JP2004513240A - 不動態化方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、弱い錯化剤、好ましくはジカルボン酸またはトリカルボン酸、好ましくはクロム（ＩＩＩ）−シュウ酸塩錯体、およびＣｏ２＋を含むクロム（ＶＩ）非含有溶液により亜鉛、カドミウム、またはそれらの合金（特に、亜鉛−ニッケル合金）を不動態化する方法に関する。Ｃｏ２＋の濃度は、３０ｇ／ｌよりも高い。本発明は、小型化成層に照準を合わせた試行から方向転換し、多孔性化成層を生成することを試みることにより、この多孔性がすくなくとも１つのさらなる層に結合するために使用される場合に最終産物が改善されるという発見に基づく。
Description
【０００１】
本発明は、亜鉛および亜鉛合金層ならびにカドミウムおよびカドミウム合金層を不動態化する方法に関する。本願はドイツ国特許出願１００ ５５ ２１５．３の優先権を主張し、この出願を開示の目的で参照する。
【０００２】
耐腐食性を改善するために、金属または金属合金で金属表面を電気被覆することが知られている。さらに、その改質およびさらなる被覆系の両方により、この層の防食効果をさらに増大させることが知られている。好適な防食効果を有する系は、電気により塗布された亜鉛−ニッケル合金により示され、その後クロム処理（ｃｈｒｏｍａｔｉｅｒｔ）され、そして有機被覆または無機被覆でさらに処理され得る。好適な耐腐食性は、亜鉛−ニッケル層を不動態化するためにクロム（ＶＩ）を用いることにより達成される。
【０００３】
クロム（ＶＩ）化合物の毒性は、それらの好適な防食特性と対照的である。従って、長い間、十分な耐腐食性を提供するクロム（ＶＩ）非含有系を確立する試みがなされている。
【０００４】
この目的のために、ＵＳ４ １７１ ２３１に記載されるようなクロム（ＩＩＩ）含有不動態化溶液を使用することが知られているが、この溶液中には酸化剤も存在し、クロム（ＩＩＩ）が処理中に酸化されるので、クロム（ＶＩ）非含有不動態化層が得られない。
【０００５】
ＤＥ４１ ３５ ５２４ Ｃ２は本明細書中で援用され、その教示は不動態化方法に十分言及し開示しており、シュウ酸塩錯体（Ｋｏｍｐｌｅｘｉｅｒｕｎｇ）を有するクロム（ＩＩＩ）含有不動態化溶液により改善された防食値が達成される（表ＩＩ；表ＩＩＩ）。不動態化のためのクロム（ＩＩＩ）化合物の異なる例が、上記文献の表ＩＶに与えられる。この文献に記載される不動態化方法の好適な防食効果は、錯化剤としてのシュウ酸塩の使用に基づく。シュウ酸塩は、他の錯体形成因子と対照的に、不動態化層へのクロムの取り込みを補助する。
【０００６】
すでに、このタイプの不動態化方法により、好適な防食結果が達成され得る。さらに、コバルトを使用することによって、クロム（ＩＩＩ）に基づく不動態化方法により提供される防食性防御が増大されることが知られている。
【０００７】
コバルトの使用による防食性防御の改善は、本明細書中で援用されるＷＯ９７／４０２０８に記載されている。
【０００８】
また、この文献から理解され得るように、腐食および化学物質に対する耐性に関する層の望ましい特性を達成するために、当業者は、可能な限り小型の化成層を生成しようとしている。
【０００９】
本発明は、さらに改善された防食性防御特性を有する不動態化方法および各々の被覆系の両方を提供することを目的とする。
【００１０】
この目的は、独立請求項に基づく方法および不動態化溶液により達成される。好ましい局面は、従属請求項の主題である。
【００１１】
本発明は、小型化成層に照準を合わせた試行から方向転換し、多孔性化成層を生成することを試みることにより、この多孔性がすくなくとも１つのさらなる層に結合するために使用される場合に最終産物が改善されるという発見に基づく。
【００１２】
本発明は、クロム（ＩＩＩ）および弱錯化剤（好ましくは、シュウ酸のようなジカルボン酸またはトリカルボン酸）を含有する不動態化溶液中でコバルトを使用することにより実現され得る。
【００１３】
３０ｇ／ｌより大きいコバルト濃度（好ましくは、７０ｇ／ｌと１００ｇ／ｌとの間の濃度、特に約９０ｇ／ｌ（濃縮−１２％））を使用することにより、ＤＩＮ ５００２１ ＳＳに従う塩水噴霧試験において、ＤＩＮ ５０９６１に従う初期の腐食が生じるまで２４０時間という驚くべき腐食防御値が、生成物において達成される。好ましくは、クロム−コバルト比は１．７：２．０＝０．８５である。
【００１４】
この方法は、好ましくは５５℃までの温度にて、０．５〜５．５のｐＨレベルで行われる。好ましくは、この不動態化は、ｐＨ４で行われる。特に良好な結果は、硫酸塩を含まない溶液で達成され得る。このことは、硫酸塩の使用が、触媒反応の妨害、および防食性クロム層の形成の阻害をもたらすという考えに基づく。
【００１５】
不動態化層は、多孔性化成層中に浸透する、有機または無機の被覆で再処理される。好ましくは、ＡｑｕａｒｅｓＴＭ（Ｅｎｔｈｏｎｅ−ＯＭＩ ＧｍｂＨ，Ｎｅｕｓｓ）層の被覆を、この不動態化層に塗布する。特に良好な腐食制御は、二重のＡｑｕａｒｅｓ層により達成され得る。Ａｑｕａｒｅｓ層は、驚くべきことに、本発明のいくつかの変形において、ＲＥＭでの痕跡がもはや無い。
【００１６】
腐食制御および化学物質への耐性という特徴の両方が、乾燥潤滑剤を含むトップコートを用いることによりさらに改善され得る。また、本発明のこの被覆は、多孔性化成層に対する特別な結合に関与する。これにより、所望の摩擦値および流動値が同時に達成され得る。
【００１７】
乾燥潤滑剤Ｍｏｌｙｋｏｔｅ（登録商標）Ｄ−７１００（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）および本発明に従って不動態化された亜鉛−ニッケル合金の組合せにより、驚くべき特性が示される。公知の被覆系と比較して、この系は、化学物質に対して特に耐性であり、そしてリムクリーナー（Ｆｅｌｇｅｎｒｅｉｎｉｇｅｒ）に対して反応性を示さない。従って、この系は、ホイールスクリューに特に適している。さらに、本発明に従うこの組合せの驚くべき温度耐性が確認された。
【００１８】
好ましくは、この乾燥潤滑剤層は、二重のＡｑｕａｒｅｓ層上に塗布される。
本発明は、亜鉛および亜鉛合金層ならびにカドミウムおよびカドミウム合金層を不動態化する方法に関する。本願はドイツ国特許出願１００ ５５ ２１５．３の優先権を主張し、この出願を開示の目的で参照する。
【０００２】
耐腐食性を改善するために、金属または金属合金で金属表面を電気被覆することが知られている。さらに、その改質およびさらなる被覆系の両方により、この層の防食効果をさらに増大させることが知られている。好適な防食効果を有する系は、電気により塗布された亜鉛−ニッケル合金により示され、その後クロム処理（ｃｈｒｏｍａｔｉｅｒｔ）され、そして有機被覆または無機被覆でさらに処理され得る。好適な耐腐食性は、亜鉛−ニッケル層を不動態化するためにクロム（ＶＩ）を用いることにより達成される。
【０００３】
クロム（ＶＩ）化合物の毒性は、それらの好適な防食特性と対照的である。従って、長い間、十分な耐腐食性を提供するクロム（ＶＩ）非含有系を確立する試みがなされている。
【０００４】
この目的のために、ＵＳ４ １７１ ２３１に記載されるようなクロム（ＩＩＩ）含有不動態化溶液を使用することが知られているが、この溶液中には酸化剤も存在し、クロム（ＩＩＩ）が処理中に酸化されるので、クロム（ＶＩ）非含有不動態化層が得られない。
【０００５】
ＤＥ４１ ３５ ５２４ Ｃ２は本明細書中で援用され、その教示は不動態化方法に十分言及し開示しており、シュウ酸塩錯体（Ｋｏｍｐｌｅｘｉｅｒｕｎｇ）を有するクロム（ＩＩＩ）含有不動態化溶液により改善された防食値が達成される（表ＩＩ；表ＩＩＩ）。不動態化のためのクロム（ＩＩＩ）化合物の異なる例が、上記文献の表ＩＶに与えられる。この文献に記載される不動態化方法の好適な防食効果は、錯化剤としてのシュウ酸塩の使用に基づく。シュウ酸塩は、他の錯体形成因子と対照的に、不動態化層へのクロムの取り込みを補助する。
【０００６】
すでに、このタイプの不動態化方法により、好適な防食結果が達成され得る。さらに、コバルトを使用することによって、クロム（ＩＩＩ）に基づく不動態化方法により提供される防食性防御が増大されることが知られている。
【０００７】
コバルトの使用による防食性防御の改善は、本明細書中で援用されるＷＯ９７／４０２０８に記載されている。
【０００８】
また、この文献から理解され得るように、腐食および化学物質に対する耐性に関する層の望ましい特性を達成するために、当業者は、可能な限り小型の化成層を生成しようとしている。
【０００９】
本発明は、さらに改善された防食性防御特性を有する不動態化方法および各々の被覆系の両方を提供することを目的とする。
【００１０】
この目的は、独立請求項に基づく方法および不動態化溶液により達成される。好ましい局面は、従属請求項の主題である。
【００１１】
本発明は、小型化成層に照準を合わせた試行から方向転換し、多孔性化成層を生成することを試みることにより、この多孔性がすくなくとも１つのさらなる層に結合するために使用される場合に最終産物が改善されるという発見に基づく。
【００１２】
本発明は、クロム（ＩＩＩ）および弱錯化剤（好ましくは、シュウ酸のようなジカルボン酸またはトリカルボン酸）を含有する不動態化溶液中でコバルトを使用することにより実現され得る。
【００１３】
３０ｇ／ｌより大きいコバルト濃度（好ましくは、７０ｇ／ｌと１００ｇ／ｌとの間の濃度、特に約９０ｇ／ｌ（濃縮−１２％））を使用することにより、ＤＩＮ ５００２１ ＳＳに従う塩水噴霧試験において、ＤＩＮ ５０９６１に従う初期の腐食が生じるまで２４０時間という驚くべき腐食防御値が、生成物において達成される。好ましくは、クロム−コバルト比は１．７：２．０＝０．８５である。
【００１４】
この方法は、好ましくは５５℃までの温度にて、０．５〜５．５のｐＨレベルで行われる。好ましくは、この不動態化は、ｐＨ４で行われる。特に良好な結果は、硫酸塩を含まない溶液で達成され得る。このことは、硫酸塩の使用が、触媒反応の妨害、および防食性クロム層の形成の阻害をもたらすという考えに基づく。
【００１５】
不動態化層は、多孔性化成層中に浸透する、有機または無機の被覆で再処理される。好ましくは、ＡｑｕａｒｅｓＴＭ（Ｅｎｔｈｏｎｅ−ＯＭＩ ＧｍｂＨ，Ｎｅｕｓｓ）層の被覆を、この不動態化層に塗布する。特に良好な腐食制御は、二重のＡｑｕａｒｅｓ層により達成され得る。Ａｑｕａｒｅｓ層は、驚くべきことに、本発明のいくつかの変形において、ＲＥＭでの痕跡がもはや無い。
【００１６】
腐食制御および化学物質への耐性という特徴の両方が、乾燥潤滑剤を含むトップコートを用いることによりさらに改善され得る。また、本発明のこの被覆は、多孔性化成層に対する特別な結合に関与する。これにより、所望の摩擦値および流動値が同時に達成され得る。
【００１７】
乾燥潤滑剤Ｍｏｌｙｋｏｔｅ（登録商標）Ｄ−７１００（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）および本発明に従って不動態化された亜鉛−ニッケル合金の組合せにより、驚くべき特性が示される。公知の被覆系と比較して、この系は、化学物質に対して特に耐性であり、そしてリムクリーナー（Ｆｅｌｇｅｎｒｅｉｎｉｇｅｒ）に対して反応性を示さない。従って、この系は、ホイールスクリューに特に適している。さらに、本発明に従うこの組合せの驚くべき温度耐性が確認された。
【００１８】
好ましくは、この乾燥潤滑剤層は、二重のＡｑｕａｒｅｓ層上に塗布される。
Claims (15)
- 弱錯化剤、好ましくはジカルボン酸またはトリカルボン酸、好ましくはクロム（ＩＩＩ）−シュウ酸塩錯体、およびＣｏ２＋を含む、クロム（ＶＩ）非含有溶液を用いて、亜鉛、カドミウムまたはこれらの合金、特に亜鉛−ニッケル合金を不動態化する方法であって、Ｃｏ２＋濃度が３０ｇ／ｌより高い、方法。
- Ｃｏ２＋濃度が７０〜１１０ｇ／ｌである、請求項１に記載の方法。
- Ｃｏ２＋濃度が約９０ｇ／ｌである、請求項１に記載の方法。
- 前記不動態化が２０℃〜５５℃で行われる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 前記不動態化がｐＨ０．５〜５．５で行われる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
- 前記不動態化がｐＨ４で行われる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
- クロム：コバルト比が、１．７：２．０である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
- 前記溶液が硫酸塩を含まない、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
- 不動態化された層が、さらなる被覆により処理される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
- ＡｑｕａｒｅｓＴＭで被覆する工程を包含する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
- ＡｑｕａｒｅｓＴＭで二重に被覆する工程を包含する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
- 不動態化された層が、乾燥潤滑剤で処理される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
- 不動態化された層が、有機トップコートで被覆される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
- 不動態化された層が、ＰＴＦＥ含有被覆で処理される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
- 不動態化された層が、Ｍｏｌｙｋｏｔｅ（登録商標）Ｄ７１００で被覆される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
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