JP2003526013A - 金属表面の防錆方法 - Google Patents
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Abstract
Description
理の分野に関する。本発明は、特に、2以上の異なる非鉄金属の表面を有する金
属部品に適している。本発明の特筆すべき特徴は有毒なクロムを使用しなくてよ
いことである。
範な従来技術がある。特に、アルミニウム表面のクロムフリー処理を扱う文献の
例を以下に示す。この種の処理は、一般に、亜鉛表面にも適している。これに関
して用いられる「化成処理」は、処理溶液の成分が金属表面と化学的に反応し、
処理溶液の成分と金属表面からの金属原子の両方が含まれる防錆塗膜が形成され
ることを意味する。
しくはジルコニウムのフッ化物でクロムフリー化成処理して、永続的な防錆性能
を達成し、引き続く塗料塗布のための基礎を与えることは、原則的には、知られ
ている。
処理」(“dried in place conversion coating”と称している)のための処理浴
を開示している。
8g/L を含有し、pH3.5未満である、好ましくはアルミニウム缶のための、処理溶
液、及び (a)ポリアクリル酸もしくはそのエステル25〜100g/L、 (b)H2ZrF6、H2TiF6及びH2SiF6の少なくとも1種25〜1
00g/L、及び (c)17〜120g/Lの遊離フッ素イオンを与える遊離フッ素イオン源 を含有する、処理溶液を再生するための水性濃縮液を開示している。
もしくはエステル、及びZrO2として計算して0.1〜3.5g/Lのフッ化
ジルコニウム酸アンモニウムを含有することができる、特にアルミニウムへの、
塗料密着性及び永続的な防錆性能を高める処理浴を開示している。この浴のpH
は広範囲に亘ることができるが、最良の結果は一般にpHが6〜8の間で得られ
る。
1〜500mg/Lに相当する) (b)Zr、Ti、Hf及びSiから選ばれる元素のフルオロ酸(fluoro acid)
1.1×10−5〜1.3×10−3mol/L(元素によって1.6〜380
mg/Lに相当する)、及び (c)ポリ(ビニルフェノール)とアルデヒド及び有機アミンとの反応によって
得られるポリフェノール化合物0.26〜20g/L を含有し、2.5〜5のpHを有する、アルミニウムの化成処理のための処理浴
を開示している。 ここで、フルオロ酸とリン酸イオンとのモル比は約2.5:1〜約1:10を
維持する。
重量%のH2ZrF6及び0.01〜約10重量%の3−(N−C1−C4−ア
ルキル−N−2−ヒドロキシエチルアミノメチル)−4−ヒドロキシスチレン重
合体を用いるアルミニウムのためのクロムフリー処理方法を教示している。任意
成分は0.05〜10重量%の分散したSiO2、0.06〜0.6重量%の該
重合体のための溶解性促進剤、及び界面活性剤である。
他の金属材料から組み立てられている。組立て後、車体を清浄化し、塗装前に化
成処理に付して、十分な防錆性及び十分な塗料密着性を達成している。車体は、
ついで、塗装するが、この塗装は、今日一般に、陰極電着塗装によって行う。冷
蔵庫、冷凍庫、洗濯機、回転式乾燥機(tumble driers)、調理器具、電子レンジ
、時には、金属家具等の、金属部品(metal components)を有する家電製品も同様
な処理に付すことができるが、これらの物品については防錆への要求がそれほど
高くないので、これらには一般に、化成処理後、粉体塗料を塗布する。
ては、化成処理は、もっぱら、いわゆる「層形成性」(layer-forming)リン酸亜
鉛処理として行われる。この目的のために、車体を、約2.5〜約3.8のpH
を有し、約0.3〜2g/Lの亜鉛イオン及び約10〜約20g/Lのリン酸イ
オンを含有する水溶液と接触させる。かかるリン酸塩処理溶液は、しばしば、約
0.3〜2g/Lのマンガンイオン及び、しばしば、ニッケルしくは銅イオンも
含有する。この処理によって、結晶性リン酸亜鉛鉄の層が鋼表面に形成され、結
晶性リン酸亜鉛の層が亜鉛もしくはアルミニウム表面に形成される。
果を上げるようにするために、現実のリン酸塩処理工程では、付加工程を伴わせ
る。例えば、リン酸塩処理前に、金属表面を、まず、一般に数工程で、清浄化し
、ついで活性化する。この活性化工程では、金属表面を、第二リン酸アルカリ金
属塩(secondary alkali metal phosphates)及びリン酸チタンコロイド状懸濁液(
suspended colloidal titanium phosphates)を主成分として含有する溶液と接触
させる。引き続くリン酸塩処理の十分な品質を保証するために、この活性化処理
は非常に注意深く制御しなければならない。特に、活性化浴は、リン酸塩処理浴
と比較して、比較的早く消費されるので、数日〜数週間という短い間隔で新しい
ものと取り換えなければならない。したがって、活性化浴の監視及び管理は、リ
ン酸塩処理ラインの管理及び監視経費のかなりの割合を占める。
。この後不動態化処理によって、結晶性リン酸塩層に残っている孔は塞がれ、防
錆性及び塗料密着性が改善される。この目的のために、リン酸塩処理した金属表
面を種々の成分を含有させることができる水溶液と接触させる。現在では、6価
クロム、チタン及び/又はハフニウムの錯フッ化物(complex fluorides)、ビニ
ルフェノール誘導体の反応性重合体又は銅イオンをベースにした後不動態化溶液
が実際に使われている。これらの後不動態化処理浴も定期的に検査し、調整しな
ければならない。
なくとも、活性化、リン酸塩処理及び後不動態化のための3つの処理浴を必要と
し、それらの浴はすべて定期的に検査し、必要に応じ、調整しもしくは更新しな
ければならない。これら少なくとも3つの浴及びそれらの間の水洗浴は、広いス
ペースと大きな投資が必要とされること、したがって、車体や家電製品の製造の
コストが増加することを意味する。
/又は亜鉛もしくは合金亜鉛メッキした鋼の表面と連結した鋼表面を有している
。しかしながら、自動車車体及び家電製品は、プラスチック部品を除き、その金
属表面がもっぱら非鉄金属表面となるように組み立てられることができる。かか
る非鉄金属表面の例として、(亜鉛メッキ鋼の使用による)亜鉛、アルミニウム
、マグネシウム、又はかかる元素と他の1以上の金属との合金が挙げられる。こ
の種の物品の防錆処理にも、現在では、上述のリン酸塩処理がもっぱら用いられ
ている。
較して、軽減することである。本発明は、自動車車体又は家電製品の金属表面が
事実上非鉄表面であるならば、リン酸塩処理のための一連の複雑な処理を短縮で
きるという見識(knowledge)に基づいている。
基づいて、少なくとも90%の亜鉛、アルミニウム及び/又はマグネシウム及び
/又はかかる金属同士の合金もしくはかかる金属と他の合金元素との合金よりな
る、車体又は家電製品であって、清浄化され、不動態化され及び塗料を塗布され
る該車体又は家電製品の防錆処理方法であって、該不動態化のために、車体又は
家電製品を、pH1〜12を有し、Ti、Zr、Hf、Si及び/又はBの錯フ
ッ化物をTi、Zr、Hf、Si及び/又はBの含量が20〜500mg/Lと
なるような量で及び有機重合体を50〜2000mg/L含有する水溶液であっ
て、その組成が結晶性亜鉛含有リン酸塩層が該金属表面上に形成されないように
設定された水溶液と接触させることを特徴とする該防錆処理方法に関する。
はアンモニウム塩の形態で、該水溶液中に導入することができる。しかし、該水
溶液中で、フッ化水素酸もしくはフッ化物と上記金属のイオンとを反応させて該
錯フッ化物を形成させることも可能である。例えば、チタンもしくはジルコニウ
ムの酸化物もしくは塩とフッ化水素酸とを反応させることにより、かかる元素の
錯フッ化物が生成する。
又はアルカリ金属フッ化物もしくはフッ化アンモニウムの形態で含有することが
できる。遊離フッ素イオンの含量は、例えば、0.001〜1g/Lであること
ができる。遊離フッ素イオンの添加により、特に溶融亜鉛メッキ鋼又はアルミニ
ウムの場合に、該水溶液の酸洗い作用ひいては化成皮膜の形成速度が増加する。
いられる。しかしながら、実際は、亜鉛メッキ鋼、リン酸塩処理鋼、有機的に被
覆した鋼等の被覆鋼を用いる場合であっても、切断端(cut edges)、溶接点(weld
points)もしくは研削点(grinding points)で露出している鋼表面についても用
いることができる。しかしながら、本発明においては、金属表面の少なくとも9
0%、好ましくは95%、特に好ましくは99%が上述の金属、一般的には亜鉛
メッキ鋼の表面である亜鉛よりなっているべきである。プラスチック表面、又は
リン酸塩処理鋼表面もしくは有機被覆鋼表面等の非金属表面はこの面積関係に含
まれない。
ことができるという大きな利点を有している。このことは、前処理ラインをより
短くし、浴の管理及び処分に費やす時間を減らすことができることを意味する。
これにより、処理管理が簡単になり、経費が軽減され、環境への負荷が軽減され
る。
従来技術の例は導入部に述べられている。現在まで、この種の処理浴は、金属ス
トリップ(metal strips)、金属板、金属缶等の複合性の少ない材料を処理するの
に用いられてきた。自動車車体、家電製品等の複合製品には、かかる処理浴は、
塗装前の唯1回の化成処理としては、現在まで用いられていなかった。特に、か
かる処理浴は、複合金属製品が、化成処理の直後に、電着塗装や粉体塗装によっ
て塗装されていた従来の処理においては、現在まで、用いられていなかった。
r、Hf、Si及び/又はBの錯フッ化物を、Ti、Zr、Hf、Si及び/又
はBの含量が50〜400mg/Lとなるような量で含有するのが好ましい。該
水溶液は、好ましくは、有機重合体を100〜1000mg/L含有する。
ホルムアルデヒド樹脂、ポリカルボン酸、重合アルコール及び/又はこれとポリ
カルボン酸とのエステル化物、ポリ−4−ビニルフェノール化合物、アミノ基含
有単独もしくは共重合体化合物、及びビニルピロリドンの重合体もしくは共重合
体から選ぶことができる。金属表面処理の分野におけるかかる重合体の使用は公
知である。
水素、又は炭素数1〜12の脂肪族及び/又は芳香族基を表す) で表されるポリ−4−ビニルフェノール化合物から選ぶことができる。
なる群から選ばれる少なくとも1種の重合体よりなるアミノ基含有単独もしくは
共重合体化合物から選ぶことができる。
ル基及び炭素数6〜18のアリール基よりなる群から選ばれ、 Y1〜Y4は、単位のそれぞれについて独立に、水素、−CR11R5OR6 、−CH2Cl、炭素数1〜18のアルキルもしくはアリール基、及び下記一般
式で表される基Z:
であり、 R5〜R12は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アルキル基、アリー
ル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、メルカプトアルキル基及びホ
スホアルキル基よりなる群から選ばれ、 R12は−O(−1)又は−OHでもよく、 W1は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アシル基、アセチル基、ベン
ゾイル基、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ベンジルオキシ
−2−ヒドロキシプロピル基、3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−
アルキルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシオクチル基、2−
ヒドロキシアルキル基、2−ヒドロキシ−2−フェニルエチル基、2−ヒドロキ
シ−2−アルキルフェニルエチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、アルキル基、アリル基、アルキルベンジル基、ハロアルキル基、ハロアル
ケニル基、2−クロロプロペニル基、ナトリウム、カリウム、テトラアリールア
ンモニウム、テトラアルキルアンモニウム、テトラアルキルホスホニウム、テト
ラアリールホスホニウム、及びエチレンオキシド、プロピレンオキシドもしくは
それらの混合物もしくは共重合体の縮合物よりなる群から選ばれる)、 で表される単位の少なくとも1種を有する重合体物質;
キル基及び炭素数6〜18のアリール基よりなる群から選ばれ、 Y1〜Y3は、単位のそれぞれについて独立に、水素、−CR4R5OR6、
−CH2Cl、炭素数1〜18のアルキル基もしくはアリール基、及び下記一般
式で表される基Z:
であり、 R4〜R12は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アルキル基、アリー
ル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、メルカプトアルキル基及びホ
スホアルキル基よりなる群から選ばれ、 R12は−O(−1)又は−OHでもよく、 W2は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アシル基、アセチル基、ベン
ゾイル基、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ベンジルオキシ
−2−ヒドロキシプロピル基、3−アルキルベンジルオキシ−2−ヒドロキシプ
ロピル基、3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−アルキルフェノキ
シ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3
−アルキルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシオクチル基、2
−ヒドロキシアルキル基、2−ヒドロキシ−2−フェニルエチル基、2−ヒドロ
キシ−2−アルキルフェニルエチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、アルキル基、アリル基、アルキルベンジル基、ハロアルキル基、ハロア
ルケニル基、2−クロロプロペニル基、及びエチレンオキシド、プロピレンオキ
シドもしくはそれらの混合物の縮合物よりなる群から選ばれる) で表される単位の少なくとも1種を有する重合体物質;
が、少なくとも部分的に、単位のそれぞれについて独立に、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル、ビ
ニルメチルケトン、イソプロペニルメチルケトン、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリルアミド、メタクリルアミド、メタクリル酸n−アミル、スチレン、m−
ブロモスチレン、p−ブロモスチレン、ピリジン、ジアリルジメチルアンモニウ
ム塩、1,3−ブタジエン、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチルア
ミノエチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、n−ブチルビ
ニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、m−クロロスチレン、o−クロロス
チレン、p−クロロスチレン、メタクリル酸n−デシル、N,N−ジアリルメラ
ミン、N,N−ジ−n−ブチルアクリルアミド、イタコン酸ジ−n−ブチル、マ
レイン酸ジ−n−ブチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、ジエチレングリ
コールモノビニルエーテル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル、リン酸ジ
エチルビニル、ビニルホスホン酸、マレイン酸ジイソブチル、イタコン酸ジイソ
プロピル、マレイン酸ジイソプロピル、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル
、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジ−n−ノニル、マレイン酸ジ−n−ノニル、
フマル酸ジオクチル、イタコン酸ジ−n−オクチル、イタコン酸ジ−n−プロピ
ル、N−ドデシルビニルエーテル、酸性フマル酸エチル、酸性マレイン酸エチル
、アクリル酸エチル、ケイ皮酸エチル、N−エチルメタクリルアミド、メタクリ
ル酸エチル、エチルビニルエーテル、5−エチル−2−ビニルピリジン、5−エ
チル−2−ビニルピリジン−1−オキシド、アクリル酸グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸イソブチル、イソブチル
ビニルエーテル、イソプレン、メタクリル酸イソプロピル、イソプロピルビニル
エーテル、イタコン酸、メタクリル酸ラウリル、メタクリルアミド、メタクリル
酸、メタクリロニトリル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタ
クリルアミド、N−イソブトキシメチルアクリルアミド、N−イソブトキシメチ
ルメタクリルアミド、N−アルキルオキシメチルアクリルアミド、N−アルキル
オキシメチルメタクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、アクリル酸メチル
、N−メチルメタクリルアミド、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o
−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2−メチル−5−ビニルピリジン、メ
タクリル酸n−プロピル、p−スチレンスルホン酸ナトリウム、メタクリル酸ス
テアリル、スチレン、p−スチレンスルホン酸、p−スチレンスルホンアミド、
臭化ビニル、9−ビニルカルバゾール、塩化ビニル、塩化ビニリデン、1−ビニ
ルナフタレン、2−ビニルナフタレン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジ
ン、2−ビニルピリジン−N−オキシド、4−ビニルピリミジン、及び4−ビニ
ルピロリドンよりなる群から選ばれる1以上のモノマーと重合している該重合体
物質
おいて、縮合し得る形態の(a)、(b)もしくは(c)又はそれらの混合物は
、アルデヒド、ケトンもしくはその混合物と共にフェノール、タンニン、ノボラ
ック樹脂及びリグニン化合物よりなる群から選ばれる別の化合物と縮合して、縮
合樹脂生成物を生成し、該縮合樹脂生成物は、その少なくとも一部に「Z」を付
加することによって、さらに、(1)アルデヒドもしくはケトン及び/又は(2
)2級アミンと反応して、酸と反応し得る最終アダクトを形成している該縮合し
た重合体。
とも一部が、アミンもしくはアンモニアと炭素数3〜8のケトースもしくはアル
ドースとの縮合によって生じた、ポリヒドロキシアルキルアミン官能部分を有し
ていることで特徴付けられる。
ェノールとホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒドと2級有機アミンと
の縮合生成物であることができる。この2級有機アミンは、好ましくは、メチル
エタノールアミン及びn−メチルグルカミンから選ばれる。
ル酸もしくはメタクリル酸又はそれと、例えば1〜4の炭素数を有する、低級ア
ルコールとのエステル化物の重合体又は共重合体から選ばれるのが好ましい。か
かるポリカルボン酸の溶液もしくは懸濁液は、さらに、ポリビニルアルコール等
の重合アルコールを含有していてもよく、及び/又はそれと重合アルコール及び
ポリカルボン酸とのエステル化物を一緒に存在させてもよい。皮膜が乾燥すると
、それらは、少なくも部分的にエステルを形成して、互いに架橋する。
を含有することができる。ビニルピロリドンの単独もしくは共重合体として、好
ましくは、表1に記載した重合体又は表1に記載したモノマーの重合体が挙げら
れる。
用いる場合には、該塗布溶液は、好ましくは、1〜6のpHを有するが、基体(s
ubstrate)、塗布のタイプ及び暴露時間によってはより狭い範囲が好ましいかも
しれない。アルミニウム表面の処理の場合は、2〜4のpHが好ましく、亜鉛も
しくは亜鉛メッキ鋼のの処理の場合は、3〜5のpHが好ましい。
同様に予め被覆した亜鉛メッキ鋼又はアルミニウムの表面を有する自動車車体又
は家電製品にも適用可能である。この場合、該水溶液のpHは約3〜約10に調
整するのが好ましい。約3.5〜約5のpHがより好ましい。すでに存在する防
錆塗膜は本処理によって攻撃されず、むしろその防錆作用によって部分的に補強
される。
、Mg、Zn、Co及びNiの1以上のイオンを、それぞれの場合について、0
.001〜2g/L、好ましくは0.005〜0.5g/L含有していてもよい
。しかし、環境上の理由から、Co及びNiイオンの使用は、可能な限り、避け
るのが好ましい。これらの追加の金属イオンは防錆効果及び塗料密着性をさらに
改善することができる。
のアニオン及び/又はそれぞれのエステルを、それぞれ0.001〜1.5g/
L、好ましくは0.1〜1g/L含有することができる。該エステルはそれらが
水溶性もしくは水分散性であるように選択すべきである。かかる添加物も防錆効
果及び塗料密着性を改善する。しかしながら、本発明の基本的概念によれば、結
晶性亜鉛含有リン酸塩層の形成に至るような添加物の組合せは選択すべきでない
。その理由は、それによって、従来技術で公知で、さらに上述した活性化及び後
不動態化工程を行う場合には十分な防錆効果をもたらすのみである慣用のリン酸
亜鉛層を生ずるからである。しかしながら、このことは、正に、本発明が避けよ
うとしていることである。これ(避けること)は、例えば、処理溶液が、0.3
g/Lより高い濃度の亜鉛及び/又はマンガン及び3g/Lより高い濃度のリン
酸もしくはリン酸イオンを同時に含有しないようにすることにより達成できる。
の技術分野で知られている1以上の成分を含有することは有利である。かかる促
進剤は、リン酸塩処理中、金属表面上に元素状水素の泡が生成するのを防ぐとい
う主たる任務を有している。この効果は減極効果とも称せられる。従来のリン酸
塩処理と同様に、かかる促進剤によって、本発明方法においても、化成皮膜の形
成がより急速にかつより均一に起こる。したがって、該水溶液が下記から選ばれ
る1以上のリン酸塩処理促進剤を含有するのが好ましい。 0.05〜2g/Lのm−ニトロベンゼンスルホン酸イオン、 0.1〜10g/Lの遊離もしくは結合形態のヒドロキシルアミン、 0.05〜2g/Lのm−ニトロ安息香酸イオン、 0.05〜2g/Lのp−ニトロフェノール、 1〜70mg/Lの遊離もしくは結合形態の過酸化水素、 0.05〜10g/Lの有機N−オキシド、 0.1〜3g/Lのニトログアニジン、 1〜500mg/Lの亜硝酸イオン及び 0.5〜5g/Lの塩素酸イオン
、該水溶液がクロムを含有しないことが好ましい。クロム化合物の該水溶液への
添加は、個々の場合において、防錆に有効であるが、本発明方法を用いて達成さ
れる防錆効果は、塗布の箇所にクロム化合物を使用しなくても、十分である。
メッキした鋼を互いに組み合わせたり、アルミニウム及び/又はマグネシウムま
たはその合金の部品と組み合わせたりすることができる。本方法の特別の強みは
、これらの場合でも、有効な防錆がかかる異なる材料の上に不動態化中に達成さ
れることである。したがって、本発明の特定の態様は、車体又は家電製品が亜鉛
、アルミニウムもしくはマグネシウム又はかかる金属間での合金又はかかる金属
と他の合金元素との合金から選ばれる少なくとも2種の材料よりなる表面を有し
ていることにより特徴付けられる。
囲温度(約15〜20℃)と約70℃の間の温度を有するが、25〜40℃の温
度が好ましい。自動車車体又は家電製品は該水溶液と、該水溶液をスプレーする
か該水溶液中に浸漬することにより、接触させることができるが、スプレー処理
が好ましい。一般に、該水溶液は、不動態化工程で、自動車車体又は家電製品と
約1〜約5分の間接触させるが、スプレー処理では1〜3分が好ましく、浸漬処
理では2〜5分が好ましい。
浸漬塗料又は粉体塗料を塗布する。車体に対しては、電着塗装、特に陰極電着塗
装が好ましい。電気泳動的に析出することができる、最新の無鉛もしくは低鉛電
着塗料、すなわち、塗料懸濁液中に乾燥固体kg当たり500mg未満の鉛しか
含有しない浸漬塗料がこの目的のために好ましい。家電製品も電着塗装によって
塗装することができる。しかしながら、コスト面から、この塗布は粉体塗装によ
るのが好ましい。
よって特徴付けられる。これらの必須工程の間では、1以上のプロセス用水、水
道水もしくは脱イオン水による水洗段階を設けることができる。水洗工程では、
スプレー又は浸漬法を採用できる。典型的な一連の処理を実施例に示す。しかし
ながら、それらは実験室試験であり、そこでは不動態化と塗装との間で、自動車
車体又は家電製品の工業的生産におけるよりも、より長い時間が経過している。
このため、試験板は、不動態化及び水洗の後に、圧縮空気を用いて乾燥し、乾燥
棚で貯蔵した。工業的適用においては、不動態化後に粉体塗料を用いる塗装を行
うことになっている場合には、この乾燥は必要である。電着塗装により塗装を行
う場合には、不動態化及び水洗後の該部品を、塗料浸漬浴に入れる前に、乾燥す
ることは不必要である。
2%,65℃、5分) 2.脱イオン水を用いる水洗 3.表2の試験製品を用いる処理による不動態化(pH4、30℃、3分) 4.脱イオン水を用いる水洗 5.圧縮空気の吹付けによる乾燥及び乾燥棚中での55℃での貯蔵 6.無鉛電着塗料Cathoguard(R)CG310(BASF)を用いる
陰極電着塗装
表3〜5に示す。VDA621−415に従う、気候条件を変化させる試験 10サイクル。片側膨れ幅(U/2)としての膨れ(mm)を表2に示す。VDA621−427に従う、チッピング試験 塗料密着性はK値として示される。1は最良の値(塗料スポーリング(paint s
palling)なし)を10は最悪の値(塗料の完全な剥離(compolete detachment of
paint))を示す。DIN50021に従う銅/酢酸で促進した塩スプレー試験(CASS、10日 間)又はDIN50021に従う中性塩スプレー試験(SS、20日間) 膨れは上記の気候条件を変化させる試験と同様にして測定した。
のように改善されるかを見るために別の試験を行った。実際には、自動車車体上
の欠陥を研削によってなくす際に、かかる研削点が生じる。
電解亜鉛メッキ鋼を試験製品1及び2について試験した。ついで、陰極電着塗料
Cathoguard(R)310を塗布した。腐食試験は、VDA621−4
27に従うチッピング試験と組み合わせた、VDA621−415に従う気候条
件を変化させる試験(10サイクル)を行う形式を取った。結果を表6に示す。
Claims (14)
- 【請求項1】 少なくとも部分的に金属表面を有し、その金属表面は、金属
表面に基づいて、少なくとも90%の亜鉛、アルミニウム及び/又はマグネシウ
ム及び/又はかかる金属同士の合金もしくはかかる金属と他の合金元素との合金
よりなる、車体又は家電製品であって、清浄化され、不動態化され及び塗料を塗
布される該車体又は家電製品の防錆処理方法であって、該不動態化のために、車
体又は家電製品を、pH1〜12を有し、Ti、Zr、Hf、Si及び/又はB
の錯フッ化物をTi、Zr、Hf、Si及び/又はBの含量が20〜500mg
/Lとなるような量で及び有機重合体を50〜2000mg/L含有する水溶液
であって、その組成が結晶性亜鉛含有リン酸塩層が該金属表面上に形成されない
ように設定された該水溶液と接触させることを特徴とする該防錆処理方法。 - 【請求項2】 該水溶液がTi、Zr、Hf、Si及び/又はBの錯フッ化
物をTi、Zr、Hf、Si及び/又はBの含量が50〜400mg/Lとなる
ような量で含有する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 該水溶液が該有機重合体を100〜1000mg/L含有す
る請求項1及び2のいずれかに記載の方法。 - 【請求項4】 該有機重合体がエポキシ樹脂、アミノ樹脂、タンニン、フェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリカルボン酸、重合アルコール及び/又はこ
れとポリカルボン酸とのエステル化物、ポリ−4−ビニルフェノール化合物、ア
ミノ基含有単独もしくは共重合体化合物、及びビニルピロリドンの重合体もしく
は共重合体から選ばれる請求項1〜3の1以上に記載の方法。 - 【請求項5】 該有機重合体が一般式(I) 【化1】 (式中、 nは5〜100の間の数を表し、 xは、独立して、水素及び/又はCRR1OH基を表し、そこでR及びR1は
水素、又は炭素数1〜12の脂肪族及び/又は芳香族基を表す) で表されるポリ−4−ビニルフェノール化合物から選ばれる請求項4記載の方法
。 - 【請求項6】 有機重合体が、(a)、(b)、(c)及び(d)よりなる
群から選ばれる少なくとも1種の重合体としてのアミノ基含有単独もしくは共重
合体化合物から選ばれる請求項4記載の方法: (a)式 【化2】 (式中、 R1〜R3は、単位のそれぞれについて独立に、水素、炭素数1〜5のアルキ
ル基及び炭素数6〜18のアリール基よりなる群から選ばれ、 Y1〜Y4は、単位のそれぞれについて独立に、水素、−CR11R5OR6 、−CH2Cl、炭素数1〜18のアルキルもしくはアリール基、及び下記一般
式で表される基Z: 【化3】 よりなる群から選ばれるが、Y1〜Y4の少なくとも1種はZであることが必要
であり、 R5〜R12は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アルキル基、アリー
ル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、メルカプトアルキル基及びホ
スホアルキル基よりなる群から選ばれ、 R12は−O(−1)又は−OHでもよく、 W1は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アシル基、アセチル基、ベン
ゾイル基、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ベンジルオキシ
−2−ヒドロキシプロピル基、3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−
アルキルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシオクチル基、2−
ヒドロキシアルキル基、2−ヒドロキシ−2−フェニルエチル基、2−ヒドロキ
シ−2−アルキルフェニルエチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、アルキル基、アリル基、アルキルベンジル基、ハロアルキル基、ハロアル
ケニル基、2−クロロプロペニル基、ナトリウム、カリウム、テトラアリールア
ンモニウム、テトラアルキルアンモニウム、テトラアルキルホスホニウム、テト
ラアリールホスホニウム、及びエチレンオキシド、プロピレンオキシドもしくは
それらの混合物もしくは共重合体の縮合物よりなる群から選ばれる) で表される単位の少なくとも1種を有する重合体物質; (b)式 【化4】 (式中、 R1及びR2は、単位のそれぞれについて独立に、水素、炭素数1〜5のアル
キル基及び炭素数6〜18のアリール基よりなる群から選ばれ、 Y1〜Y3は、単位のそれぞれについて独立に、水素、−CR4R5OR6、
−CH2Cl、炭素数1〜18のアルキルもしくはアリール基、及び下記一般式
で表される基Z: 【化5】 よりなる群から選ばれるが、Y1〜Y3の少なくとも1種はZであることが必要
であり、 R4〜R12は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アルキル基、アリー
ル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、メルカプトアルキル基及びホ
スホアルキル基よりなる群から選ばれ、 R12は−O(−1)又は−OHでもよく、 W2は、単位のそれぞれについて独立に、水素、アシル基、アセチル基、ベン
ゾイル基、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ベンジルオキシ
−2−ヒドロキシプロピル基、3−アルキルベンジルオキシ−2−ヒドロキシプ
ロピル基、3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−アルキルフェノキ
シ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3
−アルキルオキシ−2−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシオクチル基、2
−ヒドロキシアルキル基、2−ヒドロキシ−2−フェニルエチル基、2−ヒドロ
キシ−2−アルキルフェニルエチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、アルキル基、アリル基、アルキルベンジル基、ハロアルキル基、ハロア
ルケニル基、2−クロロプロペニル基、及びエチレンオキシド、プロピレンオキ
シドもしくはそれらの混合物の縮合物よりなる群から選ばれる) で表される単位の少なくとも1種を有する重合体物質; (c)式 【化6】 (式中、W1、Y1〜Y4及びR1〜R3は上記(a)におけると同義である) で表される構造を、少なくとも一部に有する、重合体物質であって、かかる一部
が、少なくとも部分的に、単位のそれぞれについて独立に、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル、ビ
ニルメチルケトン、イソプロペニルメチルケトン、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリルアミド、メタクリルアミド、メタクリル酸n−アミル、スチレン、m−
ブロモスチレン、p−ブロモスチレン、ピリジン、ジアリルジメチルアンモニウ
ム塩、1,3−ブタジエン、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチルア
ミノエチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、n−ブチルビ
ニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、m−クロロスチレン、o−クロロス
チレン、p−クロロスチレン、メタクリル酸n−デシル、N,N−ジアリルメラ
ミン、N,N−ジ−n−ブチルアクリルアミド、イタコン酸ジ−n−ブチル、マ
レイン酸ジ−n−ブチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、ジエチレングリ
コールモノビニルエーテル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル、リン酸ジ
エチルビニル、ビニルホスホン酸、マレイン酸ジイソブチル、イタコン酸ジイソ
プロピル、マレイン酸ジイソプロピル、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル
、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジ−n−ノニル、マレイン酸ジ−n−ノニル、
フマル酸ジオクチル、イタコン酸ジ−n−オクチル、イタコン酸ジ−n−プロピ
ル、N−ドデシルビニルエーテル、酸性フマル酸エチル、酸性マレイン酸エチル
、アクリル酸エチル、ケイ皮酸エチル、N−エチルメタクリルアミド、メタクリ
ル酸エチル、エチルビニルエーテル、5−エチル−2−ビニルピリジン、5−エ
チル−2−ビニルピリジン−1−オキシド、アクリル酸グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸イソブチル、イソブチル
ビニルエーテル、イソプレン、メタクリル酸イソプロピル、イソプロピルビニル
エーテル、イタコン酸、メタクリル酸ラウリル、メタクリルアミド、メタクリル
酸、メタクリロニトリル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタ
クリルアミド、N−イソブトキシメチルアクリルアミド、N−イソブトキシメチ
ルメタクリルアミド、N−アルキルオキシメチルアクリルアミド、N−アルキル
オキシメチルメタクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、アクリル酸メチル
、N−メチルメタクリルアミド、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o
−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2−メチル−5−ビニルピリジン、メ
タクリル酸n−プロピル、p−スチレンスルホン酸ナトリウム、メタクリル酸ス
テアリル、スチレン、p−スチレンスルホン酸、p−スチレンスルホンアミド、
臭化ビニル、9−ビニルカルバゾール、塩化ビニル、塩化ビニリデン、1−ビニ
ルナフタレン、2−ビニルナフタレン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジ
ン、2−ビニルピリジン−N−オキシド、4−ビニルピリミジン、及びN−ビニ
ルピロリドンよりなる群から選ばれる1以上のモノマーと重合している該重合体
物質 (d)重合体物質(a)、(b)又は(c)の縮合した重合体であって、そこに
おいて、縮合し得る形態の(a)、(b)もしくは(c)又はそれらの混合物は
、アルデヒド、ケトンもしくはその混合物と共にフェノール、タンニン、ノボラ
ック樹脂及びリグニン化合物よりなる群から選ばれる別の化合物と縮合して、縮
合樹脂生成物を生成し、該縮合樹脂生成物は、その少なくとも一部に「Z」を付
加することによって、さらに、(1)アルデヒドもしくはケトン及び/又は(2
)2級アミンと反応して、酸と反応し得る最終アダクトを形成している該縮合し
た重合体。 - 【請求項7】 該有機重合体の基Zの少なくとも一部が、アミンもしくはア
ンモニアと炭素数3〜8のケトースもしくはアルドースとの縮合に起因するポリ
ヒドロキシアルキルアミン官能部分を有する請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 該有機重合体が1000〜10000の範囲の分子量を有す
るポリビニルフェノールとホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒドと2
級有機アミンとの縮合生成物である請求項6記載の方法。 - 【請求項9】 該水溶液が、さらに、金属Mn、Ce、Li、V、W、Mo
、Mg、Zn、Co及びNiの1以上を、それぞれの場合について、0.001
〜2g/L含有する請求項1〜8の1以上に記載の方法。 - 【請求項10】 該水溶液が、さらに、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸及び
/又はそのそれぞれのアニオン及び/又はそれぞれのエステルを、それぞれ0.
001〜1.5g/L含有する請求項1〜9の1以上に記載の方法。 - 【請求項11】 該水溶液が0.05〜2g/Lのm−ニトロベンゼンスル
ホン酸イオン、0.1〜10g/Lの遊離もしくは結合形態のヒドロキシルアミ
ン、0.05〜2g/Lのm−ニトロ安息香酸イオン、0.05〜2g/Lのp
−ニトロフェノール、1〜70mg/Lの遊離もしくは結合形態の過酸化水素、
0.05〜10g/Lの有機N−オキシド、0.1〜3g/Lのニトログアニジ
ン、1〜500mg/Lの亜硝酸イオン及び0.5〜5g/Lの塩素酸イオンか
ら選ばれる1以上のリン酸塩処理促進剤を含有する請求項1〜10の1以上に記
載の方法。 - 【請求項12】 該水溶液がクロムを含有しない請求項1〜11の1以上に
記載の方法。 - 【請求項13】 該車体又は家電製品が亜鉛、アルミニウムもしくはマグネ
シウム又はかかる金属同士の合金もしくはかかる金属と他の合金元素との合金か
ら選ばれる少なくとも2種の材料よりなる表面を有している請求項1〜12の1
以上に記載の方法。 - 【請求項14】 該車体又は家電製品が、不動態化後、電着塗装に適した浸
漬塗料、又は粉体塗料を塗布したものである請求項1〜13の1以上に記載の方
法。
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