JP2009190028A - マグネシウム部品のコーティング方法 - Google Patents

マグネシウム部品のコーティング方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009190028A
JP2009190028A JP2009031098A JP2009031098A JP2009190028A JP 2009190028 A JP2009190028 A JP 2009190028A JP 2009031098 A JP2009031098 A JP 2009031098A JP 2009031098 A JP2009031098 A JP 2009031098A JP 2009190028 A JP2009190028 A JP 2009190028A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating
magnesium
coating layer
polymer solution
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009031098A
Other languages
English (en)
Inventor
Nico Scharnagl
シュアルナグル ニコ
Carsten Blawert
ブラウエルト カルステン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Original Assignee
GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH filed Critical GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Publication of JP2009190028A publication Critical patent/JP2009190028A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/04—Metals or alloys
    • A61L27/047—Other specific metals or alloys not covered by A61L27/042 - A61L27/045 or A61L27/06
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A61L27/34—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/58—Materials at least partially resorbable by the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/02—Inorganic materials
    • A61L31/022—Metals or alloys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08—Materials for coatings
    • A61L31/10—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/148—Materials at least partially resorbable by the body
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/12—Wash primers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal
    • Y10T428/31681—Next to polyester, polyamide or polyimide [e.g., alkyd, glue, or nylon, etc.]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

【課題】 マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品の表面に対して、耐腐食性が良好であるとともに毒性がないコーティング処理を施すマグネシウム部品のコーティング方法を提供する。
【解決手段】 マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品に対してコーティング処理する方法であって、前記部品の表面をポリエーテルイミドと所定の溶媒からなるポリマー溶液で満たすか、又は前記部品の表面をポリエーテルイミドと所定の溶媒からなるポリマー溶液にて湿らして、その後、前記部品を乾燥させることによって、前記溶媒の種類や留分又は前記ポリマー溶液の特性によって、緻密で非多孔質な表面を有するコーティング層又は多孔質な表面を有するコーティング層とするとともに、耐腐食性を有するコーティング層を形成する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品に対して良好なポリマーコーティングを施す方法に関するものである。
マグネシウムやマグネシウム合金は、その金属組成ゆえに軽量である反面、その金属組成ゆえに接触不良を生じ易い傾向がある。
マグネシウムとその表面は、無機又は有機コーティング材によって転換層や反応層となり得る。例えば、電解質プラズマによって基材表面に陽極酸化を施す製造方法では、硬くて緻密なマグネシウム酸化層やマグネシウムリン層が電気絶縁効果と耐摩耗性が提供される。しかしながら、これらの層は、一般に、長期間の耐腐食性を保証するために有機コーティング（トップコートとも称する）が要求される。これらの加工は、一般的に高価なものとなってしまう。
マグネシウムは、空気中では優れた耐腐食性を示すが、塩化物、硫酸、炭酸、硝酸を含有する溶液中では不安定である。マグネシウム合金は、そのｐＨが１１を越えてから安定した層となり、アルミニウムのようにそのｐＨが４．５から８．５の範囲から安定した層となることはなく、ダメージに対して自己治癒する保護層を有さない。
マグネシウム（Ｍｇ）は、最も基礎的な構造材料であるが、ミクロガルバニック腐食、特に鉄（Ｆｅ），ニッケル（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ）等の不純物をマグネシウム合金が含有することで、腐食の第二段階として内部ガルバニック腐食が惹き起こされる。マグネシウムは、度々、希少な金属と結合して用いられることから、腐食性溶液中や水中での使用に際して、接触腐食防止のためのコーティング処理が施される。
マグネシウム表面の腐食性や特性劣化は、その使用や用途に依存しており、無機コーティング材又は有機コーティング材を施すことで転換層や反応層となり得る。
米国特許公開ＵＳ２００６００６３８７２Ａ１号明細書 欧州特許ＥＰ０９４９３５３Ｂ１号明細書 米国特許公開ＵＳ２００５００６７０５７Ａ１号明細書 米国特許ＵＳ４，９７３，３９３号明細書 米国特許ＵＳ５，９９３，５６７号明細書 国際公開ＷＯ９９０２７５９Ａ１号明細書 ドイツ特許ＤＥ１９９１３２４２Ｃ２号明細書
例えば、特許文献１（ＵＳ２００６００６３８７２Ａ１）、特許文献２（ＥＰ０９４９３５３Ｂ１）、特許文献３（ＵＳ２００５００６７０５７Ａ１）、特許文献４（ＵＳ４，９７３，３９３）、特許文献５（ＵＳ５，９９３，５６７）、特許文献６（ＷＯ９９０２７５９Ａ１）、特許文献７（ＤＥ１９９１３２４２Ｃ２）等、マグネシウムやマグネシウム合金の耐腐食性向上のために、多数の方法や対策が開示されている。
これら従来技術に鑑みて、本発明の目的は、マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品の所定の表面に対して、耐腐食性が良好であるとともに毒性がないコーティング処理を施し、可能な限り単純な構成のコーティング層を形成することでコストを抑えたマグネシウム部品のコーティング方法を提供するものである。
本発明のマグネシウム部品のコーティング方法は、マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品に対してコーティング処理する方法であって、前記部品の表面をポリエーテルイミドと所定の溶媒からなるポリマー溶液で満たすか、又は前記部品の表面をポリエーテルイミドと所定の溶媒からなるポリマー溶液にて湿らして、その後、前記部品を乾燥させることによって、前記溶媒の種類や留分又は前記ポリマー溶液の特性によって、緻密で非多孔質な表面を有するコーティング層又は多孔質な表面を有するコーティング層とするとともに、耐腐食性を有するコーティング層を形成することを特徴とする。
本発明は、マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品（以下、マグネシウム部品とも称する）の表面に対して、前記ポリマー溶液によってコーティング層を形成し、前記ポリマーの特性に基づく耐腐食性を有し、前記溶媒の種類や留分又は前記ポリマー溶液の特性によって、緻密で非多孔質な表面を有するコーティング層か又は多孔質な表面（ミクロレベルの多孔質を含む）を有するコーティング層を形成するという考え方に基づく。本発明によれば、労力を要さずコストを抑えて単純な構成のコーティング層が形成される。本発明によれば、マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品と前記ポリマーのコーティング層とは、相性が良く、化学的に安定しており、耐腐食性が高い。
本発明によれば、前記部品の表面にポリエーテルイミドからなるコーティング層を形成するので、ポリエーテルイミドとマグネシウムとの良い相性によって、長期間に亘って安定した酸化膜や保護膜を形成し、機械的な外力や腐食物質から前記部品の表面を保護する。特に、コーティング膜形成の過程で水分を導入することで腐食促進や腐食物質の活性を抑制、抑止する。本発明のコーティング処理では、環境有害物質を使用しないか、使用したとしても微量である。
例えば、市販されているポリエーテルイミドとしては、ゼネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）社製のウルティム（ＵＬＴＥＭ：商品名）、レハウ（Ｒｅｈａｕ）社製のラウ−ぺイ（ＲＡＵ−ＰＥＩ：商品名）がある。
本発明によれば、前記部品の表面にポリエーテルイミドからなるコーティング層を形成するので、すでに前記部品の表面に形成された多孔質の保護膜の多孔質を低減させ、前記多孔質の保護膜を覆うこととなる。
前記部品の表面にコーティング層を形成するポリエーテルイミドは、単一クラスのポリエーテルイミドに限定されるものではなく、複数のクラスのポリエーテルイミドの複合であってもよい。
前記マグネシウム部品のコーティング処理、又は前記マグネシウム部品の表面の修理（修復）のために前記ポリマー溶液を使用する。例えば、前記部品が前記ポリマー溶液に浸漬されるか、又は前記部品の所定の表面に前記ポリマー溶液がスプレー塗布される。
前記マグネシウムからなる部品の表面とポリエーテルイミドからなるコーティング層との接着性は良好である。前記コーティング品質は、前記ポリマー溶液の組成とコーティング手段によって管理される。
前記コーティング層の多孔質は、前記溶媒の種類や留分や、前記ポリマー溶液の特性や前記ポリマー溶液のポリマー濃度に依存する。例えば、前記ポリマー溶液がジクロロメタン水溶液に浸されておらず、かつ前記ポリマー溶液のポリマー濃度が３重量％よりも高い場合には、緻密で非多孔質なコーティング層（若しくは緻密で低多孔質なコーティング層）となり、腐食速度が抑えられる。しかも、ポリエーテルイミドがコーティングされた部位や製品は、腐食の程度や腐食速度の対照基準となり得る。
本発明のコーティング方法にてコーティングされた純度の高いマグネシウム合金からなる部品の腐食速度は、ＤＩＮ５００２１規格の塩水噴霧試験測定によれば、腐食速度が１．０ｍｍ／年よりも小さくなり、腐食速度が０．９か０．８ｍｍ／年よりも小さくなる。
上記の補間手段として、例えば、前記ポリマー溶液がジクロロメタン水溶液に浸されており、かつ前記ポリマー溶液のポリマー濃度が１０重量％よりも低い場合には、多孔質な表面を有するコーティング層となり、非多孔質なコーティング層に比べて、腐食速度が大きくなる。
ポリエーテルイミドからなる本発明のコーティング方法にてコーティングされたマグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品は、さらに耐腐食性を向上させるための好ましい試薬や方法によって前記部品の表面に化学的処理が施される。本発明の適用範囲は、ポリエーテルイミドからなる本発明のコーティング方法にてコーティングされた材料のポリマーに及ぶものである。前記部品の表面の後処理としては、化学反応を伴う処理や、プラズマ処理等が挙げられる。また、例えば、人工歯（インプラント）、血管の継ぎ手、義肢等の医療用途における生体との相性の改善が達成できる。
前記部品が前記ポリマー溶液に浸漬されるか、又は前記部品の表面に前記ポリマー溶液がスプレー塗布されることで、前記部品の所定の表面に前記ポリマー溶液が行き渡る。
本発明は、前記コーティング処理されるときに前記部品の表面が清浄にされるか、又は前記コーティング処理される前に前記部品の表面が清浄にされることが好ましい。また、逆に、前記コーティング処理される前に前記部品の所定の表面が清浄にされないでいることが好ましい場合もある。前記コーティング層は、前記コーティング処理後か、又は浸漬工程や乾燥工程にてポリエーテルイミドによるポリマーのコーティング層を有する前記部品を再度、前記ポリマー溶液に浸漬することで、前記コーティング層の厚みを増大させる方向で前記コーティング層の厚みが制御される。浸漬又はスプレー塗布によるコーティング処理を繰り返すことで、前記部品の表面のコーティング層の厚みが徐々に増大してゆく。
本発明は、前記コーティング処理される前に前記部品の表面が、転換膜が形成されているか、又は結合膜が形成されていることが好ましい。前記コーティング処理される前に前記部品の表面に転換膜が形成されているか、結合膜が形成されていることで、前記部品の表面特性が改善される。本発明で、転換膜（コンバージョンコーティング）とは、金属表面と、電解質成分が異なるか又は類似の材料との化学的転換（コンバージョン）によるコーティング層を意味する。本発明で、結合膜（ボンドコート）とは、金属表面との物理的な結合（接着や接合）によるコーティング層を意味する。前記部品の表面に結合膜（ボンドコート）が形成されていることで、金属との境界面に耐腐食層や腐食層が形成され、前記部品の表面特性が改善される。前記転換膜は、前記結合膜と同様な働きをする。
前記溶媒を水が混和された溶媒とすることで前記多孔質な表面のコーティング層が形成される。好ましくは、前記ポリマー溶液中のポリエーテルイミドの濃度が１０重量％より小さく設定される。好ましくは、前記溶媒が、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）のいずれか１つ以上で全部以下の組み合わせからなる。
上記と異なる手段として、前記溶媒を水が混和されない溶媒とすることで前記緻密で非多孔質な表面のコーティング層が形成される。好ましくは、前記溶媒が、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンのいずれか１つ以上で全部以下の組み合わせからなる。
本発明は、前記ポリマー溶液がポリエーテルイミドを０．５から２０重量％の濃度で有することを特徴とする。
本発明は、前記多孔質な表面のコーティング層にある多孔質の孔径が１０ｎｍから１０μｍの範囲であり、好ましくは２μｍである。
さらに本発明は、前記部品の外側部位に外力が加わる用途に前記部品が適用され、前記コーティング処理によって前記部品の外側にコーティング層が形成されているか、又は前記コーティング処理を複数行うことで前記部品の外側にコーティング層が形成され、前記コーティング処理された部品の外力が加わる外側部位が前記コーティング層の耐腐食性によって保護されることを特徴とする。前記部品の外側部位に外力が加わる用途に前記部品が適用され、前記部品の外側にコーティング層が形成されていることで、外力によるダメージがあった場合に、前記コーティング層の内側にダメージの影響が及んだとしても、なおも内側のコーティング層によって耐腐食性が維持され、前記部品の腐食速度が抑えられる。
本発明は、前記部品に生じた腐食層の腐食部位に前記コーティング層が形成されるか、又は前記コーティング処理を行う。前記コーティング処理の後、前記部品を充分に乾燥させて、前記コーティング層を形成させる。このように、前記マグネシウム部品の表面の修理のために、可能な限り単純な構成のコーティング層が短時間で形成される。
本発明は、前記コーティング層の接着力を、同じ厚みのアクリル樹脂からなるコーティング層の接着力よりも大きくすることを特徴とする。実験により、前記コーティング層の接着力が同じ厚みのアクリル樹脂からなるコーティング層の接着力よりも大きいことがわかった。前記部品の表面に同じ厚みのアクリル樹脂からなるコーティング層の接着力よりも大きい前記コーティング層が形成されていることで、前記部品に外力が加わったとしても耐腐食性が維持される。
本発明は、前記ポリマー溶液が、微粒子、反応抑制剤、治療活性物質、又は医療活性物質のいずれか１つ以上で全部以下の組み合わせを含有するか、前記コーティング層の内部に取り込むか、又は前記コーティング層に塗布されることを特徴とする。前記コーティング層が形成された部品としては、多数の用途が期待でき、例えば、人工歯（インプラント）や血管の継ぎ手、義肢等の医療技術への適用が挙げられる。
前記マグネシウム部品のコーティング処理、又は前記マグネシウム部品の表面の修理のために前記部品の表面をポリエーテルイミドとその溶媒からなるポリマー溶液でコーティングする。そして、前記溶媒の種類や留分又は前記ポリマー溶液の特性によって、緻密で非多孔質な表面を有するコーティング層又は多孔質な表面を有するコーティング層とするとともに、耐腐食性を有するコーティング層を形成する。
前記コーティング処理によって前記部品に形成されたコーティング層が留まる時間は、予め形成された前記コーティング層の厚みによって決まり、前記コーティング層の厚みとしては、１μｍから１００μｍの範囲が特に耐腐食性が高い。例えば、実験によれば、前記ポリマーが２重量％のジクロロメタン水溶液に前記部品が１度だけ浸された場合には、前記コーティング層の厚みが５μｍとなり、前記部品が複数回浸された場合には、浸された回数に対応する複数倍の前記コーティング層の厚みとなる。例えば、前記ポリマーが２重量％のジクロロメタン水溶液に前記部品が４回浸された場合には、前記コーティング層の厚みが２０μｍとなる。
実験によれば、前記ポリマー溶液に浸漬された前記部品を乾燥させる方法としては、溶媒を空中に蒸発させるか、真空チャンバにて蒸発させる。このようにして、ポリマーの保護層が前記部品の表面に形成される。前記コーティングが施されたマグネシウム試料は、未処置の資料に比べて、耐腐食性が向上したといえる。例えば塩水噴霧試験を３０日間行った後においても耐腐食性能が維持されたことからも、屋外で塩化物に晒された場合においても耐腐食性能が維持されるものである。
本発明のマグネシウム部品からなる生体構成部品の腐食速度の管理方法は、上述した前記マグネシウム部品のコーティング方法によるマグネシウム部品からなる生体構成部品へのコーティング層又は生体構成部品へのコーティングフォームが、前記生体構成部品の多孔質性、特に自己溶解性による前記生体構成部品の腐食速度の対照基準とされることを特徴とする。前記生体構成部品としては、例えば人工歯（インプラント）が挙げられる。 ＤＩＮ５００２１規格の塩水噴霧試験測定によって、本発明のコーティング方法にてコーティングされた純度の高いマグネシウム合金の腐食速度が、１．０ｍｍ／年よりも小さいという予測が成り立つ。よって、前記生体構成部品である人工歯（インプラント）が人体中に植え付けられ治癒した後の前記生体構成部品の自己溶解性による前記生体構成部品の腐食速度が、前記コーティング層又はコーティングフォームを対照基準として、管理される。
本発明によれば、前記マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品の表面にポリエーテルイミドからなるコーティング層を形成するので、ポリエーテルイミドとマグネシウムとの良好な相性によって、長期間に亘って安定した酸化膜や保護膜を形成し、機械的な外力や腐食物質から前記部品の表面を保護する。前記コーティング層の形成の過程で水分を導入することで腐食促進や腐食物質の活性を抑制、抑止する。 前記コーティング層の多孔質は、前記溶媒の種類や留分や、前記ポリマー溶液の特性や前記ポリマー溶液のポリマー濃度に依存する。前記ポリマー溶液がジクロロメタン水溶液に浸されておらず、かつ前記ポリマー溶液のポリマー濃度が３重量％よりも高い場合には、緻密で非多孔質なコーティング層（若しくは緻密で低多孔質なコーティング層）となり、腐食速度が抑えられる。前記ポリエーテルイミドがコーティングされた部位や製品は、腐食の程度や腐食速度の対照基準となり得る。本発明のコーティング方法にてコーティングされた純度の高いマグネシウム合金からなる部品の腐食速度は、ＤＩＮ５００２１規格の塩水噴霧試験測定によれば、腐食速度が１．０ｍｍ／年よりも小さくなり、腐食速度が０．９か０．８ｍｍ／年よりも小さくなる。上述した本発明によって、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる部品の表面に対して、耐腐食性が良好であるとともに毒性がないコーティング処理を施し、可能な限り単純な構成のコーティング層を形成することでコストを抑えたマグネシウム部品のコーティング層が実現する。

Claims (15)

  1. マグネシウム若しくはマグネシウム合金からなる部品に対してコーティング処理する方法であって、前記部品の表面をポリエーテルイミドと所定の溶媒からなるポリマー溶液で満たすか、又は前記部品の表面をポリエーテルイミドと所定の溶媒からなるポリマー溶液にて湿らして、その後、前記部品を乾燥させることによって、前記溶媒の種類や留分又は前記ポリマー溶液の特性によって、緻密で非多孔質な表面を有するコーティング層又は多孔質な表面を有するコーティング層とするとともに、耐腐食性を有するコーティング層を形成することを特徴とするマグネシウム部品のコーティング方法。
  2. 前記部品が前記ポリマー溶液に浸漬されるか、又は前記部品の表面に前記ポリマー溶液がスプレー塗布されることを特徴とする請求項１記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  3. 前記コーティング処理されるときに前記部品の表面が清浄にされるか、又は前記コーティング処理される前に前記部品の表面が清浄にされることを特徴とする請求項１又は２記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  4. 前記コーティング処理される前に前記部品の表面が清浄にされないでいることを特徴とする請求項１又は２記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  5. 前記コーティング処理される前に前記部品の表面が、転換膜が形成されているか、又は結合膜が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  6. 前記溶媒を水が混和された溶媒とすることで前記多孔質な表面のコーティング層が形成され、前記溶媒が、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）のいずれか１つ以上で全部以下の組み合わせからなることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  7. 前記溶媒を水が混和されない溶媒とすることで前記緻密で非多孔質な表面のコーティング層が形成され、前記溶媒が、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンのいずれか１つ以上で全部以下の組み合わせからなることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  8. 前記ポリマー溶液がポリエーテルイミドを０．５から２０重量％の濃度で有することを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  9. 前記多孔質な表面のコーティング層にある多孔質の孔径が１０ｎｍから１０μｍの範囲であり、好ましくは２μｍであることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  10. 前記部品の外側部位に外力が加わる用途に前記部品が適用され、前記コーティング処理によって前記部品の外側にコーティング層が形成されているか、又は前記コーティング処理を複数行うことで前記部品の外側にコーティング層が形成され、前記コーティング処理された部品の外力が加わる外側部位が前記コーティング層の耐腐食性によって保護されることを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  11. 前記部品に生じた腐食層の腐食部位に前記コーティング層が形成されるか、又は前記コーティング処理を行うことを特徴とする請求項１ないし１０のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  12. 前記コーティング層の接着力を、同じ厚みのアクリル樹脂からなるコーティング層の接着力よりも大きくすることを特徴とする請求項１ないし１１のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  13. 前記ポリマー溶液が、微粒子、反応抑制剤、治療活性物質、又は医療活性物質のいずれか１つ以上で全部以下の組み合わせを含有するか、前記コーティング層の内部に取り込むか、又は前記コーティング層に塗布されることを特徴とする請求項１ないし１２のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法。
  14. 請求項１ないし１３のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法により、前記マグネシウム部品のコーティング処理、又は前記マグネシウム部品の表面の修理のために前記ポリマー溶液を使用する方法。
  15. 請求項１ないし１３のうちいずれか１項記載のマグネシウム部品のコーティング方法によるマグネシウム部品からなる生体構成部品へのコーティング層又は生体構成部品へのコーティングフォームが、前記生体構成部品の多孔質性、特に自己溶解性による前記生体構成部品の腐食速度の対照基準とされることを特徴とするマグネシウム部品からなる生体構成部品の腐食速度の管理方法。

JP2009031098A 2008-02-13 2009-02-13 マグネシウム部品のコーティング方法 Pending JP2009190028A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810009069 DE102008009069A1 (de) 2008-02-13 2008-02-13 Beschichtung eines Magnesuimbauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009190028A true JP2009190028A (ja) 2009-08-27

Family

ID=40585444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009031098A Pending JP2009190028A (ja) 2008-02-13 2009-02-13 マグネシウム部品のコーティング方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090202849A1 (ja)
EP (1) EP2093308B1 (ja)
JP (1) JP2009190028A (ja)
CN (1) CN101509132A (ja)
CA (1) CA2653788A1 (ja)
DE (1) DE102008009069A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016013594A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 国立研究開発法人物質・材料研究機構 医療用生体吸収性部材及びその製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110928009A (zh) * 2019-11-26 2020-03-27 Tcl华星光电技术有限公司 液晶显示面板
CN115851114A (zh) * 2021-09-27 2023-03-28 中国科学院长春应用化学研究所 用于柔性软木表面的防水涂料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11288741A (ja) * 1998-02-05 1999-10-19 Denso Corp リチウム二次電池及びリチウム二次電池用電極の製造方法
JP2004338218A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd 複合材料及びそれを用いた塑性加工品
WO2007111811A2 (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Boston Scientific Scimed, Inc. Corrosion resistant coatings for biodegradable metallic implants

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60132714A (ja) * 1983-12-21 1985-07-15 Mitsubishi Plastics Ind Ltd ポリエ−テルイミドフイルムの製造方法
FR2589485B1 (fr) 1985-11-05 1991-12-13 Nippon Telegraph & Telephone Magnesium ou alliage du magnesium traite en surface et procede pour le traitement de surface du magnesium ou d'un alliage de magnesium
DE3716916A1 (de) * 1987-05-20 1988-12-01 Geesthacht Gkss Forschung Verfahren zur herstellung einer integralasymmetrischen membran
CA2115334A1 (en) * 1993-02-10 1994-08-11 Isao Tomioka Film forming solution, porous film obtained therefrom and coated material with the porous film
US5993567A (en) 1995-01-13 1999-11-30 Henkel Corporation Compositions and processes for forming a solid adherent protective coating on metal surfaces
US5619018A (en) * 1995-04-03 1997-04-08 Compaq Computer Corporation Low weight multilayer printed circuit board
ZA986096B (en) 1997-07-11 1999-01-28 Magnesium Technology Ltd Sealing procedures for metal and/or anodised metal substrates
JP3898302B2 (ja) 1997-10-03 2007-03-28 日本パーカライジング株式会社 金属材料用表面処理剤組成物および処理方法
DE19913242C2 (de) 1999-03-24 2001-09-27 Electro Chem Eng Gmbh Chemisch passivierter Gegenstand aus Magnesium oder seinen Legierungen, Verfahren zur Herstellung und seine Verwendung
US6929705B2 (en) * 2001-04-30 2005-08-16 Ak Steel Corporation Antimicrobial coated metal sheet
US6734262B2 (en) * 2002-01-07 2004-05-11 General Electric Company Methods of forming conductive thermoplastic polyetherimide polyester compositions and articles formed thereby
TW567242B (en) 2002-03-05 2003-12-21 Nihon Parkerizing Treating liquid for surface treatment of aluminum or magnesium based metal and method of surface treatment
US6805642B2 (en) * 2002-11-12 2004-10-19 Acushnet Company Hybrid golf club shaft
WO2005071021A1 (en) 2004-01-16 2005-08-04 Deft, Inc. Direct to substrate coatings
US7695771B2 (en) * 2005-04-14 2010-04-13 Chemetall Gmbh Process for forming a well visible non-chromate conversion coating for magnesium and magnesium alloys
US8568867B2 (en) * 2006-06-26 2013-10-29 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polyimide solvent cast films having a low coefficient of thermal expansion and method of manufacture thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11288741A (ja) * 1998-02-05 1999-10-19 Denso Corp リチウム二次電池及びリチウム二次電池用電極の製造方法
JP2004338218A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd 複合材料及びそれを用いた塑性加工品
WO2007111811A2 (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Boston Scientific Scimed, Inc. Corrosion resistant coatings for biodegradable metallic implants

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016013594A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 国立研究開発法人物質・材料研究機構 医療用生体吸収性部材及びその製造方法
JPWO2016013594A1 (ja) * 2014-07-24 2017-04-27 国立研究開発法人物質・材料研究機構 医療用生体吸収性部材及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101509132A (zh) 2009-08-19
US20090202849A1 (en) 2009-08-13
CA2653788A1 (en) 2009-08-13
EP2093308B1 (de) 2013-09-11
EP2093308A1 (de) 2009-08-26
DE102008009069A1 (de) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qian et al. Mussel-inspired superhydrophobic surfaces with enhanced corrosion resistance and dual-action antibacterial properties
Wang et al. A versatile dopamine-induced intermediate layer for polyether imides (PEI) deposition on magnesium to render robust and high inhibition performance
US20100280599A1 (en) Calcium phosphate coated implantable medical devices, and electrochemical deposition processes for making same
Li et al. Mussel-inspired coatings with tunable wettability, for enhanced antibacterial efficiency and reduced bacterial adhesion
JP5270946B2 (ja) 熱交換器用アルミニウムフィン材
CN102793947B (zh) 一种可降解镁及其合金的表面改性方法
JP2009190028A (ja) マグネシウム部品のコーティング方法
Zhu et al. Influences of Na2SiO3 and EDTA-ZnNa2 concentration on properties of zinc-containing coatings on WE43 magnesium alloys
CN106835130A (zh) 一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料及其制备方法
Xu et al. Corrosion resistance of HF-treated Mg alloy stent following balloon expansion and its improvement through biodegradable polymer coating
JP2012504445A5 (ja)
Arnould et al. Multifunctional hybrid coating on titanium towards hydroxyapatite growth: Electrodeposition of tantalum and its molecular functionalization with organophosphonic acids films
Huan et al. Porous TiO2 surface formed on nickel‐titanium alloy by plasma electrolytic oxidation: A prospective polymer‐free reservoir for drug eluting stent applications
CN110541099B (zh) 镁合金表面可降解复合膜层及其制备方法与应用
Borges et al. A tattoo-inspired electrosynthesized polypyrrole film: crossing the line toward a highly adherent film for biomedical implant applications
KR101737358B1 (ko) 플라즈마 전해 산화법을 이용한 치과용 임플란트의 표면처리 방법
Peng et al. Polyelectrolytes fabrication on magnesium alloy surface by layer-by-layer assembly technique with antiplatelet adhesion and antibacterial activities
Shanaghi et al. Enhanced corrosion resistance and reduced cytotoxicity of the AZ91 Mg alloy by plasma nitriding and a hierarchical structure composed of ciprofloxacin‐loaded polymeric multilayers and calcium phosphate coating
DE112008002441B4 (de) Metallwerkstoffe mit hybrid-stabilisierter Oxidschicht, Verfahren zu der Herstellung sowie deren Verwendung
Joska et al. Corrosion behaviour of TiN and ZrN in the environment containing fluoride ions
WO2018179358A1 (ja) 抗菌性生体インプラントの製造方法
ZHAO et al. Bioactive coating with antibacterial and anticorrosive properties deposited on ZA6-1 alloy bone implant
Sonmez et al. Corrosion protection of AA6061-T4 alloy by sol–gel derived micro and nano-scale hydroxyapatite (HA) coating
Raja et al. Electrochemical impedance behavior of graphite-dispersed electrically conducting acrylic coating on AZ31 magnesium alloy in 3.5 wt.% NaCl solution
JP2008273115A (ja) 抗菌性プレコートアルミニウム合金板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120927

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130422