JP2014522889A5

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Publication number: JP2014522889A5
Application number: JP2014517207A
Authority: JP
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2032-06-22

Description

一実施形態において、界面活性剤含有フッ化ジルコニウム酸製剤は、非イオン性界面活性剤と共にカチオン性及び／又は両性の界面活性剤を含むものであり、これは、安定したワンパッケージ濃縮物を提供する。１つの態様では、水性濃縮組成物は：
ａ）溶解ジルコニウムの供給源を０．５重量％から２０重量％；
ｂ）特定のｐＨ範囲、一般的には水性組成物によって形成される処理浴のｐＨ範囲でカチオン性であり、そのまま又は処理浴の濃度に希釈される濃縮物としての第１の界面活性剤の供給源を１．５重量％から５０重量％；
ｃ）ｂ）とは異なる、少なくとも１つの非イオン性界面活性剤の供給源を０．５重量％から２０重量％；
含み、前記溶解ジルコニウムの供給源は、フッ化ジルコニウム酸を含み、前記濃縮物は、少なくとも３ヶ月間は室温で保存安定性を有する。

一実施形態において、フッ化ジルコニウム酸、アミンオキシド界面活性剤と非イオン性界面活性剤との界面活性剤の組み合わせを含む組成物によって、粉体塗装後に塩水噴霧性能を有する酸化ジルコニウム被覆冷間圧延鋼（ＣＲＳ）板が生成された。粉体塗装後の塩水噴霧性能は、少なくともＣＲＳ上のリン酸鉄皮膜と同等に良好であり、ＣＲＳ上の市販されているいくつかの酸化ジルコニウム含有皮膜よりも良好であった。いくつかの実施形態において、酸化ジルコニウムの付着量が１平方メートルあたりのジルコニウムのミリグラムとして測定され、１００ｍｇＺｒ／ｍ^２〜２００ｍｇＺｒ／ｍ^２の高い付着量が、ＣＲＳ板上に２分間のスプレー塗布によって定期的に得られた。

いくつかの界面活性剤の組み合わせは、フッ化ジルコニウム酸溶液や一般的な酸性ｐＨで安定性に欠けることが見出された。ただし、適切な安定性が達成されるならば、本発明の範囲内の酸化ジルコニウム含有コーティングの成膜速度を高める界面活性剤の組み合わせを、より高いｐＨの浴で用いてもよい。

いくつかの配合において、ポリエステル粉体塗料（ロームアンドハース（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ）のＣｏｒｖｅｌＣｒｅａｍのポリエステル及び黄色のポリウレタン）を用いることにより、ＣＲＳ（２分間の塗布、水洗）上に非常に優れた耐食性能を得た。この耐食性能は、ポリマーシールの有無にかかわらず、市販のリン酸鉄化成処理の洗浄剤／コーティング剤（他の界面活性剤を含有する）と、アルカリ洗浄剤を有するリン酸鉄と、さらにはいくつかのフッ化ジルコニウム酸、並びに２つの市販の二酸化ジルコニウム析出化成コーティング組成物を用い、全て類似の浴条件下（例：類似のフッ化ジルコン水素酸のレベル、ｐＨ、遊離フッ化物、時間、温度など）で適用され、但し界面活性剤は添加されずに、析出された基準皮膜よりも良好であった。

同一浴中で、基材を洗浄し、リン酸鉄化成皮膜を鉄表面に生成する、洗浄剤／コーティング剤の組み合わせた製品を含む公知のリン酸鉄皮膜製品と比較した場合の本発明の効果としては、環境問題がより少なく、ポリマーシールを必要としないリン非含有製品又は低リン酸塩製品（を生成することができる点）が含まれる。また、本発明は、従来のリン酸鉄及びリン酸亜鉛の技術と比較して、原材料コストの削減及びエネルギーコストの削減（例：低温）を提供することができる。また、本発明は、アルカリ洗浄後、脱イオン水洗浄の前に行われる標準的なリン酸鉄と比較して；ポリマーシールされた従来のリン酸鉄と比較して；脱イオン水洗浄の前に用いられる洗浄剤／コーティング剤のリン酸鉄と比較して；及びポリマーシールされたリン酸鉄の洗浄剤／コーティング剤と比較して、非常に改善された耐食性能が示された。さらに、本発明は、冷間圧延鋼の基材上に、市販の酸化ジルコニウム析出コーティング組成物と比較して、耐食性能にわずかな改善が示された。適切な界面活性剤の組み合わせは、非イオン性界面活性剤と共にカチオン性及び／又は両性の界面活性剤を含む。このような界面活性剤で改質されたフッ化ジルコニウム酸の前処理剤は、例えば、１工程の洗浄剤／コーティング剤の適用を含む３工程の洗浄剤／コーティング剤の処理、及び２工程の洗浄剤／コーティング剤を有するか又は本発明の組成物を適用する前にアルカリ洗浄を有する５工程の適用、及びスプレー塗布等に有用である。

出願人は、まず、単一工程で洗浄及び酸化ジルコニウムのコーティングを行う組成物として使用可能な希フッ化ジルコニウム酸において界面活性剤のおよそ１００種類の組み合わせのスクリーニングを行った。最初の試験には、安定性試験、発泡性試験、ジルコニウム付着量測定、及び塩水噴霧耐食性試験等を含めた。この広範囲にわたる研究の結果として、出願人らは、酸化ジルコニウム析出化成コーティング浴に含有された特定の界面活性剤の組み合わせが、驚くべきことに、耐食性を低下させることなく、標準的な接触時間で付着量を顕著に増加させ、いくつかの場合において耐食性を実際に改善させることを見出した。