BRPI0611418A2 - composição de revestimento de conversão, método de aplicação do mesmo e artigo tendo uma superfìcie exposta com o mesmo - Google Patents

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Abstract

COMPOSIçãO DE REVESTIMENTO DE CONVERSãO, MéTODO DE APLICAçãO DO MESMO E ARTIGO TENDO UMA SUPERFìCIE EXPOSTA COM O MESMO. A presente invenção refere-se a uma composição de revestimento de cromo trivalente, de proteção alta que é particularmente útil como um revestimento de conversão em substratos em necessidade de proteção contra corrosão. A composição de revestimento de conversão compreende íons cromo (III), íons cobalto (II), íons nitrato, e íons sulfato. A invenção fornece ainda métodos de aplicar um revestimento de conversão a um artigo galvanizado e artigos com um revestimento de conversão aplicado a estes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REVESTI-MENTO DE CONVERSÃO DE CROMO TRIVALENTE E MÉTODO DEAPLICAÇÃO DO MESMO".
Referência Cruzada ao Pedido Relacionado
Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. Ns60/684.939, depositado em 26 de Maio de 2005, que é incorporado aqui emsua totalidade.Campo da Invenção
A presente invenção é geralmente relacionada ao tratamento deuma superfície metálica para melhorar as propriedades desta, particularmen-te a resistência à corrosão da superfície metálica. Mais especificamente, ainvenção é relacionada a revestimentos de conversão, preferivelmente re-vestimentos úteis para aplicação a uma superfície galvanizada.
Fundamentos
Revestimentos de conversão são comumente usados na meta-lurgia para fornecer propriedades melhoradas a superfícies metálicas, parti-cularmente superfícies galvanizadas. Revestimentos de conversão são ge-ralmente conhecidos serem particularmente úteis para fornecer resistênciamelhorada à corrosão ao metal e também para melhorar propriedades deadesão do metal em relação a revestimentos adicionais que mais tarde po-dem ser adicionados, tais como tinta ou outros acabamentos. Tipos múltiplosde revestimentos de conversão são conhecidos e usados na indústria, e umtipo que é particularmente conhecido ser benéfico é a cromagem.
Revestimentos de conversão de cromato podem ser aplicadosem várias espessuras e podem fornecer níveis variados de proteção contracorrosão, assim como outras propriedades. Por exemplo, tais revestimentospodem variar de um acabamento "azul brilhante" muito fino a um acabamen-to "verde-oliva" muito espesso. Os acabamentos azul brilhante são transpa-rentes com uma tonalidade azul claro e brilho elevado. Um tal acabamentonão apenas comunica um revestimento resistente à corrosão à superfície dosubstrato mas também realça esteticamente o substrato e artigos fabricadosdeste. Revestimentos de conversão de cromato mais grossos são conside-ravelmente mais protetivos do que os acabamentos brilhantes, mas eles nãosatisfazem os critérios estéticos que são característicos dos revestimentosbrilhantes. Estes revestimentos mais grossos são bem reconhecidos porseus acabamentos amarelo, cor de bronze, ou verde-oliva, que correspon-dem de modo geral a espessura crescente da película.
Embora revestimentos de conversão de cromato sejam particu-larmente úteis para fornecer resistência à corrosão, tais revestimentos histo-ricamente foram preparados de cromato hexavalente (isto é, íons cromo(VI)). Isto torna tais revestimentos de conversão de cromato desfavoráveisvisto que o cromo (VI) é geralmente reconhecido como sendo tóxico. O Nati-onal Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), por exemplo,considera todos os compostos de cromo (VI) como sendo carcinógenos ocu-pacionais potenciais. Os Centers for Disease Control (CDC) e NIOSH rela-tam que um risco aumentado de câncer pulmonar foi demonstrado em traba-Ihadores expostos aos compostos de cromo (VI). Outros efeitos de saúdeadversos associados com exposição ao cromo (VI) incluem irritação dérmi-ca, ulceração da pele, dermatite de contato alérgica, asma ocupacional, irri-tação e ulceração nasais, septos nasais perfurados, rinite, sangramento na-sal, irritação respiratória, câncer nasal, câncer sinusal, irritação e dano ocu-lares, tímpanos perfurados, dano renal, dano hepático, congestão e edemapulmonares, dor epigástrica, e desgaste e descoloração dos dentes. Dadasestas descobertas, o resíduo de uma solução com base em cromo hexava-lente gera preocupações ambientais significantes, e banhos de cromo hexa-valente requerem tratamento especial antes do descarte.
Outros tipos de tratamentos para formar revestimentos de passi-vação que não contêm cromo são conhecidos na técnica, mas estes sãogeralmente insatisfatórios para realçar a resistência à corrosão de um subs-trato galvanizado, particularmente quando o substrato tratado é submetido aum ambiente úmido. Tais tratamentos tipicamente incluem tratamentos comfosfato e uma etapa de banho polidor, seguido por uma etapa de revestimen-to usando um verniz transparente. Cada etapa fornece uma camada-barreiraadicional para condições corrosivas, mas não uma película coesiva que for-ma uma ligação química entre um elemento formação de película e o subs-trato revestido como é obtido por processos de cromo hexavalente. Conse-qüentemente, tratamentos com fosfato fornecem barreiras que são porosas,permitindo que umidade passe pelo substrato revestido. Revestimentos defosfato também não são brilhantes em aparência, mas fornecem coberturasfoscas, opacas, semelhantes à tinta desprovidas dos atributos estéticos derevestimentos de conversão de cromo hexavalente.
Tratamentos que são livres de cromo hexavalente foram desen-volvidos utilizando cromo trivalente (isto é, íons cromo (III)). Por exemplo,Patentes U.S. múltiplas descrevem soluções ou processos para tratar super-fícies metálicas, em que a solução compreende íons cromo, substancialmen-te todos os quais estão no estado trivalente (ver, geralmente, Patente U.S.N2 4.349.392; Patente U.S. N2 4.359.345; Patente U.S. N2 4.359.346; Paten-te U.S. N2 4.359.348; Patente U.S. N2 4.367.099; Patente U.S. N2 4.384.902;Patente U.S. N2 4.578.122; e Patente U.S. N2 6.096.140). Em cada uma daspatentes U.S. citadas, um agente de oxidação é incluído como um ingredien-te essencial na solução de cromo hexavalente. É conhecido na técnica que apresença de agentes de oxidação pode levar a alguma conversão de cromotrivalente a cromo hexavalente durante a formação do revestimento de con-versão. A presença deste cromo hexavalente depois pode levar a alguns outodos os problemas de saúde e manejo previamente descritos. Além disso, ainclusão de um agente de oxidação pode adicionar custos e etapas adicio-nais para a formação dos revestimentos de conversão.
Conseqüentemente, seria útil ter um revestimento de conversãoisento de cromo hexavalente que fornece atributos similares de revestimen-tos de conversão tradicionais que são fundamentados em cromo hexavalen-te. Além disso, desejável que um tal revestimento isento de cromo hexava-lente é substancialmente impermeável à umidade e é capaz de fornecer re-sistência à corrosão excelente durante um período prolongado de exposição.Preferencialmente, o revestimento preparado sem cromo hexavalente tam-bém deve realçar simultaneamente a aparência do substrato comunicando-se um acabamento atrativo, brilhantemente polido.Sumário da Invenção
A presente invenção fornece uma composição de revestimentode cromo trivalente, de proteção alta que é particularmente útil como um re-vestimento de conversão em substratos em necessidade de proteção contracorrosão. A invenção também fornece métodos para aplicar um revestimentode conversão a tais substratos, e artigos revestidos preparados de acordocom o método. A composição de revestimento de cromo trivalente é particu-larmente útil em que ela é isenta de cromo hexavalente e é também isentade componentes que podem facilitar a conversão de cromo trivalente a cro-mo hexavalente. Além disso, a composição de revestimento de cromo triva-lente é benéfica em que ela fornece proteção melhorada contra corrosão,particularmente prolongando o tempo ao qual um substrato tendo um reves-timento de conversão de acordo com a invenção pode ser exposto a um am-biente corrosivo sem ocorrência de corrosão de substrato.
Em um aspecto da invenção, é fornecido uma composição derevestimento de conversão. Em uma forma de realização, a composiçãocompreende íons cromo (III), íons cobalto (II), íons nitrato, e íons sulfato.Preferivelmente, os íons cromo (III) estão presentes em uma concentraçãode pelo menos cerca de 0,1 mol/L, e os íons nitrato estão presentes em umaconcentração de pelo menos cerca de 0,4 mol/L. Em uma forma de realiza-ção particular, a composição de revestimento de conversão compreendepelo menos cerca de 0,01 mol/L de íons cobalto (II), e pelo menos cerca de0,1 mol/L de íons sulfato.
Preferivelmente, a composição de revestimento de conversão dainvenção é isenta de componentes que podem reduzir as propriedades deresistência à corrosão do revestimento de conversão formado da composi-ção inventiva. Por exemplo, em uma forma de realização, a composição derevestimento de conversão particularmente evita o uso de componentes quepodem fornecer fluoretos livres. Em uma outra forma de realização da inven-ção, o revestimento de conversão é substancialmente isento de agentesquelantes, em particular, agentes quelantes com base em ácido carboxílico(tais como ácidos di-óicos).A composição de revestimento de conversão da invenção podecompreender ainda um ou mais componentes adicionais úteis para comuni-car propriedades desejáveis a um artigo com um revestimento de conversãoaplicado a este. Exemplos não Iimitantes de componentes adicionais quepodem ser úteis nas composições da invenção incluem ácidos aminocarbo-xílicos ou sais ou derivados destes, sílicatos, tais como argilas (particular-mente argilas nanoparticuladas), e derivados halogenados de ácido acético,ou sais ou ésteres destes.
A composição de revestimento de conversão da invenção é par-ticularmente útil em que ela pode ser preparada como um concentrado. Oconcentrado fornece facilidade de armazenamento e transporte, e ele podeser facilmente diluído no momento do uso para fornecer a composição derevestimento de conversão da invenção.
De acordo com um outro aspecto da invenção, é fornecido ummétodo para aplicar um revestimento de conversão a um artigo tendo umasuperfície exposta. Em uma forma de realização, o método compreende con-tatar a superfície exposta do artigo com uma composição de revestimento deconversão compreendendo íons cromo (III), íons cobalto (II), íons nitrato, eíons sulfato. Em uma forma de realização particular, os íons cromo estãopresentes em uma concentração de pelo menos 0,1 mol/L e os íons nitratoestão presentes em uma concentração de pelo menos cerca de 0,5 mol/L.
Em uma forma de realização particular de acordo com este as-pecto da invenção, a superfície exposta do artigo foi galvanizada com ummetal, tal como zinco ou um liga de zinco. Conseqüentemente, o método dainvenção pode compreender galvanizar um artigo e contatar a superfície gal-vanizada do artigo com uma composição de revestimento de conversão deacordo com a invenção. O método pode compreender ainda etapas, tais co-mo etapas de preparação da superfície antes da etapa de galvanização, ouenxágüe e secagem do artigo depois de contatá-lo com a composição derevestimento de conversão.
A invenção também abrange artigos tendo um revestimento deconversão aplicado a estes. Em uma forma de realização, a invenção forne-ce um artigo tendo uma superfície exposta com um revestimento de conver-são aplicado a esta, em que o revestimento de conversão é aplicado de a-cordo com o método da invenção. Tais artigos revestidos são particularmen-te benéficos para a proteção anti-corrosão fornecida ao artigo pelo revesti-mento de conversão aplicado. Em uma forma de realização, o artigo com orevestimento de conversão aplicado a este exibe proteção anti-corrosão queresulta do revestimento de conversão tal que o artigo com o revestimento deconversão aplicado a este pode resistir a uma pulverização de sal de acordocom o método de teste ASTM B 117-03 durante um tempo de pelo menoscerca de 200 horas antes da formação de produtos de corrosão por sais.
Descrição Detalhada da Invenção
As presentes invenções agora serão descritas mais completa-mente em seguida 'com referência às formas de realização específicas dainvenção. De fato, a invenção pode ser expressada em muitas formas dife-rentes e não devem ser interpretadas como limitadas às formas de realiza-ção apresentadas aqui; de preferência, estas formas de realização são for-necidas de modo que esta divulgação corresponderá aos requisitos legaisaplicáveis. Como usado no relatório descritivo, e nas reivindicações anexas,as formas singulares "um", "uma", "a/o", incluem referentes no plural a me·nos que o contexto claramente dite de outro modo.
Em várias formas de realização, a invenção pode ser descrita a -qui em termos de ser "substancialmente isenta" de certos compostos, elemen-tos, íons, ou outros componentes semelhantes. Conseqüentemente, comousado na descrição da invenção, "substancialmente isenta" é intencionado asignificar que o composto, elemento, íon, ou outro componente semelhanteestá presente, no máximo, em apenas quantidades traço (isto é, uma concen-tração tão pequena que a presença do composto, elemento, íon, ou outrocomponente semelhante não terá nenhum efeito adverso nas propriedadesdesejadas do revestimento). Preferivelmente, "substancialmente isenta" indi-ca que o composto, elemento, íon, ou outro componente semelhante especí-ficos estão completamente ausentes ou não estão presentes em nenhumaquantidade mensurável por técnicas geralmente usadas no ramo.A composição de revestimento de conversão da invenção ésubstancialmente isenta de íons cromo (VI). Conseqüentemente, a composi-ção contém, no máximo, apenas quantidades traço de íons cromo (VI) emuma tal concentração minúscula que a presença dos íons cromo (VI) nãoterá nenhum efeito nas propriedades desejadas do revestimento e não teránenhum impacto de saúde ou ambiental adverso. O mais preferivelmente, acomposição inventiva não contém íons cromo (VI).
A composição de revestimento de conversão da invenção tam-bém é substancialmente isenta de agentes de oxidação. Tais agentes deoxidação são geralmente entendidos a incluir agentes, tais como peróxidos epersulfatos, que são conhecidos efetuar a conversão de cromo trivalente acromo hexavalente. O mais preferivelmente, a composição inventiva nãocontém nenhum agente de oxidação capaz de converter cromo trivalente acromo hexavalente.
A composição de revestimento de conversão da invenção ge-ralmente compreende íons cromo (III), íons cobalto (II), e íons nitrato. Emoutras formas de realização, a composição de revestimento de conversãotambém compreende íons sulfato. A mistura dos vários tipos de íons, parti-cularmente em concentrações específicas, é útil para formar um revestimen-to de conversão em um artigo tendo uma superfície exposta, fornecendodeste modo resistência melhorada à corrosão para o artigo.
De acordo com certas formas de realização da invenção, os íonscromo (III) presentes na composição de revestimento de conversão podemser caracterizados como estando presentes em pelo menos uma concentra-ção mínima. Por exemplo, em uma forma de realização, uma fonte de cromo(III) é fornecida em uma quantidade tal que a composição de revestimentode conversão inclui íons cromo (III) em uma concentração de pelo menoscerca de 0,1 mol/L. Preferivelmente, a composição inclui íons cromo (III) emuma concentração de pelo menos cerca de 0,15 mol/L, ou pelo menos cercade 0,2 mol/L. Os íons cromo (III) também podem ser caracterizados, de a-cordo com a invenção, como estando presentes em uma faixa de concentra-ção preferível. Por exemplo, em uma forma de realização, a composição in-clui íons cromo (III) em uma concentração de cerca de 0,1 mol/L a cerca de0,4 mol/L. Em outras formas de realização, os íons cromo (III) estão presen-tes em uma concentração de cerca de 0,15 mol/L a cerca de 0,35 mol/L,cerca de 0,15 á cerca de 0,30 mol/L, ou cerca de 0,15 a cerca de 0,25 mol/LEm uma forma de realização particular, os íons cromo (III) estão presentesem uma concentração de cerca de 0,20 mol/L.
Uma fonte de cobalto (II) é preferivelmente fornecida em umaquantidade tal que a composição de revestimento de conversão compreendeíons cobalto (II) em uma concentração de pelo menos cerca de 0,01 mol/L.Preferivelmente, a composição compreende íons cobalto (II) em uma con-centração de pelo menos cerca de 0,02 mol/L, pelo menos cerca de 0,03mol/L, ou pelo menos cerca de 0,04 mol/L. Tipicamente, a composição derevestimento de conversão compreende cerca de 0,01 mol/L a cerca de 0,10mol/L de íons cobalto (II). Em outra forma de realização, a composição derevestimento de conversão compreende cerca de 0,02 mol/L a cerca de 0,09mol/L, cerca de 0,03 mol/L a cerca de 0,08 mol/L, ou cerca de 0,04 mol/L acerca de 0,08 mol/L de íons cobalto (II).
Tanto a ι fonte de cromo (III) quanto a fonte de cobalto (II) podemser de qualquer fonte capaz de fornecer íons cromo (III) e íons cobalto (II)livres em solução. Por exemplo, em uma forma de realização, a fonte de íoncromo (III) e a fonte de íon cobalto (II) são escolhidas de vários sais dos me-tais. De acordo com uma tal forma de realização, é entendido que a fontetambém pode introduzir íons outros que não íons cromo (III) ou íons cobalto(II). É preferido que a fonte de cromo (III) e a fonte de cobalto (II) não inclu-am componentes que podem ser prejudiciais às propriedades de resistênciaà corrosão da composição de revestimento de conversão.
Em certas formas de realização da invenção, é benéfico que orevestimento de conversão compreenda outros componentes iônicos que,em solução, realçam ou melhoram a capacidade de resistência à corrosãoda composição. Um exemplo de tal outros íons benéfico é íons sulfato (SO4"2). Sem estar ligado pela teoria, acredita-se que íons sulfato funcionem comoformadores de película em superfícies zincadas. íons sulfato também podemagir como um tampão, facilitando o controle do pH da solução enquanto' também realçando a estabilidade da solução. Vantajosamente, tais compo-nentes iônicos adicionais desejáveis podem ser adicionados à composiçãoinventiva sem a necessidade para ingredientes adicionais, que de outro mo-do podem aumentar o custo da preparação da composição ou ser prejudici-ais à efetividade da composição. Conseqüentemente, é útil que a fonte decromo (III) e a fonte de cobalto (II) compreendam compostos que tambémincluem os íons desejáveis adicionais. Por exemplo, em uma forma de reali-zação, a fonte de cromo (III) e a fonte de cobalto (II) podem ser Cr2(SO4)S eCoSO4, respectivamente.
A composição de revestimento de conversão da invenção podecompreender íons sulfato em uma concentração de pelo menos cerca de 0,1mol/L. Preferivelmente, íons sulfato estão presentes em uma concentraçãode pelo menos cerca de 0,2 mol/L ou cerca de pelo menos 0,3 mol/L. Emoutras formas de realização, íons sulfato estão presentes em uma concen-tração de cerca de 0,2 mol/L a cerca de 1,0 mol/L. Além disso, íons sulfatopodem estar presentes na composição em uma concentração de cerca de0,25 mol/L a cerca de 0,90 mol/L, 0,30 mol/L a cerca de 0,80 mol/L, ou cercade 0,35 mol/L a cerca de 0,80 mol/L.
Os íons cromo (III) e íons cobalto (II) também podem ser forne-cidos através de outras fontes, tais como outros sais de metal. Embora saisde sulfato de cromo (III) e cobalto (II) sejam particularmente úteis, comodescrito acima, qualquer sal de cromo (III) ou sal de cobalto (II) pode ser u-sado contanto que o sal não doe componentes que podem ser prejudiciaisàs propriedades anti-corrosivas da composição de revestimento de conver-são. Exemplos não Iimitantes de outros sais de metal que podem ser usadosna invenção incluem sais inorgânicos, tais como sais de nitrato ou sais decloreto, e sais orgânicos, tais como sais de acetato.
Preferivelmente, de acordo com uma forma de realização, umafonte de íons nitrato é fornecida tal que a composição compreende pelo me-nos cerca de 0,4 mol/L de íons nitrato. Em outras formas de realização, acomposição de revestimento de conversão compreende pelo menos cercade 0,5 mol/L de íons nitrato ou pelo menos cerca de 0,6 mol/L de íons nitra-to. Tipicamente, a composição de revestimento de conversão compreendeíons nitrato em uma concentração de cerca de 0,4 mol/L a cerca de 1,5mol/L Ainda em outras formas de realização, a composição de revestimentode conversão compreende cerca de 0,5 mol/L a cerca de 1,3 mol/L de íonsnitrato, ou cerca de 0,6 mol/L a cerca de 1,2 mol/L.
Qualquer fonte capaz de fornecer uma concentração suficientede íons nitrato sem introduzir componentes adicionais que podem ser preju-diciais à capacidade da composição para comunicar resistência à corrosão aum artigo pode ser usada de acordo com a invenção. Além disso, uma talfonte não deve ser ou formar um agente de oxidação capaz de convertercromo trivalente em cromo hexavalente. Em uma forma de realização, Na-NO3 é usado para fornecer íons nitrato à composição. Em uma outra formade realização, ácido nítrico pode ser usado como uma fonte de íons nitratopara a composição de revestimento de conversão. Preferivelmente, se o áci-do nítrico é adicionado à solução, a quantidade de ácido nítrico adicionadoestá abaixo de um nível que resulta em oxidação de cromo trivalente a cro-mo hexavalente. Outros exemplos não Iimitantes de fontes de nitrato quepodem ser usadas de acordo com a invenção incluem nitrato de potássio,nitrato cromoso, nitrato de cobalto, e nitrato de amônio.
Considerando as concentrações fornecidas acima para os íonscromo (III), os íons cobalto (II), e os íons nitrato, a composição de revesti-mento de conversão da invenção pode ser particularmente definida em ter-mos da razão em mói de íons nitrato para a combinação de íons cromo (III) eíons cobalto (II) [N03"/(Cr+3 + Co+2)]. Em uma forma de realização, a razãoem mol de íons nitrato para íons cromato e cobalto combinados é maior doque cerca de 1,5:1. Preferivelmente, a razão é de pelo menos cerca de1,75:1, mais preferivelmente pelo menos cerca de 2:1, e o mais preferivel-mente pelo menos cerca de 2,5:1. Em uma outra forma de realização, a ra-zão em mol de íons nitrato para íons cromo e cobalto combinados é de pelomenos cerca de 3:1, pelo menos cerca de 4:1, pelo menos cerca de 5:1, pelomenos cerca de 6:1, ou pelo menos cerca de 7:1.A composição de revestimento de conversão da invenção podeincluir outros ingredientes geralmente reconhecíveis por uma pessoa de ha-bilidade na técnica como sendo útil para realçar ou melhorar a resistência àcorrosão ou pára ser benéfica em uma composição de revestimento de con-versão em particular. Por exemplo, compostos específicos conhecidos comoúteis para inibir a corrosão podem ser incluídos na composição. Exemplosnão Iimitantes de tais inibidores de corrosão incluem ácidos aminocarboxíli-cos e sais ou derivados destes. Um exemplo específico de tais compostosácido 5-(dimetilamirio)-2,2-difenilpentanóico, que está comercialmente dis-ponível sob o nome comercial HALOX® 510 da HALOX1 uma divisão doHammond Group, Inc., Hammond, IN.
Outros exemplos não Iimitantes de componentes adicionais úteisna composição de Revestimento de conversão da invenção incluem silicatos.Como usado aqui, silicatos são entendidos a referir-se aos compostos con-tendo silício, oxigênio, e um ou mais metais com ou sem hidrogênio, incluin-do ésteres de silicato formados pela combinação de silício e oxigênio comum ou mais grupos orgânicos. Além disso, os silicatos podem incluir com-postos em que o oxigênio é parcial ou completamente substituído com umou mais átomos diferentes, tais como flúor (por exemplo, hexafluorossilica-tos). Silicatos podem ser úteis para aumentar a proteção contra corrosãoquando aplicados a um artigo como parte da composição de revestimento deconversão. Embora não intencionando limitar o escopo de silicatos que po-dem ser usados de acordo com a invenção, em particular, silicatos úteis norevestimento de conversão incluem talco, mica, e argilas, tais como argilasnanoparticuladas. Por exemplo, a composição pode incluir uma ou mais argi-las LAPONITE®, disponíveis da Rockwood Additives, Ltd. Especificamente, acomposição pode incluir LAPONITE® RD (compreendida de SiO2, MgO, Li-O2, e Na2O) ou LAPONITE® RDS (compreendida de SiO2, MgO, LiO2, Na2O,e P2O5). Um outro exemplo de silicatos úteis na invenção inclui hexafluoros-silicato de magnésio (MgSiF6-6H20).
Ainda outro exemplo de silicatos úteis de acordo com a presenteinvenção são argilas de filossilicato naturais ou sintéticas. Ilustrativos de taismateriais são minerais de argila esmética tais como montmorilonita, nontro-nita, beidelita, bentonita, volconscoita, laponita, hectorita, saponita, sauconi-ta, magadita, queniaíta, estevensita e semelhantes, assim como vermiculita,haloisita, óxidos de aluminato, hidrotalcita e semelhantes. Estas argilas emcamadas geralmente compreendem partículas contendo uma pluralidade deplaquetas de silicato tendo uma espessura de cerca de 8 a 12Â firmementeligadas entre si em espaçamentos intercamadas de 4 Á ou menos, e contêmcátions permutáveis tais como Na+, Ca+2, K+ ou Mg+2 presentes nas superfí-cies intercamadas.
Em outras formas de realização, o revestimento de conversão dainvenção também pode compreender um ou mais ácidos carboxílicos halo-genados, ou sais ou ésteres destes, contanto que tais ácidos carboxílicostambém não funcionem substancialmente como agentes quelantes. Por e-xemplo, a composição podem compreender compostos de ácido acético ha-logenados, ou sais ou ésteres destes, tais como ácido trifluoro acético(CF3CO2H), trifluororoacetato de sódio (CF3CO2Na), ácido tricloro acético(CCI3CO2H), tricloroacetato de sódio (CCI3CO2Na), e semelhantes.
Embora os componentes preferidos da composição de revesti-mento de conversão geralmente sejam descritos acima, a composição derevestimento da invenção também pode ser caracterizada em que ela é depreferência substancialmente isenta de certos compostos específicos, ele-mentos, íons, ou semelhantes. Em uma forma de realização, a composiçãode revestimento de conversão da invenção é substancialmente isenta deíons fluoreto. Preferivelmente, a composição de revestimento de conversãoé totalmente isenta de íons fluoreto. Esta preferência não é intencionada alimitar o uso de compostos contendo flúor de modo geral, tais como ácidotrifluoro acético. De preferência, a composição não deve incluir íons fluoretolivres.
A composição de revestimento de conversão da invenção podeincluir outros componentes de halógeno, não contendo fluoreto; entretanto,tais componentes de halógeno não são especificamente necessários de a-cordo com a invenção. Por exemplo, em uma forma de realização, a compo-sição de revestimento de conversão pode incluir íons cloreto em uma con-centração de até cerca de 1 mol/L. Em uma outra forma de realização, íonscloreto estão presentes em uma concentração de até cerca de 0,75 mol/L.Ainda em uma outra forma de realização, íons cloreto estão presentes emuma concentração de até cerca de 0,5 mol/L.
Também é preferido que a composição de revestimento de con-versão da invenção seja substancialmente isenta de agentes quelantes. Umagente quelante é geralmente reconhecido na técnica como um composto,freqüentemente um composto orgânico, capaz de formar duas ou mais Iiga-ções de coordenação com um íon metal central. Agentes quelantes podemser capazes de coordenar metais em geral, ou podem ser mais específicospara metal de certas valências (por exemplo, agentes quelantes de cátionbivalente). De acordo com a presente invenção, é preferido que a composi-ção de revestimento de conversão seja substancialmente isenta de agentesquelantes de modo geral. Em uma forma de realização preferida, a composi-ção de revestimento de conversão é substancialmente isenta de agentesquelantes, em particular, agentes quelantes com base em ácido carboxílico.Tais agentes quelantes com base em ácido carboxílico seriam reconhecidoscomo geralmente abrangendo compostos de ácido carboxílico incluindo doisou mais grupos funcionais de ácido carboxílico (por exemplo, "ácidos di-óicos").
A composição de revestimento de conversão da invenção podeser preparada em uma forma apropriadamente diluída que está pronta parao uso. Alternativamente, a composição de revestimento de conversão podeser fornecida em uma forma concentrada que é diluída antes da aplicaçãoda composição ao artigo. Em uma forma de realização da invenção, um con-centrado é fornecido em que, em diluição apropriada (tal como com água), oconcentrado diluído forma uma composição de revestimento de conversãode acordo com a invenção. De acordo com um exemplo não limitante, umconcentrado é fornecido em que em diluição de cerca de 25 % em volume(isto é, 25 partes de concentrado para 75 partes de diluente), o concentradodiluído forma uma composição de revestimento de conversão compreenden-do cerca de 0,1 mol/L a cerca de 0,4 mol/L de íons cromo (III), cerca de 0,01mol/L a cerca de 0,10 mol/L de íons cobalto (II), cerca de 0,4 mol/L a cercade 1,5 mol/L de íons nitrato, e cerca de 0,2 mol/L a cerca de 1,0 mol/L deíons sulfato.
A composição de revestimento de conversão da invenção é par-ticularmente útil em um método para aplicar um revestimento de conversão aum artigo com uma superfície exposta para fornecer o artigo com resistênciaà corrosão. Em uma forma de realização, o método compreende contatar asuperfície exposta do artigo com uma composição de revestimento de con-versão de acordo com a invenção.
De acordo com o método da invenção, a composição de reves-timento de conversão é particularmente útil para aplicar um revestimento deconversão em um artigo em que a superfície exposta do artigo é galvanizadacom um revestimento de metal por eletrodeposição. Em uma forma de reali-zação particular, a superfície exposta do artigo é galvanizada com zinco ouuma liga de zinco. Exemplos não Iimitantes de ligas de zinco úteis como gal-vanizantes da superfície exposta do artigo incluem ligas de ZnSn, ligas deZnNi1 ligas de ZnFe1 e ligas de ZnCo.
O artigo pode ser galvanizado de acordo com qualquer métodode galvanização geralmente reconhecido na técnica como sendo útil paragalvanização com zinco ou liga de zinco. Por exemplo, o revestimento deconversão, e método de aplicação deste, podem ser usados em combinaçãocom técnicas de galvanização, tais como métodos de galvanização com cia-neto, não-cianeto alcalino, sulfato de zinco, e cloreto de zinco.
O artigo subjacente com a galvanização e revestimento de con-versão aplicados a este não é limitado pela presente invenção. De preferên-cia, qualquer artigo reconhecível por uma pessoa de habilidade na técnicacomo estando sujeito à galvanização e como favorecendo-se da resistênciaà corrosão fornecida pelo revestimento de conversão da invenção pode serusado no método da invenção. Metais específicos, tais como ligas contendoferro, são particularmente suscetíveis à corrosão e portanto são particular-mente favorecidos pelo método da invenção em termos de resistência à cor-rosão. Conseqüentemente, embora o método da invenção possa ser exem-plificado aqui por referência aos artigos contendo ferro, tais como artigos deaço, a invenção não é limitada a tais formas de realização específicas.
Em uma operação de tratamento de metal exemplar, uma ligacontendo ferro, tal como aço, está sujeita a etapas múltiplas em preparar erealizar a aplicação do revestimento de conversão. O artigo de aço é prepa-rado para galvanização por limpeza do artigo e, opcionalmente, tratamentocom ácido do artigo. Preferivelmente, o artigo é enxaguado depois da limpe-za e etapas de tratamento com ácido opcionais. O artigo depois é galvaniza-do com zinco ou uma liga de zinco. Depois da galvanização, o metal galva-nizado é enxaguado, opcionalmente exposto a um ácido inorgânico suave(tal como ácido nítrico ou ácido sulfúrico) para oxidar a superfície, e enxa-guado novamente. Ó revestimento de conversão é aplicado de acordo com ainvenção, e o artigo com o revestimento de conversão aplicado a este é en-xaguado e seco. É entendido que o método da invenção pode incluir apenasalgumas das etapas acima, além da etapa de aplicar o revestimento de con-versão.
A composição de revestimento de conversão pode ser aplicadaao artigo galvanizado de acordo com qualquer método geralmente reconhe-cido na técnica como sendo útil para aplicar uma solução a um artigo paralevar em consideração a formação de ligação química. Por exemplo, a apli-cação da composição de revestimento de conversão pode ser por pulveriza-ção, mergulho, imersão, laminação, ou outros métodos similares. Em umaforma de realização particular, o artigo é imerso em um banho compreen-dendo a composição de revestimento de conversão da invenção.
Quando um banho é usado para imergir o artigo para a aplica-ção do revestimento de conversão, é entendido que o banho, além da com-posição de revestimento de conversão da invenção, pode incluir ainda com-ponentes adicionais padrão na indústria que podem ser necessários para aformação de um banho mas não afetam necessariamente o revestimento deconversão aplicado ao artigo. Por exemplo, é entendido que um tal banhoincluiria água.Especificamente, um banho da composição de revestimento deconversão é preferencialmente preparado usando um tanque de limpeza. Otanque, ou o revestimento interno do tanque, é preferivelmente fabricado deum material inerte ao revestimento de conversão, tal como polietileno, clore-to de polivinila (PVC), aço inoxidável, ou semelhantes. Em uma forma derealização particular, água primeiro é adicionada ao tanque. Depois, enquan-to misturando, a quantidade apropriada da forma concentrada da composi-ção de revestimento de conversão é adicionada. Finalmente, o restante dovolume de trabalho do tanque é enchido com água tornando a composiçãode revestimento de conversão apropriadamente diluída e pronta para a apli-cação ao artigo.
A aplicação do revestimento de conversão ao artigo galvanizadoé preferivelmente realizada sob condições específicas. Por exemplo, emuma forma de realização da invenção, o pH do banho contendo a composi-ção de revestimento de conversão é mantido dentro de uma certa faixa. Pre-ferivelmente, o pH da composição de revestimento de conversão é ácido(isto é, menos do que cerca de 7, e mais preferivelmente, menos do quecerca de 4). Em formas de realização específicas, o pH do revestimento é decerca de 2 a cerca de 3, cerca de 2,2 a cerca de 2,8, ou cerca de 2,4 a cercade 2,8.
De acordo com uma outra forma de realização da invenção, orevestimento de conversão é aplicado ao artigo galvanizado em uma tempe-ratura de pelo menos cerca da temperatura ambiente. Em uma forma de rea-lização preferida, a temperatura da composição de revestimento de conver-são durante a aplicação ao artigo é elevada acima da temperatura ambiente.Tal temperatura elevada é particularmente útil em que ela foi descoberta me-lhorar a resistência à corrosão máxima do revestimento de conversão apli-cado ao artigo quando aplicado na temperatura elevada. Em certas formasde realização, a temperatura durante a aplicação da composição de revesti-mento de conversão está entre cerca de 20°C e cerca de 70°C, cerca de30°C e cerca de 60°C, ou cerca de 40°C e cerca de 50°C.
O período de tempo durante o qual a composição de revestimen-to de conversão é aplicada ao artigo pode variar dependendo dos outros pa-râmetros do método, tais como o método de aplicar a composição de reves-timento de conversão ao artigo, a diluição da composição, e a temperaturada composição. Em uma forma de realização, a composição de revestimentode conversão é aplicada por imersão do artigo em um banho incluindo acomposição. De acordo com esta forma de realização, o artigo é imerso nobanho durante um período de até cerca de 90 segundos. Especificamente, oartigo pode ser imerso durante cerca de 15 segundos a cerca de 75 segun-dos, cerca de 20 segundos a cerca de 70 segundos, ou cerca de 30 segun-dos a cerca de 60 segundos.
Considerando a composição de revestimento de conversão e ométodo de aplicação desta, como descrito acima, a invenção fornece aindaum artigo tendo uma superfície exposta que tem um revestimento de con-versão aplicado à superfície exposta deste. Um tal artigo revestido com orevestimento de conversão da invenção é particularmente útil em que o re-vestimento de conversão aplicado a este é eficaz para fornecer proteçãoanti-corrosão que excede muito a proteção fornecida pela galvanização so-zinha.
Os efeitos anti-corrosão fornecidos pelo revestimento de conver-são da invenção são facilmente avaliados por teste de pulverização de sal(ou névoa de sal) realizado de acordo com os padrões da American Societyfor Testing and Materials (ASTM) designação B117-03 (versão de Outubro2003). As composições fornecidas pela invenção podem ser avaliadas poroutros métodos de: teste conhecido e são intencionados a fornecer revesti-mentos capazes de satisfazer ou superar as necessidades de desempenhoque podem ser descritas em termos de um ou mais métodos de teste dife-rentes. Por motivo de simplicidade, entretanto, a capacidade das composi-ções da presente invenção resistir a corrosão é descrita aqui em termos dométodo de teste observado. Conseqüentemente, um material revestido comuma composição de revestimento dentro dos limites da presente invenção nãodeve ser considerado como estando fora do domínio da invenção simples-mente através da avaliação com um método diferente de ASTM B117-03.De acordo com ASTM B117-03, o aparelho de teste consiste emuma câmara de neblina, um reservatório de solução salina, um fornecimentode um ar comprimido adequadamente condicionado, e bocais de atomiza-ção. Usando o aparelho, uma solução salina compreendida de cerca de 5partes em peso (pbw) de NaCI em 95 pbw de água é pulverizada sobre a-mostras durante períodos prolongados contínuos para causar corrosão. De-pendendo da amostra usada, o tempo para corrosão pode ser avaliado.
Especificamente relacionado à presente invenção, o teste decorrosão é realizado em amostras de aço zincado às quais o revestimentode conversão da invenção foi aplicado. O início da reação dos dois tipos deprodutos de corrosão é documentado no teste: sais brancos e ferrugem ver-melha. A aparência visual de sais brancos indica falha do revestimento deconversão e corrosão da zincagem subjacente. A aparência visual da ferru-gem vermelha indica falha da zincagem e corrosão da amostra de aço sub-jacente. Para propósitos de avaliar a proteção anti-corrosão do revestimentode conversão da presente invenção, o tempo para a formação de produtosde corrosão por sais é usado.
Em uma forma de realização da invenção, um artigo tendo o re-vestimento de conversão da invenção aplicado a este é caracterizado emque o revestimento de conversão fornece proteção anti-corrosão tal quequando submetido a uma pulverização de sal de acordo com método de tes-te ASTM B 117-03 descrito acima, o revestimento de conversão é resistenteà formação de sais brancos durante um tempo de pelo menos cerca de 200horas. De acordo com outras formas de realização, o revestimento de con-versão é resistente à formação de sais brancos durante um tempo de pelomenos cerca de 250 horas, pelo menos cerca de 300 horas, pelo menoscerca de 350 horas, ou pelo menos cerca de 400 horas.
Além da proteção anti-corrosão, o revestimento de conversão dainvenção é de preferência esteticamente agradável. Por exemplo, em umaforma de realização, o revestimento de conversão aplicado a um artigo deacordo com a invenção é um revestimento azul brilhante. Além disso, umrevestimento de cromato colorido pode ser obtido expondo-se um artigo re-vestido a um corante, tal como a família Mordente de corantes diazo, semdegradar a proteção contra corrosão do revestimento. Por exemplo, um re-vestimento amarelo pode ser produzido com o uso do corante Mordente O-range 6. Um témpo de exposição ao corante adequado é de cerca de 5 se-gundos a cerca de 40 segundos, por meio do qual o corante está em umatemperatura entre cerca de 20°C e cerca de 40°C.
A presente invenção é vantajosa ainda em que o revestimentode conversão pode ser formado sem pré-cozer o artigo a ser revestido paraabrandar qualquer friabilidade devida à ação do hidrogênio. Outros produtosrequerem que as partes sejam cozidas antes da cromagem, que tambémrequer que a superfície das partes seja reativada antes da cromagem. A co-zedura usualmente destrói a proteção contra corrosão. Cromagem e depoiscozedura simplificam muito o processo de revestimento de conversão.
Experimentação
A presente invenção é mais completamente ilustrada pelos e-xemplos seguintes, que são apresentados para ilustrar várias formas de rea-lização da invenção e não devem ser interpretados como Iimitantes desta.
Exemplo 1
Uma série de partes de teste foram produzidas para avaliar vá-rias formulações de cromato. As partes foram galvanizadas em eletrogalva-nização de zinco em cloreto ácido consistindo em 3 oz/gal de metal zinco, 18oz/gal de cloreto de amônio, 4 % (vol/vol) de Smart Zinc Carrier (disponívelda Pavco, Inc.), e 0,2 % (vol/vol) de Smart Zinc Toner (disponível da Pavco,Inc.). As partes foram zincadas a 20 amps/ft2 durante 25 a 30 minutos paraproduzir uma espessura de zinco de aproximadamente 0,3 a 0,5 mm. Depoisda galvanização, as partes foram enxaguadas em água e depois enxagua-das em 0,5 % (vol/vol) de solução de ácido nítrico.
Várias composições de revestimento de conversão diferentesforam aplicadas às partes galvanizadas preparadas como descrito acima. Aaplicação foi por mergulho em um banho compreendendo uma composiçãode revestimento de conversão de acordo com a invenção em uma tempera-tura de 50°C e um pH de 2,6 durante 60 segundos. As partes com a compo-sição de revestimento de conversão aplicada a estas foram testadas quanto1 à resistência à corrosão de acordo com ASTM B 117-03, como descrito aci-ma. A resistência à corrosão foi determinada como um tempo para a forma-ção de sais brancos. Ingredientes da composição de revestimento de con-versão (em mol/L), razão em mol de íons nitrato para íons cromo (III) e co-balto (II) combinados, e tempo para sais brancos (em horas) são fornecidosna Tabela 1.
Tabela 1
<table>table see original document page 21</column></row><table>
* Nota: A rodada 16 também incluiu 2,5 g/L de inibidor de corrosão HALOX® 510 [ácido 5-(dimetilamino)-2,2-difenilpentanóico]
Como um grau comparativo para os dados acima, um revesti-mento de conversão com base em cromo trivalente comercialmente disponí-vel também foi testado de acordo com os mesmos parâmetros como descritoacima. Um banho contendo 14,5 % (vol/vol) de HyproBIue (disponível daPavco, Inc.) em um pH de 2,4 e uma temperatura de 40°C foi usado. Umaparte galvanizada foi imersa no banho durante 60 segundos. Três partesseparadas foram testadas sob pulverização de sal de acordo com ASTM B117-90. O tempo para sais brancos para as três partes foi de 135,6 h, 169,7h, e 115,7 h.
Exemplo 2
Várias partes de teste foram preparadas como descrito no E-xemplo 1 e foram revestidas com outras composições de revestimento deconversão de acordo com a presente invenção para avaliar a capacidade dorevestimentos resistir à corrosão. A aplicação foi por mergulho em um banhocompreendendo a composição de revestimento de conversão em uma tem-peratura de 40 ou 50°C e um pH de 2,6 durante um tempo de 60 segundos.As partes com a composição de revestimento de conversão aplicada a estasforam testadas quanto à resistência à corrosão de acordo com ASTM B 117-03, como descrito acima. Ingredientes da composição de revestimento deconversão (em mol/L), razão em mol de íons nitrato para íons cromo (III) ecobalto (II) combinados, e o tempo para sais brancos (em horas) são forne-cidos abaixo na Tabela 2.
Tabela 2
<table>table see original document page 22</column></row><table>a - Também incluiu 7,5 g/L de LAPONITE® RD
b - Também incluiu 0,200 M de CF3CO2H
c- Também incluiu 0,399 M de CF3CO2Hd - Também incluiu 0,400 M de CCI3CO2H
e - Também incluiu 0,600 M de CCI3CO2H
f - Também incluiu 0,018 M de MgSiF6-6H20
Muitas modificações e outras formas de realização das inven-ções apresentadas aqui serão relembradas a uma pessoa habilitada na téc-nica à qual estas invenções pertencem tendo o benefício dos ensinamentosapresentados nas descrições precedentes. Portanto, deve ser entendido queas invenções não devem ser limitadas às formas de realização específicasdivulgadas e que modificações e outras formas de realização são intencio-nadas a serem incluídas dentro do escopo das reivindicações anexas. Em-bora termos específicos sejam utilizados aqui, eles são usados em um senti-do genérico e descritivo apenas e não para propósitos de limitação.

Claims (29)

1. Composição de revestimento de conversão compreendendo:(A) pelo menos cerca de 0,1 mol/L de íons cromo (III);(b) pelo menos cerca de 0,4 mol/L de íons nitrato;(c) íons cobalto (II); e(d) íons sulfato.
2. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, compreendendo pelo menos cerca de 0,2 mol/L de íonscromo (III).
3. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, compreendendo pelo menos cerca de 0,6 mol/L de íons ni-trato.
4. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, em que a concentração de íons cobalto (II) é de pelo menoscerca de 0,01 mol/L.
5. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 4, em que a concentração de íons cobalto (II) é de pelo menoscerca de 0,02 mol/L.
6. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, em que a concentração de íons sulfato é de pelo menoscerca de 0,1 mol/L.
7. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 6, em que a concentração de íons sulfato é de pelo menoscerca de 0,2 mol/L.,!
8. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, em que a dita composição é isenta de íons fluoreto.
9. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, em que a dita composição é substancialmente isenta de a-gentes quelantes.
10. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, em que a razão de íons nitrato para a combinação de íonscromo (III) e íons cobalto (II) é maior do que 1,5:1.
11. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, compreendendo ainda um ou mais componentes adicionaisselecionados do grupo consistindo em compostos contendo silicato e ácidoscarboxílicos halogenados, ou sais ou ésteres destes.
12. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 11, em que os ditos compostos contendo silicato são selecio-nados do grupo consistindo em argilas e hexafluorossilicato de magnésio.
13. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 12, em que as ditas argilas compreendem argilas nanoparticuladas.
14. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 11, em que os ditos ácidos carboxílicos halogenados são sele-cionados do grupo consistindo em ácidos acéticos halogenados e sais ouésteres destes.
15. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 14, em que os ditos ácidos acéticos halogenados compreen-dem ácido trifluoro acético, ácido tricloro acético, ou sais ou ésteres destes.
16. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, compreendendo ainda até cerca de 1,0 mol/L de íons cloreto.
17. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1, em que os íons cromo (III) e os íons cobalto (II) são forneci-dos como sais de metal.
18. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 17, em que o sal de metal compreende um sal de metal de sul-fato.
19. Composição de revestimento de conversão de acordo com areivindicação 1 compreendendo:(a) cerca de 0,1 mol/L a cerca de 0,4 mol/L de íons cromo (III);(b) cerca de 0,02 mol/L a cerca de 0,09 mol/L de íons cobalto (ii);(c) cerca de 0,4 mol/L a cerca de 1,5 mol/L de íons nitrato; e(d) cerca de 0,2 mol/L a cerca de 1,0 mol/L de íons sulfato;em que a composição é isenta de íons fluoreto e agentes que-lantes.
20. Método para aplicar um revestimento de conversão a umartigo tendo uma superfície exposta, o dito método compreendendo contatara superfície exposta do artigo com uma composição de revestimento deconversão de acordo com a reivindicação 1.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, em que a superfí-cie exposta do artigo e galvanizada com zinco ou uma liga de zinco.
22. Método de acordo com a reivindicação 20, em que o pH dacomposição de revestimento de conversão está entre cerca de 2,0 e cercade 3,0.
23. Método de acordo com a reivindicação 20, em que a tempe-ratura da composição de revestimento de conversão está entre cerca de-20°C e cerca de 70°C.
24. Método de acordo com a reivindicação 20, em que a dita e-tapa de contato é realizada durante um tempo de até cerca de 90 segundos.
25. Método de acordo com a reivindicação 20, em que a dita e-tapa de contato compreende imergir o artigo na composição de revestimentode conversão.
26. Artigo tendo uma superfície exposta com um revestimento deconversão aplicado a esta, em que o dito revestimento de conversão é apli-cado de acordo com o método da reivindicação 20.
27. Artigo de acordo com a reivindicação 26, em que a superfícieexposta do artigo é galvanizada com zinco ou uma liga de zinco.
28. Artigo de acordo com a reivindicação 26, em que o revesti-mento de conversão aplicado à superfície exposta é eficaz para fornecerproteção anti-corrosão tal que o revestimento de conversão, quando subme-tido a uma pulverização de sal de acordo com o método de teste ASTMB117-03, é resistente à formação de produtos de corrosão por sais duranteum tempo de pelo menos cerca de 200 horas.
29. Artigo de acordo com a reivindicação 28, em que o revesti-mento de conversão aplicado à superfície exposta é resistente à formaçãode produtos de corrosão por sais durante um tempo de pelo menos cerca de 300 horas.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2642365C (en) * 2006-02-14 2015-12-15 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Composition and processes of a dry-in-place trivalent chromium corrosion-resistant coating for use on metal surfaces
US20070243397A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-18 Ludwig Robert J Chromium(VI)-free, aqueous acidic chromium(III) conversion solutions
JP5690485B2 (ja) 2006-05-10 2015-03-25 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co.KGaA 金属表面に耐食被膜として用いられる改良された三価クロム含有組成物
ES2361361T3 (es) 2007-03-05 2011-06-16 Atotech Deutschland Gmbh Pasivación en negro exenta de cromo (vi) para superficies que contienen zinc.
CN102268667B (zh) * 2007-08-03 2016-08-10 迪普索尔化学株式会社 3价铬耐腐蚀性化学转化膜及3价铬化学转化处理溶液
TWI385698B (zh) * 2008-06-17 2013-02-11 Univ Nat Defense 場發射發光元件及其發射陰極與氧化鋅陽極之製備方法
US20110070429A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Thomas H. Rochester Corrosion-resistant coating for active metals
EP2768910B1 (de) * 2011-10-19 2020-07-29 BASF Coatings GmbH Verfahren zur herstellung einer korrosionsschutzbeschichtung
US10156016B2 (en) 2013-03-15 2018-12-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys
CA3193418A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 Coatings For Industry, Inc. Corrosion-resistant coatings
CN114086168A (zh) * 2021-11-26 2022-02-25 山西汾西重工有限责任公司 一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3392008B2 (ja) * 1996-10-30 2003-03-31 日本表面化学株式会社 金属の保護皮膜形成処理剤と処理方法
US4367099A (en) * 1981-06-15 1983-01-04 Occidental Chemical Corporation Trivalent chromium passivate process
CA1228000A (en) * 1981-04-16 1987-10-13 David E. Crotty Chromium appearance passivate solution and process
US4384902A (en) * 1981-06-15 1983-05-24 Occidental Chemical Corporation Trivalent chromium passivate composition and process
US4359345A (en) * 1981-04-16 1982-11-16 Occidental Chemical Corporation Trivalent chromium passivate solution and process
US4359346A (en) * 1981-04-16 1982-11-16 Occidental Chemical Corporation Trivalent chromium passivate solution and process for yellow passivate film
US4349392A (en) * 1981-05-20 1982-09-14 Occidental Chemical Corporation Trivalent chromium passivate solution and process
US4359348A (en) * 1981-06-17 1982-11-16 Occidental Chemical Corporation Stabilized trivalent chromium passivate composition and process
US4578122A (en) * 1984-11-14 1986-03-25 Omi International Corporation Non-peroxide trivalent chromium passivate composition and process
SU1617054A1 (ru) * 1988-02-01 1990-12-30 Днепропетровский химико-технологический институт Состав дл хроматировани цинковой поверхности
US5242714A (en) * 1991-12-20 1993-09-07 Henkel Corporation Process for forming protective base coatings on metals
DE19615664A1 (de) * 1996-04-19 1997-10-23 Surtec Produkte Und Systeme Fu Chrom(VI)freie Chromatschicht sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
US6368671B1 (en) * 1998-06-22 2002-04-09 Mccormick David R. Treating solid, especially aluminum, surfaces
US20040173289A1 (en) * 2001-01-31 2004-09-09 Yasuhiro Kinoshita Rustproofing agent for zinc plated steel sheet
DE10146559A1 (de) * 2001-09-21 2003-04-10 Enthone Omi Deutschland Gmbh Verfahren zur Abscheidung einer Zink-Nickel-Legierung aus einem Elektrolyten
JP2003147544A (ja) * 2001-11-07 2003-05-21 Nippon Parkerizing Co Ltd 亜鉛系メッキ膜の表面処理膜、亜鉛系メッキ膜の表面処理液、及び表面処理方法
JP2003171778A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Nippon Hyomen Kagaku Kk 金属の保護皮膜形成方法及び金属の保護皮膜
DE10162756A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Walter Hillebrand Gmbh & Co Schwarzpassivierungsverfahren
US7029541B2 (en) * 2002-01-24 2006-04-18 Pavco, Inc. Trivalent chromate conversion coating
JP3774415B2 (ja) * 2002-03-14 2006-05-17 ディップソール株式会社 亜鉛及び亜鉛合金めっき上に黒色の六価クロムフリー化成皮膜を形成するための処理溶液及び亜鉛及び亜鉛合金めっき上に黒色の六価クロムフリー化成皮膜を形成する方法。
JP3620510B2 (ja) * 2002-04-05 2005-02-16 ユケン工業株式会社 基材とその製造方法と自動車部品
JP4090780B2 (ja) * 2002-04-24 2008-05-28 日本表面化学株式会社 金属の防錆皮膜形成剤と形成方法
JP2004083771A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Nippon Hyomen Kagaku Kk 金属保護被膜形成用組成物
EP1597411A1 (en) * 2003-02-07 2005-11-23 Pavco, Inc. Black trivalent chromium chromate conversion coating
US7300563B2 (en) * 2003-02-07 2007-11-27 Pavco, Inc. Use of N-alllyl substituted amines and their salts as brightening agents in nickel plating baths
DE10305450A1 (de) * 2003-02-11 2004-08-26 Walter Hillebrand Gmbh & Co. Aktivatoren der Schwarzpassivierung
JP4384471B2 (ja) * 2003-10-27 2009-12-16 ディップソール株式会社 亜鉛ニッケル合金めっき上に6価クロムフリー耐食性皮膜を形成する方法
JP4508634B2 (ja) * 2003-12-26 2010-07-21 株式会社タイホー 金属表面処理剤、金属表面処理液、これによって形成された耐食性着色皮膜、この耐食性着色皮膜を有する耐食性着色部品、およびこの耐食性着色部品の製造方法
JP4446233B2 (ja) * 2004-03-03 2010-04-07 ディップソール株式会社 3価クロメート処理溶液用の皮膜総合摩擦係数低減剤、3価クロメート処理溶液及びその製造方法、並びに総合摩擦係数が低減した3価クロメート皮膜及びその製造方法

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