JPH11124544A - 金属表面処理用組成物および表面処理金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板上に直接、または他の層を介して保護
皮膜を形成するに当たり、高い硬度と耐擦傷性を有し、
しかも加工性が良好な皮膜を形成し得る金属表面処理用
組成物を提供すると共にし、このような組成物によって
処理された表面処理金属板を提供する。 【解決手段】 下記一般式で示される有機金属化合物
(I) および／またはその加水分解縮合物、 Ｍ（ＯＲ¹ ）_n …(I) （式中Ｍは金属元素、Ｒ¹ は同一または異なっていても
よく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表
し、ｎは金属元素Ｍの原子価と一致する）アミノ基含有
シランカップリング剤(II)、アミノ基と反応し得る官能
基を分子内に有する化合物(III) 、および溶媒を含有す
る金属表面処理用組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高硬度で耐擦傷性
に優れた皮膜を形成し得る金属表面処理用組成物および
該組成物を用いて処理された表面処理金属板に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】金属材料は、耐久性、強度、剛性等に優
れているため、家具、建材（内装材、外装材）、自動
車、各種容器等の様々な分野に用いられているが、使用
に際しては、耐食性の向上や金属表面の保護、あるいは
外観向上を目的として、クロメート処理等の下地処理に
加え、メッキ等の金属コーティング、塗装、ラミネート
等の表面処理が行われている。

【０００３】塗装等によってポリマー皮膜と金属材料を
予め組み合わせた金属板は、年々生産量が増大している
が、このようなポリマー保護皮膜には、金属板の用途に
応じて様々な特性が要求される。例えば、硬度、耐擦傷
性、加工性等の機械的特性、密着性、耐薬品性、耐水
性、耐熱性等の化学的特性、耐汚染性や鮮映性等の外観
に関する特性等である。これらの特性はいずれも重要で
あるが、保護皮膜に傷が付くと金属素地が露出して、皮
膜の積層による保護作用が全く働かなくなるため、高い
硬度と耐擦傷性を有し、しかも加工性が良好な保護皮膜
が求められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、金
属板上に直接、または他の層を介して保護皮膜を形成す
るに当たり、高い硬度と耐擦傷性を有し、しかも加工性
が良好な皮膜を形成し得る金属表面処理用組成物を提供
すると共に、このような組成物によって処理された表面
処理金属板を提供することを課題として掲げた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の金属表面処理用
組成物は、下記一般式で示される有機金属化合物(I)お
よび／またはその加水分解縮合物、 Ｍ（ＯＲ¹ ）_n …(I) （式中Ｍは金属元素、Ｒ¹ は同一または異なっていても
よく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表
し、ｎは金属元素Ｍの原子価と一致する） アミノ基含有シランカップリング剤(II)、アミノ基と反
応し得る官能基を分子内に有する化合物(III) 、および
溶媒を含有するところに最大の特徴を有する。

【０００６】有機金属化合物(I) 中のＭが、Ｓｉ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ａｌのいずれかであることが好ましい。また
化合物(III) が、アミノ基と反応し得る官能基として少
なくとも１個のエポキシ基を有するものであるか、アミ
ノ基と反応し得る官能基を２個以上有するものである
と、シランカップリング剤(II)中のアミノ基と速やかに
反応することができるため好ましい。また化合物(III)
が、分子内に芳香環またはその水素添加環を有する化合
物であると、皮膜の耐水性が一層向上する。

【０００７】本発明には、金属表面処理用組成物からな
る硬化物層が、金属板上に直接、または他の層を介して
形成されている表面処理金属板も含まれる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の金属表面処理用組成物
は、高い硬度と優れた耐擦傷性を有すると共に、可撓性
を有する基材密着性に優れた皮膜を形成することができ
るので、皮膜形成後に金属の加工を行っても、クラック
が発生したり、剥離したりすることがない。さらにこの
皮膜は、耐熱性、透明性、耐湿性、耐溶剤性等にも優れ
ている。従って、長期間にわたって金属表面を保護し、
耐食性・耐久性を向上させることができる。以下詳細に
説明する。

【０００９】本発明の金属表面処理用組成物の必須成分
の一つは、下記一般式で示される有機金属化合物(I) お
よび／またはその加水分解縮合物である。 Ｍ（ＯＲ¹ ）_n …(I) （式中Ｍは金属元素、Ｒ¹ は同一または異なっていても
よく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表
し、ｎは金属元素Ｍの原子価と一致する）

【００１０】金属元素は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌが好
ましい。具体的には、上記式中ＭがＳｉであるテトラヒ
ドロキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン、テトラアセトキシシラン等；ＭがＴｉである
チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトライソプ
ロポキシド、チタニウムテトラブトキシド等；ＭがＺｒ
であるジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテ
トライソプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシド
等；ＭがＡｌであるアルミニウムトリエトキシド、アル
ミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリブト
キシド等；が挙げられ、これらの１種または２種以上を
用いることができる。

【００１１】なお皮膜の可撓性を調製するために、上記
有機金属化合物(I) の一部に代えて、下記一般式(IV)で
表されるシラン化合物(IV)を用いることもできる。 Ｒ² _pＳｉ（ＯＲ³ ）_q …(IV) （式中、Ｒ² は同一または異なっていてもよく、水素原
子、低級アルキル基、アリール基、不飽和脂肪族残基ま
たは炭素鎖に直結したアミノ基以外の官能基を表し、Ｒ
³ は同一または異なっていてもよく、水素原子、低級ア
ルキル基またはアシル基を表し、ｐ、ｑは、各々１〜３
の正の整数で、かつｍ＋ｎは４である。）

【００１２】シラン化合物(IV)の具体例としては、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エ
チルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、
ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエ
トキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルシラノール
等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いるこ
とができる。

【００１３】ただし、上記シラン化合物(IV)の使用量が
多過ぎると、得られる皮膜の緻密さが劣り、耐擦傷性や
耐薬品性が低下することがあるので、シラン化合物(IV)
の使用量は、有機金属化合物(I) に対して１０重量％以
下、好ましくは５重量％以下とすることが望ましい。

【００１４】金属表面処理用組成物を基材にコーティン
グした後の乾燥する際に、有機金属化合物(I) の蒸発を
防ぐためには、有機金属化合物(I) を予め加水分解縮合
して高分子量化しておくことが好ましい。シラン化合物
(IV)や後述するアミノ基含有シランカップリング剤(II)
と共加水分解縮合を行ってもよい。この（共）加水分解
縮合反応は公知の触媒を用いることができ、また後述の
溶媒中で反応させるのが有利である。

【００１５】本発明の金属表面処理用組成物の第２の必
須成分は、分子内にアミノ基と加水分解性基を有するア
ミノ基含有シランカップリング剤(II)である。アミノ基
含有シランカップリング剤(II)は、前記有機金属化合物
(I) と共加水分解縮合反応を行うと共に、後述する化合
物(III) とも反応する。有機金属化合物(I) のみ、ある
いはアミノ基含有シランカップリング剤(II)のみに、化
合物(III) を加えて形成した皮膜は、低硬度になるため
好ましくない。また、有機金属化合物(I) とアミノ基含
有シランカップリング剤(II)のみで皮膜化すると、もろ
くて硬い皮膜になって、可撓性が劣ることとなる。有機
金属化合物(I) とアミノ基含有シランカップリング剤(I
I)および化合物(III) の３成分を組み合わせることによ
って、得られる皮膜が適度に３次元硬化して、高硬度で
耐擦傷性に優れたものとなるのである。

【００１６】アミノ基含有シランカップリング剤(II)の
具体例としては、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、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−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イソプロ
ポキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルトリブトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジ
エトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルメチルジイソプロポキシシラン、Ｎ−β−
（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジブトキ
シシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロ
ピルエチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、Ｎ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルエチルジ
イソプロポキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ
−アミノプロピルエチルジブトキシシラン、Ｎ−β−
（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジ
ルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−
γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、Ｎ−β
−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルトリブトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベン
ジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ
−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルメチルジイソプロポキシシラン、Ｎ−β−
（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロ
ピルメチルジブトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベ
ンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルエチルジメ
トキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエ
チル）−γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、
Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−ア
ミノプロピルエチルジイソプロポキシシラン、Ｎ−β−
（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロ
ピルエチルジブトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ
−アミノプロピルトリブトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチ
ルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジイソ
プロポキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジブトキ
シシラン、γ−アミノプロピルエチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、γ−
アミノプロピルエチルジイソプロポキシシラン、γ−ア
ミノプロピルエチルジブトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリアセトキシシラン等が挙げられ、これらの１種
または２種以上を用いることができる。

【００１７】有機金属化合物(I) とアミノ基含有シラン
カップリング剤(II)の使用量は、有機金属化合物(I) に
対して、アミノ基含有シランカップリング剤(II)を５〜
２００重量％とすることが好ましい。アミノ基含有シラ
ンカップリング剤(II)の使用量が５重量％より少ない
と、皮膜の可撓性が低下して、成形加工性があまりよく
ないことがある。２００重量％を超えて使用すると、金
属表面あるいは他の層との密着性が劣る傾向にある。よ
り好ましいアミノ基含有シランカップリング剤(II)の使
用量は、有機金属化合物(I) に対して７〜２００重量％
であり、最も好ましい範囲は７〜１２５重量％である。

【００１８】本発明の金属表面処理用組成物中には、ア
ミノ基含有シランカップリング剤(II)のアミノ基と反応
し得る官能基を有する化合物(III) も必須成分として含
まれる。化合物(III) は架橋成分であって３次元硬化度
を調製する働きを有し、皮膜に可撓性を与え、耐擦傷性
を向上させる。化合物(III) のアミノ基と反応し得る官
能基とは、エポキシ基、カルボキシル基、イソシアネー
ト基、オキサゾリニル基、ヒドロキシル基等である。こ
の官能基は、化合物(III) 中複数である方が好ましく、
その場合の官能基は同一であっても異なっていてもよ
い。上記官能基中最も反応性の良いのはエポキシ基であ
る。皮膜の耐水性を向上させるためには、化合物(III)
が芳香環またはその水素添加環を有していることが好ま
しい。

【００１９】本発明で利用できる化合物(III) の具体例
としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、
ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグ
リシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエ
ーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グ
リセロールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジ
ルエーテル類；グリセロールトリグリシジルエーテル、
ジグリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジ
ルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、
トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペン
タエリスリトールテトラグリシジルエーテル等のポリグ
リシジルエーテル類；アジピン酸ジグリシジルエステ
ル、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル等の脂肪族また
は芳香族ジグリシジルエステル類；ビスフェノールＡジ
グリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテ
ル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ビスフェノー
ルＳジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシ
ジルエーテル、および次式で表される化合物類

【００２０】

【化１】

【００２１】等の芳香環またはその水素添加環（核置換
誘導体も含む）を有するグリシジル類；あるいはグリシ
ジル基を官能基として有するオリゴマー類（例えばビス
フェノールＡジグリシジルエーテルオリゴマーの場合は
下式の様に表せる）；

【００２２】

【化２】

【００２３】ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、１，４−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ト
リフェニルメタントリイソシアネート、トリジンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート等のイソシアネート類；
酒石酸、アジピン酸等のジカルボン酸類；ポリアクリル
酸等のカルボキシル基含有重合体；オキサゾリニル基含
有重合体等が挙げられ、これらのうち１種または２種以
上を用いることができる。なお、上記例示した化合物(I
II) の中でも芳香環またはその水素添加環（核置換誘導
体も含む）を有する化合物は、皮膜の耐水性を一層向上
させる作用がある。

【００２４】また、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、β−（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリイソプ
ロポキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチルメチルジメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルメチルジエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリイソプロポキシシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシ
基含有シランカップリング剤；γ−イソシアノプロピル
トリメトキシシラン、γ−イソシアノプロピルトリエト
キシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−イソシアノプロピルメチルジエトキシシラ
ン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤等
も、アミノ基と反応し得る官能基を有する化合物(III)
として利用可能であり、これらの１種または２種以上を
用いることができる。

【００２５】化合物(III) は、アミノ基含有シランカッ
プリング剤(II)中のアミノ基の官能基当量（Ｘ）に対し
て、化合物(III) 中の官能基当量（Ｙ）が、Ｙ／Ｘとし
て０．０１〜１．０となる様に使用することが推奨され
る。好ましくはＹ／Ｘが０．０５〜０．７の範囲、より
好ましくは０．０５〜０．３である。Ｙ／Ｘが０．０１
より小さいと皮膜の可撓性が不充分となりやすく、Ｙ／
Ｘが１．０を超えると、硬度や耐熱性が低下することが
ある。

【００２６】本発明の金属表面処理用組成物は、溶媒を
含み、溶液状となっている。溶媒が存在することにより
加水分解縮合反応が進行し易く、また金属基材上にコー
ティングする際にも取り扱い易いためである。溶媒とし
ては特に限定されないが、化合物(I) 〜(III) の各成分
を溶解する、もしくは分散させ得る溶媒が好ましい。例
えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ブ
タノール、エチレングリコール等のアルコール類、アセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等
のケトン類、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族
炭化水素類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水
素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、その
他、テトラヒドロフラン、プロピルエーテル、水等があ
げられ、これらの１種または２種以上を混合して用いる
ことができる。

【００２７】本発明の金属表面処理用組成物は、以上説
明したように、有機金属化合物(I)、アミノ基含有シラ
ンカップリング剤(II)、化合物(III) および溶媒を必須
的に含む組成物である。有機金属化合物(I) 、アミノ基
含有シランカップリング剤(II)、化合物(III) のうちの
シランカップリング剤、および必要により用いられるシ
ラン化合物(IV)は、いずれも加水分解性基を有している
ので、それぞれ単独で、もしくはこれらの２種以上を用
いて、コーティング前に（共）加水分解縮合反応を進行
させておくことが推奨される。これらの化合物を加水分
解縮合によって高分子量化しておけば、成膜性が良好に
なり、得られる皮膜の均一性、平滑性がより一層向上す
る。

【００２８】（共）加水分解縮合反応は、空気中の水分
でも進行するが、前記溶媒中で行うことが、これをその
まま金属表面処理用組成物としてコーティング工程に利
用できるため好ましい。また反応触媒として公知の酸や
塩基を添加して行っても良い。

【００２９】金属表面処理用組成物の調製方法は特に限
定されないが、アミノ基含有シランカップリング剤(II)
のアミノ基と化合物(III) 中の官能基を反応させてか
ら、有機金属化合物(I) またはその加水分解縮合物を添
加すると、組成物の安定性が良好となる。組成物には、
本発明の効果を損なわない範囲で、硬化触媒、濡れ性改
良剤、可塑剤、消泡剤、増粘剤等の無機・有機系各種添
加剤を必要に応じて添加してもよい。

【００３０】本発明の金属表面処理用組成物は、高硬度
で耐擦傷性に優れた透明な皮膜を形成することができる
ので、基本的には、金属板の最表層に、トップコート、
いわゆるハードコート層として適用することが好まし
い。また、金属基材に対する密着性にも優れているの
で、本発明の組成物を金属板上に直接コーティングし、
硬化・乾燥させるだけで、高硬度で耐擦傷性に優れた硬
化物層を有する金属板を得ることができる。なお、本発
明の組成物は、金属板だけでなく、金属箔、パイプ、線
材等、種々の形状の金属製品に適用可能である。さら
に、本発明の組成物は、対金属密着性に優れているの
で、各種塗料の密着用プライマーとして用いることもで
きる。

【００３１】本発明には、上記組成物で処理された表面
処理金属板も含まれる。表面処理金属板とは、すなわ
ち、本発明の上記組成物を、金属板上に直接、または金
属板上に形成された他の層の上にコーティングして、乾
燥・硬化させることにより、金属板上に皮膜（硬化物
層）が形成されたものである。金属板の種類としては、
鉄板、各種鋼板、亜鉛合金板、アルミニウム板、チタン
板、銅板、これらの合金板、あるいはこれらにメッキ等
の金属コーティングを施したものが利用できる。特に本
発明の組成物は、通常の有機系塗料とは密着性の悪いス
テンレス鋼のような金属にも、良好に密着する透明皮膜
を形成するので、ステンレス鋼表面に本発明の組成物か
らなる硬化物層を形成しておけば、ステンレス鋼に傷を
つけることなく、光沢を保持し続けることができる。な
お金属板には、公知の防食用下地処理（クロメート処
理、リン酸塩処理の化成処理等）を施しておいてもよ
い。さらに、必要に応じて、金属板と本発明の組成物か
らなる硬化物層との間に、意匠性を付与するための塗装
層やフィルム層等の他の層を介在させてもよく、さら
に、本発明の組成物からなる硬化物層上に別の層を設け
ることもできる。

【００３２】金属板上に、金属表面処理用組成物をコー
ティングする方法は特に限定されず、例えばロールコー
ティング法、ディップコーティング法、バーコーティン
グ法、ダイコーティング法、スプレーコーティング法、
カーテンフローコーティング法等やこれらを組み合わせ
た方法を採用できる。

【００３３】組成物をコーティングした後は、乾燥させ
て塗膜を硬化させる。このときの乾燥・硬化温度は、１
００〜２００℃程度とすると、緻密な硬化皮膜を形成す
ることができるため好ましい。

【００３４】皮膜（硬化物層）の厚みは、乾燥後で０．
１〜１０μｍの範囲が適している。好ましくは０．３〜
５μｍ、さらに好ましくは０．５〜３μｍである。皮膜
が０．１μｍより薄いと、耐擦傷性が不充分となって本
発明の目的を達成できない。逆に１０μｍより厚いと皮
膜にクラックが生じることがあり、表面保護効果が不充
分となる。

【００３５】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお実施例で用いた特
性の評価方法は、下記の通りである。

【００３６】［鉛筆硬度］鋼板上に形成された皮膜に対
し、ＪＩＳ Ｋ５４００に従って、行った。

【００３７】［耐擦傷性］＃０００のスチールウール
で、鋼板上に形成された皮膜を５回力強くこすり、皮膜
の傷付き状態を目視で観察し、皮膜に変化がなかったも
のを○、傷がついたものを×とした。

【００３８】［碁盤目試験］鋼板上に形成された皮膜に
対し、ＪＩＳ Ｋ５４００の碁盤目テープ法に従って、
試験と評価（１０点法）を行った。

【００３９】［碁盤目エリクセン］鋼板上に形成された
皮膜に対し、ＪＩＳ Ｋ５４００に従い碁盤目を形成
し、エリクセンで５ｍｍ押し出してからテープを貼っ
た。後は、上記碁盤目試験と同様にして、試験と評価を
行った。

【００４０】［耐薬品性］鋼板上に形成された皮膜に対
し、キシレンで１００回のラビングテストを行い、皮膜
に全く変化がないものを○、皮膜が白化したり、溶解し
たものを×とした。

【００４１】実施例１ 撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、Ｎ−
β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン１００ｇとエタノール８０ｇを仕込み７０℃に
昇温した後、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル１
０．０ｇを３０分かけて滴下した。さらに７０℃で３時
間熟成してから室温まで冷却し、水５ｇとエタノール２
０ｇの混合液を加え、室温で１時間撹拌した後熟成し、
加水分解反応を進行させた。次に、テトラエトキシシラ
ン５０ｇとエタノール１５０ｇの混合液を加え、金属表
面処理用組成物１を得た。

【００４２】この金属表面処理用組成物１を、乾燥後の
厚みが２．０μｍになるように、ステンレス鋼板（ＳＵ
Ｓ３０４）にコーティングし、２００℃で１分間乾燥し
た。得られた皮膜は透明であった。この表面処理鋼板の
特性評価試験結果を表１に示した。

【００４３】実施例２〜４および比較例１〜３ 表１に示したように、金属処理用組成物の組成と金属板
の種類を代えた以外は実施例１と同様にして、表面処理
鋼板を得た。評価結果を表１に併記した。なお表１にお
いて、金属表面処理用組成物の表現には、下記の略号を
用いた。

【００４４】ＭＳ ：テトラメトキシシラン ＥＳ ：テトラエトキシシラン Ｍ−５１ ：「Ｍ−シリケート５１」（多摩化学製；
テトラメトキシシランのオリゴマー） ＭＴＥＯＳ ：メチルトリエトキシシラン（比較例用） ＴＢＯ ：チタニウムテトラブトキシド ＺＢＯ ：ジルコニウムテトラブトキシド ＡｉＰ ：アルミニウムトリイソプロポキシド ＡＥＡＰＴＥＳ：Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン ＡＰＴＭＳ ：γ−アミノプロピルトリメトキシシラン ＡＰＴＥＳ ：γ−アミノプロピルトリエトキシシラン ＰｈＡＰＴＭＳ：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン ＢisＡＤＧＥ：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル ＲＤＧＥ ：レゾルシノールジグリシジルエーテル ＥＧＤＧＥ ：エチレングリコールジグリシジルエーテ
ル ＨＤＩ ：ヘキサメチレンジイソシアネート ＰｈＤＧＥ ：フェニルグリシジルエーテル ＥＯＨ ：エタノール ＭＯＨ ：メタノール ＰＯＨ ：２−プロパノール

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明の金属表面処理用組成物は、全官
能型有機金属化合物と、アミノ基含有シランカップリン
グ剤およびアミノ基との反応性を有する化合物を組み合
わせることによって、金属表面上に、高い硬度と優れた
耐擦傷性を有すると共に、可撓性を有する基材密着性に
優れた皮膜を形成することができる。このため、皮膜形
成後に金属の加工を行っても、クラックが発生したり、
剥離したりすることがない。さらにこの皮膜は、耐熱
性、透明性、耐湿性、耐溶剤性等にも優れている。従っ
て、この組成物からなる硬化物層を表面に形成した表面
処理金属板は、長期間にわたって、美麗で傷のない表面
を維持することができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式で示される有機金属化合物
   (I) および／またはその加水分解縮合物、 Ｍ（ＯＲ¹ ）_n …(I) （式中Ｍは金属元素、Ｒ¹ は同一または異なっていても
   よく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表
   し、ｎは金属元素Ｍの原子価と一致する） アミノ基含有シランカップリング剤(II)、 アミノ基と反応し得る官能基を分子内に有する化合物(I
   II) 、および溶媒を含有することを特徴とする金属表面
   処理用組成物。
2. 【請求項２】 有機金属化合物(I) 中のＭが、Ｓｉ、Ｔ
   ｉ、Ｚｒ、Ａｌのいずれかである請求項１に記載の金属
   表面処理用組成物。
3. 【請求項３】 化合物(III) が、アミノ基と反応し得る
   官能基として少なくとも１個のエポキシ基を有するもの
   である請求項１または２に記載の金属表面処理用組成
   物。
4. 【請求項４】 化合物(III) が、アミノ基と反応し得る
   官能基を２個以上有するものである請求項１〜３のいず
   れかに記載の金属表面処理用組成物。
5. 【請求項５】 化合物(III) が、分子内に芳香環または
   その水素添加環を有する化合物である請求項１〜４のい
   ずれかに記載の金属表面処理用組成物。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の金属表
   面処理用組成物からなる硬化物層が、金属板上に直接、
   または他の層を介して形成されていることを特徴とする
   表面処理金属板。