JP2015507692A - 金属表面の腐食のための活性化剤としてのフェノール化合物の使用 - Google Patents

Abstract

金属表面の腐食活性化剤として式（Ｉ）の化合物、同化合物を含有する調合物の使用および同化合物を使用して清浄な金属表面を提供する方法が開示される。前記調合物が、水、双極性非プロトン溶媒、水と混和性の有機溶媒などの溶媒、および有機塩基をさらに含んでもよい。

Description

本発明は一般に、金属表面処理の活性化によって表面を清浄化または磨くことを可能にする金属表面処理に関する。

従来、カテコール（ＰＣ）などのフェノール化合物が金属腐食抑制剤として使用されている。文献に報告されている金属腐食抑制剤の例には、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、ベンゾトリアゾール（ＢＺＴ）、レソルシノール、没食子酸のエステルおよびそれらの混合物などが挙げられる。これらは、金属の腐食を避ける非遊離酸官能性腐食抑制剤である。米国特許第５９１１８３５号明細書、米国特許第６１１０８８１号明細書、米国特許第６３１９８８５号明細書、米国特許第７０５１７４２号明細書、および米国特許第７１４４８４９号明細書の特許において、カテコールなどのジヒドロキシ芳香族腐食抑制剤が金属腐食抑制剤として使用される。

国際公開第ＷＯ２００６／０２３０６１号パンフレットには、「アルミニウムの著しい腐食が全くない」ミクロエレクトロニクス基材を清浄化するためのストリッピングおよび清浄化組成物としての調合物が開示されている（２ページ［０００４］）。また、金属腐食を防ぐ目的のためにカテコールなどのフェノール化合物が調合物中に含有されている。

清浄な金属表面を提供する金属表面処理の新規な方法が常に必要とされている。

本発明は、金属表面の腐食のための活性化剤としてフェノール化合物を使用することができるという新たな発見に基づいている。前記化合物は、金属表面上に腐食がさらに生じるのを防ぐかまたは減少させるために特に有用な、金属表面処理活性化を提供することを可能にする。

一態様において、本発明は、金属表面の腐食活性化剤として式（１）
［式中、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_４の各々が水素、ヒドロキシル、アルキル、スルホン酸基またはカルボン酸基であり、Ｒ_３が水素、アルキル、スルホン酸基またはカルボン酸基である］の化合物の使用を提供する。

好ましくは式（１）の化合物はフェノール化合物であり、より好ましくは式（１）の化合物はジフェノール化合物であり、そして最も好ましくは式（１）の化合物は２，３−ジヒドロキシ安息香酸、カテコール、４−メチルカテコールまたは４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコールである。

また、本発明は、金属表面の腐食のための調合物の製造において金属表面の腐食活性化剤として式（１）の化合物の使用に関する。

式（１）の上記の化合物が金属表面の腐食のための調合物において使用される。前記調合物において、式（１）の化合物は好ましくは、調合物の約０．１重量％〜約２０重量％、そしてより好ましくは調合物の約１重量％〜約５重量％の量において存在している。

式（１）の化合物の他に、調合物が、水溶液を形成するための水をさらに含む。

任意選択により、調合物は、特に有機残渣を金属表面から除去するための双極性非プロトン溶媒などの溶媒をさらに含む。

任意選択により、調合物が、均質相を形成するための水と混和性の有機溶媒をさらに含む。

任意選択により、調合物が、ｐＨを調節するための有機塩基をさらに含む。

別の態様において、本発明は、上記の化合物または上記の調合物を使用することによって表面腐食によって清浄な金属表面を提供する方法に関する。

以下の図面は本明細書の一部を形成し、本発明の特定の態様をさらに説明するために記載される。本発明は、ここに示される特定の実施形態の詳細な説明と組合せてこれらの図面の１つまたは複数を参照してより良く理解され得る。

ブランク（ジフェノール添加剤無し）によって得られたＡｌ試料、調合物Ａ、Ｃ、ＤおよびＦの電気化学的試験の結果を示す。 ブランク（ジフェノール添加剤無し）によって得られたＣｕ試料、調合物Ｈの電気化学的試験の結果を示す。 ブランク（ジフェノール添加剤無し）によって得られたＡｌ試料、調合物Ａ、Ｃ、ＤおよびＦの浸漬試験の結果を示す。

特にことわらない限り、明細書および請求の範囲を含めて、本出願において使用される以下の用語は、以下に示される定義を有する。本明細書中でおよび添付された請求の範囲において用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明確にそうではないと示さない限り、複数の指示物を包含することに留意しなければならない。本出願において、「または（ｏｒ）」または「および（ａｎｄ）」の使用は、特にことわらない限り、「および／または」を意味する。さらに、用語「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」ならびに例えば「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｅｄ）」などの他の形態の使用は限定するものではない。

製造の実施において、例えば、アルミニウム、銅、チタン、タングステン、および／またはそれらの合金の層などの金属および／または金属合金層、建設エリアの一部の物体のアルミニウムまたは金属層、例えばアルミニウム窓枠または特定のエレクトロニクスデバイスの金属層の表面から不要な材料を除去する必要がある。いくつかの例において除去される材料は、樹脂などの有機残渣である。他の例において除去される材料は単に汚染物質である。本発明において表面腐食の目的は、不要な材料を表面層から除去することおよび清浄な金属表面を提供することである。

意外にも特定のフェノール化合物は、金属表面の腐食を活性化する効果があることが見出された。処理される金属表面にフェノール化合物を適用することによって、均質な腐食が起こり、金属表層上の一切の有機残渣と一緒に金属の表層を除去することによって清浄な金属表面が得られる。

本発明の金属表面の腐食活性化剤として有用なフェノール化合物は、上に記載された式（１）に規定された通りである。

本明細書中で用いられるとき、「アルキル」という用語は、脂肪族飽和炭化水素基を指す。アルキル部分は分岐状、直鎖であってもよく、もしくは環状部分を含有してもよい。アルキルの結合点は、環の一部ではない炭素原子にある。アルキル基はＣ_１〜Ｃ_２０アルキル基、有利にはＣ_１〜Ｃ_８アルキル基であってもよい。式（１）の定義のアルキルの例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、アミル、ヘキシル、へプチル、オクチル等である。

式（１）の適した金属表面の腐食活性化剤はモノフェノール化合物であってもよい。

好ましくは、式（１）の適した金属表面の腐食活性化剤はジフェノール化合物である。

本発明の特に有用な金属表面の腐食活性化剤はカテコールおよびその誘導体、例えば２，３−ジヒドロキシ安息香酸（２，３−ＤＢＨＡ）、２，３−ジヒドロキシベンゼンスルホン酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシベンゼンスルホン酸、カテコール、４−メチルカテコール、４−エチルカテコール、４−イソプロピルカテコールまたは４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコールまたはそれらの任意の組み合わせである。

好ましくは、金属表面の腐食活性化剤としてフェノール化合物が水などの適した溶媒中の溶液の形態で使用される。

したがって、本発明は、金属表面の腐食活性化剤として式（１）の化合物を含む金属表面の腐食のための調合物を提供する。対応して、本発明は、金属表面の腐食のための調合物の製造において式（１）の化合物の使用に関する。本発明の調合物は単に、適した溶媒中の式（１）の化合物の溶液、例えば水溶液であり得る。

以下に考察されるように、異なった目的のために他の任意選択の成分が本発明の調合物中に含有され得る。

好ましくは、金属表面の腐食活性化剤は、調合物の約０．１重量％〜約２０重量％の範囲において存在している。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は、約０．１重量％〜約９重量％の範囲において存在している。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約８重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約７重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約６重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約５重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約４重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約３重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．１重量％〜約２重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約９重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約８重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約７重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約６重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約５重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約４重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約３重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約０．５重量％〜約２重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約９重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約８重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約７重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約６重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約５重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約４重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約３重量％の範囲である。いくつかの実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は約１重量％〜約２重量％の範囲である。

好ましい実施形態において、金属表面の腐食活性化剤は調合物の約１重量％〜約５重量％の範囲で存在している。

調合物は、双極性非プロトン溶媒などの溶媒をさらに含んでもよい。

本発明による調合物のために有用な双極性非プロトン溶媒の例には、限定されないがジメチルスルホキシド、２−ピロリドン、Ｎ置換ピロリドン、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ペンタン酸５−（ジメチルアミノ）−２−メチル−５−オキソ−メチルエステル等、またはそれらの任意の組み合わせなどがある。

好ましくは、双極性非プロトン溶媒は、調合物の約１０重量％〜約５０重量％、より好ましくは約２０重量％〜約４０重量％、そして最も好ましくは調合物の約３０重量％からの量において存在している。

双極性非プロトン溶媒が含有されるとき、本発明による調合物はまた、均質相を形成する水と混和性の有機溶媒を含んでもよい。

本発明については、「混和性」は可溶性を包含する。

特定の実施形態において、水と混和性の有機補助溶媒はグリコールエーテルまたはフルフリルアルコールであってもよい。グリコールエーテルには、グリコールモノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルエーテルおよびグリコールジ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルエーテル、例えば限定されないが、（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルカンジオール、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルエーテル、および（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルカンジオールジ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルエーテルなどが含まれてもよい。グリコールエーテルの例は、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、モノプロピルエーテル（ｍｏｎｏｐｒｏｐｌｙ ｅｔｈｅｒ）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレン（ｄｉｐｒｏｐｌｙｌｅｎｅ）グリコールジイソプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−ブタノール、２−メトキシ−ｌ−ブタノール、２−メトキシ−２−メチルブタノール、１，１−ジメトキシエタンおよび２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、およびそれらの混合物である。グリコールエーテルのさらに典型的な例は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリ（プロピレングリコール）モノメチルエーテルおよび２−（２−ブトキシエトキシ）エタノールである。フルフリルアルコールの例はテトラヒドロフルフリルアルコール（ＴＨＦＡ）である。

特定の実施形態において、水と混和性の有機溶媒はエチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、グリセロール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールおよびそれらの混合物であってもよい。

好ましい実施形態において、水と混和性の有機溶媒はジエチレングリコールジエチルエーテルである。

水と混和性の有機溶媒は好ましくは、調合物の約１０〜約５０重量％、より好ましくは約２０重量％〜約４０重量％、そして最も好ましくは調合物の約３０重量％の量において存在している。

また、本発明の調合物は、式（ＩＩ）：
Ｒ^１−ＯＯＣ−Ａ−ＣＯＯ−Ｒ^２
［式中、
− Ｒ^１およびＲ^２が、同一または異なっており、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、アリール、アルキアリール、またはアリールアルキル基であり、直鎖または分岐状、環状または非環状であり、
− Ａが直鎖または分岐状二価アルキレン基である］のジエステルとして溶媒を含んでもよい。
この式に関して、「アルキル」は、１〜２０個の炭素原子および好ましくは１個または２〜１０個の炭素原子を有する直鎖または分岐状炭化水素鎖、または３〜８個の炭素原子を含む環状炭化水素基、好ましくはシクロペンチルまたはシクロヘキシル基を意味すると理解される。

「アリール」は、芳香族単環または多環基、好ましくは、６〜１２個の炭素原子を含む単環または二環基、好ましくはフェニルまたはナフチルを意味すると理解される。

「アリールアルキル」は、芳香族単環式環を担持し、７〜１２個の炭素原子を含む直鎖または分岐状炭化水素基、好ましくはベンジルを意味すると理解される。

「アルキルアリール」は、アルキル基を担持する芳香族単環基を意味すると理解される。

ジエステルは式（ＩＩ）の異なったジエステルの混合物であり得る。

式（ＩＩ）においてＲ^１およびＲ^２が、同一または異なっており、好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｎ−ヘキシル、イソオクチル、２−エチルヘキシル、シクロヘキシル、フェニルおよびベンジルからなる群から選択される。

本発明の一実施形態によって、ＡはＣ_３〜Ｃ_１０分岐状二価アルキレンである。例えば、Ａは以下からなる群から選択され得る。
− 式−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−ＣＨ_２−のＡ_ＭＧ、
− 式−ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）−ＣＨ２−のＡ_ＥＳ、および
− それらの混合物。

一実施形態においてジエステルは、
ＣＨ_３−ＯＯＣ−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯＯ−ＣＨ_３、またはこのような化合物を含むジエステルの混合物である。

一実施形態においてジエステルは以下の式（ＩＩ’）、（ＩＩ’’）任意選択により（ＩＩ’’’）のジエステルを含む混合物である。
− Ｒ^１−ＯＯＣ−Ａ_ＭＧ−ＣＯＯ−Ｒ^２ （ＩＩ’）
− Ｒ^１−ＯＯＣ−Ａ_ＥＳ−ＣＯＯ−Ｒ^２ （ＩＩ’’）、
− 任意選択によりＲ^１−ＯＯＣ−（ＣＨ_２）_４−ＣＯＯ−Ｒ^２ （ＩＩ’’’）、
式中、
− Ａ_ＭＧが−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−ＣＨ_２−であり、
− Ａ_ＥＳが−ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）−ＣＨ_２−である。

この実施形態においてＲ^１およびＲ^２は好ましくはメチル基である。

ジエステルの混合物は、
− 式（ＩＩ’）のジエステル７０〜９５重量％
− 式（ＩＩ’’）のジエステル５〜３０重量％、および
− 式（ＩＩ’’’）のジエステル０〜１０重量％を含むことができる。

有用なジエステル系溶媒（Ａは分岐状である）の例は、Ｒｈｏｄｉａによって市販されているＲｈｏｄｉａｓｏｌｖ（登録商標）ＩＲＩＳである。

Ｒｈｏｄｉａｓｏｌｖ（登録商標）ＩＲＩＳは、ジメチルエチルスクシネートおよびジメチル２−メチルグルタレートを本質的に（８０重量％超）含むジエステルの混合物である。

一実施形態において、Ａが、式（ＣＨ_２）_ｒ（ｒが２〜４の平均数である）の二価アルキレン基である。

例えば、ジエステルは、ジメチルアジペート（ｒ＝４）、ジメチルグルタレート（ｒ＝３）およびジメチルスクシネート（ｒ＝２）の混合物、またはジエチルアジペート（ｒ＝４）、ジエチルグルタレート（ｒ＝３）およびジエチルスクシネート（ｒ＝２）の混合物、またはジイソブチルアジペート（ｒ＝４）、ジイソブチルグルタレート（ｒ＝３）およびジイソブチルスクシネート（ｒ＝２）の混合物である。

例えばジエステルは、
− ジメチルアジペート９〜１７重量％、
− ジメチルグルタレート５９〜６７重量％、および
− ジメチルスクシネート２０〜２８重量％を含む混合物である。

有用なジエステル系溶媒（Ａは直鎖である）の例はＲｈｏｄｉａによって市販されているＲｈｏｄｉａｓｏｌｖ（登録商標）ＲＰＤＥである。

Ｒｈｏｄｉａｓｏｌｖ（登録商標）ＲＰＤＥは、ジメチルグルタレートおよびジメチルスクシネートを本質的に（７０重量％超）含むジエステルの混合物である。

本発明の組成物において使用されるジエステルを欧州特許第１９９１５１９号明細書に従って調製することができる。

別の実施形態によって、式（ＩＩ）のジエステルはジアルキルスクシネート、好ましくはジメチルスクシネートであり、それを化学的または生化学的プロセスによって調製することができる。

また、本発明の調合物は、溶媒としてジオキソラン誘導体を含んでもよい。ジオキソラン誘導体は、以下のような式（ＩＩＩ）：
［式中、Ｒ_１およびＲ_２が、同一または異なっており、水素を表わすかまたは少なくともアルキル、アルケニルまたはフェニル基を含む群から選択される基またはラジカルを表わし、ｎが整数１、２、３、４または５である。好ましくはｎが１または２である］のジオキソラン誘導体であってもよい。

特に、Ｒ_１およびＲ_２は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピルまたはイソブチル基を含む群から選択される基である。

式（ＩＩＩ）のジオキソラン誘導体は、例として、ソルケタールの名称によっても公知の２，２−ジメチル−ｌ，３−ジオキソラン−４−メタノール、または１−イソブチル−イソプロピリデングリセロールの別名で、アクロニムＩＩＰＧによっても公知の２，２−ジイソブチル−ｌ，−３−ジオキソラン−４−メタノールであってもよい。

調合物は、調合物のｐＨを適した範囲に調節するための有機塩基をさらに含んでもよい。調合物は好ましくは、約７〜約１０、より好ましくは約８〜約９のｐＨを有する。

適した有機塩基は、広い範囲の塩基、例えば、限定されないが、モノエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、アミノプロピルモルホリン、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、第三ブチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、２−アミノ−ｌ−プロパノール、３−アミノ−ｌ−プロパノール、２−アミノ−ｌ−ブタノール、イソブタノールアミン、２−アミノ−２−エトキシプロパノール、２−アミノ−２−エトキシエタノールなどのアミンおよびそれらの混合物から選択され得る。好ましい実施形態において、有機塩基はエタノールアミンである。

好ましくは、有機塩基は調合物の約５重量％〜約２０重量％、より好ましくは１０重量％において存在している。

また、本発明は、表面腐食によって清浄な金属表面を提供する方法であって、前記金属表面を式（１）の金属表面の腐食活性化剤と接触させる工程を含む方法を提供する。この方法において、上述の調合物を使用することができる。

また、本発明の使用および調合物と共に検討される上記の適した実施例、好ましい実施形態および量の範囲は、本発明によって清浄な金属表面を提供するための方法に適用可能である。

本発明は、アルミニウム、銅、チタン、タングステン、他の金属および／またはそれらの合金の金属表面処理のために有用である。本発明は多くの用途があり得る。例えば、電子デバイスの製造において、本発明は、さらなる加工のために清浄なおよび均質な金属表面を提供する。

本発明の調合物の清浄化性能は、例えば、電気化学試験を使用することによってまたは浸漬試験を使用することによって評価された。

電気化学試験
化学物質の性能を測定するために行なわれる電気化学試験は、３電極構成に基づいている。化学溶液は、油で加熱されて６０℃に熱的に制御された１つのジャケット付き反応器内に置かれる。このような反応器は凝縮器を備えており、一切の蒸気の放出を避ける。

次に、試験される金属試料（金属は例えばアルミニウムまたは銅合金、例えばＡｌ１１００などであり得る）を溶液中に部分的に浸漬する。浸漬されない部分はＰＴＦＥフィルムで覆われ、試料は作用電極（ＷＥ）として電位差計Ｇａｍｒｙ３０００に接続される。

飽和カロメル電極が参照電極（Ｒｅｆ）として接続され、他方、白金電極が対電極として接続される。白金電極の表面は、カロメル電極上の電子交換による電流密度のいかなる制限も避けるために十分に大きい。

次に、電位が安定するまで開路電位（ＯＣＰ）を記録し、次いで、動的電位測定を実施する。このような測定は、作用電極とカロメル電極との間の電流密度の記録と結合された１０ｍＶ／ｓの走査速度において電位スクリーニング（作用電極対参照電極）を実施することによって行なわれる。電位スクリーニングの開始は−２００ｍＶ／ＯＣＰにおいて行なわれ、＋２００ｍＶ／ＯＣＰにおいて終えられる。このような測定は、一切の人為的な結果または予期せぬ現象を特定するために両方の方法で３回連続的に行なわれる。

次に、開路電位において電子交換速度（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｒａｔｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ）を画定するために電流の記録はターフェル図によって利用される。次に暴露され浸漬された試料の面積を使用して、特定のＯＣＰに関連した電子交換による特定の電流密度が、試験される各々の添加剤化学物質について定量される。

この試験により、添加剤化学物質による電子移動の活性化を特性決定する。また、各々の添加剤化学物質について電流密度とＯＣＰとの間の観察された関係は、電子交換の活性化の証拠である。

浸漬試験
浸漬試験を実施して長い観察によって化学物質の性能を評価し、そこで清浄化溶液中に所定の時間浸漬した後に主に重量減少が記録される。

清浄化溶液を調製して瓶内に流し込み、次に、金属片（上記の電気化学試験の場合と同じタイプの金属を使用した）をこの溶液中に完全に浸漬する。瓶全体を通常１週間にわたって６０℃に加熱された炉内に保持する。

試験の終了時に、金属片を溶液から取り出し、水で洗浄し、乾燥させる。

浸漬の前と後で重量減少を計算した後、それを厚さの減少に変換する。効率を厚さの減少によって整合させる。厚さの減少が大きくなればなるほど、表面腐食においてより効率的になる。

本発明による金属表面の腐食活性化剤としてフェノール／ジフェノール誘導体を含有する調合物は、金属表面の腐食の良い性能を示す。

以下の実施例は、本発明の実施形態を説明するために記載される。以下の実施例において開示される技術は、本発明の実施において十分に機能する本発明者によって発見された技術を表わすことは当業者によって理解されるはずである。しかしながら、本発明の概念、精神および範囲から逸脱せずに多くの変更が、開示される特定の実施形態において可能であり、さらに同様なまたは類似の結果を得ることができることを当業者は本開示の観点から理解するはずである。当業者に明らかな全てのこのような類似の代替物および改良は、添付された請求の範囲によって規定されるように本発明の精神、範囲および概念の内にあると考えられる。

以下の実施例において、全ての量は重量パーセントで与えられ、合計１００重量パーセントになる。

本発明の調合物の実施例は以下に示される。本明細書において使用される略語を以下に記載する。
２，３−ＤＢＨＡ：２，３−ジヒドロキシ安息香酸
ＰＣ：カテコール
ＴＢＣ：４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール
４−ＭｅＰＣ：４−メチル−カテコール

実施例１
全ての固形分が溶解するまで容器内で成分を一緒に混合して、本明細書において開示された調合物を調製した。

以下の調合物を調製した。

これらを異なった種類および量の金属表面の腐食活性化剤を使用して調合した。

実施例２
Ａｌ試料上の実施例１において調製された一連の調合物を上に記載したように電気化学試験によって評価した。試験の結果を図ｌおよび以下の表２に示す。

図１は、ブランク（フェノール添加剤無し）および異なった金属表面の腐食活性化剤、すなわち調合物Ｃ（ここで金属表面の腐食活性化剤は２，３−ＤＨＢＡである）、調合物Ｆ（ここで金属表面の腐食活性化剤はＴＢＣである）、調合物Ｄ（ここで金属表面の腐食活性化剤は４−ＭｅＰＣである）および調合物Ａ（ここで金属表面の腐食活性化剤はＰＣである）のターフェルプロットを示す。

高い電流は大きい金属溶解速度を示し、低下勾配に沿って同時に観察される電位（低い側の値）スイッチは、（金属の希薄化から）作用電極について電子移動の活性化に起因する。

Ａｌ試料について電気化学的電位対電流密度を実施例１において調製された調合物で測定して電子移動を、したがってそれらの清浄化性能を特性決定した。

表２に示される結果から、調合物Ｂ、Ｃ（ここで金属表面の腐食活性化剤は２，３−ＤＨＢＡである）が最も興味深い性能を明らかに示し、その後に、調合物Ｅ、ＦおよびＧ（ここで金属表面の腐食活性化剤はＴＢＣである）、調合物Ｄ（ここで金属表面の腐食活性化剤は４−ＭｅＰＣである）および調合物Ａ（ここで金属表面の腐食活性化剤はＰＣである）が続くことを見ることができる。

上記の結果は、試験された化学添加剤が有効な金属腐食活性化剤であることを明らかに示す。

実施例３
実施例１において調製された調合物を上に記載したように電気化学試験によってＣｕ試料上で評価した。試験の結果を図２および以下の表３に示す。

図２は、ブランク（フェノール添加剤無し）および金属表面の腐食活性化剤、すなわち調合物Ｈ（ここで金属表面の腐食活性化剤は１％のＰＣである）のターフェルプロットを示す。

Ｃｕ試料について電気化学的電位対電流密度を実施例１において調製された調合物Ｈで測定して電子移動を、したがってそれの清浄化性能を特性決定した。

図２および表３に示された結果から、本発明の金属表面の腐食活性化剤はＣｕ上でも同様に有効であることを見ることができる。

実施例４
実施例１において調製された一連の調合物は、上に記載されたように浸漬試験によってＡｌ試料上で試験された。これは重量減少、したがって腐食活性化剤の清浄化性能を特性決定することである。金属試料は、重量減少を測定する前に７日間浸漬された。試験の結果が図３に示され、それはｍｍ／年の厚さの減少として記録される。本発明のフェノール化合物に関して見出されるような厚さの減少速度は金属表面の過度の腐食がなく金属表面の清浄化に良いことに留意すると興味深い。

図３において浸漬試験の結果を棒グラフで示す。ブランク対照試験と比較して、Ａｌの著しい厚さの減少がＰＣ、ＴＢＣ、２，３−ジヒドロキシ安息香酸および４−メチルカテコールを使用する試験において観察された。処理された金属試料の外観から、金属表面の全ての欠陥部を除去することによって均質な金属腐食が得られた。興味深いことに、調合物Ａ（ここで金属表面の腐食活性化剤は２％のＰＣである）と比較して、調合物Ｃ（ここで金属表面の腐食活性化剤は２％の２，３−ＤＨＢＡである）および調合物Ｄ（ここで金属表面の腐食活性化剤は２％の４−ＭｅＰＣである）は、非常に改良された性能を達成した。

Claims (16)

1. 金属表面の腐食活性化剤として式（１）
   ［式中、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_４の各々が水素、ヒドロキシル基、アルキル基、スルホン酸基またはカルボン酸基であり、Ｒ_３が水素、アルキル基、スルホン酸基またはカルボン酸基である］の化合物の使用。
2. 式（１）の前記化合物がモノフェノール化合物またはジフェノール化合物である、請求項１に記載の使用。
3. 式（１）の前記化合物がカテコール、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、４−メチルカテコールまたは４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコールである、請求項１に記載の使用。
4. 金属表面の腐食のための調合物の製造において請求項１〜３のいずれか一項に記載の式（１）の化合物の使用。
5. 式（１）の前記化合物が金属表面の腐食のための調合物において使用される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の使用。
6. 式（１）の前記化合物が、前記調合物の約０．１重量％〜約２０重量％、好ましくは前記調合物の約１重量％〜約５重量％の量において存在している、請求項４または５に記載の使用。
7. 前記調合物が水をさらに含む、請求項５または６に記載の使用。
8. 前記調合物が双極性非プロトン溶媒をさらに含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の使用。
9. 前記調合物が、水と混和性の有機溶媒をさらに含み、好ましくは前記水と混和性の有機溶媒が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、グリセロール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールおよびそれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは前記水と混和性の有機溶媒がジエチレングリコールジエチルエーテルである、請求項５〜８のいずれか一項に記載の使用。
10. 前記調合物が、式（ＩＩ）：
    Ｒ^１−ＯＯＣ−Ａ−ＣＯＯ−Ｒ^２
    ［式中、
    − Ｒ^１およびＲ^２が、同一または異なっており、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、アリール、アルキアリール、またはアリールアルキル基であり、直鎖または分岐状、環状または非環状であり、
    − Ａが直鎖または分岐状二価アルキレン基である］のジエステルをさらに含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の使用。
11. 前記調合物が、式（ＩＩＩ）：
    ［式中、Ｒ_１およびＲ_２が、同一または異なっており、水素を表わすかまたは少なくともアルキル、アルケニルまたはフェニル基を含む群から選択される基またはラジカルを表わし、ｎが整数１、２、３、４または５である］のジオキソラン誘導体をさらに含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の使用。
12. 前記調合物が、ｐＨを調節するための有機塩基をさらに含み、好ましくは前記有機塩基が、アミンからなる群から選択される、請求項５〜１１のいずれか一項に記載の使用。
13. 表面腐食によって清浄な金属表面を提供する方法であって、前記金属表面を式（１）
    ［式中、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_４の各々が水素、ヒドロキシル基、アルキル基、スルホン酸基またはカルボン酸基であり、Ｒ_３が水素、アルキル基、スルホン酸基またはカルボン酸基である］の金属表面の腐食活性化剤と接触させる工程を含む、方法。
14. 式（１）の前記化合物がモノフェノール化合物またはジフェノール化合物である、請求項１３に記載の方法。
15. 式（１）の前記化合物がカテコール、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、４−メチルカテコールまたは４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコールである、請求項１３に記載の方法。
16. 式（１）の前記化合物が、金属表面の腐食のための調合物の形態において使用される、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。