JPH06915B2 - S―トリアジン化合物を含有する前処理組成物 - Google Patents

S―トリアジン化合物を含有する前処理組成物

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JPH06915B2
JPH06915B2 JP2290569A JP29056990A JPH06915B2 JP H06915 B2 JPH06915 B2 JP H06915B2 JP 2290569 A JP2290569 A JP 2290569A JP 29056990 A JP29056990 A JP 29056990A JP H06915 B2 JPH06915 B2 JP H06915B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はクロム酸を含有しない前処理組成物に関し,こ
の組成物を特に金属前処理工程における最終すすぎ洗い
(rinse)工程に有用である。
(従来の技術) 金属の前処理工程において,通常は最終すすぎ洗い(ri
nsing)工程あるいは最終シーリング(sealing)工程に
先立ってリン酸化変成被覆(phpsphating conversion c
oating)工程が用いられていることは,良く知られてい
る。すすぎ洗い組成物には通常は,クロム酸が含まれて
いる。このクロム酸はすすぎ洗い工程には有効である
が,毒性であることや,それに伴う廃棄の問題のために
望ましくない。
したがって,最終すすぎ洗い工程におけるクロム酸代替
物を見いだすために様々な研究が行われてきた。本発明
は,本質的にクロム酸を含有しない前処理組成物を提供
するものである。
(発明の要旨) 上述の事実に従って,本発明は,トリアジン環中のある
炭素原子上に少なくとも1個の水酸基を有するS-トリア
ジン(以降は、「S-トリアジン化合物」と呼ぶ)を含有
する,鉄または非鉄金属の表面前処理に用いられる水性
組成物を包含する。このS-トリアジン化合物の水性組成
物には,pH約3.4〜6,および温度範囲約30〜80℃にお
いて,組成物の全重量を基準にして少なくとも約0.01重
量%もしくはそれを越える量のS-トリアジン化合物が含
有される。
本発明はさらに,有効なS-トリアジン化合物の水溶液組
成物を金属表面に塗布することにより,引続き塗布され
る塗料が接着可能な耐腐食性の表面を生成する方法を包
含する。好ましくは,前記S-トリアジン化合物の水溶液
組成物は,リン酸変成被覆等の変成被覆を含む金属表面
に対する最終すすぎ洗い組成物として用いられる。
(発明の構成) ここで有用なS-トリアジン化合物またはその誘導体は,
それらを含む水溶液組成物を酸性にすることによりエノ
ール化されたものである。どの様な特定の理論によるも
のではないが,エノール型のS-トリアジン化合物は金属
表面の反応性があると考えられている。好ましいS-トリ
アジン化合物のエノール型は,通常はシアヌル酸と呼ば
れる。本発明によれば,ここで有用なS-トリアジン化合
物およびその誘導体はトリアジン環中のある炭素原子上
に少なくとも1個の水酸基を有することを特徴とする。
有用なS-トリアジン化合物は水性媒体と相溶性がなけれ
ばならない。即ち,それは水と混和して有効な水性組成
物を形成し、基板に塗布することが可能で,引続き塗布
される塗料が接着することができる耐腐食性表面を生成
する。典型的には,25℃で水100g当り少なくとも約0.01
gの溶解性を有する必要がある。本発明の水性組成物
は,好ましくは約30〜80℃の温度で,より好ましくは約
40〜80℃の温度でS-トリアジン化合物を水性媒体と混合
することにより調製される。水性媒体とは水,もしくは
S-トリアジン化合物の溶解性を高め得る補助剤と組み合
わされた水を意味する。水性組成物にはpH緩衝液,リン
酸,ほう酸,カリウム塩等またはそれらの混合物も含ま
れる。
従って,本発明の水性前処理組成物は約3.4〜6の範
囲,好ましくは約4.0〜5.0のpHを有し得る。この組成物
は,S-トリアジン化合物を,組成物の全重量を基準にし
て約0.01〜0.2重量%,好ましくは約0.05〜0.15重量%
含有し得る。水性組成物中により多量のS-トリアジン化
合物を含ませることもできるが,この様な組成物により
性能は改善されないと考えられる。しかしながらある状
況下では,取扱い易さ等の理由で濃縮物の形でより高い
濃度が望ましい場合もある。
S-トリアジン化合物の水性組成物は,通常の被覆工程,
あるいは電解被覆工程のような,引続き行われる被覆工
程において許容される耐腐食保護壁を生成するような条
件下で塗布される。基板が処理される場合の水性組成物
の温度は,典型的には約30〜80℃であり,好ましくは約
40〜60℃である。塗布中の処理組成物のpHは典型的には
約3.5〜6であり,好ましくは約4〜5.0である。
本発明の工程において,S-トリアジン化合物の水性組成
物は冷間圧延鋼,ガルバナイズ鋼等の,鉄または非鉄金
属の処理に使用される。好ましくは,水性組成物はリン
酸変成被覆(ここではリン酸亜鉛変形被覆が好ましい)
のような変成被覆からなる金属表面に適用される。S-ト
リアジン化合物を含む水性組成物は噴霧,浸漬その他の
好適な方法で金属表面に塗布される。水性組成物が塗布
された後,金属は通常は、脱イオン水ですすぎ洗いさ
れ,乾燥後,表面被覆剤で被覆される。
典型的な前処理工程では,処理すべき金属はグリースや
塵の様な表面の汚れを取り除くために,化学的手段また
は物理的手段により清浄化され,そして水ですすぎ洗い
される。次いで金属表面は変成被覆組成物と接触させら
れ,水ですすぎ洗いされ,次いで本発明の組成物ですす
ぎ洗いされる。すすぎ洗いおよび乾燥によるS-トリアジ
ン化合物水溶液塗布の後,鉄または非鉄金属は任意の好
適な方法により被覆され得る。金属をS-トリアジン化合
物の水性組成物で処理する前処理工程により,被覆され
た基板に優れた接着性と耐腐食性が付与されることが見
いだされた。
(実施例) 以下に非限定的な実施例により本発明をさらに説明す
る。
実施例1 溶融めっき(hot dipped)ガルバナイズ鋼板をCHEMFOS
710亜鉛・ニッケル・マンガンリン酸化溶液(Chemfil社
製)を用いて,平均被覆重量270mg/ft2でリン酸化し
た。残留リン酸化剤を除くために鋼板を水ですすぎ洗い
し,次いで120゜Fで30秒間,シアヌル酸水溶液に浸漬し
た。二種の濃度のシアヌル酸溶液,すなわち,市街水中
に0.1及び0.2%のシアヌル酸,が用いられた。実測され
たpHはそれぞれ4.0および3.4であった。鋼板を圧搾空気
ジェットで乾燥し,同じ日にED3150W電着プライマー
(PPG工業社製,ここでは「PPG」と称する)を約240
ボルトで下塗りし,1.2〜1.6ミルの厚さの乾燥膜を与え
た。次いで,鋼板をHUBC 90270白色ベースコート(PPG
社製)で約0.9ミルの厚さに,そしてURC 1000クリアコ
ート(PPG社製)で約1.9ミルの厚さに上塗りした。次い
で,以下に示すような「CHRYSLER」のチッピング・スキ
ャブ(chipping scab)試験法に従った鋼散弾による刻
線(scribing)および摩耗(abrading)試験のために,
この鋼板から試験片を作製した。
1)4″×12″の試験鋼板を前述のように被覆した。
2)鋼板の上半分を12cm(4.7″)の「X」けがきで刻線
した。1枚の引き剥しテープを「X」の片面にしっかり
と貼付け,垂直方向にすばやく動かして取り除いた。こ
の過程を他の面の「X」についても行った。
3)グラベロメーター(Q-Panel社製)の空気圧を205kPa
(30psi)に調製した。
4)グラベロメーターの空気弁を遮断し,200ml(32オン
ス)の鋼鉄散弾を集めた。
5)試験鋼板を,被覆した面がグラベロメーターの砂利
(gravel)射出機構に向くようにパネルホルダーに取り
付けた。次いで試験チャンバーの扉を閉めた。
6)空気弁を開き圧力を安定させた。200ml(32オンス)
の散弾をホッパーにそそぎ込んだ。散弾を全部消費した
後、空気を遮断した。
7)鋼板を5%の塩溶液(pH約6.6〜7.1)中に最低15
分間置いた。
8)鋼板を取り出し,実験室条件で1時間15分間回復さ
せ,恒温槽に22.5時間置いた。
「加速」試験は次のように行った: a)恒温槽を相対湿度85%,60℃(140゜F)にセットし
た。
b)工程7および8に概述した繰り返し工程を4日間続行
した。
c)その後(第5日目)にパネルを恒温槽から取り出し,
30分以内に上述した工程3〜8を行った。
d)5週間周期の工程a〜cの最期(工程6の後)に,鋼
板をスポンジと水(穏やかな界面活性剤が使用できる)
で洗浄した。過剰の水を除き,鋼板を30分間回復させ
た。
e)標的領域を引き剥しテープで覆い,工程2に該述した
ようにしてとり除いた。
f)標的領域の塗料損失比率を算出した。
対照:CHEMSEAL 20クロムすすぎ洗い(Chemfil社製)お
よび脱イオン水すすぎ洗いによる対照鋼板を比較のため
調製した。各系毎に3枚の試験鋼板を作成し,上記と同
様にCHRYSLERチッピング・スケール(chipping scale)
試験に供した。全試験期間は10週間で行った。パネルは
試験期間終了後、#898 3M SCOTCHテープを張り付け、は
がされた塗料の量で評価した。試験の結果は以下の表I
に記載されている。
実施例2 冷間圧延鋼(CRS)板および溶融めっきガルバナイズ鋼
(HDG)をCHEMFOS 86リン酸亜鉛・ニッケル(Chemfil社
製)を用いて約230mg/ft2にリン酸化した。水ですすぎ
洗いした後、鋼板を120゜F,pH4.1のシアヌル酸0.1%溶
液に30秒間浸漬した。
比較のための対照は,CHEMSEAL 20クロムすすぎ洗いお
よび脱イオン水すすぎ洗いを行うことにより作製した。
これらの検体を脱イオン水ですすぎ洗いし,圧搾空気ジ
ェットで乾燥した後,UNI-PRIMEエレクトロコート(PPG
社製)を用いて冷間圧延鋼の上に240ボルトで1.2ミルの
厚さに下塗りした。この鋼板をHUBC 90270白色ベースコ
ートで1.0ミルの厚さに,そしてURC 1000クリアコート
で1.6ミルの厚さに上塗りした。1の試験につき3枚の
鋼板を作成し,実施例1に記載されたCHRYSLERのチッピ
ング・スキャブ試験法に従って試験を行った。試験の結
果は以下の表IIに報告される。
実施例3 重規格(heavy gauge)熱間圧延鋼をCHEMFOS 86リン酸
亜鉛・ニッケル塗料で約240mg/ft2の厚さに前処理し,
水ですすぎ洗いし,120゜Fでシアヌル酸の0.1%水性組成
物中に30秒浸漬した。鋼板を再度水ですすぎ洗いし,圧
搾空気で乾燥し,ED 4201黒色静電塗装プライマー(PPG
社製)で,約0.8ミルの乾燥厚さに塗装した。
CHEMSEAL 20クロームすすぎ洗いおよび脱イオン水すす
ぎ洗いにより対照鋼板を作成した。各系毎に3枚の鋼板
を準備し,CRYSLERスキャブテストキャビネットに記載
されたものと本質的には同じ方法で,8週間試験した。
試験の結果は以下の表IIIに報告される。
a)この試験の見かけの数値順位は0〜10の基準に基づ
く。10は欠陥がないことを,0は,最初は目に見える形
で明白ではなかった,盛り上がりを伴う錆による全体的
な欠陥を示す。
以上,本発明の実施態様を記述したが,本発明の様々な
変更態様は当業者に明かであり,当業者によって本発明
の範囲と精神から逸脱することなく実施される。従っ
て,本発明に向けられた特許請求の範囲は,本発明が属
する技術における当業者によって同等とみなされる本発
明のすべての態様を包含するように構成されている。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】約3.4〜6.0のpHを有し,トリアジン環中の
    ある炭素原子上に少なくとも1個の水酸基を有するS-ト
    リアジン化合物を,組成物の全重量を基準にして少なく
    とも約0.01重量%含有する,金属表面に塗布するための
    水性前処理組成物。
  2. 【請求項2】前記S-トリアジン化合物がシアヌル酸であ
    る、請求項1に記載の水性組成物。
  3. 【請求項3】pHが約4〜5.0である,請求項1に記載の
    水性組成物。
  4. 【請求項4】前記S-トリアジン化合物が,水性組成物の
    全重量を基準にして約0.05〜0.15重量%の量で存在す
    る,請求項1に記載の水性組成物。
  5. 【請求項5】前記組成物の温度が約30〜80℃である,請
    求項1に記載の水性組成物。
  6. 【請求項6】約3.4〜6.0のpHを有し,トリアジン環中の
    ある炭素原子上に少なくとも1個の水酸基を有するS-ト
    リアジン化合物を,組成物の全重量を基準にして少なく
    とも約0.01重量%含有する水性組成物を,約30〜80℃の
    温度で金属表面に塗布する工程。
  7. 【請求項7】前記S-トリアジン化合物がシアヌル酸であ
    る,請求項6に記載の工程。
  8. 【請求項8】pHが約4〜5.0である,請求項6に記載の
    工程。
  9. 【請求項9】前記S-トリアジン化合物が組成物の全重量
    を基準にして約0.05〜0.15重量%の量で存在する,請求
    項6に記載の工程。
  10. 【請求項10】前記金属表面が燐酸変成被覆からなる請
    求項6に記載の工程。
  11. 【請求項11】前記変成被覆された金属表面が燐酸亜鉛
    被覆からなる請求項10に記載の工程。
  12. 【請求項12】請求項6に記載の工程により製造される
    前処理された金属表面を包含する物品。
  13. 【請求項13】請求項10に記載の工程により製造される
    前処理された金属表面を包含する物品。
  14. 【請求項14】請求項11に記載の工程により製造される
    前処理された金属表面を包含する物品。
JP2290569A 1989-10-25 1990-10-25 S―トリアジン化合物を含有する前処理組成物 Expired - Lifetime JPH06915B2 (ja)

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JPH03170595A JPH03170595A (ja) 1991-07-24
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DE (1) DE69015570T2 (ja)
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ES2069024T3 (es) 1995-05-01
DE69015570D1 (de) 1995-02-09
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CA2027402C (en) 1999-03-16
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EP0425271A3 (en) 1993-03-03
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ATE116382T1 (de) 1995-01-15
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