(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内に親水基と疎水基を含む水溶性の非イオン性高分子化合物及びポリアクリル酸塩を含有することを特徴とする亜鉛及び亜鉛合金の撥水処理用水溶性組成物。
【請求項２】
非イオン性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、メチルセルロース又はヒドロキシエチルセルロースである請求項１記載の水溶性組成物。
【請求項３】
化成処理された亜鉛又は亜鉛合金を、請求項１又は２に記載の水溶性組成物に浸漬した後、水洗及び乾燥を行うことを特徴とする亜鉛及び亜鉛合金の撥水処理方法。
【請求項４】
化成処理された亜鉛又は亜鉛合金が、６価クロムを含まない化成処理液で化成処理したものである請求項３記載の撥水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、亜鉛及び亜鉛合金、特に化成処理された亜鉛及び亜鉛合金に撥水性を付与するための撥水処理用水溶性組成物及び撥水処理方法に関するものである。
【従来の技術】
亜鉛及び亜鉛合金、特に鋼などの金属の表面にメッキ処理した亜鉛及び亜鉛合金皮膜の特性を一層向上させるために、６価クロムを使用したクロメート処理が行われている。クロメート処理により、亜鉛及び亜鉛合金メッキ皮膜の耐久性は著しく向上するものの、さらに耐食性を向上させるために、クロム酸を使用した仕上げ処理が行われたり、各種の塗装組成物を塗布するのが一般的である。しかしながら、クロメート処理や、クロム酸による仕上げ処理は有害な６価クロムを処理に用いるため環境に悪影響を与える。また、塗装の場合は、処理工程が複雑であり、更に塗装組成物自体が高価であるという難点がある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡単な方法で、亜鉛及び亜鉛合金に撥水性を付与できる撥水処理用水溶性組成物を提供することを目的とする。本発明は、又、亜鉛及び亜鉛合金に撥水性を付与する効率的な方法を提供することを目的とする。特に、６価クロムを使用しない化成処理皮膜の耐食性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明は、特定の高分子化合物を含有する水溶液に浸漬するだけで、亜鉛及び亜鉛合金に撥水性を付与でき、これにより上記課題を解決できるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、分子内に親水基と疎水基を含む水溶性の非イオン性高分子化合物及びポリアクリル酸塩を含有することを特徴とする亜鉛及び亜鉛合金の撥水処理用水溶性組成物を提供する。
本発明は、又、化成処理された亜鉛又は亜鉛合金を、上記水溶性組成物に浸漬した後、水洗及び乾燥を行うことを特徴とする亜鉛及び亜鉛合金の撥水処理方法をも提供する。
【０００３】
【発明の実施の形態】
本発明で用いる分子内に親水基と疎水基を含む水溶性の非イオン性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどの一種又は二種以上の混合物があげられる。このような非イオン性高分子化合物としては、任意の分子量のものを用いることができるが、重量平均分子量が10,000〜160,000 程度のものを用いるのがよい。尚、ポリビニルアルコールとしては、ケン化度が８２モル％以下のものが好ましく、特に７０〜８０モル％のものが好ましい。
非イオン性高分子化合物の水溶液中の濃度は、任意とすることができるが、０.０１〜１０重量％であるのが好ましく、最も好ましくは０.１〜１０重量％である。
【０００４】
本発明の撥水処理用水溶性組成物には、さらにポリアクリル酸塩、好ましくはアルカリ金属塩を含有させる。ここで、ポリアクリル酸塩としては水溶性であればどのような分子量のものでもよいが、重量平均分子量が250,000 〜7,000,000 程度のものを用いるのがよい。ポリアクリル酸塩の含有量も任意であるが、０.０１〜１０重量％程度とするのがよい。
本発明の撥水処理用水溶性組成物には、さらに、所望により、水溶性メラミン樹脂、水溶性アクリル樹脂などを添加することができる。又、撥水処理用水溶性組成物のｐＨも任意とすることができるが、ｐＨ６〜８とするのが好ましい。
本発明で対象とする亜鉛及び亜鉛合金としては、これら自体でもよいが、鋼、銅などの基体に、亜鉛又は亜鉛合金の皮膜を形成、好ましくはメッキにより形成したものとするのがよい。亜鉛合金としては、亜鉛と鉄、クロム、スズ、ニッケル、コバルト、マンガンなどの合金があげられる。亜鉛又は亜鉛合金の皮膜の厚みは、任意とすることができるが、１〜２５μ程度とするのがよい。
【０００５】
本発明では、亜鉛及び亜鉛合金として、特に、亜鉛又は亜鉛合金のメッキ皮膜に化成処理を施したものを対象とするのが好ましい。化成処理としては、例えば特願平７−２１１５８５号明細書に記載の防錆皮膜処理や特開昭５９−１１６３８３号公報に記載の燐酸塩処理など６価クロムを含まない化成処理液での化成処理が好ましい。なお、無論、クロメート処理を施したものに使用することもできる。
本発明では、化成処理した亜鉛及び亜鉛合金を、水洗した後、又は水洗することなく、次いで、本発明の撥水性水溶性組成物に浸漬した後、水洗及び乾燥を行う。撥水性水溶性組成物に浸漬は、１５〜３５℃で５〜１２０秒間程度とするのがよく、次いで、１０〜３０℃で５〜６０秒間程度水洗し、４０〜６０℃で３〜２０分間程度乾燥するのがよい。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の撥水処理用水溶性組成物を用いると、水及び酸素が存在する腐食条件において、腐食の原因となる水分の金属材に対する接触面積を大いに減ずることができ、これにより防食作用を向上させることができる。
次に、本発明の実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０００７】
【実施例】
参考例１
ＳＰＣＣ鋼板に８μの厚みにＺｎめっきを施したＺｎ部材に、化成処理として特願平７−２１１５８５号明細書に記載の処理液、つまり、３５％過酸化水素  ５０ｇ／リットル、珪酸カリウム  １０ｇ／リットル、２０％塩化チタン溶液  １０ｇ／リットルからなる水溶液であって、硫酸でｐＨを1.６に調整した処理液を用いて、防錆皮膜処理を２５℃、６０秒の条件で行った。
このようにして得た防錆皮膜処理Ｚｎ部材を、ケン化度７１.０〜８２.０モル％、重合度１０００〜１５００であるポリビニルアルコールを水に４ｇ／リットル溶解させた撥水処理用水溶液に２５℃で１分間浸漬し、水洗し、５０℃で乾燥を行った。
参考例２
防錆皮膜処理の代わりにクロメート処理を行った以外は、参考例１と同様にして撥水処理した。尚、使用したクロメート処理液はディップソール株式会社製「Ｚ−４９６」（主要成分  無水クロム酸、硝酸）であり、クロメート処理を２５℃、２０秒の条件で行った。
【０００８】
参考例３
防錆皮膜処理の代わりに燐酸塩処理を行った以外は、参考例１と同様にして撥水処理した。なお、使用した燐酸塩処理液はディプソール株式会社製「Ｐ−６７０」（主要成分  リン酸、硝酸）であり、５０℃、２０秒の条件で行った。
実施例１
ケン化度７１.０〜８２.０モル％、重合度１０００〜１５００であるポリビニルアルコールを水に４ｇ／リットル溶解させ、ポリアクリル酸ナトリウムを１０ｇ／リットル添加した撥水処理用水溶液を使用した以外は、参考例１と同様の条件で撥水処理を行った。
参考例４
メチルセルロースを水に５ｇ／リットル溶解させた撥水処理用水溶液を使用した以外は、参考例１と同様の条件で撥水処理を行った。
【０００９】
参考例５
ヒドロキシエチルセルロースを水に８ｇ／リットル溶解させた撥水処理用水溶液を使用した以外は、参考例１と同様の条件で撥水処理を行った。
実施例２
防錆皮膜処理の代わりにクロメート処理を行った以外は、実施例１と同様にして撥水処理した。
実施例３
防錆皮膜処理の代わりに燐酸塩処理を行った以外は、実施例１と同様にして撥水処理した。
比較例１
参考例１の防錆皮膜処理Ｚｎ部材を、撥水処理せずにそのまま使用した。
【００１０】
比較例２
参考例２のクロメート処理Ｚｎ部材を、撥水処理せずにそのまま使用した。
比較例３
参考例３のクロメート処理Ｚｎ部材を撥水処理せずにそのまま使用した。
上記の方法で得たＺｎ部材の耐食性を次ぎの方法で評価した。
耐食性試験
５％塩水によるＪＩＳ  Ｚ２３７１に準拠する塩水噴霧試験を行い、白錆発生面積が全面積に対して５％になるのに要した時間を測定した。結果を第１表に示す。
【００１１】
【表１】
第１表
───────────────────────────────────
化成処理              撥水処理              耐食性（時間) 
参考例１    防錆皮膜        ポリビニルアルコール            ４０８
参考例２    クロメート      ポリビニルアルコール            ３８４
参考例３    燐酸塩          ポリビニルアルコール              ４８
実施例１    防錆皮膜        ポリビニルアルコール＋          ４８０
ポリアクリル酸ナトリウム
参考例４    防錆皮膜        メチルセルロース                １９２
参考例５    防錆皮膜        ヒドロキシエチルセルロース      ２０６
実施例２    クロメート      ポリビニルアルコール＋          ４３２
ポリアクリル酸ナトリウム
実施例３    燐酸塩          ポリビニルアルコール＋            ７２
ポリアクリル酸ナトリウム
比較例１    防錆皮膜        なし                            １４４
比較例２    クロメート      なし                            ２４０
比較例３    燐酸塩          なし                              １２以下