JPS60218482A - 金属被覆用耐食性組成物、その用法及びこれで被覆したボルト類 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、とくにねじどめの装置の保護のために有用な
防食被膜組成物、その使用法及びこれで被覆したねじど
めの！ＪｊｃＩｔに関する。

ボルト類の金属性基質に耐食性を付与する目的でり四ム
酸によってしばしばもたらされる六価クロム含有の組成
物をもってこれらの金属性基質を被覆するための方法は
公知である。

フランス特許第２，００８，７７０号は耐食性を改善す
る目的で粉末状金属を添加するこの型の組成物の改良を
記述している。

フランス特許第２，１４９，４３４号は得られた被膜の
諸物件を改善しその通用を、容易にすることのできる前
記の組成物の別の改良を記述している。

米国特許第４，２６６．９７５号はフランス％ｒ＋−第
２，００８，７７０号記載の型のものを改良した被膜組
成物を記述している。

一般にその被膜がｔ解メッキ、刷毛ぬり又は六価クロム
浴液から得られるメッキの型であるボルト、ねじ又はナ
ツトへの防食被膜の通用はねじたての域の諸物件を改変
する。これらの改変は一般に被膜の厚さ増大、表面緒特
性（滑り、付Ｎ、メッキ信頼度）の改変又はねじ山の損
傷である。

これらの改変は、大きな締付偶力についてさえ信頼でき
る組立てを実現するには不十分なねじたて部分の張力に
関係する。

しばしばこの間組は同じ要素が改めて緩められまた締め
られるとさらにきびしくなり、そのとき得られる張力は
さらに弱く従って組立ては外部の　□応力に対する抵抗
がさらに低くなる。

こうして規格がますますきびしくなるねじどめ要素の分
野、とくに自動化された組立ラインにおいてはすぐれた
耐食性のほかに、組立てに高い張力をもたらし得る諸物
件をねじ要奏に付与できる組成物が自由にできることが
望ましい。

こうして被膜は、望ましくは一般にボルトの弾性限界の
８０％に等しい特定の値の張力を運成し得べきである。

そのほか、一つの締付作業から同じボルトを又は別のボ
ルトを用いての別の′作業へ張力／締付偶力の比の値の
良好な信頼度を得ることのできるのが好ましい。

先行技術による被膜は、防食性のレベルにおいて全く満
足であっても先に言及した機械的緒特性のレベルにおい
て往々にして不十分と判明した。

本発明は六価クロムを基とする組成物の防食性を保存し
ながら、得られる被膜の機械的緒特性を改善する組成物
を提案する。

本発明は、金属性基質とくにねじたてしである部品、た
とえばボルト、ねじ及びナツトなどを包含する基質の耐
食性を改善するための、少なくとも ａ）六価クロム含有の液状組成物 ｂ）粉末状金楓 を包含する型の改良の組成物であって、そのほかに基質
の使用温度において固形である潤滑剤を含んでいること
を特許とするものを提案する。

固形潤滑剤の使用は後述の試験において示されるとおり
、得られた被膜の愼械的諸特性を決足的かつ全く意外に
改善することができる。

本発明のものの型の組成物は公知であり、とくに７ラン
償特許第２，００８，７７０号及び米国特許第４．２６
６．９７５号に記載してあり「ＤＡＯＲＯＭＢＴ　Ｊの
商標名で市販されている。それゆえ問題の組成物の若干
の変形はとくにこれらの特許を参照して考察することが
できる。

本発明による組成物は望ましくは少なくとも二つの別個
の成分の形としておき、これらを使用の際に混合する。

これは寄生反応を回避するためである。

こうして本発明による組成物は少なくともａ）六価クロ
ムの溶液たとえばクロム酸からなる成分 ｂ）一般に分散液とくにペースト又社磯厚液体の形をし
ている亜鉛、マンガン、アルミニウム、マグネシウム、
それらの混合物及びそれらの合金なで粉末状金属を含ん
でいる成分 を包含する。

これらの組成物はしばしば第３の成分を包含しており、
これが濃化剤であり同じく別個に包装しておくことがで
きる。

本発明による組成物中には、望ましくはポリテトラフル
オルエチレン（ＰＴＦＢ　）、Ｍｏ８２　又は黒鉛又は
それらの混合物である固形潤滑剤が望ましくは粉末状金
属と混合しであるが、同じく別個に包装しておくことが
できる。固形潤滑剤線望ましくは微細に分割した形たと
えば粉末又は微小球であり、望ましくはポリエトキシア
ルキルフェノール付加化合物たとえばＴｒｉｔｏｎ　Ｏ
Ｆ　５４　（Ｒｈｏｍ　ｅｔ　、Ｈ，ｅａｓ社）など非
イオン系界面活性剤の存在において分散させである。こ
の界面活性剤は組成物全体のＬあたり望ましくはｌ乃至
２５ｆ１好ましくは５乃至１０　ｔの量で用いられる。

この成分は本発明による被膜の耐性を祉っきり改善する
からである。この界面活性剤はまた組成物のさまざまな
成分、とくに粉末状金属の分散を可能にもする。

固形潤滑剤蝶乾燥被膜の０．５乃至１０容積チのオーダ
の含有量へ導くような量で用いられる。

本発明が、さまざまな成分が別個に包装しである組成物
にも、これらさまさまな成分の混合物にも関することは
もちろんである。

上述したとおり、組成物の谷成分は一般に処理すべき基
質上に被膜を作るために用いる前に混合し、引続いて加
熱して硬化させる。それについてはさらに詳しく後述す
る。

六価クロムの液状組成物はとくにクロム酸水溶液又は六
価り四ム塩の溶液又は他の形の六価クロムとすることが
できる。米国特許に記載してあ暮とおシ六価クロムの液
状組成物はクロム酸成分の５乃至９５重量−の量の硼酸
を含むことができる。

これらの溶液はそのほかにアルコール、エーテル又は各
種炭化水素など他の浴媒を含むことができる。もちろん
便宜上の理由から水浴液が優先される。

本発明による組成物は必要な限りにおいて還元剤を含ん
でおり、還元剤の役割は組成物の成分のうちの一つにと
って全く又は部分的に担体としても役立つポリオールに
よって果させることができる。

粉末状金属、とくに亜鉛は混合に先立ってポリオール又
はポリオールのエーテル、ジグロピレン・グリコール又
はジエチレングリコール・モノエチルエーテルなどの中
のペースト又は濃厚液体の形で包装しておくことができ
る。

本発明による組成物はそのほか他の元素又は成分を含む
ことができる。

付加的な成分が濃化剤であるときは、これは水溶性非イ
オン系ポリマ・セルロース誘導体たとえば…ｎｏからな
るものとすることができる。

本発明による組成物はとくに鋼などの基質上に使用可能
である。

本発明性その＃１か本発明による組成物を用いて基質を
被覆する方法に関する。

この方法においては、 一組成物を用いて基質の被覆を行なう 一基質上の被膜の硬化するまで、被覆された基質を加熱
する。

この硬化はとくに溶媒の蒸発と付層性かつ耐食性の被覆
形成に達するのを可能にする内部化学反応とを含む。

若干の方法においては組成物のさまざまな成分を個別に
使用することも考えられるが組成物成分の集合体を包含
する混合物を用いて基質の被覆を実施するのを優先する
ことになろう。

得られた混合物が均質のときは任意の適宜な方法、とく
にがルト類の要素であるとき、とシわけ浸漬法によって
基質の被覆を行なうことができる。

被覆を完成し均等性を確保するためには、たとえば遠心
分離により滴をきらなくてはならない。

加熱段階の・ぐラメータは被膜の敞密な性質によって左
右される。

一般に加熱は２２０乃至３５υ０Ｃの温枇において、ま
た温度に応じて数秒から数時間にわたる時間の間貸なわ
れる。望ましくは２８０乃至３２０°Ｃのオーダの温度
で数十分間加熱する仁とになろう。

一般に被覆及び硬化の段階は数回行なうことができる。

こうして被覆した要素は場合によって扛ペンキ及びワニ
スなど他の処理を施ζすことができる。

最後に不発ＢＡＩｆｉ、被膜として前記のとおりの組成
物の加熱後に得られる残留物を包含するねじたてしであ
る要素とくにねじ、ゲルト又はナツトに関する。

下記の試験は本発明のその他の特徴及び利点を説明する
ことを可能にする。

使用した組成物は下記のものである。

亜鉛薄板　混合物全体の　２５　重量％ジグ目ピレング
リコール　ｔｔ　１５　ｐＴｒｉｔｏｎＯＦ５４　＃　
０．５　１ＨＫＯｔｔ　Ｏ，５ｐ 硼　酸　ｔｔ　１．３　＃ クロム酸　ｔｔ　３．７　ｇ 酸化亜鉛　＃　９．９　／／ 水　を加えて　ｉｏｏ％ 用いられたポリテトラフルオルエチレンはヘキｘ１．か
ら市販ｔＤ　ＨＯ８ＴＡＦＬＯＮ　ＴＦ　ＶＰ　９２．
０５、分子１に３５０００−１０００００　、粒子の平
均直径５乃至７μのものである。

処理は下記のとおりに行なわれる。

基質、ねじ又Ｈｚシルト在米の方法でアルカリ性脱脂、
すすぎ及びたとえばミクロブラストによって前処理し、
次に３種の成分り、ｂ）及びのを混合して得られる浴に
浸す。浸漬後に基質に遠心分離を施ζして余分の組成物
を除くようにし、次に５ｏｏ０ｏのオーダの温度におい
て約加分間焼付を行なう。

浸ｆｆ−遠心分離及び焼付のサイクルは厚さ約６　′乃
至８μの被膜を得る丸め反復することができる。

本発明による、及び先行技術によるさまざまな　。

被膜組成物について、ねじどめした集合体の締付　：′
偶力と張力との相対的変化を研究した。

被膜は直径１０　ｍ　、ピッチ１．５、品’Ｊ［１０，
９のボルトに施こした。また締付は重クロム酸塩処理し
た亜鉛メッキの品質ｌＯのナツトに行なった。

本発明による組成物は被膜に対して容積−で表わした可
変含有量のＰＴＦＦＩ　ｔ７Ｉ：包含する。

比較試験は下記の被膜について行なった。

シリーズｌ　：　ＤＡＯＲＯＭＥＴ（出願人の市販して
いる製品） シリーズ２：重クロム酸塩処理した電解亜鉛メッキｉｏ
　−１２μ シリーズ３：１クロム酸塩処理したｔＳカドミウムメッ
キ１０−１２μ エリクセン装置を介して全締付偶力、頭部下の締付偶力
及び張力を記録する。

これらの実験条件の下に重クロム酸塩処理した　□亜鉛
メッキ被膜のあるがルトを用いて弾性限界の８０％の締
付を得ること線不可能であった。また一つの締付作業か
ら他のものへ曲線の形状に大きな分散が確かめられた。

ＤＡＯＲＯＭＩ！！Ｔのみでの処理は、弾性限界の８０
チを得ることはしばしば困難ではあるがより満足である
。

重クロム酸塩処理したカドミウム被膜を用いて観察され
た結果は、ＤＡＯＲＯＭＲｆＴでの被膜について観察さ
れたものに近いが、カドミウムの存在はこの型の被膜が
生態学上の理由から工業的レベルで繻放菓されるように
する。

これらに反して本発明による組成物は同価の張力のため
の締付偶力をより小さくすることを可能にする。

ＰＴＦＪ［を含有量５乃至７．５チではすべての締付作
業で弾性限界の８ｏチを超えることができる。

これらの含有量でさえ、同じデルト又は別の？ルトを用
いて一つの締付作業から別のものへ張力／締付偶力の相
対値のすぐれたイ６頼度が得られる。

測定結果は下表にまとめである。

ｌ　ＤＭＴ　日ＭＤ　７７ ２　重クロム酸塩　亜鉛　１０−１２μ　８５３　重ク
ロム酸塩　カドミウム　１０−１２μ　６３４　組成物
１　（ＰＴＦＥ　７．５％）５４５　組成物２　（ＦＴ
ＦＦｌ　５　％）５９６　組成物３（ＦＴＦＢ２゜５％
）６４本発明によるシリーズ４乃至６は標準のＤＡＯＲ
Ｏ−ＭＦ＋Ｔ　（ＤＭＴ　８ＴＤ　）にさまざまな量の
ＦＴＦＢを加えて作られる。その量は乾燥被護に対して
容積チで表わしである１９弾性限界の６０ｔＩｂは３１
０００　Ｎに和尚する。

これらの試験は本発明による被膜によって、防食性のほ
かに 一締付作業の制御の改良 一弾性限界に近い大きな張力 −複数のねじつけ、ねじ戻しの作業後のこれらの特性の
保存 一使用条件がどのようであっても堅固な組立を得ること
ができる。

、１・”１孕 代　理　人　秋　元　輝　榔、＋４’Ｍ、ｊ）ほか１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　金属性基質の耐食性を改善するための少なくと
   も ａ）六価クロム含有の漱状組成物 ｂ）粉末状金属 を包含する型の改良された被膜組成物において、そのほ
   かに基質の使用温度において固体である＠滑剤を含んで
   いること全特徴とする組成物。 （２）　ａ）　クロムＶ俗液 ｂ）亜鉛、マンガン、アルミニウム、マグネシウム、こ
   れらの混合物及びこれらの合金のうちから選ばれた粉末
   状金属 を包含する型の特許請求の範囲第１項記載の組成物にお
   いて、そのほかにテトラフルオルエチレン＋１ポリマー
   （ＰＴＦｆｆｉ　）、ＭｏＢ２　又は黒鉛又はそれらの
   混合物を固形潤滑剤として含んでいることを特徴とする
   組成物。 （３）　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｂ固形潤滑剤は液状又はペースト
   状の成分中に分散させであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の組成物。 （４）　液状又はペースト状の成分はポリオール又はポ
   リオールのエーテルであること′ｔ−特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の組成物。 （５）　ポリオールはジプロピレングリコールテするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の組成物。 （６）　そのほか良化剤を含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第５項のうちの一つに記載の
   組成物。 （７ン　固形潤゛滑剤は粉末状金属と混合しであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちの
   一つに記載の組成物。 （８）固形潤滑剤の量は基質上の乾燥被膜中の潤滑剤の
   比率が０．５乃至１０容Ｍ％となるものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項のうちの一つ
   に記載の組成物。 （９）界面活性剤を含んでいることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第８項のうちの一つに記載の組成物
   。 ０すａ）クロム酸水溶液 ｂ）亜鉛粉末、ポリオール中のＦＴＦＫ粉末及び界面活
   性剤を含んでいるペースト ０）セルロース−導体からなる固化剤 を包含する仁とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第９項のうちの一つに記載の組成物。　− ＜１１　六価クロム含有の液状組成物がそのほかに硼酸
   を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第１θ項のうちの一つに記載の組成物。 （ロ）耐食性被膜により基質を被覆する方法において、 ａ）特許請求の範囲第１項乃至第１１項のうちの一つに
   記載の組成物を用いて基質の被覆を行なう ｂ）被覆した基質を被膜の硬化するまで加熱する ことを特徴とする方法。 Ｑ３　被接したねじのある基質Ｆｉボルト、ねシ又はナ
   ツトであることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記
   載の方法。 α４２２０乃至３５０’Ｏの温度において加熱を行なう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項又は第１３項
   記載の方法。 （６）被膜として少なくとも特許請求の範囲ｊｇ１項乃
   至第１１項のうちの一つに記載の組成物を加熱すること
   により得られる残雪物を包含するねじたてしである要素
   、とくにねじ、がルト又はナツト。