(57)【要約】【課題】金属基体に適用するための組成物を提供する。【解決手段】金属基体への適用のための組成物は、金属カチオン、アゾール化合物、及び水性担体を含む。基体をコーティングするための組成物は、エポキシ担体、ウレタン担体、又はフッ化ウレタン担体を含む担体、及びアゾール化合物を含む。コーティングされた基体は金属基体に適用するための組成物及び組成物上のコーティングを含む。基体に組成物を適用し、組成物を乾燥して化成コーティングを形成させ、化成コーティングにコーティングを適用することを含む、コーティングされた基体の作成方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アゾール化合物と、
金属カチオンと、
水性担体と
を含む、金属基体に適用するための組成物。
【請求項２】
金属カチオンが希土類元素カチオン、アルカリ金属カチオン、及び／又はアルカリ土類金属カチオンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
金属カチオンと塩を形成することができるアニオンをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
アニオンが、炭酸イオン、ケイ酸イオン、硝酸イオン、ハロゲン化物イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、及び／又は水酸化物イオンを含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
金属カチオンがＣｅ、Ｙ及び／又はＬｉを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
アゾール化合物が、１個の窒素原子を有する環状化合物、２個以上の窒素原子を有する環状化合物、１個の窒素原子と１個の酸素原子を有する環状化合物、及び／又は１個の窒素原子と１個のイオウ原子を有する環状化合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
アゾール化合物が、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、ペンタゾール、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、及び／又はイソチアゾールを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
アゾール化合物が、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、ｌＨ−ベンゾトリアゾール、ｌＨ−１，２，３−トリアゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び／又は２−アミノ−１，３，４−チアジアゾールを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
エポキシ、ウレタン、及び／又はフッ化ウレタンを含むバインダー、及びアゾール化合物を含む、基体に適用するための組成物。
【請求項１０】
アゾール化合物が、１個の窒素原子を有する環状化合物、２個以上の窒素原子を有する環状化合物、１個の窒素原子と１個の酸素原子を有する環状化合物、及び／又は１個の窒素原子と１個のイオウ原子を有する環状化合物を含む、請求項９に記載の組成物。  
【請求項１１】
アゾール化合物が、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、ペンタゾール、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、及び／又はイソチアゾールを含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項１２】
アゾール化合物が、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、ｌＨ−ベンゾトリアゾール、ｌＨ−１，２，３−トリアゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び／又は２−アミノ−１，３，４−チアジアゾールを含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項１３】
基体と、
該基体の少なくとも一部の上に請求項１に記載の組成物と
を含む物品。
【請求項１４】
基体がアルミニウムを含む、請求項１２に記載の物品。
【請求項１５】
組成物上にさらにコーティングを含む、請求項１２に記載の物品。
【請求項１６】
基体の少なくとも一部に請求項１に記載の組成物を適用することを含む、物品の製造方法。
【請求項１７】
組成物の適用前に基体を前処理することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
化成コーティングの少なくとも一部にコーティングを適用することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への参照
本願は２０１３年３月１６日に米国特許商標庁に出願された米国仮出願第６１／８０２，６１３号への優先権とその利益を主張するものであり、その全内容は参照することにより本明細書中に取り込まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
航空宇宙、商業、及び民間産業において用いられる金属の酸化と分解は重大で費用のかかる問題である。これらの適用で用いられる金属の酸化と分解を防止又は低減するために、保護コーティングを金属表面に適用することができる。この保護コーティングは金属に適用する唯一のコーティングであってもよいし、或いは、他のコーティングを、金属表面を更に保護するために適用することができる。腐食を防止するために金属表面をコーティングするときに製造者が直面し得る一つの問題は、望ましいレベルの性能を達成するために適切な被覆を提供することである。金属基体がすべての望ましい領域で適切にコーティングされているかどうかを決定することは、特に航空宇宙の適用のような大きな金属部分をコーティングするときは難しい。
【０００３】
腐食耐性コーティングは金属仕上げの業界では知られており、より古い技術は環境に望ましくない影響を与えるクロムベースのコーティングを含んでいる。他の腐食耐性コーティングも知られており、金属の酸化及び分解を防止又は低減し、腐食耐性の助けとなり得るいくつかのクロムを含まないコーティング及び／又は前処理コーティングがあげられる。腐食耐性を提供し、また酸化及び分解の防止又は低減の助けとなり得る金属表面コーティングが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施態様によれば、金属基体に適用するための組成物はアゾール化合物、金属カチオン、及び水性担体を含む。
【０００５】
本発明の他の実施態様によれば、基体をコーティングするための組成物は、エポキシ担体、ウレタン担体、又はフッ化ウレタン担体を含む担体、及びアゾール化合物を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の実施態様によれば、金属基体に適用するための組成物は水性担体、アゾール化合物、及び金属カチオン腐食防止剤を含む。ある実施態様では、例えば、金属カチオン腐食防止剤は、（例えば、Ｃｅ、Ｙ、又はＮｄのような）希土類カチオン、及び／又は（例えば、Ｌｉのような）ＩＡ族金属カチオンを含むことができる。金属カチオンは組成物中に金属塩の形態で提供することができる。例えば、ある実施態様では、カチオン源として作用する金属塩は、硝酸イットリウム、硝酸セリウム、塩化セリウム、及び／又は（例えば、炭酸リチウムのような）リチウム塩を含むことができる。
【０００７】
ある実施態様では、アゾール化合物は、任意の追加の腐食防止剤、例えばＣａＳＯ４とともに、プライマー又はトップコート配合物中のエポキシ、ウレタン、又はフッ化ウレタン中に組み入れることができる。
【０００８】
本明細書において使用されるものとして、以下の用語は以下の意味を有する。
【０００９】
本明細書で用いる「塩」という用語は、イオン結合された無機化合物、及び／又は溶液において一種以上の無機化合物のイオン化されたアニオン及びカチオンをいう。
【００１０】
本明細書で使用される「基体」という用語は、表面を有する材料をいう。化成コーティング（conversion coating）を適用することに関して、「基体」という用語は、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、マグネシウム、及び／又はこれらの金属のいずれかの合金（スチールを含むがそれに限定されない）のような金属基体をいう。いくつかの基体の例としては、アルミニウム及びアルミニウム合金があげられる。さらなる基体の例としては、高銅アルミニウム基体（すなわち、アルミニウムと銅の両方を含有する合金を含む基体であって、合金中の銅の量が高く、例えば合金中の銅の量が３〜４％である基体）があげられる。
【００１１】
本明細書で「化成処理」（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）又は「前処理」とも称される「化成コーティング」（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）という用語は、金属表面の化学を異なる表面化学に変換させる金属基体用の処理をいう。「化成処理」と「化成コーティング」という用語は、基体に含有される金属と異なる元素の金属を有する水溶液に金属基体を接触させる金属表面の塗布及び処理もいう。なお、「化成コーティング」及び「化成処理」という用語は異なる元素の金属基体と接触している金属元素を有する水溶液であって、基体の表面が部分的に水溶液に溶解し、（任意に金属基体にコーティングを堆積させる外部的な駆動力を用いて）金属基体上にコーティングの沈殿を生じるものをいう。  
【００１２】
本明細書で用いる「希土類元素」という用語は、元素の周期表のＩＩＩＢ族（又はランタニド系列）の元素又はイットリウムをいう。希土類元素として知られる元素のグループとしては、例えば、元素番号５７〜７１（すなわち、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕ）及びイットリウムがあげられる。しかし、幾つかの実施態様では、以下に示すように、希土類元素という用語は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ及びＹをいう。ある実施態様では、組成物は実質的にクロムを含まない。本明細書で用いられる「実質的に」という用語は、近似（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）を表す用語として使用され、程度（ｄｅｇｒｅｅ）を表す用語ではない。なお、「実質的にクロムを含まない」という用語は、組成物中のクロムの量が無視できるものであるということを意味する近似の用語として使われ、その場合もしクロムが組成物中に存在すれば、それは偶発的な不純物としてである。
【００１３】
本明細書で用いる「ＩＡ族金属イオン」又は「１族金属イオン」という用語は、周期表の最初の列の元素（Ｈは除く）のイオン（単数又は複数）をいう。ＩＡ族又は１族により同定される元素（水素は除く）のグループはアルカリ金属としても知られ、例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、及びＦｒがあげられる。  
【００１４】
本明細書で用いる「ＩＩＡ族金属イオン」又は「２族金属イオン」という用語は、周期表の２番目の列の元素のイオン（単数又は複数）をいう。ＩＩＡ族又は２族により同定される元素のグループはアルカリ土類金属としても知られ、例えばＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａがあげられる。
【００１５】
本開示において用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語及びこの用語の変化形、例えば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という用語は、他の添加物、成分、整数、構成要素、又は工程を排除することを意図していない。  
【００１６】
本明細書で開示されるすべての量は、別段の指定がない限り、２５℃、一気圧で、組成物の全重量に対する重量％で与えられる。  
【００１７】
ある実施態様では、金属基体に適用するための組成物は、アゾール化合物及び金属カチオンを含む腐食防止剤を含む。アゾール化合物としては、ピロールのような１個の窒素原子を有する環状化合物、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール及びペンタゾールのような２個以上の窒素原子を有する環状化合物、オキサゾール、イソキサゾールのような１個の窒素原子と１個の酸素原子を有する環状化合物、及びチアゾール、イソチアゾールのような１個の窒素原子と１個のイオウ原子を有する環状化合物をあげることができる。適切なアゾール化合物の非制限的な例としては、２，５−ジメルカプト−１，３、４−チアジアゾール（ＣＡＳ：ｌ０７２−７１−５）、ｌＨ−ベンゾトリアゾール（ＣＡＳ：９５−１４−７）、ｌＨ−１，２，３−トリアゾール（ＣＡＳ：２８８−３６−８）、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＣＡＳ：２３４９−６７−９）、これは５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオールとも称される、及び２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール（ＣＡＳ：４００５−５１−０）があげられる。ある実施態様では、例えば、アゾールは２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールを含む。
【００１８】
アゾール化合物は組成物中に、組成物のリットル当たり０．０００５ｇから組成物のリットル当たり３ｇの濃度で存在することができる。例えば、ある実施態様では，アゾール化合物は組成物中に、組成物のリットル当たり０．００４ｇから組成物のリットル当たり０．１ｇの濃度で存在することができる。
【００１９】
金属カチオンは腐食防止特性を有する一種以上の様々な金属カチオンを含むことができる。例えば、ある実施態様では、金属カチオンは例えばＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのような希土類元素を含むことができる。ある実施態様では、希土類元素はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、及び／又はＹを含む。例えば、ある実施態様では、希土類元素はＣｅ、Ｙ、Ｐｒ及び／又はＮｄを含む。他の適切な金属カチオンとしては、ＩＡ族又はＩＩＡ族金属カチオン（すなわち、アルカリ金属及びアルカリ土類金属）があげられる。例えば、ある実施態様では、金属カチオンは例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及び／又はＦｒのようなアルカリ金属、及び／又は、例えばＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及び／又はＲａのようなアルカリ土類金属を含むことができる。ある実施態様では、例えば、金属カチオンは例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及び／又はＣｓのようなアルカリ金属、及び／又は、例えばＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及び／又はＢａのようなアルカリ土類金属を含む。ある実施態様では、金属カチオンはリチウム、ナトリウム、カリウム、及び／又はマグネシウムを含む。例えば、ある実施態様では、金属カチオンはＣｅ、Ｙ、Ｎｄ及び／又はＬｉを含む。
【００２０】
金属カチオンは組成物中に、組成物のリットル当たり０.０５ｇから組成物のリットル当たり２５ｇの濃度で存在することができる。例えば、ある実施態様では、金属カチオンは組成物中に、組成物のリットル当たり０.０５ｇから組成物のリットル当たり１６ｇの濃度で存在することができる。ある実施態様では、例えば、金属カチオンは組成物中に、組成物のリットル当たり０.１ｇから組成物のリットル当たり１０ｇの濃度で存在することができる。例えば、ある実施態様では、金属カチオンは組成物中に、組成物のリットル当たり１ｇから組成物のリットル当たり５ｇの濃度で存在することができる。例えば、金属カチオンが希土類カチオンを含む場合、希土類カチオンは、組成物のリットル当たり０.０５ｇから組成物のリットル当たり２５ｇ、又は組成物のリットル当たり０.１ｇから組成物のリットル当たり１０ｇの濃度で存在することができる。金属カチオンがアルカリ金属又はアルカリ土類金属カチオンを含む場合、アルカリ又はアルカリ土類金属カチオンは、組成物のリットル当たり０.０５ｇから組成物のリットル当たり１６ｇ、又は組成物のリットル当たり１ｇから組成物のリットル当たり５ｇの濃度で存在することができる。以下にさらに詳細に検討するように、金属カチオンは金属塩の形態で組成物中に提供することができ、この場合、本明細書に列挙された量は組成物中の塩の量を反映している。
【００２１】
上述のように、金属カチオンは、アニオンと塩のカチオンとしての金属カチオンを有する塩の形態で溶液中に提供することができる（すなわち、金属塩が組成物の金属カチオン源としての役割を担ってもよい）。塩のアニオンは、希土類元素、アルカリ金属、及び／又はアルカリ土類金属と塩を形成することができる適切なアニオンであり得る。アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類元素と塩を形成するのに適したアニオンの非制限的な例としては、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物（例えば、Ｃｌ―、Ｂｒ−、Ｉ−又はＦ−）、硫酸塩、リン酸塩、及びケイ酸塩（例えば、オルトケイ酸塩及びメタケイ酸塩）があげられる。例えば、金属塩は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及び／又はＬｕの炭酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、及び／又はケイ酸塩（例えば、オルトケイ酸塩及びメタケイ酸塩）を含むことができる。ある実施態様では、例えば、金属塩は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及び／又はＬｕの炭酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、及び／又はケイ酸塩（例えば、オルトケイ酸塩及びメタケイ酸塩）を含むことができる。例えば、ある実施態様では、金属塩はＣｅ、Ｙ、Ｎｄ、及び／又はＬｉの炭酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、及び／又はケイ酸塩（例えば、オルトケイ酸塩及びメタケイ酸塩）を含むことができる。なお、ある実施態様では、組成物は少なくとも二つの金属塩を含むことができ、その少なくとも二つの金属塩は互いに異なるアニオン及び／又はカチオンを含むことができる。例えば、少なくとも二つの金属塩は異なるアニオンを含むが同じカチオンを含むことができ、又は異なるカチオンを含むが同じアニオンを含むことができる。  
【００２２】
ある実施態様では、組成物はさらに酸化剤を含むことができる。適切な酸化剤であればいずれも使用できるが、その非限定的な例としては、ベンゾイルペルオキシドのような有機過酸化物、オゾン、及び硝酸塩があげられる。適切な酸化剤の一つの非制限的な例は、過酸化水素である。ある実施態様では、酸化剤は組成物中に０．００１重量％から１５重量％の量で存在することができる。例えば、ある実施態様では、酸化剤は０．００１重量％から１５重量％の量、例えば０．００２重量％から０．００６重量％の量で存在する過酸化水素の３０％溶液を含むことができる。
【００２３】
ある実施態様では、組成物は水性コーティング組成物であってもよく、そのため、組成物はさらに、一種以上の有機溶媒を任意に含むことができる水性担体を含むことができる。適切なそのような溶媒の非制限的な例としては、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、低分子量アルコール等があげられる。使用の際、有機溶媒は組成物の１２リットル当たり３０ｇの溶媒から組成物の１２リットル当たり４００ｇの溶媒の量で組成物中に存在することができ、担体の残りは水である。例えば、ある実施態様では、有機溶媒は組成物の１２リットル当たり１００ｇの溶媒から組成物の１２リットル当たり２００ｇの溶媒の量で組成物中に存在することができ、例えば組成物の１２リットル当たり１０７ｇの溶媒で担体の残りが水である。しかしある実施態様では、水性担体は主として水、例えば脱イオン水である。水性担体は上述の金属イオンとアゾール化合物の濃度を有する組成物を提供するのに十分な量で提供される。  
【００２４】
本発明のある実施態様によれば、組成物はさらに腐食耐性、金属基体への付着、その後のコーティングの付着を促進するための、又は他の望ましい意匠的若しくは機能的効果を提供するための一種以上の添加剤を含むことができる。添加剤は使用する場合には、組成物中に、組成物の全重量に基づいて０．０１重量％から８０重量％の量で存在することができる。これらの任意の添加剤は得られるコーティングの望む機能及び／又はその応用又は意図する使用に基づいて選ぶことができる。適切な添加剤は、組成物の一つ以上の特性に影響を与える目的で、組成物と混合した固体又は液体の成分を含むことができる。添加剤は、例えば、金属基体を湿らせる助けとなり得る界面活性剤、及び／又は粗面若しくは滑面のような特定の表面特性の発現の助けになり得る他の添加剤を含むことができる。適切な添加剤の他の非制限的な例としては、流れ制御剤、ベントナイト粘土のようなチクソトロピック剤、ゼラチン、セルロース、抗ガス剤、脱脂剤、消泡剤、有機共溶媒、触媒、染料、アミノ酸、尿素系化合物、錯化剤、原子価安定剤等のほか、他の通常の補助剤があげられる。本開示に関連する当業者により理解されるように、適切な添加剤が表面コーティング用の組成物を配合する業界で公知であり、本発明の実施態様による組成物中で使用することができる。
【００２５】
ある実施態様では、組成物は追加的に（例えば、アニオン性、非イオン性、及び／又はカチオン性界面活性剤のような）界面活性剤、界面活性剤の混合物、又は洗浄剤系の水溶液を含むことができる。いくつかの適切な商業的に入手可能な界面活性剤の非制限的な例としては、Ｄｙｎｏｌ  ６０４及びＣａｒｂｏｗｅｔ  ＤＣ−０１（いずれもＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡから入手可能）、及びＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）があげられる。界面活性剤、界面活性剤の混合物、又は洗浄剤系の水溶液は０．０００３重量％から３重量％、例えば０．０００３７５重量％から１重量％又は０．０２重量％の量で組成物中に存在することができる。一つの実施態様では、界面活性剤、界面活性剤の混合物、又は洗浄剤系の水溶液を有する組成物は、金属基体洗浄工程、及び化成コーティング工程をひとつのプロセスで組み合わせて用いることができる。他の実施態様では、界面活性剤、界面活性剤の混合物、又は洗浄剤系の水溶液を有する組成物は、上述のように酸化剤を追加的に含有することができる。
【００２６】
組成物はまた、炭酸塩、界面活性剤、キレート剤、増粘剤、アラントイン、ポリビニルピロリドン、ハロゲン化物、及び／又は接着促進剤のような、しかしこれらに限らない他の成分及び添加剤を含有することができる。例えば、ある実施態様では、組成物はさらにアラントイン、ポリビニルピロリドン、界面活性剤、ＥＤＴＡ、ＴＥＡ、クエン酸のようなキレート剤、ヘキサメチレンテトラミン（他のキレート剤）、チオウレア（他のキレート剤）、及び／又はエタノール、イソプロパノールのようなアルコール等、及び／又は他の添加剤及び／又は共防止剤を含むことができる。
【００２７】
ある実施態様では、組成物は、例えば金属イオンのような化学種の存在、組成物のｐＨ等を示すのでそう呼ばれる指示薬化合物を含有することもできる。本明細書で使用される「指示薬」、「指示薬化合物」等の用語は、ある外部刺激、パラメータ、又は条件、例えば金属イオンの存在に応答して、又は特定のｐＨ若しくはｐＨの範囲に応答して色を変える化合物をいう。
【００２８】
本発明の特定の実施態様により使用される指示薬化合物は、スピーシーズ、特定のｐＨ等の存在を指示する当業界で公知のいかなる指示薬であり得る。例えば、適切な指示薬は特定の金属イオンと金属イオン錯体を形成した後に色を変えるものであることができる。金属イオン指示薬は一般的に高度に共役した有機化合物である。本明細書で用いられる「共役化合物」は、当業者に理解されるように、一重結合により分離された二つの二重結合、例えば間に一重炭素‐炭素結合を有する二つの炭素-炭素二重結合を有する化合物をいう。いずれの共役化合物も本発明にしたがって用いることができる。
【００２９】
同様に、指示薬化合物はｐＨの変化により色が変わるものであり得る。例えば、その化合物は酸性又は中性のｐＨで一つの色であり、アルカリ性ｐＨでは色を変えるか、あるいはその逆であってもよい。このような指示薬は周知であり、広く商業的に入手可能である。それゆえ「アルカリ性ｐＨに曝されると色を変える」指示薬は、酸性又は中性のｐＨに曝されると第一の色を有し（又は無色であり）、アルカリ性ｐＨに曝されると第二の色に変わる（又は無色から有色に変化する）。同様に、「酸性ｐＨに曝されると色を変える」指示薬は、ｐＨがアルカリ性／中性から酸性に変化すると、第一の色／無色から第二の色／有色に変化する。
【００３０】
このような指示薬化合物の非制限的な例としては、メチルオレンジ、キシレノールオレンジ、カテコールバイオレット、ブロモフェノールブルー、グリーン及びパープル、エリオクロームブラックＴ、セレスチンブルー、ヘマトキシリン、カルマジャイト、ガロシアニン、及びその組合せがあげられる。いくつかの実施形態によれば、指示薬化合物は金属イオン指示薬である有機指示薬化合物を含む。指示薬化合物の非制限的な例としては、表１に見られるものがあげられる。ある条件下で発光する蛍光指示薬も、本発明にしたがって用いることができるが、特定の実施態様では蛍光指示薬の使用は明確に排除される。すなわち、特定の実施態様では、蛍光を示す共役化合物は明確に排除される。本明細書で用いられる「蛍光指示薬」及びそれに類する用語は、紫外線又は可視光に曝されると蛍光を発するか、又は色を呈する化合物、分子、顔料、及び／又は色素をいう。「蛍光を発する」とは、光又は他の電磁放射の吸収の後に光を発することとして理解される。このような指示薬はしばしば「タグ」と称され、その例としては、アクリジン、アントラキノン、クマリン、ジフェニルメタン、ジフェニルナフチルメタン、キノリン、スチルベン、トリフェニルメタン、アントラセン及び／又はこれらの部分を含有する分子及び／又はローダミン類、フェナントリジン類、オキサジン類、フルオロン類、シアニン類及び／又はアクリジン類などのこれらのいずれかの誘導体が挙げられる。
【表１】
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【００３１】
ある実施態様によると、共役化合物は表１に示すようなカテコールバイオレットを含む。カテコールバイオレット（ＣＶ）は２モルのピロカテコールを１モルのｏ−スルホ安息香酸無水物と縮合させて作られたスルホンフタレインである。ＣＶは指示薬特性を有し、金属イオンを有する腐食耐性組成物中に導入されると、錯体を形成してキレート試薬として有用となることがわかっている。ＣＶを含有する組成物は金属イオンとキレート形成すると、一般的に青から青紫色が観察される。
【００３２】
他の実施態様によると、表１に示すようなキシレノールオレンジが本発明の実施態様による組成物中に使用される。キシレノールオレンジは金属イオン指示薬特性を有し、金属イオンを有する腐食耐性組成物中に導入されると、錯体を形成して計量化学試薬として有用となることがわかっている。キシレノールオレンジを含有する組成物は金属イオンとキレート形成すると、キシレノールオレンジの溶液は赤から一般に青色に変わる。
【００３３】
指示薬化合物は１０００ｇ溶液当たり０．０１ｇから１０００ｇ溶液当たり３ｇ、例えば１０００ｇ溶液当たり０．０５ｇから１０００ｇ溶液当たり０．３ｇの量で組成物中に存在することができる。
【００３４】
本発明のある実施態様では、共役化合物は、もし特定の外部刺激に応答して色を変えるのであれば、本件の組成物を用いると、基体がその組成物で処理されているということが視覚的表示として役立ち得るという点で利益を提供する。例えば、基体中に存在する金属イオンに曝されたときに色を変える指示薬を含む組成物はその基体中の金属イオンと錯体形成する際に色を変える。これにより使用者は、基体が組成物と接触したということを知ることができる。同様の利点は基体上にアルカリ性又は酸性の層を積層させ、基体を、アルカリ性又は酸性ｐＨに曝すと色を変える本発明の組成物と接触させることにより実現することができる。
【００３５】
更に、本発明による特定の共役化合物の使用により、その後に適用されるコーティング層への接着が改善された基体を提供することができる。これは共役化合物がヒドロキシル官能基を有している場合は特に真実である。したがって、本発明の組成物のある実施態様によれば、プライマー層を必要とすることなく、本発明により処理された基体上にその後のコーティング層を積層することが可能になる。そのようなコーティング層としては、ウレタンコーティング及びエポキシコーティングがあげられる。
【００３６】
ある実施態様では、組成物はアゾール化合物、希土類塩及び水を含むことができる。アゾール化合物は組成物中に、組成物のリットル当たり０.０００５ｇから組成物の１０００ｇ当たり３ｇ、又は組成物の１０００ｇ当たり０.００４ｇから組成物のリットル当たり０．１ｇの量で存在することができる。希土類塩はこの組成物中に、組成物の１０００ｇ当たり０．０５ｇから組成物の１０００ｇ当たり２５ｇの量で、又は組成物の１０００ｇ当たり０．１ｇから組成物の１０００ｇ当たり１０ｇの量で存在することができる。残りは水で溶液１０００ｇとすることができる（すなわち、本明細書に記載の濃度でアゾール化合物と希土類塩を提供するのに十分な量で水を提供する）。
【００３７】
ある実施態様によれば、組成物はアゾール化合物、イットリウム塩、及び水を含むことができる。アゾール化合物は組成物中に、組成物のリットル当たり０.０００５ｇから組成物の１０００ｇ当たり３ｇ、又は組成物の１０００ｇ当たり０.００４ｇから組成物のリットル当たり０．１ｇの量で存在することができる。イットリウム塩はこの組成物中に、組成物の１０００ｇ当たり０.０５ｇから組成物の１０００ｇ当たり２５ｇ、又は組成物の１０００ｇ当たり０.１ｇから組成物の１０００ｇ当たり１０ｇの量で存在することができる。残りは水で溶液１０００ｇとすることができる（すなわち、本明細書に記載の濃度でアゾール化合物とイットリウム塩を提供するのに十分な量で水を提供する）。
【００３８】
ある実施態様では、組成物はアゾール化合物、リチウム塩、及び水を含むことができる。アゾール化合物はこの組成物中に、組成物のリットル当たり０.０００５ｇから組成物の１０００ｇ当たり３ｇ、又は組成物の１０００ｇ当たり０.００４ｇから組成物のリットル当たり０．１ｇの量で存在することができる。リチウム塩はこの組成物中に、組成物の１０００ｇ当たり０.０５ｇから組成物の１０００ｇ当たり１６ｇ、又は組成物の１０００ｇ当たり１ｇから組成物の１０００ｇ当たり５ｇの量で存在することができる。残りは水で溶液１０００ｇとすることができる（すなわち、本明細書に記載の濃度でアゾール化合物と希土類塩を提供するのに十分な量で水を提供する）。
【００３９】
ある実施態様によれば、組成物はアゾール化合物と一種以上の希土類元素イオンを含むことができる。例えば、組成物は水性担体、アゾール化合物、及び希土類元素塩を含むことができる。ある実施態様では、例えば、希土類元素塩は第一と第二の希土類元素塩を含み、各塩はアニオンとカチオンを含み、第一と第二の塩のアニオンは異なり、第一と第二の塩のカチオンは同じであるか異なり、各カチオンは個々に希土類元素である。複数のアニオンの混合物（例えば、ハロゲン化物と硝酸塩の混合物）を含む希土類元素塩（例えば、プラセオジム、セリウム、ネオジム、サマリウム、及びテルビウム塩）が、化成コーティング組成物に導入されると、例えば得られるコーティングのモルフォロジーや性能のような、得られる希土類元素コーティングの積層パラメータに影響を与え得る。ある実施態様では、例えば、組成物はアゾール化合物、少なくとも一種の希土類元素カチオン（例えば、セリウム又はセリウムとイットリウムの両者のカチオン）、硝酸塩とハロゲン化物アニオンの組合せ、及び任意に酸化剤（例えばＨ２Ｏ２の酸化剤）を含むことができる。ある実施態様では、組成物は中性のｐＨを有する。ある実施態様では、例えば、組成物は硝酸イットリウム（ＹＮＯ３）、硝酸セリウム（ＣｅＮＯ３）、塩化セリウム（ＣｅＣｌ３）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、アゾール化合物、及び水性担体（例えば、水）を含むことができる。硝酸イットリウムは０．０６ｇ／Ｌから０．３ｇ／Ｌの量で含ませることができ、硝酸セリウムは０．０６ｇ／Ｌから０．３ｇ／Ｌの量で含ませることができ、塩化セリウムは０．００６ｇ／Ｌから０．０３ｇ／Ｌの量で含ませることができ、３０％過酸化水素溶液の一滴（すなわち０．４７８ｇ）を用いることができ、アゾール化合物は０．０１ｇ／Ｌから１ｇ／Ｌの量で含ませることができ、そして水性担体（例えば、水）は１リットルの溶液を作るのに、及び／又は硝酸イットリウム、硝酸セリウム、塩化セリウム、及びアゾール化合物を本明細書に記載の濃度で提供するのに十分な量で添加することができる。硝酸イットリウム、硝酸セリウム、塩化セリウム、及びアゾール化合物を上記範囲内の濃度で含む組成物は酸性ｐＨ，すなわち７より低いｐＨを有することができる。
【００４０】
本発明の他のある実施態様によれば、組成物は水性担体、アゾール化合物、ＩＡ族（又は１族）金属カチオン、及びアニオンを含むことができる。ある実施態様では、ＩＡ族（１族）金属イオンはリチウム、ナトリウム、及び／又はカリウムを含むことができる。アニオンは水酸化物、ハロゲン化物、リン酸塩、及び／又は炭酸塩アニオンを含むことができる。ある実施態様では、例えば、組成物は水性担体、アゾール化合物、リチウムイオン、及び炭酸塩のようなアニオンを含む（すなわち、リチウムイオンは炭酸リチウム源により提供し得る。）。ある実施態様では、組成物はさらにハロゲン化物源、例えばフッ化物源、例えばフッ化亜鉛を含むことができる。例えば、ある実施態様では、組成物は炭酸リチウム、アゾール化合物、及び水性担体（例えば、水）を含むことができる。炭酸リチウムは１．６ｇ／Ｌの量で含ませることができ、アゾール化合物は０．０１ｇ／Ｌから１ｇ／Ｌの量で含ませることができ、水性担体（例えば、水）は全体で８００ｇの組成物重量を提供するのに十分な量で提供することができる（例えば、水性担体は本願明細書に記載の炭酸リチウム及びアゾール化合物の濃度を有する最終組成物を提供するのに十分な量で提供される。）炭酸リチウム及びアゾール化合物を上記範囲内の濃度で含む組成物はアルカリ性ｐＨ，すなわち７より高いｐＨを有することができる。
【００４１】
他の実施態様によれば、金属基体を調製するための方法は任意に金属基体を脱脂することを含む。金属基板は次いで、アルカリ性脱酸素剤、例えばアルカリ性脱酸素剤を含有するリチウムで、１〜１０分間、例えば３分間、浸漬するか噴霧コーティングされることができる。金属基体を次いで、任意に室温で乾燥させることができる。しかし、基体を乾燥させる必要はなく、ある実施態様では、乾燥は省略される。アゾール化合物及び腐食防止性金属イオン、例えば希土類イオン、アルカリ金属イオン及び／又はアルカリ土類金属イオン（例えば、リチウムイオン）を含む本発明の実施態様による組成物は、次いで金属基体に適用することができる。組成物はコーティングに先立って、及び／又はコーティングの後に基体をすすぐことなく適用することができるが、リンスは所望されれば行ってもよい。
【００４２】
ある実施態様によれば、金属基体をコーティングするための方法は、金属基体を本発明の実施態様によるアルカリ金属イオン含有組成物（例えば、リチウムベースの組成物）でコーティングし、任意に金属基体上のアルカリ金属イオン含有組成物を室温で乾燥又は部分乾燥させ、任意に乾燥又は部分乾燥の後、（もし行うのであれば）基体をリンスすることを含む。アゾール化合物及び希土類元素イオンを含む本発明の実施態様によるアゾール含有組成物は、次いで金属基板に適用することができる。しかし、腐食耐性を提供し、ｐＨの変化に応じて沈殿を形成することができる他の金属イオンだけでなく、Ｚｎ及びＺｒのような、しかしこれらに限定されない金属イオンの組合せもまた、使用することができる。最終的なリンスは、この後のトップコート又はプライマーコーティングに先立って必要とはされない。リチウムベースのコーティング組成物はアルカリ性なので、先立つ脱酸素及び／又は脱脂は必要ではないが、所望されれば行うことができる。さらに、本発明の実施態様による組成物を高温で適用し、及び／又はコーティングされた基体を高温で乾燥することは要求されない。また、基体の最終的なリンスは基体に腐食耐性を達成するのに必要とはされない。
【００４３】
本発明の他の実施態様によれば、基体は少なくとも金属表面の一部に上記の組成物のいずかを有する金属表面を含む。例えば、ある実施態様では、基体は少なくとも表面の一部に組成物を有するアルミニウム又はアルミニウム合金を含む。基体を次いでプライマー及び／又はトップコートでコーティングすることができる。すなわち、本発明の実施態様による組成物は金属基体に適用し、その後任意にプライマー及び／又はトップコートでコーティングすることができる。
【００４４】
金属錯化剤、及び金属イオンを含む腐食防止剤を含む本発明の実施態様による組成物は、Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ  Ｄｅｆｔ  ４４ＧＮ０７２（ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能）の下で販売されているプライマーコートのような従来のクロメートベースのプライマーコートと相性がよい。あるいは、プライマーコートはクロメートを含まないプライマーコートとすることができ、このクロメートを含まないプライマーコートは当業界で知られている。他の適切なクロムを含まないプライマーとしては、ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５５８２  クラスＮ又はＭＩＬ−ＰＲＦ−２３３７７  クラスＮの軍事的要求に合格しうるものがあげられる。適切なプライマーコートの他の非制限的例としては、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能なもの、製品コード番号Ｄｅｆｔ  ０２ＧＮ０８３及びＤｅｆｔ  ０２ＧＮ０８４があげられる。
【００４５】
さらに他の実施態様では、金属基体は金属基体を上述の組成物と接触させる前に前処理をすることができる。本明細書で用いられる「前処理」という用語はその後の処理前の基体の表面改質をいう。このような表面改質としては、当業界で知られているような（表面から不純物及び／又は汚れを除去するための）洗浄、脱酸素、及び／又は溶液若しくはコーティングの適用を含むが、これらに限定されない様々な操作があげられる。前処理には、例えばより均一な出発金属表面の生成、前処理基体上のその後のコーティングに対する接着の改善、及び／又はその後の化成コーティングの積層を容易にするような出発表面の改質のような一つ以上の利益を有している。
【００４６】
ある実施態様では、金属基体を組成物と接触させる前に、金属基体を最初に溶媒処理することにより調製することができる。本明細書で用いられる「溶媒処理」という用語は、基体を金属表面上にあるかもしれないインク、オイル等を除去する助けとなる溶媒中で基体をリンスし、ワイピングし、噴霧し、又は浸漬することをいう。あるいは、金属基体は、金属基体を組成物と接触させる前に、従来のグリース除去方法を用いて金属基体を脱脂することにより調製することができる。
【００４７】
金属基体は、金属基体を溶媒処理することにより前処理することができる。次いで、金属基体は、化成コーティング組成物の適用前にアルカリ性洗浄剤で金属基体を洗浄することにより前処理することができる。適切な前処理洗浄剤の一例は、塩基性（アルカリ性）前処理洗浄剤である。しかし、本発明のある実施態様では（例えば、リチウムベースの組成物をまず基体上にコーティングし、次いでアゾールベースの組成物でコーティングする場合）、このような前処理洗浄剤は必要ではないかもしれない（例えば、リチウムベースの組成物はアルカリ性だからである。）。前処理洗浄剤はまた、腐食防止剤を含むことができ、そのいくつかは洗浄プロセスの間、金属基体の表面を「シード」してもよい。金属表面攻撃を最小化することができ、及び／又はその後の化成コーティングを容易にすることができる。他の適切な、しかし非制限的な前処理洗浄剤としては、Ｔｅｌｆｏｒｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｋｅｗｄａｌｅ，Ｗｅｓｔｅｒｎ  Ａｕｓｔｒａｌｉａから入手可能なＴｕｒｃｏ  ４２１５−ＮＣＬＴ、Ｈｅｎｋｅｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｍａｄｉｓｏｎ  Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＭＩから入手可能なＡｒｎｃｈｅｒｎ  ７／１７脱酸素剤、及びＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能なリン酸系脱酸素剤のような脱脂洗浄剤及び脱酸素剤があげられる。
【００４８】
ある実施態様では、金属基体は、組成物を金属基体上に適用する前に、金属を機械的に脱酸素することにより前処理することができる。典型的な機械的脱酸素剤の非制限的な例はスコッチ−ブライト（Ｓｃｏｔｃｈ−Ｂｒｉｔｅ）パッド又は類似の道具を用いて表面の均一な粗面処理である。
【００４９】
ある実施態様では、金属基体は、組成物を金属基体に適用する前に、金属を溶媒ワイピングすることにより前処理することができる。適切な溶媒の非制限的な例としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン（ＭＰＫ）、アセトン等があげられる。
【００５０】
金属基体を調製するための追加の任意の手順としては、酸洗液、又は軽い酸エッチング、汚れ除去剤のような表面漂白剤の使用、並びにアルカリ性溶液の浸漬があげられる。
【００５１】
金属基体は、前処理工程の各々の間で水道水又は蒸留／脱イオン水のいずれかですすぐことができ、化成コーティング組成物と接触した後に蒸留／脱イオン水及び／又はアルコールで十分にリンスすることができる。しかし、上述のように、本発明のある実施態様では、上記の前処理手順及びリンスのいくつかは組成物の適用前に必要としないこともある。
【００５２】
所望すれば、いったん金属基体を適切に前処理すれば、組成物を次いで金属基体の表面の少なくとも一部と接触させることができる。金属基体は、浸漬、噴霧、又はブラシ、ローラー等を用いるスプレッディングのような従来の技術を用いて組成物と接触させることができる。噴霧による適用に関しては、エアスプレーで用いられる従来の（自動的な又は手動の）噴霧技術及び装置を用いることができる。他の実施態様では、組成物を、電気分解コーティングシステムを用いて適用することができる。
【００５３】
金属基体を組成物と接触させた後、金属基体を任意に空気乾燥することができる。しかし、基体を乾燥させる必要はなく、ある実施態様では、乾燥は省略される。リンスは要求されないが、望むなら行うことができる。
【００５４】
ある実施態様によれば、金属基体はまず機械的摩耗により調製し、次いで湿潤ワイプを行ってスマット（ｓｍｕｔ）を除去することができる。基体を次いで適用前に空気乾燥することができる。次に、組成物を金属基体に適用し、例えば、室温より高い熱の非存在下で任意に乾燥させることができる。しかし、基体を乾燥させる必要はなく、ある態様では、乾燥は省略される。基体はリンスする必要はなく、金属基体を次いでさらにプライマー及び／又はトップコートでコーティングして仕上げコーティング付きの基体を達成することができる。
【００５５】
ある実施態様では、金属基体は本発明の実施態様の組成物を基体の少なくとも一部に含み、プライマー及び／又はトップコートを組成物の少なくとも一部に含む。本発明の実施態様のアゾール組成物は従来のクロメートベースのプライマーコーティングと相性がよい。あるいは、プライマーコーティングはクロメートを含まないプライマーコーティングであることができ、このクロメートを含まないプライマーコーティングは当業界で知られている。ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５５８２  Ｃｌａｓｓ  Ｎ又はＭＩＬ−ＰＲＦ−２３３７７  Ｃｌａｓｓ  Ｎの軍事的要件を満たすことのできるプライマーコーティングも、本発明の実施態様の化成コーティングとともに使用することができる。アゾール化合物、及び金属イオンを含む腐食防止剤を含む本発明の実施態様の組成物は、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡ．から入手可能な製品コードＤｅｆｔ  ４４ＧＮ０７２の名で販売されているプライマーコートのような、従来のクロメートベースのプライマーコートと相性がよい。あるいは、プライマーコートはクロメートを含まないプライマーコートであることができ、このクロメートを含まないプライマーコートは当業界で知られている。他の適切なクロメートを含まないプライマーコーティングとしては、ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５５８２  Ｃｌａｓｓ  Ｎ又はＭＩＬ−ＰＲＦ−２３３７７  Ｃｌａｓｓ  Ｎの軍事的要件を満たすことのできるものがあげられる。適切なプライマーコートの非制限的な他の例としては、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能なもの、製品コード番号Ｄｅｆｔ  ０２ＧＮ０８３及びＤｅｆｔ  ０２ＧＮ０８４があげられる。トップコートは適切なトップコートであればいずれでもよく、例えば当業界で知られているポリウレタン又はフッ化ポリウレタンであってもよい。
【００５６】
他の実施態様では、本明細書に記載のアゾール化合物をエポキシ又はウレタン又はフッ化ウレタンベースのプライマー及び／又はトップコート配合物又は組成物に導入することができる。特に適切な実施態様では、アゾールはベンゾトリアゾールを含むことができ、これは配合物にエポキシベースの３００ｇに対して１ｇのベンゾトリアゾールの量で添加することができる。プライマー及び／又はトップコート配合物を含有するアゾールを調製するために、アゾール化合物をまず、例えばプライマー及び／又はトップコート配合物への添加を容易にすることができる、アルコール（例えばイソプロピルアルコール、又はセカンダリーブチルアルコール）のような溶媒に溶解することができる。
【００５７】
プライマー及び／又はトップコート配合物又は組成物中で用いる場合、アゾール化合物はプライマー及び／又はトップコート配合物又は組成物中に組成物の１０００Ｌ当たり０．０５ｇから組成物の１０００Ｌ当たり７０ｇの量で存在することができる。プライマー及び／又はトップコート組成物は、希土類酸化物、及び／又は硫酸塩増量剤のような、一種以上の腐食共防止剤を有することができる。
【００５８】
「トップコート」という用語は、結合剤の混合物をいい、これは有機又は無機系ポリマー又はポリマーのブレンド、任意に顔料、任意に溶媒又は溶媒の混合物、及び任意に硬化剤を含むことができる。トップコートは典型的には単層又は多層コーティング系のコーティング層であり、その外表面は雰囲気又は環境に曝され、その内表面は他のコーティング層又はポリマー基体と接触している。本発明の実施態様で有用なトップコートとしては、ポリウレタンベースのトップコートがあげられる。しかし、本開示に関する当業者に理解されるように、他のトップコート及び高性能トップコートを本発明の実施態様によるコーティング系に使用することができる。適切なトップコートの非制限的ないくつかの例としては、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，  Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能な、製品コード番号Ｄｅｆｔ  ０３Ｗ１２７Ａ及びＤｅｆｔ  ０３ＧＹ２９２のような、ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５２８５Ｄに適合したものがあげられる。適切な高性能トップコートの非制限的ないくつかの例としては、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能な、製品コード番号Ｄｅｆｔｈａｎｅ（登録商標）ＥＬＴ（商標）９９ＧＹ００１及び９９Ｗ００９があげられる。
【００５９】
代替的な実施態様では、基体は、本発明の実施態様の組成物をその基体上に、そして自給式トップコート（ｓｅｌｆ−ｐｒｉｍｉｎｇ  ｔｏｐｃｏａｔ）又は強化された自給式トップコートを含有するアゾールをその組成物上に含む。「自給式トップコート」という用語は、「基体への直接」又は「金属への直接」コーティングとも称され、結合剤を含む混合物をいい、これは有機又は無機系ポリマー又はポリマーのブレンド、任意に顔料、任意に溶媒又は溶媒の混合物、及び任意に硬化剤であり得る。「強化された自給式トップコート」という用語は、「強化された基体への直接コーティング」とも称され、フルオロエチレン−アルキルビニルエーテルのような官能化フッ化結合剤を全体で、又は一部他の結合剤とともに含む混合物をいい、これは有機又は無機ベースのポリマー又はポリマー類のブレンド、任意に顔料、任意に溶媒又は溶媒の混合物、及び任意に硬化剤を含むことができる。本発明の実施態様によるコーティング系に有用な自給式トップコート及び強化型自給式トップコートは、本開示に関連する当業者に知られている。自給式トップコートの非制限的な例としては、ＴＴ−Ｐ−２７５６Ａに適合するもの、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，  Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能な、製品コード番号Ｄｅｆｔ  ０３Ｗｌ６９及び０３ＧＹ３６９があげられる。強化型自給式トップコートの非制限的な例としては、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，  Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能な、Ｄｅｆｔｈａｎｅ（登録商標）ＥＬＴ（商標）／ＥＳＰＴがあげられる。他の自給式トップコートの非制限的な例は、ＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，  Ｉｎｃ．，Ｓｙｌｍａｒ，ＣＡから入手可能な、製品コード番号Ｄｅｆｔ  ９７ＧＹ１２１である。
【００６０】
アゾール含有自給式トップコート及び強化された自給式トップコートを基体に直接適用することができる。アゾール含有自給式トップコート及び強化された自給式トップコートは任意に、プライマー及び／又はトップコートのような有機又は無機ポリマー性コーティングに適用することができる。自給式トップコート及び強化された自給式トップコートは、コーティングの外表面が雰囲気又は環境に曝され、コーティングの内表面が化成コーティングされた基体又は任意のポリマーコーティング又はプライマーと接触してもよい、単層又は多層コーティング系のコーティング層であり得る。
【００６１】
アゾール含有のプライマー、トップコート、自給式トップコート、及び強化型自給式トップコートを基体に、長い時間をかけて乾燥又は硬化する、すなわち溶媒が蒸発し、及び／又は化学反応がある、湿潤又は「十分には硬化していない」条件のいずれかで適用することができる。コーティングは自然に、又は例えば、フィルムや「硬化」コーティングを形成するための紫外線光硬化システムのような加速手段により乾燥又は硬化することができる。コーティングはまた、接着剤のような、半ば又は十分に硬化した状態で適用することができる。
【００６２】
本開示の特定の実施態様を説明の目的で上に述べてきたが、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明及びその均等物から乖離することなく本開示の詳細の数多くの変更が可能であることは当業者により理解されるであろう。例えば、本明細書の実施態様は「ある一種の」アゾール化合物等に関連して記載されてきたが、これらの成分の一種以上、又は記載された他の成分のいずれかを本開示にしたがい用いることができる。  
【００６３】
本開示の様々な実施態様を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の用語で記載してきたが、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」又は「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」実施態様もまた本開示の範囲内にある。例えば、本開示が金属イオン、及びアゾール化合物を含む組成物を記載する場合、金属イオン、及びアゾール化合物から本質的になる組成物及び／又は溶液も本開示の範囲内にある。同様に、金属イオン、及びアゾール化合物を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ又はｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）腐食防止剤が記載されている場合、金属イオン、及びアゾール化合物から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）又はからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）腐食防止剤も本開示の範囲内にある。したがって、上記のように、組成物は金属イオン、及びアゾール化合物から本質的になるものでもよい。この文脈上、「から本質的になる」とは、組成物中のいかなる追加の成分も組成物でコーティングされた金属基体の腐食耐性に実質的に影響を与えるものではないことを意味する。例えば、希土類イオン及びアゾール化合物から本質的になる組成物は、ＩＡ族（又は１族、すなわちアルカリ金属）及びＩＩＡ族（又は２族、すなわちアルカリ土類金属）金属イオンを含んでいない。また、アルカリ又はアルカリ土類金属イオン及びアゾール化合物から本質的になる組成物は希土類元素イオンを含んでいない。
【００６４】
別段の明示の指定がない限り、本明細書で使用される値、範囲、量又は割合などを表す全ての数は、明示されていなくても、「約」という語を付けたものとして読み替えられてもよい。更に、「約」という語の使用は、全て本開示が属する分野の当業者に理解されるように、測定、有効数字、及び互換性に伴う変動の周辺部を反映する。ここで言及したどの数値範囲も、それに含まれる全ての部分範囲（ｓｕｂ−ｒａｎｇｅ）を含むことを意図している。複数は単数を包含し、その逆も同様である。例えば、本開示では「１種の」アゾール化合物を説明しているが、このようなアゾール化合物の混合物を使用することができる。範囲が与えられた場合、これらの範囲のどのような終点及び／又はこれらの範囲内の数も本開示の範囲に組み込むことができる。「含む」及びそれに類する用語は、「含むがそれに限定されない」ことを意味する。同様に、本明細書で使用される、「〜（の上）に」、「〜（の上）に適用される」及び「〜（の上）に形成される」という用語は、〜（の上）に、〜（の上）に適用される、又は〜（の上）に形成されるということを意味するが、必ずしも表面と接触している必要はない。例えば、基体「〜（の上）に形成される」コーティング層は、形成されたコーティング層と基体の間に位置する同じ又は異なる組成物の１種又は複数の他のコーティング層の存在を除外しない。
【００６５】
本明細書に記載された数値範囲及びパラメータが近似であってもよいとしても、特定の例において記載された数値は、実施可能である程度に正確に報告されている。しかし、どのような数値も、本質的に、各試験測定における標準偏差から必然的に導かれる若干の誤差を含む。本明細書及び特許請求の範囲で使用される「含む」という語及びその変化形は、どのような変更又は追加をも除外するように本開示を制限するものではない。
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月15日(2019.3.15)
【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】
金属基体に適用するための組成物であって、
官能化フッ化結合剤と、
アゾール化合物と、
を含む前記組成物。
【請求項２】
アゾール化合物が、１個の窒素原子を有する環状化合物、２個以上の窒素原子を有する環状化合物、１個の窒素原子と１個の酸素原子を有する環状化合物、及び／又は１個の窒素原子と１個のイオウ原子を有する環状化合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アゾール化合物が、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、ペンタゾール、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、及び／又はイソチアゾールを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
アゾール化合物が、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、ｌＨ−ベンゾトリアゾール、１Ｈ−１，２，３−トリアゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び／又は２−アミノ−１，３，４−チアジアゾールを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
アゾール化合物が、
１個の窒素原子を有する環状化合物、
２個以上の窒素原子を有する環状化合物、
１個の窒素原子と１個の酸素原子を有する環状化合物、
１個の窒素原子と１個のイオウ原子を有する環状化合物、
又はこれらの組み合わせ
を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
自給式トップコート組成物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
基体と、
前記基体の少なくとも一部の上に請求項１に記載の組成物と
を含む、物品。
【請求項８】
前記基体がアルミニウムを含む、請求項７に記載の物品。
【請求項９】
請求項１に記載の組成物が自給式トップコート組成物を含む、請求項７に記載の物品。
【請求項１０】
基体の少なくとも一部に請求項１に記載の組成物を適用し、
その組成物を乾燥又は硬化してコーティングを形成すること
を含む、物品の製造方法。
【請求項１１】
前記基体がアルミニウムを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の組成物を適用する前に、
前記基体の少なくとも一部の上に、０.０００５ｇ／Ｌから３ｇ／Ｌの量で存在するアゾール化合物、リチウムカチオン、炭酸塩、及び水性担体を含む第１の組成物を適用し、
前記第１の組成物を乾燥させてコーティングを形成させる、
請求項１０に記載の方法。
【外国語明細書】
2019085585000001.pdf