JPH08512239A

JPH08512239A - ポリフェノール化合物、および金属、プラスチックおよび塗装面のそれらの化合物による処理および後処理

Info

Publication number: JPH08512239A
Application number: JP7504059A
Authority: JP
Inventors: リンダート，アンドリアス; コーミア，ジェラルド，ジェー．; ピアス，ジョン，アール．
Original assignee: ヘンケルコーポレーション
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1996-12-24
Also published as: MX9405099A; AU678495B2; CA2166485A1; AU7252294A; WO1995001844A1; EP0707523A4; SG54224A1; US5298289A; EP0707523A1; BR9407049A

Abstract

(57)【要約】改良された耐食性のためにクロメート化アルミニウムおよびアルミニウム合金表面を、処理用組成物で処理し、表面特に金属類の処理後、ポリフェノールポリマー中の少なくともいくつかのフェニル環上に置換アミノメチル基を含み、そして分子量が好ましくは約７００〜７０，０００の範囲であるポリフェノール化合物の誘導体で処理する。

Description

【発明の詳細な説明】ポリフェノール化合物、および金属、プラスチックおよび塗装面のそれらの化合物による処理および後処理背景技術技術分野本発明は物品、特に金属等の保護および／または装飾面処理の分野、種々の表面の処理に有用なポリフェノール化合物の新規な誘導体、このような新規なポリフェノール誘導体を含む表面処理溶液あるいは分散液、およびこれらの溶液あるいは分散液を用いる方法、特にアルミニウム上のクロム酸塩転換(conversion)被膜の耐熱性を改良するための処理、およびプラスチックと塗装面の洗浄性を改良するための処理に関する。関連技術の記載改良された耐食性と塗膜接着性特性のために保護被膜を金属表面に塗布する必要性は、金属仕上げ技術はもちろんのこと、他の金属技術において周知である。伝統的に、耐食性と塗膜接着性を改良するために、金属表面は、金属リン酸塩および／または金属酸化物転換被膜を金属表面に形成する化学薬品で処理されている。また、その転換被膜塗布金属表面は、通常より大きな耐食性と塗膜接着性のために六価のクロム化合物を含む溶液で洗浄あるいは後処理されている。六価クロムの毒性のため、環境規制を満たし、河川、流水および飲料水源の品質を改良するため、プラント排液から残存クロム塩を除去するための高額な排水処理装置を採用しなければならない。従って、転換塗装金属表面は六価クロムを含む後処理溶液によって強化されることができるけれども、これらの環境上の欠点は、近年、六価クロムを含む後処理溶液の使用に対する効果的な代替え品の発見のために、多くの研究開発を導きだしている。六価クロムを含む後処理溶液の使用に代わる一つの方法はポリビニルフェノール化合物等の誘導体の使用である。適切な誘導体と適切な処理溶液は、いち早く、Lindertの米国特許第４、５１７、０２８（１９８５年５月１４日）、米国特許第４、４３３、０１５（１９８４年２月２１日）、米国特許第４、３７６、０００（１９８３年３月８日）、そしてLindert、他の第４、４５７、７９０（１９８４年７月３日）に開示されている。これらの特許はここでの明確な記載と不一致でない限りここに引用する。金属とプラスチックを含む、後塗装あるいは装飾被膜用物品の処理においては、部品あるいは物品が通常従来のクリーナーシステムで洗浄されている。プラスチックおよび塗装面は従来の非腐食性、酸性あるいはアルカリ性クリーナー系で洗浄されると疎水性の非水湿潤性表面を生じる。この非湿潤性表面は処理された表面の疎水性に帰するものである。W.A.Zismenによる"Relation of the Equilib rium Contact Angle to Liquid and Solid Constitution",in R.F.Gould(editio n),Contact Angle,Wettobility,and Adhesion(American Chemical Society,Wash ington,1964)には次のように示されている。硬い固体は約５，０００から５００ｅｒｇｓ／ｃｍ²の範囲の表面自由エネルギーを有し、その値は硬度が増すにつれて、かつ融点が高くなるにつれて大きくなる。例としては通常の金属、金属酸化物、窒化物および硫化物、シリカ、ガラス、ルビーおよびダイヤモンドが挙げられる。軟質有機固体は非常に低い融点を有し、そしてその表面自由エネルギーは通常１００ｅｒｇｓ／ｃｍ²以下である。例としてはワックス類、固体有機ポリマー類、そして実際にはほとんど固体の有機化合物が挙げられる。高い特定の表面自由エネルギーをもつ固体は「高エネルギー表面」を有すると言われ、そして低い特定の表面自由エネルギーをもつ固体は「低エネルギー表面」を有すると言われている。有機およびほとんど無機の液体の比較的低い特定表面エネルギーのため、それらは高表面エネルギーの固体上に自由に展開すると予期される。なぜなら、その系の自由エネルギーの大幅な減少が生じるであろうからであり、これは非常に度々本当であると考えられている。しかし、これらの液体の表面自由エネルギーは低エネルギー固体のそれと匹敵するので、これらの液体の中で低エネルギー固体上に展開しない液体が見出だされるはずである。金属とプラスチックあるいは塗装面との間のこの基本的違いの結果、後者の種類の表面の完全な洗浄は水によるプラスチックおよび塗装面の容易な湿潤を得るのに十分ではない。従って、本発明によって解決されるべき一つの課題は、処理されたプラスチックと塗装面に対する後で塗布される塗膜の接着性を損傷しないようにしながらプラスチックと塗装面に十分な親水性を与えて水破壊を形成することなく水でそれら表面を洗浄できる方法を提供することである。発明の記載この記載において、実施例およびクレーム、そしてそうではないと明確に記載されている以外は物質の量あるいは反応もしくは使用条件の全ての数値の明細は、発明の最も広い範囲を記載する上で、“約(about)”なる用語によって修正されると理解されるべきである。明確な数値限定の範囲内での発明の実施は通常好ましい。また、全ての部およびパーセントは特に示さない限り重量によるものである。さらに、そうでないという明確な記載がない限り、発明の特定の態様のための適切あるいは好ましいとされる物質のグループの記載は、そう記載されているグループの２つあるいはそれ以上の構成員の混合物が同じ態様にとって等しく適切もしくは好ましいことを含蓄するものと理解すべきであり、そしてイオン形の物質の明細は、組成物の電気的中立性を維持するために必要に応じて対イオンの存在を含蓄するものと理解すべきである。発明の目的を挫折させるかあるいは阻害するような対イオンを除く以外は、そのような対イオンは自由に選択できる。発明の概要本発明によれば、新規組成物、溶液および分散液が保護もしくは装飾金属、プラスチック、および塗装面処理における使用に供され、その方法は未処理の裸金属表面の処理、クロメート化表面のようなリン酸塩転換塗布、あるいは他の転換塗布金属面の後処理、表面洗浄の容易性を改良するためのプラスチックと塗布面の処理、塗膜あるいは他の装飾被膜、もしくはフィルムの塗布等を含む。本発明の他の態様は、アルミニウム、スチールおよび亜鉛金属表面等の種々の金属表面を処理するのに特に適している組成物と方法、およびプラスチックおよび／または塗装面に特に有用な組成物と方法を含む。本発明の溶液、分散液および方法は転換物がすでに塗布されているいないにかかわらず耐食性および／または後で塗布される塗膜等の金属処理面に対する接着性を高めるのに効果的な被膜を金属表面に与える。本発明の全ての態様の重要な要件は、以下のポリマー物質I、II、あるいはIII （後で示す）のいずれか一つ、これらポリマー物質の溶液あるいは分散液、それらの塩、そしてそれらの混合物からなる群より選ばれた可溶性もしくは分散性化合物の使用である。塩は酸とアルカリ塩である。本発明の方法は表面を以下に述べるような処理組成物に接触させることからなる。ポリマー物質Ｉ、IIおよびII Iは以下の通りである。ポリマー物質Ｉポリマー物質Ｉは以下の式を有する少なくとも一つの繰返し単位を有する物質、好ましくはホモあるいはコポリマー化合物からなる。上記式において、Ｒ₁，Ｒ₂およびＲ₃の各々は、各繰返し単位に関して、水素、１〜５の炭素原子を有するアルキル基、あるいは６〜１８の炭素原子を有するアリール基から独立して選ばれる；Ｙ₁〜Ｙ₄の各々は、各繰返し単位に関して、水素、下で定義される“Ｚ”、− ＣＲ₁₁Ｒ₅ＯＲ₆、−ＣＨ₂ＣＬ、あるいは１〜１８の炭素原子を有するアルキルあるいはアリール基から独立して選ばれる。好ましくは、少なくともＹ₂の一部（繰返し単位の少なくとも一つの中の少なくともＹ₂が好ましい順に１／２、１／６、あるいは少なくとも１％）がＺである。Ｚは式中Ｒ₅〜Ｒ₁₂（但し下に述べるようにＲｒ₁₂の例外あり）の各々は各繰返し単位内から独立して選ばれ、そして各繰返し単位に関して、水素、アルキル、アリール、ヒドロキシ−、あるいはポリヒドロキシ−アルキル、アミノ−アルキル、メルカプト−アルキル、あるいはホスホ−アルキル部分から独立して選ばれる。好ましくは、Ｒ₉およびＲ₁₀の少なくとも一つは、ヒドロキシ−アルキルあるいはポリヒドロキシ−アルキルではない。好ましくはＲ₁およびＲ₇〜Ｒ₁₂は全体で、その化合物が水のような適当な表面処理キャリヤー中に、もはや溶解もしくは分散しない程度までの炭素鎖長を有する。Ｒ₁₂は酸化アミンあるいは水酸化アミンを形成するため、−Ｏ^(-1)あるいは−ＯＨ（酸素あるいはヒドロキシ）であってもよい。Ｗ₁は各繰返し単位に対して水素；アセチル；アシル；ベンゾイル；３−アリロキシ−２−ヒドロキシ−プロピル；３−ベンジルオキシ−２−ヒドロキシ−プロピル；３−アルキルベンジルオキシ−２−ヒドロキシ−プロピル；３−フェノキシ−２−ヒドロキシ−プロピル；３−アルキルフェノキシ−２−ヒドロキシ− プロピル；３−ブトキシ−２−ヒドロキシ−プロピル；３−アルキルオキシ−２ −ヒドロキシ−プロピル；２−ヒドロキシオクチル；２−ヒドロキシ−アルキル；２−ヒドロキシ−２−フェニルエチル；２−ヒドロキシ−２−アルキルフェニル；イソプロペニル；プロペニル；ベンジル；アルキル；アリル；アルキルベンジル；ハロアルキル；ハロアルケニル；２−クロロ−プロペニル；ナトリウム；カリウム；テトラアリールアンモニウム；テトラアルキルアンモニウム；テトラアルキルホスホニウム；テトラアリールホスホニウム；あるいはエチレンオキシド、プロピレンオキシド、あるいはそれらの混合物もしくはコポリマーの縮合物からなる群より独立して選ばれる。上記表現は、本発明の化合物あるいは物質を特徴づける繰返し単位を表わし、末端単位は示されていないと理解されるだろう。本発明のポリマーの末端基はこの技術分野の当業者によって選択されることができる。たとえば、ポリマーの末端基は用いられる特定の重合法から生じたもの、あるいはポリマー特性を変えるために意識的に添加されたもののいずれであってもよい。たとえば、末端基は水素、ヒドロキシル、開始フラグメント、連鎖移動剤、不均化基、あるいは成長ポリマー鎖を終結させる他の方法から生じた基であってもよい。ポリマー物質II,III ポリマー物質IIは、ポリマー物質Ｉで示したアルキルフェノール類と置換アルキルフェノール類が一つまたはそれ以上の他の種類のモノマーと共重合した共重体からなる。好ましくは、コモノマーはエチレン系不飽和Ｃ＝Ｃ結合を有する。本発明で使用されるＣ＝Ｃ部分を有する物質および他の有用な共重合可能なモノマー成分は、以下のリストに示されたような種々の不飽和物質から選択することができる。その物質は以下からなる群より選択される：アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ビニルアセテート、ビニルメチルケトン、イソプロペニルメチルケトン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ｎ−アミルメタクリレート、スチレン、ｍ−クロロスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｎ−デシルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアリルメラミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアクリルアミド、ジ−ｎ−ブチルイタコネート、ジ−ｎ−ブチルマレエート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチルフマレート、ジエチルイタコネート、ジエチルビニルホスホネート、ビニルホスホン酸、ジイソブチルマレエート、ジイソプロピルイタコネート、ジイソプロピルマレエート、ジメチルフマレート、ジメチルイタコネート、ジメチルマレエート、ジ−ｎ−ノニルフマレート、ジ−ｎ−ノニルマレエート、ジオクチルフマレート、ジ−ｎ−オクチルイタコネート、ジ−ｎ−プロピルイタコネート、ｎ −ドデシルビニルエーテル、エチルフマル酸、エチルマレイン酸、エチルアクリレート、エチルシナメート、Ｎ−エチルメタクリルアミド、エチルメタクリレート、エチルビニルエーテル、５−エチル−２−ビニルピリジン、５−エチル−２ −ビニルピリジン−１−オキシド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、イソブチルビニルエーテル、イソプレン、イソプロピルメタクリレート、イソプロピルビニルエーテル、イタコン酸、ラウリルメタクリレート、メタクリルアミド、メタクリル酸、メタクリロニトリル、Ｎ−メタクリロールアクリルアミド、Ｎ−メタクリロールメタクリルアミド、Ｎ−アルコキシメタクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、メチルアクリレート、Ｎ−メチルメタクリルアミド、ｍ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、２−メチル−５−ビニルピリジン、ｎ−プロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム、ステアリルメタクリレート、スチレン、ｐ−スチレンスルホン酸、ｐ−スチレンスルホンアミド、ビニルブロマイド、９−ビニルカルバゾール、ビニルクロライド、ビニリデンクロライド、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリジン、Ｎ−オキシド、４−ビニルピリミジン、およびＮ−ビニルピロリドン。本発明のアルキルフェノール部分は、重合の方法および条件によってコポリマー（ここで用いる「ポリマー」は一つ以上のいかなる数のモノマーをも含む）にランダムに分散されるか、あるいはブロックポリマーを構成するのに合成されることができると当業者に理解されるだろう。ポリマ物質III−縮合ポリマーこの記載を目的とした「縮合ポリマー」は、前述したポリマー物質ＩまたはII 、あるいはそれらの混合物（もし必要ならこれらは以下に述べるように縮合可能であるように変性されている）の形状がアルデヒド、ケトンあるいはそれらの混合物と共にフェノール類（好ましくはフェノール、アルキルフェノール、アリールフェノール、クレゾール、レゾルシノール、カテコールあるいはピロガロール）、タンニン類（加水分解性もしくは縮合されたもの）、ノボラック樹脂、リグニン化合物、およびそれらの混合物からなる群より選ばれた第２の化合物で縮合され縮合樹脂プレポリマー、すなわちポリマー物質IIIのプレポリマー、を作る物質である。このような縮合性もしくは変性された出発物質は、まず縮合を開始する前に“Ｚ”部分を除くことによって変性される；出発物質を縮合性にする追加の変性はＹ₁〜Ｙ₄がＺ、−ＣＲ₁₁Ｒ₅ＯＲ₆あるいはＣＲ₄Ｒ₅ＯＲ₆であることができないことから必要と理解されるであろう。上記の“Ｚ”部分は、縮合樹脂をさらに（１）アルデヒド、ケトンあるいはそれらの混合物、および（２）第２級アミンと反応させて、酸と反応できるおよび／または過酸化水素と反応させてアミンオキシドを生成できる。そして、水中あるいは有機溶媒中で使用できる付加物を作ることによって、これら縮合プレポリマーに後で添加される。もし望むなら、アミンオキシドは酸で中和して水酸化アミンを形成できる。この縮合物は便宜上連続反応によって作られると記載されているけれども、これらの物質は、必要な工程をいかなる順序で、あるいは同時に行って作ることができると理解されるだろう。しかし、記載した順番が好ましい。好ましい態様の記載本発明の種々の態様での使用にたびたび好ましい可溶性あるいは分散性ポリマーの一つの特定なグループは、アルデヒドあるいはケトン、好ましくはホルムアルデヒドをアミンあるいはＮＨ₃と、約３〜８の炭素原子を有するケトースあるいはアルドースをポリ（ビニルフェノール）ポリマーと縮合させることによって；あるいは約３〜８の炭素原子を有するアルキルアミノポリヒドロキシル化合物をポリ（ビニルフェノール）ポリマーと縮合させることによって作られた、もしくはそのようにして作られた構造を有する基である。上記物質の使用における好ましいアルドース類、ケトース類と誘導体はグルコース、フラクトース、アルデトール類、たとえばマニトール、アリバノース、マンノース、リボース、リビトール等である。アルドニン酸とアルダリン酸のような酸類が用いられてもよい。一つまたはそれ以上の有用なアルドース類あるいはケトース類に対する反応条件下で容易に加水分解されることができる二糖類および多糖類が用いられてもよい。本発明に用いる典型的な保護金属表面処理操作においては、被処理金属がまず物理的もしくは化学的方法で洗浄され、次に水で洗浄して表面からグリースおよびゴミを除く。金属表面は次に本発明の処理溶液に接触させる。あるいは、そして好ましくは、洗浄工程の直後の金属表面の本発明処理溶液への接触に代えて、転換被膜溶液が塗布または使用されて従来法で金属表面を前処理し、転換被膜をその上に形成する。その後、転換被膜塗布面は水洗され、そしてその金属表面が本発明の処理溶液に接触される。本発明の溶液および／または分散液は、処理あるいは未処理金属表面に効果的に塗布できるけれども、通常は、本発明は金属表面が前もって転換被膜が塗布されている場合に特に有用で、従って、本発明は後処理として使用される；従ってここで用いられる「後処理」なる用語は裸金属ではなく、好ましくは従来の転換被膜法によって前もって処理された金属表面の処理を意味する。そのような転換被膜はよく知られていて、たとえばMetal Handbo ok,Volume II、8th Edition,pp524-547 American Society for MetalsおよびMet al Finishing Guidebook and Dictionary,pp590-603(1973)に記載されている。これらの内容は記載としてここに引用する。本発明の組成物および方法は、リン酸鉄、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、およびカルシウム変性リン酸亜鉛等の適切な転換被膜で塗布された表面を有する金属を含む広い範囲の金属表面を処理するのに有用である。適切な金属表面の例は亜鉛、鉄、アルミニウム、および冷間圧延され、研磨され、酸洗されそして熱間圧延されたスチール、およびトタンの表面を含む。ここで用いる「金属表面」なる用語は未処理の金属表面および転化被膜塗布金属表面の両方を含む。特に好ましい金属表面は、アルミニウムあるいは少なくとも４０重量％以上のアルミニウムを含む合金の従来のクロメート化、もしくはクロメート−ホスフェート化処理によって作られたものである。前もってクロメート化もしくはクロムホスフェート化されたアルミニウム合金７０７５と６０６１の処理が特に好ましく、後者の処理がより好ましい。本発明のポリフェノール化合物は、ポリマー物質I、IIおよびIII、それらの塩類、およびそれらの混合物を含む。本発明の処理組成物は、表面処理用に適しているキャリヤー、すなわち選択したポリマー物質を付着させるものあるいは金属等の表面に都合よく接触させるもの中に、効果的な量の可溶性あるいは分散性処理化合物（ポリマー物質）を含む。好ましいポリマー物質は、ビニルフェノール部分あるいはメチルビニルフェノール部分に基づく。たとえば、ビニルフェノールあるいはイソプロピルフェノールおよびそれらの誘導体が用いられてもよい。一つの態様において、上記に定義したようなポリマー物質I、IIあるいはIIIからなる本発明の表面処理溶液は、好ましくは金属表面処理、金属表面後処理、塗膜、保護フィルムとして、あるいは上記の何らかの成分として、ポリマー物質を金属の表面に付着あるいは置くのに適しているキャリヤー中に溶解あるいは分散される。本発明のこれらポリマー物質は水あるいは有機溶媒型キャリヤー中に溶解あるいは分散させてもよい。従って、それらは水あるいはエタノールのような有機溶媒中に溶解された時には処理溶液として使用されてもよい。しかし、好ましくは、選択されたポリマー物質はキャリヤーとしての水と共に水溶液中で用いられる。従って、選択されたポリマー物質の水溶解あるいは水分散性を与えるあるいは改良することが非常に望ましい。これは好ましくは、“Ｚ”部分の中性化および／または錯体化に用いられる酸で行われる。そのような酸は有機でも無機であってもよい。この目的のための有用かつ好ましい酸は、カルボン酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、アルコルビン酸、フェニルホスホン酸、クロロメチルホスホン酸、モノ、ジおよびトリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、硝酸、燐酸、フッ化水素酸、硫酸、ホウ酸、塩化水素酸、ヘキサフルオロケイ酸、ヘキサフルオロジルコン酸、等を含む。これらは単独もしくは各々の組合わせで用いられてもよく、従来の酸−塩基反応あるいは錯体化によって中和されてもよい。非常に好ましい態様においては、中和された、過中和された、あるいは部分中和された処理化合物に水を添加すれば、水溶性あるいは水分散性溶液、あるいは金属処理に有用なポリマーのエマルジョンが生じる。あるいは、本発明の最終ポリマー物質／ポリフェノール化合物は、フェノール基を有機あるいは無機塩基で中和することによって、水溶性あるいは水分散性にすることができる。この目的の好ましい塩基は、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドのようなテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、テトラアリールアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を含む。非常に好ましい態様においては、最終ポリマー物質は“Ｚ”部分が中和を必要としない、すなわち酸化アミン等であるように作ることができる。そのポリマー物質において、単モノマーに対する他のモノマーの比は１：９９〜９９：１、好ましくは５：１〜１：５、そしてより好ましくは１．５：１〜１：１．５である。本発明でクレームされている誘導体の製造に使用されるポリフェノールの分子量はダイマーであるが、好ましくは低分子量オリゴマーあるいは３６０〜３０，０００あるいはそれ以上の範囲の分子量を有する樹脂ポリマーであってもよい。表面処理組成物に有用な物質の上限分子量は、通常それからの誘導体が選択されたキャリヤー中に溶解あるいは分散しなければならないという機能的限定によって決定される。上述した式のそのような誘導体は、典型的には２，０００，０００までの分子量を有し、好ましくは７００〜７０，０００の範囲の分子量である。典型的には、本発明に従った水溶液処理のｐＨは０．５〜１４である。好ましくは、その水溶液は溶液の安定化と処理金属表面における優れた結果の両方から２．０〜１２のｐＨを有する。本発明の組成物および処理溶液は種々の物質の表面、特に金属およびプラスチックあるいはプラスチック状表面の処理に使用できることが考えられる。好ましい金属表面は鉄、亜鉛およびアルミニウム系金属を含む。好ましいプラスチック状物質表面は、樹脂あるいは熱可塑性もしくは熱硬化性物質を含んだ高分子物質、さらには天然ゴム、これらの物質の混合物、乾燥塗料、ラッカー、ワニス、トップコート等を含む。その被膜は本質的に保護あるいは装飾用、あるいは他の処理用の表面作成であってもよい。また、同時にいくつかの機能が発揮されてもよい。最終乾燥あるいは硬化被膜の厚さはその目的あるいは機能によるが、典型的には０．００２５マイクロメーター（以下“μｍ”）〜２２５μｍ、あるいはそれ以上である。中間膜、たとえばコンバージョンタイプ耐食性塗料ベース被膜の典型的かつ好ましい金属表面処理は、１．２５μｍあるいはそれ以下、そしてより好ましくは０．００２５〜１．２５μｍの範囲である。ペイントあるいは装飾および保護最外表面処理として使用される時は、好ましい被膜厚は１．２５μｍ以上、より好ましくは１．２８〜６２５μｍ、そしてさらにより好ましくは１．２５〜２５０μｍである。さらに本発明の処理化合物は、通常広い濃度範囲に亘って表面処理組成物中に使用されることが意図されている。使用量（レベル）あるいは有用な範囲は、当業者に公知の多くの要因によって変化することが理解されよう。キャリヤーに溶解あるいは分散された本発明の組成物の有用な量は最終用途によるけれども、０．００１〜８０％の範囲である。たとえば、金属表面の前あるいは後処理に使用される時には、有用な量は典型的には０．００１〜２０％、好ましくは０．００１〜１０％、さらにより好ましくは０．００１〜５％の稀薄から中程度の濃度である。実用的に言えば、０．００２５〜１％の濃度が金属表面処理組成物（特に鉄、亜鉛あるいはアルミニウム系金属表面に対して）において好ましい。しかしある状況下（たとえば溶液を輸送あるいは貯蔵する時、あるいは現場乾燥（dry- in-place）系において使用する時）では、その溶液の濃縮物が好ましい。処理組成物がペイント系の一部である時にはより高いレベル（たとえば８０重量という高い量）が使用されてもよい。もちろん、本発明の処理溶液は、本発明の特徴であるポリマー化合物に加えてさらに他の類似した処理組成物（たとえばコンバージョン塗料組成物）に典型的にみられる成分から成ることもできる。たとえば、処理溶液は任意に本発明に従って有効量の処理化合物と０．００１〜３．０％の金属イオンからなってもよい。本発明のポリフェノール類と組合わせる金属処理に有用な金属イオンは、第一列遷移金属全般、グループIV−Ｂ金属全般、鉄、ニッケル、コバルト、バナジウム、クロム、チタン、ジルコン、ハフニウム、スカンジウム、イットリウム、ランタンおよびランタノイドおよびアクチノイド金属、さらにはモリブデンとタングステンを含む。さらには、本発明の物質と組合わせて、スズ、シリコンおよびアルミニウム化合物、そして特にそれらの酸化物が、使用時の処理溶液の効果あるいは性能を改良するために用いることができる。また、そのような物質は、処理溶液の金属表面への塗布時間をコイルコーティングラインにて必要とされる２〜５秒という短い時に短縮する。錯体フッ化物が使用されてもよい。たとえば、適切な錯体フッ化物はＢＦ₄ ^(-1)、ＮＨ₄ＨＦ₂等を含む。金属イオンの添加はポリマー／金属イオンキレート化合物を形成すると理解すべきである。本発明のポリマー物質は表面処理組成物および上記以外の他の表面処理方法に用いられてもよい。たとえば、本発明のポリマー物質は現場乾燥系、ペイント系の成分として、あるいは架橋剤を必要とする系における添加物として使用されてもよい。たとえば本発明のポリマー物質は顔料を含むフィルム形成組成物として、すなわちペイントとして使用されてもよい。それらはまたペイント系において他の高分子物質と一緒に追加成分として使用されてもよい。本発明のポリマー物質は陰極電気被膜表面処理において特に有用である。そのような保護用、機能的および／または装飾用表面処理溶液は好ましくは典型的な電気被膜／電着添加剤をその技術で確立されている量（レベル）で用いる。本発明のポリマー物質は電気被膜ペイントにおける安定化ポリマーおよび／またはバインダーとして用いられてもよい。それらは単独あるいは他のバインダー樹脂と一緒に用いられてもよい。たとえば、そのようなペイント組成物は顔料（有機および無機の両方）；フィルム形成樹脂；バインダー、たとえばエポキシ類、油類、アルキド類、アクリル類、ビニル類、ウレタン類、フェノール類等；そして炭化水素類、塩素化脂肪族および芳香族類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル類のような溶媒；ニトロ化物質；および粒状亜鉛を任意に含んでもよい。さらに、他のバインダーと一緒に用いる時には、本発明のマンニッヒ誘導体は架橋剤として作用して、フィルムの硬化あるいは乾燥によって高度に架橋された被膜を生じる。従って、これらのマンニッヒ誘導体は、ペイント系において必要な架橋剤およびバインダーの一部あるいは全部であってもよい。本発明の組成物および物質は、単独あるいは表面の高分子被膜としての他の樹脂と一緒に使用することができる。これらの被膜は架橋あるいは自己架橋し、そしてフェノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート類およびブロックイソシアネート類はもちろんのことメラミンホルムアルデヒドあるいは尿素−ホルムアルデヒド樹脂のような他の架橋剤と一緒に使用することができる。マンニッヒ付加物はまたジアルキルメラミン、ブタジエン、多官能アクリルオリゴマー、不飽和脂肪酸のような樹脂、アルキド樹脂、脂肪酸変性エポキシ樹脂等中に存在するようビニル官能性で架橋するため用いることができる。金属あるいは他の所望の表面への処理工程での本願の処理組成物の適用は従来の方法で行うことができる。（金属表面が好ましくはコンバージョン塗布金属表面であることが考えられるけれども、処理工程は耐食性およびペイント接着性を改良するために未処理の金属表面上で行うこともできる。）たとえば、処理組成物はスプレーコーティング、ローラーコーティングあるいはディッピングによって塗布することができる。塗布される溶液の温度は広い範囲に亘って変化できるが、好ましくは２１〜７１℃である。処理溶液を金属表面に塗布後、処理後の洗浄がなくてもよい結果が得られるけれども、表面は任意に洗浄できる。洗浄はある最終用途、たとえば電気被膜ペイント塗布にとっても好ましい。必要なら、処理された金属表面は乾燥される。乾燥はたとえば循環空気あるいはオーブン乾燥によって行うことができる。室温乾燥を用いることができるけれども、高温の使用が必要とする乾燥時間を短くする上で好ましい。乾燥（もし必要なら）後、処理された金属表面は、塗工用（本発明のポリマー物質で、あるいはなしで）等に用意される。電気塗装はもちろんハケ塗布、スプレー塗布、静電塗布、浸漬、ローラー塗布のような適切な標準ペイントあるいは他の被膜塗布技術が用いられる。本発明の処理工程の結果、コンバージョン塗布表面は通常改良されたペイント接着性および耐食特性を有する。上記の式の一つを有する適切なポリマー物質は、マンニッヒ反応によって都合よく作られることができる。たとえば、本発明のポリマー物質はポリフェノールをアルデヒドおよびアミンと反応させて作ることができ、生じた物質は、有機または無機酸で中和して本発明の処理化合物の水溶性あるいは水分散性溶液、あるいはエマルジョンを作ることができる。マンニッヒ反応に使用される好ましいアミン類はメチルエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミン、ジプロピルアミン、ジ−ｎ− ブチルアミン、ジイソアミルアミン、ジベンジルアミン、メチルジエチルエチレンジアミン、メチルアニリン、ピペリジン、１，２，３，４−テトラヒドロイソキノン、６−メトキシ−１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン、モルホリン、ピペラジン、α−メチルアミノプロピオフェノン、α−アセチルエチルベンジルアミン、ベンジル−（２−シクロヘキサノイルメチル）−アミン、３，４− メチレンジオキシベンジル−（２−シクロヘキサノイルメチル）−アミン、Ｎ− メチル−グルカミン、グルコサミンおよびｔ−ブチルアミン、あるいはそれらの混合物から選ばれる。他のアルデヒドもマンニッヒ反応に使用できるけれども、ホルムアルデヒドが好ましく、そして好ましくは２０〜４０％水溶液の形であるいはパラホルムアルデヒドとして用いられる。当業者はマンニッヒ反応を行うための適切な条件に精通しているだろう。反応時間は通常用いられる反応体の性質および濃度そして温度等の反応条件に依存する。通常、約１．００モル当量のポリフェノール、約１．００〜１．１０モル当量のアミン、そして約１．０〜２．０モル当量のホルムアルデヒドが反応に用いられる。反応完了後、反応生成物は回収され、ｐＨ約１〜８の酸で中和して本発明の濃縮処理溶液を得ることができる。典型的には濃縮物は１リッター当り２５〜４００ｇの固形分を含む。輸送用には、反応生成物は上述したような高濃度の形で貯蔵することができる。本発明の特に好ましい態様は上記で簡単に述べたように、前もってクロメート化したあるいはクロム−ホスフェート化したアルミニウムとアルミニウム合金表面の後処理である。この態様については上述したタイプＩのポリマー物質が好ましく使用される。その式中、Ｗ₁、Ｒ₁〜Ｒ₃の各々、Ｒ₇およびＲ₈の各々、およびＹ₂以外のＹ₁〜Ｙ₄の各々は全て水素；Ｒ₅およびＲ₆の各々は水素あるいは１〜５の炭素原子を有するアルキル基、より好ましくは水素；ＯＨ基はポリマ骨格鎖にフェニル環が付く位置荷対してパラ位にある；Ｙ₂はＺまたは水素で、存在する全てのＹ₄基の合計量の少なくとも１％、１／２あるいは３／４（多いほど好ましい）がＺであり；Ｒ₁₂が存在する場合は酸素あるいはヒドロキシル；そしてＲ₉及びＲ₁₀の各々はアルキル、ヒドロキシ−およびポリヒドロキシ−アルキル、およびそれら混合物からなる群より選ばれる。より好ましくは、この特定の態様にとってのポリマー物資は４−ビニルフェノールにおけるいくつか、あるいは全てのフェニル環上のＺ部分を置換することによって作られる化学構造を有し、そしてＲ₉とＲ₁₀の各々は各Ｚ部分に対してメチル、エチル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、２−ヒドロキシブチル、および−ＣＨ₂ −（ＣＨＯＨ）_x−ＣＨ₂ＯＨ（Ｘは２〜５の整数で、好ましくは４又は５）からなる群から独立して選ばれる。プラスチックおよび塗工面の助洗浄処理組成物としては、ポリマーは低発泡性溶液あるいは分散液を作るため、そしてプラスチック表面を湿潤させるため界面活性剤を配合し、そのポリマーはプラスチック表面に密着させる。本発明の実施例において、使用される好ましい界面活性剤はアニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤の混合物であり、それは処理中に斑点を生じさせず、そして処理において水破壊のないフィルムを与える。典型的には、プラスチックあるいは塗工面を清浄（界面活性剤を組合せた酸性もしくはアルカリ性組成物で）および洗浄するに当たり、洗浄水は玉になって非連続系を生じ、全表面の油、指紋などをきれいにしているかどうか不明であり、その後の塗膜が十分接着しないかもしれない。本発明の処理で、１００％水破壊のないフィルムが洗浄水後得られ、それは破壊を示さない連続フィルムであり、従ってペイントが後で接着しない表面部分はない。本発明の１００％水破壊なしという結果に対して、破壊されたあるいは不連続な水フィルム、表面に水玉あるいは水フィルムがないスポットは０％水破壊なしと称され、破壊フィルム部分は恐らくゴミ、すす、油染みあるいは硬水塩残渣を有し、その上には水はフィルムを作らない。本発明で用いられる界面活性剤は好ましくは前に述べたようにアニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤との混合物である。界面活性剤は水溶性でなければならず、そして好ましくは低発泡を与えるものである。本発明で使用される好ましいアニオン系界面活性剤は、ユニオンカーバイド社からＴＥＲＧＩＴＯＬ^TM０８として入手できる、ナトリウム２−エチルヘキシルスルフェートのようなアルキルフルフェート類である。この種の他のアニオン系界面活性剤、すなわち界面活性剤のアルキル部分が約１８までの炭素原子を有するものは上記の会社から入手できる。好ましいノニオン系界面活性剤は約８〜２２の炭素原子を有するエトキシ化直鎖アルコールである。ＡＮＴＡＲＯＸ^TMＬＦ２２４、８〜１０の炭素原子およびプロピレンオキシドキャップを有するエトキシ直鎖アルコールが本発明において特に使用される。ＡＮＴＡＲＯＸ^TMノニオン系界面活性剤がＧＡＦ社から入手できる。その他のノニオン系界面活性剤は、アルキル基が約８〜１２の炭素原子を含むＴＥＲＧＩＴＯＬ^TMの品名でユニオンカーバイドから入手可能なアルキルとアルキルフェノールエーテル類である。本発明の清浄助剤態様を作るに当たり、好ましくは界面活性剤が混合され、ポリフェノールポリマーがそれに添加される。これはその後洗浄助剤の使用のための所望の濃度を与えるような量の水に添加される。水に溶解前の濃縮組成物は、好ましくは約９０〜９８％のポリフェノールポリマー及び約２〜１０％の界面活性剤からなる。示したように、アニオン系およびノニオン系界面活性剤の混合物が好ましい。この混合物は、ノニオン系界面活性剤に対するアニオン系界面活性剤重量比が１．５〜２．０：１の範囲である。ポリマーの水分散液あるいは水溶液は０．１〜１Ｖ/Ｖ％のポリマーを含む。洗浄助剤を使用する方法において、プラスチックあるいは塗工物品はまず水洗いされ、そして通常の洗浄溶液を用いて洗浄される。そのような洗浄剤の例は、ＰＡＲＣＯ^TMアルカリ性洗浄剤２２０２（水酸化ナトリウムおよびテトラカリウムポロホスフェート含有洗浄剤）、およびＰＡＲＣＯ^TM２５０１酸性洗浄剤（リン酸およびモノアンモニウムホスフェート含有洗浄剤）であり、ヘンケル社のPa rker＋Amchen Divisionより入手できる。これらの物質は通常洗浄剤とともにスプレーされ、温水で洗浄され、その後本発明の洗浄助剤が、清浄及び洗浄に代る他の手段、例えば浸漬でもよいけれども、通常はスプレーすることによって塗布される。洗浄助剤の塗布後、その物品は水、好ましくは脱イオン水で洗浄され、そして強制通風もしくは乾燥機で乾燥される。このように本発明は洗浄剤を塗布し、洗浄し、そして乾燥するというプラスチックあるいは塗工面を洗浄する方法における改良であり、その改良はプラスチックあるいは塗工面の上記に述べたポリマー水溶液あるいは水分散液での洗浄に続いてそれらの表面に適用される。本発明は、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロレン、ポリビニルクロライドと、ある種の熱可塑性樹脂のようなプラスチック表面の処理に特に有用である。本発明の洗浄助剤の使用は完全な洗浄を確保し、そしてテスト結果が１００％接着を示すように、その後プラスチック表面に塗布されたペイントの接着性を減少させない。本発明は以下の実施例からより理解できる。ここで用いられている「塩スプレー(salt spray)」なる用語はＡＳＴＭ−Ｂ１１７−６１に従って測定される塩スプレー耐食性を示す。ここで用いられている「スコッチテープ接着性」なる用語はＡＳＴＭ−Ｄ３７９４−７９に記載されている１８０°Ｔ−曲げ接着性テストを示す。パネルは中央にスクライブ(scribe)され、ＡＳＴＭ試験に付される。腐食の評価テストは約１．６ｍｍ（１／１６インチ）の単位でのスクライブからのペイントの「変形(creeping)の量の測定である。上付き文字は存在するスポットの数を表す。実施例１平均分子量約２４００でポリマー物質Ｉの項目で示された式に対応する化学式（式中Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｗ₁、Ｙ₁、Ｙ₂、Ｙ₃およびＹ₄は水素）を有する樹脂８０グラム（以下“ｇ”）を１リットル樹脂フラスコ中のＰＲＯＰＡＳＯＬ^TMＰ（ユニオンカーバイド社より得られるプロポキシ化プロパノール溶媒）１６０ミリリットル（以下“ｍｌｓ”）に高速ミキサーを用いてゆっくりと溶解する。樹脂フラスコはブレード攪拌機、還流冷却機、および窒素パージを備えている。次に、５３．５ｍｌｓの２−（メチルアミノ）エタノール（ＭＥＡ）と１６０ｍｌｓの脱イオン水をその樹脂溶液に入れる。６０℃まで穏やかな加熱を開始する。６０ ℃に達した時、５０ｍｌｓの３７％ホルムアルデヒドの添加を始め、１時間に亘って行う。追加の２５ｍｌｓのＰＲＯＰＡＳＯＬ^TMＰが添加され、その混合物は６０℃で１．５時間維持される。反応混合物は室温まで冷却され、９６０ｍｌｓの脱イオン水に続いて２１．８ｇの７５％Ｈ₃ＰＯ₄が添加される。あるいは、リン酸に代えて０．７５モルの３０％Ｈ₂Ｏ₂（８５ｇ）を反応混合物に添加することによって追加の中和工程を必要としない酸化アミンが形成される。反応混合物は一晩攪拌され、９６０ｍｌｓの脱イオン水で希釈される。この別工程の結果は水安定性のための中和を必要としない水溶性酸化アミンである。上記配合の希釈溶液は１２０°Ｆで種々の時間スプレー塗布でホスフェート化金属に塗布された。典型的な金属処理操作に置いては、被処理金属は先ずミネラルスピリットで拭くことによって、次にＰＡＲＣＯ^TMＣＬＥＡＮＥＲ３３８（ヘンケル社のParker＋Amchen Div.より入手可能）で１６０°Ｆ、６０秒、次にＢＯＮＤＥＲＩＴＥ^TM１０００（ヘンケル社のParker＋Amchen Div.より入手可能）の溶液で３０秒冷水洗浄と共に７１℃で３０秒、６０秒処理の温水洗浄、そして本発明の後処理によって洗浄される。いくつかのパネルは後処理後洗浄され、いくつかは洗浄されなかった。すべてのパネルは１７７℃オーブン中で５分間焼成された。処理パネルはＤＵＲＡＣＴＯＮ^TM２００ペイント（ＰＰＧ工業、ピッツバーグより）で塗工された。ペイントはスクライブされ、パネルは５０４時間の塩スプレー促進テストに付され、そしてＰＡＲＣＯＬＥＮＥ^TM９５およびＰＡＲＣＯＬＥＮＥ^TM６０で後処理されたものと比較された。いくつかの変更のテスト結果は表１に示される。実施例２実施例１で使用された樹脂のより高い分子量のもの（重量平均分子量”Ｍｗ” ３８００、数平均分子量”Ｍｗ”１３００）とＭＥＡおよびホルムアルデヒドとの反応が実施例１での樹脂と同じ方法で行われた。結果を表１に示す。実施例３この実施例は本発明による組成物を作るためのビニルフェノールメチルメタクリレートコポリマーとメチルエタノールアミンとの反応示す。ポリ−４−ビニルフェノールメチルメタクリレートコポリマー（マルゼン石油、重量平均分子量”Ｍｗ”１４，０９０、数平均分子量６，８００、ポリビニルフェノール／メチルメタクリレート重量比５７／４３）８０ｇをＰＲＯＰＡＳＯＬ^TMＰ１６０ｍｌｓに溶解した。２９．２ｍｌｓ（０．３６等量）の９９％ＭＥＡを添加し、次に１６０ｍｌｓの脱イオン水を添加した。混合物を４５〜５０℃にし反応混合物を４５〜５０℃に保ちながら３７．３ｍｌｓ（０．３６等量）の３７％ホルムアルデヒド水溶液を１時間に亘って滴下した。反応混合物を８0℃に暖め、この温度で４時間維持した。室温まで冷却した後、２４ｇの７５％リン酸および５３６ｍｌｓの脱イオン水を良好な撹拌をしながら少しづつ添加した。生じた溶液はｐＨ６．６および固形分１３．７％を有していた。上記物質は、濃度０．０５％、固形分０．９０％、およびｐＨ６．１〜６．２および４．０において冷間圧延スチール１０ｃｍｘ１０ｃｍテストパネルに対するＢＯＮＤＥＲＩＴＥ^TM１０００の後処理として用いられた。塗布はスプレータンクを通して１５、３０および６０秒間行われた。ＤＵＲＡＣＲＯＮ^TM２００ペイント系について結果は下の表２に示される。実施例４この実施例は本発明による組成物を形成するためのＭ_w４，２００およびＭ_n１，３３０を有するポリビニルフェノールノボラックコポリマーとメチルメタノールアミンおよびホルムアルデヒドとの反応を示す。８０ｇのノボラックコポリマーを１６０ｍｌｓのＰＲＯＰＡＳＯＬ^TMＰに溶解した。５３ｍｌｓ（０．６６等量）のＭＥＡおよび１６０ｍｌｓの脱イオン水を添加し、温度を４５〜５０℃とした。次に、５０ｍｌｓ（０．６６当量）の３７％ホルムアルデヒドを１時間かけて滴下した。温度をその後２時間４５と５０ ℃に保ち、８０℃に上げ、そして８０℃で２時間保った。室温まで冷却後、２１．７ｇのリン酸および９９３ｍｌｓの脱イオン水を添加した。実施例５ポリビニルフェノールクレゾールノボラックコポリマー（Ｍ_w６，０５０、Ｍ_n １，６００）実施例４と同じ量のＭＥＡおよびＣＨ₂Ｏと反応させたが、ホルムアルデヒド濃度を０．６％に下げるために８０〜９０℃で６時間冷却しなければならなかった。水溶解性のため、（９９３ｍｌｓの脱イオン水中）、十分な７５％リン酸を添加し、反応生成物のｐＨを３．７にした。固形分は１２．２％であった。実施例６ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）ノボラックコポリマー（Ｍ_w３，１９０、Ｍ_n ）を４５ｇの７５％リン酸が生成物を水に溶解（最終ｐＨ＝４．９）するのに必要であった以外は実施例と同じ方法で反応させた。実施例７ＰＶＰ−ノボラックコポリマー（Ｍ_w３，４６０、Ｍ_n１，１７０）の生成物を水に溶解するのに６１ｇの７５％リン酸を必要とした（最終ｐＨ＝５．０）以外は実施例４と同じ方法で反応させた。実施例４〜７の結果は下の表３に示される。実施例８この実施例はポリ（ビニルフェノール）樹脂、その中の２０％のフェノール性水素は２−ヒドロキシプロピル−１，３，５−トリメチルヘキサノエートで置換、とメチルエタノールアミンおよびホルムアルデヒドとの反応を示す。８３ｇの樹脂を２７１ｇのPropasolＰに溶解し、３０ｇ（０．４０等量）のＭＥＡを添加し、そしてその混合物を６０℃に加熱した。つぎに、３０ｍｌｓ（０．４０等量）の３７％ホルムアルデヒドを１時間かけて添加した。温度をその後１時間６０℃に保ち、そして４時間で８０℃に上げた。この時点での反応混合物のホルムアルデヒド滴定で０．９３％ホルムアルデヒドを生じた。その混合物を９０℃まで加熱し、９０℃で６時間保った。ホルムアルデヒド濃度は滴定測定により０．４％まで低下した。室温まで冷却後、１３ｇの７５％リン酸および６００ｍｌｓの脱イオン水をよく撹拌しながら添加した。生じた溶液はｐＨ６．８および固形分９．５％を有していた。実施例９ポリビニルフェノール樹脂（３０％のフェノール性水素が２−ヒドロキシプロピル−１，３，５−トリメチルヘキサノエートで置換されている）を成分量をPr opasolＰ-３００ｍｌ、樹脂−９４．２ｇ、９９％メチルエタノールアミン−２８．４ｍｌｓ（０．３５モル）、３７％ホルムアルデヒド−２６．３ｍｌｓ（０．３５モル）に変更した以外は実施例８と同じ方法でメチルエタノールアミンおよびホルムアルデヒドと反応させた。ホルムアルデヒドは、温度６０℃に保ちながら１時間かけて添加し、反応混合物はその後１時間６０℃に保ち、９０℃に加熱し、そしてさらに４時間保った。冷却後、ｐＨが５．０になる十分なリン酸と６００ｍｌｓの脱イオン水を加えた。最終生成物の固形分は１３．５％であった。上記生成物は前に述べた１０ｘ３０ｃｍ冷間圧延スチールパネルに対するＢＯＮＤＥＲＩＴＥ^TM１０００の後処理として用いられた。いくつかのテスト結果を下の表４に示す。表中の時間は秒である。実施例１０還流冷却器、窒素スパージ、熱電対および添加用漏斗を備えた１リットル反応器中に４５０ｍｌのブチルＣＥＬＬＯＳＯＬＶＥ^TM（ユニオンカーバイド）を加えた。この溶媒に９０分かけて１８０ｇのポリ−４−ビニルフェノール粉末（Ｍｗ＝５，０００）をよく撹拌しながらゆっくりと添加した。温度を１００℃に上げてフラスコの壁からの樹脂を溶解し、そして８９．２５ｇのＡＲＡＬＤＩＴＥ^TM ＤＹ０２５（チバガイギ）（一官能性エポキサイド）を添加し、さらに１ｇのＮ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンを添加した。温度を徐々に上げて、反応は穏やかに１６７℃まで発熱した。反応混合物は１７５〜１８５℃でさらに３時間加熱され、次に冷却された。（反応混合物の最終固形分は４０．３％［１７７℃で１５分間焼成した後の残渣］で、これは反応の９９％完了を示している。上記からのエポキシド変性ポリ−４−ビニルフェノール誘導体が前に述べたマンニッヒ誘導体の製造に行われた。９０．１３ｇの２−（Ｎ−メチルアミノ−エタノールを上記反応生成物および溶媒に添加し、そしてその混合物を５０℃まで加熱した。４５分かけて９７．４ｇの３７％ホルムアルデヒドを添加し、次に、反応混合物を先ず５０℃で２時間そして８０℃で３時間加熱した。（この反応は残留ホルムアルデヒドに対する滴定によって完了したとみなされた。）上記溶液の一部をリン酸でｐＨ６．５に調整し、脱イオン水で１７％固形分まで希釈した。亜鉛ホスフェート化された冷間圧延スチールパネル（ヘンケル社の Parkere＋Amechen Div.より入手可能なＢＯＮＤＥＲＩＴＥ^TMＥＰ−１による処理でホスフェート化）を上記ポリマーの溶液に浸し、直流を用いて電解した。テストパネルを陰極とし、３１６ステンレススチールパネルを陽極とした。冷間圧延スチールパネルを処理タンクから取り出し、脱イオン水で洗浄し、そしてオーブン中で２０５℃で２０分間焼成した。被膜の厚さは約１５．５μｍであった。被膜をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）での処理でテストし、同じに布で擦ったところ、良好な耐溶媒性が得られた。上記ポリマー水溶液をドロータウンバーを用いて上記で作られた亜鉛ホスフェート化冷間圧延スチールパネル上に塗布し、２０４℃で２０分間焼成した。オーブン焼成後も良好な耐ＭＥＫの結果であった。ただし、オーブン硬化工程がなければ、わずかに好ましいＭＥＫテスト結果が得られる。これらの結果は上記ポリマーのマンニッヒ誘導体は自己架橋性であり、フィルムをキャストするか、あるいは陰極電着に金属表面上に被膜を形成するのに用いることができることを示している。外部架橋剤の添加によって実質的に同じ結果が得られるかも知れないけれど、外部架橋剤の添加なしに良好な耐溶媒性が得られる。従って、そのような物質は電解的あるいは非電解的に適用されるだろう。実施例１１以下の成分を反応させてポリ−４−ビニルフェノールとＮ，Ｎ−ジアリルアミンのマンニッヒ付加物を作った。１．１３１．２ｇのＰＲＯＰＡＳＯＬ^TMＰ中３０．５％ポリ−４−ビニルフェノール２．２７．５ｇのPropasol Ｐ３．３３．４ｇのＮ，Ｎ−ジアリルアミン（Aldrich Chemical Co.）４．２６．４ｇの３７．９％ホルムアルデヒド溶液これらの成分を混合し、５０℃で約５時間反応させ、そして８０℃で２時間反応させた。反応はホルムアルデヒドの消費消滅という特徴を示し、約９９％完了時点で反応を停止した。ポリ−４−ビニルフェノール、Ｎ，Ｎ−ジアリルアミンおよびホルムアルデヒドの反応の上記生成物は溶媒(PropasolＰ)で１７．５％固形分まで希釈され、スプレーにより洗浄アルミニウムパネル（＃３００３合金）上に塗布された。湿潤フィルム厚みは３ｍｌｓで、３５０℃で１０分間の焼成後の乾燥フィルム厚は約１ｍｉｌであった。５００以上の往復こすりの耐ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶媒性が得られた。上で得られたポリ−４−ビニルフェノールとＮ，Ｎ−ジアリルアミンマンニッヒ付加物を１２重量部のMonsanto ＲＪ−１０１樹脂（スチレン−アリルアルコールコポリマー、モンサント製）に対しマンニッヒ付加物約１０重量部の割合で混合した。この高分子塗料配合物をドローダウンバーを用いてアルミニウムパネルに塗布し、１７７℃で１０分間対流オーブン中で焼成した。５００回以上のＭＥＫ往復擦り後も硬化被膜の欠損はみられなかった。マンニッヒ付加物なし（すなわちMonsanto ＲＪ−１０１Polymerのみを用いる）で同じ方法で塗布された被膜は約１０回のＭＥＫ往復こすりで欠損を生じた。上記の結果は本発明の組成物は、単独で使用しようと、あるいは他の物質と組み合わせて使用しようと、高分子系用の優れた架橋剤であり、自己架橋性を有する高分子コーティングとして使用できる。実施例１２この実施例は、従来のクロメート化後のアルミニウム表面処理の特定の態様を示す。アルミニウム合金パネル（タイプ５０５２）をＰＡＲＣＯＬＥＮＥ^TM２２４４の商品名でヘンケル社のParker＋Amchen Div.より販売されているような従来のアルカリ金属洗浄剤で６６℃で３０秒間洗浄し、さらに温水で１０秒間洗浄、硫酸（ｐＨ２．２）で１２０°Ｆで１０秒間洗浄、そして冷水で1０秒間洗浄した。次に、パネルをＢＯＮＤＥＲＩＴＥ^TM７２３の商品名でヘンケル社のParker ＋Amchen Div.により販売されているような従来のクロメートコンバージョン塗料で塗工して、クロムに換算して約０．３２または１．２ｇ／ｍ²のコンバージョン塗工量とし、次いで冷水で１０秒間洗浄した。このようなアルミニウム金属をポリ（ｐ−ビニルフェノール）の２−（メチルアミノ）エタノール、あるいはＮ−メチルグルカミン付加物の何れかでスプレー塗布によって４９℃で３０秒間後処理した。アルミニウムを脱イオン水で１５秒間洗浄し、そしてスキージ乾燥あるいは後処理溶液でスキージされ、さらに空気乾燥させる。クロム酸後処理品及びクロムコンバージョン非塗布品は比較目的用である。パネルを１７７℃で２０分間あるいは２０４℃で１０分間のいずれかで焼成して典型的高固形分ペイント用硬化サイクルを促進した。比較を目的として非焼成品が作られる。アルミニウムパネルは、例えばMilitary Secifications ＭＩＬ−Ｃ−５５４１ＣおよびＭＩＬ−Ｃ−８１７０６に記載されているような１６８時間裸塩スプレー腐食テストに付される。１６８時間の裸塩スプレー腐食にさらした後、殆ど全てのパネルは腐食採点ゼロである。いくつかの非クロム処理化品のみがゼロ腐食評価（即ち、実質的に腐食品なし）ではなかった。しかし、いくつかの変形物(variations)は変色パネルを生じる。結果は表５に示される。表５において、化合物”Ａ”はＭＥＡ、ホルムアルデヒドおよび前に一般的に示したポリ（ｐ−ビニルフェノール）のマンニッヒ反応の生成物である；化合物 ”Ｂ”はＮ−メチルグルカミン、ホルムアルデヒドおよび前に一般的に示したポリ（ｐ−ビニルフェノール）のマンニッヒ反応の生成物である；ＰＡＲＣＯＬＥＮＥ^TM１０はクロメートコンバージョン塗工アルミニウムを後処理するために従来のこの技術で用いられているクロム酸洗浄剤である。表に示されているものは、フルオロジルコン酸が後処理溶液に添加された。実施例グループ１３タイプ６０６１アルミニウム合金のパネルは、以下の方法工程を用いて公知の方法で塗布したクロメートコンバージョンであった。室温で５分間メチルエチルケトン中に浸漬して脱脂；風乾；ＲＩＤＯＬＩＮＥ^TM５３Ｌの５％水溶液で１４０°Ｆで５分間洗浄；５分間水道水洗浄；ＤＥＯＸ^TM６／１６の５％溶液で室温で７分間表面を脱酸素；３分間水道水洗浄；そしてＡＬＯＤＩＮＥ^TM１２００Ｓ、約３０あるいは約９０ｍｇ／ｆｔ²の被膜を形成。（商標名で示されている全ての商品はヘンケル社、Parker＋Amchen Div.から入手できる。）クロメート化パネルは、実施例１２、化合物ＡおよびＢのように後処理され、そして実施例に記載されているように塩スプレーにおける耐食性をテストした。本発明に従って後処理されたパネルはシールなし、あるいは六価クロムを含有する従来の封止組成物での処理で得られたシール膜を有する他のパネルに比べて優れた耐食性を有していた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピアス，ジョン，アール. アメリカ合衆国，ミシガン州 48070，ハンティングトンウッズ，ウィンチェスター 13124

Claims

【特許請求の範囲】１．クロメート及びクロム−ホスフェートコンバージョン塗布アルミニウム及びアルミニウム合金表面からなる群より選ばれた表面を、水および次の式に従った繰り返し単位を有する水分散性あるいは水溶性ポリフェノールポリマーを含む液体表面処理組成物で処理する方法。式中、Ｗ₁、Ｒ₁〜Ｒ₃の各々、およびＹ₁、Ｙ₃およびＹ₄の各々は水素である；− ＯＨ基はポリマー骨格鎖に対してフェニル環の付く位置に対してパラ位にある；Ｙ₂は水素または以下に定義する”Ｚ”である、ただし繰り返し単位中のＹ₂基の少なくとも１／６はＺである；そしてＺは式中、Ｒ₇およびＲ₈の各々は水素であり、Ｒ₉〜Ｒ₁₂（ただし、以下に述べるようにＲ₁₂に対して例外あり）の各々は、Ｒ₉〜Ｒ₁₂の各々の各繰り返し単位内において水素、アルキルおよびヒドロキシ−あるいはポリヒドロキシアルキルから独立して選ばれ、そしてＲ₁₂は酸化アミンあるいは水酸化アミンを形成するため −Ｏ^(-1)あるいは−ＯＨであってもよい、ただしＲ₉、Ｒ₁₀およびＲ₁₂の少なくても１つは、アンモニアあるいは窒素に加えて水素および炭素のみを含む第１級アミンとケトース、アルドースあるいは約３〜８の炭素原子を有する他のカルボキシル基含有ポリヒドロキシ化合物との反応によって生じ、そしてこの反応の中間体をその後水添によってアミンに還元することによって形成されたアミン中に含まれるであろうようなポリヒドロキシアルキル基でなければならない。２．Ｒ₉およびＲ₁₀の各々が各Ｚ部分に対してメチル、エチル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、２−ヒドロキシブチルおよび−ＣＨ₂−（ＣＨＯＨ）_x−ＣＨ₂ＯＨ（ｘは２〜５の整数）からなる群より独立して選ばれる、請求項１に記載の方法。３．処理された表面がクロメートあるいは合金６０６１、７０７５および５０５２からなる群より選ばれたクロム−ホスフェートコンバージョン塗布アルミニウム合金である、請求項２に記載の方法。４．アルミニウム合金が６０６１である、請求項３に記載の方法。５．処理された表面がクロメートあるいは合金６０６１、７０７５および５０５２からなる群より選ばれたクロム−ホスフェートコンバージョン塗布アルミニウム合金である、請求項１に記載の方法。６．アルミニウム合金が６０６１である、請求項５に記載の方法。７．ポリヒドロキシアルキルアミン官能性を含む水分散性あるいは水溶性ポリフェノールポリマーの濃度が０．００１〜１％である、請求項１から６のいずれかに記載の方法。