JPS6025514B2 - 延性ある光沢性亜鉛メッキ用光沢剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、少なくとも２個の窒素原子を含む異節環式
化合物とェピハロヒドリンから成る重縮合物をトリアル
キルアンモニオーハローアルキルハラィデ塩でアルキル
化することにより得られる陽イオン性アルキル化水溶性
重縮合物から成る光沢亜鉛メッキ俗用光沢剤に関する。

鉄、鋼その他各種の素地上に耐食〆ッキおよび装飾メッ
キを施すための亜鉛電気メッキ俗は公知である。メッキ
膜の光沢度を増加させるための各種の光沢剤が提案され
、使用されてきた。光沢剤の代表例は、米国特許第３８
５３７１８号公報、同第３９７４０４５号公報および同
第４０４５３０６号公報に開示されている。望ましいメ
ッキ膜を得るために、これまで数多くの光沢剤が亜鉛メ
ッキ格に使われてきた。

従釆公知の亜鉛メッキ格に関する問題点は、浴の柵およ
び電流密度に関して、広い領域に亘つて確実に完全光沢
の亜鉛メッキ膜を得ることができない点にある。さらに
、これまでは、延性にすぐれた亜鉛メッキ膜を得ること
は困難であった。この発明による亜鉛メッキ格は、広範
囲の斑領域および電流密度領域にわたって、延性があり
かつ優れた完全光沢の亜鉛メッキ膜を生じ、格の融通性
を高めることができるような光沢剤を用いる亜鉛〆ッキ
浴を提供することによって、公知のメッキ溶液やメッキ
方法に伴なう各種の問題点や欠点を改善するものである
。

この発明による利益と有利性は、アルカリ性非シアン化
亜鉛格、シアン化亜鉛格、および硫酸塩、塩化物または
弗化ホウ素酸塩型酸性亜鉛格などの各種の亜鉛メッキ浴
中にこの発明による光沢剤を有効量添加することによっ
て達成され、広範囲のｐＨ領域および電流密度領域に亘
つて延性にすぐれ完全光沢を有するメッキ膜が析出する
。

該添加剤は、ェピハロヒドリンと少なくとも２個の窒素
原子を含む異節環式化合物との重縮合物を、３−ハロ−
２−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモニウムハラ
イドや２−ハロエチルトリアルキルアンモニウムハライ
ドのようなトリアルキルアンモニオハロアルキルハライ
ド塩でアルキル化することによって得られる陽イオン性
アルキル化水港性重縮合物から成る。好ましくは、該ハ
ラィドが塩素であるところの光沢剤である。この発明の
光沢剤は単味で使用してもよく、また公知の、例えば芳
香族アルデヒド、第４級ピリン、ポリビニルアルコール
、ポリエーテル、ポリグリシドール、ヱトキシナフトー
ル、芳香族カルボニル化合物のなかの１種または２種以
上と併用することもできる。この発明の他の諸目的と付
随する諸利益の多くとは、次に実施例に基づく実施態様
の記載から明瞭になろう。

本発明による光沢剤は、水溶性の陽イオン性アルキル化
軍縮合物から成り、該重縮合物は少なくとも２個の窒素
原子を含む５員環または６員環の異節環式化合物とェピ
ハロヒドリンとの重縮合物を、トリアルキルアンモニオ
ハロアルキルハライド化合物の一定量でアルキル化する
ことによって得られる。

該異筋環式化合物は環中に少なくとも２個の窒素原子を
含む５員濠または６員環のもの、およびまたはそのアミ
ノ置換体、炭素数１なし・し４のアルキル基置換体、カ
ルボキシまたはヒドロキシまたはアセチル基のようなカ
ルボニル基置換体である。この誘導体はまた、ベンゾト
リァゾールにおけるような縮合芳香族環から成っていて
もよい。前記した異節環式化合物の代表例を次表に示す
。表１ イミダール １・２・３−トリアゾール２ーメチ
ルイミダゾールテトラゾール ２・４一ジメチルイミダ ゾール １・３・５ートリアジン ４−ヒドロキシー２ーア ミノイミダゾール ペンゾトリアゾール ５ーエチルー４ーヒドロ キシイミダゾール トリルトリアゾール ピラゾール 当該異節環式化合物またはその混合物はモル当り約０．
５〜１モルのェピハロヒドリン類を反応させる。

エピブロモヒドリンおよびエピョードヒドリンも使用で
きるが、実用的にはェピクロルヒドリンが最適である。
この発明の実施態様では、異節環式化合物はモル的に若
干過剰に使用し、重縮合物の末端がアルキル化反応を受
け易い末端異節環基を持つようにする。

約１モルの異節環式化合物に対し、約０．９モルのェピ
ハロヒドリンから成る重縮合物が特に好ましい。軍縮合
反応は、溶液の沸点、すなわち４０午０ないし９５℃に
おいて水溶液中で行なう。

好ましい重縮合度を得るに適切な時間は約１時間ないし
１即時間である。重縮合物を含む溶液に、異節環式化合
物のモル当り、約０．１〜０．５モルのアルキル化剤を
添加する。異節環式化合物当り０．２〜０．３モルのア
ルキル化剤の場合に最適の結果が得られる。アルキル化
剤または第４級化剤は次の一般式をもつトリアルキルア
ンモニオハロアルキルハライド化合物から成る。

〔Ｘ−Ｒ−Ｎ（Ｒ）３〕十Ｘ− ここで、 Ｒ＝ｆＣＨ２−ＣＨ２チまたはｆＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ２
ナ；Ｒ′＝炭素数１なし、し４のアルキル基；×コ塩素
、臭素またはよう素 Ｒがエチル基である場合、該アルキル化剤は２ーハロエ
チルトリアルキルアンモニウムハライド、Ｒが２−ヒド
ロキシプロピルの場合は３ーハロー２−ヒドロキシプロ
ピルトリアルキルアンモニウムハラィドである。

前述のハロゲン化合物に関しては、ハロゲンが塩素であ
ることが好ましい。３ークロルー２−ヒドロキシブロピ
ルトリメチルアンモニウムクロラィドが最適である。

重縮合物のアルキル化は、軍縮合物を含む水溶液中にア
ルキル化剤を加え、アルキル化を完結させるため所要時
間加熱することによって達成される。約１時間から３時
間がァルキルイ脇適時間である。

芳香族アルデヒド、第４級ピリジン、ポリビニルアルコ
ール、ポリエーテル、ポリグリシドール・ェトキシナフ
トール、芳香族カルボニル化合物などをこの発明の添加
剤と併合することもできる。

この発明によるプロセス上の特徴を実現するためには、
当該陽イオン性重縮合物の有効量を、単独または公知の
光沢剤との併用で各種の亜鉛メッキ浴中に添加すること
によって達成され、その結果、アルカリ性非シアン化亜
鉛格、シアン化亜鉛格、および硫酸塩、塩化物または弗
化ホウ酸塩型の酸性亜鉛格などの各種の亜鉛メッキ格か
ら改良された光沢をもつメッキ膜が効果的に生成する。

亜鉛メッキ膜の光沢度は、使用した亜鉛メッキの型によ
って若干異なってくる。陽イオン性アルキル化軍縮合物
は、約０．００１夕／夕〜約２５．０タ′その濃度で用
いることが好ましい。本発明を更に明瞭に説明するため
に、次に特定の実施例を挙げるが、これらの実施例は単
なる例示であって、この発明はこれらに限定されるもの
ではない。

実施例 １ 腸イオン性アルキル化重縮合物から成る光沢剤の合成例
を次に示す。

イミダゾール０．９モルとエピクロルヒドリン０．９１
モルを含む水溶液を調製し、約９５午０で１虫時間保つ
。

次いで、３−クロルー２−ヒドロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド０．４５モルを加えた後、内
容物をさらに１時間加熱しアルキル化反応を完結させる
。液を冷却し、使用前、約斑５夕／その濃度に水で希釈
して用いる。実施例 ２ 次の原料を用い、実施例１と同じ条件、手順に従って腸
イオン性アルキル化重縮合物から成る光沢剤を合成した
。

実施例 ３ 次の原料を用い、実施例１と同じ条件、手順に従って腸
イオン性アルキル化軍縮合物から成る光沢剤を合成した
。

実施例 ４ 次の原料を用い、実施例１と同じ条件、手順に従って腸
イオン性重縮合物から成る光沢剤を合成した。

実施例 ５ 諸成分を次の濃度で含む亜鉛〆ツキ浴を調製した。

腸イオン性アルキル化重統合物に該当するこの光沢剤は
実施例１に従って合成した。

２アンペアの標準ハルセルを用い、格温約２４℃、ｐＨ
約１４でメッキを行なった。

１０〜８０ＡＳＦ（】．０〜８．船／Ｄ〆）の電流密度
範囲で、延性にすぐれた光沢亜鉛メッキ膜が試験パネル
上に得られることが認。

められた。実施例 ６ 次の浴組成をもつ亜鉛メッキ溶液を調製した。

該溶液のｐＨ‘ま４．５であり、電流密度４０ＡＳＦ（
６．４Ａ／Ｄ淋）において試験パネルをメッキした。メ
ッキ後のパネルは完全光沢で延性を有する亜鉛メッキ膜
であることがわかったが凹所被膜性は劣っていた。この
性質はＺｎＳ０４酸性亜鉛格の特徴である。実施例 ７ 次の組成をもつ亜鉛メッキ格を調製した。

２アンペアのハルセルを用い、２がｏで鋼製試験パネル
をメッキした。

パネルは１〜６０ＡＳＦ（０．１〜６．４Ａ／Ｄ力）の
範囲において光沢を有していた。実施例 ８ 次の組成をもつＺｎＣ１２酸性メッキ格を調製した。

ｐＨ５．５ 電流密度４０ＡＳＦ（４．３Ａ／Ｄ力）、
濃度２１℃において試験パネルをメッキした。

光沢は半光沢ないし完全光沢であった。実施例 ９ 非シアン化亜鉛メッキ用アルカリ格を次の成分から調製
した。

２アンペアのハルセルを用い、２か０で試験メッキを行
った。

メッキ膜は５〜７松ＳＦ（０．５〜８．０）Ａ／○の範
囲で光沢をもち極めて延性にすぐれたも０のであった。
この発明による改良効果を、さらに詳しく説明するため
に、米国特許第３９５４５７５号（特開昭４９一７０８
３３号公報）の実施例１に従って次のような比較試験を
行ない、アルキル化していない光沢剤化タ合物と本発明
によるアルキル化物との対比を行なつた。

比較例 １ 電解槽は、２アンペア標準ハルセルを用い、２４℃で操
作した。

パネルは１０〜８０ＡＳＦ（１．０〜８．Ｍ／Ｄ〆）範
囲で濁ったむらのある半光沢の外観を有し、１船ＳＦ（
ｕＡ′Ｄ力）以下では曇った薄黒い外観を呈していた。
比較例 ２ 浴は−約４．５であり、２アンペアのハルセルを用いて
試験パネルをメッキした。

１０ＡＳＦ（１．０ＡＤの）以下ではパネルは全面に亘
つて黒く曇りがあり凹所被覆性はあまり良好ではなかっ
た。

この発明は、以上述べた諸利益を達成するためには極め
て適切なものであり、発明の精神と特許請求の範囲から
逸脱しない限り、変更、修正が可能なことは容易に理解
されよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛電気メツキ浴用光沢剤であつて、少なくとも２
   個の窒素原子を含む５員環または６員環の異節環式化合
   物の１モルとエピハロヒドリン化合物の０．５〜１．０
   モルとから成る重縮合物を、異節環式化合物の１モル当
   り０．１〜０．５モルの次の一般式〔Ｘ−Ｒ−Ｎ（Ｒ′
   ）＿３〕＾＋Ｘ＾−〔式中、 Ｒはエチルまたは２−ヒドロキシプロピル基、 Ｒ′
   は炭素数１〜４のアルキル基、 Ｘは塩素、臭素または
   ヨウ素を示す〕 で表わされるアルキル化剤でアルキル化することによつ
   て得られる水溶性の陽イオン性アルキル化重縮合物から
   成る光沢添加剤。 ２ エピハロヒドリンがエピクロルヒドリンであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光沢剤。 ３ 異節環式化合物がエピハロヒドリンに対して過剰モ
   ル存在することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光沢剤。 ４ エピクロルヒドリンが０．９モル、該アルキル化剤
   が０．２モル存在することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光沢剤。 ５ 該アルキル化剤が３−クロル−２−ヒドロキシプロ
   ピルトリメチルアンモニウムクロライドであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光沢剤。