JP3571237B2 - 金属表面処理剤 - Google Patents
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【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エーテル誘導体と直鎖アルキルメルカプタン及び溶媒とを含有する金属表面処理剤、および該金属表面処理剤に好適なポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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ノニオン系の界面活性剤である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達成し、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ることで、優れた金属表面処理剤が得られている（特願平１０−１１２１５６）。しかし、この金属表面処理剤は、分子内に芳香族環を有しており、紫外線などを吸収して分解反応を起こしやすく、屋外や長時間の使用により吸着性および処理皮膜の耐久性が劣化する可能性がある。そこで、同じノニオン系の界面活性剤で分子内に芳香族環を持たないポリオキシエチレンアルキルエーテルにアルコキシシリル基を導入したポリオキシエチレンアルキル誘導体と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誘導体が示す防錆性と本来有する界面活性効果によりアルキルメルカプタンと相乗的に作用して金属表面処理剤としてすぐれた変色防止能を示し、しかも紫外線などの光による劣化が起きにくく長時間効果が発揮されると考えた。
【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、かつ長時間の使用に耐え得る金属表面処理剤を提供することを目的とするとともに、またその金属表面処理剤に好適なポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体、その製造方法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、鋭意検討した結果、ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体とアルキルメルカプタンおよびイソプロパノール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課題を解決し得ることを見いだし、本発明に至った。 すなわち、本発明は、
（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エーテル誘導体の少なくとも１種、アルキルメルカプタンおよび溶媒を含有したことを特徴とする金属表面処理剤に関する。
【０００５】
【化２】
（ただし、式中、Ｒ１、Ｒ２は低級アルキル基、ＣｍＨ２ｍ＋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，ｑは１〜３を示す）
【０００９】
上記一般式中ｍは１〜２０であるが、好ましくは６〜１４である。１５以上の場合は溶媒への溶解性が充分でなく、また５以下では充分な防錆性が得られない。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ｑは０〜３であるが防錆性の観点からは２又は３が特に好ましい。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充分でなく金属表面処理剤として適さない。上記式中Ｒ１及びＲ２は炭素数１〜４のアルキル基、すなわちメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチルを示す。
【００１０】
本発明に使用する前記一般式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体は下記一般式（２）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物と下記一般式（３）で表わ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。
【００１１】
【化５】
（ただし、式中、Ｒ１、Ｒ２は低級アルキル基、ＣｍＨ２ｍ＋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、ｑ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。
【００１３】
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エーテル誘導体およびアルキルメルカプタンの濃度はそれぞれ０．０５〜２．０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エーテル誘導体およびアルキルメルカプタンの濃度が０．０５重量％未満であると充分な防錆性が得られず、また２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。
【００１４】
また、ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体と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。
【００１５】
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。
【００１６】
本発明の金属表面処理剤に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できる。
【００１７】
【実施例】
（ポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体（１−１）の合成）
実施例１
下記式（２−１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物と下記式（３−１）で表される３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランとの反応より下記式（１−１）で表される化合物の合成
【００１８】
【化６】
上記式（２−１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物１９．７６ｇ（０．０４ｍｏｌ）に反応触媒であるジブチルスズラウレートを数滴入れ室温で撹拌し溶解した。この溶液に上記式（３−１）で表される３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン９．８８ｇ（０．０４ｍｏｌ）を２０分間かけて滴下し、室温で１時間反応させた。その後、反応溶液を５０℃に昇温し、さらに１時間３０分の間反応を続けた。反応後の溶液は薄黄色透明で粘性のある液体として得られた。反応生成物である前記式（１−１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体の同定はＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲより行った。
【００２０】
（硫化アンモニウム変色試験）
実施例２
２−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ルエーテル誘導体０．４ｇと下記式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。
【００２１】
【化７】
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。
【００２３】
【表１】
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エーテル誘導体のかわりに下記式（２−１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いた場合
【００２５】
【化８】
比較例４：未処理
（耐候性試験）
実施例３
実施例１と同様にして金属表面処理剤を調整した。この溶液に銀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耐候性の評価はキセノンアークランプ式耐候性試験機による人工光源の連続照射により、変色の程度を目視により行った。評価条件の概略を以下に示す。
【００２７】
放射照度：３７〜３９ｍＷ／ｃｍ３
照射時間：１７１時間
試験槽内温度：４０℃
試験槽内湿度：４０％
得られた結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
比較例５
実施例１においてポリオキシエチレンアルキルエーテル誘導体の代わりに下記式で表されるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル誘導体を用いた場合を示す。
【００３０】
【化９】
【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。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成例で得られたポリオキシエチレンドデシルエーテル誘導体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図２】同上、１３Ｃ−ＮＭＲチャート。
【図３】同上、ＦＴ−ＩＲチャート。
Claims (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エーテル誘導体の少なくとも１種、アルキルメルカプタンおよび溶媒を含有したことを特徴とする金属表面処理剤。
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| JP32521398A JP3571237B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 金属表面処理剤 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32521398A JP3571237B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 金属表面処理剤 |
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|---|---|---|---|
| JP32521398A Expired - Lifetime JP3571237B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 金属表面処理剤 |
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