(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、シリカ変性リン酸マグネシウムを５〜６０重量部と、チオウレア化合物及びジチオカルバミン酸塩から選ばれる少なくとも１種の化合物を固形分量で１０重量部以下含有することを特徴とする水性表面処理組成物。
【請求項２】
さらに上記共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、水分散性シリカを固形分量で１００重量部以下含有する請求項１記載の水性表面処理組成物。
【請求項３】
亜鉛系メッキ鋼材の表面に、請求項１又は２に記載の水性表面処理組成物を塗布することを特徴とする亜鉛系メッキ鋼材の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性表面処理組成物、なかでも亜鉛系メッキ鋼材の表面処理に好適な塗布無水洗型の水性表面処理組成物、及び該組成物を用いた亜鉛メッキ鋼材の表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
近年、自動車部品、弱電製品、汎用機器などの用途に用いられる電気亜鉛メッキ鋼材として、特に耐食性に優れた表面処理材料が強く求められており、その必要性は今後ますます強くなる傾向にある。従来より鋼材の耐食性を向上させるための金属メッキとして、一般に亜鉛メッキが行われており、さらに耐食性を向上させるために亜鉛メッキ皮膜中に亜鉛以外の金属を含有させたＺｎ−Ｎｉ、Ｚｎ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｚｎ−Ｆｅ、Ｚｎ−Ａｌなどの各種の合金化亜鉛メッキも施されている。これらの亜鉛系メッキは、亜鉛の犠牲防食によって鋼材の腐食を抑止するもので、高耐食性を得ようとすれば、亜鉛付着量を増加させなければならないが、加工性、溶接性、生産性の低下などの問題が生じる。さらに、亜鉛系メッキを施した後にクロム酸塩処理などの化成処理を施し、耐食性、塗装下地性を高めることも行われている。
【０００３】
合金化亜鉛メッキの場合、不働態化皮膜を形成し亜鉛の溶解を抑制することができるので、通常の亜鉛メッキに比べて大幅に耐食性が向上しているが、合金化亜鉛メッキ鋼材でも屋外で使用すると、水や海浜地方における塩水、さらには酸性雨、工場煤煙、都市部に於ける排気ガスなどの影響を受けて、白錆、赤錆が発生しやすく、需要家の要求を満足させるには十分なものとはいえない。また、亜鉛系メッキを施した後にクロム酸塩処理を施すことにより不働態化皮膜を形成でき亜鉛の溶解を抑制することができるので上記したように耐食性を向上させることができるが、上記したと同様に屋外で使用すると、水や海浜地方における塩水、さらには酸性雨、工場煤煙、都市部に於ける排気ガスなどの影響を受けて、白錆、赤錆が発生しやすく、需要家の要求を満足させるには十分なものとはいえない。
【０００４】
また、亜鉛系メッキ鋼材の耐食性を向上させる目的でクロム酸塩処理した後、常温乾燥型の水溶性樹脂やエマルションタイプの樹脂を主成分とする塗料を塗装して室温ないしは低温で乾燥させたり、焼付塗料（例えばアクリルメラミン樹脂系、アルキドメラミン樹脂系、エポキシ樹脂系など）を塗装して１２０℃以上の高温で焼付硬化させて２０〜４０μｍ程度の皮膜を形成させる方法が行われている。しかしながら、常温乾燥型塗料の皮膜を形成したものは、耐食性、耐水性において劣り、他方、焼付塗料の皮膜を形成したものは、皮膜形成に際し高温で焼付けるため、クロム酸塩皮膜に割れが生じ易く、また、6価クロムが不溶化するため、クロム酸塩処理皮膜固有の自己修復作用が低下し耐食性が著しく劣化するなどの問題がある。
【０００５】
また、これら常温乾燥型樹脂または焼付乾燥型樹脂を主成分とする塗料にクロム系防錆顔料（例えば、クロム酸ストロンチウム、クロム酸バリウム、クロム酸鉛、塩基性クロム酸亜鉛など）を含有させた塗料や、水溶性樹脂と水溶性クロム化合物とを組み合わせた表面処理剤などを用いて耐食性の向上を図る方法があるが、重金属による安全衛生および環境保全の面で極めて問題が多い。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述した問題を解決でき、従来の表面処理組成物に比べ耐食性に優れた亜鉛系メッキ鋼材を得ることができ、しかも鉛、クロム、カドミウムなどの有害重金属を含有しない表面処理組成物を提供することを目的に鋭意研究を重ねた結果、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体樹脂ディスパージョンとシリカ変性リン酸マグネシウムとを組合せた水性表面処理組成物の処理皮膜を形成した亜鉛系メッキ鋼材が優れた耐食性を示すことを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
かくして、本発明に従えば、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、シリカ変性リン酸マグネシウムを５〜６０重量部と、チオウレア化合物及びジチオカルバミン酸塩から選ばれる少なくとも１種の化合物を固形分量で１０重量部以下含有することを特徴とする水性表面処理組成物が提供される。
【０００９】
さらに、本発明に従えば、さらに上記共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、水分散性シリカを固形分量で１００重量部以下含有する上記水性表面処理組成物が提供される。
【００１０】
また、本発明に従えば、亜鉛系メッキ鋼材の表面に、上記水性表面処理組成物を塗布することを特徴とする亜鉛系メッキ鋼材の表面処理方法が提供される。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の水性表面処理組成物について詳細に説明する。
本発明の水性表面処理組成物は、下記の共重合体樹脂ディスパージョン、シリカ変性リン酸マグネシウム、ならびに特定のチオウレア化合物及びジチオカルバミン酸の塩から選ばれる化合物（以下、「チオカルボニル基含有化合物」と略称することがある）を必須成分とする水性表面処理組成物である。
【００１２】
共重合体樹脂ディスパージョン
本発明組成物における共重合体樹脂ディスパージョンは、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体樹脂のディスパージョンである。α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどを挙げることができる。α，β−エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などを挙げることができる。該共重合体樹脂中におけるα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の量は、水分散化のために必要な量であって且つ耐水性を劣化させない量であればよく、通常、該共重合体樹脂を構成する全モノマー量中、５〜４０重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲であることが好適である。この共重合体の水分散化は樹脂骨格中に導入されたカルボキシル基をアミン化合物（例えば、モノエチルアミンに代表される脂肪族アミン類、ジエタノールアミンに代表されるアルカノールアミン類、モルフォリン、ピリジンなどの環状アミン類）、アンモニア水などの塩基性物質で中和し水性媒体中に分散することによって行うことができる。
【００１３】
また、共重合体樹脂ディスパージョンは、低温硬化性を図るなどのために、樹脂中のカルボキシル基が金属イオン、例えばＮａイオンなどによってイオン結合されたアイオノマー（イオン性共重合体）であってもよい。
【００１４】
シリカ変性リン酸マグネシウム
本発明組成物を構成するシリカ変性リン酸マグネシウムは、リン酸マグネシウム１００重量部に対してケイ酸１５重量部及びケイ酸カルシューム５重量部を加え、湿式（水中で）反応させて得られるものであり、リン酸マグネシウムの表面をシリカ処理することで、水溶出分を制御したものである。表面処理の目的はアニオン性の前記共重合体樹脂ディスパージョンの安定性を損なうことなく、かつリン酸マグネシウムの持つキレート化能などによる亜鉛メッキに対する優れた防錆力を発揮させるためである。水溶出分は、下記試験方法によって求めることができる。
（水溶出分の試験方法）
２０℃の純水１００重量部中に試験サンプルを１０重量部加え、懸濁させ、２０℃で７日静置させた後の濾液について高周波誘導結合プラズマ原子発光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて、溶出元素の分析を行う。
【００１５】
無処理のリン酸マグネシウムの場合は、上記試験方法によるマグネシウムの溶出量が水１ｍｌ中に１２０μｇ以上であり、リンの溶出量が水１ｍｌ中に１３０μｇ以上であって、マグネシウム及びリンとも溶出量が多い。溶出量が多くなるとα−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体樹脂ディスパージョンの安定性が損なわれる。即ち、共重合体樹脂ディスパージョンと溶出金属イオンとのイオン結合の進行とリン酸イオンが中和剤を捕捉することから生じる共重合体樹脂の疎水化の進行により、樹脂の凝集が生じてくる。
【００１６】
本発明組成物におけるシリカ変性リン酸マグネシウムは、水溶出分を抑制したものであるが、抑制し過ぎると耐食性の向上効果が少なくなるため、通常、水１ｍｌに対して、マグネシウム元素の溶出量が２０〜５０μｇ／ｍｌ、特に２５〜４５μｇ／ｍｌの範囲内にあり、リン元素の溶出量が３０〜８０μｇ／ｍｌ、特に４０〜７０μｇ／ｍｌの範囲内にあることが、樹脂ディスパージョンの安定性及び耐食性の観点から好適である。
【００１７】
本発明組成物において、シリカ変性リン酸マグネシウムの配合量は、前記共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、５〜６０重量部、特に１０〜３０重量部の範囲内にあることが耐食性及び組成物の安定性の観点から好適である。
【００１８】
本発明組成物は、前記共重合体樹脂ディスパージョン及びシリカ変性リン酸マグネシウムを必須成分とするものであるが、さらに必要に応じて、チオウレア化合物、ジチオカルバミン酸塩、水分散性シリカ、水可溶性有機溶剤、水；その他の防錆顔料、体質顔料や着色顔料などの顔料類などを含有することができる。
【００１９】
上記本発明組成物中に必要に応じて配合されるチオウレア化合物やジチオカルバミン酸塩は、金属への強い吸着性を示し、キレート化能を有するものであり、これらの配合によってさらに耐食性の向上を図るＭことができる。
【００２０】
チオウレア化合物の具体例としては、例えば、チオ尿素、トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ'−ジエチルチオ尿素、トリブチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ'−ジフェニルチオ尿素、１，３−ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−チオ尿素、エチレンチオ尿素などを挙げることができる。
【００２１】
ジチオカルバミン酸塩としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルジチオカルバミン酸、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸、Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミン酸、Ｎ，Ｎ−ジベンジルジチオカルバミン酸、Ｎ−メチルＮ−フェニルジチオカルバミン酸、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸などのジチオカルバミン酸の、金属塩、アミン塩などを挙げることができる。
【００２２】
ジチオカルバミン酸塩の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ，Ｎ−ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−メチルＮ−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ，Ｎ−ジメチルジチオカルバミン酸銅、Ｎ，Ｎ−ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸テルル、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン塩などを挙げることができる。
【００２３】
チオウレア化合物及びジチオカルバミン酸塩の配合量は、いずれも、得られる処理皮膜による耐食性及び水性表面処理組成物の貯蔵安定性などの面から、前記共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、固形分量で１０重量部以下、好ましくは１〜５重量部の範囲内にあることが適している。
【００２４】
上記本発明組成物中に必要に応じて配合される水分散性シリカは、亜鉛系メッキ鋼材の表面に対する処理皮膜の密着性の向上などを目的に配合されるものであり、いわゆるコロイダルシリカであって、平均粒子径が７〜１００ｎｍ、特に１０〜８０ｎｍの範囲のものが好ましく、通常、水性分散液として供給されるそれ自体既知のものをそのまま使用することができる。水分散性シリカの配合量は、前記共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、一般に、固形分量で５〜１００重量部の範囲内であると配合の効果を効果的に発揮できる。なかでも、平均粒子径が１０ｎｍ以上で３０ｎｍ未満の水分散性シリカは、５〜６０重量部、平均粒子径が３０〜８０ｎｍの水分散性シリカは、４０〜８０重量部の配合量であることが特に好ましい。
【００２５】
本発明組成物中に必要に応じて配合される水可溶性有機溶剤は、消泡、被塗物への濡れ性向上、凍結温度の低下、粘度調整などの種々の目的で配合される。上記水可溶性有機溶剤としては、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノチルエーテルなどのアルコール系有機溶剤；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系などの有機溶剤；アセトンなどを挙げることができる。水可溶性有機溶剤の添加量は、表面処理組成物中、１５重量％以下の範囲が好ましく、過剰に添加した場合、共重合体樹脂ディスパージョンや水分散性シリカの安定性を損ない、粘度上昇や凝集を引き起こす場合もあり、貯蔵安定性の低下の原因となるため、注意が必要である。
【００２６】
本発明組成物中に必要に応じてシリカ変性リン酸マグネシウムと併用して配合される防錆顔料としては、有害重金属を含まないものが好ましく、例えば、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リンモリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウムなどのリン酸塩系防錆顔料；亜リン酸亜鉛、亜リン酸ストロンチウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸アルミニウムなどの亜リン酸塩系防錆顔料；トリポリリン酸二水素アルミニウム；シリカ系防錆顔料；及びこれらの防錆顔料に亜鉛化合物、カルシウム化合物、マグネシウム化合物、シリカなどによる表面処理を施した顔料を挙げることができる。これらの防錆顔料の総配合量は、前記共重合体樹脂ディスパージョンの固形分１００重量部に対して、一般に、固形分量で６０重量部以下である。
【００２７】
次に、本発明の表面処理方法について詳細に説明する。
本発明の表面処理方法は、亜鉛系メッキ鋼材の表面に、上記本発明の水性表面処理組成物を塗布することを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の表面処理方法が適用される亜鉛系メッキ鋼材としては、亜鉛メッキ鋼材；ニッケル−亜鉛（Ｎｉ−Ｚｎ）メッキ、ニッケル−亜鉛−コバルト（Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｏ）メッキ、亜鉛−アルミニウム（Ｚｎ−Ａｌ）メッキ、鉄−亜鉛（Ｆｅ−Ｚｎ）メッキなどの亜鉛合金メッキを施した亜鉛合金メッキ鋼材；上記亜鉛メッキ鋼材や亜鉛合金メッキ鋼材の表面にリン酸塩処理またはクロメート処理などの化成処理が施されたものなどを挙げることができる。なかでも表面がクロメート処理された亜鉛系メッキ鋼材が好適である。
【００２９】
本発明方法において、上記亜鉛系メッキ鋼材の表面に前記本発明の水性表面処理組成物を塗布する方法は特に限定されるものではなく、例えば、浸漬塗装、スプレー塗装、刷毛塗装、シャワーコートなどの塗布方法が利用でき、また、ボルトやナットのようなネジ部品などの小物の亜鉛系メッキ鋼材を多量に処理する場合は、浸漬塗装後に余滴を遠心分離するディップ・スピン方式の塗装方法が効率的である。塗布された水性表面処理組成物皮膜の乾燥は、処理皮膜が乾燥される条件であればよいが、省エネルギー、化成処理膜を劣化させないなどの観点から通常、鋼材温度が約１００℃以下、好ましくは６０〜１００℃で約１０分間〜２５分間程度乾燥させることによって達成される。１００℃以下の比較的低温で乾燥させる場合には、亜鉛系メッキ鋼材の表面がクロム酸塩処理されたものである場合にもクロム酸塩処理膜を劣化させることはなく、亜鉛系メッキ鋼材は良好な耐食性を示すことができる。
【００３０】
本発明方法によって水性表面処理組成物からの処理塗膜を形成した表面処理亜鉛系メッキ鋼材が卓越した耐食性を示すことができる。その理由は、形成された皮膜が共重合体樹脂ディスパージョンに基づくため透湿率が小さく、腐食形成要因物質に対する障壁的働きを有することとシリカ変性リン酸マグネシウムのキレート作用との相乗効果によるものと考えられる。
【００３１】
水性表面処理組成物が、さらに、チオウレア化合物及び／又はジチオカルバミン酸塩を含有する場合には、強い吸着能、キレート化作用による耐食性のさらなる向上ができる。水性表面処理組成物が、さらに水分散性シリカを含有する場合には、腐食電流の局部集中防止、処理塗膜の密着性の向上を図ることができ、これに基づいて、さらなる耐食性の向上を図ることができる。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下、「部」および「％」はそれぞれ重量基準によるものである。
【００３３】
実施例1
エチレン−アクリル酸共重合体樹脂ディスパージョン（樹脂はエチレン８０％とアクリル酸２０％との共重合体樹脂であり、アンモニア中和されてなるディスパージョン、樹脂の数平均分子量は約８０００、固形分約２０％）５００部（樹脂固形分量で１００部）に対して、シリカ変性リン酸マグネシウム（前記水溶出分の試験方法による水溶出分は、濾液１ｍｌ中、マグネシウムが３４μｇ、リンが５５μｇである）を２０部、予めＮ，Ｎ'−ジエチルチオ尿素３部をエチレングリコールモノブチルエーテル７部に溶解してなる濃度３０％の溶解液１０部を混合してなる水性液に対して、エチレングリコールモノブチルエーテル１７．６部及び脱イオン水を混合して固形分約２０％の水性表面処理組成物を得た。組成物中のエチレングリコールモノブチルエーテル量は約４％である。
【００３４】
実施例２
実施例１で得た水性表面処理組成物６１５部に対して、コロイダルシリカ水分散液ａ（＊１）６０部（固形分量で３０部）及び脱イオン水８４部及びエチレングリコールモノブチルエーテル６部を混合して固形分約２０％の水性表面処理組成物を得た。組成物中のエチレングリコールモノブチルエーテル量は約４％である。
（＊１）コロイダルシリカ水分散液ａ：平均粒子径約２０ｎｍのコロイダルシリカ水分散液、固形分５０％。
【００３５】
実施例３
実施例１で用いたと同様のエチレン−アクリル酸共重合体樹脂ディスパージョン５００部（樹脂固形分量で１００部）に対して、実施例１で用いたと同様のシリカ変性リン酸マグネシウム２０部及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛３部を混合してなる水性液に対して、エチレングリコールモノブチルエーテル２４．６部及び脱イオン水を混合して固形分約２０％の水性表面処理組成物を得た。組成物中のエチレングリコールモノブチルエーテル量は約４％である。
【００３６】
実施例４〜１０及び比較例１〜３
実施例１において、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂ディスパージョン５００部（樹脂固形分量１００部）に対して配合する、シリカ変性リン酸マグネシウム、チオカルボニル基含有化合物、コロイダルシリカ水分散液、その他の防錆顔料の種類及び量を後記表１に示すとおりとする以外は実施例１と同様にして固形分約２０％の各水性表面処理組成物を得た。各水性表面処理組成物中のエチレングリコールモノブチルエーテル量は約４％である。
【００３７】
実施例３〜６及び８〜１０並びに比較例２及び３の各例において、その他の防錆顔料、チオウレア化合物及びジチオカルバミン酸塩は、それぞれ同量のエチレングリコールモノブチルエーテル中に配合し粒子径１０μｍ以下になるまで予め分散した固形分５０％の分散液として使用した。
【００３８】
表１中の配合量はいずれも固形分重量部による表示とする。
【００３９】
上記実施例１〜１０及び比較例１〜３で得た各水性表面処理組成物を密封容器に入れ、貯蔵安定性の試験を行ない下記基準で評価した。貯蔵条件は４０℃で１０日間とした。
○：粘度変化がほとんどなく良好、
△：粘度変化がかなり認められる、
×：著しい増粘が認められるか又はゲル化する。
【００４０】
下記表１における（註）は下記の意味を有する。
（＊２）コロイダルシリカ水分散液ｂ：平均粒子径約５５ｎｍのコロイダルシリカの水分散液、固形分５０％。
（＊３）多孔質シリカ：細孔容積が１．８ｍｌ／ｇ、平均粒子径（コールターカウンター法）が３．５μｍである非結晶構造（多孔質のスポンジ状構造）を持った高多孔質シリカ。
【００４１】
【表１】
0004061054.tif 000002
【００４２】
比較例４
水性エポキシ変性アルキド樹脂とメラミン樹脂とを樹脂成分とする樹脂溶液に、該樹脂溶液の樹脂固形分１００部に対して２５部の亜鉛処理トリポリリン酸アルミニウムを配合して水性表面処理組成物を得た。
【００４３】
上記実施例１〜１０及び比較例１〜４の水性表面処理組成物を使用して各表面処理鋼板を作成した。
【００４４】
亜鉛系メッキ鋼材の表面処理方法
実施例１１
亜鉛付着量２０ｇ／ｍ２（片面）の電気亜鉛メッキ鋼板の表面にクロメート処理を施した鋼板（新日本製鉄（株）製、商品名「ジンコートＥＧ−Ｃ」、表２において「Ｚｎ」と表示する）の表面に実施例１で得た水性表面処理組成物を乾燥膜厚が約４μｍとなるように塗布し、８０℃で２０分間乾燥させて表面処理鋼板を得た。
【００４５】
実施例１１〜２０及び比較例５〜６
実施例１１において、使用する表面処理組成物の種類を後記表２に示すとおりとする以外は実施例１１と同様に行い、各表面処理鋼板を得た。
【００４６】
実施例２１
メッキ付着量４０ｇ／ｍ２（片面）の亜鉛−アルミニウム合金化亜鉛メッキ（亜鉛９５％、アルミニウム５％、表２において、「Ｚｎ−Ａｌ」と表示する）の表面にクロメート処理を施した鋼板の表面に、実施例２で得た水性表面処理組成物を乾燥膜厚が約４μｍとなるように塗布し、８０℃で２０分間乾燥させて表面処理鋼板を得た。
【００４７】
実施例２２
メッキ付着量４０ｇ／ｍ２（片面）のニッケル−亜鉛合金化亜鉛メッキ鋼板の表面にクロメート処理を施した鋼板（表２において、「Ｎｉ−Ｚｎ」と表示する）の表面に、実施例２で得た水性表面処理組成物を乾燥膜厚が約４μｍとなるように塗布し、８０℃で２０分間乾燥させて表面処理鋼板を得た。
【００４８】
比較例７
実施例１２において、実施例１で得た水性表面処理組成物のかわりに比較例４で得た水性表面処理組成物を使用し、乾燥膜厚が約３０μｍとなるように塗布し、且つ乾燥条件を８０℃で２０分間の条件から１４０℃で３０分間の条件に変更する以外は実施例１２と同様に行い、表面処理鋼板を得た。
【００４９】
比較例８
亜鉛付着量２０ｇ／ｍ2（片面）の電気亜鉛メッキ鋼板の表面にクロメート処理を施した鋼板（新日本製鉄（株）製、商品名「ジンコートＥＧ−Ｃ」）そのものを比較例８とする。
【００５０】
上記実施例１２〜２４及び比較例５〜７で得た各表面処理鋼板及び比較例８としての「ジンコートＥＧ−Ｃ」そのものを、７０×１５０ｍｍの大きさに切断し、エッジ部を防錆塗料にてシールした鋼板を試験板として、下記試験方法に基づいて耐塩水噴霧性及び耐水性の試験を行った。その試験結果を後記表2に示す。
【００５１】
試験方法
塩水噴霧性：ＪＩＳ  Ｚ２３７１に規定する塩水噴霧試験法に準じて試験板に塩水噴霧試験を行い、試験時間２５０時間及び５００時間のときの試験板表面における白錆と赤錆の錆発生面積率（％）を求めた。
耐水性：
（塗面状態）  ４０℃の脱イオン水中に試験板に２４０時間浸漬後、試験板を引き上げ、処理塗膜の塗面状態を目視にて下記基準により評価した。
○：異常なし
△：フクレ又は錆の発生が認められるが、異常発生面積率が３０％未満
×：フクレ又は錆の発生が認められ、異常発生面積率が３０％以上。
【００５２】
（耐水性試験後の密着性）  上記耐水性試験を行った試験板を室温で１時間放置して乾燥させた後、素地に達する２ｍｍ間隔の平行な切り傷を縦、横各１１本ナイフにて入れて２×２ｍｍの大きさの碁盤目を計１００個作成し、この碁盤目部分にセロハン粘着テープを密着させ瞬時に剥離したときの碁盤目の剥離状態を下記基準にて評価した。
○：剥離が認められない
△：剥離が認められるが、碁盤目部分の剥離面積は５０％未満である
×：碁盤目部分の剥離面積は５０％以上である
【００５３】
【表２】
0004061054.tif 000003
【００５４】
【発明の効果】
本発明の水性表面処理組成物は、透湿率の皮膜を形成することができ、腐食形成要因物質に対する障壁的働きと、シリカ変性リン酸マグネシウムとチオカルボニル基含有化合物のキレート化能、吸着能による亜鉛系メッキ層の不溶化作用との相乗効果により亜鉛系メッキ鋼材に対して卓越した耐食性を示す処理塗膜を形成することができる。本発明の水性表面処理組成物は、さらに水分散性シリカを含有する場合には、亜鉛系メッキに対する処理膜の密着性が向上するため耐食性の向上に寄与することができる。
【００５５】
また、本発明の表面処理組成物は、人体および環境に有害な重金属類を含まず、また塗布無水洗型の組成物であるため、排水、スラッジの発生などの問題もなく、処理工程の簡略化、省力化などを図ることができる。
【００５６】
さらに、本発明の表面処理組成物からの塗装膜は、１００℃以下の低温で乾燥させることが可能であり、省エネルギー、及び亜鉛系メッキ鋼材表面がクロム酸塩処理された場合である場合の熱によるクロム酸塩処理の劣化を起こさないという効果も有する。