JPH101787A - コーティング混合物およびコーティング - Google Patents

コーティング混合物およびコーティング

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JPH101787A JP9042585A JP4258597A JPH101787A JP H101787 A JPH101787 A JP H101787A JP 9042585 A JP9042585 A JP 9042585A JP 4258597 A JP4258597 A JP 4258597A JP H101787 A JPH101787 A JP H101787A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロム酸塩のないコーティング混合物と、こ
れらの混合物から形成されるコーティングであって、下
にあるアルミニウムまたはアルミニウム合金基板を腐食
から保護するものとを提供する。 【解決手段】 コーティング混合物は有機ポリマー複合
物またはゾルゲル法から選択された連続相と、連続相中
に分散または分解した分配相とを含む。塩の混合物は
（ａ）セリウムオキサレート、セリウムアセテート、ラ
ンタンオキサレートおよびランタンアセテート等の希土
類金属のエステルおよび（ｂ）メタバナジン酸ナトリウ
ムおよびメタバナジン酸カルシウム等のアルカリ金属お
よびアルカリ土類金属のバナジン酸塩から選択された第
１の塩と、メタホウ酸バリウム等のアルカリ土類金属の
ホウ酸塩である第２の塩とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】この発明はコーティングと、これらのコ
ーティングを形成する混合物であって、クロム酸塩がな
く、かつ下にある金属基板を腐食から保護するものとに
関する。特に、この発明の、クロム酸塩のない腐食抑制
コーティングはアルミニウムおよびその合金を腐食から
保護し、したがって航空機産業を含むいくつかの用途に
有用である。
【０００２】
【発明の背景】アルミニウムおよびその合金には軽量で
あり、かつ強度が高いという特性があるため、近年多く
の産業上および消費者の用途において使用が増大してい
る。航空機の機体および外側スキンはアルミニウムおよ
びその合金の用途の中でも要件が厳しい。航空機への多
額の資本投資を保つためには、アルミニウムと反応して
腐食生成物を作り、その結果アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の構造を弱める水、酸素および塩化物または
他のイオン等の環境的要素によって起こることの多い腐
食から航空機を保護する必要がある。腐食を防いだり最
小にするために金属構造は一般に、普通は１つまたはそ
れ以上の層で与えられる保護コーティングを備える。多
層コーティングの場合では、金属にしっかりと接着する
第１またはプライマー層には典型的に有機ポリマーが含
まれ、この有機ポリマー内にはクロム酸塩腐食抑制化合
物が分散される。その後プライマー層の上に他の層が与
えられる。これらの層もポリマーベースであってもよ
く、かつ航空機の色などの装飾効果をもたらすよう着色
顔料を含んでもよい。いくつかの例においては単層コー
ティング（「単コート」）が与えられ、この単層コーテ
ィングは腐食抑制化合物を含み、かつオプションとして
いかなる着色顔料を含んでもよい。
【０００３】最近、六価クロム酸イオンは健康に関する
懸念の対象となっている。これらの問題に対処するた
め、米国環境保護局（ＥＰＡ）はクロム酸塩型の腐食抑
制剤の使用を廃止する規制を公布した。したがって代替
物を発見する必要がある。
【０００４】クロム酸塩のない腐食抑制コーティング混
合物であって、アルミニウムおよびその合金の基板を被
覆して基板を腐食から保護できるものが必要である。よ
り特定的には、航空機産業に関しては腐食抑制剤は高い
性能基準を満たさなければならない。腐食抑制剤は、腐
食抑制剤を含む複合物で被覆されたアルミニウムまたは
アルミニウム合金基板が３０００時間塩水噴霧に晒され
た後に、検出可能な点食を防ぐことのできるものでなけ
ればならない。さらに腐食抑制剤はクロム酸塩抑制剤に
ついて現在懸念されている健康および環境への危険をも
たらしてはならない。
【０００５】
【発明の概要】この発明はクロム酸塩のない腐食抑制コ
ーティング混合物と、コーティング混合物から形成され
るコーティングとを提供する。このコーティングはアル
ミニウムまたはアルミニウム合金基板等の金属基板上に
被覆されると、下にある金属基板に検出可能な点食を作
ることなく３０００時間の塩水噴霧試験に耐えることが
できる。さらに腐食抑制化合物は六価クロム酸塩に関連
した健康への危険をもたらさない。さらにこの発明のコ
ーティングは「その場阻止」（“site blocking”）ま
たは「緩衝」（“buffering ”）作用を有し、この作用
ではコーティングの抑制剤にはある程度は流動性があ
り、損傷を受けたコーティング区域に移動して損傷区域
を腐食から保護することができる。この流動性は、コー
ティングのポリマーマトリクスにおける腐食抑制剤の溶
解性に起因する。
【０００６】この発明は、クロム酸塩のない塩の混合物
を含む膜形成有機ポリマーまたはゾルゲルを含む、腐食
抑制混合物を提供する。塩の混合物は（１）第１の塩を
含み、この第１の塩は（ａ）セリウムオキサレート、セ
リウムアセテート、ランタンオキサレートおよびランタ
ンアセテート等の希土類金属のエステルおよび（ｂ）メ
タバナジン酸ナトリウムおよびメタバナジン酸カルシウ
ム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属のバナジン
酸塩から選択され、さらに塩の混合物は（２）メタホウ
酸バリウム等のアルカリ土類金属のホウ酸塩である第２
の塩を含む。適切な混合物を生成するためにホウ酸塩に
関連してエステル（ａ）またはバナジン酸塩（ｂ）のい
ずれかを用いてもよいことがわかっている。
【０００７】特に好ましいコーティングには有効な量の
メタホウ酸バリウムおよびメタバナジン酸ナトリウムが
含まれる。別の実施例においては、クロム酸塩でない塩
は希土類塩化物か、希土類塩化物の混合物か、上記の第
１の塩または上記の第２の塩とこのような塩化物との組
合せか、または第１の塩および第２の塩の両方とこのよ
うな塩化物との組合せである。例を挙げるとセリウム塩
化物、ランタン塩化物、これらの混合物およびこれらの
いずれかとセリウムオキサレートとの組合せがある。
【０００８】この発明のコーティング混合物はプライマ
ーコート、顔料コートまたは単コートのいずれかとして
の保護コーティングを提供するよういかなるアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金基板に与えられてもよい。典
型的にコーティングは１インチの約１０００分の０．３
から約３．０（ミル）の厚さで与えられ、またはゾルゲ
ルの場合には少なくとも０．０１ミルの厚さで与えられ
る。プライマーまたは単コートとして与えられると、こ
のはつのコーティングは下にあるアルミニウムまたはア
ルミニウム合金基板に堅くしっかりと接着する。コーテ
ィングはさらに、溶媒による攻撃に対する耐性および耐
衝撃性に関する航空機規格を満たす。コーティングには
耐久性があるため、３０００時間の塩水噴霧試験に晒さ
れた後でも保護を提供する。紫外線に晒すことによって
劣化しないようコーティングは紫外線遮断剤を組込んで
もよく、着色用顔料および湿潤剤がさらに加えられても
よい。さらにこのコーティングはひび割れたり下にある
基板から剥がれることなくガードナー（Gardner ）１６
０ポンド容量衝撃試験システムによってもたらされる
（前方への）５０インチポンドおよび（後方への）３０
インチポンドの衝撃に耐えることができる。コーティン
グにはさらに、ＳＫＹＤＲＯＬ、民間航空機産業に用い
られる標準的な圧媒液およびその軍事用等価物等の溶媒
に対する耐劣化性がある。
【０００９】
【好ましい実施例の詳細な説明】この発明はクロム酸塩
のないコーティング混合物と、下にある基板を腐食から
保護する、これらの混合物から形成されるコーティング
とを提供する。特にこの発明の好ましい実施例はアルミ
ニウムおよびその合金の腐食を防ぐ。一般にコーティン
グ混合物は有機ポリマーまたはゾルゲルから選択された
連続相と、連続相中に分散または溶解した分配相とを含
む。分配相はクロム酸塩のない塩を含む。この特許出願
において「クロム酸塩のない塩」という用語は、混合物
から形成されたコーティング混合物またはコートの腐食
抑制化合物を表わすために用いられる。「顔料」という
用語はコーティングに加えられ得る他の固体添加物に適
用するのにより一般的に用いられる。
【００１０】この発明に従って有用である有機ポリマー
は水溶性ポリマーと、非水溶媒において溶性であるもの
との両方を含む。有用なポリマーは膜を形成するもので
あって、かつ自然乾燥、紫外線への露光、または他の公
知の手段によって乾燥すると架橋反応をして、水に対し
て実質的に不溶性である架橋コーティングを生成するも
のである。好ましいポリマーはたとえばポリイミドベー
スのエポキシを含むエポキシ、ポリウレタンアクリルポ
リマーおよびアルキドベースのシステムを含む。
【００１１】水または溶媒に対して可溶性であるかどう
かにかかわらず、好ましいポリマーは溶媒による攻撃に
対する耐性および耐衝撃性に関する航空機規格を満たす
ものである。溶媒による攻撃に対する耐性は標準ＳＫＹ
ＤＲＯＬ耐性試験によって測定され、かつ耐衝撃性は先
に述べた標準ガードナー衝撃試験によって測定される。
簡単にいうと、ＳＫＹＤＲＯＬ試験は第１にＳＫＹＤＲ
ＯＬ流体（またはコーティングが軍事用航空機のための
ものである場合にはその軍事用の等価物）の中に、被覆
されたパネルを３０日間浸すことを含む。その後パネル
は拭いて乾燥され、膨れ、コーティング接着剤の損失ま
たは他の劣化があるかを検査される。コーティングの硬
度を測定するために鉛筆硬度試験が行なわれる。この試
験では「ＨＢ」の硬さの鉛筆の四角形の先端がパネルに
対して４５°の角度で保たれ、十分に加えられた力によ
ってコーティングに沿って少なくとも４分の１インチ押
けつけられてスクラッチ（scratch ）を作るか、または
鉛の先端を崩す。もしコーティングをスクラッチせずに
先端が崩れれば、スクラッチが見えるまで、硬度の高い
鉛筆がシーケンシャルに用いられる。この鉛筆の硬度数
がコーティングの「鉛筆硬度数」である。コーティング
のＳＫＹＤＲＯＬ耐性は腐食抑制剤および顔料のための
キャリヤのＳＫＹＤＲＯＬ耐性に大きく依存する。
【００１２】代替物として、かつ好ましい実施例におい
て有機ポリマーの代わりに、またはそれに加えてゾルゲ
ルまたはゾルゲルの混合物が用いられる。これらのゾル
ゲルは技術分野において公知であり、たとえば米国特許
番号第５，１７３，０２７号、第５，２０６，２８５号
および第４，９６５，０９１号に記載されている。ゾル
ゲルは、ゾルゲルベースのコーティング混合物から形成
されたコーティングは耐紫外線性、硬度、熱安定性およ
び耐酸化性が高いため薄くて長く持続するという点でポ
リマーより有利である。さらにゾルゲルは（もしあれ
ば）アンダーコート、（アルミニウムおよびその合金等
の）金属および（もしあれば）トップコートに適用で
き、かつそれに接着するべく選択され、かつ機能化する
ことによってカスタマイズされてもよい。ゾルゲルはさ
まざまな無機ポリマー化合物を含み、この化合物は米国
特許第５，２０６，２８５号のシラン等のシリカベース
の化合物と、米国特許第５，１７５，０２７号および第
４，９６５，０９１号の金属−アルコキシドベースのゾ
ルゲルとを含む。
【００１３】この発明に従ってポリマーの混合物および
ゾルゲルとポリマーとの混合物は前述の基準を満たす限
り、クロム酸塩でない抑制剤のためのキャリヤとして用
いられてもよい。組合せて腐食抑制剤として作用するク
ロム酸塩のない塩はこのキャリヤまたは「連続相」中に
分配される。好ましくは塩の混合物の連続相の溶解度は
うまく調整されており、混合物から形成されたコーティ
ングがスクラッチされるか、さもなければ損傷を受ける
ときに抑制剤が持続して容易に移動するようにする。こ
の流動性は腐食抑制剤が、露出した金属部分に移動して
金属を腐食から保護して、下にある金属基板を保護する
よう機能し続けるようにするため、重要である。
【００１４】この発明に従ってクロム酸塩のない塩は２
つの成分から選択される。これらの２つの成分とは、
（ａ）希土類金属のエステルまたは（ｂ）アルカリ金属
およびアルカリ土類金属のバナジン酸塩を含む第１の成
分と、アルカリ土類金属のホウ酸塩を含む第２の成分と
である。いくつかの実施例においては、塩の混合物は希
土類金属のエステルと、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属のバナジン酸塩との両方を含むことが好ましい。
したがってこれらの後の実施例では、クロム酸塩のない
塩の混合物は３つの成分すべてを含む。重要なことはす
べての実施例において、第２の成分がこの発明のコーテ
ィング混合物の少なくとも１つの第１の成分の塩と関連
して存在しなければならないことである。
【００１５】クロム酸塩のない塩の非制限的な例として
は、（１）第１の成分のエステルはセリウムオキサレー
ト、セリウムアセテート、ランタンオキサレートおよび
ランタンアセテートを含み、（２）第１の成分のバナジ
ン酸塩はメタバナジン酸ナトリウムおよびメタバナジン
酸カルシウムを含み、（３）第２の成分のホウ酸塩はメ
タホウ酸バリウムおよびホウ酸カルシウムを含む。明ら
かに、一般的な化学式内の他の塩もこの発明に用いるの
に適切である。
【００１６】別の実施例において、クロム酸塩でない塩
は、セリウム塩化物またはランタン塩化物等の希土類金
属の塩化物か、またはこのような塩化物の混合物であ
る。さらに、クロム酸塩でない塩の混合物は塩化物に加
えて、先に述べた第１および第２の成分から選択される
少なくとも１つの塩か、または両成分から選択される塩
を含む。したがってたとえば塩化セリウムはセリウムオ
キサレート等の希土類エステルか、メタバナジン酸ナト
リウム等のバナジン酸か、これらのうち両方か、または
メタホウ酸バリウム等のホウ酸か、またはこれら３つの
すべてと混合することができる。
【００１７】クロム酸塩のない塩の必要量は、生成され
たコーティングが晒されることとなる状況の厳しさに依
存する。したがってこの発明のコーティング組成物は腐
食から保護するよう十分な量の、クロム酸のない塩を含
む。コーティングは、有機ポリマーまたはゾルゲルのい
ずれかである連続相の質量に基づいて少なくとも約５０
ｐｐｍのクロム酸塩のない塩を含むことが好ましい。コ
スト面での要因および腐食に対する保護能力を低減しな
いようにするためには、約５００ｐｐｍより多いクロム
酸塩のない塩を加えることは好ましくない。しかし厳し
い腐食環境をもたらす状況下ではさらに多く加えること
が必要であろう。しかしながら好ましくは、クロム酸塩
のない塩の量は約５０ｐｐｍから約５００ｐｐｍの範囲
にあり、最も好ましくは約１００ｐｐｍから約３００ｐ
ｐｍの範囲にある。
【００１８】この発明のコーティング混合物は好ましく
は液体の形で調製される。したがって有機ポリマーはポ
リマーの性質に応じて適当な溶媒、すなわち水または非
水溶媒の中に分散または溶解され、適当な量のクロム酸
塩のない塩が加えられる。好ましくは塩は、ポリマーブ
レンドの中で容易に分散するような微粒状の形である。
先に指摘したように、ポリマーの塩の溶解度がうまく調
整されるべくポリマーが選択されることが好ましい。も
し塩が不溶性であるポリマーまたはポリマーブレンドが
選択されるならば、ブレンドの粘度はコーティング混合
物中に粒状塩が浮遊するのに十分なレベルに維持されな
ければならない。これに代えて混合物はコーティング混
合物が表面に加えられる際に塩を浮遊状態に維持するよ
う緩やかに攪拌されてもよい。
【００１９】同様に、コーティング混合物のための連続
相キャリヤとしてゾルゲルが用いられる場合には、塩が
ゾルゲルにおいて可溶性であるようクロム酸塩のない塩
とゾルゲルとが選択されるのが好ましい。ゾルゲルの粘
度は比較的高く、かつせん断力が０の状態（zero-shear
conditions ）では流体ではないため、ゾルゲルの中に
塩が完全に混合されると、塩が沈降する可能性は最小で
ある。その後ゾルゲルと塩との混合物は表面上に、好ま
しくは噴霧されてクロム酸塩のないコーティングを形成
する。
【００２０】この発明のコーティング混合物は噴霧、ブ
ラシによる塗装、ローラによる塗装、浸漬などのいかな
る従来技術を用いて金属基板の表面に与えられてもよ
い。しかし金属表面はコーティングを受取るよう準備さ
れていることが好ましい。この準備には第１に表面を清
浄してグリースおよび他の汚染物を取除くための従来の
方法が含まれる。汚染物がなくなると表面は酸化物コー
ティングすべてを取除くよう処理されてもよく、かつい
くつかの例においては腐食抑制混合物がよりたやすく結
合し得る転化コーティングを提供するよう処理されても
よい。
【００２１】表面に厚い酸化物コーティングがある場合
には、このコーティングは従来の手段、たとえばこのよ
うな表面のコーティングを取除く濃縮酸およびアルカリ
を含む一連のシーケンシャルな薬浴に浸すことによって
取除かれてもよい。
【００２２】もし被覆される表面が酸化物コーティング
で酷く汚染されていなければそれは濃縮クロム酸に浸し
て転化コーティングを与えるよう処理されてもよい。技
術分野および従来技術において公知であるこのプロセス
によって、アルミニウムまたはアルミニウム合金基板の
表面に、調製されたアルミニウム酸化物の混合物が生成
される。これに代えて表面はホウ酸／硫酸陽極化プロセ
スによって処理されてもよい。技術分野および従来技術
においてこれもまた公知であるこのプロセスによって、
アルミニウムまたはアルミニウム合金基板の表面に、調
整されたアルミニウム酸化物の混合物が生成される。
【００２３】オプションとして、転化コーティングを提
供するよう表面が処理された後、表面は基板をクロム酸
の希薄溶液の中に浸漬することによってシールされても
よい。封止されたかまたはされていない清浄表面はその
後発明のコーティング混合物によって被覆されてもよ
い。
【００２４】以下の例はこの発明を例示するものであ
り、以上に記載され、かつ請求された発明の範囲を制限
するものではない。
【００２５】例 各々異なった前処理の手順で処理された４つの型のパネ
ル上の１１個のクロム酸塩のない腐食抑制システムによ
って与えられる相対的な腐食保護度を決定するために試
験が実施された。試験は乾燥接着度および湿潤接着度を
決定するためにも行なわれた。
【００２６】試験はアルミニウムパネルの組の上で行な
われ、これらの組の各々は４つの処理の手順のうち１つ
によって処理されていた。これらの４つの処理とは、以
下の（１）から（４）の処理である。すなわち（１）パ
ネルは連続した薬浴のみに浸すことによって脱酸化され
た。（２）パネルは表面に、混合されたアルミニウム酸
化物の転化コーティングを生成するよう濃縮クロム酸で
処理された。（３）パネルはホウ酸−硫酸陽極化プロセ
スによって処理された。（４）パネルはホウ酸−硫酸陽
極化プロセスによって処理され、その後希薄クロム酸の
中に浸すことによってシールされた。アルミニウム合金
パネルは各々２０２４−Ｔ３の型であった。
【００２７】各場合において、コーティング混合物はカ
リフォルニア州アービンのボンカーマンアベニュー（Bo
n Karman Avenue, Irvine, California ）１７４５１の
デフトケミカルコーティング（Deft Chemical Coating
）によって供給される有標ポリマーを用いて調製され
た（デフトケミカルコーティングによって供給される）
抑制剤の混合物Ｅ、ＦおよびＧの塩には「モリホワイ
ト」（“molywhite ”）、「ハロックス」（“halox
”）および「シコリンＲＺ」（“sicorin ”）が含ま
れる。これらの化合物の実際の化学式は公知ではない
が、これらにはクロム酸塩がないということはわかって
いる。これらのコーティングはホウ酸塩は含むが、希土
類金属のエステルまたはアルカリ金属またはアルカリ土
類金属のバナジン酸はさらには含まない。
【００２８】用いられるクロム酸塩のない塩の混合物は
以下の表１に示される。
【００２９】
【表１】
【００３０】各組のパネルにある予め処理された各パネ
ルが混合物Ａ〜Ｌ（コントロールはコーティングＣと明
示されたクロム酸コーティングであり、この発明のコー
ティングはＡ、ＢおよびＫである）のうち１つで処理さ
れた後、コーティングは乾くようにされる。その後各コ
ーティングの、下にあるパネルへの接着の強さが１〜１
０の等級尺度で測定され、ここで１０は最も堅い接着を
表わす。各パネルが７日間水噴霧に晒された後、接着性
がさらに測定された。さらに、ＡＳＴＭ Ｄ７１４−８
７に従った膨れの度合が測定された。これは、もし膨れ
があれば♯１から上の数字であるサイズの等級によって
膨れのサイズを記録することを含み、ここでは♯１は最
も大きい膨れを表わす。できた膨れの量はさらに「軽」
「並」または「重」と記された。
【００３１】耐腐食性を測定するために、表面が予め処
理されて被覆された後に各パネルには「Ｘ」が刻まれ
た。「Ｘ」は、表面コーティングすべてを貫通し、かつ
下にある金属を露出するよう十分な深さでパネルの表面
に刻まれた。その後各パネルは２つの腐食試験を受け
た。第１のテストでは５ｗｔ．％の塩化ナトリウム溶液
が１５００時間パネルの被覆表面上に噴霧され、延長さ
れた第２の試験ではこの噴霧が３０００時間続けられ
た。ここでもまたパネルの外観が分析されて記録され
た。両試験の結果は４組の予め処理されたパネルの各々
に対して、表２、表３、表４および表５で示される。
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】脱酸化することによってのみ処理された表
２のパネルは実際は航空機産業に典型的に用いられる表
面処理のタイプを表わすものではない。しかしすべての
コーティングは乾燥接着試験に合格し、コーティング
Ａ、Ｂ、ＩおよびＫのみが湿潤接着試験に合格した。こ
の発明によるコーティングＡは３０００時間の腐食試験
において非常に良い性能を示し、刻まれた区域における
性能が良かった。したがってコーティングＡはクロム酸
塩ベースのコーティングを用いるとコントロールＣにう
まく匹敵した。
【００３７】表３の、転化コーティングによってパネル
上に被覆されたすべての混合物は乾燥接着試験に合格し
た。さらにＪを除くすべての湿潤接着は非常に良かっ
た。ここでもまたコーティングＡは３０００時間の腐食
試験においてコントロールの、「非常に良い」性能と比
較して良い性能を示した。コーティングＤおよびＬのみ
がそれに匹敵する性能を有した。
【００３８】表４の、被覆されたホウ酸−硫酸陽極化パ
ネルはすべてのコーティングに対して非常に良い乾燥接
着度を示し、コーティングＥ、ＦおよびＧのみが接着試
験に落ちた。この発明によるコーティング、すなわちコ
ーティングＡの接着性能は非常に良く、かつ塩水噴霧に
よる耐腐食性が非常に良かった。コントロールおよび比
較コーティングＤのみがそれに匹敵する結果を示した。
このことは、この発明のコーティングがクロム酸塩抑制
システムに匹敵するものであり、かつクロム酸塩システ
ムの代替物として有用であることを示す。
【００３９】被覆されたホウ酸−硫酸陽極化および封止
パネルの各々は非常に良い接着性能を示し、この発明の
コーティングＡおよびコントロールＣは非常に良い湿潤
接着性能を示した。しかし３０００時間後このコントロ
ールは非常に良い耐腐食性を示し、この発明のシステム
Ａは良い性能を示した。
【００４０】試験の結果は有望であり、この発明のコー
ティング組成物が、コントロールクロム酸塩ベースのコ
ーティングの性能の特性に匹敵する特性を提供すること
を示している。
【００４１】この発明の好ましい実施例が示され、かつ
述べられたが、この発明の精神および範囲から離れるこ
となくさまざまな変更がなされ得ることが認められるだ
ろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597096356 ザ・ユニバーシティ・オブ・バージニア・ パテント・ファウンデーション ＴＨＥ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ Ｖ ＩＲＧＩＮＩＡ ＰＡＴＥＮＴ ＦＯＵＮ ＤＡＴＩＯＮ アメリカ合衆国、22903 バージニア州、 シャルロッテスビル、ウエスト・メイン・ ストリート、1224 (72)発明者 エス・レイ・テイラー アメリカ合衆国、22901 バージニア州、 シャーロッツビル、メリウェザー・ドライ ブ、2710 (72)発明者 ロバート・エル・クック・ジュニア アメリカ合衆国、98115 ワシントン州、 シアトル、サーティーファースト・アベニ ュ・エヌ・ダブリュ、9019 (72)発明者 ハロルド・イー・ハガー アメリカ合衆国、98008 ワシントン州、 ベレブー、エヌ・イー・テンス・ストリー ト、18025 (72)発明者 クリス・ジェイ・ジョンソン アメリカ合衆国、98117 ワシントン州、 シアトル、サーティーファースト・アベニ ュ・エヌ・ダブリュ、9019 (72)発明者 ケイ・ワイ・ブロホウィアク アメリカ合衆国、98027 ワシントン州、 イザクア、トゥーハンドレッドアンドサー ティーナインス・アベニュ・エス・イー、 16442 (72)発明者 チャン・エム・ウォン アメリカ合衆国、98117 ワシントン州、 シアトル、トゥエンティフィフス・アベニ ュ・エヌ・ダブリュ、9250 (72)発明者 ジョン・エイチ・ショーンズ アメリカ合衆国、98115 ワシントン州、 シアトル、エヌ・イー・ナインティース・ ストリート、2350

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 腐食抑制コーティング混合物であって、 膜形成有機ポリマー成分と、 十分な量の、クロム酸塩のない塩の混合物とを含み、前
    記クロム酸塩のない塩の混合物は前記ポリマー成分に分
    配され、乾くとコーティングを生成し、前記コーティン
    グはアルミニウムまたはその合金上に被覆されるときに
    はアルミニウムまたはアルミニウム合金をあまり腐食さ
    せずに３０００時間の塩水噴霧に耐え、さらに前記混合
    物は、 希土類金属のエステルおよびアルカリ金属またはアルカ
    リ土類金属のバナジン酸塩からなるグループから選択さ
    れる塩と、 アルカリ土類金属のホウ酸塩とを含む、コーティング混
    合物。
  2. 【請求項２】 前記塩の混合物が約５０ｐｐｍから約５
    ００ｐｐｍのエステルを含む、請求項１に記載のコーテ
    ィング混合物。
  3. 【請求項３】 前記塩の混合物が約５０ｐｐｍから約５
    ００ｐｐｍのバナジン酸塩を含む、請求項１に記載のコ
    ーティング混合物。
  4. 【請求項４】 前記塩の混合物が約５０ｐｐｍから約５
    ００ｐｐｍのホウ酸塩を含む、請求項１に記載のコーテ
    ィング混合物。
  5. 【請求項５】 前記膜形成有機ポリマーがエポキシベー
    スのポリマー、ポリイミド、ポリウレタン、アクリルお
    よびアルキドベースのポリマーシステムからなるグルー
    プから選択される、請求項１に記載のコーティング混合
    物。
  6. 【請求項６】 希土類金属の塩化物の塩をさらに含む、
    請求項１に記載のコーティング混合物。
  7. 【請求項７】 前記クロム酸塩のない塩の混合物が約５
    ０ｐｐｍから約５００ｐｐｍの塩化物の塩を含む、請求
    項６に記載のコーティング混合物。
  8. 【請求項８】 前記塩の混合物が約１００ｐｐｍから約
    ３００ｐｐｍのコーティング混合物を含む、請求項１に
    記載のコーティング混合物。
  9. 【請求項９】 前記塩の混合物が、希土類金属のエステ
    ルおよびアルミニウム金属またはアルミニウム土類金属
    のバナジン酸からなるグループから選択される少なくと
    も約５０ｐｐｍの塩を含む、請求項１に記載のコーティ
    ング混合物。
  10. 【請求項１０】 腐食抑制コーティング混合物であっ
    て、 ゾルゲル成分と、 十分な量の、クロム酸塩のない塩の混合物とを含み、前
    記クロム酸塩のない塩の混合物はポリマー成分に分配さ
    れ、乾くとコーティングを生成し、前記コーティングは
    アルミニウムまたはその合金上に被覆されるときにはア
    ルミニウムまたはアルミニウム合金をあまり腐食させる
    ことなく３０００時間の塩水噴霧に耐え、前記混合物
    は、 希土類金属のエステルおよびアルミニウム金属またはア
    ルミニウム土類金属のバナジン酸塩からなるグループか
    ら選択される塩と、 アルミニウム土類金属のホウ酸塩とを含む、コーティン
    グ混合物。
  11. 【請求項１１】 前記塩の混合物が約５０ｐｐｍから約
    ５００ｐｐｍのエステルを含む、請求項１０に記載のコ
    ーティング混合物。
  12. 【請求項１２】 前記塩の混合物が、約５０ｐｐｍから
    約５００ｐｐｍのバナジン酸塩を含む、請求項１０に記
    載のコーティング混合物。
  13. 【請求項１３】 前記塩の混合物が約５０ｐｐｍから約
    ５００ｐｐｍのホウ酸塩を含む、請求項１０に記載のコ
    ーティング混合物。
  14. 【請求項１４】 前記混合物から形成された乾燥したコ
    ーティングが前記コーティング中にある前記塩の混合物
    のうち少なくとも１つが流動性である特性を有する、請
    求項１０に記載のコーティング混合物。
  15. 【請求項１５】 前記ゾルゲルに適用できる有機ポリマ
    ーをさらに含む、請求項１０に記載のコーティング混合
    物。
  16. 【請求項１６】 希土類金属の塩化物の塩をさらに含
    む、請求項１０に記載のコーティング混合物。
  17. 【請求項１７】 前記クロム酸塩のない塩の混合物が、
    約５０ｐｐｍから約５００ｐｐｍの塩化物の塩を含む、
    請求項１６に記載のコーティング混合物。
  18. 【請求項１８】 前記クロム酸塩のない塩の混合物が、
    約１００ｐｐｍから約３００ｐｐｍの混合物を含む、請
    求項１６に記載のコーティング混合物。
  19. 【請求項１９】 前記塩の混合物が約１００ｐｐｍから
    約３００ｐｐｍのコーティングを含む、請求項１０に記
    載のコーティング混合物。
  20. 【請求項２０】 航空機の金属スキン上のコーティング
    であって、 有機ポリマーおよびゾルゲルからなるグループから選択
    される複合物の連続相と、 マトリクス中に分散したクロム酸塩のない塩の混合物と
    を含み、前記混合物は、 希土類金属のエステルおよびアルカリ金属またはアルカ
    リ土類金属のバナジン酸塩からなるグループから選択さ
    れる塩と、 アルカリ土類金属のホウ酸塩とを含み、 前記コーティングは５ｗｔ．％の塩化ナトリウム溶液の
    噴霧に３０００時間晒した後に前記金属コーティングを
    かなりの点食から保護し、前記コーティングはＳＫＹＤ
    ＲＯＬによる劣化に対して耐性があり、かつ前記コーテ
    ィングはガードナー１６０ポンド容量の試験機械によっ
    てもたらされる５０インチポンドの前向きの衝撃に耐え
    ることができる、コーティング。
  21. 【請求項２１】 前記塩の混合物が、約５０ｐｐｍから
    約５００ｐｐｍのエステルを含む、請求項２０に記載の
    コーティング。
  22. 【請求項２２】 前記塩の混合物が、約５０ｐｐｍから
    約５００ｐｐｍのバナジン酸塩を含む、請求項２０に記
    載のコーティング。
  23. 【請求項２３】 前記塩の混合物が、約５０ｐｐｍから
    約５００ｐｐｍのホウ酸塩を含む、請求項２０に記載の
    コーティング。
  24. 【請求項２４】 前記コーティングにおいて前記塩が流
    動的であり、かつ前記コーティングの損傷区域を移動し
    て、下にある晒された基板を保護することができる、請
    求項２０に記載のコーティング。
  25. 【請求項２５】 腐食抑制コーティング複合物であっ
    て、 膜形成ポリマー成分と、 十分な量の、希土類金属のクロム酸塩のない塩化物とを
    含み、前記希土類金属のクロム酸塩のない塩化物は膜形
    成成分に分配され、乾くとコーティングを生成し、前記
    コーティングはアルミニウムまたはその合金上に被覆さ
    れるとアルミニウムまたはアルミニウム合金をあまり腐
    食させることなく３０００時間の塩水噴霧に耐えること
    ができる、コーティング混合物。
  26. 【請求項２６】 前記膜形成成分が、ゾルゲルおよび有
    機ポリマーから選択される、請求項２５に記載のコーテ
    ィング混合物。
  27. 【請求項２７】 前記クロム酸塩のない塩が、ランタン
    塩化物およびセリウム塩化物から選択される、請求項２
    ５に記載のコーティング混合物。
  28. 【請求項２８】 前記クロム酸塩のない塩が、 希土類金属のエステルおよびアルカリ金属またはアルカ
    リ土類金属のバナジン酸塩からなるグループから選択さ
    れる塩と、 アルカリ土類金属のホウ酸塩とを含む、請求項２５に記
    載のコーティング混合物。
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