JPH0331749B2 - - Google Patents

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JPH0331749B2
JPH0331749B2 JP59075897A JP7589784A JPH0331749B2 JP H0331749 B2 JPH0331749 B2 JP H0331749B2 JP 59075897 A JP59075897 A JP 59075897A JP 7589784 A JP7589784 A JP 7589784A JP H0331749 B2 JPH0331749 B2 JP H0331749B2
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JP
Japan
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coating
stable thixotropic
alumina
thixotropic coating
stable
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JP59075897A
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JPS6035062A (ja
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Efu Moozaa Maaku
Edeingaa Kebin
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SAAMATETSUKU INTERN Inc
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SAAMATETSUKU INTERN Inc
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Publication of JPH0331749B2 publication Critical patent/JPH0331749B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • C23C22/74—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は浸漬回転あるいは浸漬によつて被膜さ
れる物品に理想的に適用される安定なチキソトロ
ープ被膜塗料に関する。該被膜金属物品は、暴さ
れる苛酷な雰囲気及び他の腐食条件に強いという
ことで性能が優れている。また本発明はそのよう
な成分で被膜された金属物品と金属物品を被膜す
る方法に関する。特に本発明は規定されたアルミ
ナを含む酸クロム酸塩リン酸塩水性塗料（acid
chromate phosphate aqueous comosition）に
関する。
従来技術 リン酸塩及びクロム酸塩／リン酸塩被膜が金属
表面を保護するために有用であることは知られて
いる。その応用方法は従来からスプレー、浸漬あ
るいはその他の方法によつて行なわれている。従
来のリン酸塩及びクロム酸塩／リン酸塩成分が変
化するために、かなりの被膜塗料のロス及び浪費
となり及び／又は複雑な金属物品の不完全な被膜
となる。珪藻土で被膜塗料を厚くする種々の試み
は不十分であつた。ヒドロキシメチルセルロー
ス、ポリビニルアセテート、改良糖、ラテツクス
及び他の合成有機材料及び樹脂のような（リン酸
塩成分のような）被膜塗料に対する他の添加物は
不十分であつた。アルギン酸塩、ガム又はその他
のような増粘剤を用いる場合、該塗料は重合増粘
剤の分離を避けるために高いpHで処理されねば
ならない。そのような高いpHは本発明の実施に
許される。その増粘剤は、低いpHでクロム酸
（重クロム酸）イオンの酸化性のため分離するこ
とが知られている。クロム酸イオンによつて影響
されない従来の増粘剤はその塗料を希釈するのみ
であり且つその被膜特性を反対に作用させる。本
発明は低いpHでクロム酸塩を用い且つ添加物
（ベーム石アルミナ、ヒユームドアルミナ、シリ
カ及び／又は非イオン界面活性剤）が該溶媒中で
安定である。
1982年11月15日に出願された米国特許出願番号
第441754号アモルフアスシリカと非イオン界面活
性剤を用いてチキソトロープ被膜塗料を開示す
る。
Tanakaによる米国特許第3856568号はイオン
損失と、延伸された珪素鋼板の他の特性を改良す
るコロイドシリカを含む被膜液を開示する。
McBrideによる米国特許第2465247号はリン酸
被膜と乾燥の際に容易に除去し得る粉末層を作る
ためにペーストの如き塗料で鉄、亜鉛及びカドミ
ウム金属面の処理を開示する。ペーストの如き塗
料は、多孔性シリカエーロゲルにリン酸塩被膜を
製造することができる水溶液を供給することによ
つて作られる。陰イオン表面活性剤、アルキルア
リルスルホン酸塩（Naconalのような）は該塗料
の成分でもある。乾燥時の被膜はゆるい羽毛状の
エーロゲル層を有する。該エーロゲル層は絞り、
磨き、又は空気ブラストで容易に除ける。
Gilchrist（第3615741号）は、生成物の増粘と
ゲル化に寄与する水和酸化クロムと疎水性有機酸
を含むクロム含有塗料を開示している。該生成物
は７以上のアルカリ性pH、通常８ないし９を有
する。Kendall（第3536629号）は発熱性シリカ、
更に他の従来の塗料を含む非水ペイントリムーバ
を開示している。Ayres（第3420715号）は完全に
吸収される清浄剤として非イオン洗浄剤を含むリ
ン酸塩被膜液を開示している。
ある時にはいわゆる浸漬回転又はFilwhirl方法
によつて金属物品を被膜する必要があつた。これ
らの方法では、該物品はバルク内で塗布され、そ
れは個々の部品の処理にかなりの避け難い消費時
間でなされる。コイル、バネ、ねじ、バルブ及び
車輪、ボルト、ワツシヤ、フアスナ等のような不
規則形状物品をその方法で被膜する。浸漬回転被
膜方法は使用コストを減少させ、手の届かぬ表面
迄被膜する。該方法は仕上げのたるみを除き、且
つ種々の物品は乾燥のために個々に下げる必要は
ない。この方法では、該物品は除去し得る加工品
バスケツトに置き、次に被膜組成のドラムタンク
に浸漬する。浸漬後、詰め込まれたバスケツトを
上げ、絶えず液体を流し次に過剰被膜を除くため
に回転せしめられる。次にそれを取り出しスクリ
ーンに積み乾燥させる。種々の物品は機械の中で
回転によつて乾燥される。該物品から飛び出た過
剰被膜は出口から流れ集められタンクに再循環さ
れる。
Filwirl方法は被膜される多くの物品をバツト
に浸漬する。そのバツト中に被膜塗料を組み入れ
バスケツトをあぶれさせ次に回転させる。
従来のクロム酸塩／リン酸塩組成の相対的流動
特性のために、浸漬回転やFilwhirl方法によつて
被膜された場合被膜塗料のかなりのロス及び浪費
及び／又は複雑な金属物品に不完全な被膜があ
る。
発明の目的 本発明の目的は被膜される金属物品の凹部や複
雑な部分に十分に達するか又は覆う程流動性があ
るか、回転サイクル中該被膜の多くを飛ばし該物
品を該塗料で完全に被膜されない程流動性ではな
い被膜を提供することである。本発明の被膜塗料
は全ての要求を満足する。更に又、それらの塗料
は安定である。すなわち酸化されず、室温で数ケ
月間種々の部材又は層内で沈降せず分離しない。
顔料の主要比はその液内でとどまり容器の底に沈
降しない。これは該塗料がくり返し用いられる場
合や製造業者から使用者に送られる場合の重要な
特性である。
本発明によれば、特定の被膜塗料をチオキソト
ロープで且つ安定、すなわち劣化をせず、使用条
件下の長期（保存性）間その部材中に分離しな
い。また浸漬回転技術によつて理想的に利用され
る。
本発明によれば、使用され得る種類のクロム酸
塩／リン酸塩成分において広い範囲で利用される
ことは注目に値する。例えば、Allen特許第
3248251号ではリン酸塩バインダは種々の濃度や
該特許に開示された他の分子関係に制限される必
要はない。従つて本発明は、チキソトロープ被膜
塗料を作る多くの種類の酸バインダ液の使用を可
能にする。
発明の構成 本発明によれば、本発明の安定なチキソトロー
プ被膜は、リン酸イオン及びクロム酸又はモリブ
デン酸イオン群のイオンを含む酸バインダに加え
て以下に規定する種類のアルミナを含む。
更に又、被膜物品、例えば金属物品はそれらが
腐食雰囲気条件、特に極端な塩水噴霧暴露、加
熱、及び湿度に対して抵抗があるという点で例外
的且つユニークな特性の組合せを有する。望まし
いなら、被膜された物品がガルバーニ電流によつ
て活性化されるように処理すればよい。また、も
し必要ならば顔料での表面被膜が適用されてもよ
い。
本発明は本質的成分としてベーム石又は擬似ベ
ーム石結晶格子を有する、分散し得る自然又は合
成水和アルミナを有するクロム酸／リン酸水塗料
を含む酸安定チキソトロープ被膜塗料を考察す
る。この発明で語“ベーム石（boehmite）”は一
般名称で“凝似ベーム石”を含み且つ、もしこと
わらなければ前者に対する説明は後者を含む。本
発明の塗料中の他の成分は随意である。そのよう
な他の成分はヒユームドアルミナ、シリカそして
非イオン界面活性剤を含む。これらは以下に記す
る。
本発明の酸チキソトロープ塗料はリン酸陰イオ
ン及びクロム酸（又は重クロム酸）及び／又はモ
リブデン酸陰イオンを好ましく含む水溶液から構
成され又は作られる。そのような溶液の多くは金
属表面の処理剤として知られている。例えば、
KirkとOthmerらによる1969年（292−303ペー
ジ）国際出版、John Wiley ＆ Sons分配、
Encyclopediaof Chemical Technology、vol18
にはリン酸及びクロム酸被膜を記載している。米
国特許文献金属保護被膜用の被膜液又は分散液を
記しており、該塗料は本発明の塗料の成分として
適当である。そのような適当な塗料はAllen（第
3248251号）；Braumbaugh（第3869293号）；
Collins（第3248249号）；Wydra（第3857717号）；
Boies（第3081146号）；Romig（第2245609号）；
Helnig（第3967984号）；Bennetch（第3443977
号）；Hirst（第3562011号）その他によつて開示さ
れる。これらの開示は本明細書中に供される。リ
ン酸塩、リン酸塩とクロム酸塩の混合物及び／又
はモリブデン酸塩腐食抑制及び保護塗料を示す他
の例示特許又は文献は当技術の技術者に知られて
おり、その他は必要がないと思われる。
チキソトロープ塗料を製造するために本発明に
より利用し得るアルミナはベーム石（又は凝似ベ
ーム石）結晶格子を有する分散し得る水和アルミ
ナである。語“分散し得る”は水性−塩基酸媒質
中の最後のコロイド粒子中に分散した酸である可
能性をいう。
ベーム石結晶格子を有する水和アルミナは本発
明に適しており、Remet Corporationによる商
標名“Dispural”及びConoco Chemicals
Companyによる商標名“Catapal”の下で購入さ
れ以下の特性を示す。
Catapal Dispural Al2O3 74.2％ 76.5％ 炭 素 0.36％ 0.5％ SiO2 0.008％ 0.008％ Fe2O3 0.005％ 0.005％ Na2O 0.005％ 0.004％ Ｓ 0.01％ 0.005％ 表面積(BET) 280m2／gm 320m2／gm 他の適当なアルミナはこの明細書中で参照とす
る米国特許第4371513号に関示する。
本発明のチキソトロープ塗料を調合するため
に、水和アルミナ混合物の水／酸分散液が作られ
クロム酸塩／リン酸塩塗料に添加される。分散液
を調合する場合、利用されるアルミナ量は全分散
液に基づいて重量で約１から30％である。更に好
ましくはアルミナ約10−20重量％が水と−塩基酸
の混合物中に分散せしめられる。約１重量％未満
のアルミナを用いる場合、その結果は誰もが十分
とするには不満足であり、一方、30重量％以上の
適用に対して最も経済な塗料でない。しかし、望
むなら、該分散液は30％以上のアルミナを含んで
もよい。分散液は約1.0から約4.0、好ましくは3.5
から約4.0のpH範囲を有してもよい。通常これ
は、使用される酸に依存する−塩基酸の分散液約
0.1から約４％重量比となる。使用される−塩基
酸は硝酸、塩酸、次亜リン酸、酢酸、プロピオン
酸、乳酸、及びスルフオン酸でよい。これらの最
も好ましい酸は硝酸、次亜リン酸及び酢酸であ
る。使用される特別の酸は被膜された基板に不活
性である必要がある。
２つの増粘効果：(1)分散されたアルミナゲル化
及び(2)クロム酸塩／リン酸塩バインダ内のクロム
酸を次亜リン酸によつてゲル化クロム酸又は水酸
化クロムに還元する。この好ましい効果は、クロ
ム酸塩液のみやアルミナ分散液添加によつて生じ
た増粘剤に該酸によつて寄与するより大きくなる
ものと思われる。酸／アルミナ分散液の実際の粘
度は広い範囲をカバーしてもよい。該分散液は塗
料のごときものに一致する薄い又は濃水でよい。
記載した生成物の粘度測定（cp）は
Brookfield Helipathで作られることが注目され
よう。この装置は他の粘度測定装置での１ケ所と
は異なり全塗料にわたつて垂直にシア力を測定す
る。
本発明のチキソトロープ塗料を調合するために
上記水和アルミナ予備混合の水／酸分散液が作ら
れクロム酸塩／リン酸塩塗料に添加される。その
予備混合では−塩基酸がアルミナの凝集物を分散
していること且つ該分散アルミナが２価又は３価
あるいはH+以外の１価の場合の陽イオンを含む
液に添加される場合、該アルミナがゲル化を起し
チキソトロープ混合物が形成されると思われる。
仕上げ塗料のpHは約0.5から約3.0好ましくは1.5
から約3.0迄の範囲にあるのが一般的である。分
散液はクロム酸塩／リン酸塩塗料に添加され、被
膜固体中に好ましくは約１から約10重量％、より
好ましくは約３から６％のアルミナを含有する被
膜塗料とする。これによつて約800から約50000セ
ンチポアズの粘度を好ましく有する仕上げ被膜塗
料となる。約1500から10000センチポアズの粘度
範囲を有する被膜は、該物品が浸漬回転法によつ
て被膜されるのが望ましいことがわかつた。
粘性に関する重複は本発明の塗料と先行技術の
塗料間に存在してもよいことを知るべきである。
該先行技術の濃彩色塗料は浸漬あるいは浸漬回
転被膜法に対して高い粘性を有してもよいがチキ
ソトロピーでも適当でもない。
これらのpHと粘度の範囲は指針として与えら
れるが、該塗料の１つ又はそれ以上の成分を変え
ることによつて且つもし特別な適用法が望ましい
ならば、１つ又はそれ以上の成分がその特別の制
限をはずれてもよいチキソトロープ被膜塗料を当
業者が調合してもよい環境にある。例えばより高
い粘性塗料が超厚膜を作ることが考察される。該
超厚膜は複雑な形状や精度の高い許容差を有する
金属物品には好ましくないが他の被膜用金属物品
には十分適用されると考えられる。もし回転サイ
クル速度が測定できる程上昇し、より複雑な物品
上の被膜面に塗料を流動化させ広げる力を発生す
るならより高い粘度被膜が十分に許されることも
考えられる。
他方、もしも塗料に対する最小の制限が観察さ
れないならば（例えば1000以下、約800のような
センチポアズを有するチキソトロープ成分）、金
属物品に形成された膜は連続的でなくともよい。
本質的でなければ低い粘性塗料でも許容され
る。浸漬及び浸漬回転技術でのゆとりある処理の
ために、チキソトロープ被膜塗料の粘度の減少は
被膜された金属物品引抜速度の調節、他の回転サ
イクルの付加、あるいは該回転時間又は速度の減
少を伴なつてもよい。従つて、本発明の精神を避
けないで上記好ましいパラメータ以外で当業者が
実施することは本発明の考察範囲内であることが
推擦されよう。
本発明の塗料にヒユームドアルミナを使用する
ことは有利ではあるが必要性がないことがわかつ
た。ヒユームドアルミナをクロム酸塩／リン酸塩
塗料に添加する場合ほとんど増粘効果はない。し
かしながら本発明のアルミナ／酸／水分散液と共
に用いられると、チキソトロープ被膜を作ること
ができる。最終結果において何ら変化もないアル
ミナ分散前あるいは後に該ヒユームドアルミナが
クロム酸塩／リン酸塩塗料に添加され得る。該ク
ロム酸塩／リン酸塩塗料に添加されるヒユームド
アルミナ量は該被膜塗料の全固体の約10％を超え
ない、好ましくは約0.25から約５％を一般的に必
要とする。
アモルフアスシリカ成分を本発明の被膜塗料に
用いてもよい。それは珪酸の濃縮ポリマと考えて
より、実質的に脱水、重合シリカである。そのよ
うなアモルフアスシリカが知られている。アモル
フアスシリカはシリカゲル、析出シリカ、ヒユー
ムドシリカ又はコロイドシリカとして通常分類さ
れることが一般的である。本発明の目的に対して
は、ヒユームドシリカ、析出シリカ及びシリカゲ
ルが理想的に適合することが見出されている。塗
料の全固体中重量％で０から10％の範囲でシリカ
をクロム酸塩／リン酸塩塗料に添加する必要があ
る。アモルフアスシリカ添加物と共に用いられる
ことは水溶性、酸安定非イオン界面活性剤であ
る。本発明で使用される“Nonionic
Surfactants”のタイトルEncyclopedia of
Chemical Technology19巻、531から554ページ
Kirk ＆ Othner著に記されている。該文献を
本明細書中で参考とする。ここで用いられた非イ
オンは本発明のバインダと塗料で一般的な酸性条
件に十分に安定であり且つ不活性である。重量で
全固体の界面活性剤の約0.01から約５％、より好
ましくは0.02から0.6％を該被膜塗料が含むこと
が好ましい。
本発明の十分に好ましい他のチキソトロープ被
膜塗料は還元されたクロム成分を含むものであ
る。そのようなチキソトロープ被膜塗料は、クロ
ム酸塩クロム又は水酸化クロムを主に含むゲルを
構成する３価クロム（還元された６価クロム）の
存在によつて増大した特性を有する。本発明によ
ればバインダ中の可溶６価クロム酸塩はCr
（（OH）3あるいはCr2（CrO4）3のような３価クロム
に還元される。これらの３価クロム−含有ゲルは
３次元の網状結合の強化剤である。
本発明によれば上記効果はどんなクロム還元試
薬でも達成される。目的に合うのは過酸化水素、
過酸化水素発生液、次亜リン酸、亜リン酸のよう
なリン酸発生液、あるいはアルカリ金属、アルカ
リ土類金属等のようなそれらの塩である。有機還
元試液はメタノール、エタノール、イソプロパノ
ール等のようなアルカノール及びエチレングリコ
ール、ソルビトールとグリセリンのようなポリハ
イドリツクアルコールあるいはそれに相当する試
液を用いてよい。該還元試液の中で好ましいのは
他の成分系で逆反応する異質のイオンを作らない
試液である。例えば過酸化水素は該２次産物が水
であるために好ましい試液である。還元が発生す
るので塗料のpHが増加する。
本発明によれば、より好ましいチキソトロープ
塗料類がある。これらのチキソトロープ塗料はク
ロム酸塩／リン酸塩塗料に入つている不溶性粒子
を含む。該塗料に対して適当な固体粒子材料（金
属と非金属）が知られている。例えばこの明細書
中で参考とするAllen特許No.3248251号を参照し
て下さい。これらの無機粒子にはアルミニウム、
クロムそして亜鉛がある。アルミニウムが最も好
ましい。アルミニウム粒子が微粒アルミニウムの
ように非常に小さな径であるのが理想である。そ
の径は50ミクロンを超えないのが好ましく10ミク
ロン以下が理想的である。
本発明の被膜塗料に添加してもよい他の微粒固
体材料は亜鉛、ジルコニウム、ベリリウム、鉄又
はクロムの酸化物、耐火性カーバイド、窒化物、
シリサイド、又は硼化物又はそれらの合金を含
む。該微粒の固体材料はアルミニウム又はアルミ
ニウム合金が好ましい。一般的に微粒の固体材料
は上記範囲と同じ平均粒径である。固体微粒材料
が該塗料成分である場合、本発明の他の成分、特
にアルミナ及び／又はヒユームドアルミナ分散液
の少なくとも添加時間によつて混合されるのが一
般的に好ましい。
本発明によれば、浸漬回転法に理想的に適する
複雑な金属物品用のチキソトロープ被膜が得られ
る。更にまた上記のように例えばスプレー工程で
の材料及び時間の節約が図られる。
上記のように、本発明の目的がまず浸漬回転に
よつて被膜を適用しながら、チキソトロープ被膜
塗料がスプレーされ、ロールされ、磨かれ、浸漬
され、流されコイル被膜せしめられる。本発明に
よれば浸漬回転法を用いる場合、本発明の工程は
上記のように進行する。
本発明によれば適当な硬化温度、例えば約525
〓に加熱される鋼、ステンレス鋼、アルミニウ
ム、チタンを含むいかなる金属でも本発明の塗料
で被膜される。同様にこれらの金属の合金も被膜
され得る。特に金属物品を被膜するのに特に好ま
しいがプラスチツク、セラミツク繊維材料等のよ
うな非金属面を被膜してもよい。
金属物品上の被膜が約0.5±0.1mmのような非常
に均一に作られることも注目される。これは金属
物品のねじ込みを要するねじとナツトのように共
に使用される複雑な設計と形状である場合、特に
有利である。
上記したように本発明の他の特徴によれば、被
膜物品を次に更に表面被膜して改良された減摩
性、UV抵抗、光抵抗、デトルク抵抗、及び金属
又は亜鉛メツキ外観のような所定の特徴を付加す
る。更に、本発明によつて作られた物品は著しく
大きな耐食性と他の所定の特性を有する。更に、
本発明によつて作られた被膜物品はセラミツク酸
化物と他の顔料を含む無機表面被膜の後処理をし
てもよくそれによつて耐熱性を増す。
以上のように本発明によつて作られた被膜物品
は付随的表面被膜や後処理を理想的に適用でき所
定適用により合わせることができる。
上記から、被膜金属や非金属物品分野でも使わ
れると考えられる。
以下の実施例は本発明の例示で制限するもので
ない。種々の例示塗料の成分、それらの相対割合
と量、その他の変数及びパラメータは本発明の範
囲と思想の範囲内で当業者が修正し得ること且つ
ここで開示されているもの等価のものも本発明の
範囲内で考えられる。
実施例 １ 本発明の被膜塗料を以下の成分： 酸化マグネシウム 58.2g クロム酸 286.0g リン酸（85％） 856.3g 炭化マグネシウム 180.8g 水 2108.25g アルミニウム粉末（−325メツシユ、粒径５−10
ミクロン） 3103.5g 該混合物620gに予め混合した10％ベーム石分
散液10％を428g撹拌によつて添加した。その分
散液を以下のように調合した： 水 447g 次亜リン酸（50％） 3.6g 分散性ベーム石アルミナ 45g 該塗料は次の特性を有する： 分散液添加前のpH 1.6 分散液添加前の粘性 996cp 分散液添加後のpH 2.2 分散液添加後の粘性 1660cp スクリユーやフアフナーのような鋼物品を、浸
漬回転法を用いて該塗料で被膜する。該被膜を
175〓で乾燥し、次に650〓で硬化する。導電性被
膜を製造するために、硬化物品を、酸化アルミナ
グリツト（又は低圧でガラスビーズ）を用いてブ
ラスター中で表つや出しする。該被膜物品は標準
塩水噴霧と腐食テストに優れた抵抗を有した。
同様に、予め混合した分散液を、硝酸、酢酸、
プロピオン酸、乳酸、グリコール酸、及びスルフ
アミド酸を含む他の一塩基酸を用いながら製造し
てもよい。
実施例 ２ Allenによつて開示された種類の被膜塗料（米
国特許第3248251号）を用意した。顔料を添加し
ないで次亜リン酸はクロム酸塩を部分的に減らす
ために用いた。
酸化マグネシウム 300g クロム酸 231g リン酸（85％） 1487.5g 水酸化アルミニウム 57.8g 次亜リン酸 18g 水 3050.0g 該混合物520gに、硝酸を用いる10％アルミナ
分散液428gを撹拌によつて添加した。該分散液
の調合は次の通りであつた。
水 447g 濃硝酸 4.2g 分散し得るベーム石アルミナ 45g 該塗料は次の特徴を有する： 分散液添加前のpH 2.15 分散液添加前の粘性 581cp 分散液添加後のpH 2.6 分散液添加後の粘性 1494cp 該組成は実施例１の塗料のような被膜上の表面
被膜としての適用に用いられた。該表面被膜は前
の被膜の直接表面の浸漬回転法で適用される。そ
れは175〓で乾燥し且つ650〓で硬化する。フアス
ナを含む種々の鋼物品に用いる場合、被膜系の腐
食抵抗（耐食性）が大きく増加する。
実施例 ３ 以下はBraumbaughによつて開示されたものに
基づく組成である（米国特許第3869223号）。
酸化マグネシウム 205.4g クロム酸 263g リン酸（85％） 1028.5g 水 2297g アルミナ粉末（−325メツシユ、粒径５−10ミク
ロン平均） 1119.5g アルミナ／マグネシウム合金粉末（70％Al、−
325メツシユ） 1117g 15％DISPURAL ／硝酸分散液110gを撹拌し
ながら上記組成620gにゆつくり添加した。粉度
は581cpから1079cpに増加した。pHは2.6から2.9
に増加した。
この塗料を、浸漬回転装置を用いて鋼フアスナ
に使用した。被膜を175〓で乾燥し、そして750〓
で硬化した。適当な有機塗料の表面被膜を施し、
350〓で硬化した。該塗料で被膜した金属物品は
極端な気象条件に対してとても強かつた。
実施例 ４ 実施例３をくり返し、分散液220gを添加した。
観察された粘度は581cPから4.482cpへ増加した。
pHは2.6から2.9となつた。
該塗料で被膜された金属物品は極端な気象条件
に対してとても強かつた。該物品を塩水噴霧テス
トは著しく向上した。
実施例 ５ 実施例３をくり返し次の20％分散液204gを置
換した。
水 400g グリコール酸 10g 分散ベーム石アルミナ 80g 該分散液を高速で５分間ブレンデイングによつ
て混合した。粘性は初め581cpで該分散液の添加
で10624cpに増加した。
同様に、分散液を、凝似結晶格子を有する合成
アルミナを用いて調合してもよい。
実施例 ６ 実施例２で調合した組成をくり返し、ヒユーム
ドシリカ3.79gと0.2g非イオン界面活性剤を付随
的に付加した。分散液添加後粘度は1494cpであ
つた。シリカと界面活性剤を添加した後、粘度は
安定した状態で5561cpに増加した。
実施例２に記した方法と同様に被膜した金属物
品を極端な気象条件にとても強かつた。
実施例 ７ 実施例２と同じバインダ塗料を調合しヒユーム
ドアルミナ10gを次の分散液104gと共に添加し
た。
水 350g 次亜リン酸（50％） 60g 分散し得るベーム石アルミナ 80g 該塗料を高速で５分間ブレンデイングで混合し
た。そして次の特性を有した。
分散液／アルミナ添加前のpH 2.15 分散液／アルミナ添加前の粘性 581cp 分散液／アルミナ添加後のpH 2.65 分散液／アルミナ添加後の粘性 4150cp スクリユーやフアスナのような試験片を被膜塗
料中に浸漬し、175〓で乾燥し、650〓で乾燥し
た。適当な有機表面被膜内の浸漬と350〓硬化の
後、被膜試験片は塩水噴霧と腐食テストに対する
優れた抵抗を有する。
実施例 ８ 被膜塗料を次の成分を混合することによつて調
合した。
クロム酸 72g リン酸（85％） 170g 水 960g アルミニウム粉末（−325メツシユ粒径５−10ミ
クロン平均） 480g 金属陽イオンを添加しない。
上記混合物528gに実施例７で用いられた20％
分散液132gを添加し５分間混合した。この塗料
の粘度は分散液の添加前の664cpと比較して
1079cpであつた。
実施例 ９ 実施例８で用いられた基本被膜を調合した。そ
の被膜528gに、実施例５で用いた20％ベーム石
アルミナ／グルコール酸132gを添加し、５分間
混合した。該混合物の粘度は664cpから996cpに
増加した。
実施例 10 Wydraによつて開示された種類のバインダ塗
料（米国特許第3857717号）を以下のように調合
した。
水 2953g リン酸（85％） 843g 亜リン酸 555g クロム酸 697g 陽イオンを添加せずいくつかのクロム酸と反応
させるために亜リン酸を用いた。
実施例２で用いた分散液428gを上記塗料600g
にゆつくり添加した。pHは0.55から1.20に変化し
た。粘度は581cpから1.245cpに増加した。
実施例 11 Allenによつて開示した種類のバインダ塗料
（米国特許第3248251号）を以下の方法により調合
する。
酸化マグネシウム 72.5g クロム酸 92.0g リン酸（85％） 318g 脱イオン水 805g この混合物の512gに、実施例２で用いた10％
アルミナ分散液428gを撹拌によつて添加した。
該混合物は以下の特性を有した。
分散液添加前のpH 1.60 分散液添加前の粘性 415cp 分散液添加後のpH 2.1 分散液添加後の粘性 1328cp 実施例 12 実施例11は以下の分散液置換以外にくり返され
た。
水 447g 濃硝酸 4.2g 分散し得るアルミナ 45g ヒユームドアルミナ 5g 分散液の添加後、pHは1.60から2.00に増加し
た。一方粘性は4.4cpから、分散し得るアルミナ
のみを用いた場合に記録された増加よりも大きな
1826cpになつた。
実施例 13 実施例11に記したのと同じバインダを用い、且
つアルミナ粉末800g（５−10ミクロン粒径、平
均）をバインダ1280gを添加して被膜塗料を調合
した。高シアミキサを用いて被膜を混合した。
被膜塗料の636gにヒユームドアルミナ10gを機
械的撹拌によつて添加した。粘度は664cpから
1743cpに増加した。実施例７に記したアルミナ
分散液160gを該被膜に添加した場合、粘度は
1743cpから9960cpに増加した。アルミナの混合
順序にもかかわらず約10000cpの粘度を得て、ア
ルミナそれ自身によつて得られる以上の粘性レベ
ルを示した。
被膜塗料は種々のフアスナを浸漬回転によつて
被膜するために用いた。該フアスナを浸漬回転遠
心分離バスケツトに置き、該組成を含む被膜バツ
ト（Vat）内に浸漬し、過剰被膜を回転除去しな
がら除去し、且つ回転した。該物品をバスケツト
から除去し、175〓で乾燥させ、次に650〓で硬化
した。第２の被膜を同じ方法で行なつた。被膜に
導電性を与えるため、硬化物品を該被膜が導電性
になる迄酸化アルミニウムグリツドを用いてグラ
スタ中でつや出しをした。該被膜物品は極端な気
象条件に対して強い抵抗を有した。
実施例 14 Allenによつて開示された種類の被膜塗料（米
国特許第3248251号）を調合した。顔料は添加せ
ず次亜ソン酸はクロム酸塩を部分的に減少するた
めに用いられた。
酸化マグネシウム 300g クロム酸 231g リン酸（85％） 1487.5g 水酸化アルミニウム 57.8g 次亜リン酸（50％） 18g 水 3446g ヒユームドシリカ 72.87g 混合酸化物黒色顔料 790.4g 該混合物を４時間ボールミル粉砕した。
上記被膜塗料の580gに20％分散液110gを添加
した。該分散液を以下により作つた。
脱イオン水 475g 分散性ベーム石アルミナ 25g ヒームドシリカ 75g 次亜リン酸（50％） 30g 該混合物のpHは2.40から2.50に増加した。粘度
は581cpから1079cpに増加した。
実施例 15 以下のバインダ塗料を調合する。
蒸留水 303ml 酸化マグネシウム 7.57g 炭酸マグネシウム 28.85g リン酸（85％） 75.7g 酸化モリブデン 43.14g 上記成分を、溶液が作られる迄高速プロペラミ
キサで混合した。塗料を以下の配合に従つて調合
した。
バインダ（上記） 448g アルミナ（−325メツシユ） 600g 分散液 54.5g 内分け 蒸留水 46.7g 濃HNO3 0.44g アルミナ 7.3g 上記成分を混合した。
該成分塗料をステンレスオーブンに適用した。
該被膜を350℃45分間で硬化した。十分に厚い
絶縁膜を得た。
ねじやフアスナのような種々の鋼試験片は実施
例13に記した１つに同じ基本的被膜される。この
成分の表面被膜を物品に適用する場合、被膜は塩
水噴霧腐食に対して著しく改良された抵抗で作ら
れる。
本発明は最も好ましい実施態様に基づいて記載
されているが本開示は実施例によつてのみなされ
ており、塗料の詳細中の多くの変形は本発明の精
神及び範囲からはずれることなく行われる。この
ように本発明の範囲はこの明細書によつて限定さ
れず添付特許請求の範囲と機能的等価によつて限
定される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (イ)リン酸イオンと、クロムイオンあるいはモ
    リブデンイオンの群のイオンと、(ロ)ベーム石タイ
    プの結晶格子を有し、一塩基酸の水溶液に分散し
    得る水和アルミナとを含み、pH範囲が0.5から3.0
    であつて、粘度範囲が800から50000cpである、
    浸漬回転処理に適当な安定なチキソトロープ被膜
    塗料。 ２ 前記一塩基酸が硝酸、次亜リン酸及びグリコ
    ール酸からなる群から選択されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の安定なチキソトロ
    ープ被膜塗料。 ３ 前記アルミナがベーム石結晶格子を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の安定
    なチキソトロープ被膜塗料。 ４ 前記アルミナが擬似ベーム石結晶格子を有す
    る合成アルミナであることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の安定なチキソトロープ被膜塗
    料。 ５ 前記塗料のpH範囲が約1.5から約3.0であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の安定
    なチキソトロープ被膜塗料。 ６ 前記塗料の粘度範囲が約1500から約10000cp
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の安定なチキソトロープ被膜塗料。 ７ 熱分解アルミナを含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の安定なチキソトロープ被
    膜塗料。 ８ 前記熱分解アルミナが塗料の0.25から10重量
    ％存在することを特徴とする特許請求の範囲第７
    項記載の安定なチキソトロープ被膜塗料。 ９ 非イオン界面活性剤及び熱分解シリカを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の安
    定なチキソトロープ被膜塗料。 １０ 前記非イオン界面活性剤が全固体の約0.01
    から約0.5重量％の範囲にあることを特徴とする
    特許請求の範囲第９項記載の安定なチキソトロー
    プ被膜塗料。 １１ 前記非イオン界面活性剤がポリオキシエチ
    レン、エトキシル化したアルキルフエノール、エ
    トキシル化した脂肪族アルコール、カルボキシル
    エステル及びポリオキシアルキレン酸化物ブロツ
    クポリマの群から選択されることを特徴とする特
    許請求の範囲第９項記載のチキソトロープ被膜塗
    料。 １２ 前記熱分解シリカが全固体の約0.25から10
    重量％の範囲であることを特徴とする特許請求の
    範囲第９項記載の安定なチキソトロープ被膜塗
    料。 １３ 複数のヒドロキシル官能基を有する非イオ
    ン界面活性剤を含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第９項記載の安定なチキソトロープ被膜塗
    料。 １４ 前記界面活性剤がエトキシル化したアルキ
    ルフエニルであることを特徴とする特許請求の範
    囲第１３項記載の安定なチキソトロープ被膜塗
    料。 １５ 非イオン界面活性剤を含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の安定なチキソトロ
    ープ被膜塗料。 １６ シリカを含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の安定なチキソトロープ被膜塗
    料。 １７ アルミニウム、亜鉛；以下の酸化物：シリ
    コン、ジルコニウム、ベリリウム又はアルミニウ
    ム、鉄、クロム；耐火性カーバイド、窒化物、シ
    リサイド、又は硼化物、又はそれらの合金からな
    る群から選択された微粒固体材料を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の安定なチキ
    ソトロープ被膜塗料。 １８ 前記微粒固体材料が約10ミクロン以下の平
    均粒径であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １７項記載の安定なチキソトロープ被膜塗料。 １９ 還元クロム酸塩のゲルを含むことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の安定なチキソト
    ロープ被膜塗料。 ２０ 前記ゲルが還元水溶性又は非水溶性クロム
    酸塩であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    ９項記載の安定なチキソトロープ被膜塗料。 ２１ 前記クロム酸塩がジクロム酸塩であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の安定
    なチキソトロープ被膜塗料。 ２２ 前記ゲルが不溶性Cr（oh）3及び／又はCr2
    （CrO4）3ゲルであることを特徴とする特許請求の
    範囲第２１項記載の安定なチキソトロープ被膜塗
    料。 ２３ 前記酸被膜液がマグネシウム、アルミニウ
    ム又は亜鉛の群の溶解金属イオンを含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の安定なチキ
    ソトロープ被膜塗料。 ２４ 塗料の10重量％以下の熱分解アルミナと全
    固体の約0.01が約0.5重量％の非イオン界面活性
    剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の安定なチキソトロープ被膜塗料。 ２５ 浸漬回転によつて金属物品を被膜する方に
    おいて；(イ)リン酸イオンと、クロムイオンあるい
    はモリブデンイオンの群のイオンと、ベーム石タ
    イプの結晶格子を有する分散し得る水和アルミナ
    とを含み、pH範囲が0.5から3.0であつて粘度範囲
    が800から50000cpであり浸漬回転処理に適当な
    安定なチキソトロープ被膜塗料を被膜するため
    に、金属表面に接触させ、(ロ)前記表面被膜を有す
    る物品を急速な回転運動を与え、それによつて前
    記塗料が被膜面上に流れを共ない、(ハ)該回転を停
    止して次に(ニ)前記表面で被膜を硬化することを特
    徴とする金属物品を被膜する方法。 ２６ 前記チキソトロープ被膜塗料が熱分解アル
    ミナを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２
    ５項記載の方法。 ２７ 前記熱分解アルミナが塗料の0.25から10重
    量％の量で存在することを特徴とする特許請求の
    範囲第２６項記載の方法。 ２８ 前記チキソトロープ被膜塗料が非イオン界
    面活性剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第２５項記載の方法。 ２９ 前記非イオン界面活性剤の量が全固体の約
    0.01から0.5重量％の範囲であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第２８項記載の方法。 ３０ 前記粘度範囲が1500から約10000cp迄であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第２５項記載
    の方法。
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