This was designated as metal surface coating agent (M). Preparation Example 14 Beckopox 623 as a water-dilutable cationic resin
To 100 parts of W (trade name, manufactured by Vianova Resin, nonvolatile content: 80%, amine epoxy cationic resin), 30 parts of tetrabutylthiuram disulfide is added as an organic sulfur compound, and Epicoat is used as a polyfunctional crosslinking agent. 828 (trade name, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) was added, and the composition was obtained by sufficiently stirring. This was designated as metal surface coating agent (N).
【0120】実施例1〜12 板厚0.5mmの電気亜鉛メッキ鋼板を脱脂後、水洗乾
燥して試験板とした。この鋼板に、表1に示したように
本発明の金属表面被覆剤(A)〜(L)をそれぞれバー
コーターにて乾燥後に所定の膜厚となるように塗布し、
120℃の熱風乾燥機内で1分間加熱乾燥を行い表面被
覆板を得た。このときの試験板の最終到達温度は80℃
であった。これらの表面被覆板の耐食性を見るため、J
IS−Z2371による塩水噴霧試験を行い、白錆発生
面積率が5%以上になる時間で評価した。Examples 1 to 12 A 0.5 mm thick electrogalvanized steel sheet was degreased, washed with water and dried to obtain a test plate. As shown in Table 1, the metal surface coating agents (A) to (L) of the present invention were applied to this steel sheet so as to have a predetermined film thickness after drying with a bar coater, respectively.
Heat drying was performed for 1 minute in a hot air dryer at 120 ° C. to obtain a surface coated plate. The final temperature of the test plate at this time is 80 ° C
Met. In order to see the corrosion resistance of these surface coated plates, J
A salt spray test according to IS-Z2371 was performed, and the evaluation was performed at a time when the area ratio of white rust was 5% or more.
【0121】実施例13 乾燥後の膜厚を2.0μmとした以外は、実施例5と同
様に表面被覆板を得て評価した。 実施例14 金属表面被覆剤の塗布後の乾燥条件を150℃とし、試
験板の最終到達温度が120℃であった以外は、実施例
5と同様に表面被覆板を得て評価した。 実施例15 金属表面被覆剤の塗布後の乾燥条件を200℃とし、試
験板の最終到達温度が160℃であった以外は、実施例
5と同様に表面被覆板を得て評価した。表1に実施例1
〜15の評価結果を示した。 実施例16 金属表面被覆剤(M)を用いた以外は、実施例13と同
様に表面被覆板を得て評価した。 実施例17 金属表面被覆剤(N)を用いた以外は、実施例13と同
様に表面被覆板を得て評価した。Example 13 A surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 5, except that the film thickness after drying was 2.0 μm. Example 14 A surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 5, except that the drying condition after application of the metal surface coating agent was 150 ° C., and the final temperature of the test plate was 120 ° C. Example 15 A surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 5, except that the drying condition after application of the metal surface coating agent was 200 ° C. and the final temperature of the test plate was 160 ° C. Table 1 shows Example 1
The results of the evaluation of ~ 15 were shown. Example 16 A surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 13 except that the metal surface coating agent (M) was used. Example 17 A surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 13 except that the metal surface coating agent (N) was used.
【0122】[0122]
【表1】 [Table 1]
【0123】比較例1 実施例と同様にして得た試験片に、水分散性両イオン性
樹脂(1)を乾燥後に所定の膜厚になるように塗布し、
120℃の熱風乾燥機内で1分間加熱乾燥を行い表面被
覆板を得た。この表面被覆板の耐食性について実施例と
同様に評価した。Comparative Example 1 A water-dispersible zwitterionic resin (1) was applied to a test piece obtained in the same manner as in the example so as to have a predetermined film thickness after drying.
Heat drying was performed for 1 minute in a hot air dryer at 120 ° C. to obtain a surface coated plate. The corrosion resistance of this surface coated plate was evaluated in the same manner as in the example.
【0124】比較例2 水分散性両イオン性樹脂(1)100部に、85%リン
酸を3.5部添加し、充分に撹拌することで得たpHが
約3の組成物を用いた以外は、比較例1と同様に表面被
覆板を得て評価した。Comparative Example 2 A composition having a pH of about 3 obtained by adding 3.5 parts of 85% phosphoric acid to 100 parts of a water-dispersible zwitterionic resin (1) and sufficiently stirring the mixture was used. Except for the above, a surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1.
【0125】比較例3 乾燥後の膜厚を2.0μmとした以外は、比較例2と同
様に表面被覆板を得て評価した。 比較例4 200℃の熱風乾燥機内で1分間加熱乾燥を行った以外
は、比較例2と同様に表面被覆板を得て評価した。 比較例5 水分散性アニオン性樹脂(4)を用いる以外は、実施例
13と同様に表面被覆板を得て評価した。表2に比較例
1〜5の評価結果を示した。評価結果から明らかなよう
に、本発明の陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
と有機イオウ化合物を含む金属表面被覆組成物を含む金
属表面被覆剤で被覆された金属の耐食性は、有機イオウ
化合物を含まない比較例2の50時間と実施例5の12
0時間を比較すると明確なように、非常に優れたものと
なる。更に、金属表面の最終到達温度を160℃にした
場合では、有機イオウ化合物を含まない場合の比較例4
では60時間であるのに対し、実施例15では160時
間と、非常に優れたものとなる。すなわち、陽イオン性
樹脂及び/又は両イオン性樹脂(I)と有機イオウ化合
物(II)の相乗効果により優れた耐食性を発現している
ことは明確である。Comparative Example 3 A surface coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Comparative Example 2 except that the film thickness after drying was 2.0 μm. Comparative Example 4 A surface-coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Comparative Example 2, except that heating and drying were performed in a hot air dryer at 200 ° C. for 1 minute. Comparative Example 5 A surface-coated plate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 13 except that the water-dispersible anionic resin (4) was used. Table 2 shows the evaluation results of Comparative Examples 1 to 5. As is apparent from the evaluation results, the corrosion resistance of the metal coated with the metal surface coating agent containing the metal surface coating composition containing the cationic resin and / or zwitterionic resin and the organic sulfur compound of the present invention is as high as that of organic sulfur. 50 hours of Comparative Example 2 containing no compound and 12 hours of Example 5
As is clear when comparing 0 hours, it is very excellent. Further, when the final temperature of the metal surface was set to 160 ° C., Comparative Example 4 in which no organic sulfur compound was contained was used.
In Example 15, the time is 60 hours, whereas in Example 15, the time is 160 hours, which is very excellent. That is, it is clear that excellent corrosion resistance is exhibited by the synergistic effect of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I) and the organic sulfur compound (II).
【0126】[0126]
【表2】 [Table 2]
【0127】[0127]
【発明の効果】本発明の金属表面被覆用組成物は、上述
の構成よりなるので、被膜が密着性、耐食性等の基本性
能に優れ、しかも、充分に薄膜化しうるものであり、金
属表面処理剤、プライマー塗料、PCM用塗料等の多様
な用途に適応することができるものである。本発明の金
属表面被覆剤は、上述の構成よりなるので、金属表面に
化成処理を施す必要をなくして生産コストを抑制した
り、環境汚染を抑制したりすることができ、また、防錆
処理鋼板の電気溶接を可能としたり、加工性を向上させ
たりすることができるものである。更に、優れた耐食性
と基本性能とを有する塗装鋼板を作製することができる
ものである。The composition for coating a metal surface according to the present invention has the above-mentioned constitution, so that the coating is excellent in basic properties such as adhesion and corrosion resistance, and can be sufficiently thinned. It can be applied to various uses such as agents, primer coatings, and PCM coatings. Since the metal surface coating agent of the present invention has the above-described configuration, it is possible to suppress the production cost by eliminating the need for chemical conversion treatment on the metal surface, to suppress environmental pollution, and to perform a rust prevention treatment. It is capable of enabling electric welding of a steel sheet and improving workability. Further, a coated steel sheet having excellent corrosion resistance and basic performance can be produced.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成12年8月29日(2000.8.2
9)[Submission date] August 29, 2000 (2008.2.
9)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0126[Correction target item name] 0126
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0126】[0126]
【表2】 [Table 2]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J038 CB011 CC021 CC081 CD021 CD081 CE051 CF011 CF021 CF091 CG011 CG071 CG141 CG161 CG171 CH031 CH041 CH191 CH201 CK021 CK041 CR071 DB301 DF021 DG321 DH021 DJ011 GA06 GA08 GA09 HA416 HA426 JC04 JC05 JC06 JC07 JC15 JC18 JC24 KA05 NA01 NA02 NA12 NA27 PA19 PB05 PB06 PC02 4K026 AA02 AA07 AA09 AA11 BB08 CA13 CA14 CA15 CA23 CA24 CA25 CA37 CA39 DA02 DA03 EB11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4J038 CB011 CC021 CC081 CD021 CD081 CE051 CF011 CF021 CF091 CG011 CG071 CG141 CG161 CG171 CH031 CH041 CH191 CH201 CK021 CK041 CR071 DB301 DF021 J041GA06C06 DJ01 DG321 GA06C JC24 KA05 NA01 NA02 NA12 NA27 PA19 PB05 PB06 PC02 4K026 AA02 AA07 AA09 AA11 BB08 CA13 CA14 CA15 CA23 CA24 CA25 CA37 CA39 DA02 DA03 EB11
Claims (4)
脂(I)と有機イオウ化合物(II)とを含む金属表面被
覆用組成物であって、該有機イオウ化合物(II)の含有
割合は、陽イオン性樹脂及び/又は両イオン性樹脂
(I)の不揮発分100重量部に対して、1〜50重量
部であることを特徴とする金属表面被覆用組成物。1. A metal surface coating composition comprising a cationic resin and / or an amphoteric resin (I) and an organic sulfur compound (II), wherein the content of the organic sulfur compound (II) is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the non-volatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I).
性樹脂(I)は、1級アミノ基及び2級アミノ基のうち
少なくとも1つを側鎖に有する樹脂を含むことを特徴と
する請求項1記載の金属表面被覆用組成物。2. The cationic resin and / or amphoteric resin (I) contains a resin having at least one of a primary amino group and a secondary amino group in a side chain. Item 4. The composition for coating a metal surface according to Item 1.
ム類、ジチオカルバミン酸金属塩類、キサントゲン酸
類、キサントゲン酸金属塩類、ジチオモルフォリン類、
ベンゾチアゾリル系化合物類及びチオ尿素類縁体からな
る群より選択される少なくとも1種の化合物であること
を特徴とする請求項1又は2記載の金属表面被覆用組成
物。3. The organic sulfur compound (II) includes thiurams, metal salts of dithiocarbamic acid, xanthogenic acids, metal salts of xanthogenic acid, dithiomorpholines,
3. The metal surface coating composition according to claim 1, which is at least one compound selected from the group consisting of benzothiazolyl compounds and thiourea analogs.
リン酸化合物(III)の含有割合は、陽イオン性樹脂及
び/又は両イオン性樹脂(I)の不揮発分100重量部
に対して、0.5〜50重量部であることを特徴とする
請求項1、2又は3記載の金属表面被覆用組成物。4. The composition according to claim 1, further comprising a phosphoric acid compound (III), wherein the content of the phosphoric acid compound (III) is 100 parts by weight of the non-volatile content of the cationic resin and / or the amphoteric resin (I). The metal surface coating composition according to claim 1, wherein the composition is 0.5 to 50 parts by weight.
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