JPH08295722A - 固体含有量の大きい耐腐食性被覆合成品 - Google Patents

固体含有量の大きい耐腐食性被覆合成品

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JPH08295722A
JPH08295722A JP8005377A JP537796A JPH08295722A JP H08295722 A JPH08295722 A JP H08295722A JP 8005377 A JP8005377 A JP 8005377A JP 537796 A JP537796 A JP 537796A JP H08295722 A JPH08295722 A JP H08295722A
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synthetic product
compound
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substrate
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JP8005377A
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Ming C Kuo
シー クオ ミン
Staer S Kirsten
エス キルステン スタエル
Gary W Marshall
ダブリュ マーシャル ゲーリー
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KEMUKURAFUTO SARORIN INTERNATL
KEMUKURAFUTO SARORIN INTERNATL Inc
AO Smith Corp
Chemcraft Holdings Inc
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KEMUKURAFUTO SARORIN INTERNATL
KEMUKURAFUTO SARORIN INTERNATL Inc
AO Smith Corp
Chemcraft Sadolin International Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は基板を浸漬することにより高効率生
産工程で塗布することが可能な耐腐食性合成品を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 腐食性材料を含む基板の腐食を防止す
る、シクロアリファティックエポキシ化合物と、ポリエ
ステル化合物と、触媒と、を備えた被覆合成品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼自動車フレ
ーム等の腐食防止用被覆に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車フレーム部材は一般には炭素鋼等
の腐食性材料の基板を有している。フレーム部材は腐食
性環境に曝されるため、炭素鋼基板は炭素鋼の腐食を防
止あるいは抑制する合成品で被覆される。腐食を防止又
は抑制するため、被覆は耐湿性を有しなければならな
い。被覆化合物は、廉価で生産性の高い工程での炭素鋼
基板への塗布にも適するべきであり、特に、炭素鋼部材
を合成品へ浸漬することによる塗布に適するべきであ
る。
【0003】ワックスベースの合成品は耐湿性及び耐腐
食性を有しており、炭素鋼部材をその中に浸漬すること
により塗布することができるため、上記の如き耐腐食性
被覆の形成に一般に用いられている。一般には、ワック
スベースの合成品は、炭素鋼基板を熱溶融液体合成品に
浸漬した後、被覆基板を冷却して固体被覆を形成するこ
とにより、約4ミリメータの厚みに塗布される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ワックスベースの合成
品は一般には柔らかく、思いがけず基板から剥がれるこ
とがあり、また、砂利等の道路破片との衝突によりチッ
ピングやクラッキングが形成され易い。ワックスベース
の合成品の被覆は暑い天候の時期には更に軟化される。
【0005】他の被覆合成品は、一般には、1又は2以
上の揮発性有機化合物を含む。かかる合成品が塗布され
て硬化されると、揮発性有機化合物は気化して空気中に
放出される。このため、空気中の揮発容器化合物を除去
し、あるいは消滅させる処理を行なう必要がある。他の
被覆合成品もまた、一般には、鉛やクロム等の1又は2
以上の重金属を含み、合成品の不使用部は重金属による
環境汚染の防止のために処理または再利用されなければ
ならない。
【0006】他の被覆合成品は、一般には、ポット寿命
が短く、あるいは、そうでない場合でも、高能率生産工
程での塗布には適していない。被覆合成品は材料費を最
小化するために、数年、好ましくは5年又は10年又は
それ以上のポット寿命を有するべきである。このこと
は、特に、組み立てられた自動車フレームを被覆する場
合に要求される。なぜならば、常に、約50,000ガ
ロンの体積の被覆合成品が必要とされるからである。被
覆合成品は、例えば20分以下といった比較的短い時間
内、好ましくは5分以下で硬化される必要もある。更
に、被覆合成品は、基板が油よごれ、錆、溶接継ぎ目、
溶接のはね等を有する場合にも適切な被覆を形成しなけ
ればならない点で「寛容」でなければならない。更に、
特に、組み立てられた自動車フレームにおいて、フレー
ム部材は一般には互いに重なり合うように固定されてい
る。このため、重なり合う領域ではフレーム部材の対向
する面は僅かしか離間されない。重なり合う領域の腐食
を防止するため、被覆合成品はこれらの表面に適切な被
覆を形成しなければならない。
【0007】耐腐食性被覆は、特に自動車のエンジンの
近傍で高温に曝されるため、高温に曝されても安定でな
ければならない。耐腐食被覆は種々の天候条件に曝され
るため、種々の天候条件に曝されても安定でなければな
らない。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板を浸漬す
ることにより高効率生産工程で塗布することが可能な耐
腐食性合成品を提供する。本合成品は固体化合物を10
0%含み、従って、揮発性有機化合物を含まない。ま
た、本合成品は重金属を含まない。本合成品は、硬く、
耐衝撃性を有し、高温及び種々の天候条件に曝されても
安定である。
【0009】特に、本発明は、炭素鋼等の腐食性材料の
基板と、腐食性材料の腐食を防止する合成品の被覆とを
有する被覆部材を提供する。一実施例においては、合成
品はシクロアリファティックエポキシ(cycloaliphatic
epoxy)化合物、ポリエステル化合物、機能性ポリオー
ル化合物、及び触媒を含む。また、合成品は接着促進
剤、顔料、腐食抑制剤、流動剤、及び消泡剤を含んでも
よい。
【0010】合成品は、約35重量%〜約80重量%
の、3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4エポキ
シシクロヘキサン−カルボン酸塩(3,4 epoxycyclohexy
methyl-3,4 epoxycyclohexane-carboxylate)等のシクロ
アリファティックエポキシ化合物を含んでいる。合成品
は、好ましくは粉末状の、約5%〜約40%のポリエス
テル化合物をも含んでいる。合成品は約5重量%〜約4
0重量%の、ポリカプロラクトンジオール(polycaprol
actone diol )等の機能性ポリオール化合物を含んでい
る。合成品は、約0.1重量%〜約2重量%の, トリフ
ル酸(triflic acid)等の触媒をも含んでいる。一実施
例においては、トリフル酸はトリフルオロメタンスルホ
ン酸(trifluoromethanesulfonic acid )(CF3 SO
3 H・HNCC2 5 2 のジエチルアンモニウム塩で
ある。
【0011】合成品は、約0.1重量%〜約5重量%
の、チタン酸塩化合物等の接着促進剤を含んでもよい。
合成品は、約1重量%〜約5重量%の、カーボンブラッ
ク等の顔料を含有してもよい。合成品は、約5重量%〜
約50重量%の、リン化鉄(Fe2 P)及びケイカ鉄
(FeP2 )の混合物等の腐食抑制剤を含んでもよい。
合成品14は、約0.01重量%〜約2重量%の、シロ
キサン等の流動剤を含んでもよい。合成品は、約0.2
5重量%〜約10重量%の、水酸基高含有化合物等の防
錆剤を含んでもよい。合成品はまた、約0.05重量%
〜約5重量%のシロキサン等の消泡剤を含んでもよい。
【0012】合成品を、基板を液体合成品に浸漬するな
どの任意の適当な方法で炭素鋼基板に塗布することがで
きる。合成品は揮発性有機化合物を含んでいないため、
揮発有機化合物を空気中に放出しない。合成品は重金属
も含んでいない。浸漬された基板は合成品から取り出さ
れ、高温に加熱されて合成品が硬化される。硬化合成品
の被覆は耐湿性を有し、硬く、耐衝撃性を有し、高温や
種々の天候条件へ曝されても安定である。
【0013】本発明は、別の実施例において、シクロア
リファティックエポキシ化合物、機能性ポリオール、及
び、触媒を含む被覆合成品をも提供する。本実施例の合
成品はポリエステル化合物を含まない点で、前述の合成
品と異なる。本発明は、さらに別の実施例において、シ
クロアリファティックエポキシ化合物、機能性ポリオー
ル、及び、触媒を含む被覆合成品を提供する。本実施例
の合成品は触媒がリチウム塩である点で上述した2つの
合成品と異なる。
【0014】本発明のその他の特長は以下の記述、請求
項、及び図面により当業者に明らかとなろう。本発明の
一実施例の詳細な説明の前に、本発明はその用途におい
て、以下の記述及び図面の例示での上記合成品の構造及
び構成の詳細に限定されるものではないことを理解され
たい。本発明の他の実施例も可能であり、種々の方法で
実施あるいは実行することができる。また、本文中で用
いる術語及び用語は説明のためのものであり、限定的に
解釈されるべきではない。
【0015】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の種々の特徴を具
現化した被覆部材10を示す。本発明を具現化する被覆
部材は種々の用途で用いることができるが、図示する実
施例においては、部材10は自動車フレーム部材であ
る。部材10は炭素鋼等の腐食性材料の基板12を有し
ている。部材10は、合成品14の外部被覆をも含む。
合成品14は耐湿性を有しており、腐食性材料12の腐
食を防止する。
【0016】合成品14はシクロアリファティックエポ
キシ化合物、ポリエステル化合物、機能性ポリオール、
及び、触媒を含む。本合成品はまた、接着促進剤、顔
料、腐食抑制剤、流動剤、防錆剤、及び消泡剤を含む。
一実施例においては、合成品はシクロアリファティック
エポキシ化合物、ポリエステル化合物、機能性ポリオー
ル、触媒、接着促進剤、顔料、腐食抑制剤、流動剤、防
錆剤、及び消泡剤を含む。
【0017】合成品14は、合成品の総重量の約35重
量%〜約80重量%のシクロアリファティックエポキシ
化合物を含む。一実施例においては、合成品は約64%
のシクロアリファティックエポキシ化合物を含む。一実
施例においては、シクロアリファティックエポキシ化合
物は3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4エポキ
シシクロヘキサン−カルボン酸塩である。適切な商業的
に入手可能な製品はERL4221 (Union Carbide; Danbur
y, Conecticut)である。他の実施例においては、異な
るシクロアリファティックエポキシ化合物が用いられ
る。好ましくは、合成品は約64%の3,4エポキシシ
クロヘキシメチル−3,4エポキシシクロヘキサン−カ
ルボン酸塩を含む。
【0018】合成品14は、合成品の総重量の約5重量
%〜約40重量%のポリエステル化合物を含む。一実施
例においては、合成品は約5%のポリエステル化合物を
含む。一実施例においては、ポリエステル化合物は不揮
発性液体である。好ましくは、ポリエステル化合物は粉
末状である。適切な商業的に入手可能な製品はReichhol
d 8076 Fineclad (Reichhold; Triangle Park, North
Carolina)である。Reichhold 8076 Finecladはのポリ
エステル化合物粉末状混合物である。Reichhold 8076
Finecladのポリエステル化合物の混合物の平均分子量は
約14,000であり、水酸基官能基を有している。最も好ま
しくは、合成品は約5%のReichhold 8076 Finecladを
含む。
【0019】合成品14は、合成品の総重量の約5重量
%〜約40重量%の機能性ポリオール化合物を含む。一
実施例においては、合成品は約16%の機能性ポリオー
ル化合物を含む。好ましくは、機能性ポリオール化合物
は2機能性又は3機能性である。より好ましくは、機能
性ポリオール化合物はポリカプロラクトンジオールであ
る。適切な商業的に入手可能な製品は(Tone-0201(Unio
n Carbide; Danbury,Connecticut )である。より好ま
しくは、合成品は約16%のポリカプロラクトンジオー
ルを含む。
【0020】合成品14は、合成品の総重量の約0.1
重量%〜約2重量%の触媒を含む。一実施例において
は、合成品は約0.3%の触媒を含む。好ましくは、触
媒はトリフル酸(triflic acid)である。より好ましく
は、トリフル酸はトリフルオロメタンスルホン酸(CF
3 SO3 H・HNCC2 5 2 のジエチルアンモニウ
ム塩である。適切な商業的に入手可能な製品はFC 520
(Minnesota Mining and Manufacturing; Minneapolis,
Minnesota)である。最も好ましくは、合成品は約0.
3%のトリフルオロメタンスルホン酸(CF3 SO3
・HNCC2 5 2 のジエチルアンモニウム塩を含
む。
【0021】合成品14は、合成品の総重量の約0.1
重量%〜約5重量%の接着促進剤を含む。一実施例にお
いては、本合成品は約0.5%の接着促進剤を含む。好
ましくは、接着促進剤はチタン酸塩化合物である。より
好ましくは、チタン酸塩化合物はチタンNテトラキオ−
(ビス2−トロペノラートメチル)−1−ブタノラート
付加化合物(2モル)ジ−トリデシル水素リン酸塩(ti
natium N tetrakio-(bis 2-tropenolatomethyl)-1-buta
nolato adduct (2 moles) di-tridecycl hydrogen phos
phate )である。適切な商業的に入手可能な製品はKR 5
5 (Kenrich Petrochemicals; Bayonne, New Jersey)で
ある。最も好ましくは、合成品は約0.5%のKR 55 を
含む。
【0022】合成品14は、合成品の総重量の約1重量
%〜約5重量%の顔料を含む。一実施例においては、合
成品は約2%の顔料を含む。好ましくは、顔料はカーボ
ンブラックである。より好ましくは、カーボンブラック
はSpecial Black 100 (Degussa; Frankfurt, Germany
)である。最も好ましくは、合成品は約2.1%のSpe
cial Black 100 を含む。
【0023】合成品14は、合成品の総重量の約5重量
%〜約50重量%の腐食抑制剤を含む。一実施例におい
ては、合成品は約10%の腐食抑制剤を含む。好ましく
は、腐食抑制剤はFerrophos (Occidental Chemical; D
allas, Texas)である。Ferrophos はリン化鉄(Fe2
P)及びケイカ鉄(FeP2 )を含んでいる。より好ま
しくは、合成品は約9.7%のFerrophos を含む。
【0024】合成品14は、合成品の総重量の約0.0
1重量%〜約2重量%の流動剤を含む。一実施例におい
ては、合成品は約0.1%の流動剤を含む。本文中にお
いて、「流動剤」とは適切な表面湿潤剤又は表面平滑剤
を意味する。好ましくは、流動剤はシロキサンである。
より好ましくは、シロキサンはポリエステル修飾ジメチ
ルポリシロキサン(polyester modified dimechyl poly
siloxane) である。適切な商業的に入手可能な製品はBy
k 310 (Byk Chemie; Wallingford, Connecticut)であ
る。最も好ましくは、合成品は約0.1%のByk 310 を
含む。
【0025】合成品14は、合成品の総重量の約0.2
5重量%〜約10重量%の防錆剤を含む。一実施例にお
いては、合成品は約2%の防錆剤を含む。本文中におい
て、「防錆剤」とは防錆レオロジー条件剤を意味する。
好ましくは、防錆剤は水酸基高含有化合物である。適切
な商業的に入手可能な製品はByk 405 (Byk Chemie;Wal
lingford, Connecticut)である。最も好ましくは、本
合成品は約2%のByk405 を含む。
【0026】合成品14は、合成品の総重量の約0.0
5重量%〜約5重量%の消泡剤を含む。一実施例におい
ては、本合成品は約0.3%の消泡剤を含む。本文中に
おいて、「消泡剤」とは気泡消滅剤を意味する。好まし
くは、消泡剤はシロキサンである。より好ましくは、シ
ロキサンはメチルアルキルポリシロキサンである。適切
な商業的に入手可能な製品はByk 077 (Byk Chemie; Wa
llingford, Connecticut)である。気泡が塗布、硬化あ
るいは冷却工程で発生すると、かかる気泡によって被覆
が基板上に存在しない露出点が生ずる。
【0027】合成品14は構成成分を環境条件で混合・
攪拌して液体合成品を形成することにより製造される。
合成品14を任意の適切な方法で炭素鋼基板12に塗布
することができる。一実施例においては、合成品14
は、基板12を、約60°F〜約150°F、好ましく
は約100°Fの温度で、少なくとも約10秒、好まし
くは約10秒〜約120秒の間、液体合成品14に浸漬
することにより塗布される。基板12がこのように浸漬
されて合成品14から取り出されると、合成品14の連
続的な液体被覆が基板12の表面及びエッジ部に付着す
る。合成品14は液相で安定であり、基板を浸漬するこ
とにより高能率生産工程で塗布することができる。合成
品14は揮発性有機化合物をほとんど含まず、従って、
かかる化合物を空気中に放出しない。合成品14は重金
属もほとんど含まない。
【0028】被覆基板が高温に昇温されると合成品14
が硬化される。例えば、被覆基板は少なくとも250°
Fの温度に約30分間加熱される。あるいは、少なくと
も350°Fの温度で約15分間加熱される。こうし
て、被覆部材10は炭素鋼の基板12と硬化された合成
品14の外部被覆とを有することになる。硬化合成品は
合成品が熱的に硬化されることにより生じた反応生成物
を含む。被覆の厚みは約1〜2ミリメータに過ぎず、従
って、適切な被覆の形成に必要な材料の量はワックスベ
ースの合成品の場合に比して少ない。
【0029】この被覆は耐湿性を有するため、炭素鋼基
板の腐食を防止する。被覆は硬く、基板から剥がれ難
い。被覆はチッピングやクラッキングを生ずることなく
衝撃の繰り返しに耐える十分な耐衝撃性をも有してい
る。被覆はまた、高温や種々の天候条件に曝されても安
定である。以下の実施例は本発明の有用性を例示するた
めのものであり、本明細書あるいは請求項の範囲を制限
するのものとして解釈されるべきではない。
【0030】
【実施例】約64%の3,4エポキシシクロヘキシメチ
ル−3,4エポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩、約
5%のRiechhold 8076 Fineclad ポリエステル粒子、約
16%のポリカプロラクトンジオール、約0.3%のト
リフルオロメタンスルホン酸(CF3 SO3 H・HNC
2 5 2 のジエチルアンモニウム塩、約2.1%の
カーボンブラック、約9.7%のFerrophos 、約0.1
%のByk310流動剤、約2%のByk405防錆剤、及び、約
0.3%のByk077消泡剤を含む合成品が、構成成分を環
境条件で混合・攪拌して液体合成品を形成することによ
り調合される。合成品は、炭素鋼基板を液体合成品に浸
漬することにより基板に塗布される。合成品は約350
°Fで約15分間被覆基板を加熱することにより熱的に
硬化される。合成品が硬化された結果生ずる被覆の厚み
は約1〜2ミリメータに過ぎない。被覆は耐湿性を有
し、硬く、耐衝撃性を有し、600°Fの温度に約1時
間曝されても安定である。
【0031】次に、本発明の別の実施例の被覆合成品に
ついて説明する。合成品はシクロアリファティックエポ
キシ化合物、機能性ポリオール、及び、触媒を含む。本
合成品はポリエステル化合物を含有しない点で上述した
合成品14と異なっている。合成品は、合成品の総重量
の約35重量%〜約80重量%のシクロアリファティッ
クエポキシ化合物を含む。一実施例においては、合成品
は約64%のシクロアリファティックエポキシ化合物を
含む。一実施例においては、シクロアリファティックエ
ポキシ化合物は3,4エポキシシクロヘキシメチル−
3,4エポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩である。
適切な商業的に入手可能な製品はERL 4221(Union Carb
ide; Danbury, Connecticut )である。他の実施例にお
いては、別のシクロアリファティックエポキシ化合物を
用いてもよい。好ましくは、合成品は約64%の3,4
エポキシシクロヘキシメチル−3,4エポキシシクロヘ
キサン−カルボン酸塩を含む。
【0032】本合成品は合成品の総重量の約5重量%〜
約40重量%の機能性ポリオール化合物を含む。一実施
例においては、本合成品は約16%の機能性ポリオール
化合物を含む。好ましくは、機能性ポリオール化合物は
2機能性又は3機能性である。より好ましくは、機能性
ポリオールはポリカプロラクトンジオールである。適切
な商業的に入手可能な製品はTone-0201 (Union Carbid
e; Danbury, Connecticut )である。より好ましくは、
合成品は約16%のポリカプロラクトンジオールを含
む。
【0033】合成品は、合成品の総重量の少なくとも約
0.1重量%の触媒を含む。一実施例においては、合成
品は約0.3%の触媒を含む。好ましくは、触媒はトリ
フル酸である。より好ましくは、トリフル酸はトリフル
オロメタンスルホン酸(CF 3 SO3 H・HNCC2
5 2 のジエチルアンモニウム塩である。適切な商業的
に入手可能な製品はFC 520(Minnesota Mining and Man
ufacturing; Minneapolis, Minnesota)である。最も好
ましくは、合成品は約0.25%のトリフルオロメタン
スルホン酸(CF3 SO3 H・HNCC2 5 2 のジ
エチルアンモニウム塩を含む。かかる量のトリフルオロ
メタンスルホン酸(CF3 SO3 H・HNCC2 5
2 のジエチルアンモニウム塩により、液体合成品の環境
条件でのポット寿命は少なくとも5年以上に延びてい
る。一実施例においては、液体合成品は少なくとも約1
0年以上のポット寿命を有している。一実施例において
は、液体合成品は少なくとも1年以上のポット寿命を有
している。かかる量のトリフルオロメタンスルホン酸
(CF3 SO3 H・HNCC2 5 2 のジエチルアン
モニウム塩により、高能率生産工程での使用に適した短
い硬化時間も得られる。例えば、更に後述する如く、合
成品は300°Fで約5分間適切に硬化される。
【0034】合成品は任意の適切な添加剤を含んでもよ
い。例えば、以下のうちの1又は2以上の添加剤であ
る:接着促進剤、顔料、腐食抑制剤、流動剤、防錆剤、
及び消泡剤。合成品14に関して上述した添加剤の分量
及び実体は、本合成品での使用に適している。一実施例
においては、合成品は、約64%の3,4エポキシシク
ロヘキシメチル−3,4エポキシシクロヘキサン−カル
ボン酸塩、約16%のポリカプロラクトンジオール、及
び、少なくとも約0.25%のトリフルオロメタンスル
ホン酸(CF3 SO3 H・HNCC2 5 2 のジエチ
ルアンモニウム塩を含む。一実施例においては、合成品
は約64%の3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,
4エポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩、約16%の
ポリカプロラクトンジオール、少なくとも約0.25%
のトリフルオロメタンスルホン酸(CF3 SO3H・H
NCC2 5 2 のジエチルアンモニウム塩、及び、以
下のうちの1又は2以上の添加剤を含む:接着促進剤、
顔料、腐食抑制剤、流動剤、防錆剤、及び消泡剤。一実
施例においては、合成品は約64%の3,4エポキシシ
クロヘキシメチル−3,4エポキシシクロヘキサン−カ
ルボン酸塩、約16%のポリカプロラクトンジオール、
少なくとも約0.25%のトリフルオロメタンスルホン
酸(CF3 SO3 H・HNCC2 5 2 のジエチルア
ンモニウム塩、約0.5%の接着促進剤、約2.1%の
顔料、約9.7%の腐食抑制剤、約0.1%の流動剤、
約2%の防錆剤、及び、約0.3%の消泡剤を含む。
【0035】本合成品は合成品14と同様に、構成成分
を環境条件で混合・攪拌して液体合成品を形成すること
により製造される。その結果生ずる液体合成品は、25
°F、環境圧の下で約300センチポイズの粘性を有し
ている。液体合成品の粘性は、少なくとも50°F以下
から100°以上の間の温度でほぼ一定に保たれる。合
成品の粘性がかかる温度範囲で比較的安定であるため、
環境温度及び合成品の温度が変動する場合にも、ほぼ均
一な被覆を容易に得ることができる。従って、合成品を
簡便な開口タンクに収容することができ、変化する環境
条件の下でもほぼ均一な被覆を得ることができる。これ
により、タンク用の冷蔵室や加熱装置などの取扱装置は
不要とされる。また、基板の温度が広い範囲にわたって
変化しても、適切な被覆を得ることができる。
【0036】液体合成品を任意の適切な方法で炭素鋼基
板に塗布することができる。一実施例においては、基板
は液体合成品に短時間浸漬され、その後、液体合成品か
ら取り出されて、基板上に合成品の連続液体被覆が形成
される。浸漬時間を広範囲にわたって変化させても、適
切な結果を得ることができる。例えば、通常は、基板を
液体合成品に浸漬させた後、直ちに取り出しても適切な
被覆を得ることができる。浸漬時間を長くしても適切な
結果を得ることができる。例えば、組み立てられた自動
車フレームが被覆される場合、組み立てられた自動車フ
レームは一般にはコンベヤにより支持されて液体合成品
の50、000ガロンタンク内を通過される。本例にお
いては、浸漬時間の長さはコンベヤの移動により決定さ
れ、一般には、フレームは少なくとも約10秒間、一般
には約10〜約120秒間浸漬される。基板が液体合成
品に浸漬された後取り出される際、合成品の非常に薄い
連続液体被覆が基板の表面及びエッジに付着する。好ま
しくは、過剰な量の合成品は適切な時間で表面から落下
され、材料費を最小化するため収集されてタンクに戻さ
れる。
【0037】液体合成品は適切な方法で硬化される。一
実施例においては、合成品は被覆基板が高温で加熱され
ることにより硬化される。硬化温度及び硬化時間を広範
囲にわたって変化させることができる。一実施例におい
ては、被覆基板は少なくとも約250°Fの温度で約2
0分間加熱されて合成品が硬化される。一実施例におい
ては、合成品は少なくとも約300°Fの温度で約5分
間硬化される。硬化された合成品被覆の、硬さ及び柔軟
性等の種々の特性は、硬化温度及び硬化時間によって変
化する。硬化温度が高くなるほど、また、硬化時間が長
くなるほど、被覆の硬さは一般には増加し、柔軟性は低
下する。例えば、一実施例においては、合成品は375
°Fで約18分間硬化され、適切な組み合わせの硬さ及
び柔軟性が得られる。硬化後、被覆部材は炭素鋼の基
板、及び、耐湿性を有する固い硬化合成品の外部被覆を
有することになる。硬化合成品は液体合成品が硬化され
ることにより生成された反応生成物を含む。
【0038】液体合成品は高能率生産工程における基板
の浸漬による塗布に適している。特に、一実施例におい
ては、液体合成品は少なくとも約1年以上のポット寿命
を有する。一実施例においては液体合成品は少なくとも
約5年以上のポット寿命を有する。一実施例において
は、液体合成品は少なくとも約10年以上のポット寿命
を有する。更に、古くなった液体合成品は、新しく調合
された同じ合成品の交換量を受入れ、あるいは、混合さ
せるため、液体合成品を補充して、上記の如き長期間に
わたって浸漬タンクでの合成品の体積を一定に保つこと
ができる。
【0039】硬化合成品の被覆の厚みは約1〜2ミリメ
ータに過ぎないため、被覆を形成するのに最小量の液体
合成品が必要とされるだけである。硬化合成品の被覆は
均一であり、凝集はほとんど生じない。硬化合成品の被
覆は耐湿性を有し、非常に硬く、基板から剥がれ難く、
耐衝撃性を有し、高温及び種々の天候条件に曝されても
安定である。合成品は、基板が油よごれ、錆、溶接継ぎ
目、溶接のはね等を有する場合にも硬化された合成品の
適切な被覆を形成する点で「寛容」である。更に、液体
合成品は、組み立てられた自動車フレームの硬く結合さ
れたフレーム部材の重なり合い部の隙間を流動するのに
十分低い粘度を有しているため、結合部材の対向面を適
切に被覆し、重なり合い領域での腐食を防止する。
【0040】次に、本発明の別の実施例の被覆合成品
(図示せず)について説明する。本合成品はシクロアリ
ファティックエポキシ化合物、機能性ポリオール、及
び、触媒を含む。本合成品は、触媒の実体及び分量のみ
が直前に述べた合成品と異なっている。本実施例におい
て、触媒はリチウム塩である。合成品のリチウム塩の量
は十分小さいため、少なくとも約1年のポット寿命が得
られる。一実施例においては、合成品は少なくとも約5
年のポット寿命を有している。一実施例においては、合
成品は少なくとも約10年のポット寿命を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の種々の特徴を具現化した被覆された自
動車フレーム部材の部分斜視図である。
【図2】図1の直線2−2に沿って切断した際の断面図
である。
【符号の説明】
10 被覆部材 12 基板 14 合成品
フロントページの続き (71)出願人 596006363 ケムクラフト サロリン インターナショ ナル インコーポレイテッド Chemcraft Salolin I nternational Inc. アメリカ合衆国,ノースカロライナ州 27105,ウィンストン−サレム,ニュー・ ウォーカータウン・ロード 3950番 (72)発明者 ミン シー クオ アメリカ合衆国,ウィスコンシン州 53217,フォックス・ポイント,ノース・ ビーチ・ドライヴ 7611番 (72)発明者 スタエル エス キルステン デンマーク国,2300 コペンハーゲン,ギ ムレス・アレ 3エイ (72)発明者 ゲーリー ダブリュ マーシャル アメリカ合衆国,ノースカロライナ州 27006,アドヴァンス,スピグラス 138番

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シクロアリファティックエポキシ化合物
    と;ポリエステル化合物と;触媒とよりなり、腐食性材
    料を含む基板の腐食を防止する被覆合成品。
  2. 【請求項2】 機能性ポリオール化合物を更に有する請
    求項1記載の被覆合成品。
  3. 【請求項3】 前記機能性ポリオール化合物の量は前記
    合成品の総重量の約5重量%乃至約40重量%である請
    求項2記載の被覆合成品。
  4. 【請求項4】 前記機能性ポリオール化合物の量は約1
    6%である請求項3記載の被覆合成品。
  5. 【請求項5】 前記機能性ポリオール化合物は、2機能
    性ポリオール、3機能性ポリオール、及び、これらの組
    み合わせからなる群から選択された請求項2記載の被覆
    合成品。
  6. 【請求項6】 前記ポリオールはポリカプロラクトンジ
    オールである請求項5記載の被覆合成品。
  7. 【請求項7】 腐食抑制剤を更に含む請求項1記載の被
    覆合成品。
  8. 【請求項8】 前記腐食抑制剤の量は前記合成品の総重
    量の約5重量%乃至約50重量%である請求項7記載の
    被覆合成品。
  9. 【請求項9】 前記腐食抑制剤の量は約10%である請
    求項8記載の被覆合成品。
  10. 【請求項10】 前記腐食抑制剤はリン化鉄とケイ化鉄
    とを含む請求項7記載の被覆合成品。
  11. 【請求項11】 接着促進剤、顔料、流動剤、防錆剤、
    消泡剤、及び、これらの組み合わせからなる群から選択
    された化合物を更に含む請求項1記載の被覆合成品。
  12. 【請求項12】 前記接着促進剤はチタン酸塩化合物で
    ある請求項11記載の被覆合成品。
  13. 【請求項13】 前記顔料はカーボンブラックである請
    求項11記載の被覆合成品。
  14. 【請求項14】 前記流動剤はシロキサン化合物である
    請求項11記載の被覆合成品。
  15. 【請求項15】 前記防錆剤は水酸基高含有化合物であ
    る請求項11記載の被覆合成品。
  16. 【請求項16】 前記消泡剤はシロキサン化合物である
    請求項11記載の被覆合成品。
  17. 【請求項17】 前記シロアリファティックエポキシ化
    合物の量は前記合成品の総重量の約35重量%乃至約8
    0重量%である請求項1記載の被覆合成品。
  18. 【請求項18】 前記シロアリファティックエポキシ化
    合物の量は約64%である請求項16記載の被覆合成
    品。
  19. 【請求項19】 前記シロアリファティックエポキシ化
    合物は3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4エポ
    キシシクロヘキサン−カルボン酸塩である請求項1記載
    の被覆合成品。
  20. 【請求項20】 前記ポリエステル化合物の量は前記合
    成品の総重量の約5重量%乃至約40重量%である請求
    項1記載の被覆合成品。
  21. 【請求項21】 前記ポリエステル化合物の量は約5%
    である請求項20記載の被覆合成品。
  22. 【請求項22】 前記ポリエステル化合物は、水酸基官
    能基を有する、平均分子量が約14、000のポリエス
    テル化合物の混合物である請求項1記載の被覆合成品。
  23. 【請求項23】 前記ポリエステル化合物は粉末状であ
    る請求項1記載の被覆合成品。
  24. 【請求項24】 前記触媒の量は前記合成品の総重量の
    約0.1重量%乃至約2重量%である請求項1記載の被
    覆合成品。
  25. 【請求項25】 前記触媒の量は約0.3%である請求
    項24記載の被覆合成品。
  26. 【請求項26】 前記触媒はトリフル酸である請求項1
    記載の被覆合成品。
  27. 【請求項27】 前記トリフル酸はトリフルオロメタン
    スルホン酸のジエチルアンモニウム塩である請求項26
    記載の被覆合成品。
  28. 【請求項28】 腐食性材料を含む基板の腐食を防止す
    る被覆合成品であって、 約35%乃至約80%のシクロアリファティックエポキ
    シ化合物と;約5%乃至約40%のポリエステル化合物
    と;約0.1%乃至約2%のトリフル酸と;約5%乃至
    約40%の機能性ポリオール化合物と;を含む被覆合成
    品。
  29. 【請求項29】 約5%乃至約50%の腐食抑制剤を更
    に含む請求項28記載の被覆合成品。
  30. 【請求項30】 接着促進剤、顔料、流動剤、防錆剤、
    消泡剤、及び、これらの組み合わせからなる群から選択
    された化合物を更に含む請求項28記載の被覆合成品。
  31. 【請求項31】 腐食性材料を含む基板の腐食を防止す
    る被覆合成品であって、 約64%の3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4
    エポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩と;約5%の粉
    末状のポリエステル化合物と;約0.3%のトリフルオ
    ロメタンスルホン酸(CF3 SO3 H・HNCC2 H)
    2 のジエチルアンモニウム塩と;約16%のポリオール
    と;を含む被覆合成品。
  32. 【請求項32】 約10%の腐食抑制剤を更に含む請求
    項31記載の被覆合成品。
  33. 【請求項33】 接着促進剤、顔料、流動剤、防錆剤、
    消泡剤、及び、これらの組み合わせからなる群から選択
    された化合物を更に含む請求項32記載の被覆合成品。
  34. 【請求項34】 腐食性材料の基板と;硬化合成品の被
    覆と;を有し、 前記硬化合成品は、シクロアリファティックエポキシ化
    合物とポリエステル化合物と触媒とを含む合成品を熱的
    に硬化させることにより生ずる反応生成物を有する被覆
    部材。
  35. 【請求項35】 腐食性材料を含む基板の腐食を防止す
    る液体被覆合成品であって、 前記基板を該液体被覆合成品に浸漬することにより前記
    基板に塗布され、 少なくとも約1年のポット寿命を有し、 約35%乃至約80%のシクロアリファティックエポキ
    シ化合物と;少なくとも約0.1%のトリフルオロメタ
    ンスルホン酸(CF3 SO3 H・HNCC2 5 2
    ジエチルアンモニウム塩と;約5%乃至約40%の機能
    性ポリオール化合物と;を含む液体被覆合成品。
  36. 【請求項36】 前記機能性ポリオール化合物の量は約
    16%である請求項35記載の液体被覆合成品。
  37. 【請求項37】 前記機能性ポリオール化合物は、2機
    能性ポリオール、3機能性ポリオール、及び、これらの
    組み合わせからなる群から選択された請求項35記載の
    液体被覆合成品。
  38. 【請求項38】 前記ポリオールはポリカプロラクトン
    ジオールである請求項35記載の液体被覆合成品。
  39. 【請求項39】 前記シクロアリファティックエポキシ
    化合物の量は約64%である請求項35記載の液体被覆
    合成品。
  40. 【請求項40】 前記シクロアリファティックエポキシ
    化合物は3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4エ
    ポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩である請求項35
    記載の液体被覆合成品。
  41. 【請求項41】 前記触媒の量は少なくとも約0.25
    %である請求項35記載の液体被覆合成品。
  42. 【請求項42】 腐食抑制剤、接着促進剤、顔料、流動
    剤、防錆剤、消泡剤、及び、これらの組み合わせからな
    る群から選択された少なくとも一つの化合物を更に含む
    請求項35記載の液体被覆合成品.
  43. 【請求項43】 腐食性材料を含む基板の腐食を防止す
    る液体被覆合成品であって、 前記基板を該液体被覆合成品に浸漬することにより前記
    基板に塗布され、 少なくとも約1年のポット寿命を有し、 約64%の3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4
    エポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩と;約0.25
    %のトリフルオロメタンスルホン酸(CF3 SO3 H・
    HNCC25 2 のジエチルアンモニウム塩と;約1
    6%のポリオールと;を含む液体被覆合成品。
  44. 【請求項44】 腐食抑制剤、接着促進剤、顔料、流動
    剤、防錆剤、消泡剤、及び、これらの組み合わせからな
    る群から選択された少なくとも一つの化合物を更に含む
    請求項43記載の被覆合成品。
  45. 【請求項45】 腐食性材料の基板と、該基板上の硬く
    防湿性を有する被覆とを有する被覆部材を提供する方法
    であって、 (a) 前記基板を、約35%乃至約80%のシクロア
    リファティックエポキシ化合物と、少なくとも0.1%
    のトリフルオロメタンスルホン酸(CF3 SO 3 H・H
    NCC2 5 2 のジエチルアンモニウム塩と、約5%
    乃至約40%の機能性ポリオール化合物とを含む液体被
    覆合成品に浸漬し; (b) 前記液体被覆合成品を熱的に硬化させて、前記
    基板上に、硬く、耐湿性を有し、シクロアリファティッ
    クエポキシ化合物の反応生成物を含む硬化合成品の被覆
    を形成する;各段階からなる方法。
  46. 【請求項46】 前記機能性ポリオール化合物の量は約
    16%である請求項45記載の被覆合成品。
  47. 【請求項47】 前記機能性ポリオール化合物は、2機
    能性ポリオール、3機能性ポリオール、及び、これらの
    組み合わせからなる群から選択された請求項45記載の
    被覆合成品。
  48. 【請求項48】 前記ポリオールはポリカプロラクトン
    ジオールである請求項45記載の被覆合成品。
  49. 【請求項49】 前記シクロアリファティックエポキシ
    化合物の量は約64%である請求項45記載の被覆合成
    品。
  50. 【請求項50】 前記シクロアリファティックエポキシ
    化合物は3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4エ
    ポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩である請求項45
    記載の被覆合成品。
  51. 【請求項51】 前記触媒の量は少なくとも約0.25
    %である請求項45記載の被覆合成品。
  52. 【請求項52】 腐食抑制剤、接着促進剤、顔料、流動
    剤、防錆剤、消泡剤、及び、これらの組み合わせからな
    る群から選択された少なくとも一つの化合物を更に含む
    請求項43記載の被覆合成品。
  53. 【請求項53】 腐食性材料を含む基板の腐食を防止す
    る液体被覆合成品であって、 前記基板を該液体被覆合成品に浸漬することにより前記
    基板に塗布され、 少なくとも約1年のポット寿命を有し、 約35%乃至約80%のシクロアリファティックエポキ
    シ化合物と;約0.1%未満のリチウム塩と;約5%乃
    至約40%の機能性ポリオール化合物と;を含む液体被
    覆合成品。
  54. 【請求項54】 前記ポリオールはポリカプロラクトン
    ジオールであり、前記シクロアリファティックエポキシ
    化合物は3,4エポキシシクロヘキシメチル−3,4エ
    ポキシシクロヘキサン−カルボン酸塩である請求項53
    記載の液体被覆合成品。
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