JPH04232281A - 非鉄金属をコーティングするための方法及び組成物 - Google Patents
非鉄金属をコーティングするための方法及び組成物Info
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- JPH04232281A JPH04232281A JP3189595A JP18959591A JPH04232281A JP H04232281 A JPH04232281 A JP H04232281A JP 3189595 A JP3189595 A JP 3189595A JP 18959591 A JP18959591 A JP 18959591A JP H04232281 A JPH04232281 A JP H04232281A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- 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
- C23C22/06—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
- C23C22/34—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
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料付着性及び耐食性
を増進するためアルミニウムのような非鉄金属の表面を
コーティングするための非クロメート系組成物及びそれ
を使用するコーティング方法に関するものである。本組
成物は、アニオン性ポリアクリル／ポリアクリルアミド
共重合体（ａｎｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃ／
ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；
ＡＰＰＣ）、（ＮＨ４）２ＺｒＦ６（弗化ジルコニウム
アンモニウム、即ちＡＺＦ）、硝酸、水、そして随意的
にかび防止剤（ｍｏｌｄ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）を含有
する。
を増進するためアルミニウムのような非鉄金属の表面を
コーティングするための非クロメート系組成物及びそれ
を使用するコーティング方法に関するものである。本組
成物は、アニオン性ポリアクリル／ポリアクリルアミド
共重合体（ａｎｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃ／
ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；
ＡＰＰＣ）、（ＮＨ４）２ＺｒＦ６（弗化ジルコニウム
アンモニウム、即ちＡＺＦ）、硝酸、水、そして随意的
にかび防止剤（ｍｏｌｄ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）を含有
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、米国特許第４，１９１，５９６
号に記載されるように、非鉄金属表面の耐食性及び塗料
付着性を改善するのに使用されるクロメート化成処理に
ついては環境上の問題への関心が高まりつつある。この
特許はまた、（ａ） ポリアクリル酸或いはそのエステ
ル及び（ｂ） フルオジルコン酸のような弗化物コンパ
ウンドの使用に基づく代替しうるコーティング溶液の幾
つかを記載している。
号に記載されるように、非鉄金属表面の耐食性及び塗料
付着性を改善するのに使用されるクロメート化成処理に
ついては環境上の問題への関心が高まりつつある。この
特許はまた、（ａ） ポリアクリル酸或いはそのエステ
ル及び（ｂ） フルオジルコン酸のような弗化物コンパ
ウンドの使用に基づく代替しうるコーティング溶液の幾
つかを記載している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＺＦ
をポリアクリル酸及びそのエステルと組合わせた水性硝
酸溶液場合にはその白色沈殿物が形成され、塗料付着性
及び耐食性を所期程改善しなかった。本発明の課題は、
非クロム酸系の非鉄金属表面の耐食性及び塗料付着性を
改善するのに使用される安定した透明なコーティング溶
液を開発することである。
をポリアクリル酸及びそのエステルと組合わせた水性硝
酸溶液場合にはその白色沈殿物が形成され、塗料付着性
及び耐食性を所期程改善しなかった。本発明の課題は、
非クロム酸系の非鉄金属表面の耐食性及び塗料付着性を
改善するのに使用される安定した透明なコーティング溶
液を開発することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】非鉄金属（代表的にアル
ミニウム）の表面をコーティングするための水性酸性溶
液が提供される。この溶液は、ＡＰＰＣ、ＡＺＦ、硝酸
及び水を含む。パラオキシシ安息香酸メチル（メチルパ
ラヒドロキシベンゾエート）のようなかび防止剤もまた
存在しうる。ＡＰＰＣとＡＺＦとの組合せに基づくコー
ティング溶液の使用を記載する文献は存在しない。
ミニウム）の表面をコーティングするための水性酸性溶
液が提供される。この溶液は、ＡＰＰＣ、ＡＺＦ、硝酸
及び水を含む。パラオキシシ安息香酸メチル（メチルパ
ラヒドロキシベンゾエート）のようなかび防止剤もまた
存在しうる。ＡＰＰＣとＡＺＦとの組合せに基づくコー
ティング溶液の使用を記載する文献は存在しない。
【０００５】本発明はまた、金属表面を上記水性酸性溶
液と接触して所望のコーティングを形成する金属表面コ
ーティング方法を提供する。好ましいコーティング方法
は、スプレー（噴霧）法及び浸漬法である。コーティン
グ形成後、表面は随意的に加熱を伴って乾燥される。本
発明のコーティングは金属扉サイディング、船体等の製
造に有用である。
液と接触して所望のコーティングを形成する金属表面コ
ーティング方法を提供する。好ましいコーティング方法
は、スプレー（噴霧）法及び浸漬法である。コーティン
グ形成後、表面は随意的に加熱を伴って乾燥される。本
発明のコーティングは金属扉サイディング、船体等の製
造に有用である。
【０００６】
【作用】ＡＰＰＣとＡＺＦの組合せは、沈殿物のない透
明な安定した溶液を与え、塗装に際しての良好な下地表
面となる皮膜を形成する。
明な安定した溶液を与え、塗装に際しての良好な下地表
面となる皮膜を形成する。
【０００７】
【実施例】ＡＰＰＣ、ＡＺＦ、硝酸及び水をベースとす
るコーティング溶液は、溶剤（油性）塗料及び一層環境
適合性のある水性塗料いずれを使用しても、金属表面に
塗料密着性及び耐食性を保証する皮膜形成を可能ならし
める。更に、この溶液はスプレー或いは浸漬により容易
にコーティングされる。
るコーティング溶液は、溶剤（油性）塗料及び一層環境
適合性のある水性塗料いずれを使用しても、金属表面に
塗料密着性及び耐食性を保証する皮膜形成を可能ならし
める。更に、この溶液はスプレー或いは浸漬により容易
にコーティングされる。
【０００８】非鉄金属としては、アルミニウム、亜鉛、
マグネシウム、銅、カドミウム、ニッケル、及びチタン
が挙げられる。アルミニウム及び亜鉛が好ましく、殊に
アルミニウムが好ましい。アルミニウムとしては、純ア
ルミニウム並びにその合金が含まれ、押出、鋳造、加工
及び焼結合金製品が対象とされる。
マグネシウム、銅、カドミウム、ニッケル、及びチタン
が挙げられる。アルミニウム及び亜鉛が好ましく、殊に
アルミニウムが好ましい。アルミニウムとしては、純ア
ルミニウム並びにその合金が含まれ、押出、鋳造、加工
及び焼結合金製品が対象とされる。
【０００９】水としては水道水或いは脱イオン水が使用
されうるが、脱イオン化されることが好ましい。
されうるが、脱イオン化されることが好ましい。
【００１０】弗化水素酸及び硫酸を使用した場合には許
容し得ないコーティングが形成されるので、硝酸が使用
される。
容し得ないコーティングが形成されるので、硝酸が使用
される。
【００１１】ＡＰＰＣは通常、約５００，０００までの
、好ましくは１００，０００〜５００，０００の分子量
を有する。特に容認しうる結果は、２５％固形分、５〜
６のｐＨ、及び４０００〜８０００センチポアズの粘度
（２０℃）を有する水性ＡＰＰＣ溶液を使用して得られ
た。分子量は約２５０，０００である。こうした水性Ａ
ＰＰＣ溶液は、例えば、ストックハウゼン社（Ｓｔｏｃ
ｋｈａｕｓｅｎ，Ｉｎｃ．）の製品である「ＰＲＡＥＳ
ＴＡＭＩＮ ＡＬ 」として市販入手することが出来る
。
、好ましくは１００，０００〜５００，０００の分子量
を有する。特に容認しうる結果は、２５％固形分、５〜
６のｐＨ、及び４０００〜８０００センチポアズの粘度
（２０℃）を有する水性ＡＰＰＣ溶液を使用して得られ
た。分子量は約２５０，０００である。こうした水性Ａ
ＰＰＣ溶液は、例えば、ストックハウゼン社（Ｓｔｏｃ
ｋｈａｕｓｅｎ，Ｉｎｃ．）の製品である「ＰＲＡＥＳ
ＴＡＭＩＮ ＡＬ 」として市販入手することが出来る
。
【００１２】カチオン形態の共重合体を使用した場合に
は塗料付着性が乏しくなる。
は塗料付着性が乏しくなる。
【００１３】ＡＺＦ、硝酸及び水をポリアクリル酸及び
そのエステルと組み合わせた場合には（米国特許第４，
１９１，５９６号に教示されるように）、白色沈殿物が
形成され、他方本発明は透明な安定した溶液を与える。
そのエステルと組み合わせた場合には（米国特許第４，
１９１，５９６号に教示されるように）、白色沈殿物が
形成され、他方本発明は透明な安定した溶液を与える。
【００１４】コーティング方法、処理されるべき金属量
、用途等に依存して異なった溶液濃度が所望されるから
、濃縮液を調製し、必要に応じて混合及び希釈するのが
便宜である。例えば（Ｉ）９８〜４０重量部の水と２〜
６０重量部（２５％基準）のＡＰＰＣ（ＰＲＡＥＳＴＡ
ＭＩＮ ＡＬ ）、好ましくは８４〜６８重量部の水と
１６〜３２重量部のＡＰＰＣ（ｐＨ約４〜５．５）及び
（ＩＩ）９７．９〜７３部の水と、２〜１５部の硝酸と
、０．１〜１２部のＡＺＦ、好ましくは９１〜８３部の
水と、５〜９部の硝酸と、４〜８部のＡＺＦ（ｐＨ約１
．１〜２．３）の濃縮物を調製するのが有用であること
が見出された。スプレーする場合、好都合な希釈割合は
１００部に水に１．２５部の（Ｉ）と１部の（ＩＩ）で
ある（容積による）。浸漬に対しては、同じ或いはもっ
と濃厚な溶液が望ましく、例えば１００部の水に１．８
７５部の（Ｉ）と１．５部の（ＩＩ）とされる。多数の
金属部品が一度に処理される場合には、浸漬溶液の濃度
を倍増することが有利である。パラオキシシ安息香酸メ
チル（ＭＥＴＨＹＹＬ ＰＡＲＡＳＥＰＴ、カラマケミ
カル社の製品として市販入手しうる）のようなかび防止
剤が使用されるなら、それは濃縮物（Ｉ）に微量添加さ
れうる。
、用途等に依存して異なった溶液濃度が所望されるから
、濃縮液を調製し、必要に応じて混合及び希釈するのが
便宜である。例えば（Ｉ）９８〜４０重量部の水と２〜
６０重量部（２５％基準）のＡＰＰＣ（ＰＲＡＥＳＴＡ
ＭＩＮ ＡＬ ）、好ましくは８４〜６８重量部の水と
１６〜３２重量部のＡＰＰＣ（ｐＨ約４〜５．５）及び
（ＩＩ）９７．９〜７３部の水と、２〜１５部の硝酸と
、０．１〜１２部のＡＺＦ、好ましくは９１〜８３部の
水と、５〜９部の硝酸と、４〜８部のＡＺＦ（ｐＨ約１
．１〜２．３）の濃縮物を調製するのが有用であること
が見出された。スプレーする場合、好都合な希釈割合は
１００部に水に１．２５部の（Ｉ）と１部の（ＩＩ）で
ある（容積による）。浸漬に対しては、同じ或いはもっ
と濃厚な溶液が望ましく、例えば１００部の水に１．８
７５部の（Ｉ）と１．５部の（ＩＩ）とされる。多数の
金属部品が一度に処理される場合には、浸漬溶液の濃度
を倍増することが有利である。パラオキシシ安息香酸メ
チル（ＭＥＴＨＹＹＬ ＰＡＲＡＳＥＰＴ、カラマケミ
カル社の製品として市販入手しうる）のようなかび防止
剤が使用されるなら、それは濃縮物（Ｉ）に微量添加さ
れうる。
【００１５】約８〜２０分の浸漬で一般に充分である。
その後 コーティング金属は周囲温度で２４時間乾燥
せしめられるか或いは約５０〜９５℃においてオーブン
乾燥される。
せしめられるか或いは約５０〜９５℃においてオーブン
乾燥される。
【００１６】（実施例１）（ａ） 水１００部（容積）
、（ｂ） ８６．６％脱イオン水、７．４％硝酸及び６
％ＡＺＦを含有する（重量で）濃縮物１部（ｐＨ１．８
）、並びに（ｃ） ７６％脱イオン水及び２４％Ｐｒａ
ｅｓｔａｍｉｎ ＡＬ （２５％）を含有する濃縮物１
．２５部（ｐＨ４．３）から浸漬用の溶液（ｐＨ２．６
）を調製した。
、（ｂ） ８６．６％脱イオン水、７．４％硝酸及び６
％ＡＺＦを含有する（重量で）濃縮物１部（ｐＨ１．８
）、並びに（ｃ） ７６％脱イオン水及び２４％Ｐｒａ
ｅｓｔａｍｉｎ ＡＬ （２５％）を含有する濃縮物１
．２５部（ｐＨ４．３）から浸漬用の溶液（ｐＨ２．６
）を調製した。
【００１７】清浄化したアルミニウムをこのコーティン
グ溶液に浸漬し、１５分間滴下乾燥し、そして１５分間
オーブン（８２℃）乾燥した。乾燥アルミニウム表面を
塗装した結果、油性塗料を使用して満足しうる付着性が
得られた。
グ溶液に浸漬し、１５分間滴下乾燥し、そして１５分間
オーブン（８２℃）乾燥した。乾燥アルミニウム表面を
塗装した結果、油性塗料を使用して満足しうる付着性が
得られた。
【００１８】（実施例２）濃縮物（ｃ） が７５．９５
％脱イオン水、２４％Ｐｒａｅｓｔａｍｉｎ ＡＬ 及
び０．０５％Ｍｅｔｈｙｌ Ｐａｒａｓｅｐｔ かび防
止剤を含んだことを除いて、例１を繰り返し、同じ結果
を得た。
％脱イオン水、２４％Ｐｒａｅｓｔａｍｉｎ ＡＬ 及
び０．０５％Ｍｅｔｈｙｌ Ｐａｒａｓｅｐｔ かび防
止剤を含んだことを除いて、例１を繰り返し、同じ結果
を得た。
【００１９】（実施例３）アルミニウムを浸漬によらず
スプレーしそして水性塗料を使用したことを除いて、例
１を繰り返し、同じ結果を得た。
スプレーしそして水性塗料を使用したことを除いて、例
１を繰り返し、同じ結果を得た。
【００２０】
【発明の効果】非クロム酸系の非鉄金属表面の耐食性及
び塗料付着性を改善するのに使用される安定した透明な
コーティング溶液を提供する。ＡＰＰＣとＡＺＦの組合
せは、沈殿物のない透明な安定した溶液を与え、塗装に
際しての良好な下地表面となる皮膜を形成する。溶液は
スプレー或いは浸漬方法により容易にコーティングされ
る。
び塗料付着性を改善するのに使用される安定した透明な
コーティング溶液を提供する。ＡＰＰＣとＡＺＦの組合
せは、沈殿物のない透明な安定した溶液を与え、塗装に
際しての良好な下地表面となる皮膜を形成する。溶液は
スプレー或いは浸漬方法により容易にコーティングされ
る。
Claims (9)
- 【請求項１】 水、硝酸、弗化ジルコニウムアンモニ
ウム及びアニオン性ポリアクリル／ポリアクリルアミド
共重合体を含む非鉄金属表面をコーティングするための
水性酸性溶液。 - 【請求項２】 アルミニウムコーティング用の請求項
１の溶液。 - 【請求項３】 かび防止剤を更に含む請求項１の溶液
。 - 【請求項４】 非鉄金属表面を水、硝酸、弗化ジルコ
ニウムアンモニウム及びアニオン性ポリアクリル／ポリ
アクリルアミド共重合体を含む水性酸性溶液と接触する
ことを含む非鉄金属表面コーティング方法。 - 【請求項５】 請求項４の方法により生成されたコー
ティング付き金属。 - 【請求項６】 金属がアルミニウムである請求項４の
方法。 - 【請求項７】 請求項６の方法により生成されたコー
ティング付き金属。 - 【請求項８】 溶液が更にかび防止剤を含む請求項６
の方法。 - 【請求項９】 請求項８の方法により生成されたコー
ティング付き金属。
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| US548050 | 1990-07-05 | ||
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