JP3372205B2 - 金属表面処理剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属材料の防錆を行
うための表面処理剤に係わり、特に銀、金、銅、ニッケ
ル、鉄、アルミニウム、亜鉛あるいはその合金などの変
色防止剤として好適なポリオキシエチレンアルキルフェ
ノールエーテル誘導体と直鎖アルキルメルカプタン及び
イソプロピルアルコールとを含有する金属表面処理剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオキシエチレンアルキルフェノール
はノニオン系の界面活性剤であり、洗浄剤、乳化剤、帯
電防止剤、消泡剤、湿潤浸透剤として工業的に広く利用
されている。この系統の化合物を金属の表面処理剤とし
て考えた場合、金属に対して吸着性のある親水部（ポリ
オキシエチレン部）と表面に疎水性を付与し、耐水性等
の機能を付与する疎水部（アルキルフェノール部）から
成り立っており、吸着性および処理皮膜の耐久性が充分
であれば優れた金属表面処理剤となる可能性を秘めてい
ると考えられる。一般に有機被膜の耐久性を高める手法
としてはあらかじめ高分子化したものを用いる方法と、
基材上で高分子化する方法の２種類が考えられる。前者
はあらかじめ高分子化しているので、皮膜自体の耐久性
は高いが、希釈溶剤に制限があること、また前述した分
子鎖の配向が充分期待できないなどの欠点を有する。一
方、後者の方法では高分子化させる部位を導入する必要
があるが、アルコキシシリル基の導入が高分子皮膜の耐
久性および基材への吸着性の両方を向上させるものとし
て期待される。すなわち、ポリオキシエチレンアルキル
フェノールエーテルにアルコキシシリル基を導入するこ
とによりシロキサン結合による高分子化を基材上で形成
し、同時に基材に対してシラノール基により何らかの化
学結合を形成せしめれば、優れた金属表面処理剤が得ら
れるものと考えた。一方、直鎖アルキルメルカプタンは
銀を初めとする各種金属に対して優れた防錆性を示すこ
とが知られている。そこで、前述したポリオキシエチレ
ンアルキルフェノール誘導体と直鎖アルキルメルカプタ
ンを混合すれば、ポリオキシエチレンアルキルフェノー
ル誘導体が示す防錆性と本来有する界面活性効果により
直鎖アルキルメルカプタンと相乗的作用し、金属表面処
理剤としてすぐれた変色防止能を示すものと考えた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は金属材料に対
して優れた接着性をもって皮膜を形成し、該表面に優れ
た防錆性を付与しうる金属表面処理剤を提供することを
目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
進めた結果、特定のポリオキシエチレンアルキルフェノ
ールエーテル誘導体と直鎖アルキルメルカプタンを溶媒
に溶解することにより得られる金属表面処理剤により上
記の課題を解決しうることを見出し、本発明に至った。
その要旨は、 （１）下記一般式（１）で表されるポリオキシエチレン
アルキルフェノールエーテル誘導体とアルキルメルカプ
タンおよび溶媒とを含有したことを特徴とする金属表面
処理剤、

【０００５】

【化２】 （ただし、式中、Ｒ ₁ ，Ｒ ₂ は低級アルキル基、Ｃ _m Ｈ
_2m+1 は分岐していてもよいアルキル基、ｍは１〜２０、
ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｌは０〜３を示す）

【０００６】（２）前記（１）記載のアルキルメルカプ
タンの炭素数が１６または１８であることを特徴とする
金属表面処理剤、（３） 前記（１）記載において、前記ポリオキシエチレ
ンアルキルフェノールエーテル誘導体の金属表面処理剤
中の濃度が０．０１〜１．０重量％の範囲であることを
特徴とする金属表面処理剤、（４） 前記（１）記載において、前記アルキルメルカプ
タンの金属表面処理剤中の濃度が０．０１〜１．０重量
％の範囲にあることを特徴とする金属表面処理剤であ
る。

【０００７】上記一般式中ｍは１〜２０であるが、好ま
しくは７〜１０、より好ましくは８または９である。１
０を超える場合は溶媒への溶解性が十分でなく、また７
より小さい場合には防錆性が低下する。上記一般式中ｎ
は１〜２０であるが、防錆性の観点からは６〜１０が好
ましい。上記式中ｌは０〜３であるが防錆性の観点から
は３が特に好ましく、また基材との密着性および基材上
での高分子化の観点からは２または３が好ましい。

【０００８】上記式中ｐは１〜２０であるが好ましくは
１〜５である。６以上では分子の配向性が十分でなく金
属表面処理剤として適さない。上記式中Ｒ₁は水素また
は炭素数１〜４のアルキル基、すなわちメチル基、エチ
ル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル
基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基を示すが、反応性の観
点から水素、メチル基、エチル基が特に好ましい。Ｒ₂
は炭素数１〜４アルキル基、すなわちメチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、
ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基を示す。

【０００９】本発明に使用する前記一般式（１）で表さ
れるポリエチレングリコールフェニルエーテル誘導体は
下記一般式（２）で表されるポリエチレングリコールフ
ェニルエーテル化合物と下記一般式（３）で表されるイ
ソシアネートシラン化合物とを２０〜１００℃で反応さ
せることにより容易に製造することができる。その詳細
については特願平９−４５９４号に開示されている。

【００１０】

【化３】

【００１１】（ただし、式中、Ｒ₁，Ｒ₂は低級アルキル
基、Ｃ_mＨ_2m+1は分枝していてもよいアルキル基、ｍは
１〜２０、ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｌは０〜３を
示す） また、本発明の金属表面処理剤の他の成分であるアルキ
ルメルカプタンとしては、たとえば炭素数１０〜２０の
直鎖アルキルメルカプタンが好ましく、より好ましくは
炭素数１６または１８の直鎖アルキルメルカプタンであ
る。

【００１２】本発明の金属表面処理剤におけるポリオキ
シエチレンアルキルフェノールエーテル誘導体および直
鎖アルキルメルカプタンの濃度はそれぞれ０．０１〜
１．０重量％の範囲で用いられる。金属表面処理剤中の
ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル誘導体
および直鎖アルキルメルカプタンの濃度が０．０１重量
％未満であると充分な防錆性が得られず、また１重量％
を越えると金属表面にシミやムラが生じて好ましくな
い。

【００１３】また、ポリオキシエチレンアルキルフェノ
ールエーテル誘導体と直鎖アルキルメルカプタンの組成
については、重量比で１：５〜５：１が好ましく、より
好ましくは１：２〜２：１である。

【００１４】本発明の金属表面処理剤に使用する溶媒と
してはイソプロパノールが好ましいが、これに制限され
るものではなく、上記の有効成分を溶解または乳化・分
散できる溶媒であればよい。このような溶媒としては、
メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、水あるいはこれらの混合物等がある。

【００１５】本発明の金属表面処理剤ついてさらに詳し
く述べると、その対象金属には特に制限はない。例え
ば、銀、金、銅、鉄、アルミニウム、亜鉛及びこれらの
合金等の表面処理剤として有効である。しかし、銀、金
及び銅の表面処理剤として用いることがより好適であ
り、特には銀鍍金、金鍍金を施した電子部品やプリント
回路用銅張積層板等に用いられる銅箔の表面処理剤とし
て用いられる場合に本発明の効果を充分に発揮すること
が出来る。

【００１６】

【実施例】イソプロパノール９９．１ｇに下記式（１−
１）で表されるポリオキシエチレンアルキフェノールエ
ーテル誘導体０．４ｇと下記式（１−２）で表されるオ
クタデシルメルカプタン０．５ｇを溶解し、金属表面処
理剤とした。この溶液に銀鍍金を施した試験片を浸漬処
理することにより、表面処理サンプルを作製した。得ら
れたサンプルの防錆性の評価は硫化アンモニウム水溶液
に試験片を浸漬し、変色の程度を目視により行った。評
価方法の概略を以下に示す。

【００１７】

【化４】

【００１８】試験溶液：硫化アンモニウム０．２％水溶
液 浸漬時間：６時間 得られた結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】比較例１：実施例１においてポリオキシエ
チレンアルキルフェノールエーテル誘導体を添加しなか
った場合 比較例２：実施例１においてオクタデシルメルカプタン
を添加しなかった場合 比較例３：実施例１においてポリオキシエチレンアルキ
ルフェノールエーテル誘導体のかわりに下記式（１−
３）で表されるポリオキシエチレンアルキルフェノール
エーテルを用いた場合

【００２１】

【化５】

【００２２】比較例４：未処理

【００２３】

【発明の効果】以上の結果より、本発明による金属表面
処理剤は金属の防錆性向上に有効であることが判明し
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 久 東京都港区虎ノ門二丁目10番１号 株式 会社ジャパンエナジー内 (56)参考文献 特開 昭59−215490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−6829（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23F 11/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）で表されるポリオキシ
   エチレンアルキルフェノールエーテル誘導体とアルキル
   メルカプタンおよび溶媒とを含有したことを特徴とする
   金属表面処理剤。 【化１】 （ただし、式中、Ｒ₁，Ｒ₂は低級アルキル基、Ｃ_mＨ
   _2m+1は分岐していてもよいアルキル基、ｍは１〜２０、
   ｎは１〜２０、ｐは１〜２０、ｌは０〜３を示す）
2. 【請求項２】 請求項１記載のアルキルメルカプタンの
   炭素数が１６または１８であることを特徴とする金属表
   面処理剤。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記ポリオキシ
   エチレンアルキルフェノールエーテル誘導体の金属表面
   処理剤中の濃度が０．０１〜１．０重量％の範囲である
   ことを特徴とする金属表面処理剤。
4. 【請求項４】 請求項１記載において、前記アルキルメ
   ルカプタンの金属表面処理剤中の濃度が０．０１〜１．
   ０重量％の範囲にあることを特徴とする金属表面処理
   剤。