JP2004515558A - 耐摩耗コーティング組成物、それらの製造方法及びそれにより被覆された物品 - Google Patents

耐摩耗コーティング組成物、それらの製造方法及びそれにより被覆された物品 Download PDF

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Abstract

塗料はケイ素含有樹脂の硬化したトップコート（１４）によりカバーされたポリウレタン含有樹脂の硬化した下塗（１２）を含む。トップコート樹脂を未硬化状態で下塗に適用し、２つの樹脂をその後少なくとも１４０°Ｆに加熱し、その後トップコート樹脂を硬化して塗料を製造する。きれいな金属表面（１１）は、硬化した下塗（１２）樹脂を金属表面（１１）に適用し、下塗樹脂を硬化し、その後トップコート（１４）を前述したように適用することによって、塗料で被覆される。

Description

【０００１】
関連出願の相互引用
本発明は、１９９９年３月２６日に出願された同時係属仮出願６０／１２６，５８７及び１９９９年８月５日に出願された同時係属仮出願６０／１４７，３２８に開示された発明を請求する。
【０００２】
発明の背景
本発明は耐摩耗コーティング組成物、それらの製造方法、及びそれらにコートされた物品。
【０００３】
より具体的には、発明は保護用耐摩耗コーティングを形成する改良型シリコンコーティング硬化合成樹脂コーティング組成物を提供する。この様なコーティング組成物は時にシリコンハードコート樹脂、又は有機珪素ハロゲン化合物の加水分解により形成されるヒドロキシ有機珪素化合物の縮合により作られる有機−ポリシロキサンと呼ばれることもある。好適シリコン含有コーティング組成物は、コロイド状シリカにアクリルオキシ機能性又はグリシドキシ機能性シラン、又はシリルアクリル酸エステルの様な各種アクリルオキシ又はグリシドキシ機能化合物組み合わせた製品を含む。
【０００４】
シリコン含有合成樹脂製の透明耐摩耗コーティングは飛散しない、又はガラスに比べ飛散により耐性である透明プラスチックのコーティングに利用されているが、これらはゴミ、洗浄装置及び日常の気象といった研磨原因との毎日接触することによる引っ掻きや擦傷に曝されている。しかし、これら従来コーティング組成物の金属表面への応用は、金属と硬化樹脂間の接着が不良であることからほとんど成功していない。
【０００５】
発明の要約
本発明は金属表面にしっかり結合し摩耗及び化学物質の作用からの優れた保護を提供するシリコン含有硬化合成樹脂コーティング組成物を提供する。発明のコーティング組成物は、保護態様となる金属表面に強く結合する硬化ポリウレタン含有樹脂の基本コート層を含む。ポリウレタンコーティング樹脂硬化層上に未硬化シリコン含有合成樹脂最上部層が沈積させられ、加熱されシリコン含有合成樹脂とポリウレタン含有樹脂層との間に強固な相互結合が形成される。その後、シリコン含有合成樹脂は熱、ＵＶ光の様な光化学作用性照射、又は電子ビームの様な粒子照射により硬化される。最終のシリコン含有硬化合成樹脂コーティング組成物は、透明でもまた着色されていても良い。例えば、ポリウレタン含有樹脂は装飾性を目的として色素又は金属微粒子を含むことができる。
【０００６】
適切に清浄にされた金属表面のほとんどは、発明によりコーティングすることができる。ポリウレタンコーティング層は周知のポリウレタンコーティング組成体、又はポリウレタン及びアクリル樹脂の配合体によりコーティングできる。ポリウレタン又はポリウレタン／アクリル樹脂混合体の層は、スプレー又は電着といった好適且つ周知の、商業的に実施可能な工程により清浄金属表面上にコーティングされる。
【０００７】
発明の詳細な説明
ポリウレタン含有樹脂
ここで使用する場合、用語“ポリプレタン樹脂”及び“ポリウレタン含有樹脂”は、全てのポリウレタン、エポキシ基を含むポリウレタン、又は下記の如くのアクリル性ポリウレタンコポリマーである樹脂、又はそれら樹脂の混合体を含む。
【０００８】
金属表面上のポリウレタン含有樹脂のベースコートの電着に関する本発明の好適工程は、クリアクラッドコーティング社（ＣｌｅａｒＣｌａｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ、Ｉｎｃ）の導入及び取り扱いマニュアル（公開番号２、マニュアルシリーズ番号１１９２、１９９７年クリアクラッドコーティング社版権取得）に開示されている。マニュアルのコピーは付録１として添付されている。マニュアル記載の電着工程は電気泳動コーティングを呼ばれる。本工程はマニュアル記載の適当な処理により、架橋された有機ポリウレタン含有ラッカーコーティングを金属に沈着させる。ポリウレタン含有樹脂のベースコートは透明又は着色（色素により）されていても、半透明又は不透明でもよく、コーティング表面上にて通常１−１００ミクロン（０．００００４“−０．００４０”）の範囲の実質均一な厚さを有する。
【０００９】
アルミニウム及びマグネシウム表面のコーティングに関しては、私はクリアクラッドコーティング社より供給される、マニュアル４８ページ記載のクリアクラッドＬＣＸ（登録商標）ポリウレタンエナメルを好む。このタイプのポリウレタン電着エナメルは参照されここに取り込まれている米国特許第３，９２２，２５３号、第３，９４７，３３８号、及び第４，２４１，２００号に記載されている。ポリウレタン電着組成体はイソシアネート末端型プレポリマーを微量のペルオキシドと反応せしめ、ペンダントペルオキシド基によりブロックされたポリウレタンポリマーを提供し、次に前形成されたポリウレタンペルオキシドポリマー存在下にアクリルモノマーと微量の他エチレン性不飽和型モノマーとを反応せしめ、これらモノマーを有するポリウレタンコポリマーを提供することで生産される。得られたポリウレタンアクリル性ブロック型コポリマーは、希釈水溶液内への分配に適したカルボキシル又はアミノ基も含むことができ、そして陽極又は陰極電着組成体を提供することができる。
【００１０】
米国特許第４，２４１，２００（’２００特許）にて説明されている通り、アクリル性ポリウレタン固ポリマーを含む水分散電着組成物は、第３アルキルペルオキシドをジイソシアネートと反応せしめその後のアクリル性モノマーの重合に於いて遊離型ラジカル介したいとして機能する２過酸化物ブロックポリウレタンプレポリマーを供給することで作られる。ポリウレタンアクリル性コポリマーは陽極性又は陰極性電着組成物いずれでの利用にも好適である。
【００１１】
最も有用な過酸化物はｔ−ブチルヒドロキシメチルペルオキシドであるが、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド及びクメンペルオキシドの様なその他ヒドロペルオキシドも利用できる。第３ブチルヒドロキシメチルペルオキシドは、Ｊ． ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ８． Ａ−Ｉ， ７６３−７６９’（１９７０）にＥｒｄｙが示すように等モル量のフォルムアルデヒドと第３ブチルヒドロペルオキシドとを反応せしめることで製造できる。
【００１２】
第３アルキルペルオキシドと反応し、キャップされるイソシアネート化合物を参照すると、ポリイソシアネートは構造的に以下に例示されるジ−又は取りイソシアネートである：
Figure 2004515558
式中Ｒは同一又は異なっており、Ｒは脂肪族又は芳香族基である。好適ポリイソシアネートはは、２，４又は２，６トルエンイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレン又はテトラメチレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、エチレン又はプロピレンジイソシアネート及びトリメチレン又はトリフェニル取りイソシアネートの様なジイソシアネート、又は同様のジ−又は取りイソシアネートが好ましい。ポリイソシアネートは一般には、例えばヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート；イソフォロンジイソシアネート、１，４−ジメチルシクロヘキサン、ジフェニルメタンジイソシアネート；ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート；及びその混合体の様な脂肪族、シクロ−脂肪族及び芳香族ポリイソシアネートのグループから選択できる。
【００１３】
次にウレタンジペルオキシドプレポリマーはアクリル性エチレン的に不飽和なモノマーと共重合され、ポリウレタン−アクリルコポリマーが提供される。ウレタン次ペルオキシドはペルオキシド結合基を介し反応し、前記各ペルオキシドはエチレン二重結合を活性化するフリーラジカル開始剤となり、これによりウレタンプレポリマーフリーラジカルはエチレン性二重結合と反応し、ウレタンコポリマーを提供する。その他の活性化エチレン二重結合はその他のモノマー二重結合と反応し、共重合アクリルモノマーを提供する。ウレタンコポリマーは重量で少なくとも約１０％のウレタンを、好ましくは２０％から５０％の範囲のウレタンを、共重合されるアクリルモノマー及びその他微量のエチレン性不飽和モノマーの量とバランスをとりながら含む。この様なポリマーの分子量は好ましくは３，０００ないし５０，０００である。有用なエチレン性不飽和モノマーには、例えばメチル−、エチル−プロピル−、ブチル−、アクリレート又はメタアクリレート、２−メトキシアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、及び同様のメタアクリルレートの様なアクリル又はメタアクリル酸の低級アルキルエステルが含まれる。その他微量存在するエチレン性モノマーとしては、スチレン、アルファ−メチルスチレン、同様のアルキルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン及びジビニルベンゼンの様なビニル芳香族炭化水素；１，３ブタンジエン、メチル−２−ブタジエン、１，３−ペペリレン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、２，３−ジメチルブタジエン及び同様の共役ポリオレフィンの様な脂肪族炭化水素；塩化ビニル及び塩化ビニリジンの様なハロゲン化ビニル；及び酢酸ビニルの様なビニルエステルを含む。特に好ましいエチレン性不飽和モノマーには微量のスチレン、アルファ−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、１，３−ブタジエン、イソプレン及びアクリロニトリルを有するアルキルアクリレート及びメタクリレートが含まれる。
【００１４】
重量ベースでは、ポリウレタン−アクリル性マトリックスコポリマーは、１０％ないし９０％のポリウレタン、１０％ないし７０％のアクリル性モノマー、及び５０％までのその他共重合エチレン性モノマーを含む。
【００１５】
ポリウレタン−アクリル性ポリマーは、ポリマーにペンダントアミン基を導入することで水溶性化することができ、陰極基質の電着に適した水性電着液を提供する。アミン基は米国特許第３，６７９，５６４号及び第３，６１７，４５８号に示唆される如く、遊離型カルボキシル基をアルキレンイミン又は置換型アルキレンイミンと反応させることで、ポリマーに結合することができる。アミン基は酸塩プロトンドナーの少なくとも１％と反応し、陰極基質上の電着に適した陽イオン性をポリマーに付与する。有用な可溶化塩にはリン酸、硫酸、塩酸、酢酸、蟻酸、乳酸及び同様の有機又は無機酸の様なプロトン供与酸が含まれる。
【００１６】
同様に、カルボキシル基を含むポリマーはアミン塩、又はＫＯＨ又はＮａＯＨの様な塩基で中和することにより可溶化でき、更に陽極性電着組成物を提供する。カルボキシル基は、マレイン酸、フマール酸、アクリル酸又はメタアクリル酸の様なポリカルボン酸を反応させることで、ポリマー内に導入することができる。ポリマーの酸数は、約０ないし２００，好ましくは４０ないし８０の間であろう。少なくとも約２％のＫＯＨ又はＮａＯＨの様な可溶化塩が好ましい。
【００１７】
ヒドロキシル又はカルボキシルを含むポリウレタン−アクリルマトリックスコポリマーは、メラミン−フォルムアルデヒドの様なアミノプラスト樹脂との架橋に適している。メラミン樹脂は、メラミン又はメチルオールメラミンの様なメラミン誘導体、あるいは通常アミノプラスと樹脂と呼ばれる同様のアルキル化メラミン−フォルムアルデヒド反応性樹脂から選択できる。メラミン樹脂は、例えば約３００°Ｆ（１４８．９℃）ないし４００°Ｆ（２０４．４℃）の温度で２０分間硬化させると、ポリウレタン−アクリル性マトリックスコポリマーを含むヒドロキシを架橋できる。通常は約６５−７０重量部のポリウレタン−アクリル性マトリックスコポリマーが約２５ないし３５重量部のメラミン架橋体と混合され、約２０％ないし４０％重量のメラミンを含む樹脂混合体が提供される。ブロック型イソシアネート、フェノール性樹脂等の様なその他架橋剤も利用できる。
【００１８】
アミノプラスと樹脂と混合されたポリウレタン−アクリル性マトリックスポリマーは、ポリマーを陰極組成物に適したプロトン供与塩又は陽極組成物に適した塩基の様な適当な可溶化塩を含む水槽に加えることで水中に分散できる。電着槽のポリマー固形物の含有量は一般に５重量％ないし２５重量％の範囲であり、好ましくは５％ないし１５％の範囲である。電着組成物は陽極と陰極の間に直流電流を流すことで陰極又は陽極上に電着され、陽極基質上にコーティングを電着することができる。陰極基質に電着する場合には、電流を逆向きにする。基質は鉄、鋼、アルミニウム、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛、クロム、スズ、金、銀、銅、鉛、真鍮、青銅及び同様の電気伝導性材料の様な電気的に伝導な金属である。
【００１９】
電着はポリマーが電着槽を通過する直流電流により電着される電圧である電着塗料組成物の閾値電圧より高い電圧で実施される。最大許容電圧は、基質に適用されるペイントコーティングの破損電圧より若干低く、前記破損電圧とはその電圧を連続的に作用させた時に、既存ペイントフィルムに破損を生じせめる電圧である。望ましい電圧は２０から５００ボルトの間であり、好ましくは５０から３００ボルトの間である。電着槽の温度は一般には１５℃ないし５０℃の間であり、好ましくは２０℃ないし３５℃の間である。希釈ポリマー液の均一性を保つためには、攪拌が好ましい。
【００２０】
‘２００特許の電着組成物は、以下実施例中に更に説明される。
実施例１
ｔ−ブチルヒドロキシメチルペルオキシドは以下の様に調整される。約６０グラム（０．５１３モル）のｒ−ブチルヒドロキシペルオキシドを５５グラムのフォルマリン液（３７％；０．６７モル）に室温にてゆっくり滴下し加えた。添加終了後、混合液を室温にて一晩（１６時間）攪拌する。得られた産物を８０９ｍｍ水銀で真空蒸留した。産物の沸点は約５１℃−５３℃であり、収量は約２８グラムであった。
【００２１】
ペルオキシドでブロックされたイソシアネートプレポリマーは次ぎの様に調整される。約８グラムのｔ−ブチルヒドロキシメチルペルオキシド及び０．０７モルのイソシアネート機能性と０．１６グラムの酢酸ジブチルを含む５０グラムのＳｐｅｎｋｅｌ（Ｓｐｅｎｃｅｒ Ｋｅｌｌｏｇ Ｃｏ製）Ｐ−４９−６０ＣＸ（芳香族ウレタンＭｎ６００、ＮＣＯ平方重量．３５０）が反応容器内に導入される。室温、４日間の攪拌後も微量の遊離型イソシアネートが存在している。更に操作を進める前に、約１０グラムのメタノールを加え遊離型イソシアネートと反応させる。生じた産物はウレタンジペルオキシドである。
【００２２】
ウレタンコポリマーは次の様に調整される：３８グラムのウレタンジペルオキシドを２００グラムのベンゼンに溶解する。６０グラムのスチレン、９０グラムのエチルアクリレート及び３０グラムのメタアクリルサンのモノマー混合体を滴下し加える。窒素下、約８０℃にて重合させ、生じた最終コポリマーは約１７．４重量％のポリウレタンを含む。
実施例２
実施例１同様の方法にて、約４００グラムの４０％の固体（ＤＶ−２２２２）イソシアネート（イソシアネートプレポリマー。Ｍｎ４０００、ＮＣＯ平方重量１３００、Ｓｐｅｎｃｅｒ Ｋｅｌｌｏｇ Ｃｏ．製）を２０グラムのｔ−ブチルヒドロキシメチルペルオキシド、０．４グラムのジブチル酢酸錫及び０．４グラムのトリエチルアミンと反応させ、４日後、窒素雰囲気下に反応フラスコ内にて攪拌する。約１０グラムのメタノールを加え、遊離型イソシアネートと反応させる。産物はペルオキシド末端型ポリウレタンであり、続いて４００グラムのベンゼンに加えられる。１６０グラムのスチレン、２４０グラムのエチルアクリレート、及び８０グラムのメチルアクリル酸より成るモノマーが窒素ブランケット下、反応温度約８４℃で加えられた。最終コポリマーは２５重量％のポリウレタンを含む。電着槽は以下重量ベースで作られる：
２０８部 コポリマー
４６．５部 サイメル（Ｃｙｍｅｌ）３０３（メラミン）
２４．５部 メチロン（Ｍｅｔｈｙｌｏｎ）樹脂７５１０８°
１．７部 スルフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）非イオン性界面活性剤
１０．７部 ブチルセロソルブ
１０．７部 ミネラルスピリッツ（Ｍｉｎｅｒａｌ ｓｐｉｒｉｔｓ）
２１．４部 ヘキシセロソルブ
３３．３部 ジイソプロパノーアルアラミン（８５％液）
３８４部 脱イオン水
【００２３】
【化２】
Figure 2004515558
【００２４】
式中、ｎ＝１−３。
電着により、優れた柔軟性を持った平滑コーティングを得る。
実施例３
実施例１同様にして、４０グラムのＳＰｅｎｋｅｌＰ−４９−７５５（Ｓｐｅｎｃｅｒ Ｋｅｌｌｏｇ社製ウレタンプレポリマー）、１００グラムのキシレン、１５グラムのｔ−ブチルヒドロキシメチルペルオキシド及び０．２グラムのジ−ブチル錫ジラウリル酸からペルオキシド末端型プレポリマーを調整した。混合体を約５０℃にて約３時間加熱した。５０ｍｌのブチルセロソルブを加えた後、反応混合体を約９０℃に加熱した。その後６０グラムのスチレンと９０グラムの酢酸エチル、及び３０グラムのメタクリル酸のモノマー混合体を反応混合体に加えた。ポリマーは５２．３の酸価を有する。残った溶媒を取り除き、十分量のブチルセロソルブを加え、６４．９重量％の固形含有量を得た。数平均分子量は約２０，０００と決定された。この樹脂溶液を用いて、以下の電着槽液を調整する：
５７．８グラム 樹脂
１３．９グラム メラミン１０．７１９−２８（アメリカンシアナミド（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｙａｎａｍｉｄ）社）
４．５グラム ジメチルエタノールアミン
９０．８グラム 脱イオン水
この樹脂及びメラミンを一緒に１５０°Ｆ〜１６０°Ｆ（６５．６℃〜７１．１℃）に加熱し、ジメチルエタノールアミンを含む予熱（１６０°Ｆ）脱イオン水と混合する。得られた混合液を８３３グラムのミスで希釈し、５％ポリマー固体電着液を得る。電着は１３０ボルト、８０°Ｆ（２６．７℃）にて１５秒間行い、約０．２１ないし０．２６ミルの電着膜を得た。このプライマーコーティングを５４０°Ｆ（２８２．２℃）にて４５秒間焼き付けする。得られたコーティングは極僅かの表面への影響のみで、１００ＭＥＫの摩擦に耐える。
シリコンコーティング硬化性合成樹脂
シリコンコーティング硬化製合成樹脂は、米国特許第３，４５１，８３８号、第３，９８６，９９７号、第４，０２７，０７３号、第４，３７３，０６０号、第４，６２４，８７０号、第３，７０７，３９７号、第４，２０７，３５７号、第４，２４２、３８１号、第４，２８４、６８５号、第４，３０８、３１７号、第４，３５３，９５９号、第４，６１５，９４７号及び第５，１２０，８１１号に開示の様な、多くのシラン、シリコン又は有機ポリシロキサンコーティング組成物である。これら１３の特許は参照され、ここに取り込まれている。
【００２５】
ここではＵＶＨＣ８５５８ＴＭシリコン硬質コート樹脂としてジェネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）社より販売されているシリコン含有硬化性合成樹脂が好ましく利用される。このタイプの製品は、参照されここに取り込まれている米国特許第４，３４８，４６２号、５，２４２，７１９号、第５，４６８，７８９号、５，６０７，７２９号、及び第５，７１２，３２５号に開示されている。
【００２６】
米国特許第４，３４８，４６２号（‘４６２特許）は製品の硬化開始に熱を必要としない、コロイド状シリカにアクリルオキシ機能性シラン又は水混和製ヒドロキシアクリルとの、又は好ましくはその両方との組合せと、触媒量のＵＶ感受性光開始剤より作られたシリコン含有コーティング組成物を開示している。
【００２７】
‘４６２特許の光放射硬化型コーティング組成物は以下を含む：
（Ａ）１００重量部のコロイド状シリカ（ＳｉＯ２）。例えばＮａｌｃｏ１０３４は３４重量％のコロイド状シリカと６６重量％の水の分散体である。
【００２８】
コロイド状シリカ分散体は、シリカが１００重量部になるのに十分な量使用される。コロイド状シリカは塩基性又は酸性型が利用できる。いずれを使用してもよい。しかし、酸性型（低ナトリウム含有量）が好ましい。
【００２９】
１００部のコロイド状シリカ（約２９４重量部のＮａｌｃｏ１０３４分散体）に（Ｂ）５ないし５００部、好ましくは５０ないし２００部のアクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シランを加える。これらシランはコーティング化合物に高い摩耗耐性の付与に役立つが、それのみでは接着が不良であることが知られている。接着性を改善するために、更にこれらアクリルオキシ及びグリシドキシ機能性シランに加え１０ないし５００部、好ましくは５０ないし２００部の（Ｃ）非シリルアクリレート物質が加えられる。特に好ましいアクリレートは水混和製ヒドロキシアクリレートである。非ヒドロキシアクリレートは利用できるが、水への混和性が小さいため好ましくない。これらシステムでは、水は粘度低下剤として有用である。
【００３０】
上記成分は触媒量の（Ｄ）紫外線感受性光開始剤又はその様な開始剤の混合体により触媒される。ラジカル型開始剤は単独で使用できるが、摩耗耐性を改善するためにはラジカル型と陽イオン型光開始剤の混合体の使用が好ましい。酸性コロイド状シリカを使用する場合、この様な光開始剤の組合せが必要である。ラジカル型触媒は、組成物のアクリルオキシ機能性部分の硬化に使用される。陽イオン型触媒はシロキサン部分を硬化する。触媒の組合せはより硬質な硬化特性を提供し、摩耗耐性を改善する。
【００３１】
これら光開始剤の触媒量は多様であるが、しかし以下記載のおニウム塩の様な通常陽イオン型は成分Ａ、Ｂ及びＣの量に基づく約０．０５ないし５．０重量％存在し、好ましくは０．１ないし１．５％の量存在する。ラジカル型光開始剤は通常成分Ａ、Ｂ及びＢの約０．５ないし５重量％量存在するが、好ましくは約１ないし３重量％の量存在する。
【００３２】
放射硬化型コーティング組成物は，（Ａ）１００部重量のシリカを提供するのに十分な量のコロイド状シリカを５ないし５００部の（Ｂ）アクリルオキシ又はグリセリン中油エマルジョンシドオキシ機能性シラン又はその混合体、及び１０ないし５００重量部の（Ｃ）非シリルアクリレートと混合することで、作製される。この混合体は、それに好ましくはラジカル型及び陽イオン型ＵＶ触媒の混合体である紫外線感受性触媒の有効量とを組み合わせることで触媒される。触媒された組成物は次に選択された基板上に公知技術によりコーティングされ、紫外線放射を受け硬化させられる。
【００３３】
成分Ｂはアクリルオキシ機能性シランの酸加水分解産物又はグリシドキシ機能性シランの加水分解産物、あるいはその混合体である。アクリルオキシ機能性シランは次の一般式を持つ：
【００３４】
【化３】
Figure 2004515558
【００３５】
式中Ｒ３及びＲ４は、それらラジカルのハロゲン化種を含む同一種又は別種の一価炭化水素ラジカルである。好ましくは、Ｒ３及びＲ４はメチル、エチル、プロピル等の低級アルキルラジカルであるが、ビニル、アリール等を含むその他の飽和型又は非飽和型種も含むだろう。Ｒ５は２ないし８個の炭素原子を有する２価炭化水素ラジカルである。Ｒ６は水素又は一価炭素水素ラジカルである。小文字ｂは１ないし３までの整数であり、ｃは０ないし２までの整数、ｄは式４−ｂ−ｃに等しい整数である。本発明の実施態様の多くでは、ｂは通常は３であり、ｃは０であり、ｄは１である。アクリルオキシ機能性シランの具体例には次のものが含まれる：
３−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
３−アクリルオキシプロピルトリメチルオキシシラン
２−メタアクリルオキシエチルトリメトキシシラン
２−アクリルオキシエチルトリメチルオキシシラン
３−メタアクリルオキシプロピルトリエトキシシラン
３−アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン
２−メタアクリルオキシエチルトリエトキシシラン
２−アクリルオキシエチルトリエトキシシラン
この様なアクリルオキシ機能性シランは市販されている。例えば３−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシランはユニオンカーバイト（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）又はユナイテッドケミカルテクノロジー社（Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．）より得ることができる。コーティング組成物の成分Ｂは上記のアクリルオキシ機能性シランに替わりグリシドキシ機能性シランでも良く、あるいは両タイプのシランの組合せ、又は混合体でも良いだろう。グリシドキシ機能性シランは次式の一般式で表される：
【００３６】
【化４】
Figure 2004515558
【００３７】
式中Ｒ７及びＲ９はＲ３及びＲ４に関する上記である、同一または異種の一価炭化水素ラジカルである。Ｒ９は２ないし８個の炭素原子を持つ二価の炭化水素ラジカルである。小文字ｅは１ないし３の整数であり、ｆは０ないし２の整数であり、ｇは４−ｅ−ｆに等しい整数である。有用なグリシドキシ機能性シランの具体例は次の通りである。
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
２−グリシドキシエトキシトリメトキシシラン
３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
２−グリシドキシエチルトリエトキシシラン
これらグリシドキシ機能性シランも市販されている、例えばその供給元の一つはペトラッチシステムス（Ｐｅｔｒａｒｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ）社である。
【００３８】
成分Ｃは上記コロイド状シリカと共に使用された場合に、硬化製品の摩耗耐性を上げるアクリレート化合物である。これらアクリレート組成物は非シリル機能性であり、上記アクリオキシ機能性シランとは区別されると考えられる。これらアクリレートはアクリル酸のエステルであるが、水混合性ヒドロキシアクリレートが特に好ましい。
【００３９】
本発明に利用できるアクリレートは次のものがある：
２−ヒドロキシエチルアクリレート
２−ヒドロキシメタクリレート
３−ヒドロキシプロピルアクリレート
３−ヒドロキシプロピルメタクリレート
２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルアクリレート
２−ヒドロキシ−３−アクリルオキシプロピルアクリレート
２−ヒドロキシ−３−メタアクリルオキシプロピルメタアクリレート
ジエチレングリコールジアクリレート
トリエチレングリコールジアリレート
テトラエチレングリコールジアクリレート
トリメチオールプロパントリアクリレート
テトラヒドロフルフリルメタクリレート
１−６−ヘキサンジオールジアクリレート
この混合体には触媒量のＤ，光開始剤が加えられる。有効な光開始剤は、文献記載の放射感受性芳香族ハロニウム、スルホニウム又はホスホニウム塩である。
【００４０】
陽イオン性放射開始剤はＣｒｉｖｅｌｌｏらにより、例えば参照されここに取り込まれている１９７９年１月２３日交付の米国特許第４，１３６，１０２号及び１９７６年９月２１日交付の米国特許第３，９８１、８９７号の様な多くの米国特許及び出願に既述されている。これら陽イオン性開始剤は次の一般式で表すことができる。
【００４１】
【化５】
Figure 2004515558
【００４２】
上記式中、ＸはＩ、Ｐ、又はＳより選択されたラジカルである。Ｍは金属又はメタロイドであり、そしてＱはＣｌ、Ｆ、Ｂｒ又はＩより選択されるハロゲンラジカルである。Ｒ１０は水素又は１ないし１２個の炭素原子を有する一価の炭化水素ラジカルである。小文字ｈは４ないし６までの整数であり、ｎは２又は３の整数である。
【００４３】
ＭＱｈは複数のイオン種に適用されるが、好ましくはＳｂＦ６ −、ＡｓＦ４ −及ＢＦ４ −及びＰＦ６ −より選択されるだろう。具体的陽イオン触媒にはテトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサフルオロ砒酸塩及びヘキサフルオロアンチモン酸塩のジフェニルインドニウム塩；及びテトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、ヘキサフルオロ砒酸塩及びヘキサフルオロアンチモン酸塩のトリフェニルスルホに生む塩を含む。
【００４４】
通常は、上記成分Ａ、Ｂ及びＣの混合体１００重量部毎に０．１ないし１．５重量部の陽イオン性照射開始剤を使用することが好ましい。しかし、硬化速度及び最終的な摩耗耐性の様な個々に望まれる所望工程パラメータに依存して光開始剤の量は成分Ａ、Ｂ及びＣの混合体１００部毎約０．０５ないし５重量部の範囲で変えることができる。
【００４５】
これら陽イオン性光開始剤は、紫外線照射への曝露による架橋反応の開始に特に有用である。従って、コーティング組成物を基板に適用し、ＵＶランプにより提供される様な照射に曝されることで優れ接着性を持つ良好な硬質コーティングを得ることができる。
【００４６】
上記光開始剤に加えられる場合には、組成物中に含まれるシランのアクリルオキシ機能部分の架橋、又は自己重合に有効であるラジカル型開始剤も利用される。この様なラジカル光開始剤には特にベンゾインエーテル、アルファ−アシロキシムエステル、アセトフェノン誘導体、ベンジルケタール及びケトンアミン誘導体が含まれる。これら光開始剤の具体例には、エチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ジメトキシ−フェニルアセトフェノン及び時エトキシアセトフェノンが含まれる。
【００４７】
成分Ａ、Ｂ及びＣの混合産物は、これら産物及び混合物の１００重量部を約０．５ないし５．０重量部の光開始剤の組み合わせを化合することで、効果的に触媒され十分な放射硬化型硬質コーティングが形成される。光開始剤の組み合わせには、約１０ないし９０重量％のジフェニルインドニウムヘキサフルオロ砒酸塩の様な陽イオン性開始剤を含み、残りはエチルベンゾインエーテルの様なラジカル型開始剤である。
【００４８】
‘４６２特許に従い製造されたシリコン含有樹脂の実施例を以下に記載する：
実施例４
５００ｃｃの三口フラスコ内に１７５ｇのＮａｌｃｏ１０３４Ａコロイド状シリカ分散体（約５９．５ｇ、シリカ）を加える。次に４７ｇのメタクリルオキシプロピルトリメトキシシロキサン（ＭＰＴＭＳ）（ペトラックシステムス社）を２０分間かけ、２５℃にて滴下し加える。更に４０分間混合した後、６８ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレートと２５ｇのジエチレングリコールジアクリレートの混合体を加える。次に若干曇った溶液に、共に光開始剤である１ｇのジフェニルヨードヘキサフルオロ砒酸塩及び２．５ｇのエチルベンゾシンが配合される。この触媒混合液はＬｅｘａｎ（登録商標）上にフローコートし、４０分間風乾され、窒素下に６秒間ＵＶ光下で硬化し、良好な接着性を持った透明な硬質コーティングを得る。
実施例５
７５０ｇのコロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ １０３４Ａ）に１１８ｇの３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）（Ａ−１７４、ユニオンカーバイド）を２５℃にて加えた。１５分間攪拌した後、２４０ｇの３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）（ペトラックシステム）を、温度を３０℃以下に保ちながら３０分間かけ滴下、加える。次に混合液を２５℃にて１時間攪拌し、３００ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、８８ｇのジエチレングリコールジアクリレート、８８ｇのテトラヒドロフルフリルメタクリレート、４．４ｇのビストーリルヨードニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び１．５ｇのエチルベンゾインエーテルと組み合わせる。
【００４９】
本組成物はＬｅｘａｎ上にフローコートされ、３秒間ＵＶ光下に硬化され、良好な摩耗耐性を持つ透明なコーティングを提供する。
実施例６
４５ｇのＭＰＴＭＳ（Ａ−１７４）及び１０ｇのＯＰＴＭＳ（Ａ−１８７）の混合体を３０分間かけ、２５℃にて１５０ｇのＮａｌｃｏ１０３４Ａに加える。４時間混合した後、減圧下に過剰水及び内在性溶媒が除かれる。次に厚めの残査を１００ｇの２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルアクリレート（ＨＭＰＡ）、４０ｇのジエチレングリコールジアクリレート、１．２ｇのトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び４ｇの時エトキシアセトフェノン（ＤＥＡＰ）と組み合わせる。これでＬｅｘａｎ上をコートし、窒素雰囲気下、９秒間ＵＶ光により硬化される。
実施例７
３００ｇのコロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ １０３４Ａ）に、２０℃にて９０ｇの３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランを、続いて２０ｇの３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを加える。更に３０分間攪拌した後、過剰の水を減圧下に除く。透明な残査を４０ｇの２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルアクリレート（ＨＭＰＡ）及び４０ｇのジエチレングリコールジアクリレート（ＤＥＧＤＡ）と組み合わせる。窒素下、触媒量のトリフェニルスルホニウム−ヘキサフルオロ砒酸塩及びジエトキシアセトフェノン存在下、６秒間Ｌｅｘａｎ上にてこれを照射し、硬化させる。
実施例８
１５０ｇのコロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ １０３４Ａ）及び４５ｇの３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシランの混合液を２５℃、２時間混合し、次に２０ｇのＨＭＰＡおよび２０ｇのＤＥＧＤＡを加え、更に０．６ｇのトリ−フェニルスルホニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び１ｇのジエトキシアセトフェノンを加える。次にＬｅｘａｎ上にこれをフローコートし、３０分間ドレインする。窒素下、１０秒間ＵＶ光照射すると、良好な接着性を持つ透明な高摩耗耐性コーティングが得られる。
実施例９
３０％のコロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ １１２９）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）を下表の示した重量の割合で混合することで３種類の硬質コーティング組成物を得る。これら混合体それぞれに、いずれも全混合体重量に基づく割合として０．０４部であるジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び０．０４部のエチルベンゾインエーテルを含む光開始剤混合体が加えられる。触媒された組成物はＬｅｘａｎシート上にフローコートされ、３０分間風乾された。コートされたＬｅｘａｎシートを風乾した後、それらにＵＶプロセッサー内にて３秒間照射を加え、それにより硬化高摩耗耐性透明フィルムを作製した。△％Ｈ５００も合わせて下表に示す。
Figure 2004515558
実施例１０
別の高摩耗耐性コーティング組成物は、２重量部のコロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ １０３４Ａ）と１部の水を混合することで作られる。この混合液に、１部の３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシランを２５℃に、滴下する形で加える。２時間攪拌した後、得られた混合液に更に２部の２−ヒドロキシエチルアクリレート及び０．１５部のデフェニルヨードニウムヘキサフルオロ砒素及び０．３部のエチルベンゾインエーテルを加える。触媒された混合液をＬｅｘａｎ上にフローコートし、３０分間風乾してコーティングをＵＶプロセッサーで硬化する。複数のサンプルが全て良好な接着性を示す高摩耗耐性コーティングに硬化した。サンプルは全て６ないし９秒間ＵＶ照射により硬化し、△％Ｈ５００は４ないし７であった。
【００５０】
米国特許第５，７１２，３２５合（‘３２５特許）はジェネラルエレクトリック社より入手可能なＵＶＨＣ８５５８樹脂に似たシリコン含有合成樹脂に関する別の製造方法を開示する。’３２５特許にて説明した如く、硬化性シリコン含有ポリアクリレートハードコート組成物は、温度２５℃ないし１００℃、１トルないし７６０トルの圧により、以下の重量部成分を含むシリコン含有ポリアクリレート混合体から揮発成分を本質的に取り除くことで作られる：
（Ａ）（ｉ）約５重量％ないし約２０重量％のアルコキシシリルアクリレート、及び（ｉｉ）Ｃ（３−５）分岐型脂肪族アルコール、又はＣ（３−５）分岐型脂肪族アルコールとＣ（１−５）直鎖型アルコールの混合体より実質構成されるコロイド状シリカであり、コロイド状シリカがコロイド状シリカアルコール分散体中に約５重量％ないし約７０重量％存在する、上記に応じた約８０重量％ないし９５重量％のコロイド状シリカアルコール分散体、の混合体の温度約２０℃ないし約１００℃に於ける反応産物１００部、
（Ｂ）少なくとも１種類の多官能価反応性アクリルモノマー約１０ないし約４００部の、及び
（Ｃ）アルコキシルアクリレートの加水分解に影響するのに十分な水がコロイド状シリカアルコール分散体内に存在するゲル化阻害剤を有効量。
【００５１】
発明の実施に利用できる好ましいＣ（３−５）分岐型水混和性アルコールはイソプロパノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール及びネオペンタノールである。
【００５２】
発明の実施に利用できるゲル化阻害剤には、有気性及び無気性ゲル化阻害剤が含まれる。好ましい有気性阻害剤はメチルヒドロキノンである。
【００５３】
使用可能な無気性ゲル化阻害剤としては、２，２，６，６−テラキサメチルピペアイジニルオキシ（ＴＥＭＰＯ）、４−ヒドロキシ−２、２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシ（４−ＯＨ ＴＥＭＰＯ）、ガルビノキシル、２，２−ｄ／フェニル−１−ピクリル−ヒドラジルヒドレート、バンフィールドラジカル、１，３，５−トリフェニルベラダジル、コールシュ（Ｌｏｅｌｓｃｈ‘ｓ）ラジカル１−ニトロソ−２−ナフトール及びビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニルオキシ）セバケートがある。
【００５４】
有気性又は無気性ゲル化阻害剤の有効量は、ポリアクリレートハードコート組成物を含む硬化型シリコン中に使用される反応性アクリル性モノマーの重量に基づき、１０ｐｐｍないし１０，０００ｐｐｍである。
【００５５】
発明の方法の実施に利用できるアルコキシシリルアルキレートの幾つかは次式で示される：
【００５６】
【化６】
Figure 2004515558
【００５７】
式中Ｒ４はＣ（１−３）一価有機ラジカルであり、Ｒ５はＣ（１−８）アルキルラジカル、Ｒ６は水素、Ｒ４ラジカルまたはその混合体より選択され、Ｒ７は２価Ｃ（１−８）アルキレンラジカルであり、ａは０から２までの自然数であり、ｂは１から３までの整数であり、合計ａ＋ｂは１から３に等しい。
【００５８】
アルコキシシリルアクリレートには次式の化合物が含まれる：
【００５９】
【化７】
Figure 2004515558
【００６０】
発明の方法の実施に使用できる多官能価反応性アクリル性モノマーは次式で示される化合物である：
【００６１】
【化８】
Figure 2004515558
【００６２】
式中Ｒ６は前記に同じである。Ｒ８は多価有機ラジカルであり、ｎは２ないし４の値を持つ整数である。
【００６３】
使用可能な反応性アクリル性モノマーの幾つかは例えば以下である：
【００６４】
【化９】
Figure 2004515558
【００６５】
次式のシリコンエステルアクリレートオリゴマー（ＥＢＥＣＲＹＬ ３５０、ＵＣＢラドキュア（Ｒａｄｃｕｒｅ）社）脂肪族ウレタンジアクリレートトリアクリレート：
【００６６】
【化１０】
Figure 2004515558
【００６７】
次式のテトラアクリレート：
【００６８】
【化１１】
Figure 2004515558
【００６９】
【化１２】
Figure 2004515558
【００７０】
少なくとも３又はそれ以上の反応基を有するその他アレキーレートはジペンタエリスロトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ヘキサ機能性ポリウレタンアクリレート及びシリコンアクリレートオリゴマー（Ｅｂｅｃｒｙｌ １３６０、ＵＣＢラディキュア社）である。
【００７１】
‘３２５特許に従い作られたコーティング組成物は、１又はそれ以上の多官能価反応性アクリル性モノマーを含む事ができる。好ましくは、２種類の多官能価反応性アクリル性モノマー、特にジアクリレート及びトリアクリレートの混合体が使用される。更に、微量のモノアクリレートも使用できる。組成物はＵＶ硬化性又は電子ビーム硬化性である。これら組成物はＵＶ硬化性硬質コート組成物の５０％重量までの非アクリル性ＵＶ硬化性不飽和型有機モノマーを含む事ができる。例えばこの様な材料にはＮ−ビニルピロリドン、スチレン等が含まれる。
【００７２】
‘３２５特許のコーティング組成物がアクリル性モノマーの混合体を含む場合、３官能基型アクリレートの様な多官能性アクリレートに対するジアクリレートの混合たいの重量比は訳１０／９０ないし疫０／１０であることが好ましい。使用可能なジアクリレート及びトリアクリレートの混合体には、ヘキサンジオールジアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートの混合体、ヘキサンジオールジアクリレートとトリム−エチリオールプロパントリアクリレートの混合体、ジエチレングリコールジアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートの混合体、及びジエチレングリコールジアクリレートとトリメチルオールプロパントリアクリレートの混合体が包含される。
【００７３】
コーティングは同様に同様に１種類の多官能型アクリル性モノマーの紫外線反応産物を含むが、２種類の多官能型アクリル性モノマーの光反応性産物を含むコーティングはジアクリレート及びトリアクリレートの産物であることが好ましい。
【００７４】
光硬化型コーティング組成物も、光感受量の光開始剤、即ち空気中又は不活性雰囲気中、例えば窒素雰囲気中のコーティング組成物の光硬化に作用するのに有効な量の光開始剤を含む事ができる。一般にこの量は光硬化型コーティング組成物の約０．０１％ないし約１０重量％であり、好ましくは約０．１％ないし約５重量％である。
【００７５】
窒素の様な非酸化雰囲気中で好ましく使用できる光開始剤は以下より成るグループから選択されるものである：
ベンゾフェノン及びその他のアセトフェノン、ベンジル、ベンズアルデヒド及びＯ−クロロベンズアルデヒド、キサントン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、９，１０−フェナントレネンキノン、９，１０−アントラキノン、メチルベンゾインエーテル、エチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、１−ヒドロキシシクロヘキシフェニルケトン、α、α−ジエトキシアセトフェノン、α、α−ジメトキシアセトオフェオン、１−フェニル−１，２−プロパンジオール−２−ｏ−ベンゾイルオキシム、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド及びα、α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン。
【００７６】
‘３２５特許により作製されたコーティング組成物は随意レソルシノールモノベンゾエート、２−メチルレソルシノールジベンゾエート等のＵＶ吸収剤又は安定剤も含むだろう。更に、その他ＵＶ吸収剤はベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、シアノアクリレート及びトリアジンである。ヒンダードアミンを含む安定化剤は、随意存在する追加溶媒を除いたコーティング組成物の重量に基づき、約０．１ないし１５重量％の量、好ましくは約３ないし約１５重量％が存在できる。
【００７７】
本発明の方法により作られるコーティング組成物は随意各種つや消し剤、表面活性剤、表面摩耗抵抗剤、チキソトロープ剤も含む事ができる。各種表面活性剤もまた発明の方法により作られるコーティング組成物中に利用してもよく、陰イオン性、陽イオン性及び非イオン性表面活性化剤も含むもとができる。材料はカ共に参照されここに取り込まれているーク−オスマー化学技術百科（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、１９巻、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９６９、ｐｐ．５０７−５９３及びポリマー化学技術百科（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）１３巻、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ．１９７０、ｐｐ．４７７−４８６に記述されている。
実施例１１
３０％のＳｉＯ２、１３ｇのメチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン及び０．２ｇのガルビンオキシルを含むｐＨ３−５のイソプロピルアルコール中にコロイド状シリカ混合物９９ｇを含む混合体を６０―７０℃に２時間加熱する。加熱後、３６．２ｇのヘキサンジオールジアクリレートを加え、混合液を真空下（３０トル）窒素ブリードによりストリッピングする。これにより粘度５６．５ｃｐｓの放射硬化型パープルオイルを７６部生じる。
【００７８】
パープルオイル１０ｇ、トリメチルオールプロパントリアクリレート１０ｇ、アクゾケミカル社（Ａｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ）製Ｖｉｃｕｒｅ（登録商標）５５メチルベンゾイル蟻酸エステル１．２ｇ、及びイソプロパノール３０ｇの配合体をポリカーボネート基板上にフローコートし、空気中、２０ｆｔ／分でＵＶ硬化した。硬化コーティングはスチールウール摩擦試験により摩耗耐性であり、黄色度指数０．８であることが示された。
【００７９】
重量３０％のＳｉＯ２、１３ｇのメチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、及び０．２ｇのガルビンオキシルを含むコロイド状メタノール混合体９９ｇを１時間、６５度にて加熱することを除き、上記操作を繰り返した。次に３６．２ｇのヘキサンジオールジアクリレートを加え、溶液をストリップした。黄色ゲルが得られた。
【００８０】
３０重量％のイソプロパノールをストリッピング前に加えることを除き、コロイド状シリカメタノール混合体を使用し上記操作を繰り返した。１４６ｃｐｓの粘度を有する放射性硬化オイルを得た。
実施例１２
日産化学社製ＩＰＡＳＴ５２０ｇ（水約１４．９ｇを含む１５６ｇのＳｉＯ２イソプロパノール液の低ｐＨ混合液）、メチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン６８．３ｇ及び０．７５ｇの４−ＯＨ ＴＥＭＰＯより成る根ｇの歌いを加熱した。混合体を８３℃に、３時間加熱し、室温まで冷却した。次に１８３．１ｇのヘキサンジオールアクリレートが加えられた。混合液に窒素を泡立せながら、混合体を３０トル、１時間、室温にてストリッピングした。１時間のストリッピングの後、ポット温度を６３℃に上げた。粘度５３センチポアズの４１放射硬化型オイルを４１２．２ｇ得た。
本発明のコーティング組成物の金属表面への応用
本発明の最終製品の例を図１に示す。アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、銅、金、銀、クロム、錫、マグネシウム、亜鉛、鉛、真鍮、青銅、又はその他金属、あるいは金属製合金のような金属基板又は工作物１１は、硬化型ポリウレタンのベースコート１２で覆われる。ベースコートは、上記樹脂の一つの様な硬化型シリコン含有合成樹脂のトップコート１２に覆われる。
【００８１】
図２は図１に示す製品の製造工程を示す。図２を参照すると、金属基板（多様、例えばホイール、ツール、ハードウエアー又は配管用固定装置等の金属物のいずれかである工作物）は通常の化学研磨工程の中でアルカリ洗剤１６にかけられる。アルカリ洗浄はカリフォルニア州アナハイムのソーリンプロダクト社（Ｓｏｌｉｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ）より販売されているＳｏａｋ７１５ＴＭの様な好適水性組成物であり、Ｓｏａｋ７１５ＴＭに関し０１／０１／９３に発行されたソーリン社製品カタログＮｏ．１１０３４（付録２として添付）中に記載されている。Ｓｏａｋ７１５ＴＭの主成分はボラックスであり、溶液のｐＨは約１０である。金属基板はコーティングされる基板表面上の汚染物質に応じ、約１００°Ｆ（３７．８℃）ないし２１０°Ｆ（９８．９℃）、１−１０分間スプレーし、浸漬し、あるいは攪拌することでアルカリ洗剤の作用を受ける。次に金属基板は通常の水の中に少なくとも１０秒間おかれる第１濯ぎステップ１８にかけられ、続いて温度約１００°Ｆ（３７．８℃）ないし約２００°Ｆ（９３．３℃）の間の温度に最低１０秒間、酸洗浄２０にかけられる。参戦錠剤は好適市販品でより。私はソーリン社製でありＡＣ−２５ＴＭに関するソーリン材料安全データシート（付録３として添付）に記載されている、リン酸及び硫酸水溶液混合体でありｐＨが０．９ないし約２の間であるＡＣ２５ＴＭを使用している。次に酸洗浄された工作物は第２濯ぎステップ２２にて最低１０秒間通浄水中に通される。濯がれた基板工作物は次にＡｌｂｒｉｇｈｔ＆Ｗｉｌｓｏｎ Ａｍｃｅｒｉｃａｓ（Ａ＆ＷＡ）発行の技術情報ニュースレター（付録４として添付）に記述されている様な化学研磨ステップ２３に通される。このＡ＆ＷＡニュースレターは、当業者に良く知られている様式での効果的なアルミニウムの化学研磨の方法を記載している。基板として他の金属を利用する場合には、使用する具体的金属又は合金に合わせ適当な公知化学研磨法が利用される。アルミニウムの化学研磨について、私はＡ＆ＷＡ社が開発しＡ＆ＷＡニュースレター１７ページに記載されているリン酸−硫酸−硝酸液であるＰｈｏｓｂｒｉｔｅ１７２ＴＭを好ましく使用している。
【００８２】
化学研磨された基板は次に通常水、最低１０秒間の第３濯ぎステップ２４に通される。次に濯がれた基板は硝酸（約４０重量％硝酸水溶液）又はソーリン社製Ｄｅｓｍｕｔ５１ＴＭ液の様な好適な適正スマット除去溶液への浸漬を含む、スマット除去ステップ２６に通し、スマットを除く。Ｄｅｓｍｕｔ５１ＴＭは濃硝酸及び硫酸の混合液であり、通常は５％ないし１２容積％の水溶液として使用される。スマット除去された基板は第４、第５、及び第６濯ぎステップ２８、２９、３０にそれぞれ通される。清浄面の汚染を防ぐために、第６濯ぎステップ３０では脱イオン水が好ましく使用される。次に基板は第６濯ぎステップ３０より、市販のクロマート浸漬け液である直接クロマートに直接漬けられ、処理される。例えば、アルミニウム表面の処理では、私は４６２６８インディアナ州、インディアナポリス、５４２５Ｗ、８４番街にあるベンチマークプロダクト社より入手できるＢＥＮＣＨＭＡＴＥ３２０Ｐを好んで使用している。クロマート浸漬液を調整するには、５グラムのＢＥＮＣＨＭＡＴＥ３２０Ｐを１リットルの脱イオン水に溶解する。この溶液のｐＨは約１．５である。工作物をこのクロマート浸漬液に、室温、約１０秒間浸し、続いて約２００°Ｆ（９３．３℃）の脱イオン水、約１０秒間の第７濯ぎステップ３１Ａに通す。即ち、基板の清浄面はクロム酸塩処理され、これが追加の腐食保護を提供し、続いて適用されるポリウレタンベースコート１２にとって良質のベースとして機能する（図１）。クロメート処理は、最終コーティングが切り傷、引っ掻き、切断等を受ける場合に良好な腐食クリープ耐性を提供する。ＢＥＮＣＨＭＡＴＥ３２０Ｐはベンチマークプロダクト社の技術データニュースレター（付録５として添付）、ベンチマークプロダクト社素材安全性データシート（付録６として添付）に記載されている。第７濯ぎステップ３１Ａの後、クロメート処理済み基板は第８濯ぎステップ３１Ｂにて約室温で脱イオン水に通される。その後、基板は第８濯ぎステップ３１Ｂから直接脱イオン水による第９濯ぎステップに移される。
【００８３】
第８濯ぎ濯ぎステップ３１Ｂから第９濯ぎステップステップ３２への基板の移動は、第８から第９を移動する間水のフィルムにより保護され、基板が乾燥することなく実行されることが好ましい。
【００８４】
このステップで清浄なクロメート処理基板工作物は、１又はそれ以上のアクリル性モノマーと少なくとも部分的に共重合されるポリウレタンのベースコート１２の適用に関し準備ができたことになる。ベースコートは、浸漬、スプレー又は電着の様な好適な、良く知られた商業的に利用可能な工程のいずれかにより適用される。電着工程の幾つかは、米国特許第５，７５６，２２１号、第５，４０１，８２３号、第５，３５０，６３６号（ウレタンコーティング内に色素を含む）、第４，９７３、３９２号、第４，９３９，２１６号、第４，６８９，７９６号、第４，６１７，３３１号、第４，６１２，０４９号、第４，５５４，２１２号、第４，５４７，４０９号、第４，４９６，６７２号、第４，４７７，６４２号、第４，４１６，７５３号、第４，０５８，４４４号及び第３，８６９，３６６号に記載されている。これら特許は金属表面への電着に好適なポリウレタン化合物の伝導性水性乳剤を開示している。１５ある前記特許のそれぞれが参照されここに取り込まれている。
【００８５】
上記の如く、ここに参照された金属表面上へのポリウレタンの電着に関する好適工程はクリアクラッドコーティング（ＣｌｅａｒＣｌａｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ）社の取り扱い説明書（付録１）（公開番号２．０、マニュアル連番：１１９２、１９９７年クリアクラッドコーティング社により版権取得）内に開示されている。マニュアルに記載の電着工程は電気泳動塗装と呼ばれる。この工程はマニュアルに記載された適当な処置により、架橋型有機ポリウレタンラッカーコーティングを金属上に沈着させる。コーティングは透明又は色素を使い着色されてもよく、半透明又は不透明性でも良く、コートされた表面上に均一な厚み、通常１−１００ミクロン（０．００００４“−０．００４０”）の厚みを持つ。
【００８６】
アルミニウム及びマグネシウム表面をコーティングする場合、私はクリアクラッド社製であり、マニュアルの４８ページに記載されているＬｅａｒＣｌａｄ ＬＣＸ（登録商標）ポリウレタン／アクリル性エレクトロコートエナメルを好んで使用している。クリアークラッドウレタン／アクリルコーティング材料は濃縮体として供給されており、これは脱イオン水にて希釈されコーティングトラック３４内に乳剤コーティング槽を形成する（図２）。提示されていないが、電極（陽極）がこのコーティング槽内に置かれ、陽極性（＋）の直流電流（ＤＣ）回路が作られる（未提示）。コーティング対象の工作物は槽中に置かれ、陰極（−）性回路を形成する。電流が流れると、乳剤中の樹脂性ポリウレタン／アクリル性材料が基板の工作物１０上に沈着する。沈着したポリウレタン／アクリル性材料は絶縁体であり、それが金属基板をコートすると、電流は電着が停止するまで低下する。即ち、コーティング好適は基板上に均一な厚みを提供する。ポリウレタン／アクリルベースコート１２を適用する一般的な時間は３０−２００秒である。最終コーティング厚は、ＤＣ源に加えられる電圧に比例し、一般には１０−１５０ボルト域である。電圧が高いほど、電着は長時間になり、従って基板を絶縁しコーティング工程を停止するのに必要なポリウレタン／アクリル性フィルムの沈着はより厚くなる。
【００８７】
電着工程は工作物上の全ての伝導域が絶縁され、コーティング対象部分に均一な厚さが提供されるまで続けられる。コーティング工程の自己限定特性から、コーティングの難しい場所に良好な“均一電着性”をもたらす。コーティングを開始するためには、電圧をゆっくりと自動的又は手動により所望の最終電圧まで一定の割合で増やし、完全且つ均一なコーティングが得られのに必要な時間それを維持する。単純表面は比較的短時間にコーティングされる。複雑な構造を持った表面はより長いコーティング時間を必要とするが、その時間は簡単な実験により容易に決定される。私は、厚さ約２ないし約１００ミクロン（０．００００４“−０．００４０”）の間の厚みを持つ最終硬化ベースコートを生じるポリウレタン／アクリル性フィルムを好んで使用している。ベースコートは上記引用の従来技術に記載されている如くに透明でも、又は色素を含んでいても良い。
【００８８】
ベースコートを用い基板をコーティング後、基板はクリアクラッドマニュアル１−１０ページ記載の様にコーティングタンク３４から取り出され、第１０濯ぎステップ３６に移され過剰のコーティング剤が取り除かれる。
【００８９】
第１０濯ぎステップ３６にて濯ぎ洗いすることで過剰のコーティング剤を取り除いた後、工作物は第１１濯ぎステップ３８にて脱イオン水を通される。その後、ポリウレタン／アクリル性ベースコートは乾燥ステップ４０にて工作物の複雑さに応じて３ないし１０分、又はそれ以上風乾させ、水を蒸発させる。次にベースコートは空気中の微粒子が存在せず、工作物を所望温度にて１５分間まで維持することができる空気循環式オーブン（未提示）内にて硬化ステージ４２にかけられる。通常、特に空気循環オーブンが赤外線照射により補給される熱風を利用する場合には約５分以内に完全に硬化する。一般に、硬化は約２００°Ｆ（９３．３℃）ないし約３７５°Ｆ（１９０．６℃）の間の温度で起こる。実際の硬化温度は、使用する具体的なコーティング組成物に依存し、それは簡単な実験により容易に決定される。
【００９０】
硬化ベースコートでコーティングされた工作物は、空気中１ないし１０分間の冷却ステップ４４を通され、約１２０°Ｆ（４８．９℃）以下の温度まで下げられる。次にそれを随意に溶媒濯ぎステップ４６に通し、シリコン含有樹脂トップコート１４を適用する工程を開始する（図１）。溶媒濯ぎ液はイソプロピル又はイソブチルアルコールの様な好適極性有機溶媒でよい。
【００９１】
必要に応じ、シリコン含有トップコーティング材料に適したプライマーを使い、プライマーステーションにて工作物はコーティングされる。私は上記に参照され、ここに参照され取り込まれている特許に記載の様な、適当なシリコン含有硬化型合成樹脂組成物トップコートを使用しトップコートを適用する場合には、溶媒濯ぎ４６を省略できること、及び婦ら未アーの必要がないことを見いだした。私は、本質量のコロイド状シリカ粒子を含むシリコン含有樹脂組成物を利用し、トップコートに優れた高度と摩耗耐お付与することを好む。例えばジェネラルエレクトリック社（及び上記参照の米国特許第５，７１２、３２５号に記載される）ＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂は、ベースコートに適用すると、薄いく透明な摩耗耐性フィルムを提供する。ＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂は溶媒樹脂又はプライマーを必要とせず、スプレー、浸漬、フローリング、又はスピンコーティングにより適用ステップ５０にて適用される。ＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂は好ましくはイソブチルアルコールにてスプレーに関しては約２５重量％に、スピンコーティングに関しては５０−７０重量％に、浸漬けに関しては４０−４５％に、フローコーティングに関しては１０％―４０％に希釈される。樹脂濃度は、応用方法により最終硬化トップコートが約１ミクロンから約１０ミクロン（０．００００４“から約０．０００４”）の厚さを持つように調節される。一般に、硬化ベースコートは硬化トップコートに比べ約２ないし約１５倍厚い。私は約１５ミクロンの厚さの硬化ベースコートと約５ミクロンの厚さの硬化シリコン含有合成樹脂トップコートを持つ、最終コーティング組成物として全体厚約２０ミクロンを持つ、優れたコーティング組成物を得た。
【００９２】
硬化ベースコート樹脂上の未硬化トップコート樹脂を持つ工作物は、次に溶媒蒸発ステップ５２に少なくとも１０秒間通され、トップコート樹脂内の過剰溶媒を蒸発させる。その後、トップコート樹脂は硬化ステップ５４にて、樹脂の組成、及び市街穿孔、熱風硬化、電子ビームの様な粒子衝突又はこれら技術の組み合わせを使い実施できる硬化技術に応じ約１秒間ないし６０分間硬化される。例えばＧＥ社製ＳＨＣ５０２０樹脂は２６６°Ｆ（１３０℃）では約３０分で硬化する。ＧＥ社製ＳＨＣ６０００樹脂は、同温度では約６０分で硬化する。硬化時間は使用するシリコン含有樹脂の特性及び硬化方法により変わるが、いずれも簡単な実験を行うことで容易に決定し、所望の結果を得ることができる。
【００９３】
熱のみを利用しシリコン含有樹脂を硬化させる場合、最善の結果は比較的高温を非常に短時間利用し、金属製基板とシリコン樹脂の熱膨張係数の違いにより生じる硬化シリコン樹脂の亀裂発生傾向を小さくすることで得られる。私は現在、上記の如くに調整された工作物へのトップコートに適用する場合には、上記の如くにイソブチルアルコールで希釈されたＧＥ社製ＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂（紫外線により硬化し、従って硬化に熱を作用させる必要がない）を好んで使用している。好ましくは、トップコート樹脂を適用し、溶媒蒸発ステップ５２に２０ないし３００秒間かけた後、工作物を約１６０°Ｆ（７１．１℃）ないし１９５°Ｆ（９０．６℃）にある熱風オーブン５３内、好ましくは１７５°Ｆ（７９．４℃）に約５分間通される。好ましくは、熱風オーブンはパーツへの熱移動を迅速化するための空気循環を含む。この加熱ステップは、シリコン含有トップコート樹脂と裏打ちのポリウレタン／アクリル性ベースコートとの間の結合を改善する。あるいは、ポリウレタン／アクリル性ベースを約３５０°Ｆ（１７６．７℃）で硬化した後の冷却ステージ４４に於ける工作物冷却時間を短縮することで、この熱風オーブン内での加熱を短くすることができる。使用する具体的なシリコン含有樹脂、及びシリコン含有樹脂中の希釈剤及びその他揮発性成分の量に応じて硬化ベースコートを持つ工作物を約１００°Ｆ（３７．８℃）まで冷却することができ、そして硬化ベースコートの暖かい表面に直接シリコン含有樹脂を適用することができる。熱により溶媒は急速に吹き飛ばされるだろう。その後、シリコン含有樹脂は約１６０°Ｆ（７１．１℃）ないし１９５°Ｆ（９０．６℃）の間に加熱され、その後硬化される。この熱風オーブン５３での加熱必要時間を短縮する代替法を使用する場合、透明なトップコートが望まれる場合にはトップコート内の揮発性物質が飛ばされないと最終コート内に気泡や曇りが生じることに注意すべきである。
【００９４】
いずれの方法でも、揮発性成分が飛ばされトップコートとベースコート間の界面が約１６０°Ｆ（７１．１℃）以上に加熱され２コートが架橋された後、工作物はＥＵＶＨＣ８５５８樹脂の場合には樹脂を最終硬質トップコートに硬化させるための紫外線高原を含んでいる硬化ステップ５４内を通される。この加熱ステップは実質全ての揮発性成分が御子羽化のトップコートより取り除かれた後に起こるため、実質的に蒸発冷却硬化は無い。これにより未硬化トップコートと硬化ベースコート間の界面の温度は室温に確実に達することになる。ＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂を１６０°Ｆ（７１．１℃）又はそれ以上まで加熱することは供給元の１３０°Ｆ（５４．４℃）より高く加熱してはならないという指示に反することを指摘する必要がある。しかし、私はシリコン含有樹脂と硬化ベースコートとの間の界面を約１６０°Ｆ（７１．１℃）より高く、好ましくは１７５°Ｆ（７９．４℃）あるいはそれ以上に加熱し、その後シリコン含有樹脂を紫外線にて硬化させることで、両者間の界面に優れた結合を得ている。好ましくは、“ＵＶＨＣ８５５８ 摩耗耐性シリコン硬質コートファーストキュア”（付録７として添付）に関するＧＥ製品説明シート４９７９（１２／９４）無いに推奨されるように、紫外線は最小エネルギーー７５ｍｊ／ｃｍ２の、２５０ないし３６０ｎｍの紫外線であるべきである。１インチ当たり３００ワットのフュージョン紫外線Ｈ型灯１個を使い、工作物の大きさと構造に応じ約１秒ないし約５分間かけることでＵＶＨＣ８５５８樹脂は完全に硬化できる。ＵＶＨＣ８５５８樹脂は１００重量％、７７°Ｆ（２５℃）に於ける２０−８０ｃｓｔｋの粘度、１０ｌｂｓ／ｇａｌの密度を有する；摩耗耐性１０Ｔａｂｅｒ、ｄ％Ｈ５００及び引火点８１℃である。
【００９５】
ＧＥ社のＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂の材料安全データシート（付録８として添付）は３種類の企業秘密成分を含んでおり、それらはニュージャージー州にて企業秘密登録番号１１４７３０１ ４−５００５；１１４７３０１ ４５１３７及び１１４７３０１−５１３５として確認される。
【００９６】
別実施態様では、私はＵＶＨＣ８５５８ＴＭ樹脂の代わりにＵＶ吸収剤を含むＧＥ社ＵＶＨＣ３０００硬質コートシリコン樹脂を使用する。ＵＶＨＣ３０００樹脂はＵＶＨＣ８５５８樹脂に関する上記ＵＶ光により硬化され、そしてＵＶＨＣ３０００硬質コート樹脂に関するＧＥ社材料安全データシートに記載されている。
【００９７】
一般かつ最高の結果を得るために、私は上記参照され、参照されここに取り込まれている米国特許第５，７１２，３２５号記載の様なコロイド状シリカの分散体を含むトップコートについては、シリコン含有合成硬化型樹脂を好んで使用する。上記特許に開示されている如く、好適樹脂組成物は分散体中のコロイド状シリカが約５％ないし約７０重量％である、約８０ないし約９５重量％のコロイド状シリカ分散体のアルコール液を含む。硬化型シリコン樹脂は、アルコキシシリルアクリレート、好ましくは上記一般式のものである。
【００９８】
本発明者は３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（ユナイテッドケミカルテクノロジー社よりＭ８５５０−ＫＧとして入手できる）の様なアルコキシシリルアクリレート、及びイソプロピルアルコールの様なコロイド状シリカの２ないし５炭素原子を有するアルコール分散体との単純な混合体を利用しても、良好な結果を得ている。日産化学社製ＩＰＡ−ＳＴは約３０重量％のコロイド状シリカのイソプロピルアルコール分散体である。日産ＩＰＡ−ＳＴコロイド状シリカ分散体１容積と１ないし４容積のＭ８８５０−ＫＧとを約１分間良く混合すると、硬化ポリウレタンのベースコート又はポリウレタン／アクリル混合体に適用した時に良好なトップコートを形成するシリコン含有強化型合成樹脂が提供される。しかし、このトップコートは光開始剤を含む上記実施例同様の紫外線光を使用した場合に、硬化するまで約２倍の時間がかかる。更に、より単純なトップコートの最終外観はその他実施例に比べ完全には透明でない。しかしながら、より単純なトップコートはベースコートと共に金属表面を保護ししっかり接着する、優れたコーティング組成物を形成する。
【００９９】
本発明の改善されたコーティング組成物は、御硬化型シリコン含有トップコートと硬化型ポリウレタン含有ベースコート間の界面の加熱に応じ現れる。この加熱ステップ無しにはトップコートはベースコートにしっかり結合しない。更に加熱工程はシリカの少なくとも一部をトップコートの露出面１又は２ミクロン内の領域６０に濃縮する（図２）。走査型電子顕微鏡による金属基板上の硬化コーティング組成物の断面検査からは、コロイド状シリカの大部分がトップコート露出面の１ないし２ミクロン内の領域に濃縮していること、そして未硬化コート樹脂が硬化ベースコート樹脂に最初に接触する硬化コーティング組成物の領域６２には認識可能な境界線が存在しないことが示された。
【０１００】
本発明のコーティング組成物は、上記の如くに金属基板に適用すると、優れた結合、及び腐食や摩耗等に対する耐性を提供する。例えば、いたずら者による露出表面へのスプレーに広く用いられている一般的なマーキング剤は、上記の様に対象物表面を０００スチールウールで擦るだけで簡単に落とすことができるだろう。これにより硬化シリコン樹脂トップコートの表面を傷つけることなくスプレーを落とすことができる。
付録１
ＣＬＥＡＲＣＬＡＤＴＭ
取り扱い説明書
公開番号２．０
ＣＬＥＡＲＣＬＡＤＴＭはＬ，Ｖ．Ｈの登録商品名です。
【０１０１】
Figure 2004515558
目次
電気泳動コーティングの概要（第１部） １
コーティングシステム条件とコーティング操作（第２部） ２
必要な装置と準備（第３部） ７
クリアクラッド濃縮液の混合／添加物および槽の準備（第４部） １３
槽のメンテナンスとコントロール（第５部） ２０
限外濾過、設計及び操作上の注意（第６部） ２６
着色透明クラッドコーティング（第７部） ４２
分析的コントロール法（第８部） ４４
クリアクラッドコーティング製品、特徴及び操作条件（第９部） ４８
トラブルシューティング（第１０部） ５３
クリアクラッドコーティングの適用範囲（第１１部） ６１
付録Ａ（第１２部） ６３
電気泳動コーティングの概要
時にＥ−コートとも呼ばれる電気泳動コーティングは電流を利用した金属基板への有機コーティング（ラッカー）を適用することを表す一般用語である。
【０１０２】
想像される通り、電気泳動コーティングの分野全体では非常に多くの考案及び技術がある。更にこれらコーティングは、コーティング対象物を直流回路の陽極（＋）又は陰極（−）性のどちらでコートするかにより２つのグループに分けることができる。ここでの我々の目的については、長年の経験に基づきこれらフィルムの品質と特性を最大化し、同時に応用し易くすることを目的として開発された現状技術を利用したクリアクコーティングラッド陰極コーティングを主に考察するだろう。
【０１０３】
クリアクラッド法は適当な前処理を利用して、金属に架橋型有機ポリウレタンラッカーコーティングを沈着させる。コーティングは透明でも、あるいは着色されていても、半透明でも不透明でも良く、その部分全体に均一の厚さ、典型的には１０−２０ミクロン（０．０００４“−０．０００８”）の範囲の厚みを持つ。それは化学薬品、変色、摩耗及び紫外線の影響に対し長期永続的に耐性である。
クリアクラッドは、電気泳動沈着法と呼ばれる方法を利用し適用される。この方法は樹脂性物質を均一に沈着させて、電着技術を利用し硬化する前にラッカーコーティングを形成する。
【０１０４】
コーティングを行うための装置は、一般的な電気メッキ装置に似ているが、多くの点で異なっており、特に環境に対するインパクトに関して異なっている。
【０１０５】
クリアクラッドの一般的な電着法は次の通りである。クリアクラッドは濃縮液の形で供給されるので、これをコーティング槽の中にて脱イオン水で希釈し、弱酸性域の特定ｐＨ域につい安定している乳剤を作製する。電極（陽極）をコーティング槽内に入れ、直流（ＤＣ）電源の陽極（＋）に繋ぐ。コーティングする物体を層内に入れ、上記電源の陰極につなげる。
【０１０６】
電流による水の電気分解分解が始まると、酸素と水素が各電極、即ち陽極と物体に発生し、コーティング対象物（陰極）では溶液との界面にアルカリ性の薄層が形成される。溶液中の樹脂性物質がこのアルカリ界面では不溶性になり、物体上に凝固する。
【０１０７】
物体上に沈着した樹脂は電気的絶縁体であり、コーティングが物体上に接着すると電流は電気分解が停止するまで低下し、樹脂性物質の沈着は終了する。コーティング工程は、物体上にある伝導域が全て絶縁され、コーティング対象部分全体に均一な厚さで覆われ、一般的にはコートが難しい部部にも良好な“均一電着性”をもたらす。コーティングに必要な時間は一般には４５−９０秒である。
【０１０８】
このシステムを利用した場合、コーティング厚はＤＣ源から供給される電圧、一般には２５−７５ボルトの範囲の電圧に比例する。これは例えば、電圧を高くする程電気分解は長時間となり、基盤を絶縁して電気分解を制限し、コーティング工程を停止するのにより重いフィルムが必要となるためである。
【０１０９】
電気泳動コーティングが実際に電気メッキと同等ではないことは容易に理解できるだろう。金属の電気メッキ層は溶液を通る電流に依存しており（イオン伝導性）、その場合メッキ液中の金属イオンは金属の形で物体（陰極）に還元される。表面上のある点に於けるメッキ金属層の厚さはその点に流れる電流量とその電流に曝された時間の長さに拠る。結果としてパーツ全表面について電流を均一に保つことは実際的に不可能であることから、メッキの場合厚さが不均一になる傾向にある。
【０１１０】
イオン伝導体を必要とする電気メッキと、少量のコーティング層の水の電気分解量を維持するだけが求められる電気泳動コーティングとの相違点より、このマニュアルを通じて強調しなければならない重要点を導き出す。即ち、コーティング槽の清潔さと必要な清潔度レベルを維持するために必要な、製造ベースでの工程である。
【０１１１】
コーティング槽の清浄度の最も良いインジケーターは、その電気伝導度である。もし電気泳動コーティング槽の伝導度が高すぎ、イオン誘電を起こす場合には電極側により多くの気体が発生する。工作物での過剰な気体発生は、沈着する時に凝固樹脂物質に大きな問題を引き起こすだろう。槽が清浄であること、そして適切にコントロールすることの重要性と強調しすぎることは無い。
【０１１２】
コーティングタンクから出す場合、クリアクラッドの電着フィルムについては濯ぎだけが必要であり、コーティング操作の後でオーブンによる硬化が必要な場合には風乾する。これら下工程に関しては、この後にこのマニュアルの中で詳細説明されるだろう。
クリアクラッドコーティングシステム条件
以下の流れ図はコーティングシステムの重要ステップを示す。システムの各部分とその目的を以下に論ずる。
【０１１３】
【表１】
Figure 2004515558
【０１１４】
１）前処理−前処理はコーティング対象金属のタイプ及びその由来により異なる。例えばメッキラインに直接由来し、メッキラックに乗ったままのパーツでは最小限の前処理が必要であろう。土や汚染化合物、油等のあるラックに新たに乗せられたパーツは、コーティング前に徹底した洗浄が必要となるだろう。良好なコーティングを行うための前処理の基本条件は、清浄な水切れの無い表面条件を満たすことである。
【０１１５】
それまでの工程でにて被ったアルカリ物質をコーティング槽内に持ち込み、それにより次第に槽の酸性ｐＨが上昇するのを避けるに、パーツをある種の酸に浸漬しようとすることがあるだろう。例えば、コーティングのために研磨された真鍮製パーツを前処理する場合、典型的な前処理サイクルはまずパーツを弱アルカリ液中にて超音波洗浄し、残存化合物及び土壌を除くことである。次に濯ぎ洗いした後、パーツを強アルカリ性洗剤中で電気洗浄しウォターブレークフリーの表面を確保する。次に良質の脱イオン水（ＤＩ）にて濯ぐ。この時点では、ＤＩ濯ぎ洗いしたにも関わらず、最後にそれらが入れられた槽が最終洗浄槽であるため、材料表面はアルカリ性になっている。コーティングタンク移動する前に弱酸に浸し表面を酸性にすると良いだろう。
【０１１６】
酸浸せきは簡便であり、硫酸の希釈液（５％）でよいが、コーティング対象のベース金属のタイプと状態により別の酸も利用できる。一般には、生じたＨＣＬの塩素ラジカルがその後の濯ぎ槽及びコーティング槽の伝導度を上げるために、塩酸（ＨＣＬ）の使用は避けることが賢明であろう。本マニュアル、付録Ａ中の典型的な前処理サイクルを参照せよ。
【０１１７】
スペクトルのもう一端になる例は金メッキラインより出てくる金メッキパーツのクリアクラッドによるコーティングであろう。使用する金メッキ槽が酸性ｐＨの場合、恐らくは良質のＤＩ濯ぎ洗いを実施し、直接コーティング槽内に入れることができるだろう。
【０１１８】
２）脱イオン水濯ぎ洗い−この濯ぎは最も重要であり、その目的は工作物が舞え処理サイクル中に曝された汚染物の持ち込みからコーティング槽を保護することである。実際の構造体は作業負荷に依存し、最低２回の濯ぎ補助剤（本マニュアル内の次節の必要装置と調整を見よ）による静的濯ぎ洗いが必要であろう。重要点は、工作物がコーティングタンクに入れられる前に行われる最後の濯ぎ洗いで伝導度が５０ミクロンシーメン以下に保つことである。この濯ぎ洗いによりこの伝導率のレベルが上昇した場合、作業は濯ぎ剤の伝導度が完全又は一部交換され補正されるまで呈ししなければならない。
【０１１９】
３）クリアクラッドコーティングタンク−前処理され濯ぎ洗いされた工作物のラックは次にコーティングタンク内に入れられる。一般にはタンク内でラックを支える陰極棒の上に、全ての工作物がコーティング液中に浸る様に置かれる。電気メッキタンク内同様に電極棒を往復運動し振とうする必要はなく、ポンプによりクリアクラッド液を軽く振とうするのが適当である。
【０１２０】
タンク内に入れた後、ラックは５−１０秒間電圧をかけることなくコーティング液により湿らせられ、より複雑なパーツ構造の場合には可能であれば４５秒湿らせる。タンクに入れる際には、この湿潤工程を補助するために少なくとも更に１回タンクから工作物を取り出し、再度タンクに入れることが重要である。整流器からの電圧は自動的又は手動により約３０ボルトＤＣまでゆっくりと上げられる。約６０秒間電圧を一定に保ち、終了時にラックを取り出す。
【０１２１】
理想的には、陽極と電極の割合は１：１に確実に保たれる様に注意しなければならない。これは、タンク中の陽極物質の面積が陰極（ラック上の工作物）の面積にほぼ等しいことを意味する。コーティング対象となる工作物の面積が多様な工作物のラックに関しては、一般にはタンクの壁に対し下げられている陽極棒である陽極を幾つか取り出し、又は加えこの割合を維持する。工作物の面積が一定であるラックについては、一度設定された陽極を変える必要は無い。
【０１２２】
４）ドラグアウト濯ぎ洗い−コーティング槽を出た後、工作物のラックはドラグアウト濯ぎタンク内にて速やか且つ徹底的に洗浄される。好適条件では、このドラグアウト濯ぎは、廃棄液を最小にしてクリアクラッド材料を最大限に利用するのに適した“閉鎖型ループ”である（９８％＋）。（本マニュアル中、次節の必要装置及び準備を参照） この濯ぎ洗いにより、過剰なクリアクラッド材料は取り除かれ、閉鎖ループではコーティングタンクに戻される。
【０１２３】
この濯ぎ洗いは工作物が濯ぎ液表面を何度も破る様にラックの浸漬と取り出しを繰り返し行うことで最も良く達成される。濯ぎ洗いの有効性は水切れがないこと、又はパーツ表面の水の流れを見ること、及び過剰材料が取り除かれているかにより眼で判断することができる。
【０１２４】
５）濯ぎ補助剤濯ぎ液−濯ぎ補助剤濯ぎ液は少量の濯ぎ補助剤（およそ１ｍｌ／リットル）、湿潤剤を含む濯ぎ液に近いもので、オーブン効果前の水切りに役立つ。過剰材料を取り除く多くの作業がドラグアウト濯ぎ液中で行われることから、この場合必要となる濯ぎ運動はそれほど激しいものではない。
【０１２５】
濯ぎ補助濯ぎ液から取り出し、可能であればラックを揺すり残った水をできるだけ振り落とす。一部のタイプのパーツでは清浄な圧縮空気を利用し吹き落とす方法も利用できる。パーツ内のブラインドホールや小さなキャビティについては、ここに溶液がたまり、これがオーブン効果中にしみ出すことがあるので特別に注意が必要である。オーブン硬化サイクル中に表面に多くの水が残っていると、硬化コーティング上の跡、又は不適当な硬化コーティングの原因となる。
【０１２６】
一般には、濯ぎ補助濯ぎ洗い後に激しくラックを振とうし、そしてオーブン硬化サイクル前に清浄雰囲気下に室温乾燥し、過剰水に対処している。この時点のコーティングは触れると粘着性であり、硬化用オーブン内に入れる前のラックの取り扱い及び固定は、この粘着表面に付着するような空気中粒子がない清浄な領域で実施しなければならない。
【０１２７】
６）オーブン硬化−空気中粒子を含まず、ラックにのせられたパーツを維持してコーティング対象のパーツのベース金属を硬化温度に最低１５分間曝すことができる空気循環型オーブンが必要である。
【０１２８】
この“金属温度”はオーブンの空気温度とは異なるだろう。これはパーツを１５分間１６０℃（３２０°Ｆ）の金属温度で硬化するためのものであり、パーツを１６５℃（３２９°Ｆ）のオーブン内に２０分間放置する必要がある。これはベース金属温度を硬化温度にするための加熱温度であると同時に、パーツの金属温度がオーブン温度には達しない事実を補償するものである。
【０１２９】
同時に、実際問題として、独立した手段により硬化の実際温度を継時的にチェックするのも良い。市販のオーブンのサーモスタットコントロールシステムがパーツが硬化されている場所とはことなる地点のオーブン空気を検知しており、従って必要な硬化温度を得ることができないことが多々ある。
【０１３０】
各種あるクリアクラッド製品の硬化温度は１２０℃ないし１６０℃（２４８°Ｆないし３２０°Ｆ）の範囲にある。実際に必要とする硬化温度は使用する具体的なクリアクラッド製品又は製品の組み合わせに依存するだろう。硬化が適切に実施されているか簡単に知るためには、付録Ａのその他の試験の節を参照せよ。
必要装置と前調整
下記流れ図（図２）は、典型的なクリアクラッドコーティングタンク及びそれに付属するドラグアウトタンクを示している。同時に限外濾過装置（ＵＦ）、粒子フィルター（Ｆ）、ストレイナー（Ｓ）及びイオントラップ（ＩＴ）、そしてこれらのものをつなぐシステム内の配管も示している。
【０１３１】
【表２】
Figure 2004515558
【０１３２】
図２に示された事項はクリアクラッドコーティングシステムの重要部分であり、それぞれの機能について考察する。更に提示していなが、設置状況に応じて運転温度内にコーティング槽を維持するためにヒーター及び／又は冷却コイルが必要となるだろう。
【０１３３】
コーティング及びドラグアウトタンクは一般にポリプロピレン製であり、提示の様にダム／堰が取り付けられている。
【０１３４】
ポンプ及びフィルター（Ｆ）は一般には標準的な１０“フィルターカートリッジ（典型的には１ミクロン保持）を使い運転され、タンクの正面から背面に交差する”スパージャー“チューブを通りコーティングタンクに戻され、堰装置に向うオーバーフローとして示される方向に均一な液流を形成する。
【０１３５】
このポンプ／フィルター回路の目的は、コーティング液を連続的に濾過し、微粒子を除き、緩やかに液を振とうし、コーティング中に樹脂凝固物質が発生する表面界面に連続的に新鮮材料を供給することである。
【０１３６】
限外濾過ユニット（ＵＦ）は、これによりクリアクラッド樹脂を保持し、コーティング槽にそれを戻す一方で水及び水溶性物質をクリアクラッド槽から取り除く手段である。限外濾過の重要性を理解するためには、コーティングがどの様に進められているか知る必要がある。
ａ）コーティング槽の固形物含有量は、工作物上にコーティングが形成され、槽内の酸含有量が増加するに従って減少する。
ｂ）これを避けるためのあらゆる注意にもかかわらず、コーティング槽中には若干の汚染物が入り込むが、それらは電解質であり、伝導度を上げてコーティング槽を汚染する。
ｃ）コーティング槽からの固形物はコーティングされた工作物上に排出され、これが次の濯ぎ洗い工程で洗い落とされる。この落とされた固形物を回収する努力を怠ると、コーティング材料の利用率は低くなるだろう。
【０１３７】
図２に示す推奨の閉鎖型ループ装置では、ＵＦユニットはコーティング中に槽内に起こるこれら変化を制御する特異的な能力を有している。ＵＦユニットは、簡単に言えば大型粒子は濃縮し（樹脂固形物）コーティングタンクに戻すが、微小粒子や水、電荷質、酸及び溶媒は膜を“透過”して、閉鎖型ドラグアウトタンクに戻される膜フィルターである。
【０１３８】
透過ループにはドラグアウトタンクに戻るか、又は廃液ドレインに向かわせるか調節するバルブが取り付けられている。実際には、透過体の９０％以上が度尾ラグアウトタンクに戻され、１０％弱がシステムから継時的に取り除かれ、そして固形物がコーティング槽に補給される。この事は本マニュアルの槽の保守とコントロールの節に詳細記載されている。
【０１３９】
このドラグアウトタンクに戻る透過体流の一部はイオントラップ（ＩＴ）を通過させられ、コーティング槽の伝導度を上昇させるイオン性の汚染物質が取り除かれる。
【０１４０】
同様に図２に示される様に、ＵＦユニットへのインプットポンプの前にはストレイナー（Ｓ）がある。このストレイナーの目的は、ＵＦユニットの内部インプットストレイナーを詰まらせる大型粒子を単純に取り除くことであり、それは一般的にはＵＦユニットを分解し内部ストレイナーを清掃するよりも保守が簡単である。それは単純な配管型ストレイナーであるか、又は粗フィルターカートリッジの付いたフィルターハウジングであっても良い（例えば５００ミクロンのステンレス鋼）。使用される装置の型は、システムが処理する工作物の型に依存する。更に、ＵＦユニットのインプットとアウトプットの２カ所に３方向バルブがある。これらバルブにより、良好な保守維持のため、及び長時間使用中止する前にＵＦユニット（点線）を通してドラグアウトタンク液（透過体）を供給し周期的にパージすることができる。この作業については、本マニュアルの限外濾過の節に詳細記載されている。
【０１４１】
下記流れ図（図３）は、コーティングタンク及びそれに付属するドラグアウトタンク、及び前浸漬脱イオン水濯ぎ洗いタンク（ｓ）とそれに続く濯ぎ補助濯ぎ洗い（コンディショニング濯ぎ洗い）を示す。
【０１４２】
【表３】
Figure 2004515558
【０１４３】
装置
一般−クリアクラッドと接触する物質は不活性であり、非腐食性でなければならない。ポリプロピレン、ＰＶＣ及びナイロンの様なプラスチックが好適である。
【０１４４】
金属部品については、ステンレス鋼（等級３１６）が好ましい。
【０１４５】
タンク−ポリプロピレン又はＰＶＣ製の、全幅堰を持った通常の酸耐性メッキタンクが利用できる。堰内の物質の高さを調節する技術も利用できる。堰コンパートメント内の液の頂上に対する落差が３インチまでになるよう制限するこが重要である。これ以上の落差にクリアクラッド液を曝すと、コーティングタンク内のクリアクラッド材の分解を誘導することがある。
【０１４６】
整流装置−約７５ボルトまでの各種ＤＣ電圧にコーティング面、平方フィート当たり１．５アンペアを供給しなければならない。
【０１４７】
フィルターシステム−１ミクロン保持を持つフィルターカートリッジと堰の全幅にわたり緩やかな液運動を作り出すスパージャーチューブを介した戻し路を持つフィルターシステムが好ましい。フィルターカートリッジは使用前に温ＤＩで１５分間“侵出”すると良いだろう。
【０１４８】
陽極−陽極は３１６ステンレス鋼であり、タンク内側周囲に均一に配置され、母線にしっかり取り付けられていなければならない。陽極の全面積はコーティング対象となる工作物の面積にほぼ等しく、陽極と陰極の比率はほぼ１：１に保たれなければならない。
【０１４９】
限外濾過−限外濾過装置は推奨タイプを使用すべきである。ユニットの大きさはコーティングタンクに合わせ、１時間当たりコーティングタンク容積のほぼ１０％の透過体を産生する調整すべきである。詳しくは、本マニュアル、限外濾過の節、ＴＲＡＰシステム設計基準を参照せよ。
【０１５０】
イオントラップ−ＩＴカートリッジは標準的な１０“の大きさのフィルターカートリッジと同じ大きさであり、このカートリッジに適したハウジングが利用できる。実際のイオントラップカートリッジはクリアクラッドコーティング社、又はクリアクラッド販売会社より販売されている。本イオントラップは単純な混合ベッド型脱イオン樹脂カートリッジであり、未承認のカートリッジを使用するとクリアクラッドコーティング槽を損傷することがある。
【０１５１】
硬化オーブン−クリアクラッドコーティング硬化に使用されるオーブンは、挿入時の損失分を迅速に回復するのに十分な熱容量を持つ空気循環型オーブンが良い。オーブンは金属温度を１５−２０分間維持することができ、場合によっては最長３０分維持できる。金属温度とは、本マニュアルに既に記した様なオーブン事態の空気温度に対し、成分の温度を意味する。
【０１５２】
ポンプ−完全に密封されたモーターを持つポンプが好ましい。ポンプ本体（溶液に露出している）は好適プラスチック（ＰＶＣ又はポリプロピレン）あるいはステンレス鋼製であり、ビトン又はテフロンシールを持つポンプのみ使用すべきである。ポンプの選択に関する詳細については、本マニュアル、第６節の限外濾過を見よ。
【０１５３】
配管−可能な場合にはスケジュール８０ＰＶＣ製の“硬質パイプ”を使用すべきである。アッセンブリーの組み立てには、シリコンベースのパイプ接続用化合物を使用しないこと。組み立て中に配管内のバリを取り除くべきである。いずれのジョイントも密着させ、全ての接続部はソケット内に全長差し込まれ、漏れが無いようにしなければならない。
【０１５４】
バルブ−コントロールをオン／オフするために、“ボール”バルブを使用すべきである。バルブは最低１２５ｐｓｉ等級のビトンシールとテフロンシートを持つフルポート型が良い。
注意：テフロンはＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｒｐの登録商標である。
【０１５５】
装置の準備
システムを適切に立ち上げ、良質なコーティングを維持する上で、コーティングタンク及びそれに付属する閉鎖型ループドラグアウトタンクの清浄性は絶対条件である。従って、以下のステップが極めて重要であり、忠実に実施する必要がある。
重要注意点：別のタイプのＥ−コート材料に既存の装置を変える場合には、次の操作は開始前の前準備としては不適当である。クリアクレッド製品販売会社の担当者に接触し、設置されたクリアクレッド槽の性能に影響し、新しい槽を修復不可能なまで損傷することもある、これまで使用してきたＥ−コートシステムの微量残存物を取り除く適当な方法について助言を求めると良いだろう。
槽を準備する前に、使用する装置を次の方法で清掃する。
【０１５６】
１） 汚れ、土、油、その他異物をタンク、作業可能なパイプ、及びフィルターハウジングの内表面から完全に取り去る。グリース又は油の存在については特に注意を払う。最後にこの表面を清浄な白色布で清掃し、汚染物質と考えられる者が全て取り除かれたことを確認する。
【０１５７】
２） 使用するフィルターカートリッジを温水で３０分間侵出する。その後、暖めた５％硫酸液に３０分間浸す。最後に、取り付ける前によくカートリッジを脱イオン水で濯ぐ。
【０１５８】
３） コーティングタンクを次の溶液で満たす。全システム容積（全システム容積はコーティングタンクとドラグアウトタンクの作業容積）の１％に相当する表酢酸（４４０Ａ３２４）乳剤安定化剤も利用できる）及び全システム容積の５％に等しい量の（４３０Ａ２６４）溶媒補給液。水で溶液のバランスを取り（ここでは水道水を用いる）、コーティング及びドラグアウトタンクの両方に作業レベルまで加え、この液をシステム全体に２時起案循環させ、続いて廃棄する。
注意：これらシステム循環が必要な各ステップを実施している間は、システムの全てのバルブを操作して、これら各ステップの間にクリアクラッド槽液に曝されるであろう全ての内部表面が接触されるようにすると良いだろう。これらの各ステップが終了し、そのステップの溶液が廃棄された後、全てのパイプとフィルターハウジングがフラッシュされていることを確認する。
【０１５９】
４） 再度システムに水道水を満たし、３０分間循環させた後に廃棄する。
【０１６０】
５） 再度システムに伝導度１５ミクロンシーメン／ｃｍ（ｍｓ）未満の脱イオン水を満たす。３０分間循環させ、廃棄する。
【０１６１】
６） 再度システムに伝導度１５ミクロンシーメン／ｃｍ（ｍｓ）未満の脱イオン水を満たす。タンクが充填された時点で伝導度を測定し、測定値を記録する。３０分間循環させる。伝導度を再度測定する。
もしシステム再充填直後に測定した伝導度が１５ｍｓより小さい場合には、システムから排水し、新しい槽の準備に進む。
もしシステム再充填直後に測定した伝導度が１５ｍｓより高い場合には、装置内に汚染源が残っているため、上記ステップ３）−６）を繰り返す。
クリアクラッド濃縮剤／添加物と新規槽調整液との混合
クリアクラッド製品は脱イオン水又は既存の槽材料（新規の槽を作製する場合には脱イオン水であり、既存の槽対する供給剤を作製する場合には槽材料）のいずれかである希釈液で希釈されなければならない濃縮体として供給される。この節では、我々はクリアクラッドの適切な希釈方法（クリアクラッド濃縮液の“低濃度化”と呼ばれることも多い）及び着色剤、つや消し剤、溶媒等の適切な添加方法について論じる。
【０１６２】
クリアクラッド製品の型及び添加剤は多様であることから、新規槽の調整及び槽追加剤の作製を容易にするために、オフラインでの前混合が推奨される。異なるクリアクラッド製品では物理的及び化学的特性が大きく異なることから、これらを効率的に混合し、希釈することは工程及び最終製品の最終的な品質にとって重要である。ある産物は前混合なしに槽内に直接加えられ、その性能は適当なデータシートに記録されるだろう。しかし、特に既述がないかぎり全ての製品が前混合を必要とすると考えるべきである。
【０１６３】
オフラインの前混合には濃縮塗料を好適前混合タンクに“注入”し、そこで機械式攪拌を利用し添加物（必要時）及び前希釈用Ｄ．Ｉ．水／槽材料との混合が行われる（図４）。前希釈が終了した後、混合物の全て又は一部は堰を介し工程槽内に直接移され、槽循環システムを介して最終送り込みが行われる（新規槽調整の場合には、システムが完全に充填されるまで前希材料がフィルタを通してコーティングタンクに加えられ、続いて循環が開始される）。
【０１６４】
前混合タンクとスターラーの組合せは、非常に小型の装置の場合の研究用ビーカーとスパチュラの組合せから、大規模運転の場合の永久モーターミキサーを備えた特別に設計、組み立てられたステンレス鋼製タンクまで様々である・しかし、どの様な規模での運転でも、効果的な混合を通じて良好に乳化することからプロペラ型モーター式ミキサーが推奨される。いずれのミキサーも混合及び希釈のあらゆるステージで攪拌力を生むのに十分なトルクをもっていなければならない。
【０１６５】
電気式モーター駆動ミキサーが最も融通性に富んでいる。好適なタイプは小型の研究室モデル（０．５−１０リットル混合能）から数百リットルの混合能を持つ工業用まで多様である。小型の装置の前混合では、好適なプロペラアタッチメントを漬けたコードレス型電気ドリルを使用してもよく、この場合にはより強力であり、高トルクの１５００ｒ．ｐｍ．の能力を持つ９．６ｖ型が推奨される。空気−モーター駆動式ミキサーも、中規模から大規模の工業サイズで特に利用可能である。
【０１６６】
重要注意：中型から大型のミキサーでは、混合環境の環境温度が約９０°Ｆ以上でる場合には、クリアクラッド材料の引火点に注意しなければならない。この様な環境では、空気モーター駆動式ミキサーが理想である。固定式電気モーターの場合には爆発対応型でなければならない。コードレスドリル又は着脱式モーターを使った小型ミキサーについては、以下に記す様な対処法がある。
【０１６７】
前混合装置、構成材料
前混合タンク及びスターラーはそれらが接触する全ての材料に対し不活性である無傷材料からできていなければならない。
【０１６８】
前混合タンクについては、ガラス（非常に小型な装置の場合）、ステンレス鋼（３０４＆３１６級が好適）、ＰＶＣ、ポリプロピレン及び高密度ポリエチレンがこれに含まれる。その他の材料についてはクリアクラッド販売会社に問い合わせ、それらがクリアクラッド製品との利用に適合しているか確かめる。
【０１６９】
補助パイプ、輸送パイプ等前希釈前、最終又は後にクリアクラッド材料と接触するものについては同様のことが言える。
【０１７０】
スターラーについては、ステンレス鋼が一般に使用されている材料である。
【０１７１】
前混合装置、構造及び寸法
図４の図は、推奨される前混合調整の重要パラメータの値を示している。
【０１７２】
【表４】
Figure 2004515558
【０１７３】
これらガイドラインをよく読み、遵守することを強く薦める。寸法及び構造は混合技術として良く確立された方法を採用した場合についてのものであり、この様な場合に最も効率的且つ有効な結果が得られるだろう。
【０１７４】
前混合タンクに好適な基本計は底が密封され、平坦であり、高さが直径の１ないし１．２倍ある円筒である。最終前希釈液−１５％以下の固体含有率を有する−の容積は全混合タンク容積の１／２ないし２／３でなければならない。これにより初期濃縮液負荷量が全混合タンク容積の約２０％又は１／５となることが決定される。円錐形底タンクはより大型の、又は完全自動式システム用の固定式移送ポンプと組合せて使用すると良いだろう。その他仕上げにはバッフル及び／又はオフセット／アングル型スターラーの利用が含まれる。これら装置は本マニュアルの範囲外であるが、混合及び前希釈の原理は同じである。
【０１７５】
プロペラ型スターラーはタンク直径の１／４から１／３の回転直径を持たなければならない。最も簡単な構造は、混合タンクの中心軸に並列したシャフトを持つ直立型タンクである。混合タンクの床（平床型）からプロペラまでの距離は加えられる濃縮液の深さの１／３ないし１／２−即ちタンク直径の約１／１０でなければならない。
【０１７６】
前混合装置の大きさは、実際的には槽調整を行うのか、既存槽に補給するのかにまず依存している。新規槽を調整する場合には、槽の大きさによりより大型の混合装置を使い、混合ロットの数を減らすことを希望するだろう。この問題は新規調整時のみ問題であるから一時的な装置を利用することもできるが、この一時使用装置についても清浄性、混合が適当であるか等に同様の注意が必要である。
【０１７７】
例えば、４００リットル（約１００ガロン）のＨＤＸ槽液を調整する場合には、調整時に槽には８０リットルのＨＤＸ濃縮液を加える必要がある。この濃縮液は約２６４リットル（約７０ガロン）に希釈される。８０リットルの前混合タンクを利用する場合には、５ロットのそれぞれについて濃縮液を希釈するのに約５３リットルの前混合液５ロットが必要となる。一方、コーティングタンクからの工作物の運び出し量に基づき、補給のために１日５リットルの濃縮液のみを使用するとした場合には、１日当たり必要とされる前混合ロットの総容積は１６．５リットルである。この場合、適切に混合を行う為には約２５リットル（６ー７ガロン）の前混合タンクを利用するだろう。
【０１７８】
従って、新規槽調整は頻繁に行はわれないため、頻繁に行われる補充液の量に前希釈に使用される前混合装置の大きさを合わせることがより重要である。このサイズ調整は補充液追加の速度（即ち一日当たりの材料の量）と頻度（即ち、１日当たりの回数）に基づくだろう。これら２つのパラメータを使って、前混合タンクの最適なサイズを決めることができる。大型のものを低頻度に使うのではなく、小型のものを頻回使用することを強く推奨する。これにより槽の質と安定性をより良好に保つことができ、同時に前工程と装置を簡略化できる。少なくとも１日２回槽に補給することを前提にして、以下広範な例より柔軟な対応について例示する。
【０１７９】
次表では、“移送前希釈バッチ”の列で（Ａ）は各前希釈が全て１回で槽に移送されたことを表している。（Ｂ）は前希釈が１日分バッチとして実施され、攪拌され続け、提示回数に分け（３回以下を推奨）定期的に移送されたことを示す。
Figure 2004515558
例えば上記の表を参照すると、１日２リットルを使用する場合、補充液の取り扱いには幾つかの可能性がある。即ち；
ａ）１０リットルの前混合タンク内に濃縮液２リットルを入れ、６．６リットルの最終前希釈容積にして前希釈液の量を調整する。この全量を１回でコーティングタンク堰から槽内に入れる。
ｂ）ａ）同様の量の前希釈液量を調整するが、これを運転シフトの各ステージで３．３リットル２回に分け加える。この場合、加えない前希釈液ロット分は、タンクに加えるまで混合しながら待機させる。
ｃ）５リットルの混合液タンクの中にある１リットルの濃縮液を使い、これを３．３リットルの最終前希釈容積にして、前希釈液を調整する。この全量をタンクに１回で加える。この作業を作業シフト中に定期的に繰り返し、コーティングタンク中に必要な２リットルの濃縮を入れる。
【０１８０】
これより補給頻度を合理的に管理することで、限られた範囲の前混合タンクサイズを使って広範囲の補給速度に対応できることが分かる。
【０１８１】
クリアクラッド販売会社の技術スタッフに相談すれば、推定される利用方法あるいは“最適”の１日追加頻度を利用し決定された利用方法に基づき、相手機なサイズ／構造を確立できるだろう。
重要注意：前混合液調整を行った後、以下の手順に示す清掃方法を実施することが重要である。混合タンクの内面上及びスターラーの上に形成された非分散型固形物は最終的に微粒子となり、マイクロゲル精製問題を生ずる−これとは別にもし定期的に“ドラグアウト”しなければならないとすると、材料の無駄になる。この状況を避けるためには、移送する前の混合時間が長くし、移送後に透過体によりフラッシングすることを計画する。
【０１８２】
前混合の手順
使用用語
濃縮体：樹脂ベースのつや消し剤を含むクリアクラッド樹脂／塗料濃縮体。
添加物：濃縮体中に前分散される溶媒、塗料、色素分散体、乳剤安定化剤、その他の調節剤等（仕様データシートを参照）
希釈液：新規槽調整の場合にはＤ．Ｉ．水；既存槽の日常的な補給にはコーティング槽材料。
手順
１．混合タンクの内面、スターラー及び移送ポンプ又は装置が清潔であることを確認する（専用装置を使用し、前回この作業を遵守している場合にこの段階は必要ない−しかし全てについて同様に慎重にチェックする）。
２．この混合タンク配置の標準的な添加量はタンク総容積の１／５である。濃縮体データシートをチェックすること！濃縮耐固体含有率（供給時の形状）が４５−５５％の範囲を超える場合、及び／又は供給密度（比重）が０．９−１．１ｇ／ｃｍ３を越える場合には、次式に従い計算しなおす：
Ｋ×５０／密度（ｇ／ｃｍ３）×固体含有率（％）＝添加濃縮体量
Ｋには標準値（前混合タンクの１／５）を使用する。
３．こぼしたりタンク壁に飛び散らない様にしながら混合タンクに濃縮体を加える。
４．スターラーのプロペラが濃縮体内に浸漬されているか確認し、攪拌を開始する。
５．この段階で添加物を加える。１種類以上の添加物が必要な場合には、１種類を加え、均一になったことを確認してから次を加える。攪拌されている中に注ぎ込む様にする。
６．希釈液はＫ／４の量を一度に加え、均一になるまで待つ。
７．ステップ６を３回繰り返す。
８．残りの希釈液（全タンク容積の最大２／３まで）を４回、等量づつ加えるが、それぞれ均一になってから加える。
９．最低２０分間攪拌し続ける。
１０．前希釈液を全て、又は一部（適当な場合）をコーティング槽に移す。堰きを介してフィルター媒体を通じゆっくり加えることが好ましい。前希釈を分割して加える（上記の（Ｂ）型）場合には、全て移送し終わるまで攪拌し続けなければならず、特に着色及び／又はつや消し型については攪拌を続ける。
１１．混合タンクが空になったら、２／３ラインまで透過体を加え、１０分間攪拌して混合壁を洗浄する。トランスファーポンプ及び装置も同様にフラッシュする。この透過体フラッシュ液は、再生のためドラグアウト槽に加えることができる。
１２．この時点で混合装置は本質清浄になっていなければならない。必要であれば吸水紙を使い混合タンク内の“パッドル”をふき取る。このステージで装置を検査し、清浄にすることで後に問題が起こらないようになる。
重要注意点：混合が行われる場所の室温が９０°Ｆを越える場合には、ステップ４及び５は非爆発型電動モーターを使用するモーター付きミキサーに変更する。
４．添加量の１／６に等しい希釈剤を添加し、清潔な平板型装置を使用して、手動で均一に予備混合する。これにより引火点を１２０−１４０°Ｆに上昇させる。引火点の１２０°Ｆ低い添加剤をこの段階で同様に予備混合することもできる。データシートのチェック。
５．全ての低引火点材料が添加されて、手動により、混合されたら混合タンク中にモーター付撹拌材を入れ、撹拌翼が濃縮物中に入っていることを確かめて、撹拌を開始する。複数回の添加の間、適正に均一になっていることを確かめつつ、より高温の引火点の添加物を加える。
新規槽調整
新規に槽を調整する場合には、まずどれだけの量のクリアクラッド濃縮体が槽調整に必要であるか知らなければならない。その量は槽を得ようとする槽の固体含有率（％）と槽のサイズに関連する。
【０１８３】
クリアクラッドを利用する場合の典型的な固体含有率は１０％である。準備使用としている槽のタイプのデータシートを見て、自身の装置に必要な固体含有率の基準値を確かめる。クリアクラッド濃縮体は通常５０％固体含有率で供給されており、最終１０％の固体含有率の槽液を得るには濃縮液１を合計４の水で希釈する。
【０１８４】
濃縮体を希釈するための方法は本節のなかで既に述べられている。この情報を参考にすると新規槽液を調整するステップは次の通りである；
１）最終コーティング槽液の所望固体含有率を得るのに必要なクリアクラッド濃縮体の量を計算する。
タンクサイズ×｛（必要固体含有率（％）／（調整する濃縮体の固体含有率（％）｝
＝必要濃縮体量
例えばタンクサイズが２００リットル（約５３ガロン）であり、固体含有率が９％、の場合、３６リットルの濃縮体が必要となる。これは５０％濃縮体を使用した場合である。
２）槽液に必要なクリアクラッド濃縮体の量と利用できるタンクの容積を確認し、そのサイズに基づいて必要とされる濃縮体を希釈するために必要な前混合ロットの数を決定する。
３）濃縮体を脱イオン水（最大１５ミクロシーメンス）を加え、ページ１７−１８の説明に従い混合する。送液に添加物が必要な場合には、各前混合ロット当たりに分割し加える。例えば１５ｍｌ／リットルの黄色色素が必要とされ、１００リットルの濃縮体を使って調整する場合には、合計２５００ｍｌの黄色色素が必要となる。これを４前混合ロットで濃縮体を希釈し利用する場合には、各前混合ロットには２５００ｍｌ／４又は６２５ｍｌを加える。
４）フィルター装置（５ミクロンフィルターバックを推奨）を通しコーティングタンク内に完成した前混合液を加える。
６）コーティングタンク及び堰きを、脱イオン水で最終作業容積まで充填する。
７）閉鎖ループドラグアウトタンクを、その容積（ドラグアウトタンク及び堰のみ）の３％に等しい量の４３０Ａ２６４溶媒補充液を加えて調整する。ドラグアウトタンク作業容積へのバランスは脱イオン水を使い行う。
８）タンクが充填されたら、システムの溶液を粒子ポンプ／フィルターシステムを使い循環させ、２４時間限外濾過する。これで槽はコーティングの準備ができた。
【０１８５】
槽の保守と制御
クリアクラッド作業液は４つの基本部分より構成される。即ち：
ａ）固体含有物−非揮発物含有物（ＮＶＣ）としても知られている。これは最終コーティングを担う溶液中の樹脂部分である。
ｂ）溶媒含有物−溶液中には多数の溶媒が存在しており、その一部は新たに沈積したコーティング内に取り込まれて流動性を付与し、沈積コーティングが硬化されている間に取り除かれる。
ｃ）酸含有物＊＊−酸は固体を水中に分散させる。酸はコーティング工程チュに固体から分離し、その大部分は槽中に残る。
ｄ）水−コーティング槽には時々脱イオン水を加え、蒸発やドラグアウトし消失した分を補給しなければならない。一部の水は沈積したコーティング内にも取り込まれるが、直ぐに簡単に蒸発する。
コーティングシステムの制御は主にコーティング槽液のこれら４主要成分を維持することに拠っている。
＊＊これは陰極槽の倍であり、陽極槽、即ちクリアクラッドＡｎｏｃｌａｄの場合にはアルカリ成分となる。
固体含有物の保守
コーティング槽を使用すると、工作物上へのコーティング形成により固体含有物が消耗される。この消耗は送液の固体含有率を分析することでモニターされるが、固体含有率の具体的な測定方法は本マニュアルの分析コントロール法の節に拠る。固体は、定期的にクリアクラッド濃縮体を添加することで補給される。典型的にはクリアクラッド濃縮体は約５０％の固体を含んでいるが、使用する送液に関する具体的な濃縮体に関してはデータシートをチェックすること。
【０１８６】
以下のステップに従って濃縮体を槽に添加する：
１）次式を使用して、コーティング槽の固体含有率を所望含有率に戻すために必要な濃縮体添加量を計算する。
Ａ＝Ｂ×（Ｃ−Ｄ）／Ｅ
式中：
Ａ＝槽に補給するクリアクラッド濃縮体の量（リットル）
Ｂ＝リットルで表したコーティング槽の容積（リットル）
Ｃ＝必要固体含有率（％）
Ｄ＝現在の固体含有率（％）
Ｅ＝クリアクラッド濃縮体の固体含有率
例えば槽液調整の節での例で利用した２００リットルの槽の場合、使用後の固体含有率が例えば６％に落ちていたとし、これを清浄の９％に戻そうとする場合、調整には我々はどれだけの濃縮体を加える必要があるだろうか？（５０％の固体含有率である濃縮体を使用することを思い出す）
クリアクラッド濃縮体必要量（リットル）＝２００×（９．０−６．０）／５０クリアクラッド濃縮体必要量（リットル）＝１２
２）クリアクラッド濃縮体必要量と既存槽材料及び節４に記載の添加物（着色料、色素、つや消し剤）とを前混合する。
３）前混合ロット材料を、フィルター媒体（５ミクロンフィルターバックを推奨）を通しコーティングタンク堰に流し込み、槽を使用する前に最低１５分間システムを循環させる。
【０１８７】
理想的には、クリアクラッド濃縮体の追加は頻回に行い、その他槽パラメータの変動を最小限にするようにする。この様にすることで平衡状態が保たれ、槽の他パラメータに大きな影響が及ぶことは無い。一定の槽負荷条件（ラックの数、作業面積等）で規則的に槽を使用する場合、正確な追加操作は容易に確立し、実行できる。
【０１８８】
頻回に補給を行うため、例えば１２リット以上の消耗が３日間で生じるような場合には１日毎に４リットルの濃縮体を補給し（作業期間中に２リットルづつ２回に分け補給）槽液が仕様外に成らない様にすると良いだろう。固体含有率を維持し、定期的にモニターすれば、この様な操作により槽合理的な正確性をもって保守することができる。
溶媒含有量の保守
正常な状態では、溶媒含有レベルは上記の固体成分の通常補給により維持される。これは濃縮体が濃縮体の固体含有量に対し正確な量の溶媒を含むからである。
【０１８９】
しかし、槽の固体含有率が８％以下又は１２％以上に維持された場合、あるいは大量の限外濾過透過体が廃棄された場合には、固体含有率とは関係なく溶媒量のバランスを取る必要がある。
【０１９０】
溶媒含有率の分析は通常はガスクロマトグラフィーで行われ、そして槽サンプルの溶媒含有率の分析サービスがクリアクラッド販売会社を通じクリアクラッドコーティング社により提供されている。溶媒レベルが決定されれば、クリアクラッド販売会社又はクリアクラッドコーティング社のアドバイスに従い、その目的に適した具体的なクリアクラッド製品を使って槽を補正することができる。
【０１９１】
クリアクラッドコーティング槽には２種類の主要なタイプの溶媒が存在している。即ち：
ａ）原理的には固体中に含まれ、コーティングに直接作用する分散相（ＤＰ）溶媒。溶媒補給液４３０Ａ２５０により補給される。
ｂ）実施亜には両方の槽に存在し、コーティングへの直接作用は小さい連続相（ＣＰ）溶媒。これは溶媒補給液４３０Ａ２６４により補給される。
重要注意事項：溶媒補給液４３０Ａ２５０は水溶性ではなく、槽内に添加前に濃縮体と混合する必要がある。クリアクラッド溶媒補給液４３０Ａ２５０を直接コーティング又はドラグアウトタンクに入れてはならない！
溶媒補給液４３０Ａ２５０を加える場合には、次の様に行う
１）溶媒補給液Ａ４３０Ａ２５０の必要量を清浄な容器に秤取る。
２）濃縮体２に対し１の量の溶媒補給液を加える。モーター付きミキサーを使い、又は平ブレードを使い用手法的に、均一な混合液が得られるまで良く混合する。
３）２の量の希釈槽材料にこの混合体１を加え、最低５分間混合し平滑なオパール様の光沢を得る。更に１の量の希釈槽材料を加え、混合する。
４）コーティングタンク堰きに液を注ぎ込み、槽使用前に最低１５分間システムを循環させる（より長い循環、一晩の循環が好ましい）。
溶媒補給液４３０Ａ２６を使った添加は次の様に行う。これはＣＰ溶媒補給液であり、完全に水と混和する。
１）溶媒補給液４３０Ａ２６４の必要量を清浄な容器に秤取る。
２）クリアクラッドタンク堰にゆっくり溶液を加え、少なくとも１５分間システム内を循環させる。
酸含有量の維持維＊＊
コーティング作業中、水中に固形物を分散させている槽内の酸は、固形物から分離して大部分が槽内に残ることになる。従って、システムが作動するに従いコーティング槽の酸含有量は上昇する。限外濾過を利用すれば酸含有量は完璧に制御することができる（限外濾過の節を参照）。
【０１９２】
ドラッグアウトタンクに戻される浸透した少量の限外濾過物を除去するだけでシステムの酸レベルは下がる。限外濾過浸透物を廃棄すると通常の槽の場合、酸含有量は廃棄された浸透物の等しい槽容積毎に約１５％−２０％下がる。酸含有量の測定はＭＥＱと呼ばれ、滴定法（本マニュアルの分析コントロール法の節を参照）により決定される。
【０１９３】
分析により、コントロールの対象であり、重要なＭＥＱ値でもある槽固形物に関連した“ＭＥＱ補正”値の計算に用いられる槽物質の値、“ＭＥＱ／１００グラム”が得られる。問題の槽に関しＭＥＱ補正値の基準値が３５であるのに対し分析値が４５であった場合には、限外濾過ループからドラッグアウトタンクに戻される浸透物を廃棄することでＭＥＱ補正値を下げる（図２参照）。浸透物を廃棄する場合、廃棄が過剰すぎるとＭＥＱ値は低値となるので、この場合には陰極用ＭＥＱアジャスター（４４０Ａ９４５）を直接槽に加えて値が上昇する様に調節する。例えば、浸透体過剰に廃棄した場合、値は望ましい基準値３５ではなく２８になるだろう。この様な場合にはＭＥＱアジャスターを加えＭＥＱを上昇させる。この作業に必要なＭＥＱアジャスターの量は次式より計算される：
陰極用ＭＥＱアジャスター（４４０Ａ９４５）は：コーティング槽１リットル当たり１ｍｌを加えると、ＭＥＡ補正値は１ＭＥＱ単位上がる。
例：
槽容積＝２００リットル
槽固形物＝８．０％
存在するＭＥＱ／１００グラム＝２２．４
＊＊この場合は陰極槽を想定しているが、陽極槽、即ちクリアクラッドアノクラッド（ＣｌｅａｒＣｌａｄ Ａｎｏｃｌａｄ）の場合には、これはアルカリ含有量になる。
【０１９４】
現状のＭＥＱ補正値＝２８（即ち２２．４×１０．０／８．０）
望まれるＭＥＱ補正値＝３５
必要なＭＥＱ補正値上昇分＝７．０
必要なＭＥＱ補正値上昇分〜５．６（即ち７．０×８．０／１０．０）
必要なＭＥＱ陰極アジャスター量＝５．６×２００ｍｌ又は１１２０ｍｌ
この容積のアジャスターをコーティング槽に直接加え、分析する前に１時間反応させる。
槽コントロールのまとめ
クリアクラッドコーティング槽の日常分析では、次のパラメータについて報告する。
１）固形分含有量（％）
２）ｐＨ
３）マイクロシーメン（ｍｓ）の伝導率
４）ＭＥＱ／１００グラム槽物質
５）１０％固形物に補正したＭＥＱ
６）溶媒含有量、ＤＰ＆ＣＰ（％）
１）固形物−これについては１６ページの始めに詳しく述べられているが、固形物含有量を限界値近くに保つことでその他槽パラメータに対する悪影響の可能性が小さくなることを思い出す。
２）ｐＨ−この値はＭＥＱの様な他槽パラメータに関連し解釈すべきであり、それ自体はそれほど重要ではない。
３）伝導率−この値が恐らく槽の“健康度”を最も良く反映していると思われる。固形物及びＭＥＱ補正値が合理的限界内にある場合には、伝導率の大きな変化はその他の問題を表すインジケータである。一般に良好な状態の槽は４００−５００ｍｓの範囲にある（固形物が多い場合には若干高値になる）。伝導率の値が高いことは、一般にある種の汚染があることを意味しており、直ぐに調査し補正する必要があるだろう。
４）ＭＥＱ／１００グラム−この値は１００グラムの槽材料の滴定に基づく酸含有量を表す。
５）ＭＥＱ補正値−この値はＭＥＱ／１００グラムの結果を基に１０％固形物についてそれを標準化した計算値である。
【０１９５】
ＭＥＱ補正値＝（ＭＥＱ・１００グラム）×１０／槽酸固形物（％）
ＭＥＱについては、次例を参照せよ。
槽のＭＥＱは１０％固形物では３０に指定されており、槽の週毎の分析結果は次の通りであった：
Figure 2004515558
結果は、２週から３週にかけて酸含有量の増加が起こっていることを示している。もし固形物を参照せずにＭＥＱ／１００グラムの結果だけを検査した場合には、この変化はこれほど明瞭ではないだろう。
６）溶媒含有量−この値については１８ページに詳しく述べられている。合理的範囲内に適切に維持されている槽では、必要とされるその溶媒補正は最小限であろう。
重要注意点：何れの時点に測定した槽状態に関する記録は保管しておかなければならない。記録の良好な保存の重要性を強調しすぎることはない。次のページに推奨する槽記録のフォーマットがあるが、付録Ａの後に余分のコピーが付いており、コピーして使用することができる。このタイプの記録用紙は設置された槽毎に保管し、槽について行われた全ての作業について記録すべきである。この槽の記録は槽のトラブルシューティングや槽をトラブルなく運転するための調節にとって極めて貴重である。
【０１９６】
【表５】
Figure 2004515558
【０１９７】
【表６】
Figure 2004515558
【０１９８】
【表７】
Figure 2004515558
【０１９９】
【表８】
Figure 2004515558
【０２００】
限外濾過
設計と操作上の注意
限外濾過の必要性と利点について理解するためには、クリアクラッドコーティング操作の間に起こる次の工程についてレビューすべきだろう。
１）工作物上のコーティング形成により槽内の固形含有物が増加すると、コーティング槽内の酸含有量が増加する。
２）コーティング槽のイオン汚染物である電解質は、上流工程からの汚染物の“持ち込み”によると考えられる。
３）工作物のラックをコーティングタンクから取り出し、コーティングタンク後の第１濯ぎ洗いが終了した時点で、コーティング樹脂固形物のすくい出し（ドラグアウト）が行われる。
【０２０１】
上記項目１）と２）はコーティングの質と、コーティング槽の安定性に直接影する。項目３）は、コーティング槽からドラッグアウト物質を回収しない場合には、コーティング材料の利用が不良となり、ドレインに流出する排液中の固形含有量が多くなり、環境問題を生じるだろう。
【０２０２】
適切に設置され利用されが場合、閉鎖式ループ限外濾過工程はコーティング槽の酸含有量を良好にコントロールし、適切な汚染コントロールにて対処しなければならない排出固形物を生ずることなく、コーティング槽材料をほぼ１００％利用できるだろう。
【０２０３】
【表９】
Figure 2004515558
【０２０４】
図５は、典型的な限外濾過膜の機能について示している。コーティングタンク堰からの流れ（図２参照）は樹脂固形物の大型樹脂粒子だけでなく小型粒子、水、電解質、酸、溶媒等を含んでいる。（時差医にはＣＰ溶媒のカップリング硬化による少量のＤＰ溶媒が存在するが、基本的には溶媒はＣＰ溶媒である）。漉す亜ｙのグループは膜を“透過”するが、樹脂固形物である大型粒子は濃縮され、コーティングタンクに戻される。
【０２０５】
樹脂固形物をその一部は汚染物質であるその他物質から分離する限外濾過膜の特異的能力により、多くの効率的なコーティングシステムを組み立て、運転することが可能になる。その理由をよく理解するためには、ＵＦユニットを利用し組み立て可能なシステムについてレビューすべきである。このシステムの重要点は、浸透体の利用方法であり、それには次の３種類のやり方が考えら得る。
１）単純槽精製（“腎臓ユニット”）−この様式での作業は、図２に示したシステムとは異なり生じた浸透体の大部分又は全てが、水溶性汚染物質を排除するために排出される。
【０２０６】
このシステムの持つ主な欠点は次の取りである：
ａ）コーティングシステムから、廃棄される浸透体の量に等しい容積の持続性の損失があり、その分を脱イオン水で補わなければならない。
【０２０７】
ｂ）浸透体内の非汚染成分（溶媒、乳剤安定化剤等）が、通常の補給液導入による補給より速くコーティング槽から失われる。その結果、消失分をモニターするために頻回に槽分析を行い、そして補給液の追加が必要となる。
２）閉鎖式ループ再生−この方法では、浸透体の主要部分が***され精製に影響を及ぼすが、その大部分はドラッグアウトタンクを介してコーティング槽に戻される。連続的に浸透体が戻されるこのドラッグアウトタンクはコーティング済み成分からドラッグアウト槽の物質を濯ぎ落とし、これをコーティング槽内に逆流させて、ドラッグアウト固形物の再生を促す。濯ぎ洗いの改善を目的として、コーティング槽及びドラッグアウトタンクのいずれか、又は両方について浸透体スプレーを利用することができる。
利点：
ａ）コーティング材料をほぼ１００％利用できる。
ｂ）浸透体が非常に効果的な濯ぎ溶媒である。
欠点：
ａ）精製と再生の両方に適した十分な容積を提供するためには、“腎臓ユニット”に比べより多くの浸透体生産が求められること。
【０２０８】
ｂ）この様式の運転の“閉鎖ループ”の特性より、操作汚染物の多くがリサイクリングされることが不可避であること。
【０２０９】
ｃ）取り除かれる浸透体の量によっては、まだシステムの容積交換必要になること。
３）ＴＲＡＰシステム−この概念−全再生及び精製（Ｔｏｔａｌ Ｒｅｃｌａｉｍ Ａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ−は前記２システムの問題について、“閉鎖型ループ”にイオン交換技術を導入することで対応するものである。この方法が推奨される方法であり、本マニュアルの図２に流れ図の１例が示されている。度ラックアウトタンクに浸透体を戻す経路に導入されたイオントラップが、浸透体から汚染物を選択的に取り除き、非汚染性の槽成分はそのまま残すためのイオン交換樹脂が提供される。
利点：
ａ）廃棄が必要な浸透体の量が最小量ですむこと。
【０２１０】
ｂ）システムからの損失容積が少ないこと。
【０２１１】
ｃ）システムからの溶媒、安定化剤の損傷が最小限であり、また容易にコントロールできること。
【０２１２】
ｄ）閉鎖型ループシステム内を危険汚染物が再循環することを防げること。
極めて低い割合の浸透体だけが***されるこの様式の方法では、ＴＲＡＰは選択的に汚染物質を除去することで上記のシステム１）同様に浸透体廃棄物を１００％の効率で精製できる。従って、浸透体の大部分を濯ぎ洗浄や再生に利用することができる。
【０２１３】
ＴＲＡＰシステムを利用する場合、必要とされる透過廃棄量は用いるコーティング法により様々である。ＶＯＣをコントロールするために、加えられた補充液単位当たりの透過廃棄量は最小になるだろう。ＴＲＡＰにより見過ごされた微量の汚染物質についてはこれで十分である。しかし汚染率が通常高い場合には、特別な注意が必要であろう。
【０２１４】
図２に示したシステムの流れ図はＴＲＡＰシステムであり、さらに上記の比較ができる様になっていることから、本システムが推奨される理由が理解できるだろう。上記システムを利用するか否かにに関わらず、浸透体をシステムから除き酸含有量を下げるには、脱イオン水をドラッグアウトタンクに戻し、システム内の溶液損失容積を補充する。補充水はコーティング槽に直接いれてはいけない。
【０２１５】
ある利用法では、この“閉鎖型ループ”の概念を大量の浸透体が廃棄しながら、可能な限り一部の浸透体をドラッグアウトタンクに戻す作業に利用している。これにより、バス内の酸素が過剰に欠乏することで生じる危険な状態を防止することができる。この様な状況が発生すると、乳剤は不安定になり、より大量の酸が取り除かれる。続いて更なる脱安定化が起こり、この作用は自律的になる。その結果伝導率は大きく低下し、工程の運転は困難になる。そしてＭＥＱが高く成りすぎた場合には、逆の現象が生じる。クリアクラッド乳剤は高密度にパックされており、限外濾過は困難になり、酸の更なる除去も難しくなる。
【０２１６】
限外濾過を適切に利用することで、固体とは無関係にコーティングシステムより酸と汚染物質を取り除くことができる。クリアクラッド設置に関しては連続ベース（２４時間／日）で運転される限外濾過が推奨される。長時間設置された限外濾過システムを停止する場合には（プラントの休暇による停止等）、以下の方法に従い停止する。
【０２１７】
ａ）コーティングシステムの作業を停止した後、ドラッグシステムまでの限外濾過システムを空にする（全ての固形物をコーティングタンクに戻す）。
【０２１８】
ｂ）ドラッグアウトタンクから溶液を限外フィルター入口に向かわせる。
【０２１９】
ｃ）この空にしたドラッグアウトタンクからの溶液を、限外濾過システム内で２０−３０分間循環させる。
【０２２０】
ｄ）限外濾過システムを停止する。
【０２２１】
以下の方法により、凝固してフィルター膜の一部を詰まらせる原因となる限外フィルター膜に残った樹脂材料の残りを取り除く。
【０２２２】
この停止作業を迅速に行うために、システムが図２に示す様に懸垂されている場合には必要とする作業はＵＦユニットのインプットとアウトプットにある３方バルブ（図２のＣとＤ）を操作することだけである。これにより、流れは図２中点線で示される経路を介して、ドラッグアウト堰からＵＦユニットに、そしてＵＦユニットのアウトプットからドラッグアウトタンクに戻される。
【０２２３】
限外濾過の典型的な分析と対応するクリアクラッド槽分析を以下に示す。
【０２２４】
Figure 2004515558
ＴＲＡＰシステムの設計基準
一般論
生産的且つ効率的なＥ−コーティングを行う上での重要事項は、本マニュアルの２４ページに書かれているＴＲＡＰ原理に基づく限外濾過システムを利用することである。本マニュアルの同じ節に紹介されている別のシステムを利用し実施することも可能であるが、先に述べて様な理由からＴＲＡＰシステムを利用することを強く推奨する。この節では、ＴＲＡＰシステムの設計と設置に関する基準について考察する。この設計は本システムに関する基本原則に則っている。その原則とは：
ａ）基本コーティングシステムはほぼ同一サイズ及び構造の２個のタンク（本マニュアル、必要な装置と調整の図２を参照）から構成されなければならない。それぞれのタンクはその容積の約１０％に当たる堰を持っている。
【０２２５】
ｂ）コーティングタンクに戻るＵ／Ｆチューブからの固体の排出は、１時間当たりのコーティングタンク回転数を規定しなければならない；即ちコーティングタンク容積当たりの回数は時間毎に完全に変化する。観察される回転率は設置された槽のタイプに依存している。透明槽の場合には回転率は１時間当たり３−５回転であるが、着色槽又はつや消し剤の入った槽は８−１０の幅で回転する。
【０２２６】
ｃ）Ｕ／Ｆチューブからの浸透体の排出は、１時間当たりドラッグアウトタンクの容積にほぼ１０％であろう（これはコーティングタンクとドラッグアウトタンクが同様の容積にあると仮定した場合）。言い換えると、このドラッグタンクに接続された浸透体の排出により、ドラッグアウトは約１０時間で完全に交換される。ドラッグアウトタンクはコーティングタンクと相互連絡しているため、コーティングタンクにも目的通り１０時間毎にその容積に等しい量の浸透体が送り込まれるだろう。
【０２２７】
これら基本設計の原則に則り、我々は具体的なシステム設計に基づく例を紹介する。我々の例では、１００ガロン（およそ３８０リットル）のコーティングタンクを設計すること、そして色素又はつや消し剤なしに透明クリアクラッドコーティング槽を運転すると仮定する。我々はほぼ同容積のドラッグアウトタンクも利用する。いずれのタンクも約１０ガロン（３８リットル）の堰を持っている。
【０２２８】
上記規則ｂ）及びｃ）のうち、本システムを設計するに当たり優先規則はｃ）であり、１０時間毎にドラッグアウトタンクの回転させるため、特定量の浸透体の産生を必要とする。コーティングタンクの回転はそれほど重要ではないがそれは容易に実施されるが、その事については後で詳細に説明する。我々はまず必要な浸透体を産出する限外濾過チューブ（Ｕ／Ｆ）を選択しなければならない。我々の例では、浸透体産出量は１０ガロン／時（ＧＰＨ）又は３８リットル／時（ＬＰＨ）である。次項の２つの図はＵ／Ｆ膜チューブを適切に選択する上で役立つだろう。最初の図５は、コーティングタンクの大きさと、必要な浸透体産出量及び必要な浸透体を産出するＵ／Ｆチューブ内の一次ポンプ速度との関係を図示している（ガロンとリットルの２つの図が示されている〜。Ｕ／Ｆチューブを通る一次液流とこれらＵ／Ｆチューブに関する浸透体産出との関係は、指定される最大流量を越えない限りいずれのＵ／Ｆチューブについても一定であることに注意する必要があるだろう。
【０２２９】
【表１０】
Figure 2004515558
【０２３０】
図６を参照すると、我々の例のコーティングタンク容積を１００ガロンとすると、右縦軸上の同位置より必要な浸透体は約１０ＧＰＨになる（上記ｃ）の規則の１０％）。容積１００ガロンを示す線が曲線と公差する位置を求め、そこから垂線を下横軸に落とすと、我々のシステムが必要な浸透体を産出するのに求めあれる一次Ｕ／Ｆ流量がこの回路では約１７ＧＰＭ流量であることが分かる。
【０２３１】
我々は、この一次流量がＵ／Ｆチューブのアウトプットからコーティングタンクに戻ることを知っている。一般にこの流れは全て、前述の様にコーティングタンク底にあるスパージャチューブを通り、コーティングタンクに直接戻される。しかし、規則ｂ）を考えると、もしこの流れ全てをコーティングタンクに戻す場合にはコーティングタンクの会連速度について考慮しなければならない。
我々は、我々のコーティングタンクが１００ガロンであることを知っている。もしＵ／Ｆからの産出の全てがコーティングタンクに戻すと仮定した場合、コーティングタンクへの送り出し量は次の様になる：
１７ガロン／分×６０分／時＝１０２０ガロン／時
我々のコーティングタンクは１００ガロンであるから、この１０２０ＧＰＨの流れにより１時間当たり１０．２回の回転率が産出される。もし我々が着色槽又はつや消し剤を使った槽を利用するのであれば、この値は受け入れ可能である。しかし、本例は３−５回転／時を必要とする透明槽を利用している。
【０２３２】
本マニュアルの図２のシステム流れ図にはＵ／Ｆチューブからのアウトプットライン上には２カ所バルブがあることに気付くだろう（Ａ及びＢ）。１つはコーティングタンクスパージャーに戻るラインであり、もう一つはタンク堰に繋がるものである。液流を必要とする回転率でコーティングタンクスパージャーからラインに持ち込む為には、これら２カ所のバルブを利用してこの流れの一部をコーティングタンクから切り離し、タンク堰に直接入れる必要がある。本例では、我々は流れの半分程度を遮断し、堰に入れることで回転率を３−５回転／時の範囲に落とすこととした。
【０２３３】
この方法で我々は、我々が利用している槽の種類に応じて、必要とされる浸透体を産生でき、コーティングタンクの回転率コントロールに十分な大きさのポンプを使用できる。
限外濾過チューブの選択
Ｕ／Ｆシステムに関する上記情報を知った上で始めて、我々は本例にて我々が利用する実際のＵ／Ｆ膜の選択に取りかかることができる。本例を具体化するには、我々は約１０ＧＰＨの浸透体を産出するために、Ｕ／Ｆチューブに約１７ＧＰＭの一次ポンプ液を流す必要がある。図７は推奨された２メーカーの各種サイズのＵ／Ｆ膜の選択について示している。Ｍａｘｉｍｕｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｕ／ＦＰｒｉｍａｒｙ Ｆｌｏｗ情報を参考にすることで、我々は迅速にＡ、Ｂ及びＦと命名されたユニットについて除外することができ、１７ＧＰＭの一次流速が可能なユニットを探した結果、次のものを見いだした。
【０２３４】
限外濾過膜データ
Figure 2004515558
＊注意：これら浸透体流速は“遅延速度”である。詳細はテキスト参照。
図７
提示の残りのユニットは、ポンプ選択により決定された一次ポンプ流速が１７ＧＰＭの大きさを提供する限り全て本適用例で十分利用できる。しかし、Ｕ／Ｆユニットを効率的に利用するには、このＵ／Ｆチューブに関する基準流速にて１０ＧＰＨの浸透体を産生したユニットＣを選ぶだろう。理論上次はユニットＧが選択されるが、その能力の約６０％しか発揮されないだろう。
【０２３５】
正常流速に於いて産生される浸透体に関する本データはこれらユニットに関する“遅延”産生速度であることを指摘しなければならない。遅延速度とは以下を忌みする；新規Ｕ／Ｆユニットがこのタイプの取り付けに組み込まれた時、浸透体の産生が初期増加することである。我々がＣユニットをコーティングタンクに取り付けた場合、その正常流量（遅延）に於ける浸透体産生量は１０ＧＰＨである。初期には、我々は１４−１５ＧＰＨの範囲の浸透体産生を得るだろう。しかし、数日運転した後、それは我々が遅延速度と呼ぶ１０ＧＰＨの産生の定常速度に達するだろう。
重要注意事項：ＴＲＡＰを設置し２４時間／日運転を行う場合には、定期的にＵ／Ｆチューブを浸透体でフラッシュすべきである。システムの日常保守作業のみ実施している場合には、一般には毎週実施すべきである。本作業はシステムが図２に示すように垂直に置かれている場合には容易に実施できる。Ｕ／Ｆチューブのアウトプットに接続し（点線で示される）、３方バルブ（Ｃ）を通過してドラグアウトタンクに接続するライン及び同様にドラグアウト堰から出て３方バルブを通りＵ／Ｆユニットのインプットに接続する復路があることがわかるだろう。この回路を使い、毎週２０−３０分間浸透体でＵ／Ｆチューブをフラッシュすることで、Ｕ／Ｆユニットの効率は維持できる。
【０２３６】
この時期を失うとＵ／Ｆチューブに永続的な損傷をもたらす。このやり方で保守しない場合、Ｕ／Ｆユニットの浸透体産生は遅延速度より２０−３０％低下し、フラッシングを実施してもその最高性能に戻ることはないだろう。
ポンプの選択
ＴＲＡＰ法に適したポンプを選択する場合、そのポンプが満たさなければならない重要操作仕様が２つある。第１は、ポンプがＵ／Ｆ回路に求められる１次流量を提供することである。第２は約３５ポンド／平方インチのアウトプット圧（ｐｓｉ）（又は約８０フィートのヘッド、圧はしばしばポンプの大きさで表され、次の如く変換される、１フィートヘッド×０．４３３＝ｐｓｉ）で上記アウトプット流速を提供しなければならない点である。同様に、ポンプを選択する際にはコーティングタンク内にありくみ出されるクリアクラッド液は水に近い比重と粘度を持つことも考慮する。
【０２３７】
これを考慮にいれ、再度本例のタンクを考えると、我々は必要とするポンプが１７ＧＰＭの流量を提供すること、ポンプのアウトプット圧が３５ｐｓｉ（およそ８０フィートヘッド）でなければ成らず、そしてポンプ選択に当たりくみ上げ対象となるクリアクラッド液の比重と粘度が水に近いことを知る。ポンプメーカーの対応より、我々はＧ＆Ｌ Ｇｏｕｌｄポンプを製造販売しているＧｏｕｌｄｓ Ｐｕｍｐｓ社を推薦するが、例として使用するポンプ性能曲線の一部を作製した（図８）。これらはＶｉｔｏｎシールを持つ（長寿命に関する重要な配慮）ステンレススチール製ポンプであるかれらのポンプシリーズＮＰＥ／１ＳＴ（３５００ＲＰＭ）についてのものである。
【０２３８】
我々はシリーズＮＰＥ／１ＳＴ（３５００ＲＰＭ）が我々の仕事を実行することを、ポンプ作業域がこのＮＰＥシリーズの範囲であることを示す文献（未掲載）中のポンプ性能曲線を利用して確かめることができた。それは自分自身のポンプパラメータを（必要な圧（ヘッド）及び流量）が特定できる簡単な図であり、必要条件を満たすこのシリーズ内のポンプのタイプを、我々の場合にはＩＳＴ、３５００ＲＰＭを知ることができるだろう。図８、タイプＩＳＴ（３５００ＲＰＭ）の性能曲線を参照し図上に我々の点を位置せしめることで、我々は自分自身のポンプの作用点を見いだす。
【０２３９】
【表１１】
Figure 2004515558
【０２４０】
異なるサイズを特徴とする複数の曲線があること、それらが各種サイズのインペラを持つこのポンプの性能であることに気付くだろう。同様に“ｈｐ”と記された逆向きの曲線も見るだろうが、これらはポンプが行う仕事量を馬力で表したものである。図上に我々の条件を示すことで、我々の運転点が１７ＧＰＭ及び８０フィートオブヘッド（３５ｐｓｉ）であることが分かった。
【０２４１】
我々の運転点は直径４３／４インチのインペラ曲線の下にあることから、我々はインペラのサイズ及びアウトプット圧は０フィートオブヘッドのちょうど上になるだろう。４７／１６”のインペラを選択した場合には、アウトプット圧は低くなりすぎ、そして７０フィートオブヘッドよりわずかに低くなるだろう。逆に、５３／１６”のインペラを選んだ場合には、アウトプット圧は高く成りすぎ、ほぼ１００フィートオブヘッドになるだろう。
【０２４２】
更に、運転点が３／４ｈｐ曲線の直下にあることも知るだろうが、この事はポンプが溶液移動作業をほぼ３／４ｈｐで実施することを意味している。従って、我々は連続ベースで３／４ｈｐの仕事を実行できるモーターを少なくとも１つ持つポンプを指定するだろう。我々のポンプの選択についてまとめると、我々は４３／４”インペラ及び３／４ｈｐモーターを持つＩＳＴ（３５００ＲＰＭ）ポンプを使用するだろう。
【０２４３】
ＴＲＡＰシステムが合理的に清浄化され乾燥され場所に置かれるとした場合、その位置に依存したポンプ選択に関するその他事項を考慮すれば、おそらくＮＥＭＡ標準型ＯＤＰ（開放型耐水滴（オープンアンドドリップ−プルーフ））構造を持つモーターが使用できるだろう。しかし、それが湿潤処理タンクのそばに配置され、濡れる恐れがある場合には、完全密封型（ＴＥＦＣ）モーターが推奨される。前記の如く、ビトンのポンプシールもポンプ寿命を長くする上で推奨される。ポンプ選択について考慮に入れるものとしては単相、三相、運転電圧等があるが、これらは個々に論じた仕様が維持されるのであれば使用者が随意決めることができる。
【０２４４】
ポンプの選択について更に助言が必要であるか、または接触するメーカーについて知りたい場合には、クリアクラッド販売会社、又はクリアクラッドコーティング社に直接問い合わせること。
その他のＴＲＡＰシステムの設計と始動時の注意点
自動脱イオン水添加−考慮すべき極めて重要な点は、Ｕ／Ｆシステムの乾燥運転に対する防止策である。推奨される様にシステムは連続して、１週間７日、１日２４時間運転すべきであり、従って無管理状態でしばしば運転される。槽が毎日保守され利用されている場合には、オペレーターが浸透体を加え、除き、そして補給脱イオン水を加えることから、一般には問題は生じない。しかし、経験では運転を終了した後、システムをしばらく使用せず、その間事実上無視されることがある。
【０２４５】
日常的に保守が行われない場合には、困難且つ不可避な問題が発生するだろう。ＴＲＡＰシステムは連続して循環するものであるが、蒸発やその他の理由による溶液の消失がある。ドラグアウトタンク内の溶液レベルが低くなりすぎると、ドラグアウトタンク堰へのオーバーフローが停止することになる。ドラグアウトタンクからの相互送り込みが無くなると、その堰へのオーバーフローも無くなることからコーティングタンク内のレベルもすぐに低下する。この時点ではコーティングタンク堰は乾燥状態になる。Ｕ／Ｆポンプは空気を吸い込み、システム内に空気を注入することになる。これにより溶液そのもの、及びＵ／Ｆ膜チューブに大きな損傷が加わる。
【０２４６】
この問題は設置時に簡単に解決することができる。システム流れ図（図２）の中でソレノイドバルブがドラグアウト堰への脱イオン水送り込みをコントロールしていることに気づくだろう。ソレノイドバルブをオン及びオフに回転させドラグアウトタンク内のレベルを再度満たすことは、ドラグアウトタンク内にあるマイクロ−フロートスイッチを利用して所望コントロールレベルに調節することで容易に達成される。
【０２４７】
配管に関する配慮−本マニュアル第３節で指摘した様に、可能な限りスケジュール８０ＰＶＣ又は同等品による硬質パイプを使用すべきである。更に、ＴＲＰＡシステムのパイプではシステム節度区部での圧の低下を最小にするよう注意が必要である。圧低下を最小にするという事は、可能な限り鋭角な曲がりや屈曲を避けることである（新型の“スイープ”型の屈曲の利用を推奨する）。同様に実際の流れに合った十分な大きさのパイプを利用する（我々の例のタンクでは１７ＧＰＭの流れが必要であることから、内径１“のＰＢＣを使用すべきである）。重要注意事項：システム流れ図（図２）ではＵ／Ｆユニットに溶液供給する１次ポンプのアウトプットとＵ／Ｆユニットへのインプットの間にバルブ（Ｆ）が取り付けられていることが分かるだろう。このバルブの目的は次の通りである；システム始動時、このバルブは閉鎖されており、システムが指導するに従い漸次開放し、突発的な圧によりＵ／Ｆユニットに“ショック”が加わらない様にしている。突発的な圧はＵ／Ｆ膜を損傷することがある。更に、システムが停止する場合には、バルブも閉鎖され停止期間中にＵ／Ｆ膜が完全に排水されないようにしている。完全に排水されると、膜が乾燥し凝固が起こる可能性がある。
【０２４８】
更にシステムをセットアップ場合、ドラグアウトタンクそのもの、又はドラグアウトタンク堰のいずれかがコーティングタンクより僅かに高くする必要がある。適当な高さは１／２“―１”程度である。そうすることの目的は、ドラグアウトタンクからコーティングタンクに常に陽圧が加わり、液がドラグアウトタンクかクロスフィード接続部を通りコーティングタンクに流れる様にするためである。同時に、いかなる理由に関してコーティングタンクからの有意な逆流がドラグアウトタンク内のレベルを下げることの無い様にするためでもある。
【０２４９】
新規Ｎ／Ｆ膜チューブの清掃−新規システムＵ／Ｆ膜チューブ（又は既存のものとの交換）をセットアップする場合、以下システム内に取り付ける前に次の方法で清浄にすることをお薦めする。一般には、これら膜チューブは膜ファイバー上にグリセリン型の保存剤が付いた形で発送される。少なくとも膜容積の６−１０バイの容積を持つ好適容器内に次の溶液を準備する。
【０２５０】
ａ）容器の３／４に脱イオン水を入れる。
【０２５１】
ｂ）乳剤安定化剤（４４０Ａ３２４）＊＊を加え、ｐＨを約４．０に落とす。
【０２５２】
ｃ）この容積の溶液に約５−１０％（容積）の溶媒補給液（４３０Ａ２６４）を加える。
＊＊ ここでは陰極システム様の膜チューブを洗浄することを想定している。もし膜を陽極システムに使用する場合には、陽極ＤＩＰＡ液（４４０Ａ０５７）を使用する。
【０２５３】
もしポンプが利用できるのであれば、それを溶液利サーバーからＵ／Ｆ膜につなぎ、リザーバーに戻す（浸透体アウトプットポートに蓋をする必要がある）。この液をＵ／Ｆ膜を約１０分間通し循環させる。ポンプを利用し溶液が循環できない場合には、手を使って行うがＵ／Ｆユニットを通過できるだけの強さで循環できているか注意しなければならないが、その場合の速度は１０ＧＰＭである。この作業が終了したら、ユニットはＴＲＡＰシステム内に取り付けることができる。
【０２５４】
始動前試験−ＴＲＡＰシステムに接続し、使用するタンクに完璧に取り付けられたら、脱イオン水と約２％溶媒補給液（４３０Ａ２６４）のみを用いた“湿潤試験”を行う（脱イオン水のみを使用しないこと。脱イオン水のみ使用した場合には一部の膜が損傷されることがある）。システムに漏洩がないこと、そしてシステム全体が統合されていることを調べるが、同時にコーティングタンク内の流れについても調べる。クリアクラッド液を入れると、クリアクラッド液の持つ不透明性より流れを確認することが困難になる。
【０２５５】
コーティングタンク内にあるコーティング対象のパーツの上に溶液が均一に流れることを確認する。もし流れが速すぎる場合には、液がコーティング対象物に接着する前に溶液を洗い流してしまう。遅すぎると物体の適切なコーティングに十分量の溶液が利用できないだろう。
【０２５６】
水を循環させている時に、棒の端に簡単な旗を立ててこれをコーティングタンク内に浮かべることで、タンク内の動きを容易に見ることができ、“デッドスポット”又は流れの高い箇所や攪乱箇所を見つけることができる。その後、コーティングタンク内のスパージャーチューブを調節する。
【０２５７】
濾過−システム流れ図に見られるように、２種類のタイプの濾過装置が利用できる。１つは流れ図では“Ｓ”と記されたもので、Ｕ／Ｆチューブにインプットする前に粗く濾過するためのものである。これはＵ／Ｆチューブを保護するために極めて重要であり、省略することはできない。第２濾過ループは流れ図では“Ｆ”と記されているもので、コーティングタンクから出てまた戻るループである。この濾過ループの目的は、一般的には５−１０ミクロン域の微小サイズのフィルターカートリッジを利用して微粒子を除くことである。
【０２５８】
我々はこれら２種類の濾過装置を１つのフィルターに統合し、流れ図中では“Ｓ”と記している事を指摘しておかねばならない。幾つか設置例では、素とれナー又は粗フィルターを利用する替わりにユーザーは典型的には５ミクロンのフィルターバックを使用し、これで微小粒子と大型粒子の両方を濾過している。しかし、我々はこのやり方は推奨しない。我々は分離式の粒子フィルターと分離式ストレイナーを使用することを推奨する。それは、異物粒子がコーティング槽に浸入すると、それらをタンク堰に押し上げるのは極めて困難であり、槽から取り除くことができないからである。例としては錆粒子がある。分離式粒子フィルターループは確実にこれらを除去する。
【０２５９】
加熱と冷却−クリアクラッド槽を効果的且つ安定に運転するためには、コーティング槽が使用される槽に適した運転温度域内に維持されているこおとを確認する必要がある。典型定期には、この温度は２３℃−２９℃（７３°Ｆ−８４°Ｆ）であり、この温度範囲に槽を維持することが極めて重要である。設置時には溶液に対する加熱効果やこの効果を相殺する冷却効果について見過ごされることが多いことから、我々はこの節でもう一度この問題を取り上げることにする。
【０２６０】
我々の例の槽（１００ガロン）にてポンプが行う１７ＧＰＭの速度で溶液を移動させる作業は３／４馬力Ｕ（ＨＰ）の仕事である。典型的なポンプに関する経験則より、ポンプにより実施される仕事１ＨＰ毎に（ポンプのサイズではなく、成された仕事）槽内に１１５０ＢＴＵ／時の熱エネルギーが放出される（ＢＴＵは英国熱量単位の略であり、１°Ｆの水が１度上昇するのに必要な熱量である）。図９は各種サイズのタンクに関する１ＨＰポンプ仕事当たりの温度上昇／時の関係を示している（ガロンとリットルの２曲線が示されている）。
【０２６１】
【表１２】
Figure 2004515558
【０２６２】
１００ガロンの我々の例示タンクでは１ＨＰの仕事がなされた場合に、１時間当たり１．４°Ｆの温度上昇があることに気付くだろう。我々のポンプは３／４ＨＰの仕事をすることから、温度上昇／時は１．４°Ｆの約３／４倍、１．０５°Ｆに過ぎないだろう。それ自体につては、熱は通常の作業室に放散され、放射冷却されることから一般には問題にならない。
【０２６３】
しかし、槽内でのコーティングに関する仕事から生じた熱が槽に加えられることを忘れてはいけない。例えば１時間当たり２０ラックの工作物を処理し、３アンペア、４０ボルトの電流を平均１分流したとすると、我々は１時間当たり次の電力を槽内に導入することになる；
３アンペア×４０ボルト×２０ラック＝２４００ワット。
【０２６４】
我々は１時間当たり２０分のみこの作業をすることから（我々の例では２０ラックのそれぞれについて１分）槽内に放散された電力は次の通りである：
２４００ワット×２０分／６０分＝８００ワット−時又は０．８キロワット−時。
【０２６５】
図８は槽内放散されたキロワット−時電力当たりの温度上昇曲線も示している。上記我々の例で１ｋＷ−ＨＲを放散した場合には、この種の操作中に槽温度が４°Ｆまで上昇することが分かるが、我々は０．８ＫＷ−ＨＲしか放散していないので温度上昇は３．２°Ｆに過ぎないだろう。
【０２６６】
我々の例での１００ガロンタンクを使用した場合には、この量の仕事を実施すると、我々はポンプ右を作動させることで１．０５°Ｆ／時の上昇を、そして電気エネルギーの放散による３．２°Ｆ／時の上昇を、そして全体では４，２５°Ｆ／時の上昇を起こす熱エネルギーを放出することになる。
【０２６７】
実際問題として、この熱エネルギーの槽内への導入は全てが槽内に留まり、温度上昇になるわけではない。その大部分は槽が置かれている場所の周囲環境に対する放射冷却により消失するだろう。しかし、その量は室温、タンク表面積、タンクの大きさ及びその他多くの変動因子に依存しているため、定量することは困難である。
【０２６８】
ここでの考察点は２つである。第１は望まれる様に槽をＴＲＡＰ循環に保つと、ポンプ運動だけに起因する熱エネルギーのインプットを経験するということである。温度上昇量はポンプが行う仕事量に直接依存している。第２はコーティング工程から放散される電力により仕事をする場合には、槽がここでも熱エネルギーを得るという事である。
【０２６９】
良好なコーティングと槽の“煮沸”、即ち槽が破損する温度まで温度が上昇することを避けるために槽をその運転範囲に保つ為には、槽の冷却する手段を取り入れた良好な設計を行う必要がある。この様な手段は、熱交換器（即ちステンレススチール製コイル又はテフロンチューブ熱交換器）を槽内に設置し、槽温度より低い水道水を循環させる様な単純なものでよい。より好適には閉鎖ループ型冷却装置であり、冷却コイル内に冷却水を供給する。いずれの方法もコーティング槽温度を感受する簡単な温度コントローラによりコントロールされる必要がある。
【０２７０】
コーティング槽の冷却について考察する場合、我々は運転温度内にするために時に槽を加熱する必要があるという事実を忘れてはならない。最も頻繁に見られる状況は、一晩冷却した後に槽を加熱する必要がある場合である。加熱システムを朝早くに自動的に作動させシフト開始時には準備ができている様にされていることが多い。
【０２７１】
推奨される加熱システムは間接的なものである。即ち、上記の槽を冷却するのに用いたものとは異なる熱交換コイルを使い行われる。実際には、冷却が必要な槽には、コイルを温水循環または冷却用の低圧蒸気に変換することができるだろう。
【０２７２】
蒸気熱交換器は内部熱交換器、即ちコーティングタンク内にある交換器と考えられるだろう。タンクの空間を節約したい場合には、外部熱交換器を利用することもできる。その場合はジャケットの付いた管内を液が流れる装置であり、これがＴＲＡＰ１次ポンプ回路内に組み込まれる。この内管の周囲には、外部ジャケットが取り巻いており、加熱する場合にはその中に温水又は蒸気が、そして冷却する場合には冷却水が導入できる。
【０２７３】
電気式投げ込み型ヒーターの様な直接型ヒーターの利用は便利ではあるが、小型の槽（５０ガロン以下）を除き一般には推奨できない。小型槽の場合でも、我々は金属製シースのヒーターは推奨しないが、クオーツ製のアウターシースとテフロン製の保護ガードを利用した内部エレメントを持つクオーツ製ヒーターの使用のみを提言する。この種の直接型ヒーターを使用する場合には、タンク内の流れが均一になること、そしてコーティングタンク内に於いてヒーター周囲のホットスポットあるいは温度に層が形成されないことに最大限の注意が必要である。
【０２７４】
まとめると、加熱及び冷却に関しては良好なコーティングを得るためには、層をその運転温度範囲内、典型的には２３℃−２９℃（７３°Ｆ−８４°Ｆ）に保つ必要がある。層を運転温度に加熱する場合には十分注意することが多いが、冷却する必要がある場合には注意を怠り過度に冷却されることがある。
【０２７５】
クイックリファレンス限外濾過ＴＲＡＰシステム設計ガイド
本説は特定のＴＲＡＰ限外濾過システムに適した限外濾過器（Ｕ／Ｆ）のサイズと１次ポンプ回路流速を決定する迅速法である。
１）ドラグアウト（ＤＯ）タンク容積は一般にはコーティングタンクの容積と同等である。そうである場合には、問題のシステムのＯＤタンクの容積は？
例：１５０ガロン
２）この情報を使うことで、必要な浸透体産生量を直ぐにすることができ、その量はＤＯタンク容積の１０％又は我々の例である１５０ガロンタンクでは１５ガロン／時（ＧＰＨ）となる。
３）Ｉ／Ｏマニュアルの３３ページの図からは、少なくとも１５ＧＰＨの“正常流量時に産生される浸透体”を持つＵ／Ｆチューブが選択される。これはコッホ谷“Ｄ”又はＡＧＴ単位のいずれでも良いが、１５０ガロンタンク例では“Ｇ”である。
４）以下の式より必要な１次ポンプ回路流速を決定する：
流速（ＧＰＭ）＝必要浸透体量（ＧＰＨ）／０．６１
例示のタンク（１５０ガロン）の場合には；
流速（ＧＰＭ）＝１５ＧＰＨ／０．６１＝２４．６又は約２５ＧＰＭ
その結果、このタンクサイズと１次ポンプ回路用のＵ／Ｆチューブについては、８０フィートオブヘッド（３５ｐ．ｓ．ｉ）に於いて１分当たり２５ガロンを送り出すことができるポンプが必要である。
【０２７６】
注意：計算をガロンの替わりにリットルで行う場合にも、同じ式を利用する。流速はリットル／分（ＬＰＭ）に、そして必要浸透体量をリットル／時（ＬＰＨ）に置き換える常識に当てはめると、結果はＬＰＭで表される。
【０２７７】
着色クリアクラッドコーティング
クリアクラッドコーティングは染料や色素で修飾し、多くの金属に魅力的な仕上がりを施すことができるだろう。２種類の着色仕上がりが得られる。それは；
１）“不透明”又は“硬質”−このタイプのコーティングでは基版は見ることができず、全ての光がコーティング表面から反射される。
２）“透明”−このタイプは基板を見ることができ、色及び外観がコーティングにより変化している。
上記１）の不透明又は硬質コーティングは本質的には塗料であり、効果的な不透明色である。上記２）の透明コーティングはより複雑で、追加の説明が必要である。
【０２７８】
各種色の透明コーティングを使って具体的な効果を得るためには、色浸透と反射のメカニズムを理解する必要がある。光反射面には主に３つの要素が関与する：
ａ）明度−即ちどれだけ光を反射するか。
ｂ）色彩−即ち、反射光のスペクトル反応性。
ｇ）光沢−即ち、反射光の反射干渉性。
【０２７９】
多くのコーティングが施された金属では、基板は一般には中から高の明度を有しており、白又は黄色の色をして高い光沢性を持つことが多い。透明着色クリアクラッドコーティングはこれら基板上でフィルターとなり、色調を変化させる。この変化は以下の限定範囲内でのみ起こる。
【０２８０】
第１は、基板の明度を増加することはできない。例えば、通常の明るさのニッケルを金や真鍮に正確に似せることは不可能である。それは明るいニッケルも本質的には暗いからである（即ち金や真鍮に比べ明度が低い）。
【０２８１】
第２は、基板により吸収される色を追加することはできない。例えば、真鍮に青色の透明クリアクラッドをコーティングして青色の外観を持たせることは殆ど不可能である。これは、基材の真鍮が既に白色光の青色成分を吸収し、その結果真鍮特有の色を提供しているからである。
【０２８２】
基材の金属に透明色を重ね使用した場合に効果が得られるかは、基材金属の明度、色彩及び光沢度に強く依存している。典型的な金色の透明クリアクラッド浴を明銀色のプレートに重ねるとスイス金色標準２Ｎ１８（即ち１９ｋｔ金）に近い色を生じる。同じ浸せきを明ニッケルメッキパーツに行うと金色を生じるが、より緑がかった金色になる、亜鉛ダイキャストパーツに直接を作用させると、特有の僅かに金色の色合いを持った濃い緑色となる。
【０２８３】
クリアクラッドコーティングを利用することで、様々な色を持った透明体又は不透明体が可能になる。貴社担当のクリアクラッド販売店が多くの色についての配合を提供できる。特別な不透明色についてはお望みの色見本を販社を通じクリアクラッドコーティング社に送って下されば、大抵の色に適合できるでしょう。
【０２８４】
透明色を使った特別な効果を探しているのであれば、コーティングしたい基材のサンプルと最終的な色見本を提供すれば、その基材の着色が実行可能であるか適切に決定できるだろう。
分析コントロール法
固体含有量（ＮＶＣ）−クリアクラッド槽の固体含有量を決定するための以下の分析法は重量法である、
必要な器具は次の通りである：
ａ）分析用秤、正確度＋／−１ミリグラム
ｂ）オーブン、空気循環式、サーモスタットコントロール型、１６０℃を維持できるもの。
【０２８５】
ｃ）平底の皿、直径３−５ｃｍ、深さ０．５−１．０ｃｍの使い捨て用アルミ皿が最も便利。
注意：オーブンは最低１００℃に設定すること。より高い温度は１５０℃まで利用できるが、固形分の決定には標準温度と時間を保つことが最も重要である。有機コーティング工業では、固形分測定については１００℃、９０−１８０分が一般的である。しかし、実務経験からクリアクラッド法では１２０℃、６０分で良好な正確性が示されている。
方法：
１）皿（Ａ）の重量を記録する
２）およそ１ｇの槽サンプルを更に加え、重量（Ｂ）（Ｂ＝皿重量＋サンプル）を記録する。
３）皿をオーブン内にて標準時間、標準温度下に置く。
４）標準時間経過後、皿を取りだし、室温まで冷ます。
５）乾燥残査と皿の重量（Ｃ）を測る。
結果の計算：
固体含有量（％）＝（Ｃ−Ａ）×１００／（Ｂ＝Ａ）
注意：合理的な正確性を保証するために、測定は３重測定で実施することを薦める。一般的には一致率０．１％以内の３回測定の演算平均を取る。
溶液のｐＨ−クリアクラッド液のｐＨは次の様にして決定する：
必要器具：
７．９の緩衝液でキャリブレーションされたｐＨメーター
方法：
１）ｐＨメーターを４．０に緩衝する。
２）ｐＨメーターの電極を蒸留水で洗浄する。
３）電極をコーティング槽サンプル中に浸し、測定値を記録する。
４）電極を蒸留水で洗う。
注意：ｐＨコントロールは正確に行う必要がある。乳剤の特性により大きくドリフトする傾向がある。しかしｐＨ測定は有用である。調整後数日間落ち着かせた時点での典型的な溶液のｐＨは４．２である。その前は、ｐＨ分散相中に残った酸の影響で高くなるだろう。
伝導率−コーティング槽サンプルの伝導率は次の如く測定する：
必要器具：
標準的導電率計
方法：
新規溶液（１０％固形分）の典型的な伝導率は４００−５００ｍｓ／ｃｍの間である。伝導率は固形含有量の増加に伴い上昇し、その逆は逆になる。一般的には、７００−８００ｍｓまでの伝導率が許容範囲であるが、伝導率を上昇させる物質の種類に大きく依存する。
【０２８６】
多くの場合、伝導率は槽内の酸含有量（ＭＥＱ）の増加に伴い上昇する。この状態は限外濾過により容易に緩和される。一部の例では、伝導率はコーティング槽から上流の工程からの持ち込みより上昇する（メッキ工程からの金属塩、コーティング槽前の低質な濯ぎ等）。
【０２８７】
伝導率は続く脱イオン水の濯ぎ洗いの清浄度を測定する有用なツールでもある。この濯ぎ液の伝導率は一般には５０ｍｓを越えてはならない。
【０２８８】
酸含有量（ＭＥＱ）−以下のクリアクラッドの酸含有量に関する分析法は容積法である。
必要器具：
ａ）ビューレット、５０ｍｌ又は１００ｍｌ、精度０．１ｍｌ
ｂ）ｐＨメーター
ｃ）ビーカー、ガラス製又はプラスチック製、容積１５０−３００ｍｌ
ｄ）スターラー、モーター式マグネット型が好ましいが、ガラス棒でも良い。
必要試薬：
ａ）ＮａＯＨ又はＫＯＨ、０．１モル、アルコール（エタノール又はメタノール）
ｂ）２−ブトキシエタノール
方法：
１）槽材料５０ｇをビーカーに秤取る。次にこれを約５０ｇの２−ブトキシエタノールで希釈する。これは滴定剤を加えた時に過剰の沈殿を防ぐ為である。
２）ｐＨプローブをこのサンプルに浸す（ｐＨ測定に溶媒が干渉しているのでこの時点では槽液のｐＨを測定しない）。
３）攪拌しながらサンプルに滴定剤をｐＨが９．０になるまで加える（理論的には最終点はｐＨ１０．５であるが、経験からこのｐＨでは過剰の固体沈殿が起こりｐＨプローブをブロックし誤った結果を生じることが示されている）。
４）使用した滴定剤の量（Ｔ）（ｍｌ）を記録する。
結果の計算：
１）ＭＥＱ／１００ｇ＝２×Ｔ
２）ＭＥＱ補正値＝（ＭＥＱ／１００ｇ）×１９／実際の槽固体率（％）
注意：
−サンプルの攪拌にガラス棒を使用する場合には、滴定剤が加えられるときのみ攪拌し、攪拌を止めてｐＨをモニターするのが最善である。これはサンプルの動きがｐＨ測定に影響するためである。マグネット式スターラーは、攪拌の強さを常に一定にすることで測定への影響を一定にできるので、これを無視することができる。
−ｐＨメーターが無い場合には、最終点指示薬としてフェノールフタレインが利用できる。しかし、これは着色型でないクリアクラッドコーティング槽液についてのみ可能である。
−上記の方法により、槽液中の酸含有量を示す陰極槽のＭＥＱを決定することができる。槽液のアルカリ含有量を示す陽極槽液のＭＥＱを決定する場合には、方法を次の様に変更する：
１）上記の試薬ａ）を０．１Ｍ塩酸に変更する・
２）方法の段階３）で、滴定剤をｐＨ５．０になるまで加える。
典型的な陽極のＭＥＱ補正値は６０−７０であるが、分析対象となる製品についてデータシーをチェックすること。
【０２８９】
溶媒含有量−この分析は通常ガスクロマトグラフィー法にて実施される。
【０２９０】
一般条件−以下は典型的な条件であるが、クロマトグラフィー実施者は様々な条件を随意に適用してもよい。
１）固定相 クロモソルブ（Ｃｈｒｏｍｏｓｏｒｂ）（珪藻土）２ ＮＡＷ８０−１００メッシュ上カーボワックス（ポリエチレングリコール）２０Ｍ １５％。
２）移動相 窒素３０ｍｌ／分
３）カラム ２メートルガラス製、内径３ｍｍ
４）検出器 炎イオン
５）温度 注入装置及び検出器−２００℃
カラム−１６０℃
定量は重量／重量で行われ、内部標準としてサンプルに約１０％加えられた２−ブトキシエタノールを利用し決定された。
製品情報
クリアクラッドＬＣＸ（登録商標）ポリウレタンエレクトロコート
概要
しばしばＥ−コートと呼ばれるクリアクラッドＬＣＸポリウレタンエレクトロコートエナメルは、内部露出部分への摩耗及び擦傷に対し優れた耐性を付与する。更にクリアクラッドＬＣＸポリウレタンは、薄いフィルム構造体についても優れた機械特性と溶媒／薬品耐性を持つ硬化フィルムを提供することができる。これにより美観の向上、耐腐食性又はその両方を必要とする製品に不透明及び透明なコーティングを施すことができる。
【０２９１】
クリアクラッドＬＣＸポリウレタンエレクトロードエナメルの代表的な利用には、自動販売機、工具及び構造装置、装飾金属工作物、運動器具、家庭用品、照明器具及びボンネット内の自動車部品が含まれる。
一般物理特性
適用方法：陰極電気泳動沈着
典型的な硬化スケジュール：３２５°Ｆにて１５分間
推奨フィルム厚：０．２ないし１．２ｍｉｌｓが利用可能
色：透明、着色透明及び不透明
光沢：平塗りから完全光沢まで
表面：極めて平滑且つ均一
クロスハッチ：１００％密着（ＡＳＴＭ Ｄ３３５９）
ペンシル高度：４Ｈ−５Ｈ（ＡＳＴＭ Ｄ３３６３）
マンドレル曲げ：１／４インチまで（ＡＳＴＭ Ｄ５２２）
衝撃耐性：１００ポンドまで（ＡＳＴＭ Ｄ２７９４）
柔軟性：１Ｔ曲げに合格
塩スプレー耐性：３００時間まで（ＡＳＴＭ Ｂ１１７）
ＱＵＶ耐性：優秀
溶媒耐性：非常に良い
酸／アルカリ耐性：非常に良い
保存期間：８０°Ｆにて６ヶ月
全ての試験は特記ない限り２４ゲージ（Ｂ１０００）ラブパネル上にて０．８ないし１．２ｍｉｌｓの電気泳動を行い、対流式電気オーブン内にて硬化し、実施した。
製品情報
クリアクラッドＬＣＢ（登録商標）ポリウレタンエレクトロコート
概要
しばしばＥ−コートと呼ばれるクリアクラッドＬＣＢポリウレタンエレクトロコートエナメルは、銅含有表面（即ち真鍮又は青銅）に対し、長期間の気象及び紫外線への曝露に対する優れた耐性を付与する。更にクリアクラッドＬＣＢポリウレタンは、薄いフィルム構造体についても優れた機械特性と溶媒／薬品耐性を持つ硬化フィルムを提供することができる。これにより美観の向上、耐腐食性又はその両方を必要とする製品に不透明及び透明なコーティングを施すことができる。
【０２９２】
クリアクラッドＬＣＢポリウレタンエレクトロードエナメルの代表的な利用には配管取り付け具、構造的金属製品／ハードウエアー、リクレーション用具及び真鍮性海用品が含まれる。
一般物理特性
適用方法：陰極電気泳動沈着
典型的な硬化スケジュール：３２５°Ｆにて１５分間
推奨フィルム厚：０．２ないし１．２ｍｉｌｓが利用可能
色：透明、着色透明及び不透明
光沢：平塗りから完全光沢まで
表面：極めて平滑且つ均一
クロスハッチ：１００％密着（ＡＳＴＭ Ｄ３３５９）
ペンシル高度：４Ｈ−５Ｈ（ＡＳＴＭ Ｄ３３６３）
マンドレル曲げ：１／８インチまで（ＡＳＴＭ Ｄ５２２）
衝撃耐性：１６０ポンドまで（ＡＳＴＭ Ｄ２７９４）
柔軟性：０Ｔ曲げに合格
塩スプレー耐性：６００時間まで（ＡＳＴＭ Ｂ１１７）
ＱＵＶ耐性：優秀
溶媒耐性：優秀
酸／アルカリ耐性：優秀
保存期間：８０°Ｆにて６ヶ月
全ての試験は特記ない限り２４ゲージ（Ｂ１０００）ラブパネル上にて０．８ないし１．２ｍｉｌｓの電気泳動を行い、対流式電気オーブン内にて硬化し、実施した。
製品情報
クリアクラッドＨＤＸ（登録商標）ポリウレタンエレクトロコート
概要
しばしばＥ−コートと呼ばれるクリアクラッドＨＤＸポリウレタンエレクトロコートエナメルは、長期間の気象及び紫外線への曝露に対する優れた耐性を提供する。更にクリアクラッドＨＤＸポリウレタンは、薄いフィルム構造体についても優れた機械特性と溶媒／薬品耐性を持つ硬化フィルムを提供することができる。これにより美観の向上、耐腐食性又はその両方を必要とする製品に不透明及び透明なコーティングを施すことができる。
【０２９３】
クリアクラッドＨＤＸポリウレタンエレクトロードエナメルの代表的な利用には電気装置、化学処理装置、構造的金属製品、リクレーション用具及び芝／庭用装置が含まれる。
一般物理特性
適用方法：陰極電気泳動沈着
典型的な硬化スケジュール：３２５°Ｆにて１５分間
推奨フィルム厚：０．２ないし１．２ｍｉｌｓが利用可能
色：透明、着色透明及び不透明
光沢：平塗りから完全光沢まで
表面：極めて平滑且つ均一
クロスハッチ：１００％密着（ＡＳＴＭ Ｄ３３５９）
ペンシル高度：４Ｈ−５Ｈ（ＡＳＴＭ Ｄ３３６３）
マンドレル曲げ：１／８インチまで（ＡＳＴＭ Ｄ５２２）
衝撃耐性：１６０ポンドまで（ＡＳＴＭ Ｄ２７９４）
柔軟性：０Ｔ曲げに合格
塩スプレー耐性：６００時間まで（ＡＳＴＭ Ｂ１１７）
ＱＵＶ耐性：優秀
溶媒耐性：優秀
酸／アルカリ耐性：優秀
保存期間：８０°Ｆにて６ヶ月
全ての試験は特記ない限り２４ゲージ（Ｂ１０００）ラブパネル上にて０．８ないし１．２ｍｉｌｓの電気泳動を行い、対流式電気オーブン内にて硬化し、実施した。
製品情報
クリアクラッドＨＳＲ（登録商標）ポリウレタンエレクトロコート
概要
しばしばＥ−コートと呼ばれるクリアクラッドＨＳＲポリウレタンエレクトロコートエナメルは、内部露出面について優れた耐腐食性及び退色耐性を提供する。更にクリアクラッドＨＳＲポリウレタンは、薄いフィルム構造体についても優れた機械特性とＵＶ、溶媒、薬品及び水の組み合わせに対する抵抗性を提供することができる。これにより美観の向上、耐腐食性又はその両方を必要とする製品に不透明及び透明なコーティングを施すことができる。
【０２９４】
クリアクラッドＨＳＲポリウレタンエレクトロードエナメルの代表的な利用には宝飾品、時計、ドア用品及びテーブル用品が含まれる。
一般物理特性
適用方法：陰極電気泳動沈着
典型的な硬化スケジュール：３２５°Ｆ―３５６°Ｆにて２５−３０分間
推奨フィルム厚：０．２ないし１．２ｍｉｌｓが利用可能
色：透明、着色透明及び不透明
光沢：平塗りから完全光沢まで
表面：極めて平滑且つ均一
クロスハッチ：１００％密着（ＡＳＴＭ Ｄ３３５９）
ペンシル高度：最低４Ｈ（ＡＳＴＭ Ｄ３３６３）
発汗試験：６サイクル（ＡＮＳＩ／ＢＨＭＡ １８−１８９７）
マンドレル曲げ：１／８インチまで（ＡＳＴＭ Ｄ５２２）
衝撃耐性：１２０ポンドまで（ＡＳＴＭ Ｄ２７９４）
柔軟性：０Ｔ曲げに合格
塩スプレー耐性：３００時間まで（ＡＳＴＭ Ｂ１１７）
ＱＵＶ耐性：優秀
アセトン耐性：往復擦過１０００以上
酸／アルカリ耐性：非常に良い
保存期間：８０°Ｆにて６ヶ月
全ての試験は、特記ない限り２４ゲージ（Ｂ１０００）ラブパネル上にて０．８ないし１．２ｍｉｌｓの電気泳動を行い、対流式電気オーブン内にて硬化し、実施した。
製品情報
クリアクラッドＡｎｏｄｉｃ（登録商標）ポリウレタンエレクトロコート
概要
しばしばＥ−コートと呼ばれるクリアクラッドＡｎｏｄｉｃポリウレタンエレクトロコートは、アルミニウム及びマグネシウム表面に長期間の気象及び紫外線曝露に対する優れた耐性を付与する。更にクリアクラッドＡｎｏｄｉｃポリウレタンは、薄いフィルム構造体についても優れた機械特性と溶媒／薬品耐性を持つ硬化フィルムを提供することができる。これにより美観の向上、耐腐食性又はその両方を必要とする製品に不透明及び透明なコーティングを施すことができる。
【０２９５】
クリアクラッドＡｎｏｄｉｃポリウレタンエレクトロードエナメルの代表的な利用には配管取り付け具、構造的金属製品／ハードウエアー、リクレーション用具及び真鍮性海用品が含まれる。
一般物理特性
適用方法：陰極電気泳動沈着
典型的な硬化スケジュール：３２５°Ｆにて１５分間
推奨フィルム厚：０．２ないし１．２ｍｉｌｓが利用可能
色：透明、着色透明及び不透明
光沢：平塗りから完全光沢まで
表面：極めて平滑且つ均一
クロスハッチ：１００％密着（ＡＳＴＭ Ｄ３３５９）
ペンシル高度：４Ｈ−５Ｈ（ＡＳＴＭ Ｄ３３６３）
マンドレル曲げ：１／８インチまで（ＡＳＴＭ Ｄ５２２）
衝撃耐性：１６０ポンドまで（ＡＳＴＭ Ｄ２７９４）
柔軟性：０Ｔ曲げに合格
塩スプレー耐性：６００時間まで（ＡＳＴＭ Ｂ１１７）
ＱＵＶ耐性：優秀
溶媒耐性：優秀
酸／アルカリ耐性：優秀
保存期間：８０°Ｆにて６ヶ月
全ての試験は特記ない限り２４ゲージ（Ｂ１０００）ラブパネル上にて０．８ないし１．２ｍｉｌｓの電気泳動を行い、対流式電気オーブン内にて硬化し、実施した。
【０２９６】
【表１３】
Figure 2004515558
【０２９７】
【表１４】
Figure 2004515558
【０２９８】
【表１５】
Figure 2004515558
【０２９９】
【表１６】
Figure 2004515558
【０３００】
【表１７】
Figure 2004515558
【０３０１】
【表１８】
Figure 2004515558
【０３０２】
【表１９】
Figure 2004515558
【０３０３】
瑕疵：一般的注意
１）継時的なコーティング槽内への電解質持ち込みは、周期的な問題劣化を引き
起こす。コーティング槽内の汚染によりシステムは運び込まれた工作物の表
面を汚染する様になる。これら２つの要因が合わさり、局所的あるいは全体
的なガス発生をもたらし、ピッチングやその他表面破損を招く。
２）ピッチング／ピンホールは、事項＃６及び＃７は製造工程のオーブンで多く
見られる不良であるが、高空気速度と迅速な温度回復速度を持つ高性能型研
究室用オーブンでもしばしば起こる。
【０３０４】
非着色コーティングに時々現れる退色現象は、コーティング以外の瑕疵を示唆している。退色が起こった場合に、退色が起こった全ての例についてコーティングパーツを取り出し、基板を調べると良い。退色はコーティングにのみ、あるいは基板だけ、もしくはその両方に起こっているだろう。
【０３０５】
クリアクラッドコーティングの適用面積
クリアクラッド材料の適用面積は槽内にある樹脂製固形材料の量に比例し、槽に加えられた１リットル当たりの固形物量を基に計算されるだろう。
【０３０６】
いずれのコーティングでも、薄め剤を加えるとより広い面積をカバーできるだろう。面積はそれに依存しコーティング面積が決まるコーティング容積を計算することで求められる。例えば１平方フィートの面積（１．４４ｉｎ２又は９２９ｃｍ２）を厚さ１０ミクロン（０，００１ｃｍ）でコーティングする場合、コーティング容積は０．９２９ｃｍ３となる。
【０３０７】
クリアクラッド濃縮体１リットルは約５０％の固体、即ちコーティングを形成する比重１．１ｇ／立方センチメートル（ｃｍ３）の樹脂性材料を含んでいる（透明又は透明着色型の場合）。従って、クリアクラッド濃縮体１リットルには、５００ｃｍ３（１リットルの５０％）を１．１ｇｍ／ｃｍ３の比重で除した量、又は４５４ｃｍ３の利用可能な固体が含まれている。我々の例では０．９２９ｃｍ３のコーティングが必要である（１０ミクロンの厚さで１フィート平方）のであるから、我々は０．９２９÷４５４又は０．００２０５リットルの濃縮体を必要とする。あるいは、我々はクリアクラッド１リットルで４５４÷１．１又は３８９ｆｔ２／リットルの面積をカバーできることが分かる。
【０３０８】
不透明着色型の様な一部その他コーティングは、着色するために必要な色素により比重が高くなるため、カバーできる面積は小さくなる。例えば白色（最悪例）１リットルでは、比重が約１．６ｇｍ／ｃｍ３であることから、１０ミクロンの厚さでカバーできる面積や約３３６ｆｔ２に減る。
【０３０９】
次の表は、各種厚さに於ける透明型又は透過着色型クリアクラッドの適用面積について示している。
【０３１０】
【表２０】
Figure 2004515558
【０３１１】
付録Ａ
代表的な前処理
これは最も多様な課題である。ベース金属及びコーティングするのにしばしば必要となるベース金属状態が多様であることから、前処理については殆ど無限大の可能性がある。具体的なベース金属及びその状態の前処理についての問題に対処し、コーティングが必要な具体的応用について特異的な前処理システムを開発する必要がある。
【０３１２】
次の例は成功したと思われる可能性のごく少数の例である。クリアクラッドコーディングを適用する前には、表面を清浄にし、水切りがない状態にする必要があることを思い出さなければならない。金属は、調整される表面の上に別の金属をメッキする場合の様に、メッキの観点から“活性”である必要はない。
真鍮
以下の例は、真鍮合金類のベース金属を利用する場合に、適当なシステムを設計するのに必要な条件を示している。この例の条件は、クリアコーティングを研磨された真鍮パーツに使用する場合の条件である（ステップ間に通常行われる十分な濯ぎ洗いは省略されている）。
Figure 2004515558
上記の通常真鍮に関する工程は良く確立されており、この真鍮金属を用いた応用の大部分に完全に適合する。配管用真鍮の場合（鉛と錫成分を含む）では、通常の工程、特に高度に研磨査表面の場合、研磨により発生した熱によって真鍮表面に鉛と錫が残り問題が生じる。この問題は非有機酸への浸漬が鉛／錫を溶解しないことによる。約５−１０オンス／ガロン濃度のスルファミン酸の様な有機酸に浸漬することでこの問題は解決される。
【０３１３】
良くある様に、仕上げ担当者はコーティングするパーツに使用されている真鍮合金のタイプを必ずしも知ってはいない。この様な場合、配管用真鍮に関する工程については、あらゆるものをカバーする選択を行うことが賢明である。また、通常真鍮の工程にダイレクト電解清浄を利用する場合でも、研磨された真鍮表面が暗色化したり曇ったりしない様、注意しなければならない。このことは固体の真鍮だけでなく“真鍮メッキ”材コーティングについても当てはまる。この場合には、電解清浄を止めて、アルカリ浸漬洗浄のみを利用するのが賢明である。
亜鉛
以下の工程は、市販製品を使用した亜鉛真鍮金属について非常に上手くいったものである（ステップ間に通常行われる十分な濯ぎ洗いは省略されている）。
【０３１４】
脱脂
亜鉛光沢剤（ＭａｃＤｅｒｍｉｄ、Ｍｅｔｅｘ８９０１又は同等品）
亜鉛活性化剤（Ｌｕｓｔｅｒ Ｏｎ、ＤＣＡ又は同等品）
クリアクラッドコーティング等
銀プレート
以下の手順は、銀メッキの厚さに殆ど関係なく、銀メッキベース金属に非常に上手く応用できたものである（ステップ間に通常行われる十分な濯ぎ洗いは省略されている）。
【０３１５】
清浄な弱アルカリ液に浸浸する。
【０３１６】
有機酸（スルファミン酸、酢酸、乳酸等）に浸漬する。
【０３１７】
クリアクラッドコーティング等
スチール
以下の手順は、鋼ベース金属に上手く応用できたものである（ステップ間に通常行われる十分な濯ぎ洗いは省略されている）。
【０３１８】
清浄な弱アルカリ液に浸浸する。
【０３１９】
ダイレクト電解洗浄
酸（リン酸１％）に浸漬する。
【０３２０】
クリアクラッドコーティング等
その他の試験
硬化
硬化の良否に適した試験は、アセトン擦過試験を利用したものである。この試験は次の様に実施される：
ａ）医療や救急治療に利用されているものに似たコットンボールを取り出し、これにアセトンを十分吸わせる。
ｂ）硬化試験対象となるコーティングされた部分に置き、前方に軽く押しつけながら１“（２．５ｃｍ）擦る。同じ距離戻す。これが１往復擦過である。１往復擦過は約１秒である。
ｃ）往復擦過数を数えながら、コーティングが破れてベース金属が現れるまで擦り続ける。
【０３２１】
実際には、適当に硬化したクリアクラッドコーティングでは数百回の擦過に耐え、１０００回以上の往復擦過に耐えることもある。しかし、コーティングの硬化が不適当な場合には、比較的少数の往復擦過、恐らく１０−５０往復擦過の範囲で破損が生じるだろう。
接着性
沈着し硬化したコーティングの接着性は非常に重要であり、定期的にチェックする必要がある。一般的には、接着性が不良になる原因は硬化槽に入る前の前洗浄及びベース金属の調整にある。硬化後の接着性を迅速に調べる試験法の概略を以下に示す。良好な接着性が保たれているか確認するために、製造工程を通し頻繁にサンプルを取ることは良い考えである。この試験は“クロスハッチ接着試験”と呼ばれることもある。
１）硬化後、コーティングパーツを室温に戻す。
２）片刃のカミソリ真Ｔｈａ“Ｅｘａｃｔｏ”ナイフの様な直線の鋭利なブレードを利用して、試験対象物に約３／８“−１／２”の長さの、ベース金属に至る幾本かラインをコーティングに刻む。一連の切り込み（約８−１０本）はいずれも同一方向に作製し、それぞれを約０．０４０“（１ｍｍ）離す。参考までに１／１６”は約０．０６０“であり、１／３２”は約０．０３０“である。
３）直線端を９０°回転させ、２）で作ったラインに直交して同様の切り込みを入れ、その結果約０．０４０“（１ｍｍ）平方の正方形のシリーズができる。
４）透明テープを適用し、強く押し下げ確実に接着させ、タブとなるテープを残して“クロスハッチ”域を作る。テープのタブを素早く引っ張り、クロスハッチ域からテープを剥がす。テープとクロスハッチ域について、ベース金属から持ち上げられた小正方形があるか調べる。持ち上げられたものが無ければ、再度テープを作用させ、同様の試験を数回繰り返す。
【０３２２】
基板から持ち上げられた“正方形”が無いことは、接着が良好であることを示す。いくらかが持ち上げられた場合その数が接着性を相対的に表しているが、良好な接着は持ち上げられたものが無いことである。
その他製品、工程及び作業上のヒント
腐食耐性
特に天候に曝される外部パーツでについて、コーティングされた金属パーツの腐食耐性の改善が求められることが多い。コーティングシステムを適切に設計することで、コーティング金属パーツの“塩スプレー”又は“耐候性”を劇的に向上させることができる。
【０３２３】
その一つの方法は、使用しているクリアクラッド製品の“Ｉｎｔｅｒｐａｓ”版を使用することである。即ちクリアクラッド製品ＨＤＸ−１及びＬＣＢ−１である。真鍮の様な一部の応用では、コーティングパーツが若干暗色化するために、これを利用することはできない。
【０３２４】
別の方法はクリアクラッド槽に入れる前、酸浸漬後に電解クロマートステップを導入することである。代表的な前調整の節で述べた配管用真鍮の工程では、酸浸漬をクロメートステップに置き換えることができるだろう。このクロメートステップ後、クリアクラッド槽に入れるまえには良く濯ぎ洗いをしなければならない。亜鉛真鍮金属についてはクロメートコーティングも利用できる。
【０３２５】
更に、コーティング前に鋼ベース金属にリン酸コーティングを利用すると、最終パーツの腐食耐性が大きく改善される。それらは亜鉛でも又は鉄タイプのリン酸コーティングのどちらでも良い。クリアクラッドコーティング社は、具体的な応用に推奨できるクロメート変換コーティング及びリン酸化コーティングに関する情報を提供できる。
クリアクラッドストリッパー
時に、沈着したクリアクラッドコーティングを剥がし取ることが必要になる。最も簡単な方法は“グリーンストリッパー（Ｇｒｅｅｎ ｓｔｒｉｐｐｅｒ”、即ちコーティング直後、硬化前に使用されるストリッパーを利用することである。効果的なグリーンストリッパーの組成は次の通りである。
【０３２６】
１）酢酸４０ｍｌｓ／リットル
２）溶媒補給液（４３０Ａ２６４） ５０ｍｌｓ／リットル
３）濯ぎ補助液（４６０Ａ１１４） １０ｍｌｓ／リットル
このストリッパーは、室温で漬けることで約１分で未硬化コーティングを剥がすだろう。
【０３２７】
硬化済みのコーティングのストリッパーには有標配合体又は一般的配合体の両方がある。硬化したクリアクラッドコーティングの性質は特異的であるため、硬化したコーティングを剥がし取ることは非常に難しい。硬化済みコーティングのストリッパーに関する更なる情報については、クリアクラッド販売会社又はクリアクラッドコーティング社直接相談すること。
注意
【０３２８】
【表２１】
Figure 2004515558
【０３２９】
【表２２】
Figure 2004515558
【０３３０】
付録２
ＳＤＬＩＮ
カリフォルニア州９２８０１、アナヘイム、Ｎ． サビナストリート、１０２２
ＴＥＬ（７１４）７７４−９３１９・ＦＡＸ（７１４）７７４−９３７９
ソーク７１５
プロダクツ・インコーポレーテッド
ソーク７１５は、アルミニウムに使用される粒状、自由流動性、非シリカ化、適度なアルカリ性の「非腐蝕」ソーククリーナーである。
【０３３１】
ソーク７１５は、乳化剤、界面活性剤および分散剤を含む、独特な化学的ブレンドである。それは、アルミニウムのプロセシングにおいて通常直面する、種々の油およびバフ仕上げ剤を除去するように配合される。
重要な特徴
１． 活性な湿潤表面を提供する
２． 油および汚れを保持し、乳化し、分散させる
３． 硬水条件が存在する場合、きわめてすぐれた選択
４． 十分に緩衝化されたｐＨ
５． 低温において十分に働くことができる
６． 生物分解性界面活性剤のパッケージ
７． 使用の経済性
操作の情報
濃度： 範囲：４．０〜８．０ｏｚ／ｇａｌ（３０〜６０ｇ／ｌ）
温度： 範囲：１２０化１６０゜Ｆ（４９〜７１℃）
時間： 必要に応じて５〜１０分
注：仕上げ最終乾燥として４．０ｏｚ／ｇａｌ（３０ｇ／ｌ）の溶液を使用することによって、わずかの腐蝕保護を達成することができる。
コントロールおよび維持
１． 浴の１０ｍｌの試料をピペットで２５０ｍｌのフラスコの中に入れる。
【０３３２】
２． ２５ｍｌの脱イオン水を添加する。
【０３３３】
３． ３〜５滴のメチルオレンジインジケーターを添加する。
【０３３４】
４． １．０Ｎの硫酸で黄色からオレンジ色に滴定する。
計算結果： １．０Ｎの酸のｍｌ数×１．２＝ｏｚ／ｇａｌのソーク７１５
１．０Ｎの酸のｍｌ数×９＝ｇ／ｌのソーク７１５
装置
ソーク７１５溶液は軟鋼槽中で操作すべきである。加熱コイルをまた軟鋼から構成することができる。
貯蔵および取扱い
ソーク７１５はわずかにアルカリ性の物質である。皮膚または眼との接触を回避するように注意すべきである。この製品を取扱うとき、上気道を刺激するので、ダストを吸い込まないこと。それ以上の情報については、材料の安全データシートを参照すること。
開示
ここに記載されている情報は実験室および製造の経験を通して開発されたデータに基づき、正しいと考えられる。しかしながら、Ａｌｃｈｅｍはこれらのデータの正確度または結果がそのユーザーから得られたことに関して保証、表現または意味づけを行っていない。Ａｌｃｈｅｍはここに記載されている製品の使用から生ずる外傷について責任を負わない。
【０３３５】
付録 ３
材料の安全データシート
Ｉ． 製品の情報
商品名（ラベルとして） ＡＣ−２５
一般的名称、普通名
液状酸性洗剤
製造会社名 ソリン・プロダクツ
住所：カリフォルニア州９２８０１、アナヘイム、Ｎ． サビナストリート、１０２２
緊急時の電話：（７１４）６３０−４０５０ 装備者の名前：Ｊ． Ｃａｍｐｂｅｌｌ
勤務先の電話：（７１４）６３０−４０５０ 装備日：４／９０
ケムトエック・エマージェンシイ：＃８００−４２４−９３００
ＩＩ． 危険な成分
Figure 2004515558
ＩＩＩ． 物理的性質
Figure 2004515558
注
（１）この化学物質はＳＡＲＡタイトルＩＩＩの節３１３の報告する要件に従う。
【０３３６】
ＩＶ 燃焼および爆発
Figure 2004515558
特別の消火手順：被服それ自体は呼吸装置を含有した。異常な火災および爆発の危険性：熱分解はリンのオキシドの毒性ヒュームを放射する。
【０３３７】
Ｖ． 健康に対する危険性の情報
各潜在的暴露経路についての過度の暴露の症状。
【０３３８】
吸入：頭痛
皮膚または眼との接触：刺激が起こるであろう。暴露した組織の火傷。
【０３３９】
皮膚を通る吸収：
嚥下：悪心、めまい感および嘔吐
暴露からの健康の作用または危険 普通の言葉で説明する。スペースを多く必要とする場合、余分のシートを添付する。
【０３４０】
急性：眼および皮膚の刺激、頭痛、悪心、めまい感および嘔吐
慢性：反復した吸入または摂取でわずかに毒性。暴露した組織の火傷。
応急処置：救急手順
眼との接触：直ちに、眼瞼を離して保持して、大量の水で少なくとも１５分間洗う。医学的注意を得る。
【０３４１】
皮膚との接触：大量の水で洗う。刺激が持続する場合、医学的注意を得る。
【０３４２】
吸入：新鮮な空気で除去する。呼吸が困難または不快である場合、医者を呼ぶ。
【０３４３】
嚥下：水で口をすすぐ。おびただしい水または乳を与えて胃内を希釈する。追加の液体を与える。医学的注意を得る。
【０３４４】
癌因子として疑われるか？
Figure 2004515558
【０３４５】
Figure 2004515558
注：Ｃａｌ／ＯＳＨＡ規制された発癌物質を使用するカリフォルニア州の使用者はＣａｌ
／ＯＳＨＡに登録しなくてはならない。
暴露により悪化した医学的症状
知られていない
医師に対する推薦
ＶＩ． 反応性のデータ
安定性： × 安定 不安定
回避すべき条件：
なし
不相溶性（回避すべき物質）：反応性金属（例えば、軟鋼およびアルミニウム）との反応性は、易燃性／爆発性水素−空気混合物を生成することがある。強アルカリ性物質。
危険な分解製品（燃焼製品を包含する）：
燃焼は一酸化炭素、二酸化炭素およびリン酸ヒュームを生成するであろう。
【０３４６】
危険な重合： 起こることがある × 起こないであろう
回避すべき条件：
ＶＩＩ． こぼれ、漏れおよび廃棄の手順
こぼれ応答手順（保護手段を包含する）：
水で希釈し、石灰またはソーダ灰で中和する。大量の抽出で洗う。
【０３４７】
廃棄するための廃棄物の調製（容器の型、中和、およびその他）：
地方、州、連邦政府の要件に従い、溶媒について炉の中に噴霧化し、焼却または中和し、ごみ処理地の中に廃棄する。
【０３４８】
注：連邦政府、州および地方の法規に従う廃棄物の廃棄。
【０３４９】
ＶＩＩＩ． 特別の取扱いの情報
通気および操作の制御
機械的手段が許容されるが、局所的排出が好ましい。
呼吸器の保護
通気が不適切である場合、万能キャニスターをマスクする。
眼の保護（型）化学物質安全ゴーグルまたは顔面シールド
グローブ（特別の材料）ゴムまたはネオプレン
他の衣類および装置
接触が起こるような場合、ゴムエプロンおよびブーツ
作業の実施、衛生の実施
製品を取扱った後、食べ、飲み、タバコを吸う前に、手を洗う。
他の取扱いおよび貯蔵の要件
冷い、乾燥した、十分に通気した区域。
保護手段
汚染した装置を維持する間における保護的手段
ＩＸ． 表示
表示（予防の説明）＊
腐蝕性液体ｎ．ｏ．ｓ．
腐蝕性物質、Ｕ．Ｎ．１７６０
Ｄ．Ｏ．Ｔ．ラベル＊
【０３５０】
【表２３】
Figure 2004515558
【０３５１】
アルミニウムの光沢浸漬
技術的情報の公報
情報の注意書き
ここに、あるいはＡｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎにより提供される、すべての情報、技術的アドバイスは、工業用化学物質の取扱いにおいて当業者により使用されることを意図し、そしてこのような情報は論ずる１または２以上の製品に関する表示または保証と見なすべきではない。製品の情報および取扱い手順は我々の過去の経験および工業における普通の実施に基づく。ここにおよびＡｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎにより記載されるすべての情報は正確でありかつすぐれた信念でこのような情報を提供すると、我々は考えるが、それらの正確さまたは十分さに関して保証せず、または義務を負わず、そして特定の目的に対する保証または機械的可能性または適合性を提供しない。このような情報は、特許を侵害する方法で、１または２以上の存在の使用に関する、推奨または許可を意図しない。
【０３５２】
目次
序論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４
技術的アシスタンス．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４
追加の情報．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４
機械的仕上げ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ５
バフ仕上げ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ５
最適化条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ５
バフ仕上げの問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ７
クリーニング．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ８
アルカリ性クリーナー．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ９
酸性クリーナー．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ９
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのリン酸クリーナー ．．．．．．．．．．．．． ９
クリーニング浴の制御．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １０
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎの 酸性クリーナー．．．．．．．．．．．．．． １１
光沢浸漬．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １２
メカニズム．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １２
光沢浸漬の操作および制御．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １４
光沢浸漬の推奨される操作パラメーター．．．．．．．．．．．．．． １５
「ホスブライト」１７２ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １７
「ホスブライト」浴の操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １７
安全性および取扱い．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １８
アルミニウム合金．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １９
光沢浸漬浴を分析する手順．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １９
比重の測定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２０
水添加チャート．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２１
硝酸の測定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２３
硝酸添加チャート．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２４
アルミニウム濃度の測定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２５
水洗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２７
水洗の回数および構成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２７
水洗の型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２９
排水時間．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２９
ラックの設計、部品の大きさ、および形状．．．．．．．．．．．．． ２９
システムの構成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３０
設計の指針．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３０
リン酸の回収．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３０
陽極酸化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３３
被覆のメカニズム．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３３
陽極酸化を実施するパラメーター．．．．．．．．．．．．．．．．． ３４
陽極酸化浴の制御．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３５
陽極酸化の問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３５
遊離「硫酸」およびアルミニウムの測定．．．．．．．．．．．．．． ３７
シール．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３９
酢酸ニッケル予備シール．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３９
操作パラメーター．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４０
酢酸ニッケル予備シールの調製．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４０
熱水シール．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４１
酢酸ニッケルシール．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４１
シールの問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４２
汚染物質の最大限界．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４４
序論
リン酸／硝酸の化学研磨浴（光沢浸漬）は、自動車、アプライアンスおよび建築のトリムの使用される種々のアルミニウム合金上の鏡面仕上げを生成するために広く使用される。高い品質の仕上げの終始一貫した生産は光沢浸漬浴およびその機能の理解、ならびに仕上げプロセス全体の注意した制御を必要とする。このプロセスのマニュアルは、光沢アルミニウムプロセスのすべての相、例えば、前処理ならびに光沢仕上げの保護に必要な陽極酸化工程およびシール工程を扱う。
【０３５３】
アルミニウム上に種々の表面テキスチャーを与えるために、機械的仕上げを使用することができる。光沢トリムのために、表面の引掻ききず、圧延マークおよびダイすじを除去し、こうして表面欠陥がない表面を提供するために、バフ仕上げを必要とする。光沢化プロセスを妨害する潤滑剤、バフ仕上げ成分および表面酸化物を除去するために、適切に設計し、操作されるクリーニングサイクルを必要とする。光沢浸漬浴は、アルミニウム表面の微視的粗さを平滑化し、こうして散乱する光の量を減少しかつ表面の鏡面性を増加することによって、光沢浸漬浴は機能する。光沢浸漬後、大部分の仕上げは、金属表面上に透明な、保護酸化物被膜を生成するために、硫酸陽極酸化手順を利用する。次いで酸化物被膜を不溶性、水和アルミナに部分的に変換し、このアルミナは被膜の微視的孔を閉じ、それを腐蝕から保護する。アルミニウムの光沢浸漬において、これらのプロセス工程の各々の機能を論じ、そして各々についての制御の要件を概説する。
【０３５４】
技術的アシスタンス
統合された光沢陽極酸化システムを製造するために個々の仕上げ工程を組合わせると、このマニュアルにおいて論じられていない、追加の、高度に特異的なプロセスの要件を有するシステムがしばしば生ずる。これは他の型の仕上げを同一システムにより生成するとき特に真実である。個々のプロセスの要件が存在することが認識されると、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎは、個々の要件に対して光沢陽極酸化プロセスの一部分を調整することができる、技術的サービススタッフを維持している。仕上げの問題の原因を決定を補助し、それらの再発を防止するために特定の薬物処理を開発するために、テクニカル・サービス・リプリゼンタディブを利用することができる。
【０３５５】
さらに、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎは規則的な基礎に基づいて陽極酸化経過の原理を実行する。この経過はアルミニウムの光沢浸漬において論じたプロセス工程すべて、ならびに光沢陽極酸化と組み合わせて頻繁に使用される他のプロセスをカバーする。
【０３５６】
追加の情報
アルミニウムの光沢浸漬は、高い品質の陽極酸化されたアルミニウムを製造する要件の多数についての洞察を提供する。これはできるだけ完全であるが、すべての要件および潜在的問題のすべては扱うことができなかった。したがって、ここに含まれる推奨を評価し、有能な、よく訓練されたスタッフにより適用されなくてはならない。
【０３５７】
光沢陽極酸化において使用される化学物質のすべては健康および安全性を危険にさらすので、化学物質を使用するか、あるいは貯蔵する場所で作業するすべての人は化学物質の危険性およびそれらの適切な取扱いについて教育を受けなくてはならない。完全な取扱い、健康および安全性の情報を得るために、各化学物質の製造会社と接触すべきである。
【０３５８】
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのクリーナーおよび特別に処方された光沢浸漬用リン酸のすべてについて、材料の安全性のデータの公報は入手可能である。材料の安全性のデータの公報、貯蔵および取扱いの情報または他の技術的アシスタンスはＡｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎの技術サービス部との接触により得ることができる。
【０３５９】
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ Ａｍｅｒｉｃａ
オンタリオ州Ｍ９Ｂ １Ｒ１イスリントン、ギッブスロード２
ＴＥＬ：（４１６）２３９−７１１１
ＦＡＸ：（４１６）２３２−２１４６
バージニア州２３２６０−６２９９、リッチモンド Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ ２６２２９
ＴＥＬ：（８０４）５５０−４３００
ＦＡＸ：（８０４）５５０−４３８５
機械的仕上げ
機械的仕上げは、物理的手段、例えば、研削、研磨、バフ仕上げ、ショットブラスチングまたはタンブリングによりアルミニウム部品の表面および外観を変更する操作を意味する。これらのプロセスの主要な目的は、（１）金属表面の不規則性および不完全性を除去して金属表面を平滑にすること、または（２）部品の表面にテキスチャーを与えることである。機械的仕上げを使用する方法および程度は、金属表面の初期状態、物品の製作方法および所望の仕上げに依存するであろう
アルミニウムについて普通に使用されており、ホイール研削および研磨操作の５つの型が存在する：
１） テキスチャーまたはスクラッチブラッシング
２） 研削
３） 粗面化
４） 研磨
５） バフ仕上げ
これらの操作のすべては光沢陽極酸化装置によりある程度まで使用されるが、バフ仕上げは機械的仕上げの最も頻繁に使用される型である。
【０３６０】
バフ仕上げ
小さいスクラッチおよびダイすじを除去し、アルミニウム部品の鏡面性を増加するために、バフ仕上げは使用される。操作の技量および経験は最終結果において重要な役割を演ずるので、バフ仕上げは科学というよりはむしろ技術である。バフ仕上げ装置は、バフ仕上げシーケンスおよび材料を部品の合金、形状、および表面状態に対して調整することによって、仕上げの品質およびコストをバランスしなくてはならない。以前の経験はプロセス条件を部品に対して調整することにおいて有効ではないが、下記のわずかかのガイドラインはバフ仕上げの問題および不適切なバフ仕上げのための不合格を最小にすることができる：
バフ仕上げは生材料がプラントに受取られた瞬間に開始する。材料の取扱い、貯蔵、道具およびプレスのプラクチスのすべてはバフ仕上げ操作および部品の最終の外観の両方に影響を与えることがある。さらに、最良のバフ仕上げ手順および技術は、バフ仕上げ後の不注意な取扱いにより完全に無効になることがある。新しくバフ仕上げされた表面は、ホワイチングコンパウンド、例えば、炭酸カルシウムでぬぐうことによって、フィンガープリントの腐蝕に対して保護すべきである。さらに、バフ仕上げされた部品は適当なトレー上に注意して載せて輸送の損傷を防止すべきである。
【０３６１】
条件の最適化
アルミニウムの機械的仕上げにおいて、バフ仕上げ操作のみを使用しかつ可能なときはいつでも研磨を回避すべきである。研磨ベルトの粗い研磨剤は、引き続くバフ仕上げで除去することが極めて困難である、スクラッチパターンを形成する。これはすべての加工が１方向である、長い切片において、なおいっそう重要となる。
【０３６２】
均一な化学的処理を達成すべき場合、すべての前もって存在する酸化物を除去し、均一に除去しなくてはならない。普通の誤差はバフ仕上げ不足である。バフ仕上げ後に何回も部品が視的に「きれい」であるか、あるいは光沢があるように見えても、光沢浸漬後になお欠陥を示す。苛性アルカリ処理を切削と着色との間に加えたとき、試験はよりすぐれた着色の結果を示した。このシーケンスは経済的ではないことがあるが、適切な酸化物除去の必要性が指摘される。
【０３６３】
圧力
加工物上のバフの接触圧力は、コンパウンドの選択およびバフ材料の選択と同様に重要であり、各部品について経験的に決定しなくてはならない。過度の接触圧はバフを歪ませ、摩耗を不均一にし、表面仕上げを劣化させる。さらに、過度の接触圧下のバフは切断または着色を行うコンパウンドを保持しない。ホイールは単にコンパウンドの担体として作用する柔らかいクロスであり、そして切削作用は金属上のクロスの接触から発生しない。
【０３６４】
また、高い接触圧は加工物上の急速な熱の蓄積の１原因である。４００゜Ｆ／２０４℃を超える温度はアルミニウムにおいて冶金学的変化を引き起こし、過度の加熱が起こった区域における陽極被膜を曇らせることがある。温度に影響を与える他の因子は、バフ材料、通気の程度およびクロスの密度である。
【０３６５】
コンパウンドの適用
バフへのコンパウンドの適用は重大な操作である。最適量を超えると、追加のコンパウンドは金属の除去を増加しないであろう。過剰のコンパウンドは、除去がしばしば困難である残留を蓄積させる。概して、コンパウンドの適用頻度が低いとき、過剰のコンパウンドを適用する；次いでホイールは任意の所定の時間において材料が多すぎるか、あるいは少なすぎることがある。低いコンパウンドレベルにおいて、金属除去はわずかである。理想的には、コンパウンドはしばしば少量で適用して最適からの偏りを最小すべきである。
【０３６６】
速度
７０００フィート／分のホイール周囲速度は、アルミニウムのバフ仕上げに最も望ましいことが見出された。これは平均速度であり、そして部品の構成および大きさに基づいて多少の調節を必要とする。
【０３６７】
バフ回転に関して部品の移動方向は表面状態に対してある効果を有する。部品が相補的ホイール回転を通過するか、あるいはホイール回転とともにあるときよりも部品がホイール回転に対向するか、あるいは「抗して」通過するとき、かなりの切削が起こる。好ましくは、かすれまたは引きずりを防止するために、切削および着色は同一方向においてかつホイールの回転とともに実施すべきである。最良の結果を得るために、異なるコンパウンドおよびホイールを使用して、切削および着色を達成すべきである。
【０３６８】
合金
金属の選択は、バフ仕上げおよび光沢陽極酸化後に得られる表面に対して、ある効果を有する。より微細な粒度を有する、より硬い金属は、最良の結果を生ずる。さらに、このような金属は引き続く取扱いの間にいっそう「ディング（ｄｉｎｇ）」抵抗を有する傾向がある。最良の結果を得るために、要求される成形適性に適合性の最も硬い材料を部品の製作において利用すべきである。
【０３６９】
バフ仕上げコンパウンド
研磨材料は固体または液体のバフ仕上げコンパウンドの重要な成分である。バフ仕上げコンパウンドのバーは、結合剤、例えば、グリース、ステアリン酸、およびワックスにより一緒に保持される切削材料（研磨剤）である。また、研磨材料は、コンポジットを噴霧可能するために、油の水分散液として配合することができる。自動多重ステーションのバフ仕上げ操作は通常液状コンパウンドである。バーコンパウンドの使用は手の操作に制限される。コンパウンドを有効とするために、コンパウンドはホイールに付着するために十分に靭性でなくてはならないが、これは部品光沢陽極酸化前に部品の清浄を困難とするのと同一の性質である。供給装置とともに作業しかつ仕事中に試験することによって、適切な結合剤を選択することができる。
【０３７０】
最も普通に使用される研磨剤は、トリポリ、すなわち、主として非晶質シリカと５％までの鉄酸化物とから構成された天然に存在する材料である。鉄酸化物は赤味がかった色の原因であり、鉄酸化物の量を増加すると、この色はいっそう深くなる。トリポリは、その入手可能性およびコストのために、アルミニウム仕上げに最も広く使用されているバフ仕上げコンパウンドである。しかしながら、バフ仕上げされた片の表面上に鉄酸化物が保持される可能性が存在する。鉄酸化物はバフ仕上げ後に明らかでなく、多分表面に化学的に結合されている。温和なエッチングクリーナーで除去しない場合、粒子は光沢浸漬の間に無光沢であるか、あるいは軽度にピットが形成された区域を発生することがある。
【０３７１】
白色非晶質シリカ、鉄を含まない研磨剤が着色バフ仕上げアルミニウムのために時々使用される。この物質は非常に柔らかい、切削の達成はほんのわずかである。
【０３７２】
第３の研磨剤、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）は非常に硬く、すぐれた切削、着色性質を有する。この研磨剤を含有する配合物は他のものよりもコストが高い。しかしながら、金属除去および表面汚染が決定的である場合、それは長期運転において高価でないことがある。多重ステーションのバフ仕上げシーケンス（切削および着色）において、アルミナは着色ステーションのために使用すべきである。
【０３７３】
バフ
非常に多数のバフ型が入手可能であり、それらは、また、作業に対して調整しなくてはならない。再び、販売会社の推奨および製作所の試験は特定の操作のために最良のバフ型を決定する。
【０３７４】
最も普通のバフはバイアスカットのモスリンである。それらのバフ仕上げ性能は、密度、パイル数および周囲の折り畳み数により決定される。硬質バフ仕上げまたは切削操作のために、高い密度（８６〜９３）および大きい折り畳み数（Ｎｏ．８バイアス）を使用することができるであろう。着色のために、低い密度（６４〜６８）および少ない折り畳み数（Ｎｏ２８バイアス）を使用すべきである。
【０３７５】
熱はアルミニウムのバフ仕上げにおいて問題であるので、バフは熱を急速に消失させるように設計し、構成することができる。着色バフ仕上げホイールはすぐれた脱落能力をもたなくてはならない。すなわち、ホイールは金属粒子およびコンパウンドを振り捨てなくてはならず、そうでなければ、面は「固体」となり、グループ化が金属表面上で起こるであろう。次いでバフはラックに「載せて」硬質フェーシングを除去しなくてはならない。
【０３７６】
バフ仕上げの問題
ピット
バフ仕上げコンパウンドが過度の圧力のためにアルミニウム表面の中に推進される場合、ピットが生ずるであろう。ピットはバフ仕上げ後に、あるいはクリーニング後においてさえ、明らかでないことがあるが、光沢浸漬後に発生するであろう。
【０３７７】
大理石模様
バフ仕上げ間の表面温度の上昇は、過度の圧力、潤滑の欠如のための摩擦、または硬質バフにより引き起こされることがある。４００゜Ｆ／２０４℃以上の表面温度は、灰色区域として陽極酸化された部品において出現する、アルミニウム中の冶金学的変化を引き起こすことがある。光沢浸漬または陽極酸化後までに欠陥は明らかとならないであろう。
【０３７８】
曇り
「二重に」バフ仕上げされた、すなわち、両方向からのバフ仕上げのオーバーラップのために部品の残部よりもひどくバフ仕上げされた、部品上の区域は、光沢浸漬後に曇りを出現することができる。曇りは、また、バフ仕上げされた表面の不適切なまたは不完全なクリーニングのためであることがある。アルミニウムと結合剤中のステアリン酸塩との間の反応のために、クリーニングに抵抗するコンパウンドが形成することがある。このコンパウンドは、エッチング浴、エッチングアルカリ性クリーナーまたは苛性アルカリエッチング剤中においてのみ除去することができる。
【０３７９】
クリーニング
金属クリーニングは、無限の種類の仕上げプロセスのための金属表面の調製を包含する広い用語である。アルミニウム工業において、ほとんどすべての仕上げシステムが成功する前提条件はきれいな表面である。アルミニウムのクリーニング法の選択は多数の因子により決定されるが、最も重要な考察は次の通りである：除去すべき汚染物質の種類、引き続く仕上げに要求される表面状態およびクリーニングすべき部品の大きさおよび形状。
【０３８０】
アルミニウム上で支配的な汚れは通常除去がかなり容易である。アルミニウムの加工は容易であるので、圧伸および機械加工の潤滑剤はクリーニングに対して非常に抵抗性を有するものである必要がない。アルミニウム板上に存在するマーキングインキおよびバフ仕上げコンパウンドの多少独特の汚れは、除去が最も困難である汚れを代表する。最も普通のものの中には、圧延、圧伸、押出および製作の操作後に残留するワックスまたは保護フィルムがある。製作所のダスト、ミルスケールおよび金属酸化物は、また、存在することがありかつ考慮しなくてはならない、いくつかの他の汚染物質である。
【０３８１】
クリーニングは、アルミニウムを生金属から仕上げられた製品に変換するとき性能される最も普通の操作であると言われて来ている。したがって、その重要性は過度に強調することができない。多数の費用のかかる陽極酸化作業は、不適切なクリーニングであるので、拒否されてきている。クリーニングに対する注意した注目は、費用のかかる不合格品を回避しかつ品質のよい製品を保証することにおいて大いに役立つであろう。
【０３８２】
アルミニウムのクリーニングに関する問題は、主として金属の感受性および多数の普通に使用されるクリーナーとの反応性のために、簡単ではない。大部分のアルミニウム仕上げ剤は、アルカリ性クリーナーまたは酸性クリーナーを別々に、または種々の組合わせで一緒に使用する。
【０３８３】
アルカリ性クリーナー
圧伸および型押の油およびバフ仕上げ結合剤を除去するために、アルカリ性クリーナーは使用される。また、アルカリ性クリーナーはひどい汚れ荷重に直面したとき使用される。アルカリ性クリーナーのクリーニング能力は、脂肪酸および脂肪をけん化しかつ他の油およびグリースを乳化する能力から来る。アルカリ性クリーナー中の添加剤は、クリーナーが汚れを湿潤するようにさせ、クリーナーを懸濁または溶解して保持することができる。
【０３８４】
有効なクリーナーの配合物は、また、硬水中のカルシウム塩およびマグネシウム塩を封鎖またはキレート化して不溶性セッケンが形成する可能性を最小とする水軟化剤を含有する。配合物は、また、緩衝化剤を含有する。緩衝化剤はクリーニング作用が最も有効である一定ｐＨをクリーニング溶液が維持できるようにする。
【０３８５】
マイルドにアルカリ性のクリーナーは、インヒビターが存在しないかぎり、特により高い温度において、アルミニウムを攻撃する。時には、わずかの攻撃は、拒絶できないが、光沢加工物に通常望ましくない、エッチングされた外観を発生させる。インヒビターは、クリーニング段階においてこのエッチングを減少または防止するために、クリーナーの中に時には添加される。最も普通に使用されるクリーナーのインヒビター、ケイ酸ナトリウムおよびクロム酸ナトリウムは、光沢陽極酸化ライン上の使用には不適当である。
【０３８６】
ケイ酸塩クリーナーは、ｐＨ範囲１１．３〜１１．７において働き、薄いケイ酸塩薄膜を形成することによって、アルミニウムを保護する。これをホットクリーナーすすぎにより完全に除去しな場合、酸性浴（酸性クリーナー、光沢浸漬または陽極酸化浴）の中に入るとき、ケイ酸塩は不溶性であるケイ酸に変換される。不溶性ケイ酸は部品に付着し、ピットまたは不均一なすじのある外観を引き起こすことがある。
【０３８７】
クロム酸塩インヒビターが添加されたクリーナーは通常１０またはそれより低いｐＨにおいて働く。それらはケイ酸塩クリーナーほど有効ではなく、そして陽極酸化におけるそれらの使用を排除しない以外、クロム酸塩を廃棄する問題が発生する。
【０３８８】
他のコンパウンドを使用してアルカリ性を与えることができると同時に、アルミニウム卑金属に対して苛酷でないことがある。このようなシステムは、ケイ酸塩の汚染およびクロム酸塩の廃棄の問題を回避するために、光沢浸漬ラインの操作において好ましい。これらの他のシステムは炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウムまたは四ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）を含有することがある。酸性汚れを添加したとき合理的に高いｐＨを維持するために、これらの２またはそれ以上はしばしば一緒にブレンドされる。また、水酸化ナトリウムの吸湿性を克服しかつ混合および取扱いを容易とするために、これらは水酸化ナトリウムと緩衝剤としてブレンドすることができる。
【０３８９】
酸性クリーナー
酸性クリーナーを使用する主要な利点は次の通りである：（１）酸性クリーナー中のよりすぐれた金属酸化物の除去−これらの酸化物は、プラント中の腐蝕のために存在ことがあるか、あるいは成形時に金属の中へ圧延時に入ることがある、アルミニウム酸化物およびマグネシウム酸化物を包含する；（２）塩素化されたおよび粘性パラフィン油は酸性クリーナー中でいっそう容易に乳化される−これらの油は型押および成形操作においてしばしば使用される；（３）埋め込まれたバフ仕上げ研磨剤は酸性クリーナー中でいっそう容易に除去される；（４）他のクリーニング操作後に残留する他の残留物が除去される。金属表面は「活性化された」と命名される；すなわち、表面は表面薄膜が存在せず、そして純粋な卑金属は次の操作に提供される。次いで理想的なクリーニングサイクルは、最終クリーニング工程として、酸性クリーナーを有する。酸性クリーナーはアルカリ性クリーニング段階に続くか、あるいは汚れ負荷がひどくない場合、それ自体使用することができる。
【０３９０】
これらの型の酸性クリーナーは今日陽極酸化工業において使用されている：
（１） リン酸クリーナー、例えば、Ａｌｂｒｉｔｅ ３４２−ＡＣ、３４３−ＯＣおよび３４４−ＳＣはバフ仕上げコンパウンドおよび金属酸化物を除去するためによりすぐれている。さらに、表面は「活性化された」ままであるか、あるいは酸化物を含まず、よりすぐれた光沢加工物を生成する。
【０３９１】
（２） 硫酸クリーナーは、部品が深くエッチングされるのを防止するためにインヒビターを必要とする。厳格な制御なしに、部品はこれらのクリーナーにより無光沢になることがある。
【０３９２】
（３） クエン酸クリーナーはそれらの基剤として非常にマイルドな酸を使用する。それらはリン酸クリーナーのクリーニング力をもたず、またそれ以上のプロセシングのために表面をエッチングまたは「活性化された」状態にしない。それらは、リン酸塩の制限がリン酸クリーナーの使用を禁止する領域において、使用される。
【０３９３】
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎリン酸クリーナー
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎは３種類のリン酸をベースとするクリーナーを提供する：Ａｌｂｒｉｇｔ ３４２−ＡＣ、Ａｌｂｒｉｇｔ ３４３−ＯＣおよびＡｌｂｒｉｇｔ ３４４−ＳＣ。これらのクリーナーは、グラウンド・イン（ｇｒｏｕｎｄ−ｉｎ）、ケークド・オン（ｃａｋｅｄ−ｏｎ）バフ仕上げコンパウンドおよび圧伸油を圧伸、型押または押出されたアルミニウム部品から除去するために設計される。それらは、また慣用のアルカリ性または中性のクリーナーを通して運ばれる、多少の熱および水のマークを除去するであろう。表１に示す推奨される範囲において操作するとき、これらのクリーナーはアルミニウム部品をわずかにフロストした状態のままにする。このフロスティングは、苛性アルカリのエッチングにおいて生成されるものと異なり、光沢浸漬の光沢化または平滑化作用を減少させない。事実、表面は「活性化」されておりかつ純粋な卑金属は、ひどい酸化物薄膜よりむしろ、次の処理浴に提供されるので、部品は光沢化されるか、あるいはいっそう均一にエッチングされるであろう。
【０３９４】
Ａｌｂｒｉｇｔ ３４２−ＡＣは、アルカリ性クリーナーに続く第２段階クリーナーとして設計されているが、それは汚れ負荷が軽度の場合において単一段階のクリーナーとして使用することができる。この配合物はケークド・オングラウンド・インバフ仕上げコンパウンドの除去のためによりすぐれており、そして引き続く光沢浸漬またはエッチング操作のためにアルミニウム表面を「活性化された」ままに残すであろう。
【０３９５】
Ａｌｂｒｉｇｔ ３４３−ＯＣは、非バフ仕上げ部品のための第１段階または単一段階クリーナーとして使用される。それは溶液の中に大量の油を保持するように設計されるが、アルカリ性クリーナーと異なりＡｌｂｒｉｇｔ ３４３−ＯＣはアルミニウム表面を「活性化された」ままに残す。
【０３９６】
Ａｌｂｒｉｇｔ ３４４−ＳＣは、汚れ負荷が軽度の場合において第２段階クリーナーとして使用される。第１段階クリーナーは残る汚れの大部分を除去しなくてはならないが、Ａｌｂｒｉｇｔ ３４４−ＳＣは残留油のみを除去し、アルミニウム表面を「活性化」する。高度の汚れ負荷のために、Ａｌｂｒｉｇｔ ３４２−ＡＣが推奨される。
【０３９７】
表１
Figure 2004515558
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのクリーナーの追加の情報については、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ、技術的サービス部、バージニア州リッチモンド、（８０４）７５２−６１００と接触すること。
【０３９８】
クリーニング浴
クリーニング浴の化学的制御は、クリーナーの種類および実験室の制御のために充当された時間とともに変化するであろう。これらの制御は通常化学物質の製造業者により供給され、広範な経験に基づく。
【０３９９】
アルミニウムクリーナーの分析に通常使用される試験は次の通りである：
（１） エマルジョンクリーナー−酸でエマルジョンを破壊し、溶媒分離を測定する。
【０４００】
（２） エッチング、緩衝化アルカリ性クリーナーおよびケイ酸塩クリーナー−標準酸性溶液で滴定する。
【０４０１】
（３） 酸性クリーナー−標準塩基で滴定する。
【０４０２】
（４） 高洗剤クリーナー−洗剤の滴定、表面張力、酸−塩基滴定、曇り点の測定または界面活性剤の分析。
【０４０３】
各クリーナーについて使用した制御手順は、クリーナーの製造業者により特定されるべきである。
【０４０４】
「クリーナーの持続時間はどれだけか？」は普通の質問である。汚れ負荷、溶液のすくい出しおよび汚れの種類は各操作について異なるので、これは製造試験なしには困難である。エッチングするクリーナーは非エッチングクリーナーよりも多いメンテナンスを通常必要とする。製造される部品の品質および劣ったクリーニングに帰する不合格の数は、クリーナーの価値の現実の測度である。
【０４０５】
作業場のプラクチスにおいて、清潔さについて試験する最も広く使用されている方法は、簡単な水破壊試験である。清浄された金属パネルは、冷い、きれいな、透明な水の中に沈めた後、表面全体にわたって連続的な水薄膜を示すべきである。残留物の存在は水薄膜の破壊を引き起こし、湿潤しない区域を残すであろう。時には小さい区域はこの試験で直ちに水薄膜を示すことができないので、十分な時間を経過させて、水薄膜が表面全体にわたって連続的であることを保証すべきである。
【０４０６】
仕上げのための金属の調製は最も重要な考察であり、したがって、クリーニング操作はかなりな量の計画を必要とする。仕上げられた物品の外観および許容性は、主として仕上げのための徹底したクリーニングプロセスおよびきれいな基礎に依存する。適切に設計されたサイクルは上質の部品を生ずるであろう；同様に、不適切なクリーニングサイクルは不合格品およびより高いコストに導くであろう。したがって、適切なクリーニングの重要性は過大評価することができない。
【０４０７】
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎの酸性クリーナーの分析
必要な試薬：
Figure 2004515558
【０４０８】
必要な装置：
１． ２５０ｍｌのエルレンマイヤーフラスコ
２． １０ｍｌのビュレット
３． １０ｍｌのピペット
１． ２５０ｍｌのエルレンマイヤーフラスコの中に１０ｍｌの酸性クリーナー溶液をピペットで入れる。
【０４０９】
２． 約４０ｍｌの水および２〜３滴の指示薬を添加する。
【０４１０】
３． ０．５ＮのＮａＯＨで終点に滴定する（緑色がかった黄色から第１の明確な青色またはｐＨ４．５に変化する）。
【０４１１】
計算：
クリーナー（容量）％＝０．５ＮのＮａＯＨのｍｌ数×０．９２
光沢浸漬
光沢浸漬は、アルミニウム部品の表面上の微視的粗さまたは「山および谷」をレベリングすることによって、アルミニウムの鏡面性または光沢を増加するプロセスである。光沢浸漬の適用は、スクラッチまたはピットをほとんど微小研磨または平滑化しないので、多少制限される。この制限は光沢浸漬前の適切なバフ仕上げおよび注意した取扱いの必要性を強調する。
【０４１２】
すべての他のものを排除して、普通に使用される光沢浸漬浴は、主としてリン酸および硝酸から成る。光沢浸漬のためのＡｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのリン酸溶液は、窒素酸化物のヒュームを減少しかつ光沢浸漬浴の光沢化能力を増強するために添加剤を含有する。光沢浸漬浴の典型的な操作条件の範囲は表２に示されている。
【０４１３】
表２
Figure 2004515558
メカニズム
アルミニウム部品の表面は、１系列の「山および谷」または高い区域および低い区域として可視化することができる。この表面を平滑化するための光沢浸漬浴について、「谷」よりも「山」においてより速い攻撃速度が存在しかつより多くの金属が除去されなくてはならない。
【０４１４】
アルミニウムをリン酸および硝酸から構成された熱い光沢浸漬溶液の中に入れるとき、硝酸はアルミニウムと反応してアルミニウム酸化物薄膜を形成する。この薄膜は、第１図に示すように、リン酸により直ちに溶解される。
【０４１５】
光沢浸漬溶液は非常に粘性であるので、これらの反応は谷よりも山においていっそう急速に起こる。山におけるよりも谷において撹拌は少ない；したがって、溶液がアルミニウムリン酸塩で飽和されるようになりかつ硝酸が消耗されるにつれて、谷における反応速度は減少する。
【０４１６】
【表２４】
Figure 2004515558
【０４１７】
光沢浸漬浴を注意して平衡化させて最適な量の除去を除去しなくてはならない。所定の平滑な、バフ仕上げされた片について、バフ仕上げマークを下に形成するために必要な最小量の金属が除去されるとき、最大光沢が発生するであろう。より多くの金属の除去は像の透明度を減少させるであろう。なぜなら、光沢化活動は結晶界面に沿って進行し、オレンジ色の剥離、でこぼこの、波状効果を生ずることがあるからである。
【０４１８】
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのリン酸
光沢浸漬のためのＡｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎの８０および８５％のリン酸は、下記の添加剤のいずれかまたはすべてを含有するように配合することができる：
１． 銅金属光沢化剤
２． ヒューム抑制剤
３． 湿潤剤
金属光沢化剤
山における光沢浸漬の優先的攻撃は、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのリン酸中の銅金属光沢化剤により増強される。光沢浸漬の間に、アルミニウムと銅との間にガルヴァーニ電池が構成される。銅はアルミニウム表面上にめっきされるであろう。この銅薄膜が、アルミニウム酸化物の薄膜と同様に、形成し、谷におけるよりも山においてより速く溶解する。谷の中にめっきされた薄膜は、第１図に示すように、アルミニウムをそれ以上攻撃から保護する。Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのリン酸を使用することによって、金属除去を最小にして最大の光沢が得られる。
【０４１９】
ヒューム抑制剤
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎのリン酸中のヒューム抑制剤は、硝酸とアルミニウムとの反応から生成した、刺激性、赤色ＮＯｘ ヒュームの量を減少し、そして硝酸の消費量を減少する。下記の反応はヒューム抑制剤の効果を例示する。
【０４２０】
ヒューム抑制剤なし：
Figure 2004515558
ヒューム抑制剤を使用する：
Figure 2004515558
添加剤Ａ（湿潤剤）
光沢浸漬液の表面張力を低下させるために、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎの湿潤剤、添加剤Ａを添加することができる。アルミニウム含量が５０ｇ／ｌ以上であるとき、添加剤Ａは光沢浸漬を可能とし、アルミニウム含量が５０ｇ／ｌ以下であるとき、光沢浸漬必要な時間を短縮するが、２５ｇ／ｌより少ないアルミニウムを含有する光沢浸漬浴において添加剤Ａの使用は推奨されない。
【０４２１】
また、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ添加剤Ａはすくい出しを減少させるであろう。なぜなら、表面張力の減少は光沢浸漬液の排出を加速するからである。この性質のために、添加剤Ａの使用は小さい、軽量の部品に限界される。重い押出物開環部品上に使用するとき、エッチング剤の転移が起こることがある。
【０４２２】
アルミニウム光沢浸漬の操作および制御
光沢浸漬浴を注意して平衡化し、最大の光沢を生成できるように維持しなくてはならない。浴を操作するとき、浴組成は下記の理由で変化する：
１． 硝酸の反応（酸含量を減少させる）
２． 水の沸騰（水含量を減少させかつ比重を増加させる）
３． 硝酸の沸騰（硝酸含量を減少させる）
４． アルミニウムの溶解（アルミニウム含量を増加させる）
部品上のすくい出しは全溶液を除去するが、浴の実際の組成を変化させない。しかしながら、アルミニウムを含有しない構成溶液の添加はアルミニウム含量を減少させる。
【０４２３】
アルミニウム光沢浸漬浴は、下記の毎日の操作手順により非常に簡単に制御することができる。比重、硝酸、およびアルミニウムを分析する方法は、「光沢浸漬浴を分析する手順」において論じられている。
【０４２４】
１． リン酸を添加して槽中のレベルを維持する。１回の添加は光沢浸漬液の５容量％を超えるべきではない。
【０４２５】
２． 規則的スケジュールに基づいて硝酸を添加して、前もって確立された操作範囲を維持する。浴の比重の過度の低下を防止するために、わずかに４２°ボーメの硝酸を使用すべきである。１回の添加は光沢浸漬液の１／２容量％（好ましくは１／４容量％）を超えるべきではない。少なくとも１回／シフト（好ましくは２回）で硝酸を分析し、そして硝酸添加のスケジュールを必要に応じて変更して正しい範囲を維持する（表６参照）。
【０４２６】
３． 規則的スケジュールに基づいて水を添加して、前もって確立された比重を維持する。少なくとも１回／シフト（好ましくは２回）で特定測定を実施し、それに応じて水添加のスケジュールを変更すべきである（表５参照）。また、水は一夜で蒸発により失なわれ、したがって、通常１／２〜１インチの水の「ブランケット」を作業の終了において浴に添加して、リン酸アルミニウムの沈澱を防止することが推奨される（「氷」）。
【０４２７】
４． アルミニウム含量は通常所定の組の操作条件下に安定化するが、ほぼ１回／週チェックすべきである。新鮮な浴について、溶解によるアルミニウム増加はすくい出しによるアルミニウム損失を超える。こうして、浴のアルミニウム含量は増加する。しかしながら、より高いアルミニウム含量は溶解速度を遅くさせ、アルミニウムのすくい出しを増加させる（溶液中のアルミニウム含量がより高くかつ粘度がより高いため）。究極的に、溶解によるアルミニウムの増加はすくい出しによりアルミニウムの損失により相殺され、アルミニウム含量は安定化するようになる。
【０４２８】
物理的操作条件（浸漬時間、温度、撹拌、および転移時間）が各操作シフトの間に一定である場合、制御手順の以上スケジュールは非常によく働くであろう。以上のいずれかの変化は、ラック上の部品の数または形状の変化と同様に、浴を平衡に保持するために必要な添加物の変化を生成するであろう。
【０４２９】
表３および第２図において推奨される範囲は平均の操作条件に基づき、そしてこのような条件下に最良のプラクチスを表す。しかしながら、通常よりも非常に異なる条件は実際のプラクチスにおいて直面することがある。特に、アルミニウムの合金および物理的特性は与えたものからの操作条件の変更を必要とすることがある。
【０４３０】
表３
Figure 2004515558
注：
１． 光沢浸漬操作パラメーターはアルミニウム含量に基づく。
２． 活性の増加が粗い、無光沢の加工物を生ずることがあるので、アルミニウム含量が２５ｇ／ｌより少ない浴における添加剤「Ａ」の使用は推奨されない。
３． 添加剤「Ａ」を使用するとき、最適時間は多分操作範囲の下限に向かい、添加剤「Ａ」を使用しないとき、上限に向かうであろう。
【０４３１】
【表２５】
Figure 2004515558
【０４３２】
【表２６】
Figure 2004515558
【０４３３】
「ホスブライト」１７２
「ホスブライト」は、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎが１９５０年代に開発したリン酸−硫酸−硝酸溶液である。数年を通して、配合物はアルミニウム光沢化工業において起こった技術的改良を扱うように変更されてきている。「ホスブライト」１７２は、慣用のリン酸−硝酸溶液を越えた、いくつかの利点を提供する、アルミニウムのよりすぐれた化学的研磨用の独特な配合物である。「ホスブライト」１７２の利点は下記のものを包含する：
１． 広い範囲の合金上の鏡面反射の増加
２． 微細スクラッチおよび他の不完全性の除去
３． 汚染ピットを生成しないで汚れ汚染についてより大きい許容度
４． 広い操作パラメーター
５． 転移エッチングの排除
６． 硝酸および硫酸を含有する同様なプロセスよりも低いヒュームの発生
「ホスブライト」１７２浴の操作
「ホスブライト」１７２浴の操作および制御は慣用のリン酸−硝酸浴に類似する。最も有意な変化は浴を操作するときの比重である。
【０４３４】
表７
Figure 2004515558
新鮮な「ホスブライト」１７２を必要に応じて光沢浸漬槽に添加して槽使用体積（すくい出し損失の交換）を維持する。唯一の他の必要な操作添加物は硝酸および水である。前述したＲ−５光沢浸漬浴を使用するときのように、硝酸添加は４２°ボーメ（約７０％）の硝酸を使用する実施して、比重の過剰の減少を回避すべきである。
【０４３５】
ステンレス鋼の槽およびヒーターは腐食性攻撃を防止するために硝酸の存在を必要とするので、硝酸含量は２％より低い低下を許すべきではない。
【０４３６】
比重が１．８０（８０゜Ｆ／６０゜Ｆ）（２７℃／１６℃）を超える場合においてのみ、比重を低下するために水の添加を必要とする。適当量の未使用の「ホスブライト」１７２溶液および硝酸が調製されかつ比重が推奨されるパラメーターを超えるときにのみ、水を添加すべきである。
【０４３７】
時には、「ホスブライト」浴の水含量が低下し過ぎたとき、「アイシング（ｉｃｉｎｇ）」と呼ぶ状態が起こることがある。リン酸／硝酸浴と異なり、「ホスブライト」浴において形成する「氷」は部品の表面上に小さい針状結晶様マーキングを生成する。この状態は、硫酸アルミニウムが溶液から沈殿するので、通常比重の減少を伴う。この問題が発生した場合、「氷」が溶解するまで、水を添加し、浴温度を上昇させる。次いで、浴をその正常操作パラメーターにした後、製造を再開する。
【０４３８】
「ホスブライト」浴の中に連行された油、グリース、およびバフ仕上げ成分による汚染は、溶液表面上に黒色スカムを形成するであろう。これが起こるとき、このスカムをすくい取る。この特質の汚染は攻撃速度を増加させ、光沢化の減少に導くことがある。適切なクリーニングおよび水洗はこの状況を最小にするであろう。
【０４３９】
「ホスブライト」１７２を操作する間に、空気による撹拌は不必要である。化学物質の添加後に溶液をよく混合するために、空気による撹拌を使用すべきである。アルミニウムを動かすと同時に溶液の中に浸漬させる機械的撹拌機は好ましい。
【０４４０】
陽極酸化前に、銅塩のスカムの除去を必要とする。３５重量％の硝酸溶液または銅塩を除去する任意の登録の汚れ除去手段は許容される。
【０４４１】
以前に記載された、硝酸濃度、アルミニウム含量、および比重を測定する分析手順のすべては「ホスブライト」１７２溶液に適用可能である。また、適切な操作条件を維持するために浴に添加する水および硝酸の量を決定するために、表５または６を使用することができる。
【０４４２】
安全性および取扱い
「ホスブライト」１７２は強酸の混合物であり、スキン、眼、および粘膜に対して腐食性である。「ホスブライト」１７２の使用の間に発生したヒュームは毒性でありかつ腐食性である。製品は燃焼しないが、高温に加熱したとき毒性ヒュームを放射する。
【０４４３】
この製品を使用するとき、ゴム製の手袋、エプロン、および全面シールドまたは化学用ゴーグルを使用しなくてはならない。製品を取扱うか、あるいはそれと接触するようになる人は、「ホスブライト」１７２についての材料の安全性のデータの報告書を概観しなくてはならない。材料の安全性のデータの報告書はＡｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ Ａｍｅｒｉｃａから入手することができる。
【０４４４】
アルミニウム合金
仕上げられた部品の光沢および平滑さは、また、アルミニウムそれ自体の冶金学に依存する。光沢に影響を与える冶金学的ファクターは次の通りである：不純物（合金化元素）の量、不純物が存在する状態、およびアルミニウムの結晶質粒子の構造（熱処理または物理的伸長からの）。
【０４４５】
マグネシウムは、光沢化特性を著しく減少しないで強度を増加するためにアルミニウムと合金化することができる唯一の元素である。マグネシウムはアルミニウムに最も近い性質を有する金属元素であるので、マグネシウムは光沢化操作に対する妨害は最小であるということは驚くべきことではない。
【０４４６】
鉄は光沢の喪失を引き起こす最も普通の不純物である；したがって、この不純物の抑制はすべての光沢加工物合金において重要である。すべてのいわゆる超光沢合金は、最大ほぼ０．１％の鉄の限界を有する。
【０４４７】
ケイ素はまた光沢化特性を減少し、注意して抑制しなくてはならない。これに対する重要な例外は、成形性を改良するために０．２〜０．６％のケイ素を含有する押出合金、例えば、６０６３および６４６３である。ケイ素は、ケイ化マグネシウムの形態で結合した場合、粒子境界において沈澱するとき凝集物がなすと同程度に大きく、光沢化を明らかに妨害しない。押出または熱処理後の劣った急冷から、そして過剰のバフ仕上げにより、この沈澱は生ずる。光沢浸漬の水洗後または陽極酸化後に、それは白色の「まだら」または白色のしみとして出現する。
【０４４８】
アルミニウム以外の元素の存在に加えて、合金の粒子構造は重要である。光沢化の観点から、合金はできるだけ小さく粒状されており、さらに、すべての不純物（合金化元素を包含する）は均質に分布されているべきである。しかしながら、合金の物理的加工性質は仕上げ特性と同様に重要であり、そしてしばしば追加の処理を合金に対して行って、光沢に対する効果に関して所望の成形特性を与えるべきである。所定のアルミニウム組成について、完全に焼きなましされたまたは軟鋼と反対に、わずかにより速い攻撃速度が硬質テンパー金属で起こるであろう。一般に、より硬質のテンパーは最も光沢のある加工物を生成するであろう。大きい粒子サイズは「オレンジ色剥離」を引き起こし、これは表面について除去される金属の量が増加するにつれていっそう顕著となる。
【０４４９】
光沢浸漬浴を分析する手順
操作アルミニウム光沢浸漬浴は、４つの主要な成分−リン酸、アルミニウム、硝酸および水から構成される。これらの成分の３つの決定は、差による第４の成分、通常水の計算を可能とする。また、浴の比重は組成の関数である。普通のプラクチスは、水含量の直接的指示薬として比重を使用することである（概算アルミニウム含量が知られている場合）。
【０４５０】
１． サンプリング手順
光沢浸漬槽からほぼ２００ｍｌの試料を得る（４００ｍｌのビーカーの中に）。槽を完全に撹拌し、試料を表面下から抜出す（表面上に浮遊する不純物による汚染を回避するために）。添加を最近行った場合、完全な混合のために十分な時間を経過させる。
【０４５１】
ビーカーをカバーし、室温に冷却させる（利用可能ならば冷却浴を使用する）。あるいは比重の測定のために準備したメスシリンダーまたは液体比重計ジャーの中で試料を冷却することができる。すべての気泡が試料から逃げるように十分に長く放置する（通常３０分が十分である）。
【０４５２】
２． 比重の測定
比重の測定はシフト毎に少なくとも１回、好ましくは２回実施すべきである。
水の添加は表５、第２１ページの水添加のチャートを使用して計算することができる。
【０４５３】
３． 硝酸の測定
硝酸の分析は第２３ページの手順に従い実行すべきである。硝酸の測定のために試料は比重の測定と同一温度において採取し、未補正の比重を硝酸の計算に使用する。
【０４５４】
４． アルミニウムの測定
アルミニウム濃度は第２６ページの手順に従い実行すべきである。アルミニウム濃度は少なくとも１回／週、好ましくは１回／日チェックすべきである。
【０４５５】
比重の測定
適用可能性
この方法は、リン酸アルミニウム光沢浸漬浴の比重または相対的水含量の測定に適用可能である。
【０４５６】
原理
所定のアルミニウム濃度について、光沢浸漬液中の水の量は光沢浸漬液の比重（重量）に直接関係する。沸騰で失なわれる量について補正するための水の量は、比重および表４を使用して計算することができる。
【０４５７】
装置
１． 液体比重計（６０゜Ｆ／６０゜Ｆ）（１６℃／１６℃）−範囲、ほぼ１．６８〜１．７４
２． メスシリンダー −１００ｍｌの液体比重計ジャー
３． 一定温度の浴 −任意
手順
１． ほぼ８０ｍｌの試料を１００ｍｌのメスシリンダー（または他の適当な管）の中に注ぐ。試料の温度を測定する。（標準参照温度、例えば、８０゜Ｆ／２７℃を選択し、試料をこの温度の±３゜Ｆ以内に冷却または加熱すべきである）。
【０４５８】
２． 液体比重計をメスシリンダーまたは液体比重計ジャーの中に導入する。液体比重計が平衡となった（ほぼ５分）後に初めて比重値を読み、溶液温度を記録する。
【０４５９】
３． 溶液が８０゜Ｆ／２７℃に冷却されなかった場合、補正ファクターを使用して比重を補正しなくてはならない。光沢浸漬試料が８０゜Ｆ／２７℃を超えているとき比重は１゜毎に０．０００３８減少する。
【０４６０】
４． 比重を補正するために必要な水の添加を表４に列挙する。
【０４６１】
計算：
補正された比重＝測定した比重＋補正ファクター
補正ファクター＝（実際の温度−８０゜Ｆ／２７℃）
【０４６２】
【表２７】
Figure 2004515558
【０４６３】
【表２８】
Figure 2004515558
【０４６４】
硝酸の測定
（硫酸アンモニウム第一鉄の滴定）
適用可能性
この方法は、リン酸−硝酸型アルミニウム化学的研磨逆浸透光沢浸漬浴中の硝酸の測定に適用可能である。
【０４６５】
原理
硫酸の存在下に、硫酸アンモニウム第一鉄（ＦｅＳＯ４・（ＮＨ４）２ ＳＯ４・６Ｈ２Ｏ）は硝酸と反応して硫酸第二鉄および酸化窒素を生成する。滴定の終点において、過剰の硫酸アンモニウム第一鉄は溶解した酸化窒素と反応して濃い褐色錯体：［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）３ ＮＯ］３ ＰＯ４を形成する。
【０４６６】
Figure 2004515558
手順
１． 注射器の先端を試料の表面の直ぐ下に導入し、プランジャーを半分だけ抜出すことによって、光沢浸漬液の２．０ｍｌの試料を測定する。次いで注射器を倒立させ、気泡を先端から強制的に出す。次いで注射器の２ｍｌのマークを過ぎ、プランジャーを２ｍｌのマークに注意して押し戻す。注射器の先端を試料ビーカーの側面に触れさせて滴を除去する。５０ｍｌの８５％のリン酸を含有する１５０ｍｌのビーカーの中に２ｍｌの試料を強制的に入れ、送出しの終わりにおいて先端をビーカーの側面に触れさせる。温度計を使用して溶液を撹拌する。発生したヒュームが溶液から自由に解放されなくてはならないので、フラスコを使用しない。
【０４６７】
２． ビーカーを１２５゜Ｆ／５２℃に加熱し、永久的褐色がかった色が出現するんで十分に撹拌しながら、硫酸アンモニウム第一鉄溶液で滴々滴定する。滴定の終わりに向かって、酸は硫酸アンモニウム第一鉄の添加毎に「沸騰」するか、あるいは泡立ち、二酸化窒素の特徴ある赤色がかった褐色のヒュームが発生する。最終温度は１３０゜Ｆ／５４℃〜１４０゜Ｆ／６０℃の間でなくてはならない。
【０４６８】
計算：
ＨＮＯ３重量％＝（ｍｌ×ファクター）／比重
注：
硫酸アンモニウム第一鉄の調製
１００ｍｌのメスフラスコ中で５０ｍｌのＨ２ＳＯ４を含有する５００ｍｌの蒸留水の中に２３０ｇのＦｅＳＯ４・（ＮＨ４）２ ＳＯ４・６Ｈ２Ｏ ＣＰを溶解する。蒸留水でマークまで希釈する。前述した手順により溶液（９５容量部の８５％の試薬Ｈ３ＰＯ４および５容量部の７０％の試薬ＨＮＯ３を混合することによって調製した）の２ｍｌの試料を滴定することによって、この溶液を標準化すべきである。ＨＮＯ３をピペットで取り、硝酸およびリン酸の双方は室温（約８０゜Ｆ）であるべきである。ファクターは次のように計算する：
ファクター＝４．９５／必要な硫酸アンモニウム第一鉄溶液のｍｌ数
新しい溶液のファクターは約０．７であろう。
【０４６９】
【表２９】
Figure 2004515558
【０４７０】
アルミニウムの測定
（ＥＤＴＡ法）
この方法は、商業的リン酸−硝酸アルミニウム光沢化浴中のアルミニウムの媒体に適用可能である。溶解したアルミニウム以外の明らかな量の多価カチオンはこの滴定を妨害するであろう。
【０４７１】
原理
この方法は、アルミニウムとゆっくり反応するキレート化剤であるＥＤＴＡと反応する。この滴定において、過度のＥＤＴＡを光沢浸漬液に添加し、少なくとも１０分間アルミニウムと反応させて反応を完結させる。指示薬としてピロカテコール−バイオレットを使用して、過度のＥＤＴＡを測定する逆滴定のために、ＥＤＴＡとゆっくり反応する銅を使用する。滴定の終わりにおいてのみ存在する遊離銅は、この指示薬を淡い黄色−緑色を鮮やかな青色に変化させる。
【０４７２】
試薬
１． 希薄水酸化アンモニウム − 蒸留水で試薬等級の水酸化アンモニウムを１／４に希釈する。
【０４７３】
２． ピリジン溶液 − １０％溶液、１００ｍｌの試薬等級のピリジンを９００ｍｌの蒸留水で希釈する。最終ｐＨは６．０〜７．０であるべきである。
【０４７４】
３． 指示薬溶液 − ０．１ｇの試薬等級のピロカテコールバイオレットを１００ｍｌの蒸留水中で希釈する。
【０４７５】
４． ＥＤＴＡ原料溶液 − ０．１Ｍ、１リットルのメスフラスコ内において３７．２１ｇの試薬等級のエチレンジアミン四酢酸塩二ナトリウム二水和物（ＥＤＴＡ）を蒸留水中に溶解し、蒸留水にマークまで希釈する。
【０４７６】
５． ＥＤＴＡ使用溶液 − ０．０１Ｍ、１リットルのメスフラスコ内において１００ｍｌのＥＤＴＡ原料溶液を蒸留水でマークまで希釈する。
【０４７７】
６． 硫酸銅原料溶液 − ０．１Ｍ、１リットルのメスフラスコ内において２４．９７ｇのＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏを蒸留水中に溶解し、マークまで希釈する。
【０４７８】
７． 硫酸銅使用溶液 − ０．０１Ｍ、１リットルのメスフラスコ内において１００ｍｌの硫酸銅原料溶液を蒸留水でマークまで希釈する（注：１）。
【０４７９】
装置
１． メスフラスコ − １リットル、２５０ｍｌ、１００ｍｌ
２． エルレンマイヤーフラスコ − ２５０ｍｌ
３． 滴定ビュレット − ５０ｍｌ
４． 注射器 − １．０ｍｌ
５． ピペット − １０ｍｌ、１５ｍｌ
６． ｐＨメーターまたはｐＨ紙 − 範囲ｐＨ６〜７
７． 液体比重計（比重） − 範囲１．６〜１．８
手順
１． ０．５ｍｌの試料（１．０ｍｌの注射器を使用する）を１００ｍｌのメスフラスコの中に導入し、蒸留水でマークまで希釈し−十分に混合する。
【０４８０】
２． ピペットで１０ｍｌの希釈した溶液（工程１）および１５ｍｌの０．０１ＭのＥＤＴＡ溶液を２５０ｍｌのエルレンマイヤーフラスコの中に入れる。１０分間待機する。
【０４８１】
３． １００ｍｌの蒸留水を添加し、希釈した水酸化アンモニウムでｐＨを６．０〜６．２に調節する（ｐＨメーターを使用する）（注：３）。
【０４８２】
４． １０ｍｌのピリジンおよび６〜１０滴の指示薬溶液を添加し、０．０１Ｍの硫酸銅溶液で急速に滴定する（注：４）。
【０４８３】
計算：
（１５−硫酸銅溶液のｍｌ数）／比重×２．４４＝ＡｌＰＯ４％
（１５−硫酸銅溶液のｍｌ数）／比重×０．５４＝Ａｌ％
（１５−硫酸銅溶液のｍｌ数）／比重×５．４０＝Ａｌのｇ／ｌ
注：
１． 手順に従いブランクを流し、１０ｍｌの試料溶液を取出し、引き続いて希薄水酸化アンモニウムで中和することによって、０．０１ＭのＥＤＴＡに対して０．０１Ｍの硫酸銅溶液を標準化すべきである。終点に到達させるために、正確に１５．０ｍｌの硫酸銅溶液が必要である。それより多いまたは少ない量を必要とする場合、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ技術サービス部から正確に０．０１Ｍの新しい溶液を得るべきである。
【０４８４】
２． また、アルミニウムを重量で計算できるように、試料を採る温度における光沢浸漬液の比重を得るべきである。
【０４８５】
３． 溶液のｐＨが６．８を超えて調節される場合、溶液を廃棄し、新しい試料を採る。
【０４８６】
４． 終点は黄色−緑色から輝いた青色への色変化である。終点が放置したとき黄色−緑色に戻っるとき、速度は必須である。オペレーターがこの方法を知るようになるまで、滴定は「ブランク」を使用して数回実行すべきである。
【０４８７】
参考文献
１． Ｃｈｅｍｉｓｔ Ａｎａｌｙｓｔ． Ｖｏｌ． ４５、Ｎｏ． ２、ｐ． ３５、Ｊｕｎｅ １９５６。
【０４８８】
水洗
水洗は通常仕上げプロセスであると考えられないが、適切な水洗は高い品質の光沢陽極酸化アルミニウムの製造に対して必須である。プロセシング槽の汚染を減少させかつ引き続く仕上げ工程のために部品を清浄なままにするために、適切な水洗は必要である。仕上げ工程において使用される化学物質は、引き続くプロセス工程を妨害する汚染物質である。例えば、光沢浸漬の中に連行されるクリーナーは光沢浸漬液の表面張力を減少させ、したがって、化学的光沢化プロセスを妨害する。陽極酸化槽に運ばれた光沢浸漬液（リン酸）は、軟質陽極被膜を形成させるであろう。シール槽中のリン酸塩はシールを妨害し、よごれを引き起こし、高いレベルはシールを完全に禁止する。
【０４８９】
完全な水洗は下記を最適化することによって達成される：
１． 水洗の数および構成
２． 水洗の型
３． 排出時間
４． パックの設計
５． 部品の大きさおよび形状
６． 水洗される汚染物質
これらの因子の各々は水洗を最適化すると考えられる。
【０４９０】
水洗の数および構成
第１の考察は利用可能な水洗槽の数である。利用可能な水洗槽がより多くいほど、適切な水洗を達成するために必要な水の総量はより少ない。２以上の水洗槽を利用可能であるときはいつでも、向流水洗を使用すべきである。向流水洗の基本的概念は、前の水洗からの水を使用していっそう汚染された加工物と接触させることである。新しい水は最終水洗段階においてプロセスに入り、次いで加工物の流れと反対方向に動いて、第３図に示すように、前の水洗槽のための水洗水として働く。
【０４９１】
【表３０】
Figure 2004515558
【０４９２】
向流水洗を使用するとき、部品の適切に水洗するために必要な水の量は大きく減少する。例えば、１つの水洗槽を適切に使用して部品を水洗するために１，０００ガロン／時の流速を必要とする場合、２段階の向流水洗システムを使用する適切な水洗のために８０〜１２０ガロン／時を必要とし、第４図に示すように３段階の向流水洗システムのためにわずかに８〜１２ガロン／時を必要とするだけである。
【０４９３】
汚物および廃棄物の処理コストが増加するにつれて、水使用を減少する必要性はいっそう重要となる。水洗および向流水洗の数を増加することは、水の使用を減少する容易な方法である。
【０４９４】
多段階システムを設置するとき考慮すべき他の因子は、撹拌の必要性である。抽出が加工物の上をカスケードする場合において、高い流れは適切な撹拌を提供することがある。より多い水洗段階を付加して水の使用量を減少するとき、水それ自体が適切な置換を提供するために十分でない点に到達するであろう。この時点において、空気撹拌を必要とする。これは水洗水と加工物表面との間の界面抵抗を破壊し、みぞまたは到達困難な区域に浸透することができる。
【０４９５】
可能であるときはいつでも、槽リップの間にトリップパンを設置すべきである。ラックが突出していてすくい出しのあるものをその槽に戻す槽に向かって、パンは傾斜して戻るべきである。
【０４９６】
【表３１】
Figure 2004515558
【０４９７】
水洗の種類
浸漬水洗に加えて、２種類のスプレー水洗が光沢陽極酸化プロセスにおいて使用される。最も普通な形態は浸漬およびスプレー技術である（第５図参照）。この種類の水洗において、部品を浸漬水洗槽の中に浸漬して大量の汚染物質を除去する。次いで、部品が水洗から出るとき、部品をきれいな水でスプレーする。衝突スプレー水洗は頑固な薄膜の除去において好都合であり、そして主要な浸漬水洗への水の流れ量をより少なくすることができる。なぜなら、部品と接触する最後の水は清浄でありかつ汚染されていないからである。この種類の水洗は最終水洗として予備的に使用される。
【０４９８】
また、衝突スプレーを単独で使用して衝突および拡散の両方により汚染物質の薄膜を除去することができる。それは浸漬水洗よりも少ない水を使用するが、暴露した表面を水洗するだけである。スプレー水洗は嵌め合わせ部品、管またはアクセス不可能な区域を有する他の部品の水洗に使用することができない。
【０４９９】
【表３２】
Figure 2004515558
【０５００】
排出時間
プロセシング槽についての排出時間は、溶液を乾燥せず、あるいは部品上に恒久的マークを残さないで、できるだけ長くあるべきである。
【０５０１】
ラックの設計、部品の大きさおよび形状
ラックそれら自体は排出を容易とするように設計すべきである。溶液を保持することができるラックのカップ形部品は、可能であるときはいつでも、回避すべきである。また、すくい出しは加工物の形状および位置により影響を受ける。ある場合において、カップ形区域の排出を促進するために、一部分に孔が開けられている。
【０５０２】
時々、隙間または折り畳まれた区域を有する部品またはラックに直面する。これらのみぞは、光沢浸漬槽およびクリーナー槽と同様に、ホットプロセスの槽において開口しているが、冷い水洗の中に入るとき、閉じる。これはプロセス溶液を捕捉し、冷い水洗中の水洗を不可能とする。隙間または折り畳みを有する部品またはラックは、下流のラインにおけるプロセシング槽の汚染を回避するために、加温水洗を必要とすることがある。
【０５０３】
リン酸の回収
アルミニウム仕上げに入手可能な最も有効なコストを減少する手段の１つは、光沢浸漬操作からリン酸水洗水を回収することである。９５％までリン酸塩の排出を減少することに加えて、改良された水洗を提供すると同時に販売または仕上げライン上の再使用のために価値ある商品を回収するシステムを設計することができる。
【０５０４】
水洗水の回収を介して実現される実際の節約は、このシステムの設計および仕上げの操作プラクチスに依存して、大きく変化することがある。これらの考察のいくつかの簡単な概観は、新しいシステムの個々の設置について、ならびに現存するシステムを改善するとき有益であろう。
【０５０５】
システムの構築
第２７ページ上の第３図に示す向流システムは、向流することができ、次いで自由流動水洗が可能である、１系列の回収水洗を含む。回収された水洗水を貯蔵槽に輸送するためにポンプを加えることができる。適切な設計は、正しい数の槽、適切な水洗、および首尾一貫した品質の回収されたリン酸を提供する。
【０５０６】
現存する仕上げラインに付加される槽の数は、究極的に回収効率と利用可能な空間との間で妥協されるであろう。コストの減少は回収される酸ん体積に直接比例するので、回収されるリン酸／光沢浸漬において使用されるリン酸の比に特に注意を払うべきである。１つの淀み槽を有する水洗システムは、使用した酸のわずかに４５〜５０を回収することができる。２槽システムは６０〜６５％を再捕捉することができ、３槽システムは８０〜８５％を再捕捉することができ、４槽構成は使用したリン酸の９０〜９５％を回収することができる。最終水洗槽上にスプレー水洗を付加すると、回収効率を３〜７％増加させることができる。
【０５０７】
各場合において、回収槽の系列に引き続いて、陽極酸化前にすべての残留するリン酸塩を除去するための自由流動水洗を存在させなくてはならない。３および４槽のシステムはより高い回収効率を提供し、また、水の汚染を減少させ、最終水洗槽からのリン酸塩のすくい出しを低下させる。回収されないリン酸のすべてを中和するか、あるいは沈殿させ、廃棄物処理システムにより除去しなくてはならない。したがって、より高い効率の回収システムは、より小さい廃棄物処理設備の構築および関連する化学的コストの減少を可能とする。
【０５０８】
ポインターの設計
多数の要素の設計因子のいずれかの見落しは、仕上げラインの全体の効率を著しく減少させることがある。いくつかの重要な考察は次の通りである：
水の流れ
溶液輸送間の「短絡」を防止するように向流システムを設計する。溶液が各槽の１端の底部から除去されるとき、引き続く槽からの水洗水は反対端の上部の中に向流すべきである。
【０５０９】
溶液の深さ
各連続する水洗槽は前の水洗よりも１〜２インチ多いスプラインをカバーして、より多い濃縮された溶液を完全に除去するようにすべきである。最終の、引き続く水洗はまた加工物バーを完全に浸漬することができるべきである。これは、加工物バー上の水蒸気凝縮によるシール槽の中に洗浄されて入る光沢浸漬液の乾燥を減少させることによって、シール槽のリン酸塩汚染の防止を促進する。
【０５１０】
スプレー水洗
自由流動水洗と呼ぶが、最終水洗槽は、第５図に示すように、それが槽から出るとき、各ラックの高圧力スプレー水洗により供給される、すべてのその構成水を有することができる。
【０５１１】
撹拌
部品から光沢浸漬液の粘性薄膜を完全に除去するために、すぐれた撹拌が必須である。各水洗槽は、大きい体積の低圧の油を含まない空気を供給するために、槽の長さを走行する２本の空気ラインをもたなくてはならない。マニュアル的に操作されるホイストライン上において、第１回収水洗はオペレーターが加工物バーを揺動またはスイングするために十分に大きくなくてはならない。
【０５１２】
ドリップパン
輸送間の溶液の排出が最も濃縮された槽に戻るように、すべての槽間にドリップパンを設置すべきである。
【０５１３】
フリーボード
水洗の間に溶液が側面の上に撥ねかけられるのを防止するために、適切なフリーボードを設けなくてはならない。６〜８インチはほとんどのラインについて十分である。
【０５１４】
ポインターの操作
適切に設計された回収システムでさえ、劣った制御のために、期待される回収比よりも低い比を達成することがある。適切に操作されるシステムは、水洗効率および回収される酸の濃度の変動を防止するであろう。下記の操作パラメーターは回収されるリン酸の量を増加させるであろう。
【０５１５】
ポンピング
濃度の制御
最初の回収水洗液の２０％が一度に置換される場合、その水洗液中の酸濃度は３３〜３６％で変化するであろう。濃度の変動がこの範囲内であるとき、最適な回収操作が達成される。３８％またはそれより高い酸の回収は、その濃度において回収効率が顕著に減少するために、回避すべきである。
【０５１６】
温度の制御
最初の回収水洗液の温度は部品の外観に対して決定的であることがある。高温はエッチング、まだらの形成またはピットの形成を引き起こすことがあるが、低温は水洗を低下させる。温度は部品を急速に冷却させかつ光沢浸漬液の作用を停止させるために十分でなくてはならないが、部品に粘着する酸溶液の薄膜を急速に希釈するために十分に高い。
【０５１７】
部品により最初の水洗液に転移された熱は、水洗液温度を問題が起こるであろう点まで急速に上昇する。冷却システムは水洗温度を押出のために８０゜Ｆ／２７℃に保持しかつ型押のために９０〜１００゜Ｆ／３２〜３７℃に保持することができる。それは所望の操作温度の上下２°より大きい変動を防止するように設計すべきである。なぜなら、４または５°の変化は水洗の性能を著しく変化させることがあるからである。
【０５１８】
追加の情報
リン酸のコストは、光沢陽極酸化ラインのために全化学物質コストのほぼ９０％を表す。回収効率の小さい改良でさえ、直接的プロセシング支出を有意に減少することができる。さらに、回収されなかったリン酸は、それが下水システムに排出できる前に、中和しなくてはならない。この中和は実質的なコストを表す。排出される８０％のリン酸の１ポンド当たり、５０％の水酸化ナトリウムのほぼ１ポンドを必要とする。
【０５１９】
Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ技術サービス代表者は回収効率の改良において高度に経験を積んでいる。彼らはリン酸回収システムを設置し、操作し、または改良するために要求される技術的バックアップを提供するために常に利用可能である。
【０５２０】
陽極酸化
陽極酸化は、アルミニウム上に常に見出される天然酸化物被膜を厚くする電気化学的プロセスである。この天然酸化物被膜はわずかに０．０００５ミルの厚さであるが、陽極酸化プロセスはこの薄膜厚さを０．０８〜２．０ミルに増加させる。このより厚い酸化物被膜は、その天然酸化物被膜のみを有する下に横たわるアルミニウムまたはアルミニウムよりも腐蝕および摩耗に対する抵抗を増加させる。さらに、大部分の陽極酸化された被膜は多孔質であり、そしてシールされる前に、色素および顔料を吸収する能力を有する。これは金属それ自体に対して一体的である、魅力的着色された酸化物被膜を生成し、こうして塗装された被膜よりもチップ化または剥離する傾向が少ない。適切な注意および取扱いにより、陽極酸化されたアルミニウム物品は寿命を延長することができる。
【０５２１】
被膜性能のメカニズム
アルミニウム上のアルミニウム酸化物被膜の形成は、同時に起こる２つの競合的プロセスを包含する。簡単に述べると、アルミニウム部品は、酸性電解液を使用する電気化学的槽中で、陽性極、または陽極とされる。電流が溶液を通過するとき、酸素が陽極において発生し、アルミニウム部品と直ちに反応してアルミニウム酸化物被膜を形成する。同時に、アルミニウム酸化物被膜は、電解液中に可溶性であり、酸により溶解され、多孔質および低密度となる。（第６図参照）。
【０５２２】
【表３３】
Figure 2004515558
【０５２３】
【表３４】
Figure 2004515558
【０５２４】
陽極酸化浴の制御
陽極酸化浴を操作するとき、溶液はすくい出しにより失われ、硝酸および水の添加により置換して、陽極酸化浴において適切な溶液レベルおよび強度を維持する。さらに、陽極酸化間に被膜から溶解するアルミニウム酸化物は、陽極酸化浴の中にアルミニウムを蓄積させる。すぐれかつ均一な品質の陽極被膜を生成するために、陽極酸化浴の化学的組成の適切なモニターを必要とする。少なくとも１回／シフトにおいて、「遊離」硫酸、比重、およびアルミニウムを測定すべきである。「遊離」硫酸およびアルミニウムを測定する手順はこの節の終わりに記載されている。
【０５２５】
さらに、撹拌、滞留時間、電流密度および技術を調節して密着した、透明な保護被膜を保証しなくてはならない。
【０５２６】
陽極酸化プロセス間に発生した熱を分散するために、十分な撹拌を必要とする。加工物の品質を最良とするために、部品表面における温度が陽極酸化浴の温度よりも１．０゜Ｆ（０．５℃）より高くならないように、十分な撹拌を存在させなくてはならない。局存化した温度変動は、部品が引き続いて染色される場合明らかとなる多孔率の差を引き起こすであろう。終始一貫した陽極酸化に必要な±２゜Ｆ（色素加工物について±１゜Ｆ）内に陽極酸化浴の温度を制御するために、冷却または冷蔵を必要とする。
【０５２７】
陽極酸化の問題
部品の長さに沿った被膜厚さの変動は、「レインボウ）として知られている色変動を生成する。これは接触の喪失または不十分な数の接触により、あるいは急速過ぎる電流の適用により引き起こされることがある。「レインボウ」は、また、不適切な陰極の配置により引き起こされ、高い陰極密度の区域付近の被膜厚さを厚くする。
【０５２８】
灰色度
灰色度はアルミニウム含量が陽極酸化浴中で高過ぎるとき起こるか、あるいは合金中の不純物のためであることがある。一般に、より高い密度を有する被膜はより暗色なるか、あるいはいっそう曇るようになる傾向がある。
【０５２９】
無光沢度
強度および成形特性のためにアルミニウムに意図的に添加される合金化元素は、陽極被膜の色および透明度の大きい効果を有することができる。鉄およびケイ素が高い合金は、表示した規格範囲内であってさえ、顕著に無光沢の被膜を生成することができる。さらに、陽極酸化溶液中の高いアルミニウムは無光沢被膜を発生させるであろう。合金化元素は被膜の色および透明度に下記の作用を有する。
【０５３０】
Figure 2004515558
汚染
１．０００ｐｐｍ以上のリン酸塩の汚染はシールが困難である軟質被覆を生成するであろう。塩化物の汚染は１００ｐｐｍ以上のピット形成を引き起こすことがある。
【０５３１】
軟質被膜
陽極被膜を急速に適用し過ぎるとき、温度または酸濃度が高過ぎるとき、部品が長く（１時間を超えて）陽極酸化され過ぎるとき、そしてリン酸塩濃度が１．０００ｐｐｍを超えるとき、軟質被膜が生ずる。
【０５３２】
燃焼
劣った接触またはわずか過ぎる接触、電流を緩衝するために不十分なアルミニウム（２ｇ／ｌ以下）、大きい電力サージおよび劣った撹拌（広範な局存化過熱を引き起こす）から燃焼は発生する。
【０５３３】
薄い被膜
劣った接触、短い時間、低い電流密度または高いリン酸塩から薄い被膜は生ずる。薄い被膜を有する部品は典型的には非常に光沢があり、レインボウ外観を有する。
【０５３４】
アルミニウム陽極酸化浴中の「遊離」硫酸の測定
試薬
１． １．０Ｎの水酸化ナトリウム（標準）
２． メチルオレンジ指示薬溶液
装置
１． ピペット − １０ｍｌ
２． エルレンマイヤーフラスコ − ２５０ｍｌ
３． 滴定ビュレット（テフロンストップコック） − ５０ｍｌ
４． 液体比重計（比重） − 範囲１．０〜１．２２５
５． メスシリンダー − １００ｍｌ
手順
１． 試料を１００ｍｌのメスシリンダーの中に注ぎ、液体比重計で比重を測定し、温度を７０℃±２゜Ｆに調節する。
【０５３５】
２． １０ｍｌの陽極酸化溶液を２５０ｍｌのエルレンマイヤーフラスコの中に導入する（１０ｍｌのピペットを使用する）。
【０５３６】
３． ５０ｍｌの蒸留水および４滴のメチルオレンジ指示薬を添加する。
【０５３７】
４． １．０Ｎの水酸化ナトリウムで赤色から黄色−オレンジ色に滴定する。（ｐＨ＝３．２）
結論
１． （水酸化ナトリウムのｍｌ数×Ｎ×０．４９）／７０゜Ｆにおける比重
＝「遊離」硫酸％
水酸化ナトリウムのｍｌ数×Ｎ×４．９＝「遊離」硫酸のｇ／ｌ
２． アルミニウム（ｇ／ｌ）をグラフ（第７図）から得ることができる。また、アルミニウムはＥＤＴＡ滴定法（ｐ．２４〜２５）により測定することができる。工程１における試料の大きさを１．０に増加し、そして計算は次の通りである：
（１５ｍｌ＝硫酸銅溶液のｍｌ数）×２．７＝Ａｌ ｇ／ｌ
【０５３８】
【表３５】
Figure 2004515558
【０５３９】
シール
硫酸陽極酸化によりアルミニウム上に生成した陽極薄膜は非常に多孔質である。これは硫酸電解液の特質およびアルミニウム酸化物薄膜に対するその溶媒の作用のためである。この多孔質薄膜を「シール」して、アルミニウムを腐蝕から完全に保護しなくてはならない。被膜は硬質でありかつ摩耗耐性であるが、孔をシールしないかぎり、湿気および腐蝕性元素は下に横たわるアルミニウムに浸透することができる。生ずる腐蝕は非魅力的であり、そして金属を弱化することがある。
【０５４０】
シールの目的は陽極被膜の腐蝕耐性を増加することである。シールのメカニズムの最も広く受け入れられている理論は、陽極薄膜（アルミニウム酸化物）の一部分が熱水中の浸漬によりアルミニウム水和物に変換されることである。また、酸性汚染物質の除去、および水和アルミニウム酸化物ゲルによる被膜孔開口の部分的充填が、被覆の間に起こる。
【０５４１】
いくつかの型のシール浴が存在し、すべてはシール添加剤を含むか、あるいは含まない熱水から構成されている。酢酸ニッケルおよびジクロム酸カリウムはシール添加剤として普及している。酢酸ニッケルはまた前シールとして知られているものにおいて非常に有効であることが証明されており、前シールは１９７０年代初期において使用されるようになり、高い品質のシールを製造する工業において標準となった。
【０５４２】
酢酸ニッケルの前シール
その同一名称が暗示するように、前シールは予備的シール工程であり、被膜を実際にシールまたは水和しない。前シールに引き続いて慣用のシール、例えば、熱水、酢酸ニッケルまたはジクロム酸塩のシールを実施しなくてはならない。前シールは、薄膜の中にニッケルイオンを組込み、こうして孔を部分的に充填することによって、シールのために陽極薄膜を調製する。ニッケルは薄膜の中に組込まれている間、前シールはまた硫酸および硫酸アルミニウムを薄膜から除去しており、こうして最終シールにおいて急速に水和されるように調製している。最終シールは陽極薄膜をいっそう完全にかつ急速にシールし、非常により大きい腐蝕耐性を提供することができる。
【０５４３】
前シールは陽極薄膜をシールしない。なぜなら、その操作温度は水和が起こるためには低過ぎるからである。少なくとも２０３゜Ｆ／９５℃の温度を有するシール浴においてのみ、被膜の水和は起こるであろう；最も有効な水和は２０８゜Ｆ／９８℃以上において起こる。被膜の急速水和のための温度要件を減少することができる、既知の触媒システムまたは他の特別の浴添加剤は存在しない。
【０５４４】
酢酸ニッケル前シールは、慣用の酢酸ニッケルシールと混同すべきではない。前シールは高いｐＨ（６．８〜７．２）および低温（１４５〜１６５゜Ｆ）（６３〜７４℃）において操作されるが、慣用の酢酸ニッケルシールはより低いｐＨおよび沸騰に近い温度において操作される。前シールは、また、慣用の酢酸ニッケルシールにおいて通常使用されない分散剤を使用する。
【０５４５】
よく知られている信念と反対に、ニッケルが水酸化物として沈澱する場合、酢酸ニッケル前シールはよりよく機能しない。その歴史において初期に、ニッケルはニッケル水酸化物として存在しなくてはならないと考えられていた。現在の証拠は、溶液中のニッケルのみが陽極薄膜の中に有効に組込まれることを示している。
【０５４６】
酢酸ニッケル前シールのための操作条件
陽極薄膜に適切な腐蝕耐性を提供し、かつまた前シールの操作寿命を最大にするために、適切な前シール操作が要求される。操作の成功には適切な水洗、適切な操作条件の制御、および適切な浴調製に対する密接な注意が必要とされる。最前シールのために適な条件ならびに通常の操作範囲を下記表に示す。
【０５４７】
表８
Figure 2004515558
分散剤は、非常に低い硫酸塩含量を有する、縮合したナフチルメタンスルホン酸塩型であるべきである。リグニンスルホン酸塩の分散剤は過去において並外れた結果を与え、回避すべきである。現在同一であると主張するが、非常に異なる性能特性を有する、入手可能な多数の許容される分散剤が存在する。入手可能な分散剤を十分に研究し、所定のシステムにおいて最適な性能を提供する分散剤を選択することが極めて重要である。
【０５４８】
前シールのｐＨは２時間毎にチェックし、酢酸または１０容量％の水酸化アンモニウムを使用して調節すべきである。ｐＨは決して７．２より高く調節してはならない。部品が十分に水洗される場合、ｐＨは酢酸の揮発のために操作の間にゆっくり上昇させるべきである。ｐＨを上昇させるためのアンモニアの頻繁な添加は、前シール前の劣った水洗の指示である。これはよごれ形成を増加させ、浴寿命を短縮する。
【０５４９】
均一性を維持しかつよごれを防止するために、撹拌を実行しなくてはならない。２本の平行空気ラインを介して空気を供給すべきである。圧縮空気の使用は圧縮器油で槽を汚染し、部品上によごれ様薄膜を形成させることがある。
【０５５０】
前シール浴は注意して調製しなくてはならない。前シールが使用されていた年の間に、この浴を調製する方法は、よごれ形成を最小にして、きわめてすぐれたシールを与えた方法に進化した。
【０５５１】
酢酸ニッケル前シールの調製
１． 槽を完全に清浄し、水洗し、次いで脱イオン水を充填する。
【０５５２】
２． 槽を１１０゜Ｆ〜１２０゜Ｆ／４３〜４９℃
３． 酢酸でｐＨを３．５〜４．０に調節する。
【０５５３】
４． 脱イオン水の中に分散剤（２ｇ／ｌ）を前もって溶解し、すべての分散剤が溶解したことを確認した後、浴に添加する。通常バケットを予備溶解工程に使用する。２ｇ／ｌは１７ポンドの分散剤／１，０００ガロンの溶液に等しい。予備溶解した分散剤を浴に添加するとき、適切な撹拌を確実に使用し、かつ次の工程前に分散剤が浴の中に均一に分布されるようにする。
【０５５４】
５． 酢酸ニッケル（２ｇ／ｌ）を前述したように脱イオン水の中に予備溶解し、撹拌しながら浴に添加する。
【０５５５】
６． よく撹拌しながら、希薄（１０容量％）水酸化アンモニウムでｐＨを６．８にゆっくり上昇させる。
【０５５６】
７． １ｇ／ｌの酢酸ナトリウムを予備溶解し、浴に添加する。これは溶液を緩衝化し、ｐＨの変動を防止し、前シールの制御は非常に容易に行われるであろう。ｐＨが６．８に調節されるまで（工程６）酢酸ナトリウムを添加しない。
【０５５７】
適切なｐＨ、酢酸ニッケルおよび分散剤のレベルを維持することによって、前シールを制御する。酢酸または１０容量％の水酸化アンモニウムでｐＨを調節する。ＥＤＴＡでＮｉ（ＩＩ）を滴定することによって、酢酸ニッケルをモニターする。酢酸ニッケルおよび分散剤の消費は等しいことが仮定され、したがって、有効量の酢酸ニッケルおよび分散剤を添加して濃度を調節する。
【０５５８】
ｐＨ調節、先行する槽からの連行および構成水の添加および蒸発のために固体が浴の中に蓄積するので、シールよごれは制御がいっそう困難となる。よごれを防止するために分散剤濃度は多分増加しなくてはならないであろう。濃度
苛酷なよごれの問題が発生する前に、濃度を増加すべきである。いったん苛酷なよごれ形成が開始すると、停止することは極めて困難であり、しかも適切な分散剤レベルはよごれを最初に防止するとき有効である。
【０５５９】
また、前シール槽後において完全な水洗を実施して、最終シール槽の中への酢酸ニッケルおよび分散剤のキャリオーバーを防止することは、シールよごれを防止しかつ品質のよいシールを得るとき重要である。
【０５６０】
前シール後、陽極薄膜は最終シールに使用できる状態にある。熱水、酢酸ニッケル、またはジクロム酸カリウムを最終シールのために使用することができる。
【０５６１】
熱水シール
熱水は工業において任意のシールシステムの最も広い受容性を有する。適切に維持されると、それは高い品質のシールを生成することができる。最小の水汚染問題を維持しかつ生成することは比較的容易である。
【０５６２】
表９
Figure 2004515558
酢酸ニッケルシール
０．２５〜０．５０ｇ／ｌの酢酸ニッケルを含有する最終シールは、いくつかの自動車および色素の応用のための必要である。最終酢酸ニッケルシールはＦＡＣＴおよびＡＤＴ試験においてわずかによりすぐれた性能を提供し、最終熱水シールよりもポリリン酸塩汚染に対していっそう耐性である。推奨される操作条件は次の通りである：
表１０
Figure 2004515558
前シールおよび熱水シールにおけるように、適切な水洗および適切な撹拌は必須である。また、連続的濾過は酢酸ニッケル最終シールのために設けて、沈澱したニッケルまたは水酸化アンモニウムを除去する。濾過はシール寿命を５０％まで増加することが示された。
【０５６３】
シールの問題
熱水または変性された熱水シールを妨害することがある「未知のもの」が多数の存在する。しかしながら、ほとんどの場合において、直面する４つの最も普通の問題を単に考慮することによって、この問題を解くことができる：低いｐＨ、低い温度、高いリン酸塩、および高いシリカ。
【０５６４】
ｐＨ（酸性度−アルカリ度）
ｐＨをよりよく理解するために、ｐＨ装置の製造業者から記述的パンフレットを得る。すぐれたｐＨメーターは必須である；ｐＨ紙はシール溶液をチェックするために十分に精確ではない。メーターを既知の緩衝剤でｐＨ４．０およびｐＨ７．０において標準化すべきである。単一の緩衝剤を使用するｐＨ７．０における標準化は満足すべきものではない。なぜなら、変動はより低い範囲において起こるからである。使用説明書をメーターとともに読む；ｐＨメーターはしばしばドリフトするか、あるいは終始一貫性を保持しない。
【０５６５】
ｐＨメーターは繊細であり、注意して取扱うべきである。非腐蝕性雰囲気中で安定な無振動性ベンチに取り付けられた、すぐれたベンチモデルが推奨される。
【０５６６】
熱溶液（１８０〜２１０゜Ｆ）（８２〜９９℃）のｐＨをチェックすることを回避するように努力すべきである。これは理論的に可能であるが、精確なｐＨを熱溶液について得た場合に我々は直面しなかった。温度補償は大部分のｐＨをもつ提供されるが、それは温度とともに電極電位の変化のみを補償し、実際の溶液ｐＨ変化を補償しない。温度が変化するとき、すべての溶液はｐＨを変化させ、そしてすべての推奨される操作範囲は７０〜８０゜Ｆ／２１〜２７℃におけるｐＨに基づく。これはシールにおけるこのように重要な因子であるので、試料を８０゜Ｆ／２７℃に冷却した後、読みを取るべきである。また、脱イオン水の新しいシール浴のｐＨをチェックすることは困難である。なぜなら、メーターを活性化するためのイオンを欠如するからである。
【０５６７】
ｐＨの急速な低下は、シールの中に輸送される硫酸およびリン酸の汚染を生ずる、劣った水洗の指示である。すぐれた水洗は、適切な数の水洗槽、豊富な水流、適切な排出時間およびプロセシングのシーケンスから生ずる。各シール槽前の最終水洗は十分に撹拌されたＤ．Ｉ．水洗でなくてはならない。キャリヤーバーまたはコンダクターバーを光沢浸漬後にかつ再び陽極酸化後に水洗して、シール間にバー上に熱水が凝縮するために後にシール浴の中に滴下する酸を洗濯除去すべきである。
【０５６８】
ラックを設計するとき、種々の平らな切片間にまたはポケット中に酸溶液（特に水洗が困難である光沢浸漬液）を捕捉することがある設計を回避すべきである。
【０５６９】
すべてのシール槽のｐＨは規則的基準で、好ましくは２時間毎に測定し、調節を行うべきである。ｐＨの変動はシール品質に悪影響を及ぼす。高いｐＨ（通常７．０以上）において、よごれの出現は問題となる。５．３より低いｐＨにおいて、シールはまったく起こらない。ｐＨを上方に調節するとき、常に水酸化アンモニウムを水で希釈した後、浴に添加して、高いｐＨの局存化区域のために固体が形成することを回避すべきである。酢酸ニッケルまたは前シール槽に対するアンモニアの調節をまたゆっくり行って、添加点における水酸化ニッケルの沈澱を防止すべきである。
【０５７０】
温度
熱水シールのために２０８゜Ｆ／９８℃の最低温度が推奨される。この溶液は沸騰付近において操作すべきである。しばしばシールの正確な温度を人々は知らない。多くの人は、しばしば不正確である水蒸気圧計および温度計水蒸気に依存する。
【０５７１】
シールの温度を精確なガラス温度計でチェックすることが常に強調される。しばしば、ダイアルの読み、ステンレス鋼ポケット型温度計が使用されるが、これらは手荒い取扱いのために不正確となる。
【０５７２】
シールはある形態の機械的撹拌を装備することが推奨される。なぜなら、異なるレベルで水蒸気コイルまたは水の層別を配置することによって槽の温度を変化させることができるからである。シール中の機械的撹拌は、浴の１／３においてのみ有効である空気撹拌よりも非常にすぐれる。空気撹拌の使用は、入力空気からの二酸化炭素（ＣＯ２）の吸収のためにｐＨの連続的低下を引き起こし、こうして炭酸を生成する。低圧ブロワーからの空気が推奨される。圧縮空気は使用してはならない。なぜなら、コンプレッサーは部品上によごれ様薄膜を残すことがあるコンプレッサーの油を担持するからである。
【０５７３】
リン酸塩
一般に、１０ｐｐｍのリン酸塩は許容可能な推奨される最大濃度である。「劣った」シールはより高い濃度において起こるが、少なくとも１つの自動車メーカーの陽極酸化規格書は熱水シール中のリン酸塩について最大の許容される限界として５ｐｐｍを設定している。陽極酸化工程の前後における十分な水洗により、リン酸光沢浸漬液が陽極酸化槽へおよび陽極酸化溶液からシール槽へ「すくい入れ」を排除または減少することによってのみ、リン酸塩汚染を抑制することができる。
【０５７４】
すべての実験室はリン酸塩試験キットを装備しかつ表面すべきである。シール問題のほぼ５０％はリン酸塩汚染のためである。ＦＡＣＴ試験はリン酸塩汚染に対して感受性であり、そしてシールは７ｐｐｍよりも非常に高いリン酸塩では操作することができず、終始一貫してＦＡＣＴ試験に合格する。
【０５７５】
シール中の少量のリン酸塩（２〜３ｐｐｍ）の必要性は証明された。この濃度はよごれ形成の減少を促進する。新しいＤ．Ｉ．シール浴において２〜３ｐｐｍのリン酸塩を維持するために、７．５ｍｌの８５％の試薬等級のＨ３ＰＯ４をシール溶液の１，０００ガロン毎に添加すべきである。これはリン酸塩試験キットでモニターすべきである。シールにおけるリン酸塩の効果についてのそれ以上の情報については、Ａｌｂｒｉｇｔ ＆ Ｗｉｌｓｏｎ技術サービス部に接触すること。
【０５７６】
シリカ
５ｐｐｍ以上のシリカ汚染はシールを妨害し、腐蝕試験において劣った値を生ずるであろう。シールをまったく示さない１０ｐｐｍ以上のシリカレベルでは、色素染色試験に合格しない。
【０５７７】
シリカは水道水供給物の中に見出され、また、脱イオン装置からシール溶液に入ることがある。シリカは極めて弱い酸であり、脱イオンユニットの導電度メーターに記録されないであろう。樹脂が飽和されるようになるにつれて、より強い酸は出力脱イオン水の中に入るシリカと置換し、シール槽または貯蔵槽に入る。
【０５７８】
シリカを検出できる特別の計器が存在するが、ほとんどの場合において、「シリカの漏出」を防止するために、標準的導電度計器が再生の必要性を示す前に、イオン交換樹脂を再生することが必要である。これは脱イオン装置へのライン上に水メーターを設置することによって制御することができる。「シリカの漏出点」に到達する前に、脱イオン化することができる水の最大量は操作経験により達成されるであろう。
【０５７９】
シール槽におけるシリカの厳密なモニターは義務的である。規則的投棄スケジュールを確立して、常時高い品質を維持すべきである。シリカ試験キットは、シール槽および脱イオン水の両方におけるシリカレベルを測定する費用のかからない、容易な方法である。
【０５８０】
よごれ形成
シール槽における「よごれ形成」または「チョーキング」について、多数の参考文献に記載されている。よごれ形成は、シール間に部品上に外来物質が付着することを意味し、これは引き続く被膜の外観または付着に影響を与えることがある。多数の異なる種類のシールよごれが存在する。しばしば、存在するよごれの種類は測定が困難である。最も普通のうちのわずかは次の通りである：
ａ） 硫酸アルミニウム − すべてのよごれ形成の問題のほぼ９５％は陽極酸化後の劣った水洗により引き起こされ、第１シール槽の硫酸アルミニウム汚染を生ずる。硫酸アルミニウムはｐＨ４．５以上において不溶性であり、最小の溶解度はほぼｐＨ５．７においてである。それは常にシール槽の中に分散した固体として存在し、この固体は部品上に付着することがある。硫酸アルミニウムの沈澱は常に粉末状であり、部品をぬぐうことによって容易除去することができる。また、実質的に量のリン酸塩が存在しないかぎり、それは汚れずまたは粘着性と感じさせない。
【０５８１】
ｂ） 酢酸ニッケル − すべての酢酸ニッケルおよび前シールは少量の水酸化ニッケルを部品の表面上に残す。部品が前シール直後に酸性水洗液中の水洗されるとき、酢酸ニッケルのよごれはまた形成することがある。水洗ｐＨが５．５〜６．０以下である場合、ニッケルは孔から滲出し、部品の表面上に水酸化ニッケルとして付着することがある。これらの付着物は粉末として見えるために十分に重質であり、塗料の付着を妨害するであろう。塗装すべきすべての部品は、酢酸ニッケル前シール後、熱いＤ．Ｉ．水洗液（ｐＨ６〜７）中で水洗すべきである。硫酸アルミニウムを使用するときのように、酢酸ニッケルよごれは常に粉末状であり、浴がまた大量のリン酸塩で汚染されないかぎり、容易に除去される。
【０５８２】
ｃ） 高いリン酸塩 − 高いリン酸塩は、特に前シール使用するとき、２つのよごれに関係する問題を引き起こす。第１に、アルミニウムおよびニッケルのリン酸塩はそれらの硫酸塩よりも溶解度が低く、したがって、高いリン酸塩浴中で沈澱する傾向がいっそう高い。第２に、リン酸塩はシールを阻害するので、前シール間に付着するニッケルは最終シール間に滲出する。この種類のよごれは、部品に接触するまで、可視ではなく、次いで表面は「汚れる」であろう。表面をこするとき、よごれは悪くなる傾向があり、除去することができない。
【０５８３】
ｄ） 低いリン酸塩 − メカニズムは不明瞭であるが、リン酸塩をまったく含まないシール浴は、接触したとき汚れるが、十分にシールされた被膜を生成する。汚れるまたは縞は完全には除去することができない。すべてのシール浴は少なくとも２．０ｐｐｍのリン酸塩を有するであろう。
【０５８４】
ｅ） 硬水 − 水道水はそれをシールに許容されないものとする汚染物質をしばしば含有する。高いレベルのカルシウムおよびマグネシウムは、硫酸塩として沈澱するために、粉末状の、除去容易なよごれを引き起こすことがある。許容されるシールおよび浴のための最小の構成水の品質は次の通りである：
表１１
Figure 2004515558
ｆ） 分散剤 − 最終シールにおける分散剤または湿潤剤の使用は問題となる価値を有し、回避すべきである。しばしば、これらは部品の表面上に透明な薄膜として残り、この薄膜は汚れを形成するか、あるいは接触したとき粘着性を感じさせる。残留する分散剤または湿潤剤は部品に対する塗料またはビニルの付着を妨害し、したがって、それは大部分の自動的ラインにおいて許容されることができない。コンプレッサーの油は最終シールにおいて分散剤または湿潤剤と非常に似て部品を被覆するので、圧縮された空気はシール撹拌に決して使用してはならない。
【０５８５】
【表３６】
Figure 2004515558
【０５８６】
付録５
技術的データの報告
ベンチメート３２０Ｐ
アルミニウムのためのクロム酸塩
説明
ベンチメート３２０Ｐは、アルミニウムおよびその合金のための自己含有、単一浸漬クロム酸塩である。腐蝕保護を提供し、塗料のためのきわめてすぐれた基剤として働く。
【０５８７】
製品の特徴
・ アルミニウム上に堅固に付着したクロム酸塩薄膜を生成する。
・ プロセスされた部品の電気的特性に対する最小の影響。
・ ＭＩＬ−Ｃ−８１７０６下に適否試験される。
・ クロム酸塩化された表面は塗料に対して非常に受容性である。
【０５８８】
得意先の利益
・ 基材アルミニウムに対して腐蝕保護を付加する。
・ 誘電性に明らかな影響を与えないであろう。
・ 軍の規格を満足しなくてはならない応用のために理想的である。
・ 塗料付着を改良するきわめてすぐれた基材である。
【０５８９】
操作パラメーター
Figure 2004515558
＊注＊ 所望のサイクルについて多少黄色が発生する場合、２００゜Ｆの水を使用してそれを滲出させることができる。３０〜６０秒の浸漬時間を使用する。過度に滲出させてはならない、そうでなければクロムが多過ぎるために被膜の多少の保護値が失なわれる。
【０５９０】
ジクロム酸塩被膜
Figure 2004515558
＊＊ 合金に依存する
スプレーの適用
Figure 2004515558
＊注＊ 連続的流れは微細スプレーよりもすぐれる。すべてのスプレー装置は酸耐性材料から構築しなくてはならない。
【０５９１】
ブラシがけまたは綿棒の適用
Figure 2004515558
＊＊ 所望の色に依存する。このプロセスを反復してより暗い色を得ることが必要であることがある。
【０５９２】
溶液の制御
所定の合金について、設定した浸漬時間、ｐＨおよび温度は所定の色を生ずるであろう。浴は強度が消耗するので、色は淡くなり、究極的に灰色となるであろう。これをオフセットするために、浴の構成に使用したもとのベンチメート３２０Ｐの２０％を添加し、必要に応じて反復する。いったんこれが浴を補正しないことがわかった場合、小さい増分の硝酸でｐＨを適切な値に調節する。
【０５９３】
ベンチメート ３２０Ｐ
装置
１０．０ｍｌの容量測定ピペット
５００ｍｌのエルレンマイヤーフラスコ
２５ｍｌのメスシリンダー
２５ｍｌのビュレット
試薬
２５％（容量）の硫酸溶液
２０％のヨウ化カリウム溶液
０．１Ｎのチオ硫酸ナトリウム滴定溶液
澱粉指示薬溶液
付録６
材料安全性データのシート
製品名 ベンチメート３２０Ｐ
節 Ｉ − 同定
Figure 2004515558
節 ＩＩ − 危険性成分（発癌物質以外＞１％、発癌物質＞０．１％）
下記のケミカル・アブストラクツ″サービス（ＣＡＳ）登録番号により特定された化学物質は、１９８６年のエマージェンシイ・プラニング・アンド・コミュニティ・ライト・ツ・ノウ・アクト（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｒｉｇｈｔ−Ｔｏ−Ｋｎｏｗ Ａｃｔ）の区分３１３および４０ ＣＲＦ ３７２の報告要件に従う毒性化学物質である。
【０５９４】
Figure 2004515558
節 ＩＩＩ − 物理的データ
融点 非確立
凍結点 適用不可能
沸点 適用不可能
蒸気圧（ｍｍＨｇ） 適用不可能
蒸気密度（空気＝１） 適用不可能
水溶解度 適用可能
比重（Ｈ２Ｏ＝１） 適用不可能
揮発率（容量％） 適用不可能
蒸発速度 適用不可能
ｐＨ（それ自体） 適用不可能
ｐＨ（１％溶液） １．５
外観および臭い 赤味がかった粉末／刺激性の臭い
節 ＩＶ − 火炎および爆発の危険性のデータ
Figure 2004515558
【０５９５】
Figure 2004515558
【０５９６】
Figure 2004515558
【０５９７】
節 Ｖ − 反応性のデータ
Figure 2004515558
【０５９８】
Figure 2004515558
【０５９９】
危険性重合 起こらないであろう
節 ＶＩ − 健康に対する危険性のデータ
Figure 2004515558
【０６００】
応急および救急処置
Figure 2004515558
【０６０１】
Figure 2004515558
【０６０２】
Figure 2004515558
【０６０３】
Figure 2004515558
【０６０４】
節 ＶＩＩ − 特別の保護
Figure 2004515558
【０６０５】
Figure 2004515558
【０６０６】
Figure 2004515558
【０６０７】
節 ＶＩＩＩ − 予防手段
Figure 2004515558
【０６０８】
Figure 2004515558
【０６０９】
Figure 2004515558
【０６１０】
Figure 2004515558
【０６１１】
節 ＩＸ − 輸送
ＤＯＴ輸送ライン クロム酸混合、乾燥
ＤＯＴ分類 酸化剤
ＤＯＴ識別番号 ＮＡ １４６３
必要なＤＯＴ標識 腐蝕性酸化剤
節 Ｘ − 危険性物質の識別
健康 ３
引火性 ０
反応性 １
従業員の保護 Ｘ 節 ＶＩＩ参照
この物質安全性データ内に記載される情報は、電荷を含まないように仕上げられ、この物質安全性のデータシートが製造された時において正確でありかつ信頼性があると考えられる、情報およびデータに基づく。技術的技量を有する人により、彼ら自身の管理および危険において、それは使用されることを意図する。いかなる種類の保証および権限なしに、ベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッドにより表現されるか、あるいは意味され、この製品の使用の特定の環境またはこのような使用に関するその安全性または毒性に対して、ここに含まれる情報の適用に関してベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッドは責任を負わない。ここに含まれるものは、第三者の特許または登録された権利下に操作する実施許諾として、か、あるいはそれらに対する侵害に対する推奨として解釈すべきではない。例外的場合が存在するとき、追加の情報を必要とすることがある。ベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッドは、この製品に関して意味する保証または市場性または特定の目的に対する適合性を否認する。このデータが関する製品は適用可能な、州、連邦政府および地方の法律および法規に従ってのみ使用しなくてはならない。
【０６１２】
物質安全性のデータシート
用語集
ベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッドの製品のユーザーがベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッドにより調製された物質安全性のデータシートの中に提示される情報を理解するために、我々はこの定義集を調製した。この用語集はベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッドが調製しかつ供給した物質安全性のデータシートとともにのみ使用することを意図する。これらの物質安全性のデータシートまたはここに含まれるこれらの定義集に関する質問は、技術的監督、ベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッド（インジアナ州４６２６８インジアナポリス、ジンスヴィレロード８４２５、Ｐ．Ｏ．ＢＯＸ ６８８０９）に向けられるべきである。
【０６１３】
節 Ｉ − 識別
この節は、ベンチマーク・プロダクツ・インコーポレーテッド、ＭＳＤＳの製造会社、その住所および電話番号を識別する。
【０６１４】
一般的説明：製品の基本的機能
節 ＩＩ − 危険性成分
この節は、製品中の既知の危険性成分を列挙する。危険性成分は下記の基準の１または２以上を満足するものである。
【０６１５】
１． それは確立された職業の安全性および健康の行政部（ＯＳＨＡ）、８時間の加重平均許容可能な暴露限界（ＰＥＬ）または許容される天井濃度（Ｃ）またはアメリカン・コンフェンス・オブ・ガバーンタル・ハイジーニスツ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｈｙｇｉｅｎｉｓｔｓ）（ＡＣＧＩＨ）の限界値−時間−加重平均（ＴＬＶ−ＴＷＡ）を有する。
【０６１６】
２． それは製品の下記の危険の１または２以上に寄与する：
ａ． ２００゜Ｆ以上の引火点、または自発的加熱または分解に暴露される；
ｂ． 皮膚の熱傷を引き起こす；
ｃ． 強い酸化剤または還元剤；
ｄ． 危険性重合に暴露される；
ｅ． 毒性または高度に毒性；
３． それは下記の機構の最近の刊行物の１つにより発癌物質として列挙されている：
ａ． 職業の安全性および健康の行政部（ＯＳＨＡ）の法規；
ｂ． 癌に関する国際機関（ＩＡＲＣ）のモノグラフ；
ｃ． 発癌物質に関する国家毒物学プログラム（ＮＴＰ）のアニュアルリポート。
【０６１７】
４． それはスーパーファウンド・アメンドメンツ・アンド・リオーソライゼイション・アクト（Ｓｕｐｅｒｆｏｕｎｄ Ａｍｅｎｄｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ａｃｔ）の節３１３の報告要件に従う。基準の１または２以上を満足する各成分は、それが１重量％またはそれ以上の量で存在する場合、節ＩＩに列挙されている。発癌物質、突然変異原、または他の生殖性疾患の原因となる因子であると主張されている成分は、０．１重量％またはそれ以上の量で存在することが知られているか、あるいは存在すると考えられる場合、列挙される。
節 ＩＩＩ − 物理的データ
融点： 固体が液体となる温度。
【０６１８】
凍結点： 液体が固体となる温度。
【０６１９】
沸点： 蒸気圧が大気圧と等しい温度。
【０６２０】
蒸気圧： その液体または固体と平衡である蒸気の圧力の特性。
【０６２１】
蒸気密度： 製品の揮発性部分についてのみ列挙される。製品の蒸気密
度を空気のそれと比較する。
【０６２２】
水中の溶解度： 水中の製品の溶解性を記載する。
【０６２３】
比重： 液状および粉末状製品の比重を列挙する。
【０６２４】
揮発性物質％： 液状製品の揮発性成分の概算％を列挙する。固体状物質に
ついては示されない。
【０６２５】
蒸発速度： 製品の蒸発速度を酢酸ブチルのそれと比較する。固体状物
質に適用されない。
【０６２６】
ｐＨ（それ自体）： 水溶液の酸性度またはアルカリ度を表すために取った値。
【０６２７】
ｐＨ（１％溶液）： ９９％の水および１％（ｗ／ｗ）の製品を含有する溶液の生ず
るｐＨ。
【０６２８】
外観および臭い： 製品の物理的特性およびきわ立って特徴的である臭い。
【０６２９】
付録７
ＧＥシリコーン
ＵＶＨＣ８５５８摩耗耐性シリコーン硬質被膜
急速硬化
製品の説明
ＵＶＨＣ８５５８シリコーン硬質被膜樹脂は、適当な製造したプラスチック支持体に適用したとき、透明な、擦傷耐性薄膜を生ずる。それは流れ、浸漬、またはスプレー被覆により適用することができる。
【０６３０】
ＵＶＨＣ８５５８硬質被膜は、流延、押出、成形または吹込成形された、多数の熱可塑性支持体に、無プライマー接着を与えるように設計される。それは擦傷耐性、高い光沢性、および化学的攻撃に対する保護を提供する。ＵＶＨＣ８５５８は屋内環境に適する。
【０６３１】
主要な性能特性
・急速硬化・耐摩耗性・擦傷耐性
・耐引掻性・光学透明度
・化学的抵抗性・耐溶剤性
適合性
ＧＥシリコーン試験において、ＵＶＨＣ８５５８が下記のポリマーのある種の等級について使用するために適当であることが示された。しかしながら、これらの試験はこれらのポリマーのすべての等級を含まず、特定の用途において使用することによってつくられた条件を反映しなかった。ＧＥシリコーンは、使用すべき１またはそれ以上の特定の等級のポリマー上の被膜を試験し、そしてＵＶＨＣ８５５８を使用して製造を実施する前に特定の用途が直面する実際の環境条件下に、試験を実施することを取引先に推奨する。
【０６３２】
・Ｕｌｔｅｍ・ポリカーボネート・Ｖａｌｏｘ・ポリスチレン
・ポリカーボネート／ポリエステル・充填ナイロン・アクリル
・ポリオレフィン・Ｃｙｃｏｌａｃ・メラミン・ポリエステル
いくつかの支持体は無プライマー接着を達成するために前処理（すなわち、火炎、コロナ放電）を必要とすることがある。
【０６３３】
典型的な製品のデータ
Figure 2004515558
性能データ
Figure 2004515558
＊ 被覆および試験の間の湿度は最終値に影響を与えるであろう。
【０６３４】
化学物質／溶剤抵抗
溶剤 抵抗
アセトン 変化なし
ガソリン 変化なし
メタノール 変化なし
トルエン 変化なし
水酸化ナトリウム（１０％） 変化なし
試験条件：（２つの溶融Ｈランプを２．１において使用する）
１． 被験溶剤中で飽和させた綿球を被覆した表面上に置き、パネルでカバーする。
【０６３５】
２． ３０分（連続的飽和）において、パネル、綿球および溶剤を除去し、外観の変化についてチェックする。
【０６３６】
規格
典型的な性質のデータ値は規格として使用してはならない。ＧＥシリコーン（８００／２５５−８８８６）と接触することによって、補助および規格は入手可能である。
【０６３７】
使用説明
一般的要件
被覆する区域はきれいであり、ダストを含まず、十分に通気されており、そして製品が１００％の固体で使用しない場合、相対湿度が５０％またはそれより低く制御されているべきである。部品はイソプロピルアルコール；マイルドな洗浄剤溶液およびきれいな水の洗浄液；またはフレオン†ＴＦまたはＴＥ超音波浴で洗浄するか、あるいはきれいにぬぐい；次いで濾過した空気ブローおよび最終のイオン化空気のブロー−オフを実施すべきである。清浄さはすぐれた部品の製造のために重大である。材料を連続的にまたは使用直前に０．５〜１．０ミクロンのフィルターを通して濾過すべきである。すぐれた対流および空気交換を装備するＵＶ装置が推奨される。
† フレオンはデュポン社の登録商標である。
【０６３８】
ＵＶＨＣ８５５８硬質被膜
ＵＶ硬質被膜はきれいな無プライマー部品に浸漬、スプレー、回転、または流れ被覆により適用することができる。製品を硬化するために、７５ｍｊ／ｃｍ２の最小エネルギーを有する２５０〜３６０ｎｍにおいて光を供給できるＵＶ燈の使用することを我々は推奨する。製造速度はこの製品を硬化するために使用するＵＶ燈に依存するであろう。
【０６３９】
製品をイソプロピルアルコール中で希釈して、構成のために要求される任意の固体レベルを達成することができる。製品をスプレーのために３０重量％に希釈し、回転被覆のために５０〜７０重量％に希釈し、浸漬のために４０〜４５重量％に希釈し、そして流れ被膜のために１０〜４０重量％に希釈することが推奨される。
【０６４０】
被膜のブラシがけする機会を減少するために、物質を希釈するために溶剤を使用しようとする場合、４０％より低く制御された湿潤の環境下に被膜を適用することが推奨される。溶剤を用いないで製品を使用する場合、より高い湿度を許容できる。溶剤を除去する時間は、存在する湿度のために変化することがある。このために、起こりうる曇りを軽減するためにポリカーボネートを被覆するとき、湿度を４０％より低く被膜することが重要である。紫外線下に硬化する前に、ポリカーボネート部品上に被膜を９０秒より長く維持しないことが推奨される。曇りが起こる場合、曇りが消失するまで、ポリカーボネート部品と被膜との接触時間を短くする。この製品は他の熱可塑性物質に対して攻撃性でないことが見出され、曇りを発生させないで、より長いフラッシュ時間を保持することができる。
【０６４１】
取扱いおよび安全性
ＧＥシリコーンに要求すると、物質安全性のデータシートは入手可能である。ＧＥ製品とともに使用する溶剤および他の化学物質についての同様な情報は、あなたがたの供給会社から得るべきである。溶剤を使用するとき、適切な溶剤の予防手段を観察しなくてはならない。
【０６４２】
注意
ＧＥシリコーン硬質被膜とＧＥ ＬＥＸＡＮＲを包含するポリカーボネート樹脂との適合性は、操作のストレス、化学的暴露、温度レベル、耐衝撃性および紫外線に対する暴露を包含する、多数の因子に依存する。
【０６４３】
どんな用途特異的試験が適当であるかを決定するのは最終ユーザーまでであるが、すべてのポリカーボネート樹脂の用途を使用前にこの硬質被膜との適合性およびひび割れについて少なくとも３０日間試験することが示唆される。典型的な操作環境において製造部品のプロトタイプの注意した試験についての信頼すべき代替試験は存在しない。
【０６４４】
貯蔵保証期間
もとの開封しない容器の中に７５゜Ｆ（２４℃）において貯蔵した場合、保証期間は３カ月である。
【０６４５】
５０゜Ｆ（１０℃）〜９０℃（６８℃）において物質を貯蔵する。この製品は経時的に硬化するので、それを光に暴露しないことが推奨される。
【０６４６】
入手可能性
ＧＥシリコーンの製品は、あなたがたに最も近い、ＧＥシリコーン、ニューヨーク州１２１８８、ウォーターフォード、シリコーン販売オフィス、あるいは、適当ならば、公認されたＧＥシリコーン製品元売人、に注文することができる。
【０６４７】
政府の契約
政府の要件を満足するときＧＥシリコーン製品の使用を考慮する前に、ＧＥシリコーンの取引先サービス部と接触して、すべての政府の要件を満足することができるかどうかを決定する。
【０６４８】
限定された保証
ＧＥシリコーンはその製品が応用または使用の時間にＧＥシリコーンの内部の規格に合致することを保証する。ただし製品がＧＥシリコーンの推奨に従い貯蔵されかつ（１）製品パッケージ上に示されている「消費期限日」、（２）ＧＥシリコーンにより輸送日から１年、または（３）このような製品のＧＥシリコーンの製品の文献に記載されているこのような他の期間または推奨される貯蔵時間のうちの最も早い期間の前に、使用または適用する。製品の使用または適用の６カ月以内とクレームの記載の中に掲示されている場合、ＧＥシリコーンは、そのオプションにおいて、前述の保証を満足しないＧＥシリコーンの製品を購入価格で交換または返還する。
【０６４９】
以上は製品の欠陥、または破損の、唯一の、独占的救済、およびそのためのジェネラル・エレクトリック・カンパニーの唯一の、独占的責任を構成する。前述の保証は、すべての他の保証の代わりに、市場性または目的に対する適合性の保証を包含する、書かれたまたは口頭の、法令による、明白なまたは暗黙のものである。
【０６５０】
責任の限界：ＧＥシリコーンは、いかなる場合においても、クレームが保証、契約、不法行為、厳格な責任、過失またはその他に基づくかどうかにかかわらず、偶発的または結果の損傷に対して、あるいは他の損傷に対して、購入価格を超えて責任を負わない。
【０６５１】
注：ＧＥシリコーンはいっそう広範な、適用の特別の保証を提供することができる。それ以上の情報については、あなたがたのＧＥシリコーンの現場の代表者に接触すること。
【０６５２】
ＧＥシリコーン
世界中のオフィス
ジェネラル・エレクトリック・カンパニー
ニューヨーク州１２１８８、ウォーターフォード、
ハドソン・リバー・ロード２６０
テクニカル・アシスタンス
８００−２５５−８８８６
カスタマー・サービス
８００−３３２−３３９０
ジェネラル・エレクトリック・カナダ・インコーポレーテッド
カナダ国Ｌ５Ｎ５Ｐ９
オンタリオ州ニッサグア、
メドワレ・ビルディング２３００
ＴＥＬ：８００−３３２−３３９０
ＧＥプラスチックス・パシフィック・リミテッド
ＧＥパシフィック・ＰＴＥリミテッド
シンガポール、０２０６
ＧＥタワース＃０９−００
２４０タンゴング・パガール・ロード
ＴＥＬ：６５−２９０−１３２２
ＧＥシリコーン・カリア
オド・ドンギエング・シドネス・カンパニー・リミテッド
韓国１３５−０１０、ソール
カングネン−ク
ノフン・ドング２３１−８
ＧＥＰＫビルディング４ＦＬ
２４０タンゴング・パガールＰｄ．
ＴＥＬ：６２−２−５１８−２６２６
ＧＥシリコーン
１ プラスチックスサリ
オランダ国
ＡＣベルガンｏｐズーム４６００
Ｐ．Ｏ．ＢＯＸ １１７
ＴＥＬ：３１−０１６４−２９−１１７２
ＧＥシリコーン
オーストラリア国
ビクトリア州３１７５
ダンデノング
ハモンド・ロード１７５
ＴＥＬ：６１−３９−７９４−４２０３
ジェネラル・エレクトリック・テクニカル
サービス・カンパニー・インコーポレーテッド
台湾ブランチ−ＧＥシリコーン
台湾、台北
ツン・フダ・ノース・ロード
フンウ・タル・センター−１３階＃１５８
ＴＥＬ：８８６−２−５１４−９８４９
ＧＥシリコーン・メキシコ
Ｃ．Ｐ．０１２０７メキシコ、Ｄ．Ｆ．
コッド・サンタＦｅ
＃４９０−ピソ４
アベニュー・プロドンガシオン・レロマ
ＴＥＬ：５２−５−２５７−６０９５
ジェネラル・エレクトリック・プラスチックス
香港チンシャツイ・コウルーン
カートン・ロード２５
ザ・ゲートウェイ
タワー１、ルーム１００８
ＴＥＬ：８５２−２６２９−０６８８
ＧＥシリコーン／第１０フロアー
ジェネラル・エレクトリック・デ・ブラジルＳ．Ａ．
ブラジル国
０１４０Ｔ−９０７ セロ・パウド、ＳＰ
アベニュー・ノベ・デ・ジュドウ、５２９９
ＴＥＬ：５５−０１１−８９７−８１４４
ジェネラル・エレクトリック・カンパニー
ベネスエラ国カラカス１０１０−Ａ
ピソＪ
セントロ・コマーシャル・カレ・ビラフィオル
ボウデバード・デ・サベナ・グランデ
ＴＥＬ：５８−２−７０８−５１６２
ジェネラル・エレクトリック・テクニカル
サービス・カンパニー・インコーポレーテッド
マレーシア国クスダ・ルンプル５０２５０
ジャラン・パムエー
プーアＵＢＮタワー、レター・ボックス４２
ＴＥＬ：６０３−２３８−２３４４
ジェネラル・エレクトリック・テクニカル
サービス・カンパニー・インコーポレーテッド
マレーシア国クスダ・ルンプル５０２５０
ジャラン・パムエー
プーアＵＢＮタワー、レター・ボックス４２
ＴＥＬ：６０３−２３８−２３４４
ジェネラル・エレクトリック・インターナショナル・オペレーションズ
タイ国
ウンパインズ、パツマワルン・ベングコック１０３３０
ワイヤレス・ロード９＜３／１
Ｕｎｔ １１０３、１１Ｆ ディエフエイム・タワー（Ｂ）
ＴＥＬ：６６２−２５５−３３６９
ＴＥＬ：６６２−２５６−７７６６
ジェネラル・エレクトリック・カンパニー
インドネシア国ジャカルタ１２９２０
Ｊ１、ジェンド、スドフマンＫｅｖ． ２５
リッポ・プラザ、第８フロア
ＴＥＬ：６２−２１−５２０−３３５３
４９７９（１２／９４）
ジェネラル・エレクトリック・カンパニー、Ｕ．Ｓ．Ａ．、は、同様な名称の英国の会社と無関係である。
版権１９９４ジェネラル・エレクトリック・カンパニー
付録８
ＧＥシリコーン
フォーマット：米国 物質安全性のデータシート
版権１９９４ジェネラル・エレクトリック・カンパニー
製品：ＵＶＨＣ８５５８ 硬質被膜−無溶剤、紫外線硬化
１． 化学製品および会社の識別
製造業者：
ＧＥシリコーン
ニューヨーク州１２１８８、ウォーターフォード、
ハドソン・リバー・ロード２６０
緊急電話（２４時間）
（５１８）２３７−３３５０
製造業者：
ＧＥシリコーン
ニューヨーク州１２１８８、ウォーターフォード、
ハドソン・リバー・ロード２６０
緊急電話（２４時間）
（５１８）２３７−３３５０
修正： １９９３年１２月３日
製造： ＣＥハンニガン
化学的ファミリー／使用： シリコーン被膜
配合； 混合物
２． 成分に関する組成／情報
Figure 2004515558
【０６５３】
３． 危険性物質の識別
応急の外観：
透明な液体
アクリレートの臭気
皮膚を通して吸収される場合、有害である。
【０６５４】
蒸気の呼吸を回避する。
【０６５５】
皮膚および眼の接触を回避する。
【０６５６】
直ちに疼痛性でないか、あるいは可視でないことがある、皮膚の熱傷を引き起こす。
【０６５７】
直ちに疼痛性でないか、あるいは可視でないことがある、重度の眼の熱傷を引き起こす。
【０６５８】
重度の眼の刺激を引き起こし、組織を損傷するであろう。
【０６５９】
詳細な情報については他のＭＳＤＳの節を参照。
潜在的健康の影響
成分：
嚥下すると、有害である。
皮膚の接触：
アレルギー性皮膚反応を引き起こすことがある。
【０６６０】
皮膚を通して吸収される場合、有害である。
【０６６１】
中程度の皮膚の刺激を引き起こすことがある。
【０６６２】
皮膚の熱傷を引き起こすことがある。
【０６６３】
汚染された衣服を着用する場合、皮膚の膨れを引き起こすことがある。
【０６６４】
既知のまたは推測される皮膚の感作因子である成分を含有する。
【０６６５】
皮膚に対する影響は２４〜４８時間遅延されることがある。
吸入：
軽度の呼吸器の刺激を引き起こすことがある。
【０６６６】
この物質を加熱すると、気道に対して毒性ならびに刺激性である蒸気が生成であることがある。
眼の接触
重度の眼の刺激を引き起こし、組織を損傷することがある。
【０６６７】
ウサギの眼に同様な製品を投与すると、血管新生を引き起こし、視力の低下を生じた。
悪化した医学的状態：
皮膚の病気。
亜慢性（ターゲット器官）影響：
この製品は推測される突然変異原である成分を含有する。
慢性作用／発癌性：
この製品または０．１％またはそれより多くを表すその成分の１つは、ＮＴＰ、ＩＡＲＣ、またはＯＳＨＡにより発癌物質または推測される発癌物質としてリストされていない。
製品／成分：
このスペースは特別の使用のために取って置く。
暴露の原理的経路：
経口
皮膚
眼
吸入
皮膚を通した吸収。
その他：
未知。
【０６６８】
４． 救急処置
摂取：
嘔吐を誘導しない。１〜２杯の水または牛乳でゆっくり希釈し、医学的注意を求める。無意識の人に決して何も口に与えない。
皮膚：
接触の場合において、直ちに大量のセッケンおよび水で少なくとも１５分間皮膚を洗う。医学的注意を得る。汚染された衣服を除去し、再使用前に洗濯する。
吸入：
人を新鮮な空気に動かす。
眼：
接触、または推測される接触の場合において、直ちに大量の水で少なくとも１５分間眼を洗い、洗浄後直ちに医学的注意を得る。
医師に対する注：
未知。
【０６６９】
５． 火炎消化手段
Figure 2004515558
【０６７０】
正圧、自蔵式呼吸装置。
【０６７１】
閉じた容器が激しく破裂することがある高温のために、火炎間に重合が起こることがある。
【０６７２】
火炎の状態において、毒性蒸気が放射される。
【０６７３】
完全防備の衣服を着用する。
【０６７４】
６． 偶発的放出手段
物質が放出またはこぼれる場合、活動を起こすべきである：
不活性物質をぬぐい、こすり取るか、あるいは吸い取り、廃棄用容器の中に入れる。
【０６７５】
保護装置の節において特定したように、適切な保護装置を着用する。
【０６７６】
他の作業者にこぼれを警告する。
【０６７７】
通気区域を増加する。
【０６７８】
訓練していない人は区域から排除すべきである。
【０６７９】
７． 取扱いおよび貯蔵
取扱いおよび貯蔵において、予防手段を取るべきである：
高い蒸気濃度に暴露される場合、蒸気を呼吸するのを避け、直ぐにその区域を去るべきである。
【０６８０】
皮膚および眼との接触を回避すべきである。
【０６８１】
十分に通気した区域においてのみ使用すべきである。
【０６８２】
蒸気を吸入すべきではない。
【０６８３】
空の容器は危険性を保持することがある。
【０６８４】
容器上でまたはその付近で切削、穿刺または溶接を行ってはならない。
【０６８５】
８． 暴露の抑制および作業員の保護
操作の制御：
シャワー
眼洗濯ステーション
十分に通気した区域における使用
呼吸器の保護：
ＴＬＶ．．．．を超えるか、あるいは、過度の暴露が予測される場合、承認されたＮＩＯＳＨ呼吸器を使用する。
【０６８６】
カートリッジ呼吸器。
保護手袋：
ゴム手袋
ネオプレン
眼および顔の保護：
モノゴーグル
他の保護装置：
ゴムエプロン
眼の保護および保護衣服を着用する。
【０６８７】
ゴムブーツ
通気：
十分に通気した区域における使用
機械的通気
９． 物理的および化学的性質
Figure 2004515558
１０． 安定性および反応性
安定性： 安定
危険性重合： 起こらないであろう
危険性熱分解／燃焼生成物：
一酸化炭素
二酸化炭素
二酸化ケイ素
不適合性（回避すべき物質）：
酸化剤との接触
光
回避すべき状態：
熱、スパークおよび火炎から離れていること。
【０６８８】
紫外線暴露
１１． 毒物学的情報
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート
急性経口ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ５，０００（ラット）
急性皮膚ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ５，７００
急性吸入ＬＤ５０（ｍｇ／ｌ）： 見出されず
その他：
眼に対する刺激なし。重度の皮膚の刺激。陽性感作。不定エイムス検定。陽性マウスリンパ腫検定。母系毒性投与量において非奇形発生。慢性的暴露において皮膚腫瘍は生成しない。
エイムス試験：
ベンゼン
急性急性経口ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ３，８００（ラット）
急性皮膚ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： 見出されず
急性吸入ＬＤ５０（ｍｇ／ｌ）： １０，０００ｐｐｍ／７時間（ラット）
その他：
急性経口ＬＤ５０およびＬＤ５０について試験した。
エイムス試験： 未知
トルエン
急性急性経口ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ５，０００（ラット）
急性皮膚ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： １４，０００（ラット）
急性吸入ＬＤ５０（ｍｇ／ｌ）： ５，３２０ｐｐｍ／８時間（マウス）
その他：
急性経口、皮膚および吸入について試験した。
エイムス試験： 未知
企業秘密成分
急性急性経口ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ５，１９０（ラット）
急性皮膚ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ５，１７０（ウサギ）
急性吸入ＬＤ５０（ｍｇ／ｌ）： 見出されず
その他：
眼の刺激は７日間持続する。角膜不透明性は７日のうちに逆転する。陽性の感作。陰性のエイムス検定。不定なマウスリンパ腫検定。慢性的暴露において皮膚腫瘍は生成しない。
エイムス試験：
企業秘密成分
急性急性経口ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： １，６９４（ラット）
急性皮膚ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： ６，９２９
急性吸入ＬＤ５０（ｍｇ／ｌ）： 見出されず
その他：
なし。
エイムス試験：
企業秘密成分
急性急性経口ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： 未知
急性皮膚ＬＤ５０（ｍｇ／ｋｇ）： 未知
急性吸入ＬＤ５０（ｍｇ／ｌ）： 未知
その他：
なし。
エイムス試験： 未知
１２． 生態学的情報
生態毒物学的的情報： この時において、データなし
化学的運命の情報： この時において、データなし
１３． 廃棄の考察
廃棄法：
廃棄は連邦政府、州および地方の法規に従い実施すべきである。
【０６８９】
１４． 輸送の情報
ＤＯＴ輸送名： 他の調節された物質、液体Ｎ．Ｏ．Ｓ．
（有機アクリレート）、９、ＮＡ３０８２、ＩＩＩ
ＤＯＴ危険性クラス： ９
ＤＯＴ標識（Ｓ）： クラス９
ＵＮ／ＮＡ番号： ＮＡ３０８２
プラカード： クラス９
ＩＡＴＡ：
他の調節された物質、液体Ｎ．Ｏ．Ｓ．（有機アクリレート）、９；
ＩＤ８０２７
ＩＭＯ ＩＭＤＧ−コード： なし
ＥＭＳ Ｎｏ． ： ＮＡ
ヨーロッパのクラス：
ＲＩＤ（ＯＣＴＯ）： なし
ＡＤＲ（ＥＣＥ）： なし
ＲＡＲ（ＩＡＴＡ）： なし
１５． 法規の情報
ＳＡＲＡ節３０２：
見出されず
ＳＡＲＡ（３１１、３１２）危険クラス：
急性の危険の危険性
慢性の危険の危険性
ＳＡＲＡ（３１３）化学物質：
なし
ＣＰＳＣ分類： ＮＡ
ＷＨＭＩＳ危険性クラス：
Ｂ６ 反応性易燃性物質
Ｄ２Ｂ 毒性物質
ＷＨＭＩＳ企業秘密：
なし
輸出：
ＳＣＨＤＬＥ Ｂ／ＨＴＳＵＳ： ３９１０．００ 一次的形態のシリコーン
ＥＣＣＮ： ＥＡＲ９９
危険性等級システム
ＨＭＩＳ 易燃性 １、反応性 ３、健康 ２
ＮＦＰＡ 易燃性 １、反応性 ３、健康 ２
カリフォルニア州の計画６５：
この製品は下に列挙するカリフォルニア州の計画６５の化学物質を含有する。
【０６９０】
ベンゼン（７１−４３−２）
トルエン（１０８−８８−３）
１６． 他の情報
これらのデータは、製品の規格ではなく、典型的な値としてすぐれた信頼性をもって提供される。表示されたまたは暗黙の保証はなされない。推奨される取扱い手順は一般に適用可能であると考えられる。しかしながら、各ユーザーはそれらの推奨を意図する使用の特定の内容において概観すべきである。
【０６９１】
Ｃ ＝ 天井限界
ＮＥＧＬ ＝ 無視できる
ＥＳＴ ＝ 推定
ＮＦ ＝ 見出されず
ＮＡ ＝ 適用不可能
ＵＮＫＮ ＝ 未知
ＮＥ ＝ 確立されていず
ＲＥＣ ＝ 推奨される
ＮＤ ＝ 測定せず
Ｖ ＝ 売主により推奨される
Ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ ＝ 反応副生物、ＴＳＣＡ明細目録は４０ＣＦＲ部７２０．３０（ｈ−２）
下に要求されない。
【０６９２】
ＴＳ ＝ 企業秘密
Ｒ ＝ 推奨される
ＭＳＴ ＝ 噴霧
ＳＴＥＬ ＝ 短時間の暴露限界
ＮＴ ＝ 試験せず
カリフォルニア州の計画６５：．．．
警告］ この製品は癌を引き起こすことがカリフォルニア州に知られている化学物質を含有する。
カリフォルニア州の計画６５：．．．
警告］ この製品は分娩の欠陥または他の生殖の害を引き起こすことがカリフォルニア州に知られている化学物質を含有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の塗料組成物でコーティングされた、金属片の拡大断面図である。
【図２】
図２は、本発明のコーティングにより、金属工作物を洗濯し、コーティングするための方法を示すブロックダイアグラムである。

Claims (19)

  1. ポリウレタン含有樹脂の下塗層に結合したケイ素含有硬化性合成樹脂のトップコート層を含んでなる塗料組成物。
  2. ポリウレタン含有樹脂の下塗層に結合したコロイド状シリカとシリルアクリレートとの縮合生成物のトップコート層を含んでなり、前記シリルアクリレートは下記式を有する塗料組成物。
    Figure 2004515558
    （式中、Ｒ４はＣ（１−１３）１価有機基であり、Ｒ５はＣ（１−８）アルキル基であり、Ｒ６は水素、Ｒ４基またはそれらの組合わせから選択され、Ｒ７は２価Ｃ（１−８）アルキレン基であり、ａは０〜２の整数であり、ｂは１〜３の整数であり、そしてａ＋ｂは１〜３である。）
  3. ポリウレタン含有樹脂の下塗層と、ケイ素含有合成樹脂およびコロイド状シリカのトップコート層とを含んでなり、前記トップコート層は内側表面および外側表面を有し、前記内側表面はポリウレタン含有樹脂層に結合されており、コロイド状シリカの大部分は前記トップコート層の外側表面から約２ミクロン以内のゾーンの中に存在する、塗料組成物。
  4. 前記トップコートがコロイド状シリカを含み、そしてトップコートが暴露された表面を有し、コロイド状シリカの大部分がトップコートの暴露された表面から約２ミクロン以内に存在する、請求項１または２に記載の塗料組成物。
  5. 前記トップコートが約１〜約１０ミクロンの厚さであり、そして前記下塗が約２〜約１００ミクロンの厚さである、請求項１、２、または３に記載の塗料組成物。
  6. 前記下塗が前記トップコートよりも約２〜約１５倍厚い、請求項５に記載の塗料組成物。
  7. 前記ケイ素含有樹脂がコロイド状シリカの１００重量部について約５〜約５００重量部の樹脂の量でコロイド状シリカを含む、請求項１、２、または３に記載の塗料組成物。
  8. 前記ケイ素含有樹脂がコロイド状シリカの１００重量部について約５０〜約２００重量部の樹脂の量でコロイド状シリカを含む、請求項１、２、または３に記載の塗料組成物。
  9. ケイ素含有樹脂の硬化を加速する光開始剤を含む、請求項１、２、または３に記載の塗料組成物。
  10. ケイ素含有樹脂の硬化を加速する光開始剤を含む、請求項８に記載の塗料組成物。
  11. 金属表面を有する本体と、前記金属表面に結合したポリウレタン含有樹脂の下塗層と、前記下塗に結合して前記金属表面の硬質保護コーティングを与えるケイ素含有硬化性合成樹脂のトップコート層とを含んでなる製造物品。
  12. 前記下塗が約２〜約１００ミクロンの厚さであり、そして前記トップコートが約１〜約１０ミクロンの厚さである、請求項１１に記載の物品。
  13. 前記下塗が前記トップコートよりも約２〜約１５倍厚い、請求項１２に記載の物品。
  14. 前記トップコートがコロイド状シリカおよび暴露された表面を有し、コロイド状シリカの大部分がトップコートの暴露された表面から約２ミクロン以内に存在する、請求項１１、１２、または１３に記載の物品。
  15. 金属表面を未硬化ポリウレタン含有樹脂の下塗層で被覆する工程、下塗樹脂を硬化する工程、硬化した下塗樹脂をケイ素含有硬化性合成樹脂の未硬化トップコート層で被覆する工程、未硬化トップコート樹脂および硬化した下塗樹脂を約１４０゜Ｆ（６０℃）以上に加熱する工程、その後トップコート樹脂を硬化する工程、を含む、金属表面を被覆する方法。
  16. 硬化した樹脂および未硬化樹脂を約１４０゜Ｆ〜約１９０゜Ｆ（約６０℃〜約８７．８℃）に加熱する、請求項１５に記載の方法。
  17. 硬化した樹脂および未硬化樹脂を少なくとも約３０秒間加熱する、請求項１５または１６に記載の方法。
  18. 硬化した下塗樹脂の厚さが約２〜約１００ミクロンであり、そして最終塗料組成物の厚さが約３〜約１１０ミクロンである、請求項１５または１６に記載の方法。
  19. 硬化した下塗樹脂層の厚さが最終塗料組成物の厚さと硬化した下塗樹脂層の厚さとの差の厚さの約２〜約１５倍である、請求項１５または１６に記載の方法。
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