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JP4521010B2 - Metal surface treatment agent, metal surface treatment method and surface treatment metal material - Google Patents

Metal surface treatment agent, metal surface treatment method and surface treatment metal material Download PDF

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JP4521010B2 JP2007101299A JP2007101299A JP4521010B2 JP 4521010 B2 JP4521010 B2 JP 4521010B2 JP 2007101299 A JP2007101299 A JP 2007101299A JP 2007101299 A JP2007101299 A JP 2007101299A JP 4521010 B2 JP4521010 B2 JP 4521010B2
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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

本発明は、金属を素材としたシートコイル、成形品の表面に優れた耐食性及び耐アルカリ性を付与し、さらには塗装又はラミネートにより形成した樹脂層及び金属素材との層間密着性に優れ、かつクロムを含まない皮膜を形成させるために用いる金属表面処理剤、金属表面処理方法、表面処理された金属材料に関する。
さらに詳しくは、本発明は、鋼、亜鉛系メッキ鋼、アルミ系メッキ鋼などの鋼材、更にはアルミニウム、マグネシウム、銅、及びそれら合金などの非鉄金属材を素材とする自動車ボディー、自動車部品、建材、家電用部品等の成形加工品、鋳造品、シートコイル等に優れた耐食性及び耐アルカリ性を付与し、さらに層間密着性に優れ、かつクロムを含まない皮膜を形成させるために用いる表面処理剤、表面処理方法、表面処理された金属材料に関する。
The present invention provides a sheet coil made of metal as a raw material, imparts excellent corrosion resistance and alkali resistance to the surface of a molded product, and further has excellent interlayer adhesion between a resin layer and a metal material formed by painting or lamination, and chromium. The present invention relates to a metal surface treatment agent, a metal surface treatment method, and a surface-treated metal material that are used for forming a film that does not contain a metal.
More specifically, the present invention relates to a steel body such as steel, zinc-based plated steel, and aluminum-based plated steel, as well as a non-ferrous metal material such as aluminum, magnesium, copper, and alloys thereof. , Surface treatment agents used for forming molded products such as home appliance parts, cast products, sheet coils and the like, which are excellent in corrosion resistance and alkali resistance, and further excellent in interlayer adhesion and forming a chromium-free film, The present invention relates to a surface treatment method and a surface-treated metal material.

鋼、亜鉛系メッキ鋼、アルミ系メッキ鋼などの鋼材、更にはアルミニウム、マグネシウム、銅、及びそれら合金などの非鉄金属材料は、大気中の酸素、水分、水分中に含まれるイオン等によって酸化され腐食する。これらの腐食を防止する方法として、従来より、クロム酸クロメート、リン酸クロメート等のクロムを含有する処理液に金属材料表面を接触させてクロメート皮膜を形成させる方法がある。
これらのクロメート処理を用いて形成された皮膜は、優れた耐食性、塗装密着性を有しているが、その処理液中に有害な6価クロムを含んでおり、廃水処理に手間やコストがかかる他、処理によって形成された皮膜中にも6価クロムを含有されているので環境面、安全面から敬遠される傾向にある。
Steel, zinc-plated steel, aluminum-plated steel, and other non-ferrous metal materials such as aluminum, magnesium, copper, and alloys thereof are oxidized by oxygen, moisture, ions contained in moisture, etc. Corrosion. As a method for preventing such corrosion, conventionally, there is a method of forming a chromate film by bringing a metal material surface into contact with a treatment liquid containing chromium such as chromate chromate and phosphate chromate.
Films formed using these chromate treatments have excellent corrosion resistance and paint adhesion, but contain harmful hexavalent chromium in the treatment liquid, which requires labor and cost for wastewater treatment. In addition, since the film formed by the treatment contains hexavalent chromium, it tends to be avoided from the environmental and safety aspects.

クロムを含まないノンクロメート処理液を用いる方法としては、特許文献1に、少なくとも1個の窒素原子を有するエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機高分子と特定の多価アニオンを含有する金属表面処理剤が開示されている。ここで、特定した多価アニオンの中にバナジン酸が記載されているが、5価のバナジウムの酸素酸であるバナジン酸は耐水性、耐アルカリ性が劣るため、処理された金属材料を、特にアルカリなどで洗浄した際、皮膜から脱落し耐食性が極端に低下するという不具合があった。また、処理後、水洗し乾燥することが記載されており、クロム廃水の問題はないが、有機物によるCOD等の廃水の問題を有している。   As a method of using a non-chromate treatment liquid not containing chromium, Patent Document 1 discloses a metal containing an organic polymer such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a urethane resin having at least one nitrogen atom and a specific polyvalent anion. A surface treatment agent is disclosed. Here, vanadic acid is described in the specified polyvalent anion, but vanadic acid, which is an oxygen acid of pentavalent vanadium, is inferior in water resistance and alkali resistance. When washed with, etc., there was a problem that the corrosion resistance dropped drastically from the film. Moreover, although it describes that it wash | cleans and dries after a process and there is no problem of chromium wastewater, it has the problem of wastewater, such as COD by an organic substance.

また、特許文献2に、バナジウム化合物と、ジルコニウム、チタニウム、モリブデン、タングステン、マンガン及びセリウムから選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属化合物とを含有する金属表面処理剤が挙げられている。
特許文献2に記載された金属表面処理においては、処理液が6価クロムを含有しない利点があり、形成された皮膜も耐食性及び耐アルカリ性においてかなり改善されている。
特開平10−1789号公報(請求項1〜3) 特開2002−30460号公報(請求項1)
Patent Document 2 includes a metal surface treatment agent containing a vanadium compound and a metal compound containing at least one metal selected from zirconium, titanium, molybdenum, tungsten, manganese, and cerium.
The metal surface treatment described in Patent Document 2 has an advantage that the treatment liquid does not contain hexavalent chromium, and the formed film is considerably improved in corrosion resistance and alkali resistance.
JP-A-10-1789 (Claims 1 to 3) JP 2002-30460 A (Claim 1)

特許文献2記載の金属表面処理では良好な耐食性及び耐アルカリ性を有する皮膜が得られるが、クロメート皮膜と比較するとそれでも十分とは言えず、これらの性能のさらなる向上が求められていた。
本発明は前記従来技術の抱える問題を解決するために成されたものであって、金属材料に優れた耐食性及び耐アルカリ性を付与すると共に、優れた層間密着性をも付与する、クロムを含まない金属表面処理剤、金属表面処理方法及び表面処理金属材料を提供することを目的とする。
The metal surface treatment described in Patent Document 2 can provide a film having good corrosion resistance and alkali resistance, but it is still not sufficient as compared with the chromate film, and further improvement of these performances has been demanded.
The present invention was made in order to solve the problems of the prior art, and provides excellent corrosion resistance and alkali resistance to a metal material, and also provides excellent interlayer adhesion, and does not contain chromium. An object is to provide a metal surface treatment agent, a metal surface treatment method, and a surface-treated metal material.

本発明者は、前記課題を解決する手段について、鋭意研究を重ねた結果、特定の組成からなる表面処理剤を用いて金属材料表面を処理することにより、優れた耐食性、耐アルカリ性及び層間密着性を有する皮膜を得ることができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、少なくとも1種のバナジウム化合物(A)と、コバルト、ニッケル、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びリチウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属化合物(B)とを含有することを特徴とする金属表面処理剤に関する。
As a result of intensive research on the means for solving the above problems, the present inventor treated the surface of a metal material using a surface treatment agent having a specific composition, thereby providing excellent corrosion resistance, alkali resistance and interlayer adhesion. The present inventors have found that a film having the above can be obtained, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides at least one vanadium compound (A) and a metal compound (B) containing at least one metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, zinc, magnesium, aluminum, calcium, strontium, barium and lithium. And a metal surface treatment agent.

なお、本発明において、層間密着性とは、本発明の金属表面処理剤のような金属表面処理剤を用いて得られる皮膜とその上に通常施される樹脂膜との密着性と
該皮膜と金属表面との密着性との両方を意味する。ただし、実際的には、本発明の金属表面処理剤のような金属表面処理剤を用いて得られる皮膜は本来金属表面との密着性が良好な化成皮膜であり、したがって本発明の場合、層間密着性は、通常、樹脂膜との密着性を意味する。ただし、かかる皮膜自体に樹脂成分を含有させることもでき、かかる場合には、層間密着性は金属表面との密着性を意味する。
In the present invention, interlayer adhesion refers to adhesion between a film obtained by using a metal surface treatment agent such as the metal surface treatment agent of the present invention and a resin film usually applied thereon, and the film. It means both adhesion to the metal surface. However, in practice, the film obtained by using the metal surface treatment agent such as the metal surface treatment agent of the present invention is a chemical conversion film that has good adhesion to the metal surface. Adhesion usually means adhesion to a resin film. However, a resin component can be contained in the coating itself, and in this case, interlayer adhesion means adhesion to the metal surface.

上記本発明においては、前記表面処理剤に、さらに、ジルコニウム、チタニウム、モリブデン、タングステン、マンガン及びセリウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属化合物(C)を含有させることが、耐アルカリ性及び樹層間密着性を向上させるために好ましい。
また、前記バナジウム化合物(A)において、酸化数5価のバナジウムイオンの全バナジウムに対する割合V5+/Vが0〜0.6の範囲にあることが、処理剤中でのバナジウム化合物の安定性、形成皮膜の耐食性、耐アルカリ性及び層間密着性の向上の点から、好ましい。
また、前記金属表面処理剤に、さらに、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、1〜3級アミノ基、アミド基、リン酸基及びホスホン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する有機化合物(D)を含有させることが、5価のバナジウム化合物を用いる場合にはこれを4価〜2価に還元し、及び/又は本発明の処理液中のバナジウム化合物の安定性を向上させるために好ましい。
In the present invention, the surface treatment agent may further contain a metal compound (C) containing at least one metal selected from the group consisting of zirconium, titanium, molybdenum, tungsten, manganese and cerium. It is preferable in order to improve alkalinity and adhesion between tree layers.
In the vanadium compound (A), the ratio V 5+ / V of the pentavalent oxide vanadium ion to the total vanadium is in the range of 0 to 0.6, the stability of the vanadium compound in the treatment agent, From the viewpoint of improving the corrosion resistance, alkali resistance and interlayer adhesion of the formed film.
The metal surface treatment agent further has at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a primary to tertiary amino group, an amide group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group. When the pentavalent vanadium compound is used, the inclusion of the organic compound (D) reduces the tetravalent to divalent and / or improves the stability of the vanadium compound in the treatment liquid of the present invention. Therefore, it is preferable.

また、前記金属表面処理剤に、さらに、無機酸、有機酸、無機酸もしくは有機酸の塩、及びフッ素化合物より選ばれる少なくとも1種のエッチング剤(E)を含有させることが、形成させる皮膜と金属表面との密着性を向上させるために好ましい。
また、前記金属表面処理剤に、さらに、水溶性高分子又は/及び水系エマルション樹脂(F)を含有させることが、形成させる皮膜の耐食性、耐指紋性、耐溶剤性及び表面潤滑性の向上のために好ましい。
Moreover, the metal surface treatment agent further contains at least one etching agent (E) selected from an inorganic acid, an organic acid, a salt of an inorganic acid or an organic acid, and a fluorine compound, and a film to be formed. This is preferable for improving the adhesion to the metal surface.
Further, when the metal surface treatment agent further contains a water-soluble polymer or / and an aqueous emulsion resin (F), the corrosion resistance, fingerprint resistance, solvent resistance and surface lubricity of the film to be formed are improved. Therefore, it is preferable.

本発明は、また、金属材料表面を、前記したいずれかの金属表面処理剤に接触させた後、前記材料の温度が30〜250℃になるように加熱乾燥して、少なくとも金属材料表面の片側に、厚さ0.001〜2μmの乾燥皮膜を形成させることを特徴とする金属材料の表面処理方法、及び前記表面処理方法を用いて形成された皮膜を有する表面処理金属材料に関する。さらに、金属材料が、亜鉛系メッキ鋼材、アルミニウム系メッキ鋼材、アルミニウム・亜鉛系合金メッキ鋼材、アルミニウム材、アルミニウム合金材、マグネシウム合金材及び銅合金材よりなる群から選ばれることが好ましい。   In the present invention, the surface of the metal material is brought into contact with any of the above-described metal surface treatment agents, and then dried by heating so that the temperature of the material becomes 30 to 250 ° C., so that at least one side of the surface of the metal material Furthermore, the present invention relates to a surface treatment method for a metal material characterized by forming a dry film having a thickness of 0.001 to 2 μm, and a surface-treated metal material having a film formed by using the surface treatment method. Furthermore, the metal material is preferably selected from the group consisting of zinc-based plated steel, aluminum-based plated steel, aluminum / zinc-based alloy plated steel, aluminum, aluminum alloy, magnesium alloy and copper alloy.

本発明の金属表面処理剤は有害なクロム化合物を含まないノンクロメートタイプであり、本表面処理剤から形成される皮膜は、従来のクロメート皮膜と同等又はそれ以上の耐食性を有しており、本発明の表面処理剤、表面処理方法及び表面処理金属材料は産業上の利用価値が極めて大きいものである。本表面処理剤により処理された金属材料は優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた層間密着性を有する。   The metal surface treatment agent of the present invention is a non-chromate type that does not contain harmful chromium compounds, and the film formed from this surface treatment agent has a corrosion resistance equal to or higher than that of a conventional chromate film. The surface treatment agent, the surface treatment method and the surface-treated metal material of the invention have extremely high industrial utility value. The metal material treated with the surface treatment agent has excellent corrosion resistance, excellent alkali resistance, and excellent interlayer adhesion.

本発明の金属表面処理剤中に含有させるバナジウム化合物(A)は、バナジウムの酸化数が5価、4価、3価又は2価のバナジウム化合物、例えば五酸化バナジウム(V25)、メタバナジン酸(HVO3)、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、オキシ三塩化バナジウム(VOCl3)等の酸化数5価のバナジウム化合物、三酸化バナジウム(V23)、二酸化バナジウム(VO2)、オキシ硫酸バナジウム(VOSO4)、バナジウムオキシアセチルアセトネート[VO(OC(CH3)=CHCOCH32]、バナジウムアセチルアセトネート[V(OC(CH3)=CHCOCH33]、三塩化バナジウム(VCl3)、リンバナドモリブデン酸{H15−X[PV12−xMoxO40]・nH2O(6<x<12,n<30)}、硫酸バナジウム(VSO4・7HO)、ニ塩化バナジウム(VCl2)、酸化バナジウム(VO)等の酸化数4〜2価のバナジウム化合物等から選ばれる少なくとも1種である。 The vanadium compound (A) contained in the metal surface treatment agent of the present invention has a vanadium oxidation number of pentavalent, tetravalent, trivalent or divalent vanadium compounds such as vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), metavanadium. Acid (HVO 3 ), ammonium metavanadate, sodium metavanadate, vanadium trioxide oxide such as vanadium oxytrichloride (VOCl 3 ), vanadium trioxide (V 2 O 3 ), vanadium dioxide (VO 2 ), oxy Vanadium sulfate (VOSO 4 ), vanadium oxyacetylacetonate [VO (OC (CH 3 ) ═CHCOCH 3 ) 2 ], vanadium acetylacetonate [V (OC (CH 3 ) ═CHCOCH 3 ) 3 ], vanadium trichloride ( VCl 3), phosphovanadomolybdic acid {H 15 -X [PV 12 -xMoxO 40] · nH 2 O (6 x <12, n <30) }, at least selected from vanadium sulfate (VSO 4 · 7H 2 O) , vanadium dichloride (VCl 2), an oxidation number of 4 to 2 valent vanadium compounds such as vanadium oxide (VO), etc. One type.

本処理剤がバナジウム化合物(A)として酸化数4価以下(通常4〜2価)のバナジウム化合物を含有していることが好ましい。すなわち、酸化数5価のバナジウムイオンの全バナジウムに対する割合V5+/V(式中、V5+及びVはそれぞれ酸化数5価のバナジウム質量及び全バナジウム質量を表す)が0〜0.6の範囲にあることが好ましく、0〜0.4の範囲にあることがより好ましく、0〜0.2の範囲にあることがより一層好ましく、0〜0.1の範囲にあることが最も好ましい。
上記割合が0.6を超える場合には、処理剤中でのバナジウム化合物の安定性が一般に悪くなる他、形成される皮膜の耐食性、耐アルカリ性及び層間密着性が低下してくる。
The treatment agent preferably contains a vanadium compound having an oxidation number of 4 or less (usually 4 to 2) as the vanadium compound (A). That is, the ratio V 5+ / V of vanadium ions with an oxidation number of 5 to the total vanadium (where V 5+ and V represent the mass of vanadium with an oxidation number of 5 and the total vanadium mass, respectively) is in the range of 0 to 0.6. Preferably in the range of 0 to 0.4, more preferably in the range of 0 to 0.2, and most preferably in the range of 0 to 0.1.
When the ratio exceeds 0.6, the stability of the vanadium compound in the treatment agent is generally deteriorated, and the corrosion resistance, alkali resistance, and interlayer adhesion of the formed film are lowered.

本処理剤中に4〜2価のバナジウム化合物を含有させる方法としては、前記したような4〜2価のバナジウム化合物を用いる他、5価のバナジウム化合物を予め還元剤を用いて4〜2価に還元したものを用いることができる。用いる還元剤は無機系、有機系いずれでも良いが、有機系が好ましく、前記有機化合物(D)を用いることが特に好ましい。   As a method for incorporating a tetravalent or divalent vanadium compound into the present treating agent, a tetravalent or bivalent vanadium compound as described above is used, or a pentavalent vanadium compound is previously converted into a tetravalent or bivalent value using a reducing agent. What was reduced to can be used. The reducing agent used may be either inorganic or organic, but is preferably organic, and particularly preferably the organic compound (D).

本発明の金属表面処理剤中に含有させる、コバルト、ニッケル、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びリチウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属化合物(B)は、前記金属の酸化物、水酸化物、錯化合物、無機酸もしくは有機酸との塩等である。かかる金属化合物(B)としては、例えば、コバルト(II)アセチルアセトネート[Co(OC(CH3)=CHCOCH3]、コバルト(III)アセチルアセチルアセトネート[Co(OC(CH3)=CHCOCH33]、硝酸コバルト(II)、硫酸コバルト(II)、酢酸コバルト(II)、シュウ酸コバルト(II)、シュウ酸コバルト(III)、酸化コバルト(II)、酸化コバルト(III)、酸化コバルト(IV)、硝酸ニッケル(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸ニッケル(III)、シュウ酸ニッケル(II)、酸化ニッケル(II)、ニッケル(II)アセチルアセトネート[Ni(OC(CH3)=CHCOCH3]、アミド硫酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケル[NiCO・2Ni(OH)]、水酸化ニッケル(II)、フッ化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、酸化亜鉛、亜鉛(II)アセチルアセトネート[Zn(OC(CH3)=CHCOCH3]、塩基性炭酸亜鉛[2ZnCO・3Zn(OH)]、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、フッ化マグネシウム、水酸化マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム[(MgCO・Mg(OH)]、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化アルミニウム、酢酸アルミニウム、酢酸カルシウム、フッ化カルシウム、ホスフィン酸カルシウム[Ca(PH]、硝酸カルシウム、水酸化カルシウム、シュウ酸カルシウム、酸化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、酢酸ストロンチム、炭酸ストロンチウム、硝酸バリウム、炭酸バリウム、酸化バリウム、硝酸リチウム、リン酸リチウム、フッ化リチウム、水酸化リチウム、硫酸リチウム、炭酸リチウム、シュウ酸二リチウム、酸化リチウム等が挙げられる。
これらの金属化合物(B)中、コバルト、ニッケル、亜鉛及びマグネシウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属化合物が好ましい。
The metal compound (B) containing at least one metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, zinc, magnesium, aluminum, calcium, strontium, barium and lithium, contained in the metal surface treatment agent of the present invention, Metal oxides, hydroxides, complex compounds, salts with inorganic acids or organic acids, and the like. Examples of the metal compound (B) include cobalt (II) acetylacetonate [Co (OC (CH 3 ) ═CHCOCH 3 ) 2 ], cobalt (III) acetylacetylacetonate [Co (OC (CH 3 ) = CHCOCH 3 ) 3 ], cobalt nitrate (II), cobalt sulfate (II), cobalt acetate (II), cobalt oxalate (II), cobalt oxalate (III), cobalt oxide (II), cobalt oxide (III), Cobalt (IV) oxide, nickel (II) nitrate, nickel (II) acetate, nickel (III) acetate, nickel (II) oxalate, nickel (II) oxide, nickel (II) acetylacetonate [Ni (OC (CH 3) = CHCOCH 3) 2] , amide nickel sulfate, basic nickel carbonate [NiCO 3 · 2Ni (O ) 3], nickel hydroxide (II), zinc fluoride, zinc sulfate, zinc nitrate, zinc acetate, zinc oxide, zinc (II) acetylacetonate [Zn (OC (CH 3) = CHCOCH 3) 2], bases Zinc carbonate [2ZnCO 3 .3Zn (OH) 2 ], magnesium nitrate, magnesium sulfate, magnesium acetate, magnesium fluoride, magnesium hydroxide, magnesium oxalate, magnesium oxide, basic magnesium carbonate [(MgCO 3 ) 4 .Mg (OH) 2 ], aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum fluoride, aluminum acetate, calcium acetate, calcium fluoride, calcium phosphinate [Ca (PH 2 O 2 ) 2 ], calcium nitrate, Calcium hydroxide, calcium oxalate, Calcium oxide, calcium acetate, strontium nitrate, strontium acetate, strontium carbonate, barium nitrate, barium carbonate, barium oxide, lithium nitrate, lithium phosphate, lithium fluoride, lithium hydroxide, lithium sulfate, lithium carbonate, dilithium oxalate, Examples thereof include lithium oxide.
Of these metal compounds (B), metal compounds containing at least one metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, zinc and magnesium are preferred.

本発明の金属表面処理剤中に、任意成分として含有させる、ジルコニウム、チタン、モリブデン、タングステン、マンガン及びセリウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属化合物(C)は、前記金属の酸化物、水酸化物、錯化合物、無機酸もしくは有機酸との塩等である。かかる金属化合物(C)としては、例えば、硝酸ジルコニル(ZrO(NO32)、酢酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム{(NH42[Zr(CO32(OH)2}、ジルコニウムアセテート、硫酸チタニル(TiOSO4)、チタンラクテート、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチルアセトン{(C5722Ti[OCH(CH322}、乳酸とチタニウムアルコキシドとの反応物、モリブデン酸(H2MoO4)、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブドリン酸化合物(例えば、モリブドリン酸アンモニウム{(NH43[PO4Mo1236]・3H2O}、モリブドリン酸ナトリウム{Na3[PO4・12MoO3]・nH2O})、メタタングステン酸{H6[H21240]}、メタタングステン酸アンモニウム{(NH46[H21240]}、メタタングステン酸ナトリウム、パラタングステン酸{H10[W124610]}、パラタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸ナトリウム、過マンガン酸(HMnO4)、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、リン酸二水素マンガン[Mn(H2PO42]、硝酸マンガン[Mn(NO32]、硫酸マンガン、フッ化マンガン、炭酸マンガン(MnCO3)、酢酸マンガン、酢酸セリウム[Ce(CH3CO23]、硝酸セリウム、塩化セリウム等が挙げられる。
これらの金属化合物(C)中、ジルコニウム及び/又はチタンを含む金属化合物が好ましい。
The metal compound (C) containing at least one metal selected from the group consisting of zirconium, titanium, molybdenum, tungsten, manganese and cerium, contained as an optional component in the metal surface treatment agent of the present invention, Oxides, hydroxides, complex compounds, salts with inorganic acids or organic acids, and the like. Examples of the metal compound (C) include zirconyl nitrate (ZrO (NO 3 ) 2 ), zirconyl acetate, zirconyl sulfate, zirconyl ammonium carbonate {(NH 4 ) 2 [Zr (CO 3 ) 2 (OH) 2 }, Zirconium acetate, titanyl sulfate (TiOSO 4 ), titanium lactate, diisopropoxytitanium bisacetylacetone {(C 5 H 7 O 2 ) 2 Ti [OCH (CH 3 ) 2 ] 2 }, a reaction product of lactic acid and titanium alkoxide, Molybdic acid (H 2 MoO 4 ), ammonium molybdate, sodium molybdate, molybdophosphoric acid compounds (for example, ammonium molybdophosphate {(NH 4 ) 3 [PO 4 Mo 12 O 36 ] · 3H 2 O}, sodium molybdophosphate { Na 3 [PO 4 · 12MoO 3 ] · nH 2 O}), metatungstic acid {H 6 [H 2 W 12 O 40 ]}, ammonium metatungstate {(NH 4 ) 6 [H 2 W 12 O 40 ]}, sodium metatungstate, paratungstic acid {H 10 [W 12 O 46 H 10 ]}, ammonium paratungstate, sodium paratungstate, permanganic acid (HMnO 4 ), potassium permanganate, sodium permanganate, manganese dihydrogen phosphate [Mn (H 2 PO 4 ) 2 ], manganese nitrate [Mn (NO 3 ) 2 ], manganese sulfate, manganese fluoride, manganese carbonate (MnCO 3 ), manganese acetate, cerium acetate [Ce (CH 3 CO 2 ) 3 ], cerium nitrate, cerium chloride and the like.
Of these metal compounds (C), metal compounds containing zirconium and / or titanium are preferred.

金属化合物(A)、(B)及び(C)の好適な組合せとしては、バナジウム化合物(A)と金属化合物(B)としてのコバルト及び/又はニッケルを含む金属化合物と金属化合物(C)としてのジルコニウムを含む金属化合物との組合せが、本発明で使用するすべての金属材料に、もっとも優れた耐食性、耐アルカリ性及び層間密着性を与える。また、バナジウム化合物(A)と金属化合物(B)としての亜鉛及び/又はマグネシウムを含む金属化合物と金属化合物(C)としてのチタンを含む金属化合物との組合せが、アルミニウム含有金属材料に、上記の組合せと同様に優れた耐食性、耐アルカリ性及び層間密着性を与える。   Suitable combinations of the metal compounds (A), (B) and (C) include a vanadium compound (A) and a metal compound containing cobalt and / or nickel as the metal compound (B) and a metal compound (C). The combination with the metal compound containing zirconium gives the most excellent corrosion resistance, alkali resistance and interlayer adhesion to all the metal materials used in the present invention. A combination of a vanadium compound (A), a metal compound containing zinc and / or magnesium as the metal compound (B), and a metal compound containing titanium as the metal compound (C) Similar to the combination, it provides excellent corrosion resistance, alkali resistance and interlayer adhesion.

本発明の金属表面処理剤中に、必要に応じ、含有させる有機化合物(D)は、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、1〜3級アミノ基、アミド基、リン酸基及びホスホン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する有機化合物である。
かかる有機化合物(D)としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール類、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、グリオキザール、ジピバロイルメタン、3−メチルペンタンジオン等のカルボニル化合物、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酒石酸、アスコルビン酸、グルコン酸、クエン酸、リンゴ酸、グリオキシル酸等の有機酸、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ピリジン、イミダゾール、ピロール、モルホリン、ピペラジン等のアミン化合物、ホルムアミド、アセトアミド、プロピオンアミド、N−メチルプロピオンアミド等の酸アミド化合物、グリシン、アラニン、プロリン、グルタミン酸等のアミノ酸類、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリデン−1,1´−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、フィチン酸等の有機リン酸、グルコース、マンノース、ガラクトース等の単糖類、麦芽糖、ショ糖等のオリゴ糖類、デンプン、セルロース等の天然多糖類、タンニン酸、フミン酸、リグニンスルホン酸、ポリフェノール等の芳香族化合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、水溶性ナイロン等の合成高分子等が挙げられる。
The organic compound (D) to be included in the metal surface treatment agent of the present invention, if necessary, comprises a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a primary to tertiary amino group, an amide group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group. An organic compound having at least one functional group selected from the group.
Examples of the organic compound (D) include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and ethylene glycol, carbonyls such as formaldehyde, acetaldehyde, furfural, acetylacetone, ethyl acetoacetate, glyoxal, dipivaloylmethane, and 3-methylpentanedione. Compounds, formic acid, acetic acid, propionic acid, tartaric acid, ascorbic acid, gluconic acid, citric acid, malic acid, glyoxylic acid and other organic acids, triethylamine, triethanolamine, ethylenediamine, pyridine, imidazole, pyrrole, morpholine, piperazine and other amines Compounds, acid amide compounds such as formamide, acetamide, propionamide, N-methylpropionamide, amino acids such as glycine, alanine, proline, glutamic acid Aminotri (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), organic phosphates such as phytic acid, monosaccharides such as glucose, mannose, galactose, maltose, sucrose Oligosaccharides such as starch, natural polysaccharides such as cellulose, tannic acid, humic acid, lignin sulfonic acid, aromatic compounds such as polyphenol, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyethyleneimine, water-soluble nylon And synthetic polymers such as

これらの有機化合物(D)の中で、、前記官能基から選ばれる少なくとも1種を1分子内に2個以上含む有機化合物が好ましく、さらには前記官能基として水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、リン酸基及びホスホン酸基から選べばれる少なくとも1種を1分子内に2個以上含む有機化合物がより好ましい。   Among these organic compounds (D), an organic compound containing two or more of at least one selected from the above functional groups in one molecule is preferable. Further, as the above functional group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, phosphorus An organic compound containing at least one selected from an acid group and a phosphonic acid group in one molecule is more preferable.

これらの有機化合物(D)は、5価のバナジウム化合物を用いる場合にはこれを4価、3価又は2価に還元し、及び/又は本発明の処理液中のバナジウム化合物の安定性を向上させるために好ましい。   These organic compounds (D) are reduced to tetravalent, trivalent or divalent when a pentavalent vanadium compound is used, and / or improve the stability of the vanadium compound in the treatment liquid of the present invention. This is preferable.

これらの有機化合物(D)は、予めバナジウム化合物と混合し加熱(例えば、40〜100℃で5〜120分)するなどして十分に還元反応、安定化反応を進行させた混合物として表面処理剤に配合することができるが、単純に混合した表面処理剤として金属表面に塗布した後、加熱乾燥時に還元を進行させることも可能である。   These organic compounds (D) are mixed with a vanadium compound in advance and heated (for example, at 40 to 100 ° C. for 5 to 120 minutes) or the like to sufficiently reduce and stabilize the surface treatment agent. However, it is also possible to allow reduction to proceed at the time of heat-drying after simply applying to the metal surface as a mixed surface treatment agent.

本発明の金属表面処理剤中に、必要に応じ、含有させるエッチング剤(E)は、無機酸、有機酸、無機酸もしくは有機酸の塩、及びフッ素化合物より選ばれる少なくとも1種の化合物である。本発明の表面処理剤中に、必要に応じ、含有させるエッチング剤(E)は、無機酸、有機酸、無機酸もしくは有機酸の塩(特に、アンモニウム塩やナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩)、及びフッ素化合物より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、処理剤塗布時又は加熱乾燥時に素材金属をエッチングするのに用いる。かかるエッチング剤(E)としては、リン酸、硝酸、硫酸等の無機酸もしくはその塩(特に、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩)、ギ酸、酢酸等の有機酸もしくはその塩(特に、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩)、フッ化水素酸、ホウフッ化水素酸(HBF4)、ケイフッ化水素酸(H2SiF6)、ジルコニウムフッ化水素酸(H2ZrF6)、チタンフッ化水素酸(H2TiF6)、フッ化錫(I)(SnF2)、フッ化錫(II)(SnF4)、フッ化第一鉄、フッ化第二鉄等のフッ素化合物を用いることができる。
エッチング剤(E)の使用は金属素材への反応性を高め、形成させる皮膜と金属素材との密着性を向上させるために好ましい。
The etching agent (E) to be included in the metal surface treatment agent of the present invention as required is at least one compound selected from inorganic acids, organic acids, inorganic acids or salts of organic acids, and fluorine compounds. . The etching agent (E) to be included in the surface treatment agent of the present invention, if necessary, is an inorganic acid, an organic acid, an inorganic acid or a salt of an organic acid (in particular, an alkali metal such as an ammonium salt, a sodium salt, or a potassium salt). Salt) and at least one compound selected from fluorine compounds, and is used for etching a material metal at the time of applying a treatment agent or heat drying. Examples of the etching agent (E) include inorganic acids such as phosphoric acid, nitric acid and sulfuric acid or salts thereof (especially ammonium salts, sodium salts and potassium salts), organic acids such as formic acid and acetic acid or salts thereof (particularly ammonium salts). , Sodium salt, potassium salt), hydrofluoric acid, borohydrofluoric acid (HBF 4 ), silicohydrofluoric acid (H 2 SiF 6 ), zirconium hydrofluoric acid (H 2 ZrF 6 ), titanium hydrofluoric acid ( Fluorine compounds such as H 2 TiF 6 ), tin (I) fluoride (SnF 2 ), tin (II) fluoride (SnF 4 ), ferrous fluoride, and ferric fluoride can be used.
The use of the etching agent (E) is preferable in order to increase the reactivity to the metal material and improve the adhesion between the film to be formed and the metal material.

本発明の処理剤における各構成成分の量については、バナジウム化合物(A)はバナジウム換算で0.1〜100g/Lが好ましく、1〜70g/Lがより好ましい。金属化合物(B)は金属換算で0.01〜50g/Lが好ましく、0.1〜20g/Lがより好ましい。金属化合物(C)は金属換算で0.1〜100g/Lが好ましく、1.0〜70g/Lがより好ましい。
バナジウム化合物(A)、金属化合物(B)及び金属化合物(C)の質量比は、金属換算で、V/金属化合物(C)に占める金属換算質量=1/200〜9/1で、かつ金属化合物(B)に占める金属換算質量/(V+金属化合物(C)に占める金属換算質量)=1/1000〜1/5であることが好ましく、V/金属化合物(C)に占める金属換算質量=1/100〜8/2で、かつ金属化合物(B)に占める金属換算質量/(V+金属化合物(C)に占める金属換算質量)=1/200〜1/10であることがより好ましい。
有機化合物(D)はバナジウム化合物中の酸化数5価のバナジウムの質量を1としたとき、0.05〜10が好ましく、0.1〜5がより好ましい。還元に必要な量より過剰に添加する方が、還元体の処理液中での安定性を向上させるためより好ましい。
エッチング剤(E)は0.01〜100g/Lが好ましく、0.1〜70g/Lがより好ましい。
About the quantity of each structural component in the processing agent of this invention, 0.1-100 g / L is preferable in vanadium conversion, and 1-70 g / L is more preferable. The metal compound (B) is preferably 0.01 to 50 g / L, more preferably 0.1 to 20 g / L in terms of metal. The metal compound (C) is preferably 0.1 to 100 g / L, more preferably 1.0 to 70 g / L in terms of metal.
The mass ratio of the vanadium compound (A), the metal compound (B), and the metal compound (C) is, in terms of metal, V / metal compound mass in the metal compound (C) = 1/200 to 9/1, and metal Metal equivalent mass in compound (B) / (V + metal equivalent mass in metal compound (C)) = 1/1000 to 1/5, preferably V / metal equivalent mass in metal compound (C) = More preferably, it is 1/100 to 8/2, and the metal equivalent mass in the metal compound (B) / (V + metal equivalent mass in the metal compound (C)) = 1/200 to 1/10.
The organic compound (D) is preferably 0.05 to 10, more preferably 0.1 to 5, when the mass of pentavalent vanadium in the vanadium compound is 1. It is more preferable to add in excess than the amount necessary for the reduction because the stability of the reductant in the treatment liquid is improved.
The etching agent (E) is preferably from 0.01 to 100 g / L, more preferably from 0.1 to 70 g / L.

本発明の処理剤において、耐食性、耐指紋性、耐溶剤性及び表面潤滑性の向上を目的として、水溶性高分子又は/及び水系エマルション樹脂(F)、例えばポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の水溶性高分子、水に分散した形態のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチラール樹脂等の水系エマルション樹脂を添加することができる。これらは各単独でもしくは2種以上組み合わせて用いることができる。なお、水系エマルション樹脂(F)中の樹脂は液状で分散していても固体状で分散していてもよい。水溶性高分子又は/及び水系エマルション樹脂(F)の添加量は、全不揮発成分の5〜95質量%が好ましく、10〜90質量%がより好ましい。   In the treatment agent of the present invention, for the purpose of improving corrosion resistance, fingerprint resistance, solvent resistance and surface lubricity, water-soluble polymer and / or aqueous emulsion resin (F) such as polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl alcohol , Water-soluble polymers such as polyethylene glycol, acrylic resin dispersed in water, urethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyolefin resin, ethylene-acrylic acid copolymer resin, polyacetal resin, polybutyral resin, etc. An aqueous emulsion resin can be added. These can be used alone or in combination of two or more. The resin in the aqueous emulsion resin (F) may be dispersed in a liquid state or in a solid state. The amount of the water-soluble polymer and / or water-based emulsion resin (F) added is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, based on the total nonvolatile components.

本発明の処理剤において、水に分散した形態のシリカゾル、及び/又はアルミナゾル、ジルコニアゾル等の金属ゾルを加えることができる。これらを加えるこちにより耐食性、耐水性、耐指紋性が向上する。この場合、添加する量は、全不揮発成分の2〜80%質量%が好ましく、5〜60%がより好ましい。
また、本発明の処理剤において、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラン等のシランカップリング剤を加えることができる。これらを加えることにより層間密着性、耐食性が向上する。この場合、添加する量は、全不揮発成分の5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましい。
In the treatment agent of the present invention, silica sol dispersed in water and / or metal sol such as alumina sol and zirconia sol can be added. By adding these, the corrosion resistance, water resistance, and fingerprint resistance are improved. In this case, the amount to be added is preferably 2 to 80% by mass, more preferably 5 to 60%, based on the total nonvolatile components.
In the treatment agent of the present invention, a silane coupling agent such as amino silane, epoxy silane, or mercapto silane can be added. By adding these, interlayer adhesion and corrosion resistance are improved. In this case, the amount to be added is preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass of the total nonvolatile components.

また、本発明の処理剤において、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナウバワックス、ポリテトラフルオロエチレン等の潤滑剤を加えることができる。これらを加えることにより滑り性、成形加工性、キズ付き防止性を付与することができる。この場合、添加する量は、全不揮発成分の1〜40質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましい。
なお本発明において全不揮発成分とは表面処理剤を110℃で2時間加熱乾燥した後に残存する成分をいうものとする。
In the treatment agent of the present invention, a lubricant such as polyethylene wax, polypropylene wax, microcrystalline wax, carnauba wax, polytetrafluoroethylene and the like can be added. By adding these, slipperiness, moldability, and scratch resistance can be imparted. In this case, the amount to be added is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass of the total nonvolatile components.
In the present invention, the total non-volatile component means a component remaining after the surface treatment agent is heated and dried at 110 ° C. for 2 hours.

本発明の表面処理剤で用いる溶媒は水を主体とするが、皮膜の乾燥性の改善など必要に応じてアルコール、ケトン、セロソルブ系の水溶性有機溶剤の併用を妨げるものではない。
この他に、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、防菌防ばい剤、着色剤などを本発明の趣旨や皮膜性能を損なわない範囲で添加し得る。
Although the solvent used in the surface treating agent of the present invention is mainly water, it does not hinder the combined use of alcohol, ketone and cellosolve-based water-soluble organic solvents as necessary, such as improvement of the drying property of the film.
In addition, surfactants, antifoaming agents, leveling agents, antibacterial and antifungal agents, coloring agents, and the like can be added within a range that does not impair the gist and film performance of the present invention.

次に本発明の表面処理方法について述べる。
本処理の前工程については特に制限はないが、通常は、本処理を行う前に素材に付着した油分、汚れを取り除くためにアルカリ脱脂剤、又は酸性脱脂剤で洗浄するか、湯洗、溶剤洗浄等を行う。その後、必要に応じて酸、アルカリなどによる表面調整を行う。素材表面の洗浄においては、洗浄剤が素材表面になるべく残留しないように洗浄後に水洗することが好ましい。
Next, the surface treatment method of the present invention will be described.
There are no particular restrictions on the pre-treatment of this treatment, but usually the oil or dirt adhering to the material is removed before the treatment by washing with an alkaline or acidic degreasing agent, hot water washing, solvent Perform cleaning. Thereafter, surface adjustment with acid, alkali or the like is performed as necessary. In cleaning the surface of the material, it is preferable to wash with water after cleaning so that the cleaning agent does not remain on the surface of the material as much as possible.

本処理方法については、本発明の表面処理剤を金属素材の表面に塗布した後、加熱乾燥できれば良く、塗布方法、乾燥方法などについては特に制限はない。
通常は素材表面に処理剤をロール転写させて塗り付けるロールコート法、或いはシャワーリンガー等によって流し掛けた後ロールで絞る方法、処理剤に素材を浸漬する方法、素材に処理剤をスプレーする方法が用いられる。処理液の温度は、特に限定するものではないが、本処理剤の溶媒は水が主体であるため、処理温度は0〜60℃が好ましく、5〜40℃がより好ましい。
About this processing method, after apply | coating the surface treating agent of this invention to the surface of a metal raw material, it should just be heat-dried and there is no restriction | limiting in particular about an application method, a drying method, etc.
Usually, a roll coat method in which a treatment agent is roll-transferred and applied to the surface of the material, or a method of squeezing with a roll after pouring by a shower ringer, a method of immersing the material in the treatment agent, or a method of spraying the treatment agent on the material is used. It is done. Although the temperature of a process liquid is not specifically limited, Since the solvent of this processing agent is mainly water, process temperature is preferable 0-60 degreeC, and 5-40 degreeC is more preferable.

乾燥工程は、必ずしも熱を必要とせず風乾、もしくはエアーブロー等の物理的除去でも構わないが、皮膜形成性、層間密着性を向上させるために加熱乾燥しても良い。その場合の温度は、30〜250℃が好ましく、60〜220℃がより好ましい。   The drying step does not necessarily require heat and may be air-dried or physically removed by air blow or the like, but may be heat-dried in order to improve film forming properties and interlayer adhesion. In that case, the temperature is preferably 30 to 250 ° C, more preferably 60 to 220 ° C.

形成される皮膜の付着量は乾燥皮膜量で0.001〜2μmが好ましく、0.005〜1μmがより好ましい。0.001μm未満では十分な耐食性、耐アルカリ性及び層間密着性が得られず、2μmを超えると皮膜自体がクラックなどが生じ、金属素材との密着性が低下する恐れがある。   The amount of the film formed is preferably 0.001 to 2 [mu] m, more preferably 0.005 to 1 [mu] m in terms of dry film amount. If it is less than 0.001 μm, sufficient corrosion resistance, alkali resistance and interlayer adhesion cannot be obtained, and if it exceeds 2 μm, the coating itself may crack, and the adhesion to the metal material may be reduced.

本発明の表面処理剤から形成される皮膜上に、乾燥皮膜厚が0.3〜50μmになるように樹脂層を設けることにより、被処理金属材料の耐食性及び耐アルカリ性が向上する他、耐指紋性、耐溶剤性及び表面潤滑性を付与することができる。   By providing a resin layer on the film formed from the surface treatment agent of the present invention so that the dry film thickness is 0.3 to 50 μm, the corrosion resistance and alkali resistance of the metal material to be processed are improved, and fingerprint resistance is also improved. , Solvent resistance and surface lubricity can be imparted.

このような樹脂層を設ける方法としては、樹脂をあらかじめ溶解又は分散した溶剤系塗料や水系塗料を、本発明の表面処理剤から形成される皮膜上に、塗布して0〜200℃で乾燥する方法、又フィルム状の樹脂を、該皮膜上に、ラミネートする方法が挙げられる。該皮膜との層間密着性を有する樹脂としては、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
また、特に、耐指紋性、耐溶剤性及び表面潤滑性を付与するよう樹脂層を設ける方法としては、水溶性又は水分散性の樹脂を主成分とする水系塗料(Z)を、本発明の表面処理剤から形成される皮膜上に、塗布し、素材の到達温度が50〜250℃で加熱乾燥する方法が望ましい。水系塗料(Z)に用いる水溶性又は水分散性の樹脂は、付加重合性不飽和モノマーを重合して得られるアクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、縮合反応によって得られるエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノール系樹脂等であり、前記樹脂のガラス転移点は0〜120℃であることが好ましく、10〜100℃であることがより好ましい。ガラス転移点が0℃未満では皮膜の強度、硬度が乏しく、120℃を超えると造膜性が劣り密着性が劣る。
As a method for providing such a resin layer, a solvent-based paint or water-based paint in which a resin is dissolved or dispersed in advance is applied onto a film formed from the surface treatment agent of the present invention and dried at 0 to 200 ° C. And a method of laminating a film-like resin on the film. Examples of the resin having interlaminar adhesion with the film include polyester resin, vinyl chloride resin, acrylic resin, epoxy resin, polyimide resin, polyolefin resin, polyamide resin, phenol resin, and the like.
In particular, as a method of providing a resin layer so as to impart fingerprint resistance, solvent resistance and surface lubricity, a water-based paint (Z) containing a water-soluble or water-dispersible resin as a main component is used in the present invention. A method of coating on a film formed from a surface treatment agent and drying by heating at a material reaching temperature of 50 to 250 ° C. is desirable. Water-soluble or water-dispersible resins used in the water-based paint (Z) are acrylic resins obtained by polymerizing addition polymerizable unsaturated monomers, polyolefin resins, epoxy resins obtained by condensation reactions, urethane resins, Examples thereof include polyester resins, polyamide resins, phenol resins, and the like. The glass transition point of the resins is preferably 0 to 120 ° C, and more preferably 10 to 100 ° C. When the glass transition point is less than 0 ° C., the strength and hardness of the film are poor, and when it exceeds 120 ° C., the film forming property is poor and the adhesion is poor.

前記水系塗料(Z)は、これらの樹脂から選ばれる少なくとも1種を含有し、その他、皮膜の強靭性や耐指紋性を向上させるために、水分散性シリカを含有させることが望ましく、さらに潤滑性を向上させるために水系ワックスを添加することが望ましい。これらの成分の含有量は、全不揮発分を100質量部としたとき、不揮発分で、樹脂を50〜100質量部、水分散性シリカを0〜40質量部、水系ワックスを0〜30質量部が好ましい。また、樹脂を架橋し得る架橋剤を含有させることができる。   The water-based paint (Z) contains at least one selected from these resins. In addition, in order to improve the toughness and fingerprint resistance of the film, it is desirable to contain water-dispersible silica, and further lubrication. In order to improve the properties, it is desirable to add an aqueous wax. The content of these components is 50 to 100 parts by mass of resin, 0 to 40 parts by mass of water-dispersible silica, and 0 to 30 parts by mass of water-based wax when the total nonvolatile content is 100 parts by mass. Is preferred. Moreover, the crosslinking agent which can bridge | crosslink resin can be contained.

本発明の表面処理剤は、素材金属に塗布され、加熱乾燥される際に、素材金属表面と反応し、緻密な不動態皮膜を形成する。
本発明の表面処理剤によって形成された皮膜が優れた耐食性を示すのは、皮膜の持つ酸素、水分、イオンの透過を遮るバリヤー効果の他、腐食電子を非局在化する効果(電位の平滑化)によるものと考えられる。本発明で特定したバナジウム化合物(A)において、5価のバナジウム化合物は酸素と結合した多価アニオンとして存在し、耐水性、耐アルカリ性が劣るため、十分な性能を得ることができないが、還元された4価のバナジウム化合物、3価のバナジウム化合物及び2価のバナジウム化合物の少なくとも1種を含有する処理剤を用いて形成させた皮膜は、耐水性、耐アルカリ性及び層間密着性が向上すると考えられる。また、用いる金属化合物(B)は、金属素材表面に対する犠牲防食作用の発現、前記腐食電子の局在化を促進する作用、又は金属素材の皮膜内に拡散するイオンと難溶性塩を徐々に形成する作用により、皮膜自体を不溶化し、さらには金属素材を不活性化する効果があると考えられる。また、用いる金属化合物(C)は形成する皮膜に存在するバナジウム化合物(A)を固定化して、前記バリアー効果をさらに高めると考えられる。
また、用いる有機化合物(D)は、5価バナジウム化合物を還元すると同時に水溶液中で還元された4価、3価及び2価の少なくとも1種の原子価のバナジウムを水溶液中でキレート安定化する作用があると考えられる。
本発明の皮膜上に、更に塗装又はラミネートにより樹脂を主体とした層を形成させると、樹脂層のバリヤー効果との相乗効果により耐食性が一層高くなる。
The surface treatment agent of the present invention reacts with the surface of the material metal when it is applied to the material metal and dried by heating to form a dense passive film.
The film formed by the surface treating agent of the present invention exhibits excellent corrosion resistance because of the barrier effect that blocks the permeation of oxygen, moisture, and ions of the film, as well as the effect of delocalizing corrosion electrons (potential smoothing). It is thought to be due to In the vanadium compound (A) specified in the present invention, the pentavalent vanadium compound exists as a polyvalent anion bonded to oxygen and has poor water resistance and alkali resistance, so that sufficient performance cannot be obtained, but it is reduced. It is considered that a film formed using a treatment agent containing at least one of a tetravalent vanadium compound, a trivalent vanadium compound and a divalent vanadium compound has improved water resistance, alkali resistance and interlayer adhesion. . In addition, the metal compound (B) to be used exhibits a sacrificial anticorrosive action on the surface of the metal material, promotes the localization of the corrosion electrons, or gradually forms ions and sparingly soluble salts that diffuse in the metal material film. This action is considered to have the effect of insolubilizing the coating itself and further inactivating the metal material. Moreover, it is thought that the metal compound (C) to be used immobilizes the vanadium compound (A) present in the film to be formed and further enhances the barrier effect.
In addition, the organic compound (D) to be used acts to reduce the pentavalent vanadium compound and at the same time to chelate-stabilize the tetravalent, trivalent and divalent vanadium reduced in the aqueous solution in the aqueous solution. It is thought that there is.
When a layer mainly composed of a resin is further formed on the film of the present invention by coating or laminating, the corrosion resistance is further enhanced by a synergistic effect with the barrier effect of the resin layer.

次に実施例及び比較例によって本発明を説明するが、本実施例は単なる一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。実施例、比較例において作製した処理板試料についての評価方法は次の通りである。
1.素材
a:電気亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.8mm)
b:溶融亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.8mm)
c:55%アルミ亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.5mm)
d:マグネシウム合金アルミニム板、A5182(板厚:0.3mm)
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention, a present Example is only a mere example and does not limit this invention. The evaluation method for the treated plate samples produced in the examples and comparative examples is as follows.
1. Material a: Electrogalvanized steel sheet (thickness: 0.8mm)
b: Hot-dip galvanized steel sheet (thickness: 0.8 mm)
c: 55% aluminum galvanized steel sheet (thickness: 0.5 mm)
d: Magnesium alloy aluminum plate, A5182 (plate thickness: 0.3 mm)

2.本発明処理液
(1)処理液成分
使用したバナジウム化合物(A)を以下に記す。
A1:メタバナジン酸アンモニウム
A2:五酸化バナジウム
A3:三酸化バナジウム
A4:バナジウムオキシアセチルアセトネート
使用した金属化合物(B)を以下に記す。
B1:塩基性炭酸ニッケル
B2:硝酸コバルト
B3:硝酸マグネネシウム
B4:酸化亜鉛
B5:水酸化リチウム
2. Process liquid of the present invention (1) Process liquid component The vanadium compound (A) used is described below.
A1: Ammonium metavanadate A2: Vanadium pentoxide A3: Vanadium trioxide A4: Vanadium oxyacetylacetonate The metal compound (B) used is described below.
B1: Basic nickel carbonate B2: Cobalt nitrate B3: Magnesium nitrate B4: Zinc oxide B5: Lithium hydroxide

使用した金属化合物(C)を以下に記す。
C1:モリブデン酸アンモニウム
C2:メタタングステン酸アンモニウム
C3:炭酸ジルコニウムアンモニウム
C4:フルオロチタン酸
C5:炭酸マンガン
The metal compound (C) used is described below.
C1: ammonium molybdate C2: ammonium metatungstate C3: ammonium zirconium carbonate C4: fluorotitanic acid C5: manganese carbonate

使用した有機化合物(D)を以下に記す。
D1:L−アスコルビン酸
D2:D−グルコース
D3:グリオキザール
使用したエッチング剤(E)を以下に記す。
E1:HF
E2:H2ZrF6
E3:CH3COOH
E4:H2SiF6
E5:(HH42HPO4
The organic compound (D) used is described below.
D1: L-ascorbic acid D2: D-glucose D3: Glyoxal The etching agent (E) used is described below.
E1: HF
E2: H 2 ZrF 6
E3: CH 3 COOH
E4: H 2 SiF 6
E5: (HH 4 ) 2 HPO 4

使用した水溶性高分子又は/及び水系エマルション樹脂(F)を以下に示す。
F1:水系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製、スーパーフレックス100)
F2:水系エチレン−アクリル酸共重合体樹脂(エチレン/アクリル酸=80/20*、平均分子量約2万)
F3:水系エポキシ樹脂(旭電化工業(株)製、アデカレジンEPEA−0434)
F4:水系アクリル樹脂(ブチルアクリレート/メチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/アクリル酸/グリシジルメタクリレート/スチレン=50/20/5/8/2/15)*
*数値はモル%
The water-soluble polymer and / or aqueous emulsion resin (F) used is shown below.
F1: Water-based polyurethane resin (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Superflex 100)
F2: Water-based ethylene-acrylic acid copolymer resin (ethylene / acrylic acid = 80/20 *, average molecular weight of about 20,000)
F3: Water-based epoxy resin (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., Adeka Resin EPEA-0434)
F4: Water-based acrylic resin (butyl acrylate / methyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate / acrylic acid / glycidyl methacrylate / styrene = 50/20/5/8/2/15) *
* Figures are mol%

(2)処理液の調製
実施例1〜11、比較例1〜3の場合
バナジウム化合物(A)と金属化合物(B)と金属化合物(C)とエッチング剤(E)と脱イオン水とを混合し、50℃で1時間加温した。
実施例12〜21、比較例4の場合
有機化合物(D)の5%水溶液にバナジウム化合物(A)を混合した後、80〜100℃で30分加温し、室温まで冷却し、金属化合物(B)と金属化合物(C)、つづいてエッチング剤(E)を加え、最後に脱イオン水を加えて所定の濃度に調整した。
(2) Preparation of treatment liquid Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 Vanadium compound (A), metal compound (B), metal compound (C), etching agent (E) and deionized water were mixed. And heated at 50 ° C. for 1 hour.
Examples 12 to 21 and Comparative Example 4 After mixing the vanadium compound (A) in a 5% aqueous solution of the organic compound (D), the mixture was heated at 80 to 100 ° C. for 30 minutes, cooled to room temperature, and the metal compound ( B) and the metal compound (C) were added, followed by the etching agent (E), and finally deionized water was added to adjust to a predetermined concentration.

3.樹脂層を形成するための塗料、フィルム
樹脂層を形成させるために使用した上塗り塗料(X)を記す。
X:溶剤系塗料(デリコン700、大日本塗料(株)製)
樹脂層を形成させるために使用したラミネートフィルム(Y)を記す。
Y:ポリエステルフィルム(ルミラーS10、TORAY Industories.Inc.)
樹脂層を形成させるために使用した水系塗料(Z)と処理方法を記す。水系塗料(Z)としては、次に示すZ1又はZ2を使用した。
Z1:水系ポリウレタン(第一工業製薬(株)製、スーパーフレックス100)を固形分で100質量部、水系シリカ(日産化学(株)製、スノーテックスC)をシリカ換算で20質量部、水系ワックス(三井化学(株)製、ケミパールW900)を固形分で10質量部からなる不揮発分10%の水系処理液。
Z2:エチレン−アクリル酸共重合物(エチレン/アクリル酸=80/20、平均分子量約2万)のアンモニア中和水系ポリマーを、固形分換
算で100質量部、水分散性シリカをシリカ換算で10質量部からなる不揮発性分20%の水系処理液。
3. Paint and film for forming resin layer The top coat (X) used for forming the resin layer is described below.
X: Solvent-based paint (Delicon 700, manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.)
The laminate film (Y) used for forming the resin layer is described.
Y: Polyester film (Lumirror S10, TORAY Industries. Inc.)
The water-based paint (Z) used for forming the resin layer and the treatment method will be described. As the water-based paint (Z), Z1 or Z2 shown below was used.
Z1: 100 parts by mass of solid polyurethane (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Superflex 100), 20 parts by mass of water-based silica (Nissan Chemical Co., Ltd., Snowtex C) in terms of silica, water-based wax An aqueous processing solution having a nonvolatile content of 10% (made by Mitsui Chemicals, Chemipearl W900) having a solid content of 10 parts by mass.
Z2: 100 parts by mass of ammonia-neutralized water-based polymer of ethylene-acrylic acid copolymer (ethylene / acrylic acid = 80/20, average molecular weight of about 20,000) in terms of solid content, and 10 in terms of silica for water-dispersible silica An aqueous treatment liquid having a non-volatile content of 20% consisting of parts by mass.

4.処理方法
(1)脱脂
日本パーカライジング(株)製アルカリ脱脂剤パルクリーン364S
(20g/L建浴、60℃、10秒スプレー、スプレー圧50kPa)で素材を脱脂した後、スプレー水洗を10秒行った。
(2)本発明処理液の塗布及び乾燥
I:処理液をバーコーター#3で塗布し、熱風循環型オーブンを用いて板温80℃で乾燥した。
II:処理液をバーコーター#3で塗布し、熱風循環型オーブンを用いて板温150℃で乾燥した。
4). Treatment Method (1) Degreasing Alkali degreasing agent Pulclean 364S manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.
The material was degreased with (20 g / L building bath, 60 ° C., 10 seconds spray, spray pressure 50 kPa), and then washed with spray water for 10 seconds.
(2) Application and Drying of the Treatment Solution of the Present Invention I: The treatment solution was applied with a bar coater # 3 and dried at a plate temperature of 80 ° C. using a hot air circulating oven.
II: The treatment liquid was applied with a bar coater # 3 and dried at a plate temperature of 150 ° C. using a hot-air circulating oven.

(3)樹脂層の形成条件
本発明の処理剤、処理方法を用いて形成された表面処理金属材料の皮膜上に、次の方法により樹脂層を形成させた。
X:溶剤系塗料
前記溶剤系塗料(X)を乾燥膜厚が約25μmになるようにバーコート塗布し、市販のバッチ式乾燥炉内に置き、140℃で30分加熱乾燥した。
Y:ポリエステルフィルム
本発明の表面処理金属材料を加熱炉で到達板温が240℃になるまで昇温させ、あらかじめ100℃に加温した前記ポリエステルフィルム(Y)を加圧ラミネートして貼り合わせた。
Z:水系塗料
本発明の処理液、処理方法を用いて形成された皮膜上に、前記水系塗料(Z)を乾燥膜厚が約1μmになるようにバーコート塗布し、板温100℃で加熱乾燥した。
(3) Formation conditions of resin layer The resin layer was formed with the following method on the film | membrane of the surface treatment metal material formed using the processing agent of this invention, and the processing method.
X: Solvent-based paint The solvent-based paint (X) was bar-coated so that the dry film thickness was about 25 μm, placed in a commercially available batch-type drying oven, and dried by heating at 140 ° C. for 30 minutes.
Y: Polyester film The surface-treated metal material of the present invention was heated in a heating furnace until the ultimate plate temperature reached 240 ° C, and the polyester film (Y) heated in advance to 100 ° C was pressure-laminated and bonded together. .
Z: Water-based paint The water-based paint (Z) is applied to the film formed by using the treatment liquid and treatment method of the present invention with a bar coat so that the dry film thickness is about 1 μm, and heated at a plate temperature of 100 ° C. Dried.

5.評価方法
(1)耐食性
塩水噴霧試験法JIS−Z−2371に基づき塩水噴霧120時間後、240時間後の白錆発生面積を求め評価した。
評価基準:白錆発生面積 ◎10%未満、○10%以上30%未満、
△30%以上60%未満、×60%以上
(2)耐アルカリ性
処理板に、日本パーカライジング(株)製アルカリ脱脂剤パルクリーン364Sを20g/Lに建浴し60℃に調整した脱脂剤水溶液を30秒間スプレーし、水洗した後、80℃で乾燥した。この板について、上記(1)に記載した条件、評価法で耐食性を評価した。
5). Evaluation Method (1) Corrosion Resistance Based on the salt spray test method JIS-Z-2371, the white rust generation area after 120 hours and 240 hours after salt spray was determined and evaluated.
Evaluation criteria: White rust occurrence area ◎ <10%, ○ 10% or more and less than 30%,
△ 30% or more and less than 60%, x60% or more (2) Alkali resistance A degreasing agent aqueous solution prepared by bathing 20g / L of alkaline degreasing agent Parklein 364S manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and adjusted to 60 ° C. After spraying for 30 seconds, washing with water, and drying at 80 ° C. About this board, corrosion resistance was evaluated by the conditions and evaluation method described in said (1).

(3)層間密着性
溶剤系塗料(X)又はポリエステルフィルム(Y)を用いて樹脂層を形成させた後、1mm、100マスの碁盤目試験を行い、更にその部位を7mm押し出しでエリクセン加工を施した。加工後、沸騰水中に5時間浸漬し、処理板を取り出して室温雰囲気下で30分間、自然乾燥した。つづいて、テープ剥離試験を実施し、樹脂層の残存数を求めて次の評価基準により判定した。
評価基準:塗膜残存数 ◎:100個
○:98個以上100個未満
△:50個以上98個未満
×:50個未満
(3) Interlayer adhesion After a resin layer is formed using a solvent-based paint (X) or polyester film (Y), a cross-cut test of 1 mm and 100 squares is performed, and further, the part is subjected to Erichsen processing by extruding 7 mm. gave. After processing, it was immersed in boiling water for 5 hours, and the treated plate was taken out and naturally dried for 30 minutes in a room temperature atmosphere. Subsequently, a tape peeling test was carried out, and the number of remaining resin layers was determined and determined according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria: Number of remaining coating films ◎: 100
○: 98 or more and less than 100
Δ: 50 or more and less than 98
×: Less than 50

(4)耐指紋性
処理板表面に指を押し付け、指紋の痕跡状態を肉眼で観察し評価した。
評価基準:◎痕跡が全くない、○極僅かに痕跡がある、
△痕跡がある、×明確に痕跡が残る
(5)耐溶剤性
エタノールをしみ込ませたガーゼをシリコンゴム製の立方体(1cm角)に巻いて、試験面を50,000kPaで30往復ラビングした。
評価基準:◎ほとんど皮膜剥離無し、○僅かに皮膜剥離有り、
△一部皮膜剥がれ有り、×全面的に皮膜が剥離し素地が見える
(4) Fingerprint resistance A finger was pressed against the surface of the treated plate, and the trace state of the fingerprint was observed and evaluated with the naked eye.
Evaluation criteria: ◎ no trace, ○ very slight trace,
Δ There is a trace, and a trace remains clearly. (5) Solvent resistance A gauze impregnated with ethanol was wound around a cube made of silicon rubber (1 cm square), and the test surface was rubbed 30 times at 50,000 kPa.
Evaluation criteria: ◎ almost no film peeling, ○ slightly film peeling,
△ There is some peeling of the film.

実施例及び比較例の処理液内容及び処理方法を表1及び表2及び表3に、処理板の評価結果を表4及び表5に示した。
表4より特定のバナジウム化合物(A)と特定の金属化合物(B)とを含有する本発明の処理剤(実施例1〜21)から形成された皮膜は、耐食性、耐アルカリ性、更には樹脂層(X又はY)及び各種金属材料との層間密着性において総合的に優れた結果を示すことが分かる。これに比べ、バナジウム化合物(A)又は金属化合物(B)を含まない比較例1〜4では耐食性、耐アルカリ性、及び層間密着性の全ての性能を満足するものはなかった。
表5より、水溶性高分子又は水系エマルション樹脂(F)を含有する実施例22〜27は、さらに上層に樹脂層を設けていない1層処理となっているが、耐食性及び耐アルカリ性に優れており、また耐指紋性、耐溶剤性も優れていることが分かる。実施例28〜42は、水溶性高分子又は水系エマルション樹脂(F)を本発明処理剤中には含有していないが、実施例1〜15の皮膜上にさらに樹脂層(Z1又はZ2)を施した2層処理となっている。これら実施例28〜42についても、耐食性及び耐アルカリ性に優れており、また耐指紋性、耐溶剤性も優れていることが分かる。これに比べ、バナジウム化合物(A)又は金属化合物(B)を含まない比較例5(皮膜自体に樹脂成分を含有させたもの)及び比較例6〜9(比較例1〜4の皮膜上に樹脂層(Z)を施したもの)では耐食性、耐アルカリ性及び耐溶剤性の全ての性能を満足するものはなかった。
The treatment liquid contents and treatment methods of Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1, 2 and 3, and the evaluation results of the treatment plates are shown in Tables 4 and 5.
The film formed from the processing agent (Examples 1-21) of this invention containing specific vanadium compound (A) and specific metal compound (B) from Table 4 is corrosion resistance, alkali resistance, and also a resin layer. It turns out that the result which was excellent comprehensively in the interlayer adhesiveness with (X or Y) and various metal materials is shown. In comparison with this, none of Comparative Examples 1 to 4 containing no vanadium compound (A) or metal compound (B) satisfied all the performances of corrosion resistance, alkali resistance, and interlayer adhesion.
From Table 5, although Examples 22-27 containing water-soluble polymer or water-based emulsion resin (F) are a single-layer treatment in which a resin layer is not provided on the upper layer, they are excellent in corrosion resistance and alkali resistance. In addition, it can be seen that fingerprint resistance and solvent resistance are also excellent. Although Examples 28-42 do not contain water-soluble polymer or water-based emulsion resin (F) in the treatment agent of the present invention, a resin layer (Z1 or Z2) is further formed on the film of Examples 1-15. It is a two-layer process. It can be seen that these Examples 28 to 42 are also excellent in corrosion resistance and alkali resistance, and also excellent in fingerprint resistance and solvent resistance. In comparison, Comparative Example 5 (in which the coating itself contains a resin component) and Comparative Examples 6 to 9 (resin on the coatings of Comparative Examples 1 to 4) do not contain the vanadium compound (A) or the metal compound (B). None of the layers (Z)) satisfied all the performances of corrosion resistance, alkali resistance and solvent resistance.

実施例28 実施例1で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z1による処理を行った。
実施例29 実施例2で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例30 実施例3で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z1による処理を行った。
実施例31 実施例4で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例32 実施例5で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例33 実施例6で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例34 実施例7で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z1による処理を行った。
実施例35 実施例8で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
Example 28 The topcoat treatment agent Z1 was treated on the film formed in Example 1.
Example 29 The topcoat treatment agent Z2 was treated on the film formed in Example 2.
Example 30 The film formed in Example 3 was treated with the topcoat treatment agent Z1.
Example 31 The film formed in Example 4 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Example 32 The film formed in Example 5 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Example 33 The film formed in Example 6 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Example 34 The film formed in Example 7 was treated with the top coat treating agent Z1.
Example 35 The film formed in Example 8 was treated with the topcoat treatment agent Z2.

実施例36 実施例9で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例37 実施例10で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例38 実施例11で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z1による処理を行った。
実施例39 実施例12で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例40 実施例13で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例41 実施例14で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
実施例42 実施例15で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
Example 36 The topcoat treatment agent Z2 was treated on the film formed in Example 9.
Example 37 The film formed in Example 10 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Example 38 The topcoat treatment agent Z1 was treated on the film formed in Example 11.
Example 39 The topcoat treatment agent Z2 was treated on the film formed in Example 12.
Example 40 The film formed in Example 13 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Example 41 The film formed in Example 14 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Example 42 The film formed in Example 15 was treated with the top coat treatment Z2.

比較例6 比較例1で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。比較例7 比較例2で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。比較例8 比較例3で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
比較例9 比較例4で形成した皮膜上に上塗り処理剤Z2による処理を行った。
Comparative Example 6 The film formed in Comparative Example 1 was treated with the topcoat treatment agent Z2. Comparative Example 7 On the film formed in Comparative Example 2, the treatment with the topcoat treatment agent Z2 was performed. Comparative Example 8 The film formed in Comparative Example 3 was treated with the topcoat treatment agent Z2.
Comparative Example 9 The film formed in Comparative Example 4 was treated with the topcoat treatment agent Z2.

Claims (8)

少なくとも1種のバナジウム化合物(A)と、亜鉛及び/又はマグネシウムを含む金属化合物(B)と、チタンを含む金属化合物(C)とを含有し、バナジウム化合物(A)、金属化合物(B)及び金属化合物(C)の量が、それぞれバナジウム換算で1〜70g/L、亜鉛及び/又はマグネシウム換算で0.1〜20g/L、及びチタン換算で1.0〜70g/Lであって、かつ、バナジウム化合物(A)、金属化合物(B)及び金属化合物(C)の質量比が、金属換算で、V/Ti=1/100〜8/2で、かつ金属化合物(B)に占める金属換算質量/(V+Ti)=1/200〜1/10であることを特徴とするアルミニウム含有金属材料用表面処理剤。   Containing at least one vanadium compound (A), a metal compound (B) containing zinc and / or magnesium, and a metal compound (C) containing titanium, the vanadium compound (A), the metal compound (B) and The amount of the metal compound (C) is 1 to 70 g / L in terms of vanadium, 0.1 to 20 g / L in terms of zinc and / or magnesium, and 1.0 to 70 g / L in terms of titanium, and , Vanadium compound (A), metal compound (B), and metal compound (C) have a mass ratio of V / Ti = 1/100 to 8/2 in terms of metal, and equivalent to metal in metal compound (B) Mass / (V + Ti) = 1/200 to 1/10 Surface treatment agent for aluminum-containing metal material バナジウム化合物(A)において、酸化数5価のバナジウムイオンの全バナジウムに対する割合V5+/Vが0〜0.6の範囲にある請求項1記載の表面処理剤。 The surface treating agent according to claim 1, wherein in the vanadium compound (A), the ratio V 5+ / V of the vanadium ions having an oxidation number of 5 to the total vanadium is in the range of 0 to 0.6. さらに、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、1〜3級アミノ基、アミド基、リン酸基及びホスホン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する有機化合物(D)を含有する請求項1又は2記載の表面処理剤。   Furthermore, it contains an organic compound (D) having at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a primary to tertiary amino group, an amide group, a phosphoric acid group and a phosphonic acid group. Item 3. The surface treating agent according to Item 1 or 2. さらに、無機酸、有機酸、無機酸もしくは有機酸の塩、及びフッ素化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種のエッチング剤(E)を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面処理剤。   Furthermore, at least 1 sort (s) of etching agents (E) chosen from the group which consists of an inorganic acid, an organic acid, a salt of an inorganic acid or an organic acid, and a fluorine compound are described in any one of Claims 1-3. Surface treatment agent. さらに、水溶性高分子又は/及び水系エマルション樹脂(F)を含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面処理剤。   Furthermore, the surface treating agent of any one of Claims 1-4 containing water-soluble polymer or / and water-system emulsion resin (F). アルミニウム含有金属材料の表面を、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面処理剤に接触させた後、前記材料の温度が30〜250℃になるように加熱乾燥して、少なくとも該金属材料表面の片側に、厚さ0.001〜2μmの乾燥皮膜を形成させることを特徴とするアルミニウム含有金属材料の表面処理方法。   After bringing the surface of the aluminum-containing metal material into contact with the surface treatment agent according to any one of claims 1 to 5, the material is heated and dried so that the temperature of the material becomes 30 to 250 ° C, and at least the A surface treatment method for an aluminum-containing metal material, wherein a dry film having a thickness of 0.001 to 2 μm is formed on one side of the surface of the metal material. 請求項6記載の表面処理により形成された皮膜を有するアルミニウム含有金属材料。   An aluminum-containing metal material having a film formed by the surface treatment according to claim 6. アルミニウム含有金属材料が、アルミニウム系メッキ鋼材、アルミニウム・亜鉛系合金メッキ鋼材、アルミニウム材及びアルミニウム合金材よりなる群から選ばれる請求項7記載の金属材料。
The metal material according to claim 7, wherein the aluminum-containing metal material is selected from the group consisting of an aluminum-based plated steel material, an aluminum / zinc-based alloy plated steel material, an aluminum material, and an aluminum alloy material.
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