特許ウォッチ

公開番号2025069481
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2022050767
出願日2022-03-25
発明の名称金属表面処理組成物及び製造方法
出願人学校法人神奈川大学,関西ペイント株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類C09D 201/00 20060101AFI20250423BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】貯蔵安定性及び防食性に優れ、硬化性にも優れた皮膜を形成することができる金属表面処理組成物、及び該金属表面処理組成物の製造方法を提供すること。
【解決手段】水性有機高分子化合物(A)、閉鎖小胞体を形成する両親媒性物質及び水酸基を有する重縮合ポリマーから選ばれる少なくとも1種を含む乳化剤(B)、並びに、シランカップリング剤(C)を含有する、金属表面処理組成物、該金属表面処理組成物の製造方法とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
水性有機高分子化合物（Ａ）、閉鎖小胞体を形成する両親媒性物質及び水酸基を有する重縮合ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含む乳化剤（Ｂ）、並びに、シランカップリング剤（Ｃ）を含有する、金属表面処理組成物。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記水性有機高分子化合物（Ａ）が、ノニオン性親水基及びカチオン性親水基から選ばれる少なくとも１つの基を有するものである、請求項１に記載の金属表面処理組成物。
【請求項３】
前記水性有機高分子化合物（Ａ）が、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びエポキシ系樹脂から選ばれる少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の金属表面処理組成物。
【請求項４】
前記両親媒性物質が、ポリオキシエチレン硬化ひまし油である、請求項１～３のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物。
【請求項５】
前記シランカップリング剤（Ｃ）が、エポキシ基含有シランカップリング剤及びアミノ基含有シランカップリング剤から選ばれる少なくとも１種である、請求項１～４のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物。
【請求項６】
前記水性有機高分子化合物（Ａ）が前記乳化剤（Ｂ）によって乳化安定化されてなる、請求項１～５のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物を製造する方法であって、
水性有機高分子化合物（Ａ）を含む組成物と、閉鎖小胞体を形成する両親媒性物質及び水酸基を有する重縮合ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含む乳化剤（Ｂ）とを混合する工程を含む、金属表面処理組成物の製造方法。
【請求項８】
請求項１～６のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物を製造する方法であって、
水性有機高分子化合物（Ａ）を含む組成物中に、撹拌下で、閉鎖小胞体を形成する両親媒性物質及び水酸基を有する重縮合ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含む乳化剤（Ｂ）を添加する工程を含む、金属表面処理組成物の製造方法。
【請求項９】
請求項１～６のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物を製造する方法であって、
水中に、撹拌下で、閉鎖小胞体を形成する両親媒性物質及び水酸基を有する重縮合ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含む乳化剤（Ｂ）を添加して、前記乳化剤（Ｂ）の水希釈物を得る工程、
水性有機高分子化合物（Ａ）を含む組成物と、前記水希釈物とを混合する工程を含む、金属表面処理組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項１～６のいずれか一項に記載の金属表面処理組成物を製造する方法であって、
水中に、撹拌下で、閉鎖小胞体を形成する両親媒性物質及び水酸基を有する重縮合ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含む乳化剤（Ｂ）を添加して、前記乳化剤（Ｂ）の水希釈物を得る工程、
水性有機高分子化合物（Ａ）を含む組成物に、撹拌下で、前記水希釈物を添加する工程を含む、金属表面処理組成物の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属表面処理組成物及び該金属表面処理組成物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に金属材料表面への密着性に優れ、金属材料表面に耐食性などを付与する技術として、金属材料表面に、クロム酸、重クロム酸又はそれらの塩を主成分として含有する処理液によりクロメート処理を施す方法、リン酸塩処理を施す方法、主として無機成分により処理を施す方法、シランカップリング剤による処理を施す方法、有機樹脂皮膜処理を施す方法、などが知られており、実用に供されている。
【０００３】
無機成分による処理を施す技術としては、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特許文献１に挙げられている。
【０００４】
シランカップリング剤を用いる技術としては、有機官能シランおよびポリシロキサンを含有する表面処理剤が教示されている。有機官能シランとポリシロキサンから、基材に対する密着性が改善されたシロキサンフィルムを形成する方法が特許文献２に開示されている。
【０００５】
有機樹脂皮膜処理を施す技術としては、特定の樹脂化合物（Ａ）と、第１～３級アミノ基及び第４級アンモニウム塩基から選ばれる少なくとも１種のカチオン性官能基を有するカチオン性ウレタン樹脂（Ｂ）と、特定の反応性官能基を有する１種以上のシランカップリング剤（Ｃ）と、特定の酸化合物（Ｅ）とを含有し、且つカチオン性ウレタン樹脂（Ｂ）及びシランカップリング剤（Ｃ）の含有量が所定の範囲内である表面処理剤を用いた、耐食性に優れ、耐指紋性、耐黒変性および塗装密着性に優れたノンクロム系表面処理鋼板が特許文献３に開示されている。
【０００６】
ところで、水系組成物における乳化方法として三相乳化法が知られている。三相乳化法とは従来の乳化方法に使用されている界面活性剤とは全く異なり、柔らかい親水性ナノ粒子の物理的作用力（ファンデルワールス引力）を利用した乳化方法として期待されている（特許文献４～７など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００２－３０４６０号公報
特開平１１－４３６４７号号公報
特開２００３－１０５５６２号公報
特開２００６－２３９６６６号公報
特開２０１３－２１６６０７号公報
国際公開第２０１８／１３５１０８号
特開２０１９－２６７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術において、有機樹脂皮膜処理を施す技術、特に特許文献３のような有機樹脂とシランカップリング剤を構成成分とする表面処理剤は、貯蔵安定性が不十分である場合があった。また、貯蔵安定性改良のため界面活性剤が併用される場合もあるが、改良効果が不十分であり、界面活性剤の影響で得られる塗膜の親水性が高くなるため、耐食性や耐薬品性（酸、アルカリ）が低下する場合があった。
【０００９】
本発明の目的は、貯蔵安定性及び防食性に優れ、硬化性にも優れた皮膜を形成することができる金属表面処理組成物、及び該金属表面処理組成物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは水性有機高分子化合物とシランカップリング剤を構成成分とする金属表面処理組成物について検討した。その結果、金属表面処理組成物の製造に三相乳化法を適用することで、従来の界面活性剤を併用しなくとも、有機樹脂とシランカップリング剤を構成成分とする金属表面処理組成物の貯蔵安定性が格段に向上し、そして、形成された皮膜は防食性、さらには硬化性にも優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許