JPS63185440A - 表面処理用ディスパージョン - Google Patents
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- C23C22/00—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
- C23C22/05—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
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- C23C22/48—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 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリカ製品およびそれの有機塗料によるコー
ティングに先立っての表面処理への応用に関る、もので
ある。表面とくに金属表面を、ペイント、ラッカー、接
着剤、プラスチックスその他を適用る、に先立ち処理る
、ことは。
ティングに先立っての表面処理への応用に関る、もので
ある。表面とくに金属表面を、ペイント、ラッカー、接
着剤、プラスチックスその他を適用る、に先立ち処理る
、ことは。
処理表面な耐腐蝕性の面から性質向上させるばかりでな
く、有機塗料の接着を改善し、より効率的にる、。
く、有機塗料の接着を改善し、より効率的にる、。
米国特許第3.506.499号をま、亜鉛またはアル
ミニウムである表面にクロム酸およびコロイダルシリカ
の水性溶液を適用る、方法を開示して〜・る。英国特許
第1.254.181号は、6価クロム。
ミニウムである表面にクロム酸およびコロイダルシリカ
の水性溶液を適用る、方法を開示して〜・る。英国特許
第1.254.181号は、6価クロム。
6価クロムおよびシリカを含有る、水性溶液を金属表面
上で乾燥させることを開示している。
上で乾燥させることを開示している。
六価クロムを含有る、溶液の適用は有害であり、したが
って好ましくない。
って好ましくない。
ある種の6価金属とシリカとの混合物は、有機塗料で在
上げられるべき表面の腐蝕防止剤または接着促進剤とし
て有用であることが判った。
上げられるべき表面の腐蝕防止剤または接着促進剤とし
て有用であることが判った。
3価金属がアルミニウム、クロムまたは鉄である酸性3
価金属化合物と微細粒子のシリカでシリカ対3価金属の
原子比が0.2〜30:1、たとえば1.5〜30:1
を含有し、または該化合物とシリカの反応生成物を含有
る、水性ディスパージョンが調製される。このディスパ
ージョンは好ましくはまたニッケルおよびフルオライド
イオンを含有る、。また第1の容器には微細粒子状のシ
リカの水性ディスパージョンを含有し、第2の容器には
酸性の3価金属化合物。
価金属化合物と微細粒子のシリカでシリカ対3価金属の
原子比が0.2〜30:1、たとえば1.5〜30:1
を含有し、または該化合物とシリカの反応生成物を含有
る、水性ディスパージョンが調製される。このディスパ
ージョンは好ましくはまたニッケルおよびフルオライド
イオンを含有る、。また第1の容器には微細粒子状のシ
リカの水性ディスパージョンを含有し、第2の容器には
酸性の3価金属化合物。
ニッケルまたはフルオライドイオンの少くとも1つを含
有し、該組成物が少くとも2つの成分を有る、ときは、
少くとも1つ但し全てではないその成分が第1の容器に
含有されていてもよい。少くとも一部、好ましくは全部
の第1および第2の容器の内容物を混合し、3価金属化
合物およびシリカの上記水性ディスパージョンを生成る
、。
有し、該組成物が少くとも2つの成分を有る、ときは、
少くとも1つ但し全てではないその成分が第1の容器に
含有されていてもよい。少くとも一部、好ましくは全部
の第1および第2の容器の内容物を混合し、3価金属化
合物およびシリカの上記水性ディスパージョンを生成る
、。
本発明は、3価金属とシリカの上記ディスパージョンを
表面に適用し、乾燥してコーティングした表面にる、よ
うにした表面コーティング方法を提供る、。乾燥された
表面は、好ましくは次いで有機塗料でコーティングされ
、これは乾燥后たとえば加熱して硬化させる。
表面に適用し、乾燥してコーティングした表面にる、よ
うにした表面コーティング方法を提供る、。乾燥された
表面は、好ましくは次いで有機塗料でコーティングされ
、これは乾燥后たとえば加熱して硬化させる。
この水洗しない(n−vinse)方法では、認め得る
量のそして特にいかなる竜の5価以上のあるいは5価以
上であり得る金属は、存在しな(・のが好ましい。この
方法およびディスパージョンは、5以上の原子価を有る
、金属のオキシ金属アニオンは実質的に存在しないのが
好ましい。
量のそして特にいかなる竜の5価以上のあるいは5価以
上であり得る金属は、存在しな(・のが好ましい。この
方法およびディスパージョンは、5以上の原子価を有る
、金属のオキシ金属アニオンは実質的に存在しないのが
好ましい。
またとくに該金属が実質的に存在しない。このように、
5または6価の金属たとえばモリブデンおよびタングス
テンのたとえばオキシアニオン型で、クロムの6価クロ
ム型では通常存在しない。もつとも好ましいのは、第二
鉄、またはとくにアルミニウムであり、両者ともクロム
を通常含有しないものである。2価の金属たとえばマグ
ネシウムのようなアルカリ土類金属もまた本発明のディ
スパージョン中には存在しないのが好ましい。このディ
スパージョンは1通常非酸化性である。
5または6価の金属たとえばモリブデンおよびタングス
テンのたとえばオキシアニオン型で、クロムの6価クロ
ム型では通常存在しない。もつとも好ましいのは、第二
鉄、またはとくにアルミニウムであり、両者ともクロム
を通常含有しないものである。2価の金属たとえばマグ
ネシウムのようなアルカリ土類金属もまた本発明のディ
スパージョン中には存在しないのが好ましい。このディ
スパージョンは1通常非酸化性である。
本発明はまた。アルミニウム、第二鉄、クロムまたはそ
の混合物である3価金属と微細粒子状のシリカでシリコ
ンと3価金属の原子比が0.2〜30:1を含有る、か
、またはこれらの反応生成物を含有る、接着層を表面に
形成し。
の混合物である3価金属と微細粒子状のシリカでシリコ
ンと3価金属の原子比が0.2〜30:1を含有る、か
、またはこれらの反応生成物を含有る、接着層を表面に
形成し。
次いで表面を洗うことからなる1表面処理の方法を提供
る、。好ましくは、3価金属およびシリカは該金属表面
の転換コーティング(conve−rsion coa
ting) を生成る、のに使用された酸性溶液中に
あり、と(K亜鉛、マンガンまたは第一鉄の2価金属化
合物とリン酸とのリン酸化(phos pha t i
ng )プロセスで使用された酸性溶液中にある。代
りに、3価金属カチオンおよびシリカはそのままの状態
で存在してもよく、または好ましくは1表面に適用され
る塗料フィルムの成分として1反応生成物の形であって
もよい。
る、。好ましくは、3価金属およびシリカは該金属表面
の転換コーティング(conve−rsion coa
ting) を生成る、のに使用された酸性溶液中に
あり、と(K亜鉛、マンガンまたは第一鉄の2価金属化
合物とリン酸とのリン酸化(phos pha t i
ng )プロセスで使用された酸性溶液中にある。代
りに、3価金属カチオンおよびシリカはそのままの状態
で存在してもよく、または好ましくは1表面に適用され
る塗料フィルムの成分として1反応生成物の形であって
もよい。
したがって、また塗料ベヒクルおよび金属がアルミニウ
ム、第二鉄、クロムまたはその混合物である3価金属化
合物からの予備生成物、および微細粒子状シリカまたは
その前駆体またはンリケートで、シリコン対3価金属の
原子比は0.2〜Sa:+、たとえば0.5〜30:1
であり、該予備生成物はそうでなければ、少くとも5価
の原子価を有る、金属が存在しないのが好ましい。
ム、第二鉄、クロムまたはその混合物である3価金属化
合物からの予備生成物、および微細粒子状シリカまたは
その前駆体またはンリケートで、シリコン対3価金属の
原子比は0.2〜Sa:+、たとえば0.5〜30:1
であり、該予備生成物はそうでなければ、少くとも5価
の原子価を有る、金属が存在しないのが好ましい。
3価の金属イオンは、金属シリカ製品の予期された使用
から除外されないアニオンも随伴る、。好ましくは、ア
ニオンはその金属塩が水溶性、たとえば使用目的のため
に充分水溶性であるのがよい。したがって、洗滌しない
(non−rinse) コーティングディスパージ
ョンや、転換(conversion)ディスパージョ
ンにおいては、塗料成分の製造に要求されるよりも高い
水溶性が一般に要求される。好適なアニオンの例として
は、一または二酸フォスフェート、酸フルオライドおよ
び酸シリコフルオライドである。塩化物、硫酸塩または
アルヵンヵルボキシレートのよ5なアニオンは、洗滌し
ないコーティングや転換コーティングには使用しないの
が好ましいが、塗料への使用は可能である。アニオンの
効果は処理表面の性質によって異なり、あるアニオンは
特定の表面に使用可能であるが、他の表面にはそうでな
い。3価金属化合物は、好ましくは酸性条件下で、シリ
カまたはその前駆体と混合される。酸のアニオンは、溶
解度および金属シリカ生成物の使用を阻害しないという
点に関しては、3価金属カチオンに附随る、アニオンと
同じ基準で判断される。好ましくは、金属化合物は、た
とえば二水素フェスフェードなどの酸性塩で、°リン酸
やフッ化水素などを加えて必要なpH調整をしたもので
ある。もっとも好ましいものは、トリス二水素リン酸第
二鉄およびトリス二水素リン酸アルミニウムおよびリン
酸または相当る、金属−水素リン酸塩との混合物である
。
から除外されないアニオンも随伴る、。好ましくは、ア
ニオンはその金属塩が水溶性、たとえば使用目的のため
に充分水溶性であるのがよい。したがって、洗滌しない
(non−rinse) コーティングディスパージ
ョンや、転換(conversion)ディスパージョ
ンにおいては、塗料成分の製造に要求されるよりも高い
水溶性が一般に要求される。好適なアニオンの例として
は、一または二酸フォスフェート、酸フルオライドおよ
び酸シリコフルオライドである。塩化物、硫酸塩または
アルヵンヵルボキシレートのよ5なアニオンは、洗滌し
ないコーティングや転換コーティングには使用しないの
が好ましいが、塗料への使用は可能である。アニオンの
効果は処理表面の性質によって異なり、あるアニオンは
特定の表面に使用可能であるが、他の表面にはそうでな
い。3価金属化合物は、好ましくは酸性条件下で、シリ
カまたはその前駆体と混合される。酸のアニオンは、溶
解度および金属シリカ生成物の使用を阻害しないという
点に関しては、3価金属カチオンに附随る、アニオンと
同じ基準で判断される。好ましくは、金属化合物は、た
とえば二水素フェスフェードなどの酸性塩で、°リン酸
やフッ化水素などを加えて必要なpH調整をしたもので
ある。もっとも好ましいものは、トリス二水素リン酸第
二鉄およびトリス二水素リン酸アルミニウムおよびリン
酸または相当る、金属−水素リン酸塩との混合物である
。
本発明に使用されるシリカは、処理される表面に均一に
コーティングされるように、微細粒子状でなければなら
ない。四塩化シリコンから熱分解的に得られるシリカま
たはアルカリケイ酸塩から水性媒体中に沈殿したシリカ
が用いられる。本発明の方法に使用されるシリカの形は
、プロセスの特性によって変る。しかしながら。
コーティングされるように、微細粒子状でなければなら
ない。四塩化シリコンから熱分解的に得られるシリカま
たはアルカリケイ酸塩から水性媒体中に沈殿したシリカ
が用いられる。本発明の方法に使用されるシリカの形は
、プロセスの特性によって変る。しかしながら。
結晶質のシリカは本発明の方法では有用ではなく、無定
形のシリカが有用である。したがって。
形のシリカが有用である。したがって。
通常シリカは親水性の非品性のコロイド状のものである
。それは通常表面にS i −OH基を、そして好まし
くはその基のみを有している。これのあるものは、5i
−o−Naまたは5i−0−A2基で置換されてい瓢も
よい。シリカの平均表面積シマ、通常+ 0−1000
m2/# 、たとえば30〜1000m2/g、10
0〜500 m279 、とくに150〜350m/
、li+ である。このシリカ粒子は1通常170 n
m より小さい。しかし1〜200 nmでもよ(、
たとえば1〜50nm 、たとえば4〜30 nm
またはと(に8〜20 nm の平均粒径を有して
いる。したがって、シリカゲルおよび沈降シリカを使用
し得るが、無洗滌コーティングおよびリン酸塩化プロセ
ス(phosphatingprocess ) に
は、コロイダルシリカおよびヒユームシリカがと(に好
適である。ある種のプロセスの場合には、アモルファス
シリカの前駆体すなわち、シリカの水和した形のものを
使用る、のが好しくさえある。本発明に使用る、シリカ
の最も好ましい原料は、エアロジル(AERO8IL)
の商標名で市販されている物であり、と(に粒径が5〜
20nm で表面積が150〜550m27g 、
とくに150〜250 m /I のヒユームシリカ
である。無洗滌コーティングおよびリン酸塩化プロセス
にとって、好ましさの程度がやや落ちるものは、サイト
ン(SYTON)およびルドツクス(LUDOX)の商
標名で市販されている。
。それは通常表面にS i −OH基を、そして好まし
くはその基のみを有している。これのあるものは、5i
−o−Naまたは5i−0−A2基で置換されてい瓢も
よい。シリカの平均表面積シマ、通常+ 0−1000
m2/# 、たとえば30〜1000m2/g、10
0〜500 m279 、とくに150〜350m/
、li+ である。このシリカ粒子は1通常170 n
m より小さい。しかし1〜200 nmでもよ(、
たとえば1〜50nm 、たとえば4〜30 nm
またはと(に8〜20 nm の平均粒径を有して
いる。したがって、シリカゲルおよび沈降シリカを使用
し得るが、無洗滌コーティングおよびリン酸塩化プロセ
ス(phosphatingprocess ) に
は、コロイダルシリカおよびヒユームシリカがと(に好
適である。ある種のプロセスの場合には、アモルファス
シリカの前駆体すなわち、シリカの水和した形のものを
使用る、のが好しくさえある。本発明に使用る、シリカ
の最も好ましい原料は、エアロジル(AERO8IL)
の商標名で市販されている物であり、と(に粒径が5〜
20nm で表面積が150〜550m27g 、
とくに150〜250 m /I のヒユームシリカ
である。無洗滌コーティングおよびリン酸塩化プロセス
にとって、好ましさの程度がやや落ちるものは、サイト
ン(SYTON)およびルドツクス(LUDOX)の商
標名で市販されている。
ケイ酸塩溶液からイオン交換法で調整された液状ディス
パージョンであり1粒径は5〜30nm。
パージョンであり1粒径は5〜30nm。
表面積100〜550 m2/、!i’ 、および表面
に5iOHや5iONaを有る、ものである。
に5iOHや5iONaを有る、ものである。
シリカと3価金属との(すなわちシリコンと3価金属と
の)モル比は、0.2〜30 : 1.好ましくは0.
5〜20:1.たとえば1.5〜20:1、たとえば1
.5〜10:1である。無洗滌コーティングおよびリン
酸塩化プロセスに使用る、には、好ましいモル比は2.
5〜10:1または2.5〜9.5 : 1 、と(に
3〜8:1または5〜8:1であり、一方、塗料中の顔
料としての使用においては、好ましいモル比は1〜15
:1、たとえば1〜10:1.たとえば1〜5:1、と
くに1.5〜S、5: tである。また10〜30:1
もまた有効である。
の)モル比は、0.2〜30 : 1.好ましくは0.
5〜20:1.たとえば1.5〜20:1、たとえば1
.5〜10:1である。無洗滌コーティングおよびリン
酸塩化プロセスに使用る、には、好ましいモル比は2.
5〜10:1または2.5〜9.5 : 1 、と(に
3〜8:1または5〜8:1であり、一方、塗料中の顔
料としての使用においては、好ましいモル比は1〜15
:1、たとえば1〜10:1.たとえば1〜5:1、と
くに1.5〜S、5: tである。また10〜30:1
もまた有効である。
本発明における好ましい混合物および生成物には、酸性
リン酸塩のアニオンがあり、S価金属とリンとの原子比
は、無洗滌コーティングでは通常とくにアルミニウム化
合物に対しては0.2〜0.45 : 1 、たとえば
0.23〜0,4 : 1 。
リン酸塩のアニオンがあり、S価金属とリンとの原子比
は、無洗滌コーティングでは通常とくにアルミニウム化
合物に対しては0.2〜0.45 : 1 、たとえば
0.23〜0,4 : 1 。
たとえば0.3〜0.36 : 1 、または0.33
〜0.36 : 1であり、また、と(に第二鉄化合物
に対しては0.23〜0.33 : 1 、たとえば0
.23〜0.3 : 1である。リン酸塩転換プロセス
(phosphat、e conversion pr
ocess) における使用においては、リンと3価
金属との原子比は。
〜0.36 : 1であり、また、と(に第二鉄化合物
に対しては0.23〜0.33 : 1 、たとえば0
.23〜0.3 : 1である。リン酸塩転換プロセス
(phosphat、e conversion pr
ocess) における使用においては、リンと3価
金属との原子比は。
浸漬法に使用されるディスパージョンでは1通常4〜1
0:またとえば4〜8:1、表面に噴霧る、溶液では1
0〜30:1.たとえば15〜25:1である。塗料へ
の使用では、3価金属対リン酸(遊離または結合)のモ
ル比は、好ましくは1:1〜10である。
0:またとえば4〜8:1、表面に噴霧る、溶液では1
0〜30:1.たとえば15〜25:1である。塗料へ
の使用では、3価金属対リン酸(遊離または結合)のモ
ル比は、好ましくは1:1〜10である。
3価金属およびシリカは共に、および/または基材表面
とともに、および/またはリン酸またはフッ化水素とと
もに1表面処理の最終段階の終りの前のある段階で反応
る、。この反応は、少くとも50℃たとえば少くとも1
50’Cで起り、この温度は表面上の無洗滌コーティン
グまたは転換プロセスにおける成分の混合物の乾燥中に
、および/または続いてその上に適用された有機塗料の
乾燥、硬化中に到達される。好ましくは、無洗滌コーテ
ィングプロセスでは、ディスパージョンは昇温下、たと
えば50〜300℃で乾燥され、それから有機塗料は、
以前の温度よりさらに高い温度、たとえば少くとも15
0°C1たとえば150〜300℃で硬化される。
とともに、および/またはリン酸またはフッ化水素とと
もに1表面処理の最終段階の終りの前のある段階で反応
る、。この反応は、少くとも50℃たとえば少くとも1
50’Cで起り、この温度は表面上の無洗滌コーティン
グまたは転換プロセスにおける成分の混合物の乾燥中に
、および/または続いてその上に適用された有機塗料の
乾燥、硬化中に到達される。好ましくは、無洗滌コーテ
ィングプロセスでは、ディスパージョンは昇温下、たと
えば50〜300℃で乾燥され、それから有機塗料は、
以前の温度よりさらに高い温度、たとえば少くとも15
0°C1たとえば150〜300℃で硬化される。
これらの加熱工程で得られる反応生成物は。
金属コートしたシリカ、場合によりフッ素化錯体および
/またはリン酸塩または金属ケイ酸塩錯体またはシリコ
フォスフェートであろう。
/またはリン酸塩または金属ケイ酸塩錯体またはシリコ
フォスフェートであろう。
本発明の水性ディスパージョンは、通常3価金属化合物
およびシリカ(またはそれらの前駆体)から直接に作ら
れる。金属化合物は、もし所望濃度の溶液にる、のに必
要ならば、リン酸またはフッ化水素酸のような酸の存在
下に水に溶解されへこれにシリカを、好ましくはそれ自
身の水性ディスパージョンの形で、またはやや好ましく
ないが微細粒子状の固体として混合る、。凝集したシリ
カ粒子のない生成物をま、本発明の使用に好適である。
およびシリカ(またはそれらの前駆体)から直接に作ら
れる。金属化合物は、もし所望濃度の溶液にる、のに必
要ならば、リン酸またはフッ化水素酸のような酸の存在
下に水に溶解されへこれにシリカを、好ましくはそれ自
身の水性ディスパージョンの形で、またはやや好ましく
ないが微細粒子状の固体として混合る、。凝集したシリ
カ粒子のない生成物をま、本発明の使用に好適である。
シリカ粒子が凝集る、傾向のある場合は、3価金属と混
合る、前に激しく攪拌して凝集物の粒径を小さくる、。
合る、前に激しく攪拌して凝集物の粒径を小さくる、。
と(に塗料への使用においては、金属塩の溶液は、シリ
カの前駆体やアルカリ金属ケイ酸塩の水性溶液に直接加
え、必要ならば次いでpHを調節る、。この水性ディス
パージョンは、通常pH1,5〜2.5と(に1.8〜
2.2である。このディスパージョンは、無洗滌コーテ
ィングプロセスに使用る、直前には、好ましくは1〜2
0%。
カの前駆体やアルカリ金属ケイ酸塩の水性溶液に直接加
え、必要ならば次いでpHを調節る、。この水性ディス
パージョンは、通常pH1,5〜2.5と(に1.8〜
2.2である。このディスパージョンは、無洗滌コーテ
ィングプロセスに使用る、直前には、好ましくは1〜2
0%。
たとえば3〜15重景%の溶解され1分散された物質を
含んでいる。しかし、使用直前に希釈る、ようにさらに
高濃度に、3〜50%たとえば15〜40%にる、のが
有利である。したがって、このディスパージョンは、0
.01〜0.6グラム原子/lたとえば0.02〜0.
45グラム原子/lの3価金属、 O,OS〜5グラム
原子/lたとえば0.15〜3.3グラム原子/lのシ
リカ、および通常は0.01〜3グラム原子/lたとえ
ば0.06〜2.0グラム原子/lのリン酸塩を含有る
、。
含んでいる。しかし、使用直前に希釈る、ようにさらに
高濃度に、3〜50%たとえば15〜40%にる、のが
有利である。したがって、このディスパージョンは、0
.01〜0.6グラム原子/lたとえば0.02〜0.
45グラム原子/lの3価金属、 O,OS〜5グラム
原子/lたとえば0.15〜3.3グラム原子/lのシ
リカ、および通常は0.01〜3グラム原子/lたとえ
ば0.06〜2.0グラム原子/lのリン酸塩を含有る
、。
有機塗料コーティングたとえばペイントを塗る前の表面
の前処理のための無機無洗滌コーティングプロセスにお
いては、処理溶液の濃度は。
の前処理のための無機無洗滌コーティングプロセスにお
いては、処理溶液の濃度は。
処理表面の単位面積当りに所望重量のコーティングが沈
着る、のに十分な濃度でなければならない。好ましくは
、乾燥被膜は20〜5000ml/rn2.より好まし
くは50〜100100o/m2;アルミニウムに対る
、コーティング重量は好ましくは100〜300 m&
/m2および鋼に対しては好ましくは300〜700
mll/m2である。表面に適用される溶液の量は、適
用方法および表面特性によっても異る。また、溶液の濃
度は、特定の表面に所望量の乾燥コーティングがなされ
るように調節される。
着る、のに十分な濃度でなければならない。好ましくは
、乾燥被膜は20〜5000ml/rn2.より好まし
くは50〜100100o/m2;アルミニウムに対る
、コーティング重量は好ましくは100〜300 m&
/m2および鋼に対しては好ましくは300〜700
mll/m2である。表面に適用される溶液の量は、適
用方法および表面特性によっても異る。また、溶液の濃
度は、特定の表面に所望量の乾燥コーティングがなされ
るように調節される。
処理されるべき表面は、有利には、金属、ガラスまたは
プラスチック等の気孔のない物で形成される。通常の金
属から形成される表面の処理は1本発明の好ましい一面
である。本発明は、鉄、アルミニウム、錫または亜鉛、
またはこれらの1つまたはそれ以上の金属と、それら自
身または他の金属たとえば銅、ニッケル、および/また
はマグネシウムとの合金などからなる表面の処理にとく
に適用できる。処理可能な合金表面としては、ステンレ
ス鋼1国際命名にょるアルミニウム合釡3103および
5052がある。
プラスチック等の気孔のない物で形成される。通常の金
属から形成される表面の処理は1本発明の好ましい一面
である。本発明は、鉄、アルミニウム、錫または亜鉛、
またはこれらの1つまたはそれ以上の金属と、それら自
身または他の金属たとえば銅、ニッケル、および/また
はマグネシウムとの合金などからなる表面の処理にとく
に適用できる。処理可能な合金表面としては、ステンレ
ス鋼1国際命名にょるアルミニウム合釡3103および
5052がある。
他の特別な金属の例としては、アルミニウム缶材料、軟
鋼、メッキ軟鋼および錫板等である。
鋼、メッキ軟鋼および錫板等である。
金属はまた。基材の上に形成された薄い表面の形のもの
でもよい。基材は、錫板のような金属質でもよいし、プ
ラスチックスのような非金属質でもよい。基材は1個々
の成形品、チューブ。
でもよい。基材は、錫板のような金属質でもよいし、プ
ラスチックスのような非金属質でもよい。基材は1個々
の成形品、チューブ。
棒、ワイヤー、板、パネル、帯状体のような形状でもよ
い。しかしながら、処理は、処理溶液を金属表面に機械
的に適用る、ことでなされ、したがって、金属帯状体お
よび金属シートの処理にと(に有用である。このプロセ
スはまた。
い。しかしながら、処理は、処理溶液を金属表面に機械
的に適用る、ことでなされ、したがって、金属帯状体お
よび金属シートの処理にと(に有用である。このプロセ
スはまた。
ポリプロピレン、 ABSおよびポリウレタンのような
プラスチックスの表面の処理にも使用できる。
プラスチックスの表面の処理にも使用できる。
この方法はまた、プラスチックス、ペイントまたは他の
有機物質で被覆された表面に、ペイントやラッカーなど
の第2のコーティングの接着な促進る、ための処理にも
使用できる。好ましい態様においては、陽極泳動樹脂の
ような電気泳動で適用され゛た樹脂の表面層を処理る、
のに使用され、この上に次いでペイントがコーティング
される。この態様においては、エレクトロクリヤー(E
LECTROCLEAR) 2000 の商標名で市販
されている陽極泳動アクリル樹脂のフィルムの処理に、
と(に有用である。
有機物質で被覆された表面に、ペイントやラッカーなど
の第2のコーティングの接着な促進る、ための処理にも
使用できる。好ましい態様においては、陽極泳動樹脂の
ような電気泳動で適用され゛た樹脂の表面層を処理る、
のに使用され、この上に次いでペイントがコーティング
される。この態様においては、エレクトロクリヤー(E
LECTROCLEAR) 2000 の商標名で市販
されている陽極泳動アクリル樹脂のフィルムの処理に、
と(に有用である。
良い結果を得るためには、処理液を適用る、前に1表面
は清浄にしなければならない。通常、溶液を適用る、前
だもし必要ならば、油、汚れ、腐蝕物を除去る、ために
表面を清浄にし1次℃・で水で洗酊る。
は清浄にしなければならない。通常、溶液を適用る、前
だもし必要ならば、油、汚れ、腐蝕物を除去る、ために
表面を清浄にし1次℃・で水で洗酊る。
表面が金属である場合は、ディバージョンコーティング
の乾燥は、好ましくは金属を少くとも50℃通常は少く
とも150°Cに加熱る、ことによって行う。乾燥シま
、より低い温間たとえば50〜150°C1たとえば5
0〜100℃ででも行えるが、しかし、表面が金属の場
合にシまとくに、この加熱はフッ化水素、ニッケル塩、
硝酸塩または過酸化水素等の促進剤の存在下に行われる
。
の乾燥は、好ましくは金属を少くとも50℃通常は少く
とも150°Cに加熱る、ことによって行う。乾燥シま
、より低い温間たとえば50〜150°C1たとえば5
0〜100℃ででも行えるが、しかし、表面が金属の場
合にシまとくに、この加熱はフッ化水素、ニッケル塩、
硝酸塩または過酸化水素等の促進剤の存在下に行われる
。
無洗滌コーティングプロセスに使用される好ましい促進
剤は、フッ化水素酸である。添加される促進剤の量は、
通常シリカと促進剤イオンのモル比が少くとも0,5
: 1 、好ましくは少くとも5;1.たとえば0.5
: 1〜250:1である。過剰の促進剤、と(にフ
ッ化水素酸の使用は1次の有機塗料コーティングに望ま
しくない影響を及ぼし、一般には、添加る、促進剤の量
はこれをさけるように制御される。フッ化水素を添加し
たあとのディスパージョンのpHは通常1.3〜2.3
である。ディスパージョン中のフッ素イオンの量は、0
.5〜209/dm5.とくに2〜611/dm’であ
り、量が少ない程高い乾燥度を必要とる、。か(して、
2〜611/dm では。
剤は、フッ化水素酸である。添加される促進剤の量は、
通常シリカと促進剤イオンのモル比が少くとも0,5
: 1 、好ましくは少くとも5;1.たとえば0.5
: 1〜250:1である。過剰の促進剤、と(にフ
ッ化水素酸の使用は1次の有機塗料コーティングに望ま
しくない影響を及ぼし、一般には、添加る、促進剤の量
はこれをさけるように制御される。フッ化水素を添加し
たあとのディスパージョンのpHは通常1.3〜2.3
である。ディスパージョン中のフッ素イオンの量は、0
.5〜209/dm5.とくに2〜611/dm’であ
り、量が少ない程高い乾燥度を必要とる、。か(して、
2〜611/dm では。
乾燥温度は60〜90℃、たとえば70℃であり得る。
このシリカおよび3価金属化合物のディスパージョンは
、フッ化物促進剤の代りに、硫酸ニッケルのようなニッ
ケル塩を含有る、のが好ましい。しかし、好ましくはフ
ッ化ニッケルな四水化物として加え“るのが好ましい。
、フッ化物促進剤の代りに、硫酸ニッケルのようなニッ
ケル塩を含有る、のが好ましい。しかし、好ましくはフ
ッ化ニッケルな四水化物として加え“るのが好ましい。
と(に、フッ化ニッケルと余分のフッ化水素酸を、N1
対合Fの原子比が1=2〜4を使用る、。表面に適
用る、ディスパージョン中のニッケルイオンの量は、通
常0.1〜209/l、たとえば0.1〜’51//1
1 、そしてと(に0゜1〜+ ji/lまたは0.1
〜0.b9/lで、Si : A4 : Ni のモ
ル比が90=11:1から1 : 0.5 : 1であ
る。ニッケルをフッ化ニッケルとして過剰のフッ化物と
ともに加える場合1表面に適用る、直前のディスパージ
ョンのニッケルイオンは、好ましくシま0.1〜S V
l 、たとえば0.1〜1.0、たとえば0.1〜0.
6971で、Si : A4 : Ni : F のモ
ル比は。
対合Fの原子比が1=2〜4を使用る、。表面に適
用る、ディスパージョン中のニッケルイオンの量は、通
常0.1〜209/l、たとえば0.1〜’51//1
1 、そしてと(に0゜1〜+ ji/lまたは0.1
〜0.b9/lで、Si : A4 : Ni のモ
ル比が90=11:1から1 : 0.5 : 1であ
る。ニッケルをフッ化ニッケルとして過剰のフッ化物と
ともに加える場合1表面に適用る、直前のディスパージ
ョンのニッケルイオンは、好ましくシま0.1〜S V
l 、たとえば0.1〜1.0、たとえば0.1〜0.
6971で、Si : A4 : Ni : F のモ
ル比は。
好ましくは600:80: 1 :2から30=4=1
:4である。これらは、鋼に適用すればクロメート前処
理よりも結果は良好であり、またアルミニウム缶材料の
ようなアルミニウムパネルでも同様である。
:4である。これらは、鋼に適用すればクロメート前処
理よりも結果は良好であり、またアルミニウム缶材料の
ようなアルミニウムパネルでも同様である。
本発明のディスパージョン;ま、すぐ使用で診る形で製
造され、貯蔵もされろ。またシま、2つの容器の組成物
で保存る、こともできる。ここでは、¥1の容器はシリ
カを含有し、第2の容器は少くともい(つか他の成分、
通常は6価金属化合物を含有している。ニッケルおよび
/またはフッ化物は、どちらの容器に入ってもよい。
造され、貯蔵もされろ。またシま、2つの容器の組成物
で保存る、こともできる。ここでは、¥1の容器はシリ
カを含有し、第2の容器は少くともい(つか他の成分、
通常は6価金属化合物を含有している。ニッケルおよび
/またはフッ化物は、どちらの容器に入ってもよい。
もし第2の容器にフッ化ニッケルが入ったら。
6価金属化合物はどちらの容器に入ってもよい。
しかし、貯蔵期間を永くる、には、第1の容器にはシリ
カを入れ、他の成分は入れないで第2の容器に残りの成
分を入れるのが好ましく・。使用できる状態になったら
、2つの容器の少くとも一部の、好ましくは全ての成分
を混合る、。
カを入れ、他の成分は入れないで第2の容器に残りの成
分を入れるのが好ましく・。使用できる状態になったら
、2つの容器の少くとも一部の、好ましくは全ての成分
を混合る、。
それぞれの容器から取り出される成分(ま、混合(乞よ
り本発明のデイスパージョ/が得られるような量とる、
。
り本発明のデイスパージョ/が得られるような量とる、
。
3価金瞑およびシリカの組合せは、また転換(conv
ersion) コーティング操作にも使用できる。
ersion) コーティング操作にも使用できる。
転換コーティングは、金属表面を酸性溶液で処理し、こ
の溶液が金属表面に作用し、金属塩からなる接着力の強
い層を形成る、ことである。このようなプロセスは、引
き続いて過剰の処理溶液を洗滌(rinse) して表
面から金属を除去る、必要があることが特徴で、上記し
たような無洗滌コーティング方法で、水性ディスパージ
ョンが表面上で乾燥し、引き続いて何等の水洗除去をし
ないことと対照的である。転換コーティングプロセスで
1本発明がとくに適用を見出したのは、リン酸塩化プロ
セス(phos pha t i ngprocess
) であり、リン酸塩化シす、各種の金属、とくに
鉄、鋼、亜鉛、アルミニウムおよびそれらの合金から形
成される表面を処理る、ために、広く使用されるもので
ある。以前のリン酸塩化プロセスは、リン酸中に第一鉄
、マンガンまたは亜鉛のリン酸塩の1種またはそれ以上
を含有る、希薄溶液な、金属表面にリン酸塩の転換コー
ティングを形成る、ような条件と方法で施し。
の溶液が金属表面に作用し、金属塩からなる接着力の強
い層を形成る、ことである。このようなプロセスは、引
き続いて過剰の処理溶液を洗滌(rinse) して表
面から金属を除去る、必要があることが特徴で、上記し
たような無洗滌コーティング方法で、水性ディスパージ
ョンが表面上で乾燥し、引き続いて何等の水洗除去をし
ないことと対照的である。転換コーティングプロセスで
1本発明がとくに適用を見出したのは、リン酸塩化プロ
セス(phos pha t i ngprocess
) であり、リン酸塩化シす、各種の金属、とくに
鉄、鋼、亜鉛、アルミニウムおよびそれらの合金から形
成される表面を処理る、ために、広く使用されるもので
ある。以前のリン酸塩化プロセスは、リン酸中に第一鉄
、マンガンまたは亜鉛のリン酸塩の1種またはそれ以上
を含有る、希薄溶液な、金属表面にリン酸塩の転換コー
ティングを形成る、ような条件と方法で施し。
次いで表面を好ましくは水、場合によってはクロメート
を含有る、溶液たとえば水性クロム酸で水洗る、。
を含有る、溶液たとえば水性クロム酸で水洗る、。
本発明のプロセスの態様は、リン酸塩化浴の中に、適当
な3価金属およびシリカが存在る、ことを特徴とる、。
な3価金属およびシリカが存在る、ことを特徴とる、。
リン酸塩化浴は、本発明の水性ディスパージョンと亜鉛
、マンガン、第一鉄の2価金唄およびリン酸を含有る、
。このリン酸塩化液は、0.01〜2.0モル/lのシ
リカ、0.01〜4゜0モル/lの3価金属、シリカと
3価金属のモル比は0+2〜30 : 1、たとえばO
05〜20:1であり、6価金属イオンと2価金属イオ
ンとのモル比)i好ましくは50:1から1:30.た
とえば3:1〜1:5または2.5 : +〜Q、5
: 1 、たとえば1.5:1〜1:1.5である。
、マンガン、第一鉄の2価金唄およびリン酸を含有る、
。このリン酸塩化液は、0.01〜2.0モル/lのシ
リカ、0.01〜4゜0モル/lの3価金属、シリカと
3価金属のモル比は0+2〜30 : 1、たとえばO
05〜20:1であり、6価金属イオンと2価金属イオ
ンとのモル比)i好ましくは50:1から1:30.た
とえば3:1〜1:5または2.5 : +〜Q、5
: 1 、たとえば1.5:1〜1:1.5である。
これらのリン酸塩化液は、亜鉛、マンガンまた′L′!
、、第一鉄またはこれらの混合物と(に亜鉛とマンガン
の混合物のリン酸塩に加えて、添加剤を含有してもよい
。このディバージョンはまた。
、、第一鉄またはこれらの混合物と(に亜鉛とマンガン
の混合物のリン酸塩に加えて、添加剤を含有してもよい
。このディバージョンはまた。
亜硝酸塩、フッ化物、酸化剤たとえば硝酸塩、塩素酸塩
または過酸化物、還元剤たとえばサルファイド、ヒドロ
キクルアミン、有機添加剤たとえばキノリン、トルイジ
ンおよびニトロフェノール、重金属たとえば銅、ニッケ
ル、クロムなどを含有してもよい。
または過酸化物、還元剤たとえばサルファイド、ヒドロ
キクルアミン、有機添加剤たとえばキノリン、トルイジ
ンおよびニトロフェノール、重金属たとえば銅、ニッケ
ル、クロムなどを含有してもよい。
リン酸塩化(phosphat、ing)は、処理され
る表面を、リン酸塩化液を含む浴に浸漬る、か、または
この液を表面に0.1〜)5分たとえば0.1〜5分ス
プレーる、ことによって行われる。浸漬は1〜15分、
より普通には5〜)0分で。
る表面を、リン酸塩化液を含む浴に浸漬る、か、または
この液を表面に0.1〜)5分たとえば0.1〜5分ス
プレーる、ことによって行われる。浸漬は1〜15分、
より普通には5〜)0分で。
その間浴温度は40〜110°Cたとえば50〜90℃
に保つ。リン酸塩化プロセスが完了したら5表面は浴か
ら上げ、水洗し、50〜300℃たとえば100〜15
0°Cで1〜10分間乾燥る、。
に保つ。リン酸塩化プロセスが完了したら5表面は浴か
ら上げ、水洗し、50〜300℃たとえば100〜15
0°Cで1〜10分間乾燥る、。
無洗滌のコーティングプロセスまたは洗滌を伴った転換
プロセスの後、乾燥した処理表面に有機塗料を施し、通
常は上記のように加熱硬化させる。有機塗料は1通常は
ペイント、ラッカー、粉末コーティングまたは接着剤で
ある。コーティングに好適なベヒクルの例は、熱硬化性
樹脂、好ましくはアルキッド樹噌、ポリエステル樹脂、
エポキ7樹脂たとえばエポキ/ノボラツク樹脂、ビニル
ディスパージョン、乾性油等であり、また水または有機
溶媒ベースでも良い。
プロセスの後、乾燥した処理表面に有機塗料を施し、通
常は上記のように加熱硬化させる。有機塗料は1通常は
ペイント、ラッカー、粉末コーティングまたは接着剤で
ある。コーティングに好適なベヒクルの例は、熱硬化性
樹脂、好ましくはアルキッド樹噌、ポリエステル樹脂、
エポキ7樹脂たとえばエポキ/ノボラツク樹脂、ビニル
ディスパージョン、乾性油等であり、また水または有機
溶媒ベースでも良い。
乾燥工程は、単に水や溶媒を除去る、ためのものでもよ
いが、また加熱により有機塗料を硬化させるものが好ま
しい。焼付塗料が好ましい。
いが、また加熱により有機塗料を硬化させるものが好ま
しい。焼付塗料が好ましい。
表面に適用された有機塗料にはまた、顔料。
フィラー、裁断ファイバー、たとえば炭酸カルシウム、
チタニア、グラスファイバー等を添加してもよい。
チタニア、グラスファイバー等を添加してもよい。
さら((また、アルミニウムパネルの前処理において、
シリカ対6価金属とくにアルミニウムの成る比率の組合
せが、他の組合せでは見られない驚くべき効果をもたら
すことが判った。この比率で鋼に適用したときは、かか
る変化は見られなかった。したがって、アルミニウムパ
ネル、たとえば合金3103に1本発明のディスパージ
ョンでSi : Afの原子比が6.5〜20:1、と
くに5.5〜12:+、たとえば6〜9:1゜で処理し
、水洗せずに乾燥し、有機塗料をコーティングし、硬化
させると、原子比が15 : 1のものよりもに’Lる
かに良好な接着試験結果が得られた。この場合、有機塗
料は好ましくはコイルエナメルたとえば、不飽和ポリエ
ステルであった。
シリカ対6価金属とくにアルミニウムの成る比率の組合
せが、他の組合せでは見られない驚くべき効果をもたら
すことが判った。この比率で鋼に適用したときは、かか
る変化は見られなかった。したがって、アルミニウムパ
ネル、たとえば合金3103に1本発明のディスパージ
ョンでSi : Afの原子比が6.5〜20:1、と
くに5.5〜12:+、たとえば6〜9:1゜で処理し
、水洗せずに乾燥し、有機塗料をコーティングし、硬化
させると、原子比が15 : 1のものよりもに’Lる
かに良好な接着試験結果が得られた。この場合、有機塗
料は好ましくはコイルエナメルたとえば、不飽和ポリエ
ステルであった。
本発明の第3の面として、3価金属化合物とシリカは、
緊密に混合され、少くとも100℃、たとえば少くとも
150℃に加熱して、耐蝕性塗料中の顔料として有用な
固状物質を形成る、。
緊密に混合され、少くとも100℃、たとえば少くとも
150℃に加熱して、耐蝕性塗料中の顔料として有用な
固状物質を形成る、。
この顔料は、3価金属の水溶性塩の溶液中のシリカの水
性ディスパージョンを乾燥る、ことによっても製造でき
る。このディスパージョンは好ましくはpHが1.5〜
6.5 であり、昇温下での噴霧乾燥のような方法を
用いて行う。しかしながら好ましくは、乾燥されたディ
スパージョンは、3価金属の水性溶液をアルカリ金属シ
リケートと、所望の3価金属対ンリコンのモル比たとえ
ば1:1〜15、と(に1 : 1.5〜3で混合し、
得られた固体を濾過し、水で充分洗滌し、再び濾過し、
それから少くとも1oo0cまたは少くとも150℃で
乾燥して得られる。水洗滌の前に濾過る、代りに、濾過
前に全てを乾燥してもよい。通常は、耐腐蝕性物質の製
造では、必要ならば6価金属塩の溶液がpH調節のため
にシリコン成分に加えられる。
性ディスパージョンを乾燥る、ことによっても製造でき
る。このディスパージョンは好ましくはpHが1.5〜
6.5 であり、昇温下での噴霧乾燥のような方法を
用いて行う。しかしながら好ましくは、乾燥されたディ
スパージョンは、3価金属の水性溶液をアルカリ金属シ
リケートと、所望の3価金属対ンリコンのモル比たとえ
ば1:1〜15、と(に1 : 1.5〜3で混合し、
得られた固体を濾過し、水で充分洗滌し、再び濾過し、
それから少くとも1oo0cまたは少くとも150℃で
乾燥して得られる。水洗滌の前に濾過る、代りに、濾過
前に全てを乾燥してもよい。通常は、耐腐蝕性物質の製
造では、必要ならば6価金属塩の溶液がpH調節のため
にシリコン成分に加えられる。
本発明のペイント組成物は、水または有機ペースの通常
の塗料ベヒクルで配合される。
の塗料ベヒクルで配合される。
有用なベヒクルとしては、アルキッド樹脂、エポキシ樹
脂および乾性油がある。好ましくは、ペイントは15〜
50重景部の全顔料を1〜20重量%(組成物の)の本
発明の耐蝕性顔料とともに含有る、。3価金属化合物と
シリカのより低温における混合または反応により得られ
た物質は、本発明における塗料組成物の耐蝕性顔料とし
て有用である。この場合、この塗料は、少くとも150
℃の温度にさらして硬化る、焼付塗料である。この点で
有用な物質の例は、金属を含有る、ディスパージョンか
ら3価金属の不溶性塩を沈殿させることによって得られ
るものであり、か(して、沈殿した塩の層とともにシリ
カ粒子をコーティングる、。予備コートし、また汀予備
転換した基材て有機塗料をコートし、乾燥したもの、ま
たは3価金属シリカを中に有る、塗料をコーティングし
た基材は、耐蝕性の面で、または有機塗料の接着性の面
で従来のものより優れていることが判った。
脂および乾性油がある。好ましくは、ペイントは15〜
50重景部の全顔料を1〜20重量%(組成物の)の本
発明の耐蝕性顔料とともに含有る、。3価金属化合物と
シリカのより低温における混合または反応により得られ
た物質は、本発明における塗料組成物の耐蝕性顔料とし
て有用である。この場合、この塗料は、少くとも150
℃の温度にさらして硬化る、焼付塗料である。この点で
有用な物質の例は、金属を含有る、ディスパージョンか
ら3価金属の不溶性塩を沈殿させることによって得られ
るものであり、か(して、沈殿した塩の層とともにシリ
カ粒子をコーティングる、。予備コートし、また汀予備
転換した基材て有機塗料をコートし、乾燥したもの、ま
たは3価金属シリカを中に有る、塗料をコーティングし
た基材は、耐蝕性の面で、または有機塗料の接着性の面
で従来のものより優れていることが判った。
有機塗料でコーティングされろ基材シ;、スチールパイ
プ、たとえば水、ガス、油のパイプ。
プ、たとえば水、ガス、油のパイプ。
あるいはアルミニウム缶の形に成形されて(・てもよ(
・。
・。
及1吐を
下記の組成を有る、金属処理液が準備された。
金属二水素リン酸塩として3価の金属およびリン酸塩が
用いられた。アルミニウム二水素リン酸塩は、AN:P
の原子比が0.34:1の酸性アルミニウムリン酸塩で
48%W/Wで比重1.48の溶液を用いた。
用いられた。アルミニウム二水素リン酸塩は、AN:P
の原子比が0.34:1の酸性アルミニウムリン酸塩で
48%W/Wで比重1.48の溶液を用いた。
シリカは熱分解法のシリカであり商品名エアロジル(A
ERO5IL) 200として販売されており、平均表
面積2’OOm2/ gで、平均粒径12nmのもので
ある。このものは微細水性ディスパージョンである。
ERO5IL) 200として販売されており、平均表
面積2’OOm2/ gで、平均粒径12nmのもので
ある。このものは微細水性ディスパージョンである。
実9Gにおいて、酸化アルミニウムはフッ化水素酸溶液
に溶解している。上述の溶液と分散液は所定の比率で混
合され濃縮分散液を形成した。その後希釈され金属処理
溶液として使用されるか、または40%の弗化水素酸を
加えた後に金属処理溶液として使用される。
に溶解している。上述の溶液と分散液は所定の比率で混
合され濃縮分散液を形成した。その後希釈され金属処理
溶液として使用されるか、または40%の弗化水素酸を
加えた後に金属処理溶液として使用される。
実@ M ’ ” g / I P O
aコーg/I 5iCh9/I F−9/
IA Af 6.02 35
LO0.OB IM!3.01 33
50.OC八Il 1.00 11
16.OD A11.OO11
16,08,OE A16.02 35
25.OF A13.01 3
3 12.5G Afl、OO−1
6,08,OHFe6.20 33 5
0.0J An!1.00 11
16.0 4.OK Al 1.
OO1116,01,OL AI 1.00
11 16.0 0.5実験例
AからLまでの溶液のpHは、1.4〜2.5であった
。
aコーg/I 5iCh9/I F−9/
IA Af 6.02 35
LO0.OB IM!3.01 33
50.OC八Il 1.00 11
16.OD A11.OO11
16,08,OE A16.02 35
25.OF A13.01 3
3 12.5G Afl、OO−1
6,08,OHFe6.20 33 5
0.0J An!1.00 11
16.0 4.OK Al 1.
OO1116,01,OL AI 1.00
11 16.0 0.5実験例
AからLまでの溶液のpHは、1.4〜2.5であった
。
実験例〜Lの分散液は、前以て水分を除去しクリーンに
された金属板に使用された。
された金属板に使用された。
実験例A 、B 、E 、F 、Hの板は軟鋼板で、実
験例C、D 、G 、J 、K 、Lの板はアルミニウ
ムであった。
験例C、D 、G 、J 、K 、Lの板はアルミニウ
ムであった。
金属の最高温度70℃〜235℃で乾燥後、コーティン
グ重量が200 my/醜2〜800 B/ va”に
なる様にシーン・スピナー(Sheen 5pinne
r)が用いられた。実験例A、B、C,E、FおよびH
のコーティングされた金α板は、最高温度235℃で乾
燥され、実験例D 、G 、J 、K 、Lは70℃で
乾燥された。乾燥された金属板は(i)エポキシ・ラッ
カー、(ii)ポリエステル塗料又は(iii)オルガ
ノゾルでコーティングを行い、シーン・スピナー(Sh
eenspinner>またはバー・コーター(bar
coater)が用いられた。金属板はその後、適当
なペイント乾燥温度200〜250℃で乾燥された。
グ重量が200 my/醜2〜800 B/ va”に
なる様にシーン・スピナー(Sheen 5pinne
r)が用いられた。実験例A、B、C,E、FおよびH
のコーティングされた金α板は、最高温度235℃で乾
燥され、実験例D 、G 、J 、K 、Lは70℃で
乾燥された。乾燥された金属板は(i)エポキシ・ラッ
カー、(ii)ポリエステル塗料又は(iii)オルガ
ノゾルでコーティングを行い、シーン・スピナー(Sh
eenspinner>またはバー・コーター(bar
coater)が用いられた。金属板はその後、適当
なペイント乾燥温度200〜250℃で乾燥された。
ペイントされた金属板は、ゼロT曲げ試験およびエリク
セン(Erichsen)テストによる接着テストおよ
び^STM−8117に基づく、塩水噴霧試@(sal
tspray test)による腐食試験が行われた。
セン(Erichsen)テストによる接着テストおよ
び^STM−8117に基づく、塩水噴霧試@(sal
tspray test)による腐食試験が行われた。
ペイントされた軟鋼板に対し40y#!の水酸化ナトリ
ウム液を用い70℃で5■、1時間の陰極性剥離試験が
行われた。テスト結果は、金属リン酸塩・シリカ系が、
英国特許第1234181号に記載されている様なりロ
ム塩・シリカ系分散液の最適コーティング重量と置換し
たものと比較された。
ウム液を用い70℃で5■、1時間の陰極性剥離試験が
行われた。テスト結果は、金属リン酸塩・シリカ系が、
英国特許第1234181号に記載されている様なりロ
ム塩・シリカ系分散液の最適コーティング重量と置換し
たものと比較された。
実験例C,D、J、に、Lで処理されたアルミニウム板
のテスト結果は、クロム塩・シリカ系より良い結果を示
し、他の実験例はクロム塩・シリカ系を使用した場合と
同等であった。
のテスト結果は、クロム塩・シリカ系より良い結果を示
し、他の実験例はクロム塩・シリカ系を使用した場合と
同等であった。
実」l逍3一
実施例1に用いられたアモルファス・ヒユームド・シリ
カ250gは、脱塩水の一部に少しづつ強撹拌して分散
された。更に11になる迄脱塩水が容器に徐々に加えら
れた。この分散液はガラス・ウールでフィルターる、こ
とにより塊を取除きシリカ分散液とした。
カ250gは、脱塩水の一部に少しづつ強撹拌して分散
された。更に11になる迄脱塩水が容器に徐々に加えら
れた。この分散液はガラス・ウールでフィルターる、こ
とにより塊を取除きシリカ分散液とした。
この分散液は、実施例1で用いられたアルミニウム・オ
ルソリン酸塩溶液中に容量比4:1で混合され、シリカ
とアルミニウムの比率はモル比で7.46:1である高
濃度分散液を得た。
ルソリン酸塩溶液中に容量比4:1で混合され、シリカ
とアルミニウムの比率はモル比で7.46:1である高
濃度分散液を得た。
この高濃度分散液1容に対し、脱塩水5容の比率で薄め
られ、さらに40%のフッ化水素酸を容量で1%加え、
アルミニウム・シリカコーティング用または、予備処理
用溶液とした。
られ、さらに40%のフッ化水素酸を容量で1%加え、
アルミニウム・シリカコーティング用または、予備処理
用溶液とした。
15cn+X 10cI++のアルミニウム板(505
2合金)は、トリクロロエチレン蒸気で脱グリースされ
、10%硝酸液に30秒浸漬され、水洗され、ホットな
アルカリ・エッチ・クリーナ中に10秒浸漬され、水洗
、機械的によごれを取り除かれ、熱水で水洗された。こ
の板は、シーン・スピナー(Sheen 5pilne
r)を用いて回転(spinning)乾燥された。
2合金)は、トリクロロエチレン蒸気で脱グリースされ
、10%硝酸液に30秒浸漬され、水洗され、ホットな
アルカリ・エッチ・クリーナ中に10秒浸漬され、水洗
、機械的によごれを取り除かれ、熱水で水洗された。こ
の板は、シーン・スピナー(Sheen 5pilne
r)を用いて回転(spinning)乾燥された。
この清浄された板は次の3グループに分けられた。
(i>前処理されない比較グループ
(ii)(iii)前処理液をスピナー(spinne
r)上でコーティングし、20秒回転る、ことにより、
余分の液を除去る、。その後、金属板温度最大70℃で
乾燥し、コーティング総重量が250 rag/ m2
になる様にる、。
r)上でコーティングし、20秒回転る、ことにより、
余分の液を除去る、。その後、金属板温度最大70℃で
乾燥し、コーティング総重量が250 rag/ m2
になる様にる、。
(ii)グループには、アルミニウム・シリカ系前処理
液が使用され、 (iii)グループには、英国特許第1234181号
に記載されているクロム酸塩・シリカ系前処理液が使用
された。
液が使用され、 (iii)グループには、英国特許第1234181号
に記載されているクロム酸塩・シリカ系前処理液が使用
された。
それぞれのグループから1つの異なる板が用意され、E
IAN Industrial Coatingsから
供給された次の有機系仕上剤をそれぞれコーティングし
た。
IAN Industrial Coatingsから
供給された次の有機系仕上剤をそれぞれコーティングし
た。
(a)白色不飽和ポリエステル・ペイント(UP 12
30 D) (b)エポキシ・フェノリック・ラッカー(Kqnse
rv Al 33S) (c)オルガノゾール(ICE 2007 C)(d)
エポキシ・フェノリック・ラッカー(IP 1602) 仕上剤(a)〜(d)は、それぞれ160〜180℃。
30 D) (b)エポキシ・フェノリック・ラッカー(Kqnse
rv Al 33S) (c)オルガノゾール(ICE 2007 C)(d)
エポキシ・フェノリック・ラッカー(IP 1602) 仕上剤(a)〜(d)は、それぞれ160〜180℃。
280℃、270℃及び200℃であり時間はそれぞれ
10.1.5.1.5及び12分であった。
10.1.5.1.5及び12分であった。
全ての板は化学的浸食テスト用に缶にプレス成形され、
熱酸溶液に曝された。化学的浸食の程度は、肉眼により
評価された。それぞれの場合、(i)グループの未処理
のパネルはひどく浸食された。(ii)グループのパネ
ルは、(iii>グループよりも少なく浸食され、(i
ii)グループは(i)グループよりもずっと浸食の程
度は少なかった。
熱酸溶液に曝された。化学的浸食の程度は、肉眼により
評価された。それぞれの場合、(i)グループの未処理
のパネルはひどく浸食された。(ii)グループのパネ
ルは、(iii>グループよりも少なく浸食され、(i
ii)グループは(i)グループよりもずっと浸食の程
度は少なかった。
丸Ll−1
33重量部の33重量%水性コロイダルディスパージョ
ン、20重量部の実施例1で使用された水性アルミニウ
ム二水素リン酸塩水溶液、および7重量部の脱塩水を混
合る、ことにより、濃縮水゛ 性ディスパージョンが
作られた。シリカディスパージョンは、モンサント社よ
りサイトン(5YTON)030として販売され、5i
ONaおよび5iOH基を有しており、平均粒径は、7
nmであり、表面積は320m”/gであった。
ン、20重量部の実施例1で使用された水性アルミニウ
ム二水素リン酸塩水溶液、および7重量部の脱塩水を混
合る、ことにより、濃縮水゛ 性ディスパージョンが
作られた。シリカディスパージョンは、モンサント社よ
りサイトン(5YTON)030として販売され、5i
ONaおよび5iOH基を有しており、平均粒径は、7
nmであり、表面積は320m”/gであった。
5容量部の脱塩水に、1容量部の濃縮物を加えることに
より予備処理コーティングディスパージョンが得られた
。商標名エレク+ロクリアー(ELECTROCLEA
R)2000として市販されているアクリル電気泳動樹
脂の層でコーティングされた金属基材を、予備処理液に
30秒浸漬した。それから基材を引き上げ、水を切り、
室温で乾燥した。
より予備処理コーティングディスパージョンが得られた
。商標名エレク+ロクリアー(ELECTROCLEA
R)2000として市販されているアクリル電気泳動樹
脂の層でコーティングされた金属基材を、予備処理液に
30秒浸漬した。それから基材を引き上げ、水を切り、
室温で乾燥した。
ポリエステル/エポキシフェノリック焼付塗料(McP
herson No162白、焼付け160℃、10分
)を基材表面にシーンスピナーを用いて適用した。
herson No162白、焼付け160℃、10分
)を基材表面にシーンスピナーを用いて適用した。
コーティングされた金属を160℃、10分間焼付けし
た。樹脂コーティングした基材を予備処理しないで、実
験を繰り返した。塗料を塗る前に予備処理した基材は、
クロスハツチ試験で優れた塗膜接着を示した。対照的に
、予備処理しなかった基材は、クロスハツチ試験では、
殆ど完全に塗膜接着が失われていた。
た。樹脂コーティングした基材を予備処理しないで、実
験を繰り返した。塗料を塗る前に予備処理した基材は、
クロスハツチ試験で優れた塗膜接着を示した。対照的に
、予備処理しなかった基材は、クロスハツチ試験では、
殆ど完全に塗膜接着が失われていた。
え11−支
実施例2のプロセスを、リン酸アルミニウムを用いて繰
り返した。この際、リン酸アルミニウム濃縮物は、それ
ぞれ異なった量の脱塩水で希釈された。実験4a、4b
、4C14dおよび4eでは、濃縮物の1容当たり、1
,3,5.7および10容で希釈され、40%フッ化水
素酸の1容%が添加されて、アルミニウム帯状体の上に
、それぞれ1000,500,250.180および1
00mg/m”の乾燥膜を得るようにした。これらの実
験では、実施例2で使用された塗料がすべて用いられた
。塗装パネルの試験では、実験4d。
り返した。この際、リン酸アルミニウム濃縮物は、それ
ぞれ異なった量の脱塩水で希釈された。実験4a、4b
、4C14dおよび4eでは、濃縮物の1容当たり、1
,3,5.7および10容で希釈され、40%フッ化水
素酸の1容%が添加されて、アルミニウム帯状体の上に
、それぞれ1000,500,250.180および1
00mg/m”の乾燥膜を得るようにした。これらの実
験では、実施例2で使用された塗料がすべて用いられた
。塗装パネルの試験では、実験4d。
4 e 、4 c 、4 b 、4 aの順に結果が悪
くなった。
くなった。
実験4a以外は、クロメートシリカディスパージョンで
対応る、実験をしたものよりも良好であった。
対応る、実験をしたものよりも良好であった。
栗JLfL−擾一
リン酸アルミニウムシリカ濃縮物を用いて、実験4bの
無洗浄プロセスが繰り返された(実@5a)。ここでは
、濃縮物は3容の水で希釈し、これに40%nOフッ化
水素酸を1%V/V添加した。エアロジル200シリカ
を同重量のエアロジル0X50ヒユウムドシリカ(粒径
40nm、表面積50m2/+?)で置換し、濃縮物を
わずか2容の水で希釈して、実験を繰り返した(実験5
b)、実験5a、5bの乾燥塗膜重量は、それぞれ50
0 mg7m2.750 mg/m”であった。70℃
で乾燥したのち、パネルは次の仕上げ剤でコーティング
された。
無洗浄プロセスが繰り返された(実@5a)。ここでは
、濃縮物は3容の水で希釈し、これに40%nOフッ化
水素酸を1%V/V添加した。エアロジル200シリカ
を同重量のエアロジル0X50ヒユウムドシリカ(粒径
40nm、表面積50m2/+?)で置換し、濃縮物を
わずか2容の水で希釈して、実験を繰り返した(実験5
b)、実験5a、5bの乾燥塗膜重量は、それぞれ50
0 mg7m2.750 mg/m”であった。70℃
で乾燥したのち、パネルは次の仕上げ剤でコーティング
された。
(i)顔料入りビニールディスパージョン、未乾燥重量
8 gem2で適用し、210℃で10分間硬化した。
8 gem2で適用し、210℃で10分間硬化した。
(iii)エポキシフェノリックレジン(Kanser
v ICE 2008^、触媒使用)、未乾燥重量6g
/g2.280℃で90秒間硬化しな。シリカおよび仕
上げ剤のすべての組み合わせは、対応る、予備処理しな
い有機仕上げ剤パネルよりも良好な結果を示した。また
仕上げ剤(i)を使用した実験5aは、クロメートシリ
カディスパージョンの対応パネルよりも良いか同等の結
果を示した。
v ICE 2008^、触媒使用)、未乾燥重量6g
/g2.280℃で90秒間硬化しな。シリカおよび仕
上げ剤のすべての組み合わせは、対応る、予備処理しな
い有機仕上げ剤パネルよりも良好な結果を示した。また
仕上げ剤(i)を使用した実験5aは、クロメートシリ
カディスパージョンの対応パネルよりも良いか同等の結
果を示した。
及11−[
パイプラインの使用に適る、軟鋼の清浄にしたパネルで
、実験5aおよび5bを繰り返した(実験6aおよび6
b)。また、他の2つのシリカで実験した。すなわち、
実験6Cは、エアロジルに315、I)eggussa
より供給されるヒュウムドシリ力の30%水性ディスパ
ージョンで、平均粒径15nm、表面積170m”7g
で、濃縮物はフッ化水素の添加前に7容の水で希釈され
1層は160℃で乾燥された。もう1つは実験6dで、
エアロジルMOXL70 (K315ト同じ粒径、表面
積)ヲ用イ、3%■/■のフッ化水素が使用された。実
験6a〜6dについての乾燥コーティング重量は、それ
ぞれ、500.750.180および180 n+g/
m”であった。
、実験5aおよび5bを繰り返した(実験6aおよび6
b)。また、他の2つのシリカで実験した。すなわち、
実験6Cは、エアロジルに315、I)eggussa
より供給されるヒュウムドシリ力の30%水性ディスパ
ージョンで、平均粒径15nm、表面積170m”7g
で、濃縮物はフッ化水素の添加前に7容の水で希釈され
1層は160℃で乾燥された。もう1つは実験6dで、
エアロジルMOXL70 (K315ト同じ粒径、表面
積)ヲ用イ、3%■/■のフッ化水素が使用された。実
験6a〜6dについての乾燥コーティング重量は、それ
ぞれ、500.750.180および180 n+g/
m”であった。
乾燥パネルはブロンズ調のクリヤー焼き付はラッカー(
Macpherson 42441000)で塗布され
た。乾燥塗膜厚さは、15μ輪であった。陰極剥離試験
で、予備処理されたパネルは、予備処理しないものより
はるかに良好な結果であり、クロメートシリカ処理と同
等であった。
Macpherson 42441000)で塗布され
た。乾燥塗膜厚さは、15μ輪であった。陰極剥離試験
で、予備処理されたパネルは、予備処理しないものより
はるかに良好な結果であり、クロメートシリカ処理と同
等であった。
X棗1
軟鋼パネルおよびアルミニウム合金3103およびシリ
カディスバージ更ン対リン酸アルミニウム溶液との比率
で、実@4bを繰り返した。それぞれの軟鋼に適用る、
場合、濃縮物は適用の前に3容の水により希釈され、ア
ルミニウムの場合5容の水で希釈された。コーティング
重量は軟鋼で500 mg/Io2、アルミニウムで2
50 vag/m2であった。有機仕上げ剤としては、
不飽和ポリエステルコイルコーティングエナメルMac
pherson 3586/105を適用し、232℃
で10分間硬化した。パネルは、ゼロ1曲げ試験で試験
された。予備処理された軟鋼は、シリカディスパージョ
ンに対る、リン酸アルミニウム溶液を9:1から2:8
、すなわちシリカ対リンのモル比として1.6:1から
0.46+1に変えた場合、10のうち7〜9の成績で
あった(i0は最良の結果)。
カディスバージ更ン対リン酸アルミニウム溶液との比率
で、実@4bを繰り返した。それぞれの軟鋼に適用る、
場合、濃縮物は適用の前に3容の水により希釈され、ア
ルミニウムの場合5容の水で希釈された。コーティング
重量は軟鋼で500 mg/Io2、アルミニウムで2
50 vag/m2であった。有機仕上げ剤としては、
不飽和ポリエステルコイルコーティングエナメルMac
pherson 3586/105を適用し、232℃
で10分間硬化した。パネルは、ゼロ1曲げ試験で試験
された。予備処理された軟鋼は、シリカディスパージョ
ンに対る、リン酸アルミニウム溶液を9:1から2:8
、すなわちシリカ対リンのモル比として1.6:1から
0.46+1に変えた場合、10のうち7〜9の成績で
あった(i0は最良の結果)。
予備処理したアルミニウムパネルは、次の結果であった
。
。
シリf)対1ルHVハ 9:1 8:2
7:3 6:4 2二8Si:P モル比
16.6:1 7.4:1 4.3:1 2.8:
1 0.46:1スコア 3 7300 実」1倒二溢− 軟鋼パネルを使用し、さらにフッ化水素酸の1%′の添
加の代わりにフッ化ニッケルおよびフッ化水素酸を加え
、実験4bの方法を繰り返した。
7:3 6:4 2二8Si:P モル比
16.6:1 7.4:1 4.3:1 2.8:
1 0.46:1スコア 3 7300 実」1倒二溢− 軟鋼パネルを使用し、さらにフッ化水素酸の1%′の添
加の代わりにフッ化ニッケルおよびフッ化水素酸を加え
、実験4bの方法を繰り返した。
NL:Fの原子比は1:2.3であり、コーティング直
前のディスパージョンのSi:Al1:Ni:Fの原子
比は、140:19:1:2.3であり、金属表面の乾
燥コーティング重量は500 mg7m2であった。7
0℃で乾燥後、パネルを実施例7で用いたエナメルでコ
ーティングし、232℃で10分間焼付けした。この予
備処理し塗装されたパネルは、ゼロ曲げ試験で接着性を
、中性塩噴霧の500時間試験で腐食を試験した。同様
に、クロメートシリカで予備処理されたパネルよりも、
全体として良い結果であった。予備処理され、コーティ
ングされたパネルはまた、実施例1で行った陰極剥離試
験で比較された。A1、Si、NiおよびF化合物で予
備処理されたパネルは、CrおよびSi化合物のものよ
りも良い結果であった。
前のディスパージョンのSi:Al1:Ni:Fの原子
比は、140:19:1:2.3であり、金属表面の乾
燥コーティング重量は500 mg7m2であった。7
0℃で乾燥後、パネルを実施例7で用いたエナメルでコ
ーティングし、232℃で10分間焼付けした。この予
備処理し塗装されたパネルは、ゼロ曲げ試験で接着性を
、中性塩噴霧の500時間試験で腐食を試験した。同様
に、クロメートシリカで予備処理されたパネルよりも、
全体として良い結果であった。予備処理され、コーティ
ングされたパネルはまた、実施例1で行った陰極剥離試
験で比較された。A1、Si、NiおよびF化合物で予
備処理されたパネルは、CrおよびSi化合物のものよ
りも良い結果であった。
及1吐−%
この実験では、実施例8を変えて行った。水性シリカデ
ィスパージョンは15%W/V濃度であり、水性酸性ア
ルミニウムリン酸溶液と実施例1のように種々の比率で
混合された。得られた濃縮物は、実施例8のように3容
の水およびフッ化ニッケルおよびフッ化水素酸(Ni:
F原子比は1:2.3)であった。得られた処理混合
物は、実施例8のように軟鋼に適用され、乾燥され、塗
装され、硬化された。シリカディスパージョン対リン酸
アルミニウム溶液の容積比9:1.8:2.6:4およ
び2:8の混合物(Si:Al原子比、10.0 :
1.4.5 : 1.2.6 : 1.0.75 :1
および0.28:1)を用いた無洗浄処理からのゼロ曲
げ試験では、クロメートシリケートディスパージョンと
同等の結果であった。
ィスパージョンは15%W/V濃度であり、水性酸性ア
ルミニウムリン酸溶液と実施例1のように種々の比率で
混合された。得られた濃縮物は、実施例8のように3容
の水およびフッ化ニッケルおよびフッ化水素酸(Ni:
F原子比は1:2.3)であった。得られた処理混合
物は、実施例8のように軟鋼に適用され、乾燥され、塗
装され、硬化された。シリカディスパージョン対リン酸
アルミニウム溶液の容積比9:1.8:2.6:4およ
び2:8の混合物(Si:Al原子比、10.0 :
1.4.5 : 1.2.6 : 1.0.75 :1
および0.28:1)を用いた無洗浄処理からのゼロ曲
げ試験では、クロメートシリケートディスパージョンと
同等の結果であった。
実 + 10−
リン酸アルミニウムの溶液の代わりに、トリス(二水素
リン酸)第1鉄およびリン酸のFe対Pの48%W/W
溶液を使用して、実施例4bの方法を繰り返した。コー
ティング重量は500 g/m2であった。シリカディ
スパージョン対リン酸鉄溶液の容積比は、9:1から1
=9でSi対Feの原子比は18.75:1から0.2
3:1であった。この実験は、シリカディスパージョン
対リン酸鉄溶液の容積比7:3対にっであり、Si対F
eの原子比は4.9:1から0.23:1であり、5容
の水で濃厚液を希釈し、コーティング重量が約250
m g / m 2となるようにる、。予備処理して塗
料を塗ったパネルは、ゼロT曲げ試験で、クロメートシ
リカ予備処理したものに比較して優れた結果を示した。
リン酸)第1鉄およびリン酸のFe対Pの48%W/W
溶液を使用して、実施例4bの方法を繰り返した。コー
ティング重量は500 g/m2であった。シリカディ
スパージョン対リン酸鉄溶液の容積比は、9:1から1
=9でSi対Feの原子比は18.75:1から0.2
3:1であった。この実験は、シリカディスパージョン
対リン酸鉄溶液の容積比7:3対にっであり、Si対F
eの原子比は4.9:1から0.23:1であり、5容
の水で濃厚液を希釈し、コーティング重量が約250
m g / m 2となるようにる、。予備処理して塗
料を塗ったパネルは、ゼロT曲げ試験で、クロメートシ
リカ予備処理したものに比較して優れた結果を示した。
良1漣−11
酸化亜鉛(i89,5g)とリン酸(比重1,75.4
72.5m1)との反応で得られた濃縮物および水(4
72,5社)でリン酸塩化溶液を、2%V/Vに希釈し
た。この希釈した溶液に亜硝酸ソーダを水溶液の形で加
え、亜硝酸の濃度を0.02%W/Vとした。鋼鉄パネ
ルをこの溶液で5分間、71〜82℃で処理、し、水で
洗い、乾燥した。実施例2のエアロジル200水性デイ
スパージヨンシリカ/リン酸アルミニウム濃縮物の10
V/V希釈液を加えて、繰り返した。リン酸塩化媒体は
、亜鉛とアルミニウムを、1:1の原子比で含有してい
た。
72.5m1)との反応で得られた濃縮物および水(4
72,5社)でリン酸塩化溶液を、2%V/Vに希釈し
た。この希釈した溶液に亜硝酸ソーダを水溶液の形で加
え、亜硝酸の濃度を0.02%W/Vとした。鋼鉄パネ
ルをこの溶液で5分間、71〜82℃で処理、し、水で
洗い、乾燥した。実施例2のエアロジル200水性デイ
スパージヨンシリカ/リン酸アルミニウム濃縮物の10
V/V希釈液を加えて、繰り返した。リン酸塩化媒体は
、亜鉛とアルミニウムを、1:1の原子比で含有してい
た。
このパネルは、Macpherson白コイルコーティ
ングポリエステルエナメル3856/191で塗装し、
232℃で10分間硬化し、中性塩水噴霧で500時間
耐食試験をおこなった。斜めの線上になんらの膨れがな
いのを 0 とし、全面に膨れがあるのを10 とした
場合、リン酸塩化処理して塗装したサンプルの場合は8
点であり、余分のシリカおよびリン酸アルミニウムを使
用した場合は1点であった。
ングポリエステルエナメル3856/191で塗装し、
232℃で10分間硬化し、中性塩水噴霧で500時間
耐食試験をおこなった。斜めの線上になんらの膨れがな
いのを 0 とし、全面に膨れがあるのを10 とした
場合、リン酸塩化処理して塗装したサンプルの場合は8
点であり、余分のシリカおよびリン酸アルミニウムを使
用した場合は1点であった。
実遣」L−1」ユ
実施例1の水素化リン酸アルミニウム(40ml)をエ
アロジル0X50の25%ディスパージョンシリカ(実
施例5で使用)(320n+N>および酸化アルミニウ
ム(28FI>を十分混合し、生成スラリーを156℃
で5時間乾燥した。固形物を粉砕し、水で十分洗い、再
び乾燥し、粉砕した。
アロジル0X50の25%ディスパージョンシリカ(実
施例5で使用)(320n+N>および酸化アルミニウ
ム(28FI>を十分混合し、生成スラリーを156℃
で5時間乾燥した。固形物を粉砕し、水で十分洗い、再
び乾燥し、粉砕した。
この固形物は、耐食性顔料として、リン酸亜鉛、トリポ
リリン酸アルミニウムおよびカルシウムシリカイオン交
換顔料と比較された。それぞれの場合、それぞれ20g
の顔料を300m1のアクリル系焼付エナメルと、小さ
なボールミル中で混合し、得られた塗料を、清浄な鋼パ
ネルにバーコーターで24μに適用した。コーティング
されたパネルを135℃で20分間焼付けし、斜線を引
き、中性塩噴霧試験を行った。リン酸アルミニウムおよ
びシリカからの顔料は、他のものより、塗料ロスの減少
および線引きラインからの錆びの広がりの点において優
れていた。
リリン酸アルミニウムおよびカルシウムシリカイオン交
換顔料と比較された。それぞれの場合、それぞれ20g
の顔料を300m1のアクリル系焼付エナメルと、小さ
なボールミル中で混合し、得られた塗料を、清浄な鋼パ
ネルにバーコーターで24μに適用した。コーティング
されたパネルを135℃で20分間焼付けし、斜線を引
き、中性塩噴霧試験を行った。リン酸アルミニウムおよ
びシリカからの顔料は、他のものより、塗料ロスの減少
および線引きラインからの錆びの広がりの点において優
れていた。
及1匠−り支
実施例1で使用した水素化リン酸アルミニウム(40+
of)を脱塩水(200+n1)中のケイ酸ナトリウム
(24y )の水性溶液に撹拌しながら添加した。得ら
れたスラリー混合物は、180〜200°Cで2時間加
熱し、乾燥固形物を得た。これを粉砕し、充分水洗して
液のpHが5以上になるようにし、f&後に、180
〜200℃で2時間乾燥した。
of)を脱塩水(200+n1)中のケイ酸ナトリウム
(24y )の水性溶液に撹拌しながら添加した。得ら
れたスラリー混合物は、180〜200°Cで2時間加
熱し、乾燥固形物を得た。これを粉砕し、充分水洗して
液のpHが5以上になるようにし、f&後に、180
〜200℃で2時間乾燥した。
162gのケイ酸ナトリウムおよび余分のリン酸(比重
1.75)47n+1(実施例13B)、80社のリン
酸アルミニウム溶液および24yのケイ酸ナトリウムと
水(実施例13C)、または、80mfのリン酸アルミ
ニウム液および12gのケイ酸ナトリウムと水(実施例
130)を使用し、上記のプロセスを繰り返した。また
、硫酸アルミニウム16水和物(28g)(実施例13
E)で、本プロセスを繰り返した。最後に、実験13^
は、63gの48%W/Wのクロムトリス(二水素フォ
スフェート)溶液で繰り返された。
1.75)47n+1(実施例13B)、80社のリン
酸アルミニウム溶液および24yのケイ酸ナトリウムと
水(実施例13C)、または、80mfのリン酸アルミ
ニウム液および12gのケイ酸ナトリウムと水(実施例
130)を使用し、上記のプロセスを繰り返した。また
、硫酸アルミニウム16水和物(28g)(実施例13
E)で、本プロセスを繰り返した。最後に、実験13^
は、63gの48%W/Wのクロムトリス(二水素フォ
スフェート)溶液で繰り返された。
それぞれの場合、乾燥固形物はMacpberson
5eashelfアクリル焼付エナメル(3761/1
25)中に7%W/Wで混合し、ボールミルで混合粉砕
された。
5eashelfアクリル焼付エナメル(3761/1
25)中に7%W/Wで混合し、ボールミルで混合粉砕
された。
得られた塗料は、清浄な軟鋼パネルにバーコターで、3
5〜40μの厚さに塗られた。160℃で20分間焼付
けしたのち、このパネルに斜線を引き、500時間、塩
水噴霧試験をした。結果を、リン酸亜鉛によって得られ
るものと比較して、0(最良)から10(最悪)の点数
で示す。
5〜40μの厚さに塗られた。160℃で20分間焼付
けしたのち、このパネルに斜線を引き、500時間、塩
水噴霧試験をした。結果を、リン酸亜鉛によって得られ
るものと比較して、0(最良)から10(最悪)の点数
で示す。
実1 13^ 13B 13C1301
3E 13F Znリン酸塩:1 :1
:l :1 :1 :1 一点数 5455
55 7 夾ILユ」工 1%のフッ化水素酸の代わりにフッ化ニッケルおよびフ
ッ化水素(Ni: Fの原子比が1:2.3)で置換し
て実施例2の方法を繰り返した。金属にコーティングる
、直前のSi: Aj!: Ni: Fの原子比は、9
3:12:1:2.3のディスパージョンを得た。アル
ミニウムパネルをコーティングして、乾燥し、洗浄し、
実施例2のように硬化した。
3E 13F Znリン酸塩:1 :1
:l :1 :1 :1 一点数 5455
55 7 夾ILユ」工 1%のフッ化水素酸の代わりにフッ化ニッケルおよびフ
ッ化水素(Ni: Fの原子比が1:2.3)で置換し
て実施例2の方法を繰り返した。金属にコーティングる
、直前のSi: Aj!: Ni: Fの原子比は、9
3:12:1:2.3のディスパージョンを得た。アル
ミニウムパネルをコーティングして、乾燥し、洗浄し、
実施例2のように硬化した。
結果は、実施例2の(旨)グループよりも良好であった
。
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、金属が鉄、アルミニウムまたはその混合物である酸
性の3価金属化合物および微細粒状のシリカを、シリカ
対3価金属の原子比が1.5〜30:1で含有する、ま
たは該金属およびシリカの反応生成物を含有する、水性
ディスパージョン。 2、シリコンと3価金属の原子比が3.5〜30:1で
ある、特許請求の範囲第1項記載のディスパージョン。 3、比が5.5〜9.5:1である、特許請求の範囲第
2項記載のディスパージョン。 4、シリコン対金属の原子比が1.5〜3.5の場合に
ニッケルおよびフルオライドイオンを含有する、特許請
求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載のディスパ
ージョン。5、アルカリ土類金属および原子価が少くと
も5である金属のオキシ金属アニオンを実質的に含まな
い、特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載
のディスパージョン。6、0.1〜10g/lのニッケ
ルイオンおよび0.1〜10g/lのフルオライドイオ
ンを含有する、特許請求の範囲第1項乃至5項のいずれ
かに記載のディスパージョン。 7、0.1〜1g/lのニッケルイオンおよび0.1〜
1g/lのフルオライドイオンを含有する、特許請求の
範囲第6項記載のディスパージョン。 8、成分(i)、金属が鉄、アルミニウムまたはその混
合物である酸性の3価金属化合物および微細粒状のシリ
カを、シリカ対3価金属の原子比が0.2〜30:1で
ある、あるいは該化合物およびシリカの反応生成物であ
る、および成分(ii)、ニッケルおよびフルオライド
イオン、を含有する水性ディスパージョン。 9、シリコン対3価金属の比が1.5〜20:1、とく
に2.5〜10:1である、特許請求の範囲第8項記載
のディスパージョン。 10、0.1〜10g/lのニッケルイオンおよび0.
110g/lのフルオライドイオンを含有する、特許請
求の範囲第8項または第9項記載のディスパージョン。 11、0.1〜1g/lのニッケルイオンおよび0.1
〜1g/lのフルオライドイオンを含有する、特許請求
の範囲第10項記載のディスパージョン。 12、2つの容器からなる組成物において、第1の容器
には微細粒子状のシリカの水性ディスパージョンを含有
し、第2の容器には金属が鉄、アルミニウムまたはその
混合物である酸性の3価金属化合物、ニッケルおよびフ
ルオライドイオンから選ばれる少くとも1つの成分の水
性溶液を含有し、該組成物が少くとも2つの該成分を含
む場合には、全てではないが少くとも1つの成分が第1
の容器に含有されていてもよい、2つの容器からなる組
成物。 13、第1の容器には、シリカの水性ディスパージヨン
以外の成分を含まない、特許請求の範囲第12項記載の
組成物。 14、金属が鉄、アルミニウムまたはその混合物である
酸性の3価金属化合物および微細粒状のシリカを、シリ
カ対3価金属の原子比が1.5〜30:1で含有する、
または該金属およびシリカの反応生成物を含有する、水
性ディスパージョンまたは、成分(i)、金属が鉄、ア
ルミニウムまたはその混合物である酸性の3価金属化合
物および微細粒状のシリカを、シリカ対3価金属の原子
比が0.2〜30:1である、あるいは該化合物および
シリカの反応生成物である、および成分(ii)、ニッ
ケルおよびフルオライドイオン、を含有する水性ディス
パージョンまたは、第1の容器には微細粒子状のシリカ
の水性ディスパージョンを含有し、第2の容器には金属
が鉄、アルミニウムまたはその混合物である酸性の3価
金属化合物、ニッケルおよびフルオライドイオンから選
ばれる少くとも1つの成分の水性溶液を含有し、該組成
物が少くとも2つの該成分を含む場合には、全てではな
いが少くとも1つの成分が第1の容器に含有されていて
もよい、2つの容器からなる組成物から作られた水性デ
ィスパージョンを、表面に適用し、乾燥することからな
る表面のコーティング方法。 15、ディスパージョンは、アルカリ土類金属および原
子価が少くとも5の金属のオキシ金属アニオンを実質的
に含まない、特許請求の範囲第14項記載の方法。 16、シリコンと3価金属の原子比が5.5〜9.5:
1である特許請求の範囲第14項または第15項記載の
方法。 17、乾燥により表面に20〜5000mg/m^2、
とくに50〜1000mg/m^2の生成物を残す、特
許請求の範囲第14項乃至第16項のいずれかに記載の
方法。 18、ディスパージョンは50〜300℃で乾燥される
、特許請求の範囲第14項乃至17項のいずれかに記載
の方法。 19、ディスパージョンを乾燥后、表面に有機コーティ
ングをする、特許請求の範囲第17項乃至18項のいず
れかに記載の方法。 20、表面は熱硬化性の有機物質でコーティングされ、
次いで硬化される、特許請求の範囲第19項記載の方法
。 21、表面がアルミニウムまたは鋼である、特許請求の
範囲第14項乃至第20項のいずれかに記載の方法。 22、シリコンとアルミニウムの原子比が5.5〜12
:1である酸性アルミニウムフォスフェートおよびコロ
イダルシリカでアルミニウムの表面を処理する、特許請
求の範囲第21項記載の方法。 23、表面に適用するディスパージョンがpH1.5〜
2.5である、特許請求の範囲第14項乃至第22項の
いずれかに記載の方法。 24、アルミニウム、鉄もしくはクロムの3価金属種ま
たはこの混合物の少くとも1つおよび微細粒状のシリカ
で、シリコンと3価金属の原子比が0.2〜30:1で
あるものを含有するか、またはこれらの反応生成物を含
有する接着層を表面上に形成することからなる、表面の
処理方法。 25、3価金属、シリカおよび亜鉛、マンガンまたは第
一鉄の2価金属化合物ならびにリン酸を金属表面に適用
して、表面に転換コーティング(conversion
coating)を形成し、次いで表面を水性媒体で洗
すずぎ、乾燥する、特許請求の範囲第24項記載の方法
。 26、3価金属化合物が酸性アルミニウムフォスフェー
トである、特許請求の範囲第25項記載の方法。 27、処理された表面が熱硬化性有機コーティング剤で
コーティングされ次いで硬化される、特許請求の範囲第
24項乃至第26項のいずれかに記載の方法。 28、金属が鉄、アルミニウムまたはその混合物である
酸性の3価金属化合物および微細粒状のシリカを、シリ
カ対3価金属の原子比が1.5〜30:1で含有する、
または該金属およびシリカの反応生成物を含有する、水
性ディスパージョン、または該3価金属がクロムであり
、亜鉛、マンガンもしくは第一鉄およびリン酸を含有す
る水性ディスパージョンを含む転換コーティング液(c
onversioncoatingliguor)。 29、塗料ベヒクル、金属が鉄、アルミニウム、クロム
またはこれらの混合物である3価金属化合物からの予備
生成物質および微細粒状シリカもしくはその前駆体もし
くはシリケートを含有し、シリコンと3価金属の原子比
が0.2〜30:1であるコーティング組成物。 30、原子比が1〜5:1である、特許請求の範囲第2
9項記載の組成物。 31、予備生成物質が水素化アルミニウムフォスフェー
トおよびコロイダルシリカまたはケイ酸ナトリウムから
生成される、特許請求の範囲第29項または第30項記
載の組成物。 32、予備生成物質が硫酸アルミニウムおよびコ生成さ
れる、特許請求の範囲第29項または第30項記載の組
成物。 33、予備生成物質が少くとも100℃に加熱すること
によつて得られる、特許請求の範囲第29項乃至第32
項のいずれかに記載の組成物。 34、塗料ベヒクル、金属が鉄、アルミニウム、クロム
またはこれらの混合物である3価金属化合物からの予備
生成物質および微細粒状シリカもしくはその前駆体もし
くはシリケートを含有し、シリコンと3価金属の原子比
が0.2〜30:1であるコーティング組成物で、塗料
ベヒクルが熱硬化性塗料であるコーティング組成物でコ
ーティングされ、次いで熱硬化された表面。 35、予備生成物質を100℃以上に加熱することによ
つて得られる、顔料としての使用のための乾燥生成物。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8630740 | 1986-12-23 | ||
GB868630740A GB8630740D0 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Treatment of metal surfaces |
GB8703583 | 1987-02-17 | ||
GB878703583A GB8703583D0 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Anti-corrosives |
GB878717231A GB8717231D0 (en) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Pretreatment processes |
GB8717231 | 1987-07-21 | ||
IN1120DE1987 IN172497B (ja) | 1986-12-23 | 1987-12-23 |
Publications (2)
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