(57)【要約】【課題】金属表面の腐食防止のために、クロム電解液を使用せずにポリマー層でコーティングをする方法を提供する。【解決手段】この発明では、金属表面を腐食から防止するために、以下の工程によりポリマー層にてコーティングする。金属表面を酸を含んだ溶液に接触させる。酸は酸化状態が＋３のリン原子とアルキル基を含み、アルキル基はプラスチックのモノマーまたはポリマーと反応できる。次に、酸性溶液で処理した金属表面を低分子量の樹脂、高分子量の樹脂または低分子量と高分子量の混合した樹脂の溶液に接触させる。低分子量及び/または高分子量の樹脂は第一工程で使用される酸のカルボキシル基と反応できる。この結果、付着性の密閉層が金属表面に形成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属表面の腐食を防止するポリマー層で前記金属表面をコーティングする方法であって、
(a) 酸化状態が＋３のリン原子及びプラスチックモノマーまたはポリマーと反応できるアルキル基を含んだ酸性溶液に、前記金属表面を接触させる工程と、
(b)前記酸性溶液で処理した前記金属表面を、工程（a）で使用した酸のカルボキシル基と反応できる低分子量及び/または高分子量の樹脂であって、該低分子量の樹脂、該高分子量の樹脂または該低分子量の樹脂及び該高分子量の樹脂の混合物を含む溶液に接触させて、該金属表面に密閉層を付着させる工程と、
を備えることを特徴とする金属表面のコーティング方法。
【請求項２】
工程（a）の前記酸が亜リン酸誘導体である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
工程（a）の前記酸の前記アルキル基がビニル基である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
工程（a）で使用される前記酸が亜リン酸ビニルである、請求項1ないし３の何れか1項に記載の方法。
【請求項５】
工程（ｂ）で使用される前記低分子量及び/または前記高分子量の樹脂が、ポリエチレン(ワックス)、ポリアクリレート、ポリアミン、ポリアミド、ウレタン、ポリエーテル、ポリエステル及び多ケイ酸塩からなる群から選択された少なくとも一つの樹脂またはこれら樹脂の混合物である、請求項1ないし４の何れか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食を防止するためのポリマー層で金属表面をコーティングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属表面を腐食から防止するために、従来技術として、クロム（III）またはクロム（IV）を含んだ電解液から析出させた化成皮膜で金属表面をコーティングする技術が知られている。上記の工程は、自動車産業をはじめ他の産業でも広く知られ、工業的に広く使用されている。上記のクロムにより被膜された金属表面は、良好な耐食性を示す。しかし、クロム（IV）の環境への悪影響を考慮すると、クロムを含む電解液の使用、特にクロム（IV）電解液の使用は回避されるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の背景のもと、本発明の課題は、クロム化成皮膜と同等の腐食防止能力を有しながら、全工程でクロムを使用しない金属表面のコーティングにより腐食を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題は、請求項1に記載した方法により解決することができる。
【０００５】
酸化状態が＋３のリン原子は、水素結合により金属基材の酸化した表面と結合できる。リン原子を有した酸が結合しているアルキル基は、金属表面での結合には加わらないため、低分子量の樹脂または高分子量の樹脂と自由に反応する。このような樹脂は、金属表面にポリマーの被膜を形成し、金属表面を腐食からまもることとなる。ポリマーのコーティングは、酸のリン原子と金属表面の酸化物との間の水素結合により金属表面と結合している。
【０００６】
広範な低分子量及び/または高分子量の樹脂と反応するのに最も適切なアルキル基はビニル基であり、他の亜リン酸では、アルキル基がビニル基の場合と比較して、酸のリン原子と金属表面の酸化物との間で良好な相互作用は得られないことを見出した。
【０００７】
従って、本発明に係る方法を行うのに最も好適な酸は、ビニル亜リン酸（vinyl phosphonic acid）（ＶＰＡ）である。
【０００８】
適切な低分子量の樹脂または高分子量の樹脂は、下記の一般的な構造を有したものである。Ｒは、水素、アルキル、エトキシアルキル、プロポキシアルキルまたは水酸基であり、ｘ、ｙはモル％を意味する。
【０００９】
【化１】
2006312781.tif 000002
【００１０】
【化２】
2006312781.tif 000003
【００１１】
【化３】
2006312781.tif 000004
【００１２】
典型的な分子量としては、２５０００と１０００００の間が好ましい。上記のように酸で示したポリマーを部分的にまたは完全に中和したナトリウム塩またはカリウム塩として、使用することもできる。上記ポリマーを、ホスホン酸ビニルと重合することもできる。
【００１３】
実際には、本発明に係る方法は以下に記載したいくつかの浸漬工程と乾燥工程により行われ、清浄処理により工程が一時中断される。標準的には、例えば以下に示す１）〜８）の手順がある。
１）金属表面の前処理
２）清浄処理
３）アルカリ性亜鉛めっき
４）清浄処理
５）ビニル亜リン酸（vinyl phosphonic acid）（ＶＰＡ）を含んだ溶液に浸漬
６）乾燥
７）低分子量の樹脂及び/または高分子量の樹脂を含んだ溶液に浸漬
８）乾燥
【００１４】
以下に本発明の実施例を示すが、これらの実施態様に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
ビニル亜リン酸（vinyl phosphonic acid）（ＶＰＡ）溶液作製のため、下記固体原料の２質量％水溶液を作製し、水酸化ナトリウム及び/または亜リン酸で水溶液のｐＨを2に調節した。  
【００１６】
【化４】
2006312781.tif 000005
【実施例２】
【００１７】
コーティング用溶液（seal solution）作製のため、固体成分が１０質量％である分子量の異なるポリエチレンワックスを陰イオンのテンサイド（tenside）でエマルション化し、水酸化ナトリウム及び/または酢酸でｐＨを９.２とした。  
【実施例３】
【００１８】
標準的な酸またはアルカリ電解液での亜鉛めっきにより、平均10umの膜厚が得られた。この場合、亜鉛めっきの状況によっては、「エントーンブライト  エヌシーゼット  ディメンション（ENTHOBRITE  NCZ  DIMENSION）」を使用する。
【００１９】
めっき処理後、水にて洗浄（２回×1分）し、ゆっくりかき混ぜながら、室温で30秒間、ビニル亜リン酸（vinyl phosphonic acid）（ＶＰＡ）溶液（実施例１で作製）に浸した。次に、オーブンにて80℃、10分間乾燥させ、室温で30秒間、コーティング用溶液（seal solution）（実施例２で作製）に浸した（滴が垂れるような過剰な浸漬でもよい）後、オーブンにて80℃、10分間乾燥させた。
【外国語明細書】
1.Title of Invention
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2.Detailed Description of Invention
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2006312781.tif 000009
2006312781.tif 000010
Claims
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1. Abstract
2006312781.tif 000012