JPH05505212A - マスキング組成物、およびこれを塗布する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 三七ング組底物、一旦よ−ぴ；れをブ布を不方法技術ｐ分野 本発明は、除去可能なケミカルミリング用マスキング剤と（−１て好適な水キン グ組成物、及びケミカルミリングを施そうとする物品に前記マスキン物を塗布す る方法に関する。

定例９背景 金属物の不要な部分をエツチングによって除去するには、強酸または強りを用い たケミカルミリングが広く公知であり、特に、航空機産業におい航空機の部品の 重量を削減するのにこれが用いられる。

この工程に際しては、用いられるエツチング浴に耐性を有するマスキン体（マス ク）を、例えば浸漬するなどして、基質である金属に直接塗布する１で、塗布し たマスクを適当な型板を用いて線刻しく基質金属まで切り込む）、の、エツチン グが所望される部分を選択的に露出させるように、塗布先たの所望の部分を剥離 させる。

エツチング用組成物（腐食剤）の性質は、基質となる金属に応じて異なる。

ば、アルミニウム製の部品を腐食させるには、アルカリ浴が用いられ、チの部品 の腐食には、酸浴が用いられる。露出した金属を腐食剤が除去するｊまた、腐食 剤の濃度および温度に応じて異なる。

エツチング（すなわちケミカルミリング）の工程が完了したら、残存するを除去 し、腐食した部品を適宜洗浄し、適切であれば脱酸素し、次いで乾］る。実際上 は、直ちに線刻できるような適切なマスクを塗布するには、数［漬および乾燥の 段階が必要である。

航空機製造業者の大半が現在用いている通常のマスキング組成物は、有１例えば トルエン・キシレン混合液、あるいはベルクロロエチレンに溶かし；エラストマ ーであって、後者の溶媒の方が広く用いられる。現在使用され“被覆系は、揮発 性有機溶媒が高率に含まれる低固体含量系である。

２〜３回の浸漬操作でマスキング組成物を塗布するが、この間に、バネ７成物に 浸漬し、過剰な組成物を滴下させて除去し、次いで、通常はオーブいて、残存組 成物を乾燥させる。この工程は、最終的にマスクが適切な厚さとなるまで反復さ れる。工程は、組成物の組成、部品の寸法および形態に応じて異なる。一般的に 用いられる工程の大要を下記に示す。

１−回目の被覆を施す。

２、１００°Ｆ（約３８℃）にて４５分間焼き付ける。

３、１５０°Ｆ（約６６℃）にて４５分間焼き伺ける。

４、冷却する。

５、部品を回転させて上下を逆にする。

６、二回目の被覆を施す。

７、　１００″Ｆ（約３８℃）にて４５分間焼き付ける。

８、１５００Ｆ（約６６℃）ｉニア４５分間焼き付ける。

９、大型のアルミニウム製部品を撤去する。

１０、すべての押出し成型品、真縁部品、および約４５．７ｃｍ（１８（７チ） 以下の長さの部品を、コンベヤ上に留置する。

１１、段階１０で留置した部品に対して三回目の被覆を施す。

１２、１００°Ｆ（約３８℃）にて４５分間焼き付ける。

１３、１５０’　Ｆ（約６６℃）にて４５分間焼き付ける。

１４、段階１０で留置した部品を撤去する。

１５、マスキングを施したチタン製部品を別個の架台に搭載する。

１６、別個のオーブンを用いてチタンを約１０７℃（２２５°Ｆ）にて焼き付け る。

１７、チタン製部品を撤去する。

マスキング組成物が、上記に特定の有機溶媒を用いて適正な粘度に調整されてい る場合は、吹き付けによってこの組成物を塗布することも可能である。吹き付け による塗布においても、所望の肉厚を得るには多重被覆が必要である。典型的に は、三重の被覆を施して、約０．２０〜０．２５ｍｍ（８〜１０ミル）の肉厚を 得る。施すべき被覆の回数が多くなるに従って、工程に要する時間も増加し、経 費が増大することになる。

しかも、粘度が相対的に低いことから、組成物が流れ落ちるという問題が生じる 。したがって、吹き付けられる組成物の大部分は、部品上に皮膜を形成しないこ とになる。

更に、この流失の結果、マスクの厚さが不均等となり、かつ特に部品の屈曲部お よび辺縁に、被覆の薄い箇所を生じる。腐食剤は、このような薄い箇所に浸透し て、部品の、望ましくない部位を腐食することかある。したがって、部品のすべ ての部分を適切に保護するには、一層多くの被覆を施さなければならない。

上記の組成物に用いられる溶媒は、概して行政当局の規制を免れず、揮発性有機 内容（ＶＯＣ）として考慮されなければならない。マスクの塗布に用いられる有 機溶媒系か低固形含量であることから、溶媒系のほとんどに含まれる■■は、１ リツトルあたり１．２００ｇという多量に及ぶ。

マスキング組成物の吹き付は塗布は、これが溶媒を空中に飛散させ、一層速やか に揮発させることになるため、問題を更に厄介にさせる。

マスキング系に含まれるＶＯＣを削減する方法の一つは、マスク塗布工程の際に 放散される溶媒を回収して、その大半を再利用することである。しかし、溶媒回 収装置は、複雑性と経責とを更に増加させることになる。

現在、航空機製造業者の中には、溶媒としてベルクロロエチレンをマスキング液 に用いることを溶媒回収装置と併用しているものがある。このような被覆装置は 、全体が密閉されていて、浸漬部域と焼き付は部域の双方から溶媒が回収される 。現行のこの装置の効率は９１％である。溶媒は、マスキング液のうすめ液とし て、再処理されることなく回収され利用されている。

この種の装置の構築および操作が高価なことは明白であり、漏洩によってその効 率は低下し、ある種の溶媒は、マスクの薄膜内に保持されて、以後の工程で放出 される。溶媒の中には、例えばベルクロロエチレンのように、発癌の危険性のあ るものもあり、これを避けることが望ましい。

発明の要約 本発明によれば、被覆しようとする部品には、多価カチオンを生じる金属塩の層 をその表面に形成し、次いでこれを、この塩に感受性を有して薄膜を形成する、 結合剤とも称される合体性のゴム状粒子の、アニオンを生じる水性乳濁液に接触 させる。このアニオン性乳濁液には、形成される薄膜を強化かつ硬化させるため に顔料を加える。乳濁液は、固体含量が少なくとも約１０重量％であり、ゴム状 粒子に対する顔料の重量比は、固形物を基準としてそれぞれ約０１：１〜約２＝ １とする。表面に塩を形成させた部品を乳濁液に接触させると、アニオンによる 乳濁液の沈着が生じる。接触は、乾燥したときの肉厚が少なくとも約０．５ミル （約０゜２５鵬）の皮膜を形成するのに有効な時間、これを維持する。被覆した 部品を焼き付けて、粒子の合体を更に進行させると、剥離可能なマスク、すなわ ち薄膜の形成を完了させることができる。

ゴム状粒子および顔料のアニオン性乳濁液は、塩に含まれるカチオンに対して感 受性がある。すなわち、塩のカチオンの存在が、乳濁液の分離を引き起こし、ゴ ム状粒子を合体（凝集）させ、アニオンの作用でこれを沈着させて、塩で被覆し た部品上に薄膜を形成するのである。

塩で被覆した部品と乳濁液を接触させるには、慣用のいかなる方法を用いること もできるが、その際、被覆が所望される部品またはその一部が乳濁液に浸漬され る、すなわち同時または逐次的に完全に覆い尽くされる必要がある。

腐食剤に対して実質的に不透性である。乳濁液の処方は、用いられる腐食剤に応 じてこれを変えることが可能である。

塩は、凝固性の水溶液として部品に塗布される。この溶液には、遊離剤も含まれ 、また、腐食防止剤を含ませることもできる。塩は多価カチオンを生じ、る金属 の塩であって、これが乳濁液を分離させ、ゴム状粒子の凝固、およびアニオンに よる薄膜の沈着を生起させるのである。遊離剤は、典型的にはシリコーンを基剤 とし、薄膜の所望の部分の除去は促進するが、部品に対する薄膜の接着は良好に 保つのに有効な量を用いる。

アニオンの作用で沈着した皮膜は、これを焼き付けて、そのゲル構造内に捕捉さ れている水の除去を促進することが可能である。その結果、薄膜の密度が増加し 、それによって、腐食剤に対するその不透性が増大する。

焼き付けまたは空気乾燥による乾燥によって、塩は部品から薄膜表面へと薄膜内 を移動し、ここに至って再び、選択的な第二の薄膜をアニオンの作用で沈着させ ることが可能となる。

この第二の薄膜は、本発明の乳濁液から、あるいは市販により入手可能な被覆組 成物、例えばラテッ；ｙ−スからこれを形成することが可能である。この第二薄 膜は部品の密閉性を高める。

上記から明らかなとおり、本発明を用いることによって、従来の技術による溶媒 に基づく被覆装置の問題点の多くが克肥される。

本発明の乳濁液は、アニオンの作用で部品上に沈着して、部品の特定部分を露出 させるように選択的に除去され得る皮膜を出現させる。部品の、被覆されて残る 特定部分は、皮膜によって腐食剤から保護される。

下記に記載の本発明の好適実施例に基づき、本発明の利点および特徴について詳 しく説明する。

の−　な−Ｂ 本発明は、多数の異なる形態の実施例について実現可能であるが、以下において は、本発明の好適実施例について詳述する。以下の説明は、本発明を例示とする ものであり、発明の範囲を限定するものではない。

本発明は、結合剤としても知られる凝固性のゴム状粒子と、顔料とからなる、ア ニオンを生じる水性乳濁液を用いて部品を被覆する方法に関する。このアニオン 性乳濁液は、部品に対する除去可能なケミカルミリング用マスキング剤として用 いるのに好適であり、部品に沈着した多価カチオンを生じる金属塩に感受性があ る。そのため、この塩は、それと接触した際に前記乳濁液を分離させて、ゴム状 粒子を、前記部品を被覆するゲルとしてアニオンの作用で沈着させ、合体させ、 かつ結果的に、前記部品上に連続的な薄膜を形成させるのである。前記乳濁液中 に存在する顔料もまた沈着し、形成されるマスクの薄膜を強化かつ硬化させる。

この乳濁液は、固体含量が少なくとも約１０重量％であり、ゴム状粒子に対する 顔料の重量比は、固形物を基準としてそれぞれ約０１：１〜約２：１である。

前記塩と前記乳濁液との接触は、乳濁液をアニオンの作用で沈着させて、乾燥肉 厚が少なくとも約０．２５ｍｍ　（約０５ミル）の皮膜を形成させるのに有効な 時間にわたってなされる。上記により被覆された部品は、次にこれを焼き付けて 剥離可能なマスクの形成を完了させることができ、これが部品を覆う薄膜となる 。

熱間または冷間ナイフを用いれば、本発明の乳濁液による薄膜を切削して、その 一部を、他の部分を除去することなく部品から剥離させることができる。

エツチングを施す部品は一般的には金属製品である。

乳濁液の調製には、脱イオン水または蒸留水を用いるのを常とする。

ゴム状重合体は、前記ゴム状粒子が形成されるものを選択する。単一のゴム状重 合体、あるいはゴム状重合体の組み合わせの選択は、個々のケミカルミリング工 程の性状に基づいて個別的に行う。考慮され得る要素としては、エツチングを施 す部品の組成、用いる腐食剤、エツチングの時間、寸法上の公差、その他かある 。カチオンを生じる多価金属塩で被覆した部品にアニオンの作用で沈着し、かつ 、腐食剤として一般的に用いられる強酸または強塩基に対する必要な耐性が得ら れるものであれば、いかなるゴム状重合体も好適である。

好適なゴム状重合体を例示するならば、ポリクロロプレンの単独重合体、スチレ ン−ブタジェンゴム、エラストマー性アクリル系重合体乳濁液、ポリウレタンラ テックス、天然ゴムラテックス、ニトリルゴムラテックス、その他が挙げられる 。２種類ないしそれ以上のゴム状重合体混合物を用いることも可能である。

好適なアニオン性ゴム状重合体は、ネオプレン（Ｎｅｏｐｒｅｎｅ）　８４２Ａ 号なる商品名のもとてデュポン社より市販のネオプレン樹脂ラテックスである。

ネオプレンは、固形含量が約５０重量％のポリクロロプレン単独重合体の水溶液 であって、強酸および強塩基に対する耐性が非常に優れていることから、好適で ある。

合体したゴム状粒子の、顔料を含まぬ乳濁液による薄膜は、一般的に柔軟性に富 み、薄膜に線刻を施そうとする場合、鋭利なナイフを用いて切断されるのではな く引き裂かれる。このような薄膜は、引張強さが約５０．４ｋｇ／ｃｍ２（約７ ００ｐｓｉ）と比較的低く、かつ比較的軟質であって、デュロメータＡ硬度はわ ずか５５に過ぎない。

本発明の乳濁液には、沈着した薄膜に剛性および強度を付与するために、顔料を 添加し、そのためこれを線刻して除去することが可能である。薄膜の引張強さは 、ゴム状粒子に対する顔料の重量比が約０５：１のときに最大となる。ゴム状粒 子に対する顔料の重量比が約０５：１の薄膜は、引張強さが約１０８ｋｇ／ｃｍ ２（約１，５００ｐｓｉ）であり、かつ比較的硬質であって、デュロメータＡ硬 度は７２である。

ところが、本発明の実施には、引張強さを最大限にする必要がない。例えば、ゴ ム状粒子に対する顔料の重量比が約１：１である薄膜は、引張強さが約６４．８ ｋｇ／ｃｍ”　（９００ｐｓｉ）であり、デュロメータＡ硬度は８５であるので 、充分に剥離可能なケミカルミーリング用マスキング剤となる。

顔料を例示するならば、微細に破砕された粘土、タルク、炭酸カルシウム、シリ カ、カーボンブラック、ケイ酸アルミニウム、およびそれらの混合物力曵挙げら れる。

好適な顔料は中性の粘土である。好適な中性粘土を例示するならば、漂布土（Ｆ ｕｌｌｅｒ’ｓ　ｅａｒｔｈ）、ベントナイト、アタブルガイト（ａｔｔａｐｕ ｌｇｉｔｅ）、スメクタイト、およびそれらの併用物が挙げられる。中性粘土と は、蒸留水を用いて５重量％のスラリーとし、３分間攪拌した後、慣用のｐＨ計 を用いて測定した場合のｐＨ値が約５〜約９である粘土のことである。

微細に破砕された中性粘土の一例は、米国ニューシャーシー州メンロｌく−ク所 在、エング／Ｌ／ハート・ケミカル・カンパニー（Ｅｎｇｌｅｈａｒｔ　Ｃｈｅ ｍｉｃａｌ　Ｃｏ、）社より、ＡＳＰ６０２号なる商品番号で入手可能である。

その他の微細に破砕された中性粘土の例としては、米国イリノイ州シカゴ所在、 オイル・ドリー・コーポレーション・オブ・アメリカ（Ｏｉｌ−Ｄｒｉ　Ｃｏｒ ｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ）社より、ピュアーフロー（Ｐｕｒｅ −Ｆｌｏ）Ｂ２Ｏ号、または同じく１６５号なる商品指定のちとに市販にて入手 可能な、アタブルガイトスメクタイト粘土がある。

°前記微細に破砕された粘土は、粒子径が約５〜約２０ミクロンであるのが一般 的である。

ゴム状粒子に対する顔料の重量比は、乳濁液の臨界顔料体積濃度（ＣＰＶＣ）の 指標となる。薄膜に細孔を生じることなく、これに剛性および強度を付与し、か つ粘着性を低下させる水準にｃｐｖｃを保つのが望ましい。適正に選択されたα ■Ｃは、薄膜にラテックスの上塗りを施して薄膜の過度の多孔性を補償する必要 なしに、上記の必要性を満たす。

比較的厚いマスキング剤の比較的速やかな沈着が所望されるある種の用途には、 ゴム状粒子に対する顔料の重量比を比較的高くするのが望ましい。

前述のとおり、ゴム状粒子に対する顔料の重量比は、約０１：１〜約２：１であ る。重量比をそれぞれ約０．３＋１〜１：１とするのが好適である。顔料を多量 に含有する乳濁系が所望される場合は、ゴム状粒子に対する顔料の重量比をそれ ぞれ約０．７５：１〜１：０．５７とする。

水性乳濁液の総固体含量は可変である。総固体含量が約１０重量％の乳濁液は、 固体含量が約２０〜約５０重量％の乳濁液と同程度に、比較的速やかに部品を充 分に覆い尽くすことができる。少なくとも約４５重量％、あるいは少なくとも約 ５５重量％の総固体含量もまた、ある種の用途には好適である。

充分に覆い尽くすとは、マスキング剤がアニオンの作用によって所望の肉厚に均 一に沈着し、このように沈着した皮膜がマスキングが施される部品の辺縁がら流 れ落ちないことを指す。さらに、顔料の含量を高めることによって、沈着した薄 膜かけば立たないようにすることも保証される。

ゴム状重合体の混合物を選択することによって、薄膜の靭性および強度を高める ことも可能である。例えば、ゴム状粒子の重量を基準にして、約２５重量％にも 達するスチレン−ブタジェンゴムを用いることにより、薄膜の靭性および強度が 増大する。

これに代えて、強度と靭性をもたらす添加剤を乳濁液中に存在させることも可能 である。添加剤の例としては、米国ニューヨーク州ニューヨーク所在、ダブりニ ー・アール・ブレース・アンド・カンパニー（Ｗ、Ｒ，Ｇｒａｃｅ　＆ω、）社 よりダータン（Ｄａｒａｎ）　１４３号なる商品番号で入手可能なポリ塩化ビニ リデンラテックス乳剤がある。この添加剤を、ゴム状粒子を基準にして約０．５ 〜約５重量％の量を存在させることができる。

ゴム状重合体を硬化させるには、重合体の硬化に有効な量の慣用の硬化剤を存在 させる。このような硬化剤、およびその使用比率は充分に公知である。好適な硬 化剤は酸化亜鉛であるが、酸化マグネシウムも効果的である。

その他の慣用の成分としては、抗酸化剤、例えば２．２−メチレン−ビス（４− メチル−６−ｔ−ブチルフェニル）メタンなど、キレート化剤、例えばエチレン ジアミン四酢酸、あるいはその他エチレンジアミン四酢酸の四ナトリウム塩など 、発泡防止剤、例えば、米国ニューシャーシー州ブーントン所在、トルー・ケミ カル・コーポレーション（Ｄｒｅｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ、）社より入 手可能なドループラス（Ｄｒｅｗｐｌｕｓ）Ｌ４．７５号なる商品など、着色剤 、例えばフタロブルー着色剤など、安定な乳濁液を維持する有効量だけ存在させ たアニオン系、カチオン系、または非イオン系界面活性剤、例えば、米国プラウ エア州つィルミントン所在、バーキュリーズ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）社より市販に て入手可能なγ゛レジネートＤｒｅｓｉｎａｔｅ）７３１号なる商品名の、改質 ロジンのアニオン性ナトリウム塩など、更には界面活性剤の例として、アール・ ティー・パンダービルト（Ｒ，Ｔ、　Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ）社より入手可能な ダーバン（Ｄａｒｖａｎ）ＮＳおよびダブリュー・ニー・キュー（Ｗ、Ａ、Ｑ） など、および、乳濁液のｐＨを調整するためのグリシンが挙げられる。

有機溶媒を少量だけ存在させることもできるが、乳濁液としては、これを用いな いのが好適である。

乳濁液のｐＨ値は、約９〜約１１とするのが一般的である。ｐＨ値は、安定な乳 濁液が得られるようこれを選択する。

有用な乳濁液を形成するには、顔料を水中に取り込ませてから、他の材料を加え る慣用の実施法とは異なり、すべての成分を、同時に混和するのが好適である。

この方法は、含水量を最小化させ、かつ所望され得る高い総置形含量を実現する のを助ける。ある種の用途においては、上記に指定の混合操作を用いて高固形含 量を達成するのが好ましいが、これが必須の方法というわけではなく、適当な条 件下では、他の方法で含水量を最小化することも可能である。

また、運賃および保管容積を最小化するよう、ラテックス成分の含水量を低下さ せておき、その後、使用者が水を加えて、所望の固形含量とすることも可能であ る。

多価カチオンを生じる金属塩、およびこれを、アニオン性乳濁液で被覆しようと する物体に水性媒体に溶かして塗布することは、それ自体は充分公知であって、 本発明の寄与を受ける事柄の本質を構成するものではない。

好適な塩は、乳濁液がこれに感受性を有する塩である。このような塩は乳濁液を 分離させ、ゴム状粒子を部品上で合体させて、部品が塩で被覆される。本発明に 有用な塩を例示するならば、硝酸カルシウム、塩化亜鉛、硫酸マグネシウム、リ ン酸マグネシウム、硝酸バリウム、三塩化アルミニウム、その他が挙げられる。

２種類ないしそれ以上の塩の混合物を用いることもできる。

凝固性溶液に用いる水は、蒸留水または脱イオン水が好適である。

凝固性溶液には、約２４０〜約４８０ｇ／ｌ　（１００ガロンあたり約２００〜 約４００ポンド）、好ましくは約ｑ６’ｏｇ７＋　（約３００ポンド）の多価カ チオン金属塩を含ませる。

上記の乳濁液は、これをアニオンの作用で沈着させた場合、前記塩で被覆された 基質に所望の程度より多少とも強力に粘着し、このため、清浄に剥離すること、 すなわちマスクの所望の部分を完全に除去することが困難になる。剥離強度を直 線の１ｃｍあたり００４５〜０．０９１ニユートン（１インチあたり約１０〜約 ２０インチ・ポンド）とするのが望ましい。高い剥離強度も許容されるが、ある いは、慣用の遊離剤、例えばシリコーン遊離剤を凝固性溶液に加えることによっ て、これを低下させることもできる。その場合は、マスクの除去を促進するのに 有効な量の遊離剤を存在させる。

遊離剤は、一般的には水中の固形分が３０重量％であり、これを凝固性溶液１０ ０ガロンあたり約０，６〜約３．６ｇ／ｌ（約０５〜約３ポンド）の量で用いる 。

凝固性溶液には更に、慣用の可溶性腐食防止剤、例えば重クロム酸ナトリウムを 含ませることも可能である。しかし、クロム酸塩は危険な性質であるから、環境 問題を引き起こす。したがって、凝固性浸漬水溶液に可溶な非クロム酸腐食防止 剤が有用であり、バーディシュ・アニリン・ソーダ・ファプリーケン（ＢＡＳＦ ）社より市販にて入手可能なシコリン（Ｓｉｃｏｒｉｎ）ＲＺなる商品に例示さ れる。上記の非クロム酸腐食防止剤は慣用のものである。凝固性溶液には、局限 された腐食を防止するのに有効な量の腐食防止剤を含ませることができる。上記 の量を例示するならば、凝固性溶液１００ガロンあたり、可溶性クロム酸腐食防 止剤であれば約１２ｇ／ｌ（約１０ポンド）、同じく非クロム酸腐食防止剤であ れば約２４ｇ／ｌ（約２０ポンド）である。

基質のぬれを充分にするのに有効な量の慣用の界面活性剤を凝固性溶液中に存在 させることもまた可能である。界面活性剤としては、例えば非イオン性ポリエー ク所在、ジ−ニーエフ・コーポレーション（ＧＡＦ　Ｃａｒｐ、）社よりアイジ バル（Ｉｇｅｐａｌ）ＣＡ−６３０号なる商品名のちとに市販にて入手可能であ る。

凝固性水溶液は、溶液１００ガロンあたり約３６０ｇ／１（３００ボンド）の硝 酸カルシウム、同じく約２．４ｇ７１（２ポンド）のシリコーン遊離剤、同じく 約１２ｇ／１（１０ポンド）の重クロム酸ナトリウム、および１重量％の界面活 性剤を含有するのか典型的である。

凝固液を部品と、好ましくはそれらのいずれか、あるいは双方を高めの温度、す なわち約６０℃の温度として、接触させることによって、この溶液を塗布する。

凝固液を塗布する方法は、アニオンによる沈着を生起させる有効量の凝固液に部 品が覆い尽くされるのであれば、自由にこれを決めることができる。したがって 、凝固液の貯溜槽に部品を浸漬することも可能であり、あるいは、溶液を部品に 吹き付けるなどして塗布することもできる。

次いで、ぬれた部品を強制熱風炉内で、約６０〜約８０℃の温度で約５〜ｌＯ分 間で乾燥させる。凝固液が部品から流れ落ちることがなければ、乾燥工程は不要 である。

塩で被覆した部品に乳濁液を塗布し、かつ接触させる方法は、アニオンによる沈 着が生起するのであれば、自由にこれを決めることができる。金属製の部品を浸 漬する、すなわち同時または逐次的に乳濁液に完全に包み込まれるようにするの が好適である。乳濁液を塗布する方法としては、例えば吹き付け、貯溜槽への浸 漬、および類似の慣用の塗装方法がある。

ここに考察中のアニオンによる沈着の過程を更に具体的に説明すると、初め、マ スキングを施そうとする部品を多価カチオンを生じる金属塩の薄層で被覆して、 アニオン性乳濁液に対する凝固剤として作用させる。これには、前記多価塩およ び遊離剤が溶解あるいは分散している水中に部品を浸漬し、次いで、部品を水性 の凝固液から取り出した後、これを乾燥させるのが好都合である。これに代えて 、水性の凝固液を部品に吹き付けることも可能である。

塩の付着した表面を室温にて乾燥（水分の取り込みを最小化するため）後直ちに 、所望の肉厚のマスクをアニオンの作用で沈着させるのに充分な時間だけ、乾燥 部品を前記アニオン性乳濁液中に浸漬する。

乾燥肉厚は、少なくとも約０．０１３ｍｍ（約０．５ミル）であるのが望ましい 。適切な乾燥肉厚は約０．２０〜約０．５１ｍ（約ｏ、ｏｏｓ〜約０．０２０イ ンチ）であり、約０．２５〜約０　、３０ｍｍ（約０．０１０〜約０．０１２イ ンチ）が好適であって、このマスクは、典型的には２分以内に、通常は約１分以 内に部品上に沈着する。薄膜は、当初は比較的速やかにアニオンの作用で沈着し 、初めの３０秒以内に肉厚の９０％が形成される。

「乾燥肉厚」なる用語は、水分を除去した後の薄膜の肉厚を指すものとする。

次いで、被覆した部、情は、洗浄用水溶液に浸漬１．て過剰な乳濁液を除去する などして、洗浄した後、これを乾燥させ、焼き付けることができる。この洗浄操 作は常に必要なわ＋フではない。

次いで、被覆した部品の含水量を低下させて、薄膜の合体を行わせるのに充分な 時間および温度でこれを空気乾燥させる。次いで、比較的高温での焼き付けを用 いて、薄膜の形成を促進することが可能である。例えば、大気条件下で約１０分 間空気乾燥した後、約８８℃（約１９０°Ｆ）の温度で約１時間、部品を硬化さ せることができる。

薄膜の剛性および強度は、薄膜を正確に切削かつ除去するための必須条件である 。そのためには、アニオンの作用で沈着させた乳濁液の乾燥薄膜が、デュロメー タＡ硬度が約６５〜約９０であるのが効果的である。

薄膜の空気乾燥、あるいは焼き付けは、塩を部品から薄膜の外部表面へと移動さ せるので、所望の場合、ここに本発明の乳濁液の別の薄膜層、あるいは別のラテ ックス組成物をアニオンの作用で沈着させることが可能となる。

金属表面の密閉性を高めるために、ラテックスによる密閉被覆を施すことも可　 −能である。この被覆は、非イオン性のラテックスを用いた場合は通常、乾燥時 の肉厚が約０．０５ｍｍ（２ミル）以下であるが、アニオン性ラテックス、ある いはアニオン性ラテックスを含む混合物を用いた場合は、乾燥肉厚が約００５〜 約０．１３ｍｍ（約２〜約５ミル）であるのが好適である。密閉被覆を施すには 、浸漬、吹き付け、その他の慣用の手段を用いることが可能である。

ラテックスによる密閉被覆組成物は、市販にて入手可能な慣用の製品であって、 これを塗料工業界に公知の慣用的手法を用いて改変して、所望の特性、例えばぬ れ、および室温での合体性が得られる。密閉被覆組成物の慣用的手法による改変 としては、前記市販製品の重合体部分のガラス転移温度が室温より高い場合に室 温で合体を促進する、湿潤剤および合体剤の添加がある。市販製品の中には、室 温で合体しないものもあるので、溶媒を加えて連続的な薄膜を形成させる。

塩化ビニリデンが９０％でアクリル酸ブチルが１０％の共重合体によるラテック スが、米国カリフォルニア州すッチモンド所在、パシフィック・スコツト・ベー ダー社（Ｐａｃｉｆｉｃ　５ｅｏｔｔ　Ｂａｄｅｒ　Ｉｎｃ、）よりポリテン（ Ｐｏｌｉｄｅｎｅ）　３３−００４号なる商品名のもとに入手可能であって、こ れを密閉被覆に用いることができるが、他のラテックスまたは水性分散液も有用 である。米国ニューシャーシー州エリザベス所在、レーチホールド・ケミカル・ カンパニー（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、）社よりティラッ ク（Ｔｙｌａｃ）６８−０１０号なる商品名のちとに市販にて入手可能なスチレ ン−ブタジェン共重合体を前記レーチホールド・ケミカル・カンパニー社よりＤ Ｌ　２０６５号なる商品名のちとに市販にて入手可能な、アニオンを生じる塩に 感受性のあるラテックスと混合した混合ラテックス組成物も、密閉被覆に適して いる。

硬化させた部品は、これを密閉被覆組成物の希釈水溶液に浸漬し、３０分間空気 乾燥させ、次いで約１１６℃（約２４０°Ｆ）の温度で約３０分間焼き付ける。

アニオンによる別の皮膜の沈着が望ましくない場合は、上記に代えて、硬化させ た部品を水溶液で洗浄して、塩を除去することが可能である。

本発明のアニオン性乳濁液の典型的な処方例を、下記の表１および表２に示すが 、これはあくまで例示のためのものであり、本発明を制約するものではない。

表１ アニオン性乳濁液の処方 １　アニオン性ゴム状ラテックス＋４６２　ポリ塩化ビニリデンラテックス２１ ．１３　酸化亜鉛　２．５ ４　粘土１４８ ５　発泡防止剤４０．５ ６　抗酸化剤ｌＩＯ，８ ７キレート化剤ｅ　Ｏ，０５ ８界面活性剤７１００ ９　グリシン　ｐＨ調整のため １０　水　固形分を６４重量％に 調整するため １デュポン社の製品であるネオプレン８４２八号かゴム状重合体であるので、こ れをイｌ。

２前出ダブリユー・アール・ブレース・アンド・カンパニー社より市販にて入手 可能なグーラン１４３号を使用。

３前出エングルハート・ケミカル・カンパニー社より市販にて入手可能な微細に 破砕された中性粘土たるＡＳＰ６０２号を使用。

４前出トルー・ケミカル・コーポレーション社より市販にて入手可能なドループ ラス上４フ５号を使用。

５２．２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル）メタン。

６エチレンジアミン四酢酸の四ナトリウム塩。

７改質ロジンのアニオン性テトリウム塩による界面活性剤、例えば、前出パーキ ュリーズ社より市販にて入手可能なドレジネート７３１号を使用。

ここで指摘しておきたいことは、第５．６．７、および９番の成分は、選択的な 成分であって、最良の性能を得るために用いられているが、不可欠なわけではな いことである。

表１の成分はすべて、これを同時に混和する。上記の処方では、総固体含量は６ ４重量％で、顔料の含量は固形分の３３重量％である。ｐＨ値は通常、約９〜１ １の範囲とする。

硝酸カルシウムおよびシリコーン遊離剤を含有する凝固液を調製し、前記で考察 の方法を用いて、これをアルミニウム製部品に塗布する。

次いで、表１の処方の組成物を、その貯溜槽に前記の塩で被覆した部品を浸漬す ることによって、これに塗布して、アニオンの作用で沈着した所望の肉厚の薄膜 を形成させる。

上記により形成された薄膜を、所望のとおりに切断し、次いで剥離し去ったとこ ろ、部品上に残存した部分の薄膜は、この部分を腐食剤から保護した。

表２ 吹き付は可能なアニオン性乳濁液の処方１　水　固形分を３２．５％に 調整するため ２　アニオン性ゴム状ラテックス１４４３３　酸化亜鉛　２５ ４　粘土″　１０８ ５　発泡防止剤３　０５ ６　抗酸化剤４０．８ ７　キレートイｔｊＦＩＩ５００５ ８　界面活性剤６１００ ９　グリシン　ｐＨ調整のため １デュポン社の製品であるネオブレン８４２Ａ号がゴム状重合体であるので、こ れを使用。

２前出エングルハート・ケミカル・カンパニー社より市販にて入手可能な微細に 破砕された中性粘土たるＡＳＰ６０２号を使用。

３前出トルー・ケミカル・コーポレーション社より市販にて入手可能なドループ ラス上４フ５号を使用。

′２．２−メチレンービス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル）メタン。

５エチレンジアミン四酢酸の四ナトリウム塩。

６改質ロジンのアニオン性ナトリウム塩による界面活性剤、例えば、前出パーキ ュリーズ社より市販にて入手可能なドレジネート７３１号を使用。

ここで指摘しておきたいことは、第５．６．７、および９番の成分は、選択的す 成分であって、最良の性能を得るために用いられる。

表２の成分はすべて、これを同時に混和する。上記の処方では、総固体含量は約 ３２．５重量％で、ゴム状粒子に対する顔料の重量比は０５：１とする。

硝酸カルシウムおよびシリコーン遊離剤を含有する凝固液を調製し、前記で考察 の方法を用いて、これをアルミニウム製部品に塗布する。

次いで、表２の処方の組成物を、吹き付は塗装によって前記部品に塗布する。

吹き付は塗装を急速に連続して３回施すことによって、焼き付は後の乾燥肉厚が 約０．２３ｍｍ（約９ミル）の薄膜が得られる。上記により形成された薄膜を、 所望のとおりに切断し、次いで剥離し去ったところ、部品上に残存した部分の薄 膜は、この部分を腐食剤から保護した。

表２の処方の組成物を、塩で被覆しなかったアルミニウム製部品にも塗布した。

吹き付は塗装を急速に連続して３回施しても、組成物の多くは部品から流れ落ち てしまい、有意な皮膜は部品に形成されなかった。このことから、アニオンによ る沈着は被覆の機序を構成し、部品か塩で被覆されている場合にのみこれか生起 することは明らかである。

沈着した薄膜の靭性および強度を更に増大させるには、表２の処方を変更し７、 約７．５重量部のアニオン性ゴム状ラテックスをスチレン−ブタジェンゴムで置 き換えることが可能である。そのようにせずに、約１重量部のアニオン性ゴム状 うテ゛ックスをポリビニリデンのゴム状ラテックス、例えば、前出ダブりニー・ アール・ブレース・アンド・カンパニー社より市販にて入手可能なプーラ２１４ ３号で置き換えることによっても、靭性および強度を増大させることができる。

本発明を、以上の実施例に関して形で説明し！二が、これらの実施例は、例示の ためのもの、本発明はこれらに制約されるものではない。以下の請求の範囲に基 づく変更および変形は、当業者にとって可能であることは言うまでもない。

国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．ケミカルミリングの際に用いられる強酸または強塩基の腐食剤による侵食に 耐性を有する剥離可能なマスクを用いて、エッチングを施し得る金属製部品を被 覆する方法であって、多価カチオンを生じる金属塩の層で前記部品を被覆する段 階と、前記塩で被覆された表面を有する金属製部品を、形成されるマスクの強度 を増大させるために顔料を含ませた、合体性のゴム状粒子のアニオン性乳濁液と 接触させる段階とからなり、前記乳濁液は、総固体含量が少なくとも約１０重量 ％であって、ゴム状粒子に対する顔料の重量比がそれぞれ約０．１：１〜約２： １であり、前記塩で被覆された表面を有する部品と前記乳濁液との接触は、前記 乳濁液をアニオンの作用で沈着させて、乾燥肉厚が少なくとも約０．２５ｍｍ（ 約０．５ミル）の皮膜を形成させるのに有効な時間にわたって行なうことを特徴 とする方法。
2. ２．ゴム状粒子に対する顔料の重量比が、それぞれ約０．３：１〜約１：１であ る請求項１記載の方法。
3. ３．乳濁液の総固体含量が、約２０〜約５０重量％である請求項１記載の方法。
4. ４．皮膜を乾燥させる段階を含み、かつ前記皮膜の乾燥によって、塩が部品から マスクの外部表面へと移動させる請求項１記載の方法。
5. ５．乾燥させた皮膜が、密閉被覆である請求項４記載の方法。
6. ６．皮膜の乾燥肉厚が、約０．２０〜約０．５１ｍｍ（約０．００８〜約０．０ ２０インチ）である請求項１記載の方法。
7. ７．皮膜の乾燥肉厚が、約０．２５〜約０．３０ｍｍ（約０．０１０〜約０．０ １２インチ）である請求項６記載の方法。
8. ８．顔料が、微細に破砕された粘土である請求項１記載の方法。
9. ９．アニオン性乳濁液にゴム状粒子に対する硬化剤が含まれている請求項１記載 の方法。
10. １０．硬化剤が、酸化亜鉛である請求項９記載の方法。
11. １１．接触が、吹き付け塗装によってなされる請求項１記載の方法。
12. １２．ケミカルミリングの際に用いられる強酸または強塩基の腐食剤による侵食 に耐性を有する剥離可能なマスクを用いて、エッチングを施し得る金属製部品を 被覆する方法であって、 多価カチオンを生じる金属塩の層で前記金属部品を被覆する段階と、前記塩で被 覆された表面を有する金属製部品を、形成されるマスクの強度を増大させるため に顔料を含ませた、合体性のゴム状粒子のアニオン性乳濁液と接触させる段階と からなり、 前記乳濁液は、固体含量が約２０〜約５０重量％であって、ゴム状粒子に対する 顔料の重量比がそれぞれ約０．３：１〜約１：１であり、接触が、前記乳濁液を アニオンの作用で沈着させて、乾燥肉厚が少なくとも約０．２５ｍｍ（約０．５ ミル）の皮膜が沈着するのに有効な時間にわたって維持することを特徴とする方 法。
13. １３．総固体含量が、少なくとも約１０重量％に達するよう、顔料を含ませた合 体性ゴム状粒子の、アニオンを生じる水性乳濁液からなり、ゴム状粒子に対する 顔料の重量比が、それぞれ約０．１：１〜約２：１であり、かつ、アニオンの作 用で沈着した乳濁液の乾燥薄膜のデュロメータＡ硬度が、約６５〜約９０である ことを特徴とする、ケミカルミリングのための除去可能なマスキング剤として用 いるのに適したアニオン性乳濁液。
14. １４．総固形含量が、約２０〜約５０重量％である請求項１３記載の乳濁液。
15. １５．ゴム状粒子に対する顔料の重量比がそれぞれ約０．３：１〜約１：１であ る請求項１３記載の乳濁液。
16. １６．ケミカルミリングの際に用いられる強酸または強塩基の腐食剤による侵食 に耐性を有する剥離可能なマスクを用いて、エッチングを施し得る金属製部品を 被覆する方法であって、 前記部品を、前記マスクの除去を促進する有効量の水、多価カチオンを生じる金 属塩、および遊離剤を含有する水性凝固液と接触させて、アニオンによる沈着を 生じる有効量の凝固液で前記部品を覆い尽くす段階と、次いで、前記部品を、形 成されるマスクを強化かつ硬化させるために顔料を含ませた、合体性のゴム状粒 子のアニオン性乳濁液と接触させる段階とからなり、部品を覆い尽くした前記凝 固液と前記アニオン性乳濁液との接触が、前記乳濁液をアニオンの作用で沈着さ せて、乾燥肉厚が少なくとも約０．２５ｍｍ（約０．５ミル）の皮膜を形成させ るのに有効な時間にわたって行わせることを特徴とする方法。
17. １７．アニオン性乳濁液と接触させる段階の前に、部品を覆い尽くした凝固液を 乾燥させる段階を含む請求項１６記載の方法。