(57)【要約】  （ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；（ｉｉｉ）水；（ｉｖ）必要に応じ、アルコキシシランの加水分解のみからのアルコール；並びに（ｖ）必要に応じ、殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分よりなる水性組成物、およびシランコーチングでの金属表面の被覆方法におけるその使用につき開示し、前記方法は（Ａ）金属表面を前記組成物に接触させてアルコキシシランを金属に沈着させ、更に（Ｂ）金属表面をそこに沈着されたアルコキシシランと共に乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互結合ネットワークからなるコーチングを生成させることを特徴とする。被覆された金属は腐食に対し耐性である。
2009506218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の成分：
（ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；
（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；
（ｉｉｉ）水；
（ｉｖ）必要に応じアルコール（アルコキシシランの加水分解のみから）；および
（ｖ）必要に応じ殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分
よりなることを特徴とする水性組成物。
【請求項２】
アルキル多糖類表面活性剤がアルキルポリグルコシドである請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アルキル多糖類のアルキル基がＣ１０〜Ｃ１６アルキル基もしくはＣ８〜Ｃ１０アルキル基である請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
表面活性剤が０．０５〜１０重量％の範囲の濃度にて存在する請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
アルコキシシランが１〜１０重量％の範囲の濃度にて存在する請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在すると共に、アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであって３重量％の濃度にて存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在すると共にアルコキシシランはγ−アミノプロピルトリエトキシシランであって３重量％の濃度にて存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
成分：
（Ａ）（ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；
（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；
（ｉｉｉ）水；
（ｉｖ）必要に応じアルコール（アルコキシシランの加水分解のみから）；および
（ｖ）必要に応じ殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分
よりなる組成物と金属表面とを接触させて、アルコキシシランを金属上に沈着させ、
（Ｂ）この金属表面をそこに沈着されたアルコキシシランと共に乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなるコーチングを生成させる
ことを特徴とする金属表面をシランコーチングで被覆する方法。
【請求項９】
アルキル多糖類表面活性剤がアルキルポリグルコシドである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
アルキル多糖類表面活性剤のアルキル基がＣ１０〜Ｃ１６アルキル基またはＣ８〜Ｃ１０アルキル基である請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
表面活性剤が組成物中に０．０５〜１０重量％の範囲の濃度で存在する請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
アルコキシシランが組成物中に１〜１０重量％の範囲の密度で存在する請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法
【請求項１３】
金属表面が炭素鋼からなり、アルコキシシランがγーアミノプロピルトリエトキシシランである請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
組成物中にて表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在し、アルコキシシランがγ−アミノプロピルトリエトキシシランであって３重量％の濃度にて存在する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
金属表面が亜鉛メッキ鋼からなり、アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
組成物中にて表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％にて存在し、アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであって３．０重量％の濃度にて存在する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
表面金属をそこに付着されたアルコキシシランと共に１５〜１００℃の範囲の温度で乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互結合ネットワークからなるコーチングを生成させる請求項８〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
表面金属をそこに沈着付着された沈着アルコキシシランと共に１〜１２０時間の範囲の時間にわたり乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなるコーチングを生成させる請求項８〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は金属を被覆する組成物およびの使用方法、特にシラン含有組成物に関するものである。
【０００２】
殆んどの金属は腐食を受け易く、種々の錆種類の金属を表面上に形成する。この種の腐食は金属の品質に悪影響を及ぼしうる；すなわち価値の減少、外観の悪化および消費者の満足度減少。錆は除去もしうるが、この種の除去はコスト高であり、金属の強度を減少させる。更に腐食はコーチング（たとえば塗料、接着剤および／またはゴム）の金属に対する接着の損失をもたらす。
【０００３】
腐食を減少させるべく鋼材を被覆する方法は公知である。
【０００４】
たとえばチル・Ｔ．Ｆ．およびオーイジ．Ｗ．Ｊ．「金属の腐食を防止すると共に塗料付着を改善するためのシラン技術の適用」トランザクション・オブ・ジ・インスチチュート・オブ・メタルフニッシング、マネー・パブリッシング、バーミンガムＧＢ、第７７巻、第２部、１９９９年３月（１９９９−０３）、第６４−７０頁は金属のシラン処理を記載している。
【０００５】
米国特許第４８２８６１６号明細書は、（ａ）アルカリ金属珪酸塩、（ｂ）アミノアルコールおよび（ｃ）水溶性樹脂、（不溶性ナイロン、天然多糖類および水溶性天然蛋白質および／または水溶性シランカップリング剤から選択される）からなる水性表面処理組成物に関するものである。
【０００６】
国際公開第０１／０７６８０号パンフレットは、亜鉛系保護コーチング（これは水とシランと硼酸と燐酸と微小化シリカと湿潤剤とを含有する水性シラン系溶液である）で予備処理された金属基体の腐食防止処理のための水性組成物に関するものである。
【０００７】
米国特許第５１０８７９３号明細書は、腐食耐性コーチングで鋼材を被覆する方法に関するものであり、これには高められた温度を有すると共に腐食耐性量のシリケートおよび金属を含むアルカリ性水溶液で鋼材を洗浄し、この鋼材を乾燥して比較的不溶性のシリケートコーチングを形成させ、次いでシリケート被覆されたシートを腐食耐性量のシランを含む他の水溶液にて洗浄することにより行う。米国特許第５１０８７９３号明細書によれば、シートは少なくとも１．０容量％のシランを含有するシラン溶液により少なくとも１０秒間にわたって洗浄することができる。可能なシランは、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＳ）、γ−アミノプロピルトリ（ｍ）エトキシシラン（ＡＰＳ）、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＳ）およびＮ−〔２−ビニルベンジルアミノ）エチル〕−３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＢＰＳ）を包含すると言われ、ＡＰＳおよびＢＰＳが好適である。シランは水溶液中に０．５〜５容量％の濃度、酸性化させることにより溶解すると言われる。
【０００８】
米国特許第５２９２５４９号明細書は、錆を抑制すべくシロキサンの薄膜で被覆されるスチール鋼材に関するものである。米国特許第５２９２５４９号明細書によれば、幾人かの当業者は亜鉛メッキ鋼材を約１０重量％までのシランカップリング剤を含有する浴で洗浄した後に塗装することを提案している。提案されたシランはアミノプロピルトリメトキシ、アミノプロピルトリエトキシ、メタクリルオキシプロピルトリメトキシおよびグリシドキシプロピルトリメトキシを包含するといわれる。洗浄された鋼材は高められた温度で焼成して、硬化され或いは天然の厚いシランコーチングを形成させることができると言われ、このコーチングは除去するのが困難である。
【０００９】
米国特許第５２９２５４９号明細書記載の発明は、メタリック被覆鋼材シートを有機シランおよび架橋剤で洗浄して形成された硬化反応生成物である薄いシロキサン膜を有するメタリック被覆鋼材シートを包含すると言われる。シランを含有する溶液を架橋剤と共におよび架橋剤なしに使用する各実験が記載されている。アミノシランは良好に機能すると言われ、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン（ＡＰＳ）が特に好適である。使用しうる他のシランの例はγ−グリシドキシプロピルトリメトキシ（ＧＰＳ）、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシ、メルカプトプロピルトリメトキシもしくはＮ−〔２−ビニルベンジルアミノ）エチル〕−３−アミノプロピルトリメトキシ（ＳＡＡＰＳ）シランであると言われる。
【００１０】
米国特許出願公開第２００５／０５８８４３号明細書は、特に亜鉛および亜鉛合金の金属表面を処理して、改良された腐食耐性を有する金属表面を与える方法に関するものである。この方法は、溶液を金属表面に塗布する工程からなり、このシラン溶液は少なくとも１種のビニルシランと少なくとも１種のビス−シリルアミノシランとを有し、これらは少なくとも部分的に加水分解されたものでる。
【００１１】
米国特許出願公開第２００５／０５８８４３号明細書によれば、シラン化合物は溶液（好ましくは水溶液）として供給することができる。米国特許出願公開第２００５／０５８８４３号明細書によれば、溶液におけるビニルシランおよびアミノシランは少なくとも部分的に加水分解され、好ましくは実質上充分に加水分解されて、金属表面に対するおよび相対的なシランの結合を容易化される。米国特許出願公開第２００５／０５８８４３号明細書によれば、加水分解に際し、−ＯＲ１基はヒドロキシル基により置換される。加水分解はたとえば単にシランを水と混合するだけで達成しうると言われ、必要に応じ溶剤（たとえばアルコール）を含んでシラン溶解度および溶液安定性を向上させる。
【００１２】
米国特許出願公開第２００５／０５８８４３号明細書によれば、適するシランの水における溶解度は、処理溶液が必要に応じ１種もしくはそれ以上の溶剤（たとえばアルコール）を含んでシラン溶解度を向上させるよう限定することができる。特に好適な溶剤はメタノール、エタノール、プロパノールおよびイソプロパノールを包含すると言われる。可能であれば有機溶剤の使用を制限し或いは排除さえすることも望ましいので、溶液は一層好ましくは水性の性質であると言われ、これにより各水５部につき５部未満の有機溶剤を有することが望ましい（すなわち溶剤より多量の水）。溶液は実質的に有機溶剤を含まないことさえできると言われ、溶剤を使用する場合はエタノールが好適であると言われる。
【００１３】
国際公開第０１／０６０３６号パンフレットは金属表面の処理方法に関するものであり、これらは（ｉ）少なくとも１種のアシルオキシ基からなる少なくとも１種のアシルオキシシラン（ここで前記シランは少なくとも部分的に加水分解されている）および（ｉｉ）少なくとも１種の塩基性化合物からなる溶液を施すことにより行われ、ここでアシルオキシシランおよび塩基性化合物は約３〜約１０の溶液ｐＨを与える濃度にて存在し、更に溶液はアシルオキシシランの加水分解に際して生ずる酸以外の酸を実質的に含まないものとする。処理溶液は必要に応じ１種もしくはそれ以上の適合性溶剤（たとえばエタノール、メタノール、プロパノールもしくはイソプロパノール）を含みうるが、その存在は一般には必要とされないと述べられている。更に、有機溶剤が必要である場合、エタノールが好適であると共に好ましくは溶液は実質的に有機溶剤およびＶＯＣｓを含まないとも述べられている。ＶＯＣは揮発性有機化合物（ボラタイル・オーガニック・コンパウンド（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ））を意味すると理解される。国際公開第０１／０６０３６号パンフレットによれば、アシルオキシシランは一般に水中に溶解して容易かつ完全に加水分解して、加水分解に際しアルコールを生成すると言われる同様なアルコキシシランとは異なり有機酸を生成する。
【００１４】
溶剤の使用は、これが溶液の火炎性の問題を生ぜしめうるので欠点となる。従って、金属表面を被覆するための代案溶液につきニーズが存在する。
【００１５】
従って本発明によれば、次の成分：
（ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；
（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；
（ｉｉｉ）水；
（ｉｖ）必要に応じアルコール（アルコキシシランの加水分解のみから）；および
（ｖ）必要に応じ殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分
よりなる水性組成物が提供される。
【００１６】
さらに本発明によれば、シランコーチングにより金属表面を被覆する方法も提供され、この方法は：
（Ａ）金属表面を次の成分：
（ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；
（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；
（ｉｉｉ）水；
（ｉｖ）必要に応じ、アルコキシシランの加水分解からのみ生ずるアルコール；および
（ｖ）必要に応じ殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分
よりなる組成物と接触させて金属表面上にアルコキシシランを沈着させ、
（Ｂ）この金属表面をそこに沈着されたアルコキシシランと共に乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなるコーチングを生成させる
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明は、２種のアルコキシシランの１種と組合せたアルキル多糖類表面活性剤の水性組成物の使用により、上記技術問題を解決する。
【００１８】
本発明は、たとえば米国特許第５１０８７９３号明細書に記載されたようなシリケートコーチングで金属表面を被覆することを必要としない。
【００１９】
本発明は、たとえば米国特許第５２９２５４９号明細書に記載されたような架橋剤の使用を必要としない。
【００２０】
本発明の組成物は、アルコキシシランの加水分解により形成されうるようなものに加えアルコールの存在を必要としない。
【００２１】
アルキル多糖類はアルキルポリグルコシドとすることができる。アルキル基はＣ８〜Ｃ１０アルキル基もしくはＣ１０〜Ｃ１６アルキル基とすることができる。アルキル多糖類はアルキルポリグルコシドとすることができ、ここでアルキル基はＣ８〜Ｃ１０アルキル基、たとえばベロールＡＧ６２１２（商標）として市販入手しうるようなものである。好ましくはアルキル多糖類はアルキルポリグルコシドであり、ここでアルキル基はＣ１０〜Ｃ１６アルキル基であり、たとえばアルカデッド１５（商標）として市販入手しうるようなものである。使用しうる他の市販入手しうるアルキルポリグルコシドはアルカデッド２０（商標）である。
【００２２】
γ−アミノプロピルトリエトキシシランはシルケストＡ１１０（商標）として市販入手しうる。γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランはシルケストＡ１８７（商標）として市販入手しうる。これらアルコキシシランの両者は溶剤なしの液体として入手しうる。
【００２３】
本発明の水性組成物のｐＨは、使用するアルコキシシランに依存する。γ−アミノプロピルトリエトキシシランは８〜１１のｐＨにて加水分解する傾向を有する。γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランは５．５〜６．５のｐＨにて加水分解する傾向を有する。従って、これら２種のアルコキシシランは一緒に使用されない。
【００２４】
本発明の組成物において、アルコキシシランは好適には１０重量％まで、好ましくは５重量％までの濃度にて存在する。好ましくはアルコキシシランは本発明の組成物中にて１〜１０重量％の濃度、好ましくは２〜４重量％の範囲の濃度にて存在する。
【００２５】
本発明の組成物において表面活性剤は、好ましくは１０重量％までの濃度、好ましくは５重量％までの濃度、より好ましくは１重量％までの濃度にて存在する。好ましくは表面活性剤は本発明の組成物中にて０．０５重量％〜１０重量％の範囲の濃度にて存在する。好ましくは脱イオン水を本発明の組成物中に使用する。
【００２６】
本発明の組成物は殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上成分を含有することができる。
【００２７】
殺生物剤は当業界にて公知である。本発明の組成物は１種もしくはそれ以上の殺生物剤を有効濃度にて含有することができる。１種もしくはそれ以上の殺生物剤は本発明の組成物中に１０００重量ｐｐｍまでの濃度にて存在することができる。
【００２８】
消泡剤も当業界にて公知である。本発明の組成物は１種もしくはそれ以上の消泡剤を有効濃度にて含有することができる。１種もしくはそれ以上の本発明の組成物における消泡剤の濃度は、使用する消泡剤に依存することができる。たとえば或る種の表面活性剤は他のものよりも少ない消泡剤を必要とする。１種もしくはそれ以上の消泡剤は本発明の組成物中にて１重量％までの濃度で存在することができる。
【００２９】
１種もしくはそれ以上の接着促進剤は、被覆金属に対する塗料などの接着を促進すべく本発明の組成物に存在させることができる。接着促進剤は塗料技術の技術分野にて公知である。使用する接着促進剤の種類は、被覆される金属に依存することができる。適する接着促進剤はポリエステル系とすることができる。適するポリエステル系接着促進剤はＢＹＫ社から入手しうるＮ２０８２０である。１種もしくはそれ以上の接着促進剤は本発明の組成物に１〜５重量％の濃度にて存在させることができる。
【００３０】
本発明の水性組成物は、各成分を任意の順序で混合して作成することができる。好適には各成分を次の順序でミキサ中へ導入する：表面活性剤、アルコキシシラン、水。代案として水を最初にミキサ中に導入し続いてアルコキシシラン次いで表面活性剤とするか、或いは表面活性剤次いでアルコキシシランとする。必要に応じ他の成分（消泡剤、殺生物剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分）を作成における任意の段階で組成物に添加することができ、好適には表面活性剤、アルコキシシランおよび水が一緒に混合された後に添加される。好ましくは水を先ず最初にミキサ中へ導入し続いてアルコキシシラン次いで表面活性剤を添加し、次いで必要に応じ他の成分（消泡剤、殺生物剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分）を添加する。組成物は、各成分を常温で混合して作成することができる。
【００３１】
本発明の方法において、金属表面はこの金属表面を組成物含有の浴に通過させることにより或いは組成物を金属表面上に噴霧することにより組成物と接触させることができる。噴霧が工業規模の方法につき好適である。金属表面は組成物と１〜１０秒間の接触時間、好ましくは４〜６秒間、たとえば５秒間の接触時間で接触させることができる。好ましくは金属表面を組成物と６０℃以下、好ましくは２０〜６０℃の範囲の最高温度以下の温度で接触させる。好ましくは金属表面を組成物と５秒間の接触時間にわたり５５℃の温度にて接触させる。
【００３２】
本発明の方法の工程（Ｂ）においては、沈着されたアルコキシシランを伴う金属表面を乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークコーチングを生成させる。
【００３３】
工程（Ｂ）においては、好ましくはアルコキシシランを沈着させた金属表面を１〜１２０時間の範囲の時間にわたり乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなるコーチングを生成させる。
【００３４】
工程（Ｂ）においては、好ましくはアルコキシシランを沈着させた表面金属を１５〜１００℃の範囲の温度にて乾燥させる。
【００３５】
工程（Ｂ）における加熱は必須ではないが、乾燥時間を減少させる。好ましくは工程（Ｂ）において、金属表面はそこに沈着されたアルコキシシランと共に８０〜９０℃の温度にて加熱する。好適には金属表面を８０〜９０℃の温度で操作する炉内で加熱することができ、金属表面を１〜６０分間、好ましくは３〜１０分間、たとえば約５分間の滞留時間を与える速度にて通過させる。
【００３６】
本発明の方法にて組成物で被覆するのに適する金属表面は炭素鋼および亜鉛メッキ鋼を包含する。好適には、亜鉛メッキ鋼は熱浸漬亜鉛メッキ鋼である。適する亜鉛メッキ鋼の例はジンカニールおよびガルバニールである。アルコキシシランがγ−アミノプロピルトリエトキシシランである本発明による組成物が、炭素鋼と共に使用につき特に好適である。アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである本発明による組成物が、亜鉛メッキ鋼と共に使用するのに特に適している。
【００３７】
以下、本発明を図１および２を参照する以下の実施例により説明し、ここで図１は試験の１０日目における亜鉛メッキ鋼チューブを示し、図２は試験の２５日目における炭素鋼の表面を示す。
【００３８】
組成物中に存在する表面活性剤なしに、金属表面が適切に濡れないので、アルコキシシランと共にコーチングを塗布することができないと判明した。
【００３９】
アルキル多糖類表面活性剤を含む組成物で試験を行った。
【００４０】
亜鉛メッキ鋼
不働化されてない電気亜鉛メッキの矩形鋼材チューブを、その「受入れたままの」形で試用した。
【００４１】
清浄：
使用に先立ち各金属を清浄した。各実験の大半につき、各亜鉛メッキ鋼チューブを超音波にて１時間にわたり清浄し（ルーズ汚れおよび鋼材粒子を除去する）、乾燥させ、次いでｎ−ヘプタンに続きアセトンで清浄した。
【００４２】
これら金属チューブを次の工程によりアルカリ清浄した：
○  芳香族炭化水素溶剤に１５分間浸漬して、金属表面に存在しうるグリースもしくは油を除去する；
○  ２〜３分間にわたる超音波浴  （脱イオン水およびアルカデッド表面活性剤での清浄）により、全ての微粒子を柔らかくし、次いで水道水の下で水洗して全ての微粒子を除去し；
○  １％苛性ソーダもしくは３％ナトリウムトリポリ燐酸塩（ＳＴＰＰ）に５秒間浸漬し；
○  水道水で水洗し；かつ
○  綺麗な紙タオルで乾燥させる。
【００４３】
このアルカリ清浄を行って金属の表面におけるヒドロキシ基を活性化させ、これは表面におけるシランの吸着を増大させると共に一層良好なフィルム形成を与えかつ錆保護を増大させる。
【００４４】
金属表面と組成物との接触および乾燥：
組成物は、次の順序で混合ビーカーに次の成分を導入することにより作成される：０．５重量％のアルカデント１５（商標）表面活性剤；３重量％γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（シルケストＡ１８７、ＧＥシリコーンズ社により供給）；および９６．５重量％の脱イオン水。これら各成分をビーカー中で混合し、得られた組成物を使用のため保留した。この組成物は６．５〜７．０の範囲のｐＨを有した。
【００４５】
シランフィルムの厚さは接触時間に依存しないことが判明したので、組成物と金属との充分な接触時間として５秒間を選択した。
【００４６】
それぞれ綺麗な乾燥チューブを組成物中に半分まで５秒間にわたり浸漬させると共に、室温（約２２℃）にて特記しない限り４２〜７２時間にわたり乾燥させた。亜鉛メッキ鋼チューブの頂部の被覆されてない半分は、錆試験のための比較として用いた。
【００４７】
乾燥工程は、共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなる必要に応じ適宜のコーチングを形成させることであると判明した。室温にて４２〜７２時間は、充分な乾燥時間であったが、増大した温度は乾燥時間を減少させるであろう。
【００４８】
腐食試験：
メリカン・スタンダード・テスト・メソッド（ＡＳＴＭ）Ｄ１７４８、ヒューミジティ・キャビネット・テストと同様な試験を用いて腐食試験を行い、シラン被覆された鋼材チューブを密閉高湿度の環境に置いた。試験は湿度キャビネットの代わりに封止プラスチック容器を使用する点、および飽和硫酸銅スラリーの使用にてＡＳＴＭ  Ｄ１７４８に特定された浴の代わりに湿度を与える点でＡＳＴＭ法とは異なる。
【００４９】
綺麗な被覆された亜鉛メッキ鋼チューブに脱イオン水を噴霧すると共に、４枚の群で一緒に重ね、ゴムバンド固定した（何枚かは積層１×４枚、また或るものは２×２枚で積層した）。積層パネルを飽和硫酸銅スラリーを含有する密封プラスチック容器に入れ、チューブの接触側部を白色錆の出現につき毎日観察した（２×２枚で積層したチューブは２つの接触側部を有した）。錆が観察されなかった毎日、チューブには脱イオン水を再噴霧し、試験を続行した。
【００５０】
試験の最初の９日目のそれぞれにはチューブの被覆部分に錆が観察されないと判明した。試験の１０日目に白色錆がチューブの被覆部分に観察された。図１は試験片の写真図であってチューブ（比較）の上部（未被覆）および試験の１０日目におけるチューブの下部（被覆）部分における白色錆を示す。
【００５１】
冷間圧延鋼として作成される冷間圧延鋼
ＡＣＴラボラトリーズ・インコーポレイテッド、ヒルスデールからの未研摩の冷間圧延鋼（ＣＲＳ）を１０ｃｍ×２ｃｍのパネルに切断し、５ｍｍの穴を各パネルの頂部に吊るすために穿った。
【００５２】
清浄：
シラン含有組成物との接触に先立ちＣＲＳパネルをｎ−ヘプタンで充分に清浄し、乾燥させ、次いで表面が「ウォーター・ブレークフリー（ｗａｔｅｒ-ｂｒｅａｋ  ｆｒｅｅ）」となるまでアセトンで清浄し、これは表面が完全に綺麗になったことを示す（水は汚れおよび／または表面における油の周囲で破壊する）。
【００５３】
金属表面と組成物との接触および乾燥：
混合ビーカー中へ次の順序で各成分を導入することにより組成物を作成した：０．５重量％アルカデッド１５（商標）表面活性剤；３重量％γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（シルケストＡ１１０（ＧＥシリコーンズ社、ダンデノング）および９６．５重量％脱イオン水。各成分をビーカー内で混合すると共に、得られた組成物を使用のため保留した。この組成物は８〜１１の範囲のｐＨを有した。
【００５４】
シランフィルムの厚さは接触時間に依存しないことが判明したので、５秒間を充分な接触時間として選択した。
【００５５】
それぞれ綺麗なＣＲＳパネルを組成物中に半分まで５秒間にわたり浸漬し、室温（約２２℃）にて２２時間にわたり乾燥させた（特記しない限り）。パネルの頂部の未被覆半部は錆試験につき比較として用いた。
【００５６】
乾燥工程は、共有シロキサン結合の疎水性相互結合固定ネットワークからなる適宜のコーチングを生成することが判明した。室温にて２２時間は充分な乾燥時間であつたが、増大する温度は乾燥時間を減少させるであろう。
【００５７】
腐食試験：
アメリカン・スタンダード・テストメソッド（ＡＳＴＭ）Ｄ１７４８、ヒューミディティー・キャビネット・テストと同様な試験を用いて腐食試験を行ないシラン被覆された鋼材チューブを密閉高湿度の環境に置いた。試験は、湿度キャビネットの代わりに密封プラスチック容器を使用する点、および飽和硫酸銅スラリーの使用にてＡＳＴＭ  Ｄ１７４８に特定された浴の代わりに湿度を与える点でＡＳＴＭ法とは異なる。
【００５８】
各シラン被覆パネルを飽和硫酸銅スラリーを含有する密封プラスチック容器に垂直に懸垂し、赤色錆の出現につき毎日観察した。これらパネルには毎日再噴霧せず、金属と金属との接触はなかった（亜鉛メッキ鋼チューブのための試験であったため）。
【００５９】
本発明により被覆された炭素鋼パネルの各部分は、未被覆（比較）鋼材よりもずっと良好かつずっと長く錆なしに残ることが判明した。これを図２に示し、図２は試練の２５日目における鋼材パネルの写真図である。パネルの上部未被覆部分は下部被覆部分よりも錆が多かった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】試験の１０日目における亜鉛メッキ鋼チューブを示す。
【図２】試験の２５日目における炭素鋼の表面を示す。
【図１】
2009506218.tif 000003
【図２】
2009506218.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の成分：
（ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；
（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；
（ｉｉｉ）水；
（ｉｖ）必要に応じアルコール（アルコキシシランの加水分解のみから）；および
（ｖ）必要に応じ殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分
よりなることを特徴とする水性組成物。
【請求項２】
アルキル多糖類表面活性剤がアルキルポリグルコシドである請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アルキル多糖類のアルキル基がＣ１０〜Ｃ１６アルキル基もしくはＣ８〜Ｃ１０アルキル基である請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
表面活性剤が０．０５〜１０重量％の範囲の濃度にて存在する請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
アルコキシシランが１〜１０重量％の範囲の濃度にて存在する請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在すると共に、アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであって３重量％の濃度にて存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在すると共にアルコキシシランはγ−アミノプロピルトリエトキシシランであって３重量％の濃度にて存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
成分：
（Ａ）（ｉ）アルキル多糖類表面活性剤；
（ｉｉ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選択されるアルコキシシラン；
（ｉｉｉ）水；
（ｉｖ）必要に応じアルコール（アルコキシシランの加水分解のみから）；および
（ｖ）必要に応じ殺生物剤、消泡剤および接着促進剤よりなる群から選択される１種もしくはそれ以上の成分
よりなる組成物と金属表面とを接触させて、アルコキシシランを金属上に沈着させ、
（Ｂ）この金属表面をそこに沈着されたアルコキシシランと共に乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなるコーチングを生成させる
ことを特徴とする金属表面をシランコーチングで被覆する方法。
【請求項９】
アルキル多糖類表面活性剤がアルキルポリグルコシドである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
アルキル多糖類表面活性剤のアルキル基が  Ｃ１０〜Ｃ１６アルキル基またはＣ８〜Ｃ１０アルキル基である請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
表面活性剤が組成物中に０．０５〜１０重量％の範囲の濃度で存在する請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
アルコキシシランが組成物中に１〜１０重量％の範囲の密度で存在する請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法
【請求項１３】
金属表面が炭素鋼からなり、アルコキシシランがγーアミノプロピルトリエトキシシランである請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
組成物中にて表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在し、アルコキシシランがγ−アミノプロピルトリエトキシシランであって３重量％の濃度にて存在する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
金属表面が亜鉛メッキ鋼からなり、アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
組成物中にて表面活性剤がＣ１０〜Ｃ１６アルキルポリグルコシドであって０．５重量％の濃度にて存在し、アルコキシシランがγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであって３．０重量％の濃度にて存在する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
表面金属をそこに付着されたアルコキシシランと共に１５〜１００℃の範囲の温度で乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互結合ネットワークからなるコーチングを生成させる請求項８〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
表面金属をそこに沈着付着された沈着アルコキシシランと共に１〜１２０時間の範囲の時間にわたり乾燥させて、金属表面上に共有シロキサン結合の疎水性相互固定ネットワークからなるコーチングを生成させる請求項８〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2009506218.tif 000005
2009506218.tif 000006
2009506218.tif 000007