JPS5996279A - 金属用防錆組成物 - 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】 本発明は金属防錆用組成物に関するものである。

更に詳しくは、室温にて安定に存在し、金属光面に塗工
した後に大気中に存在する水分もしくは若干の加熱によ
り有効な被膜を形成し、良好な防錆性を示す防錆用組成
物に関するものであり１．・特に銅、しんちゅう、洋銀
などの銅もしくは銅合金類、及び黄色、黒色、緑色など
の種々のクロメート被膜が施された金属に適する防錆用
組成物に関するものである。

従来、金属の防錆処理としては種々の塗料、例えば溶剤
系、水系あるいは粉末状などの各種形態のエポキシ、ア
ルキッド、ポリエステル、アクリル、ウレタン等の熱硬
化性塗料を施工し、焼付ける方法、ポリオレフィン、ポ
リアミド、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂を溶着塗工
する方法、種々のオイル（鉱油、動物油、植物油）全塗
油する方法、金属および金属塩類などによるメッキ、表
面処理などの方法がとられている。このうち熱硬化性あ
るいは熱可塑性樹脂塗料による塗装はクロム酸塩、リン
酸塩系などの防食顔料を添加した系においても１０〜２
，０００μｍの厚い塗装を行わなければ充分な防錆性を
発運し得す、又、塗料の焼付け、溶岩に高温の熱を要す
るため、基材の損傷、熱エネルギーのロスなどの不都合
がある。又、金属基材に塗油する方法は一時的な防錆を
目的とする場合にのみ用いられ、本来基材が使用される
条件では１汚れ″であるオイルは脱脂されてしまうのが
通常である。又、表面処理の方法は上記塗料にて塗装し
た場合に比して、格段に防錆性が劣り、塗料の塗装の下
地として使用されるのが通例である。父、金属メッキの
場合でも例えばクロメート被膜のように５０〜８０℃以
上の高温にさらされると被膜が変性し、全く防錆性能を
失う場合がちなど１重々の問題があった。

本発明者等は上記問題全克服すべく鋭意検討を加えた結
果、本発明を完成した。即ち、一本発明はアミノアルキ
ル基とアルコキシ基金有する有りケイ素化合物（以下Ａ
成分と称する。）とオキシラン環を有する化合物（以下
Ｂ成分と称する。）とからなる金属防錆用組成物に関す
るものである。

本発明組成物の適用できる基材は広範囲であるが、特に
銅及び銅合金類、′４上々のクロメート被膜を施した鉄
、亜鉛などの金属類においてその効果は顕著である。こ
こでいう銅合金とは、例えばしんちゅう（銅６７、亜鉛
３３の合金）、洋銀（銅５０亜鉛２５．ニッケル２５の
合金）などであり、クロメ−ト被膜とはクロム酸または
クロム酸塩類と鉱酸とを主成分とする処理液に金属を浸
漬して生成させる表面被膜のことであり、例えばＸＣｒ
２Ｏ３・ＹＣｒ０３・ＺＨ２０からなる被膜全指す。

本発明組成物を金属基材に適用するときに生ずる利点は
下記の如くである。（以下において金属基材とは金１−
１そのもの、およびメッキ等の表面処理が施された金属
全意味する） １）金属Ｊ５＃全組成物中、好ましくは溶剤により希釈
した組成物液中に浸漬し、風乾もしくは若干の加熱金す
るだけで塗膜を形成し、非常に簡便に良好な防錆性を付
与することができる。

２）金属基材上に形成すべき塗膜は１〜１０μｍの極〈
薄い厚みであっても良好な防錆性を示し、塗膜による基
材の厚みが増すことに起因する作業上、工程上の独々の
トラブルが生じない。

３）塗膜が透明であり、基材を着色しない。

４）有毒な防的顔料の添加を必要としないので環鏡術生
上、有利である。

本発明組成物のＡ成分である有機ケイ素化合物の具体例
としては、例えば、アミンメチルドーリエトキシシラン
、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノ
イソブチルトリメトキシシランなどの１個のアミノアル
キル基と３個のアルコキシ基ヲ有するアミノアルキルト
リアルコキシンラン；Ｎ−（β−アミノエチル）アミン
メチルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）
Ｉアミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−゛アミ
ノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランな
どのＮ−（アミノアルキル）アミノアルキル基と３個の
アルコキシ基金有するＮ−（アミノアルキル）アミノア
ルキルトリアルコキシシラン；アミノメチルメチルジェ
トキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジェトキシシ
ランなどのアミノアルキル基と２個のアルコキシ基を有
するアミノアルキルアルキルジアルコキシシラン；Ｎ−
（アミノアルキル）アミノアルキル基と２個のアルコキ
シ基金有するＮ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシランなどであり、アルコキシ
基金２個以上有するものが防錆性をあげるために本発明
にとり好ましいものである０又、もう一つの主成分であ
るＢ成分はオキシラン環を有する化合物であり、一般的
に公知のエポキシ樹脂、即ち、ビスフェノールＡ及びＦ
型エポキシ樹Ｙ：アルキル基もしくはＨ グリシジルアミン型エポキシ樹脂、例えばＸ２Ｎ　ＲＮ
Ｘ２．　Ｘ２Ｎ　Ｒ−ＮＸ２夏 Ｘ２ Ｒ１，Ｒ２：アルキレン基、アラアルキレン基、シクロ
アルキレン基など ノボラック型エポキシ樹脂、例えば Ｒ：アルキル基、アラアルキル基など などｋ　適用することができる。又、上記エポキシ樹脂
以外のオキシラン環を有する化合物も用いることができ
る。

エポキシ樹脂以外のオキシラン環を有する化合物として
は、オキシラン環とアルコキシ基含有する有機ケイ素化
合物がある。このような化合物としては、例えばγ−グ
リシドキシプロビルトリメトキシシランなどのグリシド
キシアルキルトリアルコキシシラン、γ−グリシドキシ
グロビルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシア
ルキルアルキルジアルコキシシランなどである。本発明
に用いて好ましいものはオキシラン環とアルコキシ基を
有する有伝ケイ素化合物であり、特にアルコキシ基を２
個以」二有するものが好ましい。

本発明におけるＡ成分とＢ成分の配合割合としては平均
分子量によるモル比にてＡ成分１に対してＢ成分０．０
５〜１であるのが好ましく、より好ましくはＡ成分１に
対してＢ成分０．２〜０．９である。Ａ成分１モルに対
してＢ成分が０．０５モル未満である場合には組成物と
しては安定であるが、オキシラン環とアミン基の有効な
結合が実質上行われず、金属基材に施工する時の溶液粘
度が低すぎること、波膜形成能力が低いことなどにより
良好な防錆性を発揮すべき被膜性状、厚みを得ることが
できにくい。又、Ｂ成分が１モルを越えるような場合に
は組成物の安定性がなく、増粘〜モル比の傾向を示す他
、得られた被膜は靭性に欠け、外力等により被膜の損傷
を起しやすい等の理由により防錆性が劣るようになるＯ 本発明組成物はＡ成分およびＢ成分のみにて良好な結果
を得ることができるが、適当な塗工性、安定性を得るた
めには溶剤を用い希釈した組成物とするのが好ましい。

使用される溶剤としては非極性溶剤、極性溶剤の広範囲
のものが可能であり、例エバ、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、シクロヘキザン、アセトン、メチルエチルケト
ン、メタノール、エタノール、イソプロパツール、エチ
ルエーテル、セロソルブ、メチルセロソルブなどの中か
ら、適当に選択して単独もしくは混合して使用すること
ができる。溶剤と用いた場合の組成物中のＡ成分とＢ成
分の合計濃度は１〜３０重ｆｆｒ、’ｆ６であるのが好
ましい。

さらに、本発明組成物中に他成分を添加することも可能
であり、例えば、モル化〜増粘現象を引き起こさない範
囲でアミン系、リン酸塩系などの防錆剤を併用すること
、又、シロキサン結合により分子量ヲ上げる目的で微量
の水などを添加することなどが可能である。

本発明組成物は金属基材上に塗工された場合、被膜形成
はオキシラン環とアミン基による結合、及びアルコキシ
基金有機ケイ素化合物の脱アルコールによるシロキサン
結合等により行われると考えられ、それぞれ若干の加熱
もしくは塗膜の吸湿等により良好な被膜が形成されるた
め、金属基材を特に高温に加熱するなどの工程は不要で
ある。

本発明組成物は前記したようにクロメート被膜の有する
欠点を改良して、その防錆に優秀な性能を発揮すること
ができる。即ち、クロメート被膜は通常、亜鉛、カドミ
ワム、アルミニウム、銅等大抵の金属の保護メッキとし
て広く賞用され、その美観とともに有効な耐食性を示す
ものであるが、その最大の欠点は加熱するとその耐食性
が著しく減少し、例えば８０℃以上の温度で加熱すると
塩水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ−２３７１）による耐食性は
事実上クロメート被膜を施さなかった場合と同然である
ことが多くの実験から確認できることである。かかる原
因としては加熱によりクロメート被膜の脱水等によるク
ラックの発生、可溶性クロム分が不溶性に液化するなど
の理…が上げられており、従来、この様な場合における
有効な防錆処理が開発されていなかった。クロメート処
理した金属を加熱される部位に適用するとか、加熱加工
して新たな製品とする要求は多く、このような場合にお
ける上記問題点を克服すべき多くの努力が払われてきて
いる。本発明組成物全適用する場合、熱履歴を有しない
クロメート被膜上に適用し、刀目熱した場合においても
、加熱し破壊されたクロメート被膜上に適用した場合に
おいても、加熱前と同等程度もしくはそれ以上の防錆性
を発揮し得るのは驚くべきことであり、本発明の大きな
特長である。

本発明によれば、銅ならびに銅合金類、種々クロメ−８
人ツキ・（〉属基材等の防錆処理全筒便に行うことがで
き、その防錆性が大巾に向上すること、又、本発明組成
物で処理された金属基材ば、耐食性能の加熱劣化を考慮
せずに種々の部位に適用できることなどの点で、本発明
は産業昇りこ大きく貢ｉ′ｉ伏するものである。

以下、実施例２よび比較例を挙げて本発明の詳細な説明
する。

実施例１および比較例１ γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（分子量２２１
　）１１．０ｊｆ（０，０５モル）、ビスフェノールへ
壓エポキシ樹脂エピコー）　８２８　（油化シェルエポ
キシ社製、平均分子量３３５）３．３５ｒ（０，０１モ
ル）ヲトルエンとメチルエチルケトンの１：１（重量比
）混合溶剤１２９．６５’を用いて希釈し、成分濃度が
１０重量係である組成物を作成した。

２５　ｍＸ　１００　ｒｍ、厚さ３腸の銅板およびしん
ちゅう板（いずれも日本テストパネル社製）全上記組成
物中に浸漬し、風乾後５０℃にて１時間加熱し、金属表
面−ヒに平均厚み３〜５μｍの防食塗膜全形成した。上
記塗装テストピース及び比較例１として単なる脱脂処理
のみのテストピースを塩水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ−２３
７１）にかけ評価し、表−１記載の結果を得た。

本発明組成物と従来品との間には大きな耐食性の差があ
ることを確認した。

表　　　−１ 実施例−２〜４、比較例−２〜３ Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン０．０５モル、γ−グリシドキシグロビル
トリメトキシシラン０．０１５モルをトルエンとメチル
セロソルブの１＝１（重量比）混合溶剤にて成分濃度１
０重量襲に希釈した組成物を作成し、テストピースとし
て２５ｍＸ１００圏、厚さ０．５−の鉄板（５ＰＣＣ−
８Ｄ　）にアルカリ性亜鉛メッキ（厚さ１５μｍ）ｋ施
し、水洗後３％硝酸液に１５秒間浸漬し、再度水洗を行
い、ついで重クロム酸ソーダ、無水クロム酸、硝酸、硫
酸全それぞれ１を水溶液中に１５０１．５０７．５〇−
１１０ｄ含有するクロメート処理液中に上記亜鉛メッキ
鋼板を常温で１５秒浸漬し、１５秒壁中放置後水洗し、
風乾して得られたクロメート処理亜鉛メッキ缶板を使用
し、表−２の処理手順にて上記組成物中に浸漬し成膜さ
せたもの（実施例２゜３および４）と浸漬しなかったも
の（比較例２お、１：　ヒ３　）　ｋ　塩水噴り試ｉ倹
（ＪＩＳ　Ｚ　２３７１）にかけ評価した結果を表−２
に示す。

表　　　−２ 実施例−５ Φメトキシシラン０，０５モルを使用する以外は実施例
−２と同様組成の防錆液組成物を使用し、実施例−２と
同一のテストを行った結果、２４０時間の塩水噴霧後は
とんど発鉗を認めなかった。

実施例−６及び比較例−４ 防錆液組成物として表−３のもの、すなわち本発明組成
物を用いたもの（実施例−６）と共重合ナイロンを用い
たもの（比較例−４）を用い、テストピースとして実施
例−２と同様の処理方法にて作成したクロメート処理亜
鉛メッキ鋼丸棒（径１０■、長さ１００圏）を２００℃
、６０分間加熱し、冷却したものを用い、表−３の防錆
液組成物中に浸漬、風乾した後に塩水噴霧試験（Ｊ　Ｉ
　５−Ｚ−２３７１）にで評価した結果全表−３に示す
。

表−一−３ 実用物７〜９及び比較例５〜７ うも施例−２と同−但成物全使用踵市販の黄色クロメー
ト、緑色クロメート、黒色クロメート被膜の施された亜
鉛クロメートボルトに表−４のようにして適用しプζも
の、すなわち本発明組成物で処理したもの（冥施例７〜
９）と未処理物（比較例５〜７）につき塩水噴）・フチ
試１倹にかけ評価した結果を表−４に示す。加熱された
各種クロメート被膜には俊秀な効果を示す。

表　　　−４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アミノアルキル基とアルコキシ基ヲ有する有機ケイ
   素化合物とオキシラン環を有する化合物とからなる金属
   防錆用組成物。