JP2000143681A - 新規ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体及びその製造方法並びにそれを用いる金属表面処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属材料に対して優れた接着性をもって
皮膜を形成し、表面に優れた防錆性を付与し、かつ長時
間の使用に耐え得る金属表面処理剤を提供すること、お
よびそのためのポリオキシエチレンアルキルエーテル誘
導体を提供すること。 【解決手段】 下記一般式（１）で表わされるポリオキ
シエチレンアルキルエーテル誘導体。 【化１】 （ただし、式中、Ｒ₁、Ｒ₂は低級アルキル基、Ｃ_mＨ
_2m+1は分岐していてもよいアルキル基、ｍは１〜２０、
ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｑは０〜３を示す）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属材料の防錆を行
うための表面処理剤に係わり、特に銀、金、銅、ニッケ
ル、鉄、アルミニウム、亜鉛あるいはその合金などの変
色防止剤として好適なポリオキシエチレンアルキルエー
テル誘導体と直鎖アルキルメルカプタン及び溶媒とを含
有する金属表面処理剤、および該金属表面処理剤に好適
なポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体とその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗浄剤、乳化剤、帯電防止剤、消泡剤、
湿潤浸透剤として工業的に広く利用されているノニオン
系の界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルフェ
ノールエーテルにアルコキシシリル基を導入することに
よりシロキサン結合による高分子化を基材上で達成し、
同時に基材に対してシラノール基により何らかの化学結
合を形成せしめることで、優れた金属表面処理剤が得ら
れている（特願平１０−１１２１５６）。しかし、この
金属表面処理剤は、分子内に芳香族環を有しており、紫
外線などを吸収して分解反応を起こしやすく、屋外や長
時間の使用により吸着性および処理皮膜の耐久性が劣化
する可能性がある。そこで、同じノニオン系の界面活性
剤で分子内に芳香族環を持たないポリオキシエチレンア
ルキルエーテルにアルコキシシリル基を導入したポリオ
キシエチレンアルキル誘導体と銀を初めとする各種金属
に対して優れた防錆性を示すことが知られている直鎖ア
ルキルメルカプタンを混合すれば、ポリオキシエチレン
アルキル誘導体が示す防錆性と本来有する界面活性効果
によりアルキルメルカプタンと相乗的に作用して金属表
面処理剤としてすぐれた変色防止能を示し、しかも紫外
線などの光による劣化が起きにくく長時間効果が発揮さ
れると考えた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属材料に
対して優れた接着性をもって皮膜を形成し、該表面に優
れた防錆性を付与し、かつ長時間の使用に耐え得る金属
表面処理剤を提供することを目的とするとともに、また
その金属表面処理剤に好適なポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル誘導体、その製造方法を提供することを目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
進めた結果、ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導
体とアルキルメルカプタンをイソプルパノールに溶解す
ることにより得られる金属表面処理剤により上記の課題
を解決しうることを見出し、本発明に至った。すなわ
ち、本発明は、 （１）下記一般式（１）で表わされるポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル誘導体、

【０００５】

【化３】

【０００６】（ただし、式中、Ｒ₁、Ｒ₂は低級アルキル
基、Ｃ_mＨ_2m+1は分岐していてもよいアルキル基、ｍは
１〜２０、ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｑは０〜３を
示す） （２）下記一般式（２）で表わされるポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルと下記一般式（３）で表わされるイ
ソシアネートシラン化合物とを反応させることを特徴と
する前記（１）記載の一般式（１）で表わされるポリオ
キシエチレンアルキルエーテル誘導体の製造方法、

【０００７】

【化４】

【０００８】（式中の各記号は前記と同義） （３）前記（１）記載の一般式（１）で表わされるポリ
オキシエチレンアルキルエーテル誘導体の少なくとも１
種、アルキルメルカプタンおよび溶媒を含有したことを
特徴とする金属表面処理剤、に関する。

【０００９】上記一般式中ｍは１〜２０であるが、好ま
しくは６〜１４である。１５以上の場合は溶媒への溶解
性が充分でなく、また５以下では充分な防錆性が得られ
ない。上記一般式中ｎは１〜２０であるが、防錆性の観
点からは６〜１０が好ましい。上記式中ｑは０〜３であ
るが防錆性の観点からは２又は３が特に好ましい。上記
式中ｐは１〜２０であるが好ましくは１〜５である。６
以上では分子の配向性が充分でなく金属表面処理剤とし
て適さない。上記式中Ｒ₁及びＲ₂は炭素数１〜４のアル
キル基、すなわちメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−
プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチルを示
す。

【００１０】本発明に使用する前記一般式（１）で表わ
されるポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体は下
記一般式（２）で表わされるポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル化合物と下記一般式（３）で表わされるイソ
シアネートシラン化合物とを２０〜１００℃で反応させ
ることにより容易に製造することができる。

【００１１】

【化５】

【００１２】（ただし、式中、Ｒ₁、Ｒ₂は低級アルキル
基、Ｃ_mＨ_2m+1は分岐していてもよいアルキル基、ｍは
１〜２０、ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｑは０〜３を
示す）また、本発明の金属表面処理剤の他の成分である
アルキルメルカプタンとしては、たとえば炭素数１０〜
２０の直鎖アルキルメルカプタンが好ましく、より好ま
しくは炭素数１６または１８の直鎖アルキルメルカプタ
ンである。

【００１３】本発明の金属表面処理剤におけるポリオキ
シエチレンアルキルエーテル誘導体およびアルキルメル
カプタンの濃度はそれぞれ０．０５〜２．０重量％の範
囲で用いられる。金属表面処理剤中のポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル誘導体およびアルキルメルカプタン
の濃度が０．０５重量％未満であると充分な防錆性が得
られず、また２重量％を越えると金属表面にシミやムラ
が生じて好ましくない。

【００１４】また、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル誘導体とアルキルメルカプタンの組成については、重
量比で１：５〜５：１が好ましく、より好ましくは１：
２〜２：１である。

【００１５】本発明の金属表面処理剤に使用する溶媒と
してはイソプロパノールが好ましいが、これに制限され
るものではなく、上記の有効成分を溶解または乳化・分
散できる溶媒であればよい。このような溶媒としては、
メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、水あるいはこれらの混合物等がある。

【００１６】本発明の金属表面処理剤についてさらに詳
しく述べると、その対象金属には特に制限はない。例え
ば、銀、金、銅、鉄、アルミニウム、亜鉛及びこれらの
合金等の表面処理剤として有効である。しかし、銀、金
及び銅の表面処理剤として用いることがより好適であ
り、特には銀鍍金、金鍍金を施した電子部品やプリント
回路用銅張積層板等に用いられる銅箔の表面処理剤とし
て用いられる場合に本発明の効果を充分に発揮すること
ができる。

【００１７】

【実施例】（ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導
体（１−１）の合成） 実施例１ 下記式（２−１）で表されるポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル化合物と下記式（３−１）で表される３−イ
ソシアネートプロピルトリエトキシシランとの反応より
下記式（１−１）で表される化合物の合成

【００１８】

【化６】

【００１９】上記式（２−１）で表されるポリオキシエ
チレンアルキルエーテル化合物１９．７６ｇ（０．０４
ｍｏｌ）に反応触媒であるジブチルスズラウレートを数
滴入れ室温で撹拌し溶解した。この溶液に上記式（３−
１）で表される３−イソシアネートプロピルトリエトキ
シシラン９．８８ｇ（０．０４ｍｏｌ）を２０分間かけ
て滴下し、室温で１時間反応させた。その後、反応溶液
を５０℃に昇温し、さらに１時間３０分の間反応を続け
た。反応後の溶液は薄黄色透明で粘性のある液体として
得られた。反応生成物である前記式（１−１）で表され
るポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体の同定は
ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲより行った。

【００２０】（硫化アンモニウム変色試験） 実施例２ ２−プロパノール９９．１ｇに下記式（１−１）で表さ
れるポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体０．４
ｇと下記式で表されるオクタデシルメルカプタン０．５
ｇを溶解し、金属表面処理剤とした。この溶液に銀鍍金
を施した試験片を浸漬処理することにより、表面処理サ
ンプルを作製した。得られたサンプルの防錆性の評価は
硫化アンモニウム水溶液に試験片を浸漬し、変色の程度
を目視により行った。評価方法の概略を以下に示す。

【００２１】

【化７】

【００２２】試験溶液：硫化アンモニウム０．２％水溶
液 浸漬時間：６時間 得られた結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】比較例１：実施例１においてポリオキシエ
チレンアルキルエーテル誘導体を添加しなかった場合 比較例２：実施例１においてオクタデシルメルカプタン
を添加しなかった場合 比較例３：実施例１においてポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル誘導体のかわりに下記式（２−１）で表され
るポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いた場合

【００２５】

【化８】

【００２６】比較例４：未処理 （耐候性試験） 実施例３ 実施例１と同様にして金属表面処理剤を調整した。この
溶液に銀試験片を浸漬処理することにより、表面処理サ
ンプルを作製した。得られたサンプルの耐候性の評価は
キセノンアークランプ式耐候性試験機による人工光源の
連続照射により、変色の程度を目視により行った。評価
条件の概略を以下に示す。

【００２７】放射照度：３７〜３９ｍＷ／ｃｍ³ 照射時間：１７１時間 試験槽内温度：４０℃ 試験槽内湿度：４０％ 得られた結果を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】比較例５ 実施例１においてポリオキシエチレンアルキルエーテル
誘導体の代わりに下記式で表されるポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル誘導体を用いた場合を示す。

【００３０】

【化９】

【００３１】

【発明の効果】以上の結果より、本発明による金属表面
処理剤は金属の防錆性向上に有効であることが判明し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】合成例で得られたポリオキシエチレンドデシル
エーテル誘導体の¹Ｈ−ＮＭＲチャート。

【図２】同上、¹³Ｃ−ＮＭＲチャート。

【図３】同上、ＦＴ−ＩＲチャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H049 VN01 VP01 VQ38 VR20 VR40 VS44 VT40 VT43 VU28 VW02 4J005 AA12 BD08 4K062 AA01 BB21 BC14 GA03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）で表わされるポリオキ
   シエチレンアルキルエーテル誘導体。 【化１】 （ただし、式中、Ｒ₁、Ｒ₂は低級アルキル基、Ｃ_mＨ
   _2m+1は分岐していてもよいアルキル基、ｍは１〜２０、
   ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｑは０〜３を示す）
2. 【請求項２】 下記一般式（２）で表わされるポリオキ
   シエチレンアルキルエーテルと下記一般式（３）で表わ
   されるイソシアネートシラン化合物とを反応させること
   を特徴とする請求項１記載の一般式（１）で表わされる
   ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体の製造方
   法。 【化２】 （式中の各記号は前記と同義）
3. 【請求項３】 請求項１記載の一般式（１）で表わされ
   るポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体の少なく
   とも１種、アルキルメルカプタンおよび溶媒を含有した
   ことを特徴とする金属表面処理剤。