JPS6039169A - 親水性金属表面処理剤 - Google Patents
親水性金属表面処理剤Info
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- C23C22/37—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also hexavalent chromium compounds
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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。
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、金属材表面に親水性を与えるとともに耐食性
の優れた皮膜を形成し得る親水性金属表面処理剤（以下
９表面処理剤と称す）に関するものである。
の優れた皮膜を形成し得る親水性金属表面処理剤（以下
９表面処理剤と称す）に関するものである。
金属材とくにアルミニウノ・及びその合金は、８！々の
用途に多用されているが、用途Ｖ・てよっては。
用途に多用されているが、用途Ｖ・てよっては。
その表面が水によく濡れるいわゆるｉｌｌ、水性である
ことが望捷れる。すなわち、たとえば熱交換器用フィン
として使用する場合、白錆防止、エネルギー消費効率向
上、騒音低下など機能的な面に対する要望が多くな−、
でおり、熱交換器が高性能化。
ことが望捷れる。すなわち、たとえば熱交換器用フィン
として使用する場合、白錆防止、エネルギー消費効率向
上、騒音低下など機能的な面に対する要望が多くな−、
でおり、熱交換器が高性能化。
小型化されるに伴なって、フィン間隔も狭められている
。しかして熱交換器は、フィン表面において大気との間
に熱交換か行なわれ、フィン表面に冷房時には大気中の
水分が凝縮するが、フィン間隔が３〜４ｆｉ以下のよう
に狭いと、凝縮した水分が球状となってフィン間にブリ
ッジを形成するために通風抵抗が増加し、騒音の発生や
エネルギー消費効率を低下させる因となるものである。
。しかして熱交換器は、フィン表面において大気との間
に熱交換か行なわれ、フィン表面に冷房時には大気中の
水分が凝縮するが、フィン間隔が３〜４ｆｉ以下のよう
に狭いと、凝縮した水分が球状となってフィン間にブリ
ッジを形成するために通風抵抗が増加し、騒音の発生や
エネルギー消費効率を低下させる因となるものである。
したがって、フィン表面が親水性化されていることが望
まれている。
まれている。
又、熱又換器以外にも、湿潤雰囲気内で金属表面の結露
を防止したい場合、光沢を必要とする金属表面の曇り止
めをしたい場合、あるいは水の濡れ性を高め金属表面か
ら水の蒸発景を高めたい場合等においても当該金属表面
に親、水性皮膜を形成することが行なわわ、より有効な
親水性化処理剤が望まれている。
を防止したい場合、光沢を必要とする金属表面の曇り止
めをしたい場合、あるいは水の濡れ性を高め金属表面か
ら水の蒸発景を高めたい場合等においても当該金属表面
に親、水性皮膜を形成することが行なわわ、より有効な
親水性化処理剤が望まれている。
（７かして、たとえばアルミニウム材の表面を親水性化
する方法としては、■ベーマ・１１・化処理法。
する方法としては、■ベーマ・１１・化処理法。
■クロメート皮膜の中でも比較的親水性のよいとされる
リン酸りロメート処思法ｋ）るいけ■親水性塗料を塗布
する方法などが知らｊ、ている。１７かしながら、これ
らの方法は、第１表に表示するようにいずれも十分な性
能を有する方法であるとはいえないものである。なお、
塗装下地処理法として水溶液型ポリアクリル酸樹脂を共
存させたクロメート浴法があるが、この方法によって生
成する皮膜は、下地皮膜として形成されたものであるの
で。
リン酸りロメート処思法ｋ）るいけ■親水性塗料を塗布
する方法などが知らｊ、ている。１７かしながら、これ
らの方法は、第１表に表示するようにいずれも十分な性
能を有する方法であるとはいえないものである。なお、
塗装下地処理法として水溶液型ポリアクリル酸樹脂を共
存させたクロメート浴法があるが、この方法によって生
成する皮膜は、下地皮膜として形成されたものであるの
で。
親水性及び耐食防錆性に欠けるものであり１表層皮膜と
して使用するために、シリカ粉末を添加して親水性を高
めたり、クロメート浴中の６価りロムイオン濃度を高め
て耐食性を高くするなどの手段を併用することなどが考
えられるが、従来型の浴にシリカ粉末を添加する場合（
ｔ（ｉｊ、多量のシリカ粉末を添加する必要かあり、そ
のため無機質皮膜の緻顕性を低下袋ぜ皮Ｂ（′！の耐食
ｆ（を低下させて１２．１い、これを補償するために６
価りロムイオン濃度を高めると生成皮膜から６価クロム
イオンが溶出するといったように、従来型の浴にその左
１前述の手段を適用し７たたけでは所望の皮膜特性を得
ることができないものである。
して使用するために、シリカ粉末を添加して親水性を高
めたり、クロメート浴中の６価りロムイオン濃度を高め
て耐食性を高くするなどの手段を併用することなどが考
えられるが、従来型の浴にシリカ粉末を添加する場合（
ｔ（ｉｊ、多量のシリカ粉末を添加する必要かあり、そ
のため無機質皮膜の緻顕性を低下袋ぜ皮Ｂ（′！の耐食
ｆ（を低下させて１２．１い、これを補償するために６
価りロムイオン濃度を高めると生成皮膜から６価クロム
イオンが溶出するといったように、従来型の浴にその左
１前述の手段を適用し７たたけでは所望の皮膜特性を得
ることができないものである。
第 １ 表
註〕＊：耐孔食性の点では、無処理材より劣る。
本発明者らは、親水性を高くし得るとともに優れた耐久
性が得られるような表面処理剤を得ぺ〈種々研究を重ね
た結果、クロム化合物、アクリル酸ポリマー、シリカ及
びリン酸を適確に配合することによって目的を達し得る
ことを認めて本発明をなしたものである。す°なわち９
本発明け９３価及び６価のクロム化合物ｋ Ｃｒｙｓ換
算で１〜４０ｆ％。
性が得られるような表面処理剤を得ぺ〈種々研究を重ね
た結果、クロム化合物、アクリル酸ポリマー、シリカ及
びリン酸を適確に配合することによって目的を達し得る
ことを認めて本発明をなしたものである。す°なわち９
本発明け９３価及び６価のクロム化合物ｋ Ｃｒｙｓ換
算で１〜４０ｆ％。
かつ、６価クロムイオンと全クロムイオンとめ比が０．
０５〜０．９．アクリル酸ポリマーを固形分で０．１〜
５０ ｆ”／ｌ 、フッ化物をＦ−とＬ７て０，１〜５
２γｔ、シリカｆ、１〜１００杭４．かつ、シリカと〔
アクリル酸ポリマー上クロム化合物（Ｃｒｙｓ換算）〕
との比が０．３以上であるように配合した親水性金属表
面処理剤である。
０５〜０．９．アクリル酸ポリマーを固形分で０．１〜
５０ ｆ”／ｌ 、フッ化物をＦ−とＬ７て０，１〜５
２γｔ、シリカｆ、１〜１００杭４．かつ、シリカと〔
アクリル酸ポリマー上クロム化合物（Ｃｒｙｓ換算）〕
との比が０．３以上であるように配合した親水性金属表
面処理剤である。
本発明の表面処理剤を構成する各組成物は、３価のクロ
ム化合物の供給源と１〜ては、たとえば水酸化クロム、
硝酸クロム、フッ化クロム、リン酸クロム、硫酸クロム
、酢酸クロム、マレイン酸クロムなどが一般的に使用し
得、６価のクロム化合物の供給源としては、たとえばク
ロム酸（Ｃｒｙｓ） 。
ム化合物の供給源と１〜ては、たとえば水酸化クロム、
硝酸クロム、フッ化クロム、リン酸クロム、硫酸クロム
、酢酸クロム、マレイン酸クロムなどが一般的に使用し
得、６価のクロム化合物の供給源としては、たとえばク
ロム酸（Ｃｒｙｓ） 。
（５）
クロム酸アンモニウム、クロム酸カリウム、クロム酸ナ
トリウム、クロム酸リチウムなど。あるいは９重クロム
酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナト
リウム、重クロム酸リチウムのような重クロム酸塩など
が一般に使用し得る。
トリウム、クロム酸リチウムなど。あるいは９重クロム
酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナト
リウム、重クロム酸リチウムのような重クロム酸塩など
が一般に使用し得る。
なお、３価のクロムは、前記のような化合物の形で添加
する以外に、６価のクロム化合物、たとえばＣｒｙｓを
使用１７この一部をホルマリン、フェノールあるいは多
価アルコールのような有機の還元剤で還元することによ
り３価の化合物と【〜で混在させることも可能であり支
障がないが、３価のクロム化合物と６価の化合物とを混
合する場合に較べて３価クロムの低濃度側で使用するこ
とが好ましい。（７かして９表面処理剤中のクロム濃度
は。
する以外に、６価のクロム化合物、たとえばＣｒｙｓを
使用１７この一部をホルマリン、フェノールあるいは多
価アルコールのような有機の還元剤で還元することによ
り３価の化合物と【〜で混在させることも可能であり支
障がないが、３価のクロム化合物と６価の化合物とを混
合する場合に較べて３価クロムの低濃度側で使用するこ
とが好ましい。（７かして９表面処理剤中のクロム濃度
は。
Ｃｒｙｓ換算で１〜４０ｆｒ／ｌ、好１しくけ、２〜２
０ｖｒｈの範囲であることが必要であって、１ｖｒ／を
以下では、十分な耐食性が得られず、またアクリル酸ポ
リマーの架橋反応も十分満足する程度に行なわれず、４
０杭４以上では、金属表面着色、クロムの局部的濃縮を
おこし、皮膜の不均一化がおこ（６） リ、さらには経済的にも不利である。なお、全クロムに
対する６価のクロムの比率（クロム比と称す）は、０．
０５〜０．９．好寸しくけ、０．２−、、０．５の範囲
にあることが望１１〜＜、０゜０５以下では。
０ｖｒｈの範囲であることが必要であって、１ｖｒ／を
以下では、十分な耐食性が得られず、またアクリル酸ポ
リマーの架橋反応も十分満足する程度に行なわれず、４
０杭４以上では、金属表面着色、クロムの局部的濃縮を
おこし、皮膜の不均一化がおこ（６） リ、さらには経済的にも不利である。なお、全クロムに
対する６価のクロムの比率（クロム比と称す）は、０．
０５〜０．９．好寸しくけ、０．２−、、０．５の範囲
にあることが望１１〜＜、０゜０５以下では。
防食効果が十分でなく、０．９以」二では、皮膜からの
クロノ・が溶出し易く、結果的に皮膜の耐食性を低下さ
せるとともに公害上にも間！？ｑがある。
クロノ・が溶出し易く、結果的に皮膜の耐食性を低下さ
せるとともに公害上にも間！？ｑがある。
次に、アクリル酸ポリマーとしては、水溶性。
又は、水分散性のポリアクリル煮あるいはそのエステル
（以下、樹脂と称す）が使用され、たとえば、アクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
イングロビル、アクリル酸ｎ−フ゛チル、アクリル酸２
−エチル、メタクリル自瓢メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル
ｆｆ／ｎ−ブチル。
（以下、樹脂と称す）が使用され、たとえば、アクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
イングロビル、アクリル酸ｎ−フ゛チル、アクリル酸２
−エチル、メタクリル自瓢メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル
ｆｆ／ｎ−ブチル。
メタクリル酸インブチル、マレイン酸、イタコン酸のよ
うな化合物の重合あるいは共重合によって得られたもの
を使用する。なお、水溶性の樹脂では、比較的低温、短
時間の加熱処理工程中に表面処理剤中に共存する２価以
上の金属種（本発明ではクロムイオン）とキ１／−ト化
反応をおこし、水に不溶性となる必要があり１分子量と
しては、水溶性の樹脂では、平均分子量がｉ ｏ、ｏ
ｏ ｏ〜３００，０００のものであることが望−！ｌ’
Ｌ ＜ 、水分散型エマルジョンタイプの樹脂では１
分子量の上限はこの限りではない。一方、樹脂の酸価は
、樹脂の分子量との相関において決められるべきである
が５以上であることが好呼しく、これ以下では、高温長
時間の処理が必要とカリ経済的にも不利である。このよ
うな樹脂として市販されているものとしては。
うな化合物の重合あるいは共重合によって得られたもの
を使用する。なお、水溶性の樹脂では、比較的低温、短
時間の加熱処理工程中に表面処理剤中に共存する２価以
上の金属種（本発明ではクロムイオン）とキ１／−ト化
反応をおこし、水に不溶性となる必要があり１分子量と
しては、水溶性の樹脂では、平均分子量がｉ ｏ、ｏ
ｏ ｏ〜３００，０００のものであることが望−！ｌ’
Ｌ ＜ 、水分散型エマルジョンタイプの樹脂では１
分子量の上限はこの限りではない。一方、樹脂の酸価は
、樹脂の分子量との相関において決められるべきである
が５以上であることが好呼しく、これ以下では、高温長
時間の処理が必要とカリ経済的にも不利である。このよ
うな樹脂として市販されているものとしては。
たとえば、プライマルＡ−１，Ａ−３，Ａ−５（商品名
、ローム＆ハース社） カア！ｌ） 、エマルジョンタ
イプとしては、ブライマルＡＬ −３５（商品名。
、ローム＆ハース社） カア！ｌ） 、エマルジョンタ
イプとしては、ブライマルＡＬ −３５（商品名。
ローム＆ハース社）が利用できる。樹脂の添加量とＩ、
ｉＵ、固形分で０．１〜５０２ｒ／ｌ、好捷１７〈は。
ｉＵ、固形分で０．１〜５０２ｒ／ｌ、好捷１７〈は。
１〜２０２１ン２の範囲であり、０．１”’／ｚ以下で
は皮膜形成量が不十分となり ５０ ｆｒ／を以上では
表面処理剤浴の安定性が減少する傾向がある。又、エマ
ルジョン型樹脂を使用するときには、エマルジョンの安
定性から１０化４以下とすることが好捷【２い。しかし
て１本発明における水溶性樹脂の不溶化は、前述のよう
に共存するクロム化合物との架橋反応による難溶性の有
機クロメート化合物の生成によるものであって、架橋に
必要なりロム量は、 ＣｒＣＷ） ０２％以上添加すれ
ばよく１本発明のクロム化合物含有量であわば樹脂の量
は実質的に任意に変えることができる。なお、熱硬化型
の水溶性樹脂を加えることによって皮膜の耐食性を向上
させることは勿論可能である。
は皮膜形成量が不十分となり ５０ ｆｒ／を以上では
表面処理剤浴の安定性が減少する傾向がある。又、エマ
ルジョン型樹脂を使用するときには、エマルジョンの安
定性から１０化４以下とすることが好捷【２い。しかし
て１本発明における水溶性樹脂の不溶化は、前述のよう
に共存するクロム化合物との架橋反応による難溶性の有
機クロメート化合物の生成によるものであって、架橋に
必要なりロム量は、 ＣｒＣＷ） ０２％以上添加すれ
ばよく１本発明のクロム化合物含有量であわば樹脂の量
は実質的に任意に変えることができる。なお、熱硬化型
の水溶性樹脂を加えることによって皮膜の耐食性を向上
させることは勿論可能である。
次に、フッ化物としては、たとえばフッ酸、フッ化ケイ
素、フッ化ホウ素、フッ化チタニウム。
素、フッ化ホウ素、フッ化チタニウム。
フッ化ジルコニウム、フッ化亜鉛などのようなフッ酸の
可溶性塩などをＦ−とじて、０．１〜５ ”／ｌ 。
可溶性塩などをＦ−とじて、０．１〜５ ”／ｌ 。
好ましくｕ、０．３〜２ ”／ｌの範囲で使用する。Ｆ
−が０．１ ？”７１以下では、基材金属とクロム化合
物との反応生成物を主体とする皮膜の良好な耐食性が得
られず、５杷４以上でに、処理時に基材金属の溶出やシ
リカとの反応がいちじるしくたることによ〜て表面処理
剤浴の管理が困難であり、所望特性の皮膜を得ることが
困難である。なお、これら（９） フッ化物としてフッ酸を使用丁ゐ０こ〃・’ｌ） −Ｊ
Ｌ−３好１１． ＜ 、その添加効果の発現機構は確
言できないが、クロム化合物と協動的に基材金属に作用
するとともに、シリカに対して軽度の溶解作用を与えシ
リカ粒子を樹脂中に微細に分散させ、緻密で堅牢かつ親
水性・耐食防錆性に富んだ皮膜を形成させるものと思わ
れる。
−が０．１ ？”７１以下では、基材金属とクロム化合
物との反応生成物を主体とする皮膜の良好な耐食性が得
られず、５杷４以上でに、処理時に基材金属の溶出やシ
リカとの反応がいちじるしくたることによ〜て表面処理
剤浴の管理が困難であり、所望特性の皮膜を得ることが
困難である。なお、これら（９） フッ化物としてフッ酸を使用丁ゐ０こ〃・’ｌ） −Ｊ
Ｌ−３好１１． ＜ 、その添加効果の発現機構は確
言できないが、クロム化合物と協動的に基材金属に作用
するとともに、シリカに対して軽度の溶解作用を与えシ
リカ粒子を樹脂中に微細に分散させ、緻密で堅牢かつ親
水性・耐食防錆性に富んだ皮膜を形成させるものと思わ
れる。
又９シリカは、シリカ粉末及び／又はケイ酸塩粉末の形
で使用し、シリカとしては、たとえば。
で使用し、シリカとしては、たとえば。
ヒユームドシリカあるいＦｉ温湿式法よる含水無晶形の
ケイ酸が使用１７得、市販品としては、たとえばカポシ
ル（酉品名、カボット社）、カープレックス（商品名、
塩野義製薬）などがあり、ケイ酸塩としては、ケイ酸の
アルカリ土類金属塩、ケイ酸アルミニウムなどが利用で
きる。なお、これらケイ酸（塩）粒子の太さは、均一水
濡れ性、成形性、さらには皮膜の耐食性の面から１次及
び２次粒子とも小さい方が好ましく、平均粒径が１μｍ
以下、とくに１次粒子の太さは、少なくとも５０チ以上
が１μｍ以下であることが好捷しい。しか（１０） （７て、シリカの添加量け、クロム化合物及び樹脂の使
用量によって変るが、１〜１００ ？”／、１ 、好１
しくは、５〜３０２フン２の範囲で添加する（１１ ”
／を以下では、親水性が現われず、 １００ ｆｒ／を
以上でに、皮膜表面が粉吹き状になる。Ｉ７かして、シ
リカと〔樹脂＋クロム化合物（Ｃｒｙｓ換算〕〕の重量
比（シリカ比と称す）が最低限０．３以上であることが
不可欠であって、この値以下では、持続力のある親水性
皮膜が得られ力い。なお、シリカ成分は、樹脂で被覆し
た状態で添加することが好斗しく、シリカ粒子は均一に
分散Ｉ−７，かつ、フッ酸との反応も適当に制御し得る
。又、皮膜の形成に当って表層部に優先的に集捷るもの
である。
ケイ酸が使用１７得、市販品としては、たとえばカポシ
ル（酉品名、カボット社）、カープレックス（商品名、
塩野義製薬）などがあり、ケイ酸塩としては、ケイ酸の
アルカリ土類金属塩、ケイ酸アルミニウムなどが利用で
きる。なお、これらケイ酸（塩）粒子の太さは、均一水
濡れ性、成形性、さらには皮膜の耐食性の面から１次及
び２次粒子とも小さい方が好ましく、平均粒径が１μｍ
以下、とくに１次粒子の太さは、少なくとも５０チ以上
が１μｍ以下であることが好捷しい。しか（１０） （７て、シリカの添加量け、クロム化合物及び樹脂の使
用量によって変るが、１〜１００ ？”／、１ 、好１
しくは、５〜３０２フン２の範囲で添加する（１１ ”
／を以下では、親水性が現われず、 １００ ｆｒ／を
以上でに、皮膜表面が粉吹き状になる。Ｉ７かして、シ
リカと〔樹脂＋クロム化合物（Ｃｒｙｓ換算〕〕の重量
比（シリカ比と称す）が最低限０．３以上であることが
不可欠であって、この値以下では、持続力のある親水性
皮膜が得られ力い。なお、シリカ成分は、樹脂で被覆し
た状態で添加することが好斗しく、シリカ粒子は均一に
分散Ｉ−７，かつ、フッ酸との反応も適当に制御し得る
。又、皮膜の形成に当って表層部に優先的に集捷るもの
である。
本発明の表面処理剤の調製方法としては、たとえば、樹
脂液中にシリカ粉末を均一に分散させたＡ浴と、クロム
化合物、フッ化物を水に混合溶解させたＢ浴とを別個に
調製しておいて、使用直前に両温を混合して使用する方
法、又は、樹脂液中にシリカ粉末會均−に分散させて３
価クロム液中に添加したＸ浴と、フッ化物と６価クロム
とを混合して調製（〜た汀浴とを使用直前に混合して使
用する方法、あるいは、使用直前にすべての化合物を混
合して使用する方法など適宜の方法をとり得るものであ
る。
脂液中にシリカ粉末を均一に分散させたＡ浴と、クロム
化合物、フッ化物を水に混合溶解させたＢ浴とを別個に
調製しておいて、使用直前に両温を混合して使用する方
法、又は、樹脂液中にシリカ粉末會均−に分散させて３
価クロム液中に添加したＸ浴と、フッ化物と６価クロム
とを混合して調製（〜た汀浴とを使用直前に混合して使
用する方法、あるいは、使用直前にすべての化合物を混
合して使用する方法など適宜の方法をとり得るものであ
る。
しかして９本発明の表面処理剤は１通常のように、ロー
ル塗り、はけ塗り、浸漬法又はスプレー法など適宜の方
法によって金属表面に塗布することができる。すなわち
、液温２０〜４０℃で、塗布面に、塗布量００３〜０．
６ ”ｙＱ （乾燥基準）になるように塗布し、ついで
７０〜２５０℃で１０秒〜３０分間加熱処理する。これ
によって樹脂の不溶化が行なわれ、金属表面に親水性と
耐食防錆性とに富んだ皮膜を形成することができる。な
お。
ル塗り、はけ塗り、浸漬法又はスプレー法など適宜の方
法によって金属表面に塗布することができる。すなわち
、液温２０〜４０℃で、塗布面に、塗布量００３〜０．
６ ”ｙＱ （乾燥基準）になるように塗布し、ついで
７０〜２５０℃で１０秒〜３０分間加熱処理する。これ
によって樹脂の不溶化が行なわれ、金属表面に親水性と
耐食防錆性とに富んだ皮膜を形成することができる。な
お。
たとえば基材金属の熱処理後の冷却を兼ねて本発明の表
面処理剤を塗布すれば、余熱を利用することができ、エ
ネルギーコストを下げ得る。さらに。
面処理剤を塗布すれば、余熱を利用することができ、エ
ネルギーコストを下げ得る。さらに。
皮膜の不溶化を行なう以前ならば１本発明の表面処理剤
を多数回に亘って繰返し塗布し皮膜厚を厚くすることも
でき、又１本発明の組成範囲内においてクロム化合物に
富む浴と、樹脂及びシリカに富む浴とを調製１２．これ
らの浴を別々に二段に塗布する方法もとり得るものであ
る。又、塗布ｆｄ 。
を多数回に亘って繰返し塗布し皮膜厚を厚くすることも
でき、又１本発明の組成範囲内においてクロム化合物に
富む浴と、樹脂及びシリカに富む浴とを調製１２．これ
らの浴を別々に二段に塗布する方法もとり得るものであ
る。又、塗布ｆｄ 。
基材金属を成形加後した後に塗布する方法ばかりでなく
、生成皮膜がプレス成形性にも優れでいるので、皮膜形
成後に成形処理を行なうこともできる。
、生成皮膜がプレス成形性にも優れでいるので、皮膜形
成後に成形処理を行なうこともできる。
皮膜厚に、必要度に応じて適宜の皮膜厚とすることがで
きるが、０１μｍ８度のものであっても熱交換器のフィ
ン材に要求される高度の親水性と耐食性を十分に満足す
るものである。とくに耐食性が要求される場合には、ク
ロム化合物の多い浴とし、又とくに親水性が要求される
場合に１−、シリカの多い浴を使用することにより、同
じ皮膜厚で＜、その皮膜特性を調整し得るものである。
きるが、０１μｍ８度のものであっても熱交換器のフィ
ン材に要求される高度の親水性と耐食性を十分に満足す
るものである。とくに耐食性が要求される場合には、ク
ロム化合物の多い浴とし、又とくに親水性が要求される
場合に１−、シリカの多い浴を使用することにより、同
じ皮膜厚で＜、その皮膜特性を調整し得るものである。
このようにして表面処理剤を塗布して得た皮膜ｄ、たと
えば、アルミニウム材の表面を処理した場合、塗膜とア
ルミニウム材との境界に７フ化アルミニウム、ケイフッ
化アルミニウムなどのごく薄い層を生成し、ついでクロ
ム化合物及びシリカを含む無機質層か比較的厚く生成し
、さらに最前（１３） 層として、第二層よりもシリカ濃度が高い樹脂とからな
る層を形成し三層をなし、最表層に一９第二層の蕪機カ
シ５分とくにクロム化合物の溶出を抑えている。乃・お
２皮膜の耐食性に、親水性塗料が、塗膜の種類、厚み、
樹脂に対する添加物の種類あ乙いは量に影響されるのと
異なって、はぼ無機質皮膜によって一義的に決定される
ため少なくとも耐食性の面からは樹脂層の厚みあるいは
シリカの添加量に対する制約はあ捷りない。このため親
水化処理に対する自由度も高く、結果と１．て親水性塗
料に較べてより親水性のρｊい皮膜を賦与１〜得るもの
である。このことは、フッ化物を添加することによるそ
の特異力作用により釉述のように基旧金属との境界層と
して基材金属とのフッ化物生成。
えば、アルミニウム材の表面を処理した場合、塗膜とア
ルミニウム材との境界に７フ化アルミニウム、ケイフッ
化アルミニウムなどのごく薄い層を生成し、ついでクロ
ム化合物及びシリカを含む無機質層か比較的厚く生成し
、さらに最前（１３） 層として、第二層よりもシリカ濃度が高い樹脂とからな
る層を形成し三層をなし、最表層に一９第二層の蕪機カ
シ５分とくにクロム化合物の溶出を抑えている。乃・お
２皮膜の耐食性に、親水性塗料が、塗膜の種類、厚み、
樹脂に対する添加物の種類あ乙いは量に影響されるのと
異なって、はぼ無機質皮膜によって一義的に決定される
ため少なくとも耐食性の面からは樹脂層の厚みあるいは
シリカの添加量に対する制約はあ捷りない。このため親
水化処理に対する自由度も高く、結果と１．て親水性塗
料に較べてより親水性のρｊい皮膜を賦与１〜得るもの
である。このことは、フッ化物を添加することによるそ
の特異力作用により釉述のように基旧金属との境界層と
して基材金属とのフッ化物生成。
あるいは、シリカもフッ化物に」：り粒子表面が活性化
され樹脂との結合性も高オリ外層皮膜の特性も改善さね
、皮膜全体の特性がいもじるＩ７〈改善されたことによ
るものと考えられ、塩水噴霧試験流水浸漬試験、湿潤試
験などの各試験ともに何ら欠陥が認められず、耐食性と
プレス成形性にも。
され樹脂との結合性も高オリ外層皮膜の特性も改善さね
、皮膜全体の特性がいもじるＩ７〈改善されたことによ
るものと考えられ、塩水噴霧試験流水浸漬試験、湿潤試
験などの各試験ともに何ら欠陥が認められず、耐食性と
プレス成形性にも。
（１４）
優：ｌまた皮膜の生ｈＶ、が認められる。々お、フン化
物とくにフッ酸（イ）−使用した場合のこのよう庁効果
は。
物とくにフッ酸（イ）−使用した場合のこのよう庁効果
は。
たとλ、はリン酸、硫りり、塩酸、硝ｎヶのような仙の
無機酸あるいは酢酸のＪ：うな有機酸では全く得られな
いものである。
無機酸あるいは酢酸のＪ：うな有機酸では全く得られな
いものである。
なお９本屏明宕水性金柁表面処理剤ど観水１〈１−Ｍ相
との死中″／を６１２表に示す。
との死中″／を６１２表に示す。
第２表
註〕キ１：接触角及び水浸漬法による ＊２：酢酸酸性
塩水噴霧法又目塩水噴霧法（１５） 本発明は、クロム化合物、アクリル酸ポリマー。
塩水噴霧法又目塩水噴霧法（１５） 本発明は、クロム化合物、アクリル酸ポリマー。
フッ化物、シリカを構成成分とＩ〜、シリカとアクリル
酸ポリマーとの重量比及びクロム比を規定してそれぞれ
所定量を配合し７たので、これをアルミニウムのような
金属材の表面に塗布した場合９通常の塗布操作が行ない
得、きわめて親水性に富みかつ耐食性に優れ、プレス加
工性にも優れた皮膜を得ることができ、皮膜中の６価の
クロムの溶出１も防止し得るなど優れた効果が認められ
る。
酸ポリマーとの重量比及びクロム比を規定してそれぞれ
所定量を配合し７たので、これをアルミニウムのような
金属材の表面に塗布した場合９通常の塗布操作が行ない
得、きわめて親水性に富みかつ耐食性に優れ、プレス加
工性にも優れた皮膜を得ることができ、皮膜中の６価の
クロムの溶出１も防止し得るなど優れた効果が認められ
る。
次に９本発明の実施例を述べる。
実施例 １
（１）親水性金属表面処理剤の調製
硝酸クロム（Ｃｒ（ＮＯ３）３・９Ｈ２０）９ｖｒ／ｌ
、三酸化りＣ１ム２ ”／Ｌ 、 ７ ッ酸（４６％
ＨＦ ） ２．５１１４０割合で混合した水溶液（Ａ浴
）及びポリアクリル酸の２５ ｗｔ、％水溶液（商品名
プライマルＡ−１゜酸化約７３０ローム＆ハース社製）
に、−次粒子の平均粒径０．０１μｍのシリカ粉末（商
品名カポシル開−５．カボソト社製）を均一分散させだ
液（Ｂ浴）とをあらかじめ調製１〜でおき、Ａ浴中に（
１６） Ｂ浴をポリアクリル酸が８３タフンγ、シリカが６ ”
／ｌになるように添加１．て表面処理剤を調製した。
、三酸化りＣ１ム２ ”／Ｌ 、 ７ ッ酸（４６％
ＨＦ ） ２．５１１４０割合で混合した水溶液（Ａ浴
）及びポリアクリル酸の２５ ｗｔ、％水溶液（商品名
プライマルＡ−１゜酸化約７３０ローム＆ハース社製）
に、−次粒子の平均粒径０．０１μｍのシリカ粉末（商
品名カポシル開−５．カボソト社製）を均一分散させだ
液（Ｂ浴）とをあらかじめ調製１〜でおき、Ａ浴中に（
１６） Ｂ浴をポリアクリル酸が８３タフンγ、シリカが６ ”
／ｌになるように添加１．て表面処理剤を調製した。
この表面処理剤のクロム比は０．４−９であり、シリカ
比け０４７８であり、 ＰＨは１．７５であ−た、（２
）表面処理及び結果 アルミニウム材（ＡＡ３１０２ 、０．１５簡厚）を通
常の通り脱脂洗浄する前処理を行ないロール塗布法で（
１）によって調製し７た表面処理剤を’ ５ ”／ｎ？
（乾燥皮膜基準）になるように塗布１−１温風加熱炉
を使用して１３０℃で１０分間加熱乾燥し、皮膜を不溶
性化させた。
比け０４７８であり、 ＰＨは１．７５であ−た、（２
）表面処理及び結果 アルミニウム材（ＡＡ３１０２ 、０．１５簡厚）を通
常の通り脱脂洗浄する前処理を行ないロール塗布法で（
１）によって調製し７た表面処理剤を’ ５ ”／ｎ？
（乾燥皮膜基準）になるように塗布１−１温風加熱炉
を使用して１３０℃で１０分間加熱乾燥し、皮膜を不溶
性化させた。
得られた試料の初期親水性を、試料を脱イオン水中に一
旦浸漬後、引き上げて約３０秒間放置したときの濡れ面
積率で濡れ性を判定する水浸漬法によ、て調べるととも
に、親水性の長期ｉｔ久性を相対湿度９５係以上、温度
５０℃に保たれた試験室に試料を５００時間放置゛する
湿潤試験によって調べた。又、耐食性を、塩水噴霧法（
ＪＩＳ Ｚ ２３７１１９５５ ）による１０００時間
後の腐食面積率、及び。
旦浸漬後、引き上げて約３０秒間放置したときの濡れ面
積率で濡れ性を判定する水浸漬法によ、て調べるととも
に、親水性の長期ｉｔ久性を相対湿度９５係以上、温度
５０℃に保たれた試験室に試料を５００時間放置゛する
湿潤試験によって調べた。又、耐食性を、塩水噴霧法（
ＪＩＳ Ｚ ２３７１１９５５ ）による１０００時間
後の腐食面積率、及び。
酢酸酸性塩水噴霧法（アルミニウム表面処理技術（１７
） 研究組合試験規格Ａ、Ｒ８２１３２）による１００時間
後の腐食面積率によって調べた。結果は、いずれも満足
するものであり、熱交換器用フィン用として好適なもの
であった。結果を第３表に示す。
） 研究組合試験規格Ａ、Ｒ８２１３２）による１００時間
後の腐食面積率によって調べた。結果は、いずれも満足
するものであり、熱交換器用フィン用として好適なもの
であった。結果を第３表に示す。
比較例 １
実施例１の表面処理剤からＨＦを除いた表面処理剤を使
用【２て実施例と同様な条件で塗布を行ない得られた試
料について実施例と同様な諸試験を行なった。結果は、
第３表に示す通り親水性は良好であったが耐食性はきわ
めて劣るものであった５第 ３ 表 実施例 ２〜３ （１）親水性金属表面処理剤の調製 （１８） 実施例１と同様なポリアクリル酸及びシリカ粉末を使用
し、さらに硫酸クロム（ｃｒ２（ｓ０４）３・５Ｈ２ｏ
）を溶解させたＸ浴、及び、フッ酸と三酸化クロムとを
混合調製１−たｄ浴とをあらかじめ調製し、Ａ′浴をＢ
′浴に攪拌しながら第４表に示すような組成の表面処理
剤を調製した。
用【２て実施例と同様な条件で塗布を行ない得られた試
料について実施例と同様な諸試験を行なった。結果は、
第３表に示す通り親水性は良好であったが耐食性はきわ
めて劣るものであった５第 ３ 表 実施例 ２〜３ （１）親水性金属表面処理剤の調製 （１８） 実施例１と同様なポリアクリル酸及びシリカ粉末を使用
し、さらに硫酸クロム（ｃｒ２（ｓ０４）３・５Ｈ２ｏ
）を溶解させたＸ浴、及び、フッ酸と三酸化クロムとを
混合調製１−たｄ浴とをあらかじめ調製し、Ａ′浴をＢ
′浴に攪拌しながら第４表に示すような組成の表面処理
剤を調製した。
第 ４ 表
（２）金属表面処理及び結果
有機溶剤によって脱脂を行なったアルミニウム板材（Ａ
Ａ５０５２）に（１）でＮ’ｖ４製した表面処理剤を。
Ａ５０５２）に（１）でＮ’ｖ４製した表面処理剤を。
塗布量２．０２？／ｍ１２（乾燥皮膜規準）になるよう
にスプレー塗布し、電熱乾燥炉で１５０℃に７分間加熱
処理を行かった。ついで実施例１と同様に（〜て各試験
を行なった、なお、プレス成形性も調べた。
にスプレー塗布し、電熱乾燥炉で１５０℃に７分間加熱
処理を行かった。ついで実施例１と同様に（〜て各試験
を行なった、なお、プレス成形性も調べた。
結果は、第５表に示す通りであるが、シリカ比が０．３
以上という条件を満足する場合には、親１水性がさらに
改善され、又、シリカ比は０３以上あってもクロム比の
条件を満足しない場合には、耐食性が低下することが認
められる。
以上という条件を満足する場合には、親１水性がさらに
改善され、又、シリカ比は０３以上あってもクロム比の
条件を満足しない場合には、耐食性が低下することが認
められる。
）・
；ｊ比較例 ２〜３
シリカ比が低い表面処理剤（比較例２）及びシリカ比は
条件を満足するがクロム比が低い表面処理剤（比較例３
）をそれぞれ第４表に示す組成になるように調製し、実
施例２〜３と同様にして金属の表面処理を行ない、実施
例１と同様にして各試験を行なった。結果を第５表に示
す。
条件を満足するがクロム比が低い表面処理剤（比較例３
）をそれぞれ第４表に示す組成になるように調製し、実
施例２〜３と同様にして金属の表面処理を行ない、実施
例１と同様にして各試験を行なった。結果を第５表に示
す。
第 ５ 表
（２１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）３価及び６価のクロム化合物をＣｒｏｓ換算で１〜
４０ ｆ”／１ 、かつ６価りロムイ珂ンと全クロムイ
オンとの比が０．０５〜０．９．アクリル酸ポリマーを
固形分で０．１〜５０ ｆ”／ｌ 、フッ化物ｅＦ−と
して０、１〜５ ”／ｌ 、 ’／ ’） 力ｆ １〜
１００ ”／ｌ 、 カッ。 シリカと〔アクリル酸ポリマー＋クロム化合物（Ｃｒｙ
ｓ換算）〕、との比が０．３以上であるように配合して
なることを特徴とする親水性金属表面処理剤。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146638A JPS6039169A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 親水性金属表面処理剤 |
| ES535083A ES8606531A1 (es) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Un procedimiento de tratamiento superficial hidrofilo de un articulo de aluminio |
| BR8404032A BR8404032A (pt) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Processo para o tratamento superficial hidrofilico de um artigo de aluminio |
| AU31817/84A AU554474B2 (en) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Hydrophilic chromating of aluminium |
| CA000460779A CA1248419A (en) | 1983-08-12 | 1984-08-10 | Hydrophilic surface-treating process for an aluminum article |
| FR8412824A FR2550551A1 (fr) | 1983-08-12 | 1984-08-13 | Procede de traitement de surface hydrophile d'objets en aluminium et produits ainsi obtenus |
| GB08420496A GB2145118B (en) | 1983-08-12 | 1984-08-13 | Hydrophilic corrosion resistant coating on aluminium |
| KR1019840004851A KR890001105B1 (ko) | 1983-08-12 | 1984-08-13 | 알루미늄재의 친수성 표면 처리법 |
| IT22326/84A IT1175590B (it) | 1983-08-12 | 1984-08-13 | Processo per il trattamento superficiale idrofilo di un oggetto di alluminio |
| DE19843429792 DE3429792A1 (de) | 1983-08-12 | 1984-08-13 | Verfahren zur behandlung der oberflaeche eines aluminiumgegenstandes, um diese in hydrophilen zustand zu ueberfuehren |
| US06/848,350 US4650527A (en) | 1983-08-12 | 1986-04-04 | Hydrophilic surface-treating process for an aluminum article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146638A JPS6039169A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 親水性金属表面処理剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039169A true JPS6039169A (ja) | 1985-02-28 |
| JPS6140305B2 JPS6140305B2 (ja) | 1986-09-08 |
Family
ID=15412247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146638A Granted JPS6039169A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 親水性金属表面処理剤 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4650527A (ja) |
| JP (1) | JPS6039169A (ja) |
| KR (1) | KR890001105B1 (ja) |
| AU (1) | AU554474B2 (ja) |
| BR (1) | BR8404032A (ja) |
| CA (1) | CA1248419A (ja) |
| DE (1) | DE3429792A1 (ja) |
| ES (1) | ES8606531A1 (ja) |
| FR (1) | FR2550551A1 (ja) |
| GB (1) | GB2145118B (ja) |
| IT (1) | IT1175590B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63135471U (ja) * | 1987-02-24 | 1988-09-06 |
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| US4881975A (en) * | 1986-12-23 | 1989-11-21 | Albright & Wilson Limited | Products for treating surfaces |
| GB2201157B (en) * | 1986-12-23 | 1991-07-17 | Albright & Wilson | Processes and products for surface treatment |
| DE3909694A1 (de) * | 1988-03-30 | 1989-10-12 | Nihon Parkerizing | Erzeugung schwarzer ueberzuege auf harten oberflaechen |
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| JPH0733583B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1995-04-12 | 川崎製鉄株式会社 | クロメート処理めっき鋼材の製造方法 |
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| US5283280A (en) * | 1992-11-05 | 1994-02-01 | Tech One, Inc. | Composition and method for coating an object of interest |
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| DE10258831A1 (de) * | 2002-12-17 | 2004-07-08 | Henkel Kgaa | Reinigungsmittel für harte Oberflächen |
| CN102089899B (zh) * | 2008-07-09 | 2014-05-21 | 锂电池科技有限公司 | 用于原电池的集电器 |
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