本发明涉及一种防腐蚀方法，该方法在用密封垫密封铝部件的表面时保护铝部件的表面(特别是与密封垫接触的面)免受腐蚀。
背景技术：
在车辆或通用器械、例如汽车中，在内部收纳发动机、电子零件的装置等中，为了密封壳体而使用密封垫。密封垫例如以压缩状态被夹持在组合形成壳体的一对部件之间，从而弹性变形，实现这一对部件间的密封，并实现壳体的密闭。
汽车有时在海滨地带或散布有融雪剂的地带行驶，此时，在汽车的零件上附着有盐水或融雪剂，若在夹压密封垫的部件与密封垫之间具有间隙，则存在盐水或融雪剂成分从该间隙浸入并滞留的情况。该滞留的盐水或融雪剂成分导致夹压密封垫的部件发生腐蚀(缝隙腐蚀)。该被腐蚀的部分超过密封垫的密封线的情况下，密封垫的密封功能下降或消失。
为了解决上述用于夹压密封垫的部件与密封垫之间发生的缝隙腐蚀的问题，一直以来研究对用于夹压密封垫的部件实施疏水性涂敷的方法、在构成密封垫的橡胶组合物中混合防腐剂的方法等。(专利文献1、2)
但是，近年来在汽车领域中，为了提高燃耗，积极推进轻量化，更广泛地采用比铁部件轻的铝部件。作为这样的铝部件，广泛使用例如含有cu或si的铝合金材料。一般而言，铝部件与铁部件相比，耐腐蚀性优异，但含有cu或si的铝合金材料等在合金成分的cu或si的影响下，具有容易发生上述的缝隙腐蚀的倾向。因此，按照上述专利文献1和2那样的以往方法，不能充分保护夹压密封垫的铝系基材免受腐蚀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-021682号公报
专利文献2：日本特开平3-203940号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
因此，本发明的目的在于提供一种防腐蚀方法，特别是在利用密封垫密封铝部件的表面时，能够充分保护铝部件的表面(特别是与密封垫接触的面)免受腐蚀。
用于解决课题的手段
本发明人进行深入研究，结果发现，在使用密封垫对铝部件的表面进行密封时，通过使表面活性剂附着于通过与其他部件一同以按压状态夹入密封垫而构成结构体的铝部件的表面，能够充分保护铝部件的表面(特别是封闭面)免受腐蚀，从而得到良好的密封功能，基于该发现完成本发明。
即，本发明的主旨结构如下所述。
[1]一种铝部件表面的防腐蚀方法，其为铝部件的防腐蚀方法，该铝部件与其他部件一同以按压状态夹入密封垫而构成结构体，所述铝部件表面的防腐蚀方法的特征在于，使表面活性剂附着于所述铝部件的表面。
[2]根据上述[1]所述的铝部件表面的防腐蚀方法，其中，将从处于按压状态的所述密封垫渗出的所述表面活性剂供给到所述铝部件的表面，由此使所述表面活性剂附着于所述铝部件的表面。
[3]根据上述[1]或[2]所述的铝部件表面的防腐蚀方法，其中，所述密封垫是具有橡胶弹性体和所述表面活性剂的防腐蚀用密封垫，
所述表面活性剂以能够从所述橡胶弹性体的表面渗出的含浸状态存在于所述橡胶弹性体的至少内部。
[4]根据上述[1]至[3]中的任意一项所述的铝部件表面的防腐蚀方法，其中，所述橡胶弹性体是包含选自乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(epdm)、丁腈橡胶(nbr)以及氢化丁腈橡胶(hnbr)中的至少一种的橡胶组合物的交联成型品。
[5]根据上述[1]至[4]中的任意一项所述的铝部件表面的防腐蚀方法，其中，所述铝部件由铝合金构成。
[6]根据上述[1]至[5]中的任意一项所述的铝部件表面的防腐蚀方法，其中，通过对夹入所述密封垫之前的所述铝部件的表面涂敷所述表面活性剂，使所述表面活性剂附着于所述铝部件的表面。
发明效果
根据本发明的防腐蚀方法，当使用密封垫密封铝部件的表面时，通过使表面活性剂附着于铝部件的表面，能够充分保护铝部件的表面(特别是封闭面)不受腐蚀，从而能够维持良好的密封功能，所述铝部件与其他部件一同以按压状态夹入密封垫，从而构成结构体。
具体实施方式
<铝部件表面的防腐蚀方法>
本发明的铝部件表面的防腐蚀方法是通过与其他部件一同以按压状态夹入密封垫而构成结构体的铝部件的防腐蚀方法，其特征在于，使表面活性剂附着于铝部件的表面。
利用上述方法，特别是利用密封垫密封铝部件的表面时，能够充分保护铝部件的表面(特别是封闭面)免受腐蚀，从而能够维持良好的密封功能。
以下对结构体和防腐蚀方法分别进行说明。
1.结构体
本发明的结构体包括密封垫和与其他部件一同以按压状态将其夹入的铝部件。通过这样的结构体，能够在铝部件与其他部件之间形成期望的密封结构。
1-1.铝部件
铝部件是构成上述结构体的部件，是隔着密封垫对置的两个部件中的至少一个部件。
本申请中，铝部件是由铝或铝合金构成的部件。其中，铝合金是主要成分(构成成分中含量最多的成分)为铝的合金，作为铝以外的合金成分，可以例举铜(cu)、硅(si)、锌(zn)、铁(fe)、镁(mg)等。
通常，由纯度高的铝构成的部件难以被腐蚀。因此，本发明的防腐蚀方法特别适合于由与密封垫的接触面容易被腐蚀(缝隙腐蚀)的铝合金构成的部件。
1-2.其他部件
在上述结构体中，与铝部件一同夹压密封垫的其他部件无特别限定，可以是铝部件，也可以是铝部件以外的金属部件、树脂部件。本发明的防腐蚀方法特别适合夹压密封垫的两个部件均为铝部件的情况。
另外，上述两个部件只要是能够夹压密封垫的部件即可，对部件的形状、按压面的性状等无特别限定，能够根据目的适当选择。
1-3.密封垫
密封垫由橡胶弹性体构成，配置在铝部件与其他部件之间，以按压状态被夹入，由此发挥在铝部件与其他部件之间形成密封结构的作用。
作为这样的橡胶弹性体，可以使用由公知的橡胶材料制造的橡胶弹性体。作为橡胶材料，优选具有耐水性的橡胶材料，例如可以举出包含从乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(epdm)、丁腈橡胶(nbr)及氢化丁腈橡胶(hnbr)中选择的至少一种的橡胶组合物。此外，这样的橡胶材料可以根据需要，包含各种添加剂。
此外，橡胶弹性体优选具有优异的耐水性。基于这样的观点，橡胶弹性体更优选是包含从epdm、nbr及hnbr中选择的至少一种的橡胶组合物的交联成型品，其中，进一步优选是包含epdm及hnbr的至少一种的橡胶组合物的交联成型品。
对橡胶弹性体的形状(即作为密封垫的形状)无特别限定，能够为任意的形状，例如为正方形、长方形、圆盘状等片状密封垫、o型圈、方环等环状密封垫。
2.防腐蚀方法
本发明的铝部件表面的防腐蚀方法的特征在于，使表面活性剂附着于铝部件的表面。对附着有表面活性剂的铝部件的表面赋予优异的疏水性。其结果是，在密封垫与铝部件的间隙(特别是封闭面)中，表面活性剂的疏水性作用形成盐水等腐蚀成分难以浸入，而且难以滞留的状态。由此，能够有效地保护铝部件的表面(特别是封闭面)免受腐蚀，能够防止腐蚀到达封闭面的内侧，从而密封垫能够长期维持良好的密封功能。
2-1.表面活性剂
表面活性剂附着于铝部件的表面，发挥赋予疏水性的作用。
作为这样的表面活性剂，例如能够适当地使用月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸(arachidicacid)等羧酸、月桂酸钠等羧酸盐、月桂基磷酸钠等磷酸酯盐、1-十二烷基磺酸钠等磺酸盐等。表面活性剂可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。
表面活性剂优选在例如附着于由铝构成的板的表面(铝面)的情况下，与附着前的铝面相比能够增大水的接触角的表面活性剂。水的接触角越大表示疏水性越优异。即，利用铝面进行比较的情况下，在附着的前后，能够增大水的接触角的表面活性剂也能对铝部件的表面赋予优异的疏水性。
2-2.表面活性剂的附着方法
只要是将表面活性剂附着于铝部件的表面的方法即可，无特别限定，优选利用下述方法中的一种或两种进行附着：(1)将从处于按压状态的密封垫渗出的表面活性剂供给到铝部件的表面的方法、以及(2)在夹入密封垫之前的铝部件的表面涂敷表面活性剂的方法。
(1)将从处于按压状态的密封垫渗出的表面活性剂供给到铝部件的表面的方法
该方法的特征在于，使用能够利用按压状态对铝部件的表面供给表面活性剂的密封垫。根据这样的方法，仅通过将上述规定的密封垫配置在铝部件与其他部件之间，并与通常的密封垫同样地使用，能够使表面活性剂附着于铝部件的表面。
作为上述规定的密封垫，只要能够利用按压状态对铝部件的表面供给表面活性剂即可，例如能够使用如下的密封垫：由以表面活性剂能够从橡胶弹性体的表面渗出的程度混合有表面活性剂的橡胶组合物成型的密封垫；表面活性剂以能够从橡胶弹性体的表面渗出的含浸状态存在于橡胶弹性体的至少内部的密封垫。
特别是从具有优异的橡胶特性、且能够长期发挥优异的防腐蚀效果的方面考虑，优选使用具有橡胶弹性体和表面活性剂、且表面活性剂以能够从橡胶弹性体的表面渗出的含浸状态存在于橡胶弹性体的至少内部的密封垫(以下称作“防腐蚀用密封垫”)。
此处，橡胶弹性体的内部是指橡胶弹性体的、除了表面以外的所有部分。
此外，所谓含浸状态是指表面活性剂浸入橡胶弹性体的至少内部、特别是橡胶弹性体的网眼结构的间隙的状态，区别于利用混合有表面活性剂的橡胶组合物得到的橡胶弹性体那样的、表面活性剂利用化学键进入橡胶弹性体的网眼结构中的状态。此外，含浸状态无论其形成方法如何，包括表面活性剂为浸入橡胶弹性体的至少内部的状态的全部方式。
此外，含浸状态的程度能够从橡胶弹性体的表面侧至深部适当地选择，表面活性剂可以浸入到橡胶弹性体的深部或者整体均匀地浸入，例如在橡胶弹性体为片状的情况下等，表面活性剂可以仅浸入与其一个表面(与铝部件的表面接触侧的面)对应的一侧的内部。
另外，对于表面活性剂能够渗出到橡胶弹性体的表面的状态无特别限定，在作为密封垫使用时，优选通过夹压使表面活性剂渐渐渗出到密封垫表面的状态，也可以是在常态(室温、常压下)下表面活性剂渐渐渗出到密封垫表面的状态。
这样的防腐蚀用密封垫在密封铝部件的表面时，能够有效地对铝部件的表面供给表面活性剂。在使用防腐蚀用密封垫的情况下，即使由于长期暴露于盐水等中，导致一度附着于铝部件表面的表面活性剂溶解、脱离的情况下，由于能够从密封垫侧渐渐供给表面活性剂，因此，铝部件的表面的疏水性也不受损，从而得到长期防腐蚀效果。
上述防腐蚀用密封垫由于形成如下状态，即、表面活性剂以含浸状态存在于橡胶弹性体的至少内部、且能够渗出到橡胶弹性体表面的状态，因此，与专利文献2中表面活性剂混合在橡胶组合物中并进入橡胶结构中的情况相比，表面活性剂容易渗出到橡胶弹性体的表面，对铝部件的表面赋予疏水性的效果更优异。
上述防腐蚀用密封垫的优选制造方法如下。
即，使表面活性剂浸入橡胶弹性体，形成规定的含浸状态，由此能够制造防腐蚀用密封垫。
形成上述含浸状态的方法无特别限定，能够通过浸渍于含有表面活性剂的溶液的方法、涂敷含有表面活性剂的溶液并通过加压等使其浸入的方法、与上述方法类似的公知处理方法来进行。因此，不需要大规模的设备，而且处理也比较简易，生产性优异。并且，能够直接使用利用以往的橡胶组合物而成型的橡胶弹性体，因此，容易用于现有的密封垫，通用性优异。
以下具体说明形成规定的含浸状态的处理之一例。
首先，准备具有期望的橡胶特性的橡胶弹性体，使其在含有表面活性剂的溶液中浸渍一定时间，使表面活性剂含浸于橡胶弹性体的内部。
此处，能够使用上述1-3.项中所说明的橡胶弹性体作为橡胶弹性体。
另外，作为表面活性剂，特别是优选使用月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸的至少一种。
含有表面活性剂的溶液的制备方法无特别限定，能够利用公知的方法进行制备。例如根据使用的表面活性剂的种类、特性，确定溶剂的种类、浓度，并根据需要适当选择添加剂等即可。
浸渍时间根据期望的含浸状态(从表面含浸到什么程度)、表面活性剂或橡胶弹性体的种类、以及浸渍溶液的温度等适当调整即可，优选为30分钟～72小时，更优选为3小时～24小时。浸渍时间过短，则表面活性剂难以含浸到橡胶弹性体的内部。另外，表面活性剂在橡胶弹性体的内部达到充分的含浸状态后形成饱和状态，因此，即使浸渍时间过长也不能期待提高防腐蚀效果，反而处理时间的长时间化导致生产性变差，进而还可能导致橡胶特性的劣化。因此，优选通过观察平衡性适当调整浸渍时间，以使表面活性剂适度含浸于橡胶弹性体的内部，并且能够良好地维持生产性和橡胶特性。
另外，浸渍处理后的橡胶弹性体可以在不影响以含浸状态存在于其内部的表面活性剂的范围，根据需要实施表面清洁或干燥等处理，还可以保存一定时间。此外，可以从表面活性剂的溶液中取出浸渍处理后的橡胶弹性体，除去水分后直接进行预期的使用。
(2)在夹入密封垫之前的铝部件的表面涂敷表面活性剂的方法
该方法的特征在于，预先使表面活性剂附着于夹入密封垫之前的铝部件的表面。根据这样的方法，即使直接使用现有的密封垫，也能够充分保护铝部件的表面。
即，根据该方法，对密封垫的种类无限定，能够使用上述1-3.项中所说明的通常的密封垫，还能够根据需要使用上述(1)中所说明的特殊的密封垫。特别是通过与上述(1)的方法组合进行，能够使表面活性剂有效地附着于铝部件的表面，因此，能够长期对铝部件的表面赋予良好的疏水性。
此外，涂敷表面活性剂的方法只要是能够使表面活性剂附着于铝部件的表面的方法即可，则没有特别限定，能够广泛使用公知的涂敷方法。具体而言，可以例举出使铝部件浸渍于含有表面活性剂的溶液中，使表面活性剂吸附于其表面的方法；利用刷毛或辊、印模(stamp)等在铝部件的表面直接涂敷表面活性剂的方法；利用喷涂或蒸镀等使表面活性剂附着于铝部件的表面的方法等。其中，用刷毛或辊对铝部件的表面直接涂敷表面活性剂的方法由于能够选择希望使表面活性剂附着的区域，所以材料损耗少，效率高。此外，使铝部件浸渍于含有表面活性剂的溶液的方法能够集中处理多个部件、且附着状态也可以通过浸渍条件调整，所以，作业效率良好。
以下，对在铝部件的表面涂敷表面活性剂的处理之一例进行具体说明。
首先，准备用于夹压密封垫的铝部件，使其在含有表面活性剂的溶液中浸渍一定时间，使表面活性剂吸附于铝部件的表面。
此处，铝部件能够使用上述1-1.项中所说明的铝部件。
此外，作为表面活性剂，特别优选使用羧酸盐、磷酸酯盐、磺酸盐的至少一种。
含有表面活性剂的溶液的制备方法无特别限定，能够利用公知的方法进行制备。例如根据使用的表面活性剂的种类、特性，确定溶剂的种类、浓度，并根据需要适当选择添加剂等。
浸渍时间根据铝部件的种类、存在于其表面的氧化膜的状态、表面活性剂的种类、浸渍的溶液的温度等适当调整即可，优选为60分钟～24小时，更优选为2小时～12小时。如果浸渍时间过短，则由于铝部件的表面的氧化膜等的影响，表面活性剂难以吸附。此外，即使浸渍时间过长，由于表面活性剂的吸附状态变成饱和状态，因此，不能期待提高防腐蚀效果，反而有可能因处理时间过长而导致生产性变差。因此，优选通过观察平衡性适当调整浸渍时间，以使表面活性剂适度地吸附于铝部件的表面，并且能够良好地维持生产性。
此外，浸渍处理后的铝部件可以在不影响吸附于其表面的表面活性剂的范围，根据需要实施表面清洁或干燥等处理，还可以保存一定时间。此外，可以从表面活性剂的溶液中取出浸渍处理后的铝部件，除去水分后直接进行预期的使用。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，而是包含本发明的构思以及权利要求书所涵盖的所有方式，并且能够在本发明的范围内进行各种变更。
实施例
接下来，为了进一步明确本发明的效果，对实施例和比较例进行说明，但本发明不限于这些实施例。
[o型圈(密封垫)的制造]
(参考例1)
首先，向100重量份epdm(keltan(注册商标)k2750、lanxess公司制造)中混合54重量份炭黑(seastgso东海碳素株式会社制造)、3重量份过氧化物交联剂(percumil(注册商标)d日油株式会社制造)、1重量份的防老化剂(nocrackcd大内新兴化学工业株式会社制造)，用捏合机和开放式辊对其进行混炼，得到橡胶组合物。
接下来，使用o型圈模具，对得到的橡胶组合物进行180℃、6分钟的加压交联(一次交联)、以及进行150℃、4小时的开放式交联(二次交联)，从而成型jisb2401-1：2012p10a所规定的o型圈(橡胶弹性体)。
(参考例2)
首先，准备月桂酸(碳原子数12、东京化成工业株式会社制造)作为表面活性剂，在树脂容器中，以己烷作为溶剂，得到浓度为5质量％的表面活性剂溶液。
接下来，将参考例1中制造的橡胶弹性体在室温下浸渍于上述表面活性剂的溶液中18小时后，从该溶液中提起，使表面干燥，并使表面活性剂浸入，从而得到参考例2的o型圈。
(参考例3)
在参考例3中，使用肉豆蔻酸(碳原子数14、纯正化学株式会社制造)作为表面活性剂以外，与参考例2同样操作，得到o型圈。
(参考例4)
在参考例4中，使用棕榈酸(碳原子数16、东京化成工业株式会社制造)作为表面活性剂以外，与参考例2同样操作，得到o型圈。
(参考例5)
在参考例5中，使用硬脂酸(碳原子数18、纯正化学株式会社制造)作为表面活性剂以外，与参考例2同样操作，得到o型圈。
(参考例6)
在参考例6中，使用花生酸(碳原子数20、东京化成工业株式会社制造)作为表面活性剂以外，与参考例2同样操作，得到o型圈。
(参考例7)
在参考例7中，当得到橡胶组合物时，进一步混合5重量份的月桂酸(与参考例2相同)作为表面活性剂，除此以外，与参考例1同样操作，得到o型圈。
[层叠体的制造]
(实施例1)
将参考例2中制造的o型圈夹于两块铝合金板(adc12、表面粗糙度rz6.5μm)，以压缩率17％夹压，得到o型圈与铝合金板的层叠体。
(实施例2～6)
在实施例2～6中，分别使用参考例3～7中所制造的o型圈，除此以外，与实施例1同样操作，得到层叠体。
(比较例1)
在比较例1中，除使用参考例1中制造的o型圈以外，与实施例1同样操作，得到层叠体。
(实施例7)
首先，准备月桂酸钠(东京化成工业株式会社制造)作为表面活性剂，在树脂容器中以水作为溶剂，得到浓度1g/l的表面活性剂溶液。接下来，在50℃下将铝合金板(与实施例1相同)在上述表面活性剂的溶液中浸渍3小时，得到附着有表面活性剂的铝合金板。
在实施例7中，除使用如上所述得到的附着有表面活性剂的铝合金板以外，与比较例1同样操作，得到层叠体。
(实施例8)
在实施例8中，除使用月桂基磷酸钠(东京化成工业株式会社制造)作为表面活性剂以外，与实施例7同样操作，得到层叠体。
(实施例9)
在实施例9中，除使用1-十二烷基磺酸钠(和光纯药工业株式会社制造)以外，与实施例7同样操作，得到层叠体。
[评价]
对于上述实施例和比较例的层叠体，进行以下所示的特性评价。各特性的评价条件如下所示。结果示于表1。
[盐水腐蚀试验]
首先，在树脂容器内的水中添加氯化钠，使得浓度达到5质量％，准备液温50℃的食盐水。将上述层叠体在该食盐水中浸渍一定时间，之后提起层叠体，并分解层叠体，对铝合金板的封闭面(与o型圈接触的面)和密封面(o型圈的内侧)确认腐蚀状态。
需要说明的是，关于在盐水中的浸渍，对于实施例1以保持时间96小时、192小时、288小时、480小时以及672小时进行试验，对于实施例6及比较例1以保持时间96小时、192小时及288小时进行试验，对于实施例2～5以保持时间96小时及192小时进行试验，并且对于实施例7～9以保持时间120小时及240小时进行试验。
此外，在确认腐蚀状态时，对铝合金板的封闭面及密封面均没有腐蚀的情形评价为良好“○”，对封闭面可观察到腐蚀的情形评价为可以“△”，对腐蚀发展到密封面的情形评价为不良“×”。另外，在本实施例中，将保持时间192小时的试验为可以“△”及良好“○”的情行评价为合格。结果示于表1。
[表1]
(注)表中的下划线粗体表示在本发明的适用范围外、以及评价结果未达到本实施例中的合格水平。
如表1所示，在不进行任何使表面活性剂附着于铝合金板表面的处理的比较例1中，在保持时间192小时的盐水腐蚀试验中确认到腐蚀到达密封面。
而在使用能够对铝合金板表面供给表面活性剂的o型圈的实施例1～6的情况下，确认到以下事实：即使未预先使表面活性剂附着于铝合金板表面，也能够对铝合金板的表面供给表面活性剂，因此，能够使表面活性剂附着于铝合金板的表面，从而能够保护铝合金板的表面(特别是封闭面)免受腐蚀。
对于实施例6，在保持时间192小时的盐水腐蚀试验中确认到封闭面开始腐蚀，进而在保持时间288小时的试验中，腐蚀达到密封面。即，确认到如下事实：使用由利用混合有表面活性剂的橡胶组合物而成型的橡胶弹性体构成的o型圈的实施例6与使用表面活性剂以含浸状态存在于橡胶弹性体内部的o型圈的实施例1～5相比，对铝合金板的表面供给表面活性剂的能力低。
而在使用表面活性剂以含浸状态存在于橡胶弹性体内部的o型圈的实施例1～5中，在保持时间192小时的盐水腐蚀试验中，封闭面和密封面未发生腐蚀。并且，对于实施例1，将盐水腐蚀试验的保持时间延长到288小时、480小时以及672小时的情况下，即使在这些条件下，都确认到封闭面及密封面未发生腐蚀。由此，确认了如下事实：通过选择性使用表面活性剂以含浸状态存在于橡胶弹性体内部的o型圈，能够长期保护铝合金板的表面(特别是封闭面)免受腐蚀。
并且，可以确认在使用预先使表面活性剂附着于表面的铝合金板的实施例7～9的情况下，即使不使用特殊的o型圈，也能够长期保护铝合金板的表面(特别是封闭面)免受腐蚀。
根据本发明的铝部件表面的防腐蚀方法，通过使表面活性剂附着于铝部件表面，由此能够对铝部件的表面长期赋予高疏水性。因此，特别是在密封垫与铝部件的间隙(特别是封闭面)中，发挥高疏水性，形成盐水难以进入而且难以滞留的状态。其结果是，特别能够有效地保护封闭面免受腐蚀，从而腐蚀不会达到封闭面的内侧，进而密封垫能够长期发挥良好的密封功能。