BRPI1105661A2 - COMPOSITION FOR PRE-TREATING AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING AND APPLYING COMPOSITION, USE OF COMPOSITION AND PRODUCT - Google Patents

COMPOSITION FOR PRE-TREATING AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING AND APPLYING COMPOSITION, USE OF COMPOSITION AND PRODUCT Download PDF

Info

Publication number
BRPI1105661A2
BRPI1105661A2 BRPI1105661-4A BRPI1105661A BRPI1105661A2 BR PI1105661 A2 BRPI1105661 A2 BR PI1105661A2 BR PI1105661 A BRPI1105661 A BR PI1105661A BR PI1105661 A2 BRPI1105661 A2 BR PI1105661A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
composition
acid
aluminum
solution
molybdate
Prior art date
Application number
BRPI1105661-4A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Adeval Antonio Meneghesso
Original Assignee
Adeval Antonio Meneghesso
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adeval Antonio Meneghesso filed Critical Adeval Antonio Meneghesso
Priority to BRPI1105661-4A priority Critical patent/BRPI1105661B1/en
Priority to ARP120100619A priority patent/AR085405A1/en
Priority to PCT/BR2012/000049 priority patent/WO2013097002A1/en
Priority to EP12710647.4A priority patent/EP2798098B8/en
Publication of BRPI1105661A2 publication Critical patent/BRPI1105661A2/en
Publication of BRPI1105661B1 publication Critical patent/BRPI1105661B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/05Chemical 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 using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical 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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/34Chemical 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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/05Chemical 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 using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical 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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical 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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/44Chemical 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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

COMPOSIÇÃO PARA O PRÉ-TRATAMENTO DE UMA SUPERFÍCIE DE ALUMÍNIO, MÉTODO PARA PREPARAR E APLICAR A COMPOSIÇÃO, USO DA COMPOSIÇÃO E PRODUTO. A presente invenção refere-se a uma composição para o pré- tratamento de uma superfície de alumínio, caracterizada pelo fato de ser uma solução aquosa composta por 2% a 10% de um ácido inorgânico fluorado em peso; 2% a 10% de molibdato, titanato ou zirconato de metal alcalino ou alcalinoterroso ou amônia, opcionalmente na forma de derivado fluorácido em peso e 0,02% a 0,2% de uma fonte de agente oxidante em relação ao peso total da composição. A presente invenção descreve ainda um método para preparar e aplicar a composição em uma superfície de alumínio.COMPOSITION FOR PRE-TREATING AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING AND APPLYING COMPOSITION, USE OF COMPOSITION AND PRODUCT. The present invention relates to an aluminum surface pretreatment composition, characterized in that it is an aqueous solution composed of 2% to 10% of a fluorinated inorganic acid by weight; 2% to 10% alkali or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or ammonia, optionally in the form of fluorine by weight derivative and 0.02 to 0.2% of an oxidizing agent source relative to the total weight of the composition . The present invention further describes a method for preparing and applying the composition on an aluminum surface.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI- ÇÃO PARA O PRÉ-TRATAMENTO DE UMA SUPERFÍCIE DE ALUMÍNIO, MÉTODO PARA PREPARAR E APLICAR A COMPOSIÇÃO, USO DA COMPOSIÇÃO E PRODUTO".Report of the Invention Patent for "COMPOSITION FOR PRE-TREATING AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING AND APPLYING COMPOSITION, USE OF COMPOSITION AND PRODUCT".

Campo da invençãoField of the invention

A presente invenção refere-se a uma solução aquosa utilizada no pré-tratamento do alumínio e suas ligas, a fim de tornar a sua superfície apta para receber a aplicação de um sistema de pintura selecionado.The present invention relates to an aqueous solution used in the pretreatment of aluminum and its alloys in order to make its surface suitable for application of a selected paint system.

Mais particularmente, a presente invenção descreve uma com- posição isenta de cromo e derivados tóxicos, bem como um método para preparar a dita composição e ainda um método para sua aplicação em uma superfície de alumínio durante a etapa de tratamento químico.More particularly, the present invention describes a composition free of chromium and toxic derivatives, as well as a method for preparing said composition and further a method for its application on an aluminum surface during the chemical treatment step.

Finalmente, a presente invenção refere-se também ao uso da di- ta composição e a um produto cuja superfície é tratada com a composição descrita anteriormente.Finally, the present invention also relates to the use of said composition and a product whose surface is treated with the composition described above.

Descrição do estado da técnicaDescription of the prior art

O alumínio e suas ligas vêm sendo utilizados desde 1886, e, a- pesar de o alumínio ser o terceiro elemento químico mais abundante na crosta terrestre, sua produção atual supera a soma de todos os outros me- tais não ferrosos. Adicionalmente, suas técnicas de fabricação permitem a manufatura do produto acabado a preços competitivos, sendo que sua prin- cipal e mais econômica matéria-prima para uso industrial é o minério bauxi- ta.Aluminum and its alloys have been in use since 1886, and although aluminum is the third most abundant chemical element in the earth's crust, its current production exceeds the sum of all other nonferrous metals. Additionally, its manufacturing techniques allow the finished product to be manufactured at competitive prices, and its main and most economical raw material for industrial use is bauxite ore.

Embora seja o metal mais jovem utilizado em escala industrial, o alumínio apresenta propriedades sem similar e excelente desempenho na maioria das aplicações, tal como baixa densidade e resistência mecânica. Nesse sentido, apesar de possuir apenas um terço do peso do aço, suas propriedades mecânicas são equivalentes.Although it is the youngest metal used on an industrial scale, aluminum has unmatched properties and excellent performance in most applications, such as low density and mechanical strength. In this sense, despite having only one third of the weight of steel, its mechanical properties are equivalent.

Produtos que utilizam o alumínio e suas ligas incorporam as van- tagens inerentes do metal, como leveza, condutibilidade elétrica e térmica, impermeabilidade e opacidade, alta relação resistência/peso, beleza, durabi- lidade, moldabilidade e soldabilidade, resistência à corrosão, resistência e dureza, reciclabilidade e possibilidade de muitos acabamentos.Products utilizing aluminum and its alloys incorporate the inherent advantages of metal such as lightness, electrical and thermal conductivity, impermeability and opacity, high strength to weight ratio, beauty, durability, moldability and weldability, corrosion resistance, toughness. and hardness, recyclability and possibility of many finishes.

Diversos segmentos utilizam o alumínio e suas ligas na forma mais adequada às suas finalidades, valendo-se das propriedades do metal em aceitar diversos tipos de tratamento em sua superfície. Neste contexto, o alumínio e seus produtos podem ser aplicados nos segmentos de embala- gens, transportes, eletricidade, construção civil, bens de consumo, máquinas e equipamentos e outros.Several segments use aluminum and its alloys in the form best suited to their purposes, taking advantage of the metal's properties in accepting various types of surface treatment. In this context, aluminum and its products can be applied in the packaging, transportation, electricity, civil construction, consumer goods, machinery and equipment and other segments.

Importante destacar que o alumínio e suas ligas podem ser usa- dos com ou sem processos de acabamentos. Ou seja, para algumas aplica- ções, o acabamento natural do alumínio é totalmente satisfatório, tanto em aparência como em durabilidade. Já para aplicações do tipo esquadrias me- tálicas (portas, janelas, fachadas, grades, box de banheiro, etc.), móveis (armários de cozinha, closets, armários de dormitórios, etc.), bens de con- sumo (geladeiras, fogões, micro-ondas, máquinas de lavar, etc.), transportes (carrocerias abertas e fechadas, carrocerias do tipo baú, acessórios, etc.) artigos de decoração (lustres, arandelas, espelhos, maçanetas, etc.), entre outras aplicações, a superfície do alumínio requer acabamento adequado de proteção e decoração.Importantly, aluminum and its alloys can be used with or without finishing processes. That is, for some applications, the natural finish of aluminum is totally satisfactory, both in appearance and durability. For metal frame applications (doors, windows, facades, railings, shower stalls, etc.), furniture (kitchen cabinets, closets, bedroom cabinets, etc.), consumer goods (refrigerators, stoves, microwaves, washing machines, etc.), transports (open and closed bodies, trunk-type bodies, accessories, etc.) decoration items (chandeliers, sconces, mirrors, door handles, etc.), among other applications , the aluminum surface requires proper protection and decoration finish.

De um modo geral, as propriedades do alumínio não permitem a aderência de tintas diretamente sobre sua superfície. Para aplicar uma pintu- ra, a sua extensão deve passar por um pré-tratamento preliminar para que uma camada de conversão seja criada, por meio de um tratamento químico, a fim de preparar o alumínio para a aderência da tinta. Se o pré-tratamento for adequado, a tinta terá uma boa aderência, sem risco de se soltar durante o corte das bordas do alumínio. Além disso, a referida camada de conversão é capaz de proporcionar uma alta resistência a corrosão.In general, the properties of aluminum do not allow paint to adhere directly to its surface. To apply a paint, its extension must be pre-treated in order for a conversion layer to be created by chemical treatment in order to prepare aluminum for paint adhesion. If the pretreatment is adequate, the paint will have a good grip, with no risk of loosening while cutting the edges of the aluminum. Furthermore, said conversion layer is capable of providing high corrosion resistance.

Portanto, a durabilidade da pintura em uma superfície de alumí- nio depende especialmente da aderência da tinta e da resistência do metal à corrosão, propriedades estas que podem ser conferidas pela camada de conversão formada durante o pré-tratamento.Therefore, the durability of the paint on an aluminum surface depends especially on the adhesion of the paint and the resistance of the metal to corrosion, properties which can be conferred by the conversion layer formed during pretreatment.

A pintura de uma superfície de alumínio é realizada na etapa de acabamento do pré-tratamento e é muito importante para o revestimento de alguns produtos, principalmente para os casos em que o metal é utilizado com finalidades decorativas e protetivas.The painting of an aluminum surface is performed in the pre-treatment finishing stage and is very important for the coating of some products, especially for cases where the metal is used for decorative and protective purposes.

O revestimento pode aumentar a resistência ao desgaste super- ficial ou ampliar a proteção anticorrosiva de uma superfície do alumínio, sendo que sua eficiência depende do preparo da superfície receptora. Uma superfície bem limpa - livre de oxidação, graxa, sujidade e umidade - e com uma camada de conversão uniforme é considerada como um substrato apto a receber um acabamento protetor ou decorativo.The coating can increase surface wear resistance or extend the corrosion protection of an aluminum surface, and its efficiency depends on the preparation of the receiving surface. A well-cleaned surface - free of oxidation, grease, dirt and moisture - and with a uniform conversion layer is considered a substrate capable of receiving a protective or decorative finish.

O processo de acabamento de uma superfície de alumínio pode ser realizado de mais de uma maneira. Como um exemplo de acabamento, a abrasão mecânica é considerada um processo relevante, entretanto, uma configuração especial das peças a serem tratadas confere dificuldades à técnica. Mais especificamente, nestes tipos de peças existem ângulos mor- tos, "sombras" que não permitem um acesso uniforme do jato de abrasão a todos os pontos da superfície de uma peça metálica. Deste modo, a abrasão mecânica acaba por não alcançar uma homogeneidade satisfatória para a posterior aplicação de uma película de tinta na superfície do alumínio.The process of finishing an aluminum surface can be carried out in more than one way. As an example of finishing, mechanical abrasion is considered a relevant process, however, a special configuration of the parts to be treated gives difficulties to the technique. More specifically, in these types of parts there are dead angles, "shadows" that do not allow uniform abrasion jet access to all surface points of a metal part. Thus, mechanical abrasion does not achieve satisfactory homogeneity for the subsequent application of a paint film on the aluminum surface.

Outro exemplo consiste na abrasão realizada manualmente. No entanto, esta técnica apresenta desvantagens como o alto custo de mão de obra e maior tempo desprendido para alcançar uma abrasão satisfatória.Another example is the abrasion performed manually. However, this technique has disadvantages such as high labor cost and longer time to achieve satisfactory abrasion.

A anodização também faz parte da relação de processos de a- cabamento de uma superfície de um alumínio, por meio da qual um filme de óxido natural é artificialmente produzido no alumínio, por meio do ânodo de um eletrólito. O filme anódico recém-formado, antes do estágio final de sela- gem, é poroso e pode absorver material de coloração. Esta é a base da mai- oria dos acabamentos coloridos anodizados e possibilita a impressão em determinadas áreas, reproduzindo claramente pequenos detalhes. No entan- to, esta técnica apresenta um alto custo de fabricação do filme formado, de modo que tal desvantagem inviabiliza comercialmente a presente aplicação. A anodização de coloração natural também é freqüentementeAnodizing is also part of the relationship of surface-to-surface processes of an aluminum whereby a natural oxide film is artificially produced in aluminum by means of the anode of an electrolyte. The newly formed anodic film, prior to the final sealing stage, is porous and can absorb staining material. This is the basis of most anodized color finishes and enables printing in certain areas, clearly reproducing small details. However, this technique presents a high cost of manufacturing the formed film, so that such disadvantage makes the present application commercially unfeasible. Naturally colored anodizing is also often

empregada para conferir uma resistência adicional à corrosão. O filme é uni- forme e duro, e acessórios interiores de alumínio, como maçanetas de por- tas, são freqüentemente anodizados para aumentar sua resistência ao uso. Esta propriedade é explorada ainda mais na anodização dura, na qual um denso filme com espessura de vários micrômetros é desenvolvido por meio de tratamento em eletrólito refrigerado, para o uso em peças de entrada de ar em aviões, que estão sujeitas a efeitos abrasivos da poeira dos campos de pouso. Embora seja a presente uma técnica que apresenta uma superior resistência à corrosão, o alto custo de fabricação do filme formado inviabiliza comercialmente esta aplicação.employed to provide additional corrosion resistance. The film is uniform and hard, and aluminum interior fittings such as door knobs are often anodized to increase their wear resistance. This property is further explored in hard anodizing, in which a dense multi-micrometer thick film is developed by means of refrigerated electrolyte treatment for use on aircraft inlets that are subject to the abrasive effects of dust. of the airfields. Although a technique that has superior corrosion resistance is present, the high cost of manufacturing the formed film makes this application commercially unfeasible.

É, portanto, de conhecimento de um versado na técnica que uma superfície de alumínio necessita de algum tipo de acabamento adequa- do a fim de receber uma determinada pintura, vez que o metal não apresen- ta, por si só, condições favoráveis para o revestimento com uma película de tinta.It is therefore well known to one skilled in the art that an aluminum surface needs some kind of proper finishing in order to receive a particular paint, since metal does not, by itself, provide favorable conditions for coating with an ink film.

Quando um tratamento químico é utilizado durante o pré- tratamento, a camada de conversão formada é capaz tanto de transformar uma superfície de alumínio em um mau condutor, como de isolar a superfície metálica da película de tinta posteriormente aplicada. Na ausência de trata- mento químico, a superfície metálica permanece condutiva sob a camada de revestimento, de modo que a corrente elétrica flui livremente entre eventuais eletrodos existentes na superfície do metal e possibilita ainda a ocorrência de corrosão.When a chemical treatment is used during pretreatment, the conversion layer formed is capable of either transforming an aluminum surface into a bad conductor or isolating the metal surface of the subsequently applied paint film. In the absence of chemical treatment, the metal surface remains conductive under the coating layer, so that the electric current flows freely between any electrodes on the metal surface and also enables corrosion to occur.

O pré-tratamento tem o propósito de remover todas as impure- zas presentes no alumínio (óleos antioxidantes, lubrificantes, graxa, óxidos metálicos, etc.), de modo a tornar a superfície metálica receptiva aos reves- timentos que serão aplicados posteriormente. De modo geral, um bom pro- cesso de limpeza assegura um contato físico total entre a superfície de alu- mínio e a solução de pré-tratamento para a formação da camada de conver- são.Pretreatment is intended to remove all impurities present in aluminum (antioxidant oils, lubricants, grease, metal oxides, etc.) in order to make the metal surface receptive to coatings to be applied later. Overall, a good cleaning process ensures full physical contact between the aluminum surface and the pretreatment solution for forming the conversion layer.

Atualmente, o protocolo de limpeza de uma superfície de alumí- nio consiste na seqüência que compreende as etapas descritas na Norma Brasileira ABNT NBR 14125 de i) desengraxe, ii) primeira lavagem; iii) deso- xidação, iv) segunda lavagem; v) conversão/cromatização, vi) terceira lava- gem, vii) lavagem com água desmineralizada e viii) secagem, que serão mais detalhadamente descritas a seguir.Currently, the aluminum surface cleaning protocol consists of the sequence comprising the steps described in Brazilian Standard ABNT NBR 14125 of i) degreasing, ii) first washing; iii) deoxidation; iv) second washing; v) conversion / chromatization, vi) third wash, vii) wash with demineralized water and viii) drying, which will be described in more detail below.

A etapa de desengraxe (i) pode ser realizada com o auxílio de uma solução alcalina ou uma solução ácida.Degreasing step (i) may be carried out with the aid of an alkaline solution or an acid solution.

O desengraxe via uma solução alcalina ocorre quando a soluçãoDegreasing via an alkaline solution occurs when the solution

utilizada é geralmente composta por uma mistura de sais alcalinos e um ou mais emulsificantes solubilizados em água. Os componentes escolhidos de- vem diminuir a tensão superficial da água, a fim de facilitar a remoção e pos- terior emulsificação de óleos e graxas presentes, tornando-os facilmente en- xaguáveis.Generally used is a mixture of alkaline salts and one or more water solubilized emulsifiers. The components chosen should decrease the surface tension of water in order to facilitate the removal and subsequent emulsification of oils and greases present, making them easily rinsed.

A aplicação desta solução alcalina é comumente realizada por imersão, mas a aplicação por meio de bicos aspersores (sprays) torna-se mais eficiente por incorporar a ação detergente da solução alcalina de lim- peza à ação mecânica dos jatos direcionados. Ao fim desta primeira etapa de desengraxe via solução alcalina,The application of this alkaline solution is commonly performed by immersion, but the application by means of sprays becomes more efficient by incorporating the detergent action of the alkaline cleaning solution to the mechanical action of the directed jets. At the end of this first step of degreasing via alkaline solution,

deve-se assegurar uma remoção (decapagem) mínima de 1 g/m2 de superfí- cie metálica. Por fim, este desengraxamento deve permitir a saponificação ou a emulsão dos óleos e graxas previamente presentes, assegurar uma perfeita molhabilidade de uma superfície metálica e eliminar o óxido de alu- mínio porventura presente.a minimum removal (stripping) of 1 g / m2 of metal surface must be ensured. Finally, this degreasing must allow saponification or emulsification of previously present oils and greases, ensure perfect wetting of a metal surface and eliminate any aluminum oxide that may be present.

O desengraxe via uma solução ácida ocorre quando a solução utilizada é aplicada à temperatura ambiente, de modo a promover a limpeza da superfície metálica de óleos e graxas presentes.Degreasing via an acidic solution occurs when the solution used is applied at room temperature, in order to promote the cleaning of the metallic surface of present oils and greases.

De modo semelhante à aplicação de uma solução alcalina, ao fim desta primeira etapa de desengraxe via solução ácida deve-se assegurar uma remoção (decapagem) mínima de 1 g/m2 de superfície metálica.Similar to the application of an alkaline solution, at the end of this first degreasing step via acid solution, a minimum removal (stripping) of 1 g / m2 of metallic surface must be ensured.

As etapas de primeira, segunda e terceira lavagens (ii, iv e vi) destinam-se a remover o excesso das soluções das etapas anteriores que porventura permanecem na superfície de alumínio, evitando-se assim a con- taminação das etapas posteriores através da imersão da superfície metálica tratada em banho de água. Estas etapas têm fundamental importância e o nível de contaminação das lavagens deve ser controlado por meio de uma contínua renovação de seu volume de água.The first, second and third wash steps (ii, iv and vi) are designed to remove excess solutions from the previous steps that may remain on the aluminum surface, thus avoiding contamination of the later steps by dipping. of the treated metal surface in a water bath. These steps are of fundamental importance and the contamination level of the washings must be controlled through a continuous renewal of their water volume.

A etapa de desoxidação (iii) consiste no processo de remoção dos óxidos existentes na superfície de alumínio, visto que são indesejáveis para os tratamentos posteriores.The deoxidation step (iii) is the process of removing the oxides from the aluminum surface, as they are undesirable for subsequent treatments.

Após as etapas de limpeza previamente descritas, um método éFollowing the cleaning steps previously described, one method is

usualmente aplicado na linha de produção para averiguar o nível de limpeza da superfície metálica. Este método consiste em verificar se a superfície me- tálica se apresenta livre de "quebra d'água", ou seja, se a superfície apre- senta uma vez molhada, um filme fino e contínuo de água sobre toda a su- perfície. Embora este teste não indique a presença de impurezas hidrófilas, é ainda um bom indicativo de que o processo de limpeza foi satisfatório.usually applied on the production line to ascertain the level of cleanliness of the metal surface. This method consists in verifying that the metallic surface is free of "water break", that is, if the surface is once wet, a continuous thin film of water over the whole surface. Although this test does not indicate the presence of hydrophilic impurities, it is still a good indication that the cleaning process was satisfactory.

A etapa de conversão-cromatização (v) com cromato amorfo compreende a aplicação de soluções aquosas de trióxido de cromo (CrC>3), contendo adequados agentes ativadores, como fluoretos. Nesta etapa, a superfície de alumínio é convertida em uma camada aderente e amorfa de misturas de óxidos metálicos de cor amarelo-iridescente a marrom claro. Esta camada proporcionara resistência à corrosão, aderência à película de tinta e durabilidade da superfície de alumínio quando pintada.The conversion-chromatography (v) step with amorphous chromate comprises the application of aqueous solutions of chromium trioxide (CrC> 3) containing suitable activating agents such as fluorides. In this step, the aluminum surface is converted into an adherent and amorphous layer of light yellow to iridescent metal oxide blends. This layer will provide corrosion resistance, paint film adhesion and durability of the aluminum surface when painted.

Este processo de conversão pode ser realizado por imersão ou aplicação de spray, à temperatura ambiente (21-32°C) no intervalo de tempo de 15 segundos a 5 minutos.This conversion process can be performed by dipping or spraying at room temperature (21-32 ° C) within a time period of 15 seconds to 5 minutes.

A etapa de conversão-cromatização (v) com cromofosfato (CrPO4) compreende o tratamento da superfície de alumínio com soluções aquosas de ácido fosfórico (H3PO4), fluoretos e trióxido de cromo (CrOs) a- dequadamente balanceados. A superfície de alumínio é convertida em uma camada amorfa fina e aderente, de cor levemente esverdeada iridescente a um verde mais intenso não iridescente, dependendo da liga da superfície de alumínio utilizada.The conversion-chromatography (v) step with chromophosphate (CrPO4) comprises treating the aluminum surface with aqueous solutions of phosphoric acid (H3PO4), fluorides and appropriately balanced chromium trioxide (CrOs). The aluminum surface is converted into a thin, adherent, amorphous layer of slightly greenish iridescent color to a more intense non-iridescent green, depending on the aluminum surface alloy used.

Este processo de conversão pode ser realizado por imersão ou aplicação de spray, à temperatura entre 20°C e 45°C, no intervalo de tempo de 15 segundos a 5 minutos.This conversion process can be carried out by dipping or spraying at a temperature between 20 ° C and 45 ° C within a time period of 15 seconds to 5 minutes.

A etapa de lavagem com água desmineralizada (vii) é similar às etapas de primeira, segunda e terceira lavagens, entretanto, a condutivi- dade da água neste estágio não deve ser superior a 30 microsiemens (μβ). Entende-se como água desmineralizada, um volume de água que teve todos os seus sais minerais naturalmente presentes removidos.The demineralized water wash step (vii) is similar to the first, second and third wash steps, however, the water conductivity at this stage should not exceed 30 microsiemens (μβ). Demineralized water is understood to be a volume of water that has had all its naturally present mineral salts removed.

A etapa de secagem (viii) da superfície metálica é efetuada comThe drying step (viii) of the metal surface is carried out with

ar seco e quente à temperatura entre 65°C e 70°C, de maneira a se eliminar toda a umidade presente. Ao fim desta etapa, a superfície de alumínio está pronta para receber a aplicação do sistema de revestimento (pintura) sele- cionado.dry hot air at a temperature between 65 ° C and 70 ° C to eliminate all moisture present. At the end of this step, the aluminum surface is ready to receive the application of the selected coating system.

Nos sistemas convencionais, a pintura é geralmente aplicadaIn conventional systems, paint is generally applied

sobre uma camada de conversão de cromato de zinco, resultado de um pro- cesso de tratamento químico com finalidade protetiva. A camada de conver- são de cor levemente amarelada-iridescente a marrom claro facilita a identi- ficação pelo consumidor de que o metal foi previamente tratado. No entanto, a conversão de cromato de alumínio é formada pelaover a zinc chromate conversion layer, the result of a protective chemical treatment process. The slightly yellow-iridescent to light brown conversion layer facilitates consumer identification that the metal has been previously treated. However, the conversion of aluminum chromate is formed by the

aplicação de uma solução contendo cromo e seus derivados tóxicos na su- perfície do alumínio. Esta solução poderia ser considerada efetiva no passa- do, quando eram desconhecidos os efeitos de substâncias tóxicas como o cromo, e os danos irreparáveis causados à saúde humana e ao meio ambi- ente. Nos dias atuais, extensivas pesquisas têm sido realizadas no segmen- to a fim de tentar encontrar um substituto eficiente para o cromo hexavalen- te, utilizado para formar a referida camada de conversão.application of a solution containing chromium and its toxic derivatives on the aluminum surface. This solution could be considered effective in the past when the effects of toxic substances such as chromium and the irreparable damage to human health and the environment were unknown. Nowadays, extensive research has been carried out in the segment in order to try to find an efficient replacement for hexavalent chromium, used to form said conversion layer.

As soluções sem cromo, atualmente disponíveis no mercado, formam uma camada de conversão incolor, invisível a olho nu. Esta camada translúcida dificulta significantemente o controle pelo consumidor da etapa de tratamento químico do alumínio, visto que, à primeira vista, não há dife- rença entre um metal desprovido de pré-tratamento e outro que foi efetiva- mente pré-tratado, mas que formou uma conversão incolor.Chrome-free solutions, currently available on the market, form a colorless conversion layer invisible to the naked eye. This translucent layer significantly hinders consumer control of the aluminum chemical treatment step, since at first glance there is no difference between a metal that has no pretreatment and one that has actually been pretreated but formed a colorless conversion.

Na ausência do pré-tratamento, a superfície de alumínio passa pelo processo de acabamento e apenas após aproximadamente doze horas após a aplicação da pintura é que será possível constatar que a peça de me- tal não sofreu tratamento químico a fim de prepará-la para o recebimento do revestimento.In the absence of pretreatment, the aluminum surface goes through the finishing process and it is only after approximately 12 hours after painting the paint that the metal part has not been chemically treated to prepare it for receiving the coating.

Além disso, outra desvantagem de se obter peças de alumínio sem o pré-tratamento é que, na ausência de tratamento químico, a superfície metálica permanece condutiva sob a camada de revestimento, de modo que a corrente elétrica pode fluir livremente entre eventuais eletrodos existentes na superfície do metal. Além disso, a ocorrência da corrosão no metal que não passou por efetivo tratamento químico é notadamente facilitada e o re- vestimento aplicado no metal deixa de ser efetivo a longo prazo.Furthermore, another disadvantage of obtaining aluminum parts without pretreatment is that, in the absence of chemical treatment, the metal surface remains conductive under the coating layer, so that electric current can flow freely between any electrodes in the surface. metal surface. In addition, corrosion in the metal that has not undergone effective chemical treatment is noticeably facilitated and the coating applied to the metal is no longer effective in the long run.

Ou seja, obter peças de alumínio com uma camada de conver- são incolor e, portanto, sem a garantia de durabilidade da película de tinta aplicada para revestimento, com deficiências no isolamento da corrente elé- trica e pouca ou nenhuma resistência à corrosão gerada ao longo do tempo, torna-se um prejuízo exponencial para o consumidor.That is, to obtain aluminum parts with a colorless conversion layer and therefore without the guarantee of durability of the applied paint film for coating, with deficiencies in electrical current insulation and little or no corrosion resistance generated by the coating. Over time, it becomes an exponential detriment to the consumer.

Por outro lado, ressalta-se que obter peças de alumínio com uma camada de conversão formada pela aplicação da solução com cromo e seus derivados também apresenta desvantagens altamente prejudiciais, não apenas para a saúde da pessoa responsável por manipular o material como também para o marketing empresarial, visto que a imagem de uma empresa pode ficar irredutivelmente destituída de mérito e correlacionada à comercia- lização de peças dotadas de componentes tóxicos, que em nada contribuem com a sustentabilidade do planeta.On the other hand, it is noteworthy that obtaining aluminum parts with a conversion layer formed by applying the solution with chromium and its derivatives also has highly detrimental disadvantages, not only for the health of the person handling the material but also for marketing. corporate image, since the image of a company can be irreducibly devoid of merit and correlated to the commercialization of parts with toxic components, which in no way contribute to the sustainability of the planet.

Diante dos freqüentes problemas encontrados nas técnicas exis- tentes no segmento, é evidente que o mercado carece de uma solução isen- ta de cromo e seus derivados tóxicos para o tratamento químico de uma su- perfície de alumínio e suas ligas, bem como que essa solução seja capaz de gerar uma camada de conversão colorida e visível à primeira vista a fim de auxiliar o consumidor na obtenção de peças resistentes à corrosão e aptas a manter o acabamento destinado por período efetivo. Objetivos da invenção A presente invenção tem por objetivo principal uma composiçãoGiven the frequent problems encountered in existing techniques in the segment, it is evident that the market lacks a solution free of chromium and its toxic derivatives for the chemical treatment of an aluminum surface and its alloys, as well as that this The solution is capable of generating a first-color, visible conversion layer to assist the consumer in obtaining corrosion-resistant parts that can maintain the intended finish for an effective period. OBJECTS OF THE INVENTION The main object of the present invention is a composition

para o pré-tratamento de uma superfície de alumínio.for pretreatment of an aluminum surface.

A presente invenção também tem por objetivo um método para preparar e aplicar a composição em uma superfície de alumínio.The present invention also provides a method for preparing and applying the composition on an aluminum surface.

Finalmente, a presente invenção tem por objetivo o uso e um produto com superfície tratada com a composição descrita anteriormente. Breve descrição da invenção Os objetivos da presente invenção são alcançados por meio deFinally, the present invention is directed to the use and surface treated product of the composition described above. Brief Description of the Invention The objectives of the present invention are achieved by means of

uma composição para o pré-tratamento de uma superfície de alumínio com- preendendo:a composition for pretreatment of an aluminum surface comprising:

a) de 2% a 10% de um ácido inorgânico fluorado em peso;(a) from 2% to 10% of a fluorinated inorganic acid by weight;

b) de 2% a 10% de molibdato, titanato ou zirconato de me-(b) from 2% to 10% of molybdate, titanate or zirconate of

tal alcalino ou alcalinoterroso ou amônia em peso, opcionalmente na formasuch alkaline or alkaline earth or ammonia by weight, optionally in the form

de derivado fluorácido;fluoracid derivative;

c) de 0,02% a 0,2% de uma fonte de agente oxidante emc) from 0.02% to 0.2% of an oxidizing agent source in

peso;Weight;

em relação ao peso total da composição.relative to the total weight of the composition.

Outrossim, os objetivos da presente invenção são alcançadosMoreover, the objectives of the present invention are achieved.

por um método para preparar a composição descrita anteriormente, compre- endendo as seguintes etapas:by a method for preparing the composition described above, comprising the following steps:

a) preparação da solução n° 1 que compreende dissolver o molibdato, titanato ou zirconato de metal alcalino ou alcalinoterroso ou amô-(a) preparing solution 1 comprising dissolving the alkali earth or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or

nia, opcionalmente na forma de derivado fluorácido;nia, optionally in the form of fluoracid derivative;

b) preparação da solução n° 2 que compreende neutralizar o ácido inorgânico fluorado até alcançar o pH 4,5;b) preparing solution No. 2 comprising neutralizing fluorinated inorganic acid to pH 4.5;

c) preparação da solução final que compreende misturar a solução n° 1 com a solução n° 2 e neutralizar o meio até alcançar o pH noc) preparing the final solution comprising mixing solution No. 1 with solution No. 2 and neutralizing the medium to pH

intervalo de 5,0 a 5,8, adicionando por fim o agente oxidante.5.0 to 5.8, finally adding the oxidizing agent.

Os objetivos da presente invenção são também alcançados por um método para aplicar a dita composição, compreendendo as etapas de desengraxe, lavagem, desoxidação, tratamento químico, lavagem e seca- gem.The objects of the present invention are also achieved by a method for applying said composition comprising the steps of degreasing, washing, deoxidizing, chemical treatment, washing and drying.

Por fim, os objetivos da presente invenção podem ser alcança-Finally, the objectives of the present invention may be achieved by

dos pelo uso da composição acima descrita para o tratamento químico de uma superfície de alumínio, e ainda por um produto com a superfície tratada com a dita composição.by the use of the composition described above for the chemical treatment of an aluminum surface, and further by a surface product treated with said composition.

A presente invenção apresenta como vantagem uma solução usada no tratamento químico do alumínio, preparada com uma composição totalmente desprovida de cromo e de seus derivados tóxicos, com capacida- de de converter a superfície do alumínio em uma camada de conversão co- lorida castanho que é visível a olho nu, capaz ainda de aumentar o poder de aderência da tinta sobre a superfície do alumínio, e com excelente resistên- cia à corrosão que, por sua vez, ultrapassa com facilidade os níveis de exi- gência atuais das normas que balizam a qualidade do alumínio pintado. Descrição detalhada da invençãoThe present invention has the advantage of a solution used in the chemical treatment of aluminum, prepared with a composition completely devoid of chromium and its toxic derivatives, capable of converting the aluminum surface into a brown color conversion layer which is visible to the eye, yet capable of increasing the adhesion power of the paint on the aluminum surface, and with excellent corrosion resistance, which in turn easily exceeds the current requirements of the standards governing quality of painted aluminum. Detailed Description of the Invention

A presente invenção descreve uma solução inovadora e susten- tável para o tratamento químico de uma superfície de alumínio e suas ligas, que, além de ser provida de uma composição isenta de cromo e derivados tóxicos, é ainda capaz de converter a superfície do alumínio em uma cama- da de conversão aderente, amorfa e colorida na cor castanha, com possíveis variações de tons azulado e/ou amarelado.The present invention describes an innovative and sustainable solution for the chemical treatment of an aluminum surface and its alloys which, in addition to having a composition free of chromium and toxic derivatives, is also capable of converting the aluminum surface into an adherent, amorphous, brown-colored conversion layer with possible variations in bluish and / or yellow tones.

Em uma concretização preferencial, o pré-tratamento da superfí- cie do alumínio inicia com a etapa de desengraxe em meio alcalino, utilizan- do um produto capaz de dissolver e remover óleos, graxas e lubrificantes procedentes da extrusão do alumínio, tal qual o desengraxante alcalino LL- CLEAN M12 produzido pela empresa Italtecno do Brasil Ltda®. Dito produto apresenta propriedades tensoativas capazes de dissolver com facilidade a película de óxido de magnésio que tende a se formar na superfície do alumí- nio.In a preferred embodiment, aluminum surface pretreatment begins with the alkaline degreasing step using a product capable of dissolving and removing oils, greases and lubricants from aluminum extrusion, such as degreasing. alkaline LL- CLEAN M12 produced by the company Italtecno do Brasil Ltda®. Said product has surfactant properties capable of easily dissolving the magnesium oxide film that tends to form on the aluminum surface.

Para que a etapa de desengraxe em meio alcalino seja prepara-For the alkaline degreasing step to be prepared

da, é necessário encher um tanque com água até ¾ de seu volume e aque- cer à temperatura entre aproximadamente 55°C e 75°C e adicionar o desen- graxante alcalino LL-CLEAN M12 em uma concentração preferida entre 20g/L e 60g/L. Manter sob agitação por alguns minutos a fim de alcançar a homogeneização da solução. O alumínio deve sofrer um banho por imersão no tanque com a mistura homogeneizada durante o período preferencial en- tre 1 a 3 minutos, a fim de remover toda espécie de resíduo aderente à su- perfície do alumínio.In this case, it is necessary to fill a tank with water to ¾ of its volume and heat to a temperature between approximately 55 ° C and 75 ° C and to add the LL-CLEAN M12 alkaline degreaser in a preferred concentration between 20g / L and 60g / L. Keep stirring for a few minutes to achieve solution homogenization. Aluminum should be immersed in the tank with the homogenized mixture for a period of 1 to 3 minutes to remove all residue adhering to the aluminum surface.

O presente pedido prevê ainda que a etapa inicial de desengra- xe seja opcionalmente realizada em meio ácido, utilizando-se, por exemplo, o desengraxante ácido LL-TECNOCLEAN produzido pela empresa Italtecno do Brasil Ltda®. Dito produto é composto por uma solução ácida de sais or- gânicos, capaz de produzir um leve ataque homogêneo na superfície do a- lumínio a fim de remover óleos, graxas e lubrificantes.The present application further provides that the initial degreasing step may optionally be carried out in an acid medium using, for example, the LL-TECNOCLEAN acid degreaser produced by Italtecno do Brasil Ltda®. This product is composed of an acidic solution of organic salts, capable of producing a slight homogeneous attack on the aluminum surface to remove oils, greases and lubricants.

O preparo da etapa de desengraxe em meio ácido assemelha-se ao desengraxe em meio alcalino, no qual a água do tanque é aquecida a uma temperatura entre aproximadamente 35°C e 55°C e a solução LL- TECNOCLEAN, dissolvida em água, é misturada no tanque até a concentra- ção desejada (preferencialmente entre 50g/L e 70g/L). O alumínio deve so- frer um banho por imersão no tanque com a mistura homogeneizada durante o período preferencial entre 1 a 3 minutos. Cumpre destacar que, tanto no desengraxe em meio alcalinoThe preparation of the acid degreasing step is similar to alkaline degreasing, in which the tank water is heated to a temperature of approximately 35 ° C to 55 ° C and the LL-TECNOCLEAN solution, dissolved in water, is mixed in the tank to the desired concentration (preferably 50g / L to 70g / L). The aluminum should be soaked in the tank with the homogenized mixture for the preferred period of 1 to 3 minutes. It should be noted that both in alkaline degreasing

como no desengraxe em meio ácido, o alumínio também pode passar por banho por spray. Neste caso, o alumínio é conduzido por meio de uma estei- ra rolante até uma espécie de túnel que lança sobre a superfície do alumínio, por spray, jatos da solução alcalina LL-CLEAN M12 ou da solução ácida LL- TECNOCLEAN, previamente homogeneizadas, a fim de promover a remo- ção dos constituintes indesejados.As in acid degreasing, aluminum can also be spray-bathed. In this case, the aluminum is conveyed by conveyor belt to a kind of tunnel which sprays the previously homogenized LL-CLEAN M12 alkaline solution or spray LL-TECNOCLEAN acid solution onto the surface of the aluminum. in order to promote the removal of unwanted constituents.

Ressalta-se que todas as etapas do pré-tratamento do alumínio podem ser realizadas por meio de banho por imersão ou spray, sendo que a escolha do tipo do banho da superfície pode variar de acordo com o tipo de instalação industrial.It is noteworthy that all stages of aluminum pre-treatment can be performed by immersion or spray bath, and the choice of surface bath type may vary according to the type of industrial installation.

Terminada a etapa de desengraxe, é então realizada a primeira lavagem da superfície do alumínio, por imersão ou spray, preferencialmente com água corrente industrial, a fim de remover o excesso do produto utiliza- do na etapa de desengraxe. O volume de água deve ser constantemente renovado a fim de controlar o nível de contaminação.After the degreasing step is completed, the first surface cleaning of the aluminum is then performed by dipping or spraying, preferably with industrial running water, to remove excess product used in the degreasing step. The volume of water must be constantly renewed to control the level of contamination.

Em seguida, a etapa de desoxidação é preferencialmente reali- zada em meio ácido, utilizando-se, por exemplo, o produto LL-DESMUT A 30 produzido pela empresa Italtecno do Brasil Ltda , com o intuito de remover os óxidos existentes na superfície do alumínio que, por sua vez, são indese- jáveis para a realização das próximas etapas. A água do tanque é aquecida a uma temperatura entre aproximadamente 20°C e 25°C e a solução LL- DESMUT A 30, dissolvida em água, é misturada no tanque até a concentra- ção desejada (preferencialmente entre 40g/L e 50 g/L). O alumínio passa por um banho por imersão ou spray no tanque com a mistura homogeneizada, durante o período preferencial de 1 a 3 minutos.Then, the deoxidation step is preferably performed in an acid medium, using, for example, the product LL-DESMUT A 30 produced by Italtecno do Brasil Ltda, in order to remove the oxides on the aluminum surface. which, in turn, are undesirable for the next steps. The water in the tank is heated to a temperature of approximately 20 ° C to 25 ° C and the LL-DESMUT A 30 solution, dissolved in water, is mixed in the tank to the desired concentration (preferably 40g / L to 50g). / L). The aluminum is immersed or sprayed in the tank with the homogenized mixture for the preferred period of 1 to 3 minutes.

Vale observar que a etapa de desoxidação é opcional quando o pré-tratamento do alumínio é realizado com desengraxante ácido, não ha- vendo, neste caso, necessidade de neutralização.It is worth noting that the deoxidation step is optional when the pretreatment of aluminum is performed with acid degreaser, in which case there is no need for neutralization.

Na seqüência, uma segunda lavagem com água corrente indus- trial é preferencialmente realizada, por imersão ou spray, a fim de remover o excesso do produto utilizado na etapa de desoxidação. Para um melhor resultado do pré-tratamento da superfície do a-Subsequently, a second industrial running water wash is preferably performed by dipping or spraying to remove excess product used in the deoxidation step. For a better result of the surface pretreatment of the

lumínio, o presente pedido prevê que uma terceira lavagem, preferencial- mente com água desmineralizada, seja realizada logo após a segunda lava- gem. A água desmineralizada tem a finalidade e a capacidade de remover todos os íons presentes na superfície do alumínio. Tendo sido realizadas as etapas supracitadas, o alumínio encon-In the case of aluminum, this request provides that a third wash, preferably with demineralized water, should be carried out immediately after the second wash. Demineralized water has the purpose and ability to remove all ions present on the aluminum surface. Having completed the above steps, the aluminum found

tra-se em condições de receber a solução aquosa objeto do presente pedido de patente, durante a próxima etapa de tratamento químico, a fim de formar uma camada de conversão colorida, visível a olho nu e isenta de cromo de seus derivados tóxicos. Cumpre esclarecer que a composição da referida solução aquo-It is capable of receiving the aqueous solution object of the present patent application during the next chemical treatment step in order to form a color conversion layer visible to the naked eye and free of chromium from its toxic derivatives. It should be clarified that the composition of this aqueous solution

sa é preferencialmente preparada em três etapas distintas, a saber: Primeira Etapa: Preparação da Solução n° 01Sa is preferably prepared in three distinct steps, namely: Step One: Preparation of Solution No. 01

Dissolução a quente de um molibdato, titanato ou zirconato de metal alcalino ou alcalinoterroso ou amônia, opcionalmente na forma de de- rivado fluorácido, em água desmineralizada sob agitação.Hot dissolution of an alkali or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or ammonia, optionally in the form of a fluoridic derivative, in demineralized water under agitation.

Em uma concretização preferencial, a fonte de molibdato, titana- to ou zirconato de metal alcalino ou alcalinoterroso ou amônia é escolhida do grupo que consiste em molibdato de sódio, molibdato de potássio, ácido flúor molibdato de amônia, ácido flúor molibdato de sódio, ácido flúor molibdato de potássio, ácido molibdico, ácido hexa flúor titânico, ácido hexa flúor tita- nato de potássio, ácido hexa flúor titanato de sódio, ácido hexa flúor titanato de amônia, ácido hexa flúor zircônio, ácido hexa flúor zirconato de potássio, ácido hexa flúor zirconato de sódio e ácido hexa flúor zirconato de amônia.In a preferred embodiment, the source of alkali or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or ammonia is chosen from the group consisting of sodium molybdate, potassium molybdate, fluoride ammonium molybdate acid, sodium fluoride molybdate acid, acid potassium fluoride molybdate, molybdic acid, hexa acid titanium fluorine, hexa acid potassium fluorite, hexa fluorine sodium titanate, hexa fluorine ammonium titanate, hexa fluorine zirconium acid, hexa fluorine potassium zirconate, hexa acid sodium fluorine zirconate and hexa acid ammonium fluorine zirconate.

Esta primeira solução tem o objetivo de liberação de íons, os quais, ao final da preparação da composição, serão os responsáveis pela resistência à corrosão da superfície metálica, bem como pela coloração visí- vel esperada ao final da aplicação da solução de pré-tratamento na superfí- cie do alumínio.This first solution has the objective of releasing ions, which, at the end of the preparation of the composition, will be responsible for the corrosion resistance of the metallic surface, as well as for the visible coloration expected at the end of the pretreatment solution application. on the aluminum surface.

Segunda Etapa: Preparação da Solução n° 02Step Two: Preparation of Solution # 02

Preparação da mistura de um ácido inorgânico fluorado em água desmineralizada e ajuste do pH com uma solução alcalina até o pH 4,5. Em uma concretização preferencial, a solução alcalina utilizada para ajustar o pH é uma solução de hidróxido de amônio. Nesta etapa, o pH da solução deve ser ajustado para um pH ligeiramente ácido, visto que a presença de ácidos pode gerar a conversão, pois reagem diretamente com a superfície de alumínio. Em seguida, anota-se o volume gasto como percentagem (%). Em uma concretização preferencial, o ácido inorgânico fluoradoPreparation of the mixture of a fluorinated inorganic acid in demineralized water and adjusting the pH with an alkaline solution to pH 4,5. In a preferred embodiment, the alkaline solution used to adjust the pH is an ammonium hydroxide solution. At this stage, the pH of the solution should be adjusted to a slightly acidic pH, as the presence of acids can lead to conversion as they react directly with the aluminum surface. Then note the volume spent as a percentage (%). In a preferred embodiment, fluorinated inorganic acid

utilizado é um ácido flúor silícico, ácido hexa flúor zircônio ou ácido hexa flú- or titânico.used is a fluoric silicic acid, hexa fluorine zirconium acid or hexa fluorine titanic acid.

Em uma segunda concretização preferencial, o ácido inorgânico fluorado é um ácido flúor silícico 30% ou um ácido hexa flúor zircônio 45%. Estas são as fontes preferenciais de silício e zircônio, respectivamente.In a second preferred embodiment, the fluorinated inorganic acid is a 30% fluorine silicic acid or a 45% hexa fluorine zirconium acid. These are the preferred sources of silicon and zirconium, respectively.

O emprego de uma fonte de flúor tem a função de reagir com a superfície de alumínio, visto que o flúor cria as condições necessárias para a formação dos complexos de zircônio, silício, molibdênio e alumínio. Terceira Etapa: Preparação da Solução Final Misturam-se as soluções n° 01 e n° 02, sob agitação contínua.The use of a fluorine source has the function of reacting with the aluminum surface, since fluorine creates the necessary conditions for the formation of zirconium, silicon, molybdenum and aluminum complexes. Step Three: Preparation of the Final Solution Solutions No. 01 and No. 02 are mixed under continuous agitation.

Em seguida, ainda sob agitação, neutraliza-se o meio com uma solução al- calina até alcançar o pH entre 5,0 e 5,8. Anota-se o volume gasto como per- centagem (%).Then, while still stirring, the medium is neutralized with an alkaline solution to pH 5.0 to 5.8. Note the volume spent as a percentage (%).

Esfria-se a solução obtida até a temperatura ambiente e adicio- na-se um agente oxidante, deixando a solução final em repouso por 12 ho- ras para que se forme um meio oxidante a fim de que as reações se comple- tem. Durante este período de repouso ocorre também a decantação de e- ventuais partículas sólidas em suspensão.The solution obtained is cooled to room temperature and an oxidizing agent is added, leaving the final solution to stand for 12 hours to form an oxidizing medium for the reactions to complete. During this period of rest there is also the decantation of occasional solid suspended particles.

Em uma concretização preferencial, a solução alcalina utilizada para ajustar o pH da solução é uma solução de hidróxido de amônio.In a preferred embodiment, the alkaline solution used to adjust the pH of the solution is an ammonium hydroxide solution.

Em uma segunda concretização preferencial, a fonte de agente oxidante é um peróxido de hidrogênio ou peróxidos orgânicos. Observa-se que o emprego de um agente oxidante tem a função de viabilizar a reação que ocorre na superfície de alumínio, conferindo estabilidade ao composto. No entanto, a deficiência ou o excesso do agente oxidante pode favorecer uma condição desfavorável para a reação, de modo que um complexo inde- sejado pode ser formado.In a second preferred embodiment, the source of oxidizing agent is a hydrogen peroxide or organic peroxides. It is observed that the use of an oxidizing agent has the function of enabling the reaction that occurs on the aluminum surface, giving stability to the compound. However, deficiency or excess oxidizing agent may favor an unfavorable condition for the reaction, so that an undesired complex may be formed.

Uma vez finalizadas as três etapas para a preparação da solu- ção isenta de cromo e derivados tóxicos revelada na presente invenção, a sua aplicação sobre uma superfície de alumínio deve ser efetuada de acordo com o procedimento amplamente conhecido por especialistas nesta área, de modo a atender integralmente os requisitos das principais normas técnicas brasileiras da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT.Once the three steps for the preparation of the chromium and toxic derivatives free solution disclosed in the present invention are completed, their application to an aluminum surface should be carried out according to the procedure widely known to those skilled in the art in order to fully meet the requirements of the main Brazilian technical standards of the Brazilian Association of Technical Standards - ABNT.

De modo preferencial, a solução aquosa revelada no presente pedido deve ser adicionada em um tanque em uma concentração de apro- ximadamente 45 g/L a 50 g/L e mantida sob temperatura entre aproximada- mente 20°C e 30°C. Para um melhor resultado da reação química, o pH da solução deve ser monitorado e mantido entre aproximadamente 5,0 e 6,0. Em seguida, o alúminio passa por um banho, por imersão ou spray, durante 1 a 3 minutos na solução final previamente ajustada nas condições opera- cionais descritas, promovendo imediatamente a formação de uma camada de conversão na cor castanho amarronzada, visível a olho nu, totalmente desprovida de cromo e seus derivados tóxicos.Preferably, the aqueous solution disclosed in the present application should be added to a tank at a concentration of approximately 45 g / l to 50 g / l and kept at a temperature of about 20 ° C to 30 ° C. For the best result of the chemical reaction, the pH of the solution should be monitored and maintained between approximately 5.0 and 6.0. Then the alumina is immersed or sprayed for 1 to 3 minutes in the final solution previously adjusted under the described operating conditions, immediately promoting the formation of a brownish brown conversion layer visible to the naked eye. , totally devoid of chromium and its toxic derivatives.

Por fim, a superfície do alumínio passa por uma nova lavagem preferencialmente com água desmineralizada, a fim de remover o excesso da solução aquosa utilizada na etapa de tratamento químico, e então o pré- tratamento do alumínio é finalizado com a etapa de secagem da superfície, com ar seco sob temperatura aproximada entre 65°C e 70°C.Finally, the aluminum surface is rinsed preferably with demineralized water to remove excess aqueous solution used in the chemical treatment step, and then the aluminum pretreatment is completed with the surface drying step. , with dry air at an approximate temperature of 65 ° C to 70 ° C.

O objetivo da secagem é eliminar toda a umidade presente naThe purpose of drying is to eliminate all moisture present in the

superfície do alumínio, de modo que o alumínio esteja em condições apro- priadas para receber a aplicação do processo de revestimento (pintura) se- lecionado.surface of the aluminum, so that the aluminum is in a suitable condition to receive the application of the selected coating (painting) process.

Cumpre ressaltar que a solução aquosa desenvolvida por meio da presente invenção, bem como a sua aplicação na superfície do alumínio atendem rigorosamente aos parâmetros descritos nas normas relacionadas à qualidade do alumínio e de suas ligas pintadas.It is noteworthy that the aqueous solution developed by the present invention as well as its application on the aluminum surface strictly meets the parameters described in the standards related to the quality of aluminum and its painted alloys.

Nesse contexto, as normas brasileiras apresentam conformidade com as normas internacionais como a QUALICOAT - Quality Label for the Coating of Aluminium (Registro de Qualidade para o Revestimento do Alu- mínio) e AMMA - American Materials Manufacturing Alliance (Aliança de Fabricação de Materiais Americanos).In this context, Brazilian standards comply with international standards such as the Quality Label for the Coating of Aluminum (AMICO) and the American Materials Manufacturing Alliance (AMMA). .

Tais normas brasileiras conferem a qualidade da aplicação de uma película orgânica de tinta sobre uma camada de conversão formada sobre a superfície de alumínio, tal como segue:Such Brazilian standards confer the quality of the application of an organic paint film on a conversion layer formed on the aluminum surface, as follows:

ABNT NBR 14125: Tratamento de superfície - Revestimento orgânico para fins arquitetônicos - Requisitos.ABNT NBR 14125: Surface treatment - Organic coating for architectural purposes - Requirements.

Esta norma especifica os requisitos para revestimento orgânico para fins arquitetônicos, por meio da pintura, para o tratamento de superfície do alumínio e suas ligas.This standard specifies the requirements for organic coating for architectural purposes by painting for the surface treatment of aluminum and its alloys.

De acordo com a presente norma, o pré-tratamento do alumínio deve ser composto por uma ou mais das seguintes etapas: desengraxe; neu- tralização e película de conversão (constituída por meio de cromatiza- ção/fosfocromatação ou anodização). As peças pré-tratadas não devem ser armazenadas por mais de 16 horas e, de preferência, devem ser revestidas imediatamente após o pré-tratamento, pois o risco da perda de aderência aumenta com o passar do tempo. A área de armazenamento deve ser man- tida em boas condições atmosféricas, isentas de pó e poeira. O manuseio das peças deve ser feito com luvas de pano limpas, para evitar a contamina- ção da superfície.In accordance with this standard, aluminum pretreatment shall consist of one or more of the following steps: degreasing; neutralization and conversion film (consisting of chromatography / phosphochromatation or anodization). Pretreated parts should not be stored for more than 16 hours and should preferably be coated immediately after pretreatment as the risk of loss of adhesion increases over time. The storage area must be kept in good weather conditions, free from dust and dust. Handling of parts should be done with clean cloth gloves to avoid surface contamination.

Em seguida devem ser realizadas as etapas de lavagem, seca- gem e polimerização.Then the washing, drying and polymerization steps should be performed.

O produto final deve estar dentro dos parâmetros de espessura do revestimento orgânico; brilho; resistência ao impacto; flexibilidade; ade- rência; aderência úmida; dureza ao grafite; intemperismo artificial; intempe- rismo natural; corrosão acelerada; névoa salina acética; acabamento e a- mostragem.The final product must be within the thickness parameters of the organic coating; brightness; impact resistance; flexibility; adherence; wet grip; hardness to graphite; artificial weathering; natural weathering; accelerated corrosion; acetic saline mist; finishing and display.

ABNT NBR 15144: Alumínio e suas ligas - Tratamento de superfície - reves- timentos orgânicos de chapas para fins arquitetônicos.ABNT NBR 15144: Aluminum and its alloys - Surface treatment - Organic sheet coatings for architectural purposes.

Para efeitos desta norma, entende-se por chapa-base uma cha- pa com acabamento específico dos cilindros de laminação. As chapas en- saiadas devem atender aos requisitos de revestimento orgânico; resistência à corrosão por exposição à névoa salina; brilho; resistência ao impacto; ade- rência; dureza ao grafite; intemperismo artificial; dobramento; cura; aspecto superficial do revestimento; amostragem e marcação.For the purposes of this standard, the base plate means a plate with a specific finish to the rolling cylinders. The tested plates must meet the requirements of organic coating; corrosion resistance by salt spray exposure; brightness; impact resistance; adherence; hardness to graphite; artificial weathering; folding; cure; surface aspect of the coating; sampling and marking.

Para a execução dos ensaios devem ser amostradas no mínimo três chapas de cada lote. De cada chapa deve-se retirar um corpo-de-prova de dimensões mínimas de 120 mm χ 120 mm da parte da chapa determina- da pelo fabricante. Para a aceitação do lote, toma-se a média dos três cor- pos de prova. Se a média não atender ao valor especificado acima, o lote deve ser rejeitado.To perform the tests, a minimum of three plates from each batch must be sampled. From each plate a specimen of minimum size 120 mm χ 120 mm shall be taken from the part of the plate determined by the manufacturer. For the acceptance of the batch, the average of the three samples is taken. If the average does not meet the value specified above, the batch should be rejected.

A solução revelada no presente pedido de patente atende, por-The solution disclosed in this patent application therefore meets

tanto, às normas de parâmetros de qualidade NBR 14125 e NBR 15144, bem como aos requisitos definidos pelos ensaios qualitativos descritos nas seguintes normas:both the NBR 14125 and NBR 15144 quality parameter standards, as well as the requirements defined by the qualitative tests described in the following standards:

ABNT NBR 14901: Tratamento de superfície do alumínio e suas ligas - de- terminação da resistência à corrosão acelerada - ensaio de Machu do reves- timento orgânico de tintas e vernizes.ABNT NBR 14901: Surface treatment of aluminum and its alloys - Determination of accelerated corrosion resistance - Machu's test of the organic coating of paints and varnishes.

Esta norma prescreve o método para determinação e avaliação da resistência à corrosão acelerada, pelo método de ensaio de Machu1 de películas orgânicas secas aplicadas em pó e/ou líquido de tintas e vernizes sobre produtos de chapas laminadas e perfis extrudados de alumínio e suas ligas, pré-tratadas superficialmente.This standard prescribes the method for the determination and assessment of accelerated corrosion resistance by the Machu1 test method of dry organic films applied to powder and / or liquid paint and varnish on aluminum and extruded sheet products and their alloys, pretreated superficially.

Os parâmetros de ensaio devem obedecer as seguintes condi-The test parameters shall comply with the following conditions:

ções:tions:

a) NaCI: 50g/L ±g/L;a) NaCl: 50g / L ± g / L;

b) CH3COOH (glacial): 10m/L ± 1 m/L;b) CH 3 COOH (glacial): 10m / L ± 1m / L;

c) H202(30%): 5m/L ± 1 m/L; d) Temperatura: 37°C ± 1°C;c) H2 O (30%): 5m / L ± 1m / L; d) Temperature: 37 ° C ± 1 ° C;

e) Tempo de ensaio: 48h ± 0,5h.e) Test time: 48h ± 0.5h.

O pH da solução deve situar-se entre 3,0 e 3,3. Após 24h, de- vem ser adicionados mais 5 mL/L de peróxido de hidrogênio (H20230%) e corrigir o pH com ácido acético glacial ou soda cáustica. Para cada ensaio é necessário preparar uma nova solução. Nos resultados obtidos, nenhuma infiltração poderá exceder 0,5 mm para cada um dos lados da incisão. ABNT NBR 14682: Alumínio e suas ligas - tratamento de superfície - deter- minação da aderência úmida de revestimentos - método da panela de pres- são.The pH of the solution should be between 3,0 and 3,3. After 24 hours, an additional 5 mL / L of hydrogen peroxide (H20230%) should be added and the pH corrected with glacial acetic acid or caustic soda. For each test a new solution must be prepared. In the results obtained, no infiltration may exceed 0.5 mm on either side of the incision. ABNT NBR 14682: Aluminum and its alloys - surface treatment - determination of wet adhesion of coatings - pressure cooker method.

Esta norma especifica o método da panela de pressão para de-This standard specifies the pressure cooker method for

terminação da aderência úmida de revestimentos eletroforéticos e tintas a pó no alumínio e suas ligas.wet bonding of electrophoretic coatings and powder coatings on aluminum and its alloys.

O ensaio deve ser realizado com a água desmineralizada a 20°C, utilizada como reagente, com condutividade máxima de 10pS. Cortar o corpo-de-prova com comprimento de 50 mm ± 5 mm e largura maior do que 25 mm, desde que caiba dentro do corpo da panela.The test shall be performed with demineralized water at 20 ° C, used as a reagent, with a maximum conductivity of 10pS. Cut specimen length 50 mm ± 5 mm and width greater than 25 mm, provided it fits within the pan body.

A execução do ensaio deve ser realizada pelo menos de 1 h a- pós a polimerização. Colocar a água na panela de pressão até atingir a altu- ra de 25 mm ± 3 mm do corpo-de-prova a ser ensaiado. Colocar a tampa da panela e aquecê-la até que se inicie o escape de vapor. Ajustar a válvula controladora de pressão de modo a garantir uma pressão interna a 100 flúor, ±10 flúor. Continuar a aquecer durante 1h, a partir do momento do início do primeiro escape de vapor. Eliminar totalmente a pressão interna da panela, retirar o corpo-de-prova e deixá-lo esfriar até a temperatura ambiente. Apli- car a fita adesiva sobre a superfície do corpo-de-prova, assegurando-se de que não fique ar aprisionado. Após 1 minuto, puxar a fita manualmente em ângulo de cerca de 45°C, com tração forte e uniforme.The test must be performed at least 1 h after polymerization. Place the water in the pressure cooker until it reaches a height of 25 ± 3 mm on the specimen to be tested. Put the lid on the pan and heat it until the steam escapes. Adjust the pressure control valve to ensure an internal pressure of 100 fluorine, ± 10 fluorine. Continue to heat for 1h from the moment the first steam escape begins. Completely remove the internal pressure from the pan, remove the specimen and allow it to cool to room temperature. Apply tape to the surface of the specimen, ensuring that no air is trapped. After 1 minute, pull the tape by hand at an angle of about 45 ° C with strong and even traction.

ABNT NBR 14622: Alumínio e suas ligas - tratamento de superfície - De- terminação da aderência da pintura - Método fr corte em X e corte em qra- de.ABNT NBR 14622: Aluminum and its alloys - surface treatment - Determination of paint adhesion - X-cut and Q-cut method.

Esta norma especifica os métodos para determinação da ade- rência de qualquer tipo de pintura aplicada na superfície do alumínio e suas ligas através do corte em X e do corte em grade, com uma ou mais camadas de aplicação.This standard specifies the methods for determining the adhesion of any type of paint applied to the surface of aluminum and its alloys through X-cutting and grid-cutting with one or more application layers.

Inicialmente a determinação da espessura deve ser realizada após 1h de realizada a polimerização, para então selecionar uma área para determinação da aderência (a mais plana possível) livre de imperfeições, limpa e seca. Medir a espessura da pintura da área onde será determinada a aderência, com o medidor de espessura de película seca, no mínimo em cinco locais diferentes, efetuando-se de três a cinco leituras individuais em cada local. A média aritmética das leituras individuais em um local de medi- ção é considerada como a espessura da área local. Para pinturas com es- pessura de até 80 μιτι (inclusive), utilizar o método de corte em X ou o méto- do de corte em grade. Para pinturas com espessura acima de 80 pm até 600 pm (inclusive), utilizar o método de corte em X.Initially the thickness determination should be performed after 1h of polymerization, then select an area to determine the adhesion (as flat as possible) free of imperfections, clean and dry. Measure the paint thickness of the area where adhesion will be determined with the dry film thickness gauge at a minimum of five different locations, taking three to five individual readings at each location. The arithmetic mean of the individual readings at a measurement site is considered as the thickness of the local area. For paintings up to and including 80 μιτι, use the X-cut method or the grid-cut method. For paintings over 80 pm to 600 pm (inclusive), use the X-cut method.

O resultado obtido deve estar dentro dos parâmetros gráficos definidos pela presente norma, de modo que a expressão dos resultados deve ser analisada de acordo com o corte realizado.The result obtained must be within the graphical parameters defined by this standard, so that the expression of the results must be analyzed according to the cut performed.

ABNT 14905: Tratamento de superfície do alumínio e suas ligas - determi- nação da resistência à corrosão por exposição à névoa salina acética do revestimento orgânico de tintas e vernizes. Esta norma prescreve o método para determinação e avaliaçãoABNT 14905: Surface treatment of aluminum and its alloys - Determination of corrosion resistance by exposure to acetic salt spray of the organic coating of paints and varnishes. This standard prescribes the method for determining and evaluating

da resistência à corrosão, por exposição à névoa salina acética de películas orgânicas secas aplicadas em pó e/ou líquido de tintas e vernizes sobre pro- dutos de chapas laminadas e perfis extrudados de alumínio e suas ligas, pré-tratadas superficialmente.corrosion resistance by exposure to acetic saline mist of dry organic films applied to powder and / or liquid paint and varnish on laminated sheet products and extruded profiles of aluminum and their alloys, pretreated superficially.

O ensaio deve ser realizado em três corpos-de-prova de chapas ou perfis extrudados de alumínio ou ligas de alumínio, e fixados dentro da câmara de ensaio com material plástico rígido, durante 1000h. Fazer uma incisão em cruz (90°C), com largura de 1 mm e comprimento de 100 mm, na superfície do corpo-de-prova a ser avaliado, até atingir o metal. A superfície do corpo-de-prova a ser avalizada deve ficar preferencialmente paralela ao fluxo horizontal da névoa, a fim de evitar o impacto direto deste sobre a su- perfície. Os corpos-de-prova planos devem ser colocados em ângulos de 15°C a 30°C com a vertical. No caso de peças com formas complexas, esse posicionamento deve ser feito considerando-se a região a ser avaliada.The test shall be performed on three specimens of aluminum or aluminum alloy extruded sheet or profile and fixed within the test chamber with rigid plastic material for 1000h. Make a cross incision (90 ° C), 1 mm wide and 100 mm long, on the specimen surface to be evaluated until it reaches the metal. The surface of the test piece to be endorsed should preferably be parallel to the horizontal flow of the mist to avoid its direct impact on the surface. Flat specimens shall be placed at angles of 15 ° C to 30 ° C with the vertical. In the case of parts with complex shapes, this positioning must be done considering the region to be evaluated.

O resultado obtido por meio das infiltrações nos corpos-de-prova não devem exceder 4 mm para qualquer um dos lados da incisão e o resul- tado do lote deve ser classificado conforme tabela de classificação de resul- tados descrita pela presente norma.The result obtained through the infiltration into the specimens shall not exceed 4 mm on either side of the incision and the batch result shall be classified according to the result classification table described by this standard.

Cumpre ressaltar que a solução revelada no presente pedido de patente atende ainda outros ensaios qualitativos descritos nas normais a seguir: NBR 12610, NBR14126, NBR14127, NBR 14165, NBR 14849, NBR 14850, NBR14904 e NBR 14947. ExemploIt should be noted that the solution disclosed in this patent application also meets other qualitative assays described in the following normals: NBR 12610, NBR14126, NBR14127, NBR 14165, NBR 14849, NBR 14850, NBR14904 and NBR 14947. Example

A composição revelada pela presente invenção pode ser mais bem entendida por meio da seguinte concretização, não limitante, sendo que suas vantagens podem ser comprovadas pelo fato de atenderem com efici- ências as normas brasileiras supracitadas.The composition disclosed by the present invention may be better understood by the following non-limiting embodiment, and its advantages may be proved by the fact that they efficiently meet the above Brazilian standards.

De acordo com a configuração preferencial, mas não obrigatória, a composição da referida solução aquosa de pré-tratamento de uma superfí- cie de alumínio é preparada em três etapas distintas, tal como descrito a se- guir.According to the preferred but not mandatory configuration, the composition of said aqueous surface pretreatment solution of an aluminum surface is prepared in three distinct steps as described below.

Primeira Etapa: Preparação da Solução n°01Step One: Preparation of Solution # 01

Em um recipiente de aço inoxidável 316L, foram adicionados 40% de água desmineralizada e este volume foi aquecido até 90°C. Em se- guida, 5,80% de molibdato de amônia foram adicionados sob agitação até aIn a 316L stainless steel container, 40% demineralized water was added and this volume was heated to 90 ° C. Then 5.80% ammonium molybdate was added under stirring to

solubilização total do sal.total solubilization of salt.

Segunda Etapa: Preparação da Solução n°02Step Two: Preparation of Solution # 02

Em um recipiente de aço inoxidável 316L ou em um recipiente de polipropileno, foram adicionados 20% de água desmineralizada. Na se- qüência, 5,20% de ácido flúor silícico 30% foram adicionados sob agitação por 5 minutos. Ainda sob agitação contínua neutralizou-se a mistura obtida com uma solução de hidróxido de amônio 1:1 até alcançar o pH 4,5. O volu- me gasto foi anotado como percentagem (%). Na seqüência, 8,45% de ácido hexa flúor zircônio 45% foram a-In a 316L stainless steel container or a polypropylene container, 20% demineralised water was added. Following, 5.20% 30% silicic fluoric acid was added under stirring for 5 minutes. Still under continuous stirring the mixture obtained was neutralized with a 1: 1 ammonium hydroxide solution until reaching pH 4.5. The volume spent was noted as a percentage (%). In the sequence, 8.45% hexa fluorine zirconium acid 45% were

dicionados, sob agitação por 5 minutos, no recipiente com o ácido flúor silíci- co 30% homogeneizado. Ainda sob agitação contínua neutralizou-se a mis- tura obtida com uma solução de hidróxido de amônio 1:1 até alcançar o pH 4,5. O volume gasto foi anotado como percentagem (%). Terceira Etapa: Preparação da Solução Finalstirred for 5 minutes in the flask containing the 30% homogenized fluoric silicic acid. Still under continuous agitation, the mixture obtained was neutralized with a 1: 1 ammonium hydroxide solution until reaching pH 4.5. The volume spent was noted as a percentage (%). Step Three: Preparing the Final Solution

Adicionou-se a solução n°01 (previamente preparada) no recipi- ente de aço inoxidável que acondicionava a solução n°02 (previamente pre- parada), sob agitação contínua, por 10 minutos. Ainda sob agitação contí- nua, neutralizou-se a mistura das duas soluções com hidróxido de amônio 1:1 até alcançar o pH no intervalo de 5,0 a 5,8. A agitação continuou por 10 minutos e o volume gasto para a neutralização foi anotado em percentagem (%)·Solution No. 01 (previously prepared) was added to the stainless steel container holding solution No. 02 (previously prepared) under continuous stirring for 10 minutes. Still under continuous stirring, the mixture of the two solutions was neutralized with 1: 1 ammonium hydroxide until the pH ranged from 5.0 to 5.8. Stirring was continued for 10 minutes and the volume spent for neutralization was noted in percent (%).

Deixou-se a solução final esfriar até alcançar a temperatura am- biente entre aproximadamente 20°C e 25°C. Em seguida, adicionou-se 0,13% de peróxido de hidrogênio 130 vol. A quantidade total de volume de hidróxido de amônio 1:1 em percentagem (%) utilizada para realizar o acerto de pH foi descontada do valor em percentagem (%) da água desmineraliza- da necessária para completar 100% de produto final. A solução final obtida permaneceu em repouso por 12 horas. A seguir são demonstradas as reações que ocorrem em umaThe final solution was allowed to cool to about 20 ° C to 25 ° C. Then 0.13% of 130 vol hydrogen peroxide was added. The total volume amount of 1: 1 ammonium hydroxide in percentage (%) used to perform the pH adjustment was discounted from the percentage (%) value of demineralized water required to complete 100% of final product. The final solution obtained remained at rest for 12 hours. The following shows the reactions that occur in a

concretização preferencial da preparação da composição para o pré- tratamento de uma superfície de alumínio: 1) Reação com o molibdato de amônia (NH4)6 Mo7024 .4H20 com pH 5.0 a 6.9 ajustado com amônia e catalisado com água oxi- genada.Preferred embodiment of the preparation of the composition for pretreatment of an aluminum surface: 1) Reaction with ammonium molybdate (NH4) 6 Mo7024.4H20 with ammonia adjusted pH 5.0 to 6.9 and catalyzed with oxygenated water.

(NH4)6 Mo7024 +2AI + 6H20----------------------AI2(Mo7024) + 3H2 + 6 NH4(NH4) 6 Mo7024 + 2AI + 6H20 ---------------------- AI2 (Mo7024) + 3H2 + 6 NH4

OHOH

2) Reação com ácido hexa flúor zircônio com pH 5.0 a 6.9 ajustado com amônia2) Reaction with hexa fluorine zirconium acid with pH 5.0 to 6.9 adjusted with ammonia

2[(NH4) H (F6Zr)] + 2 Al +4H20 +-----------------AI2[(F6Zr)2(OH)2] +2 NH42 [(NH4) H (F6Zr)] + 2 Al + 4H20 + ----------------- AI2 [(F6Zr) 2 (OH) 2] +2 NH4

OH +3H2OH + 3H2

3) Reação com ácido flúor silícico com o pH ajustado com3) Reaction with fluoric silicic acid at pH adjusted with

amônia para pH 5.0 a 6.9ammonia to pH 5.0 to 6.9

2AI + 2[(NH4) H (Si F6)] + 4H20----------------------AI2[(Si F6)2(OH)2] +2NH42AI + 2 [(NH4) H (Si F6)] + 4H20 ---------------------- AI2 [(Si F6) 2 (OH) 2] + 2NH4

OH + 3H2OH + 3H2

4) Reunindo as reações será formado o complexo de mo- libdênio, zircônio e silício com o alumínio, aderente e protetor, usado como camada de conversão para pintura, conforme reação descrita a seguir:4) Putting together the reactions, the adhesion and protective aluminum, zirconium and silicon complex will be formed, used as a conversion layer for painting, according to the reaction described below:

6AI +14H20 +(NH4)6 Mo7024 + 2[(NH4) H (F6Zr)] + 2[(NH4)H(SiF6)]------------------------6AI + 14H20 + (NH4) 6 Mo7024 + 2 [(NH4) H (F6Zr)] + 2 [(NH4) H (SiF6)] ------------------- -----

AI6(Mo7024)(F6Zr)2 (OH)4 (SiF6)2 + 10 NH40H +9H2 Uma vez finalizadas as três etapas para a preparação da com-AI6 (Mo7024) (F6Zr) 2 (OH) 4 (SiF6) 2 + 10 NH40H + 9H2 Once the three steps have been completed for the preparation of the

posição isenta de cromo e derivados tóxicos revelada na presente invenção, a aplicação da solução aquosa sobre uma superfície de alumínio foi realiza- da de acordo com os procedimentos técnicos descritos pela ABNT, devida- mente conhecidos por especialistas desta área. Antes de aplicar a solução aquosa isenta de cromo na superfícieChromium and toxic derivatives free position disclosed in the present invention, the application of the aqueous solution on an aluminum surface was carried out according to the technical procedures described by ABNT, well known to those skilled in the art. Before applying the chromium-free aqueous solution to the surface

do alumínio, procedeu-se com as etapas convencionais do pré-tratamento do metal nas condições operacionais anteriormente citadas ao longo do pre- sente pedido.aluminum, the conventional metal pretreatment steps were carried out under the operating conditions mentioned above throughout this application.

A solução aquosa previamente preparada foi adicionada em um tanque em uma concentração de 45 g/L a 50 g/L, e mantida sob temperatura entre aproximadamente 20°C e 30°C com pH controlado entre 5,0 e 6,0. Na seqüência, o alumínio passou por um banho por imersão na referida solução aquosa durante 3 minutos, de modo que uma camada de conversão de cor castanho amarronzada, notadamente visível a olho nu, foi imediatamente formada em sua superfície.The previously prepared aqueous solution was added to a tank at a concentration of 45 g / l to 50 g / l, and kept at a temperature between approximately 20 ° C and 30 ° C with a pH controlled between 5.0 and 6.0. Subsequently, the aluminum was immersed in said aqueous solution for 3 minutes, so that a brownish brown conversion layer, noticeably visible to the naked eye, was immediately formed on its surface.

Por fim, uma nova lavagem com água desmineralizada foi reali- zada e o pré-tratamento do alumínio foi finalizado com a etapa de secagem da superfície, com ar seco sob temperatura aproximada entre 65°C e 70°C.Finally, a new wash with demineralized water was performed and the aluminum pretreatment was completed with the surface drying step, with dry air at approximately 65 ° C to 70 ° C.

A superfície do alumínio foi posteriormente testada conforme de- terminado pelos ensaios qualitativos descritos nas normas brasileiras rela- cionadas à qualidade do alumínio e de suas ligas pintadas, tendo sido com- provada a eficiência da camada de conversão colorida formada com o uso da composição revelada no presente pedido, totalmente isenta de cromo e seus derivados tóxicos, com alto poder de resistência à corrosão e comple- tamente apta para o recebimento do revestimento (pintura) selecionado.The aluminum surface was further tested as determined by the qualitative assays described in the Brazilian standards for the quality of aluminum and its painted alloys, and the efficiency of the colored conversion layer formed using the disclosed composition was proven. in the present application, completely free of chromium and its toxic derivatives, with high corrosion resistance power and completely suitable for receiving the selected coating (paint).

Tendo sido descritos exemplos de concretizações preferidas, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras pos- síveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described examples of preferred embodiments, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents thereof.

Claims (14)

1. Composição para o pré-tratamento de uma superfície de alu- mínio, caracterizada pelo fato de ser uma solução aquosa composta pelos seguintes componentes: a) de 2% a 10% de um ácido inorgânico fluorado em peso; b) de 2% a 10% de molibdato, titanato ou zirconato de me- tal alcalino ou alcalinoterroso ou amônia em peso, opcionalmente na forma de derivado fluorácido; c)de 0,02% a 0,2% de uma fonte de agente oxidante em peso; em relação ao peso total da composição.1. Composition for the pretreatment of an aluminum surface, characterized in that it is an aqueous solution composed of the following components: (a) from 2% to 10% of a fluorinated inorganic acid by weight; (b) from 2% to 10% alkali or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or ammonia by weight, optionally in the form of a fluoracid derivative; c) from 0.02% to 0.2% of a source of oxidizing agent by weight; relative to the total weight of the composition. 2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ácido inorgânico fluorado é o ácido flúor silícico, ácido hexa flúor zircônio ou ácido hexa flúor titânico.Composition according to Claim 1, characterized in that the fluorinated inorganic acid is fluorine silicic acid, hexa fluorine zirconium acid or hexa fluorine titanic acid. 3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o molibdato, titanato ou zirconato de metal alcalino ou alca- linoterroso ou amônia são escolhidos do grupo que consiste em molibdato de sódio, molibdato de potássio, ácido flúor molibdato de amônia, ácido flúor molibdato de sódio, ácido flúor molibdato de potássio, ácido molibdico, ácido hexa flúor titânico, ácido hexa flúor titanato de potássio, ácido hexa flúor tita- nato de sódio, ácido hexa flúor titanato de amônia, ácido hexa flúor zircônio, ácido hexa flúor zirconato de potássio, ácido hexa flúor zirconato de sódio e ácido hexa flúor zirconato de amônia.Composition according to Claim 1, characterized in that the alkali or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or ammonia are chosen from the group consisting of sodium molybdate, potassium molybdate, ammonium fluoride acid molybdate. , sodium fluoride acid molybdate, potassium fluoride acid molybdate, molybdic acid, hexa fluoride titanic acid, hexa fluoride potassium titanate, hexa fluoride sodium tita- nate, hexa fluorine ammonium titanate acid, hexa fluorine zirconium acid, acid potassium hexa fluorine zirconate, sodium hexa fluorine zirconate acid and ammonium hexa fluorine zirconate acid. 4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o agente oxidante é o peróxido de hidrogênio ou peróxidos orgânicos.Composition according to Claim 1, characterized in that the oxidizing agent is hydrogen peroxide or organic peroxides. 5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende água desmineralizada.Composition according to Claim 1, characterized in that it comprises demineralized water. 6. Método para preparar a composição como definida em qual- quer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compre- ende as etapas de: a) preparação da solução n° 1 que compreende dissolver o molibdato, titanato ou zirconato de metal alcalino ou alcalinoterroso ou amô- nia, opcionalmente na forma de derivado fluorácido; b) preparação da solução n° 2 que compreende neutralizar o ácido inorgânico fluorado até alcançar o pH 4,5; c) preparação da solução final que compreende misturar a solução n° 1 com a solução n° 2 e neutralizar o meio até alcançar o pH no intervalo de 5,0 a 5,8, adicionando por fim o agente oxidante.Method for preparing the composition as defined in any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the steps of: a) preparing solution No. 1 comprising dissolving the molybdate, titanate or zirconate of alkaline or alkaline earth metal or ammonia, optionally in the form of a fluoracid derivative; b) preparing solution No. 2 comprising neutralizing fluorinated inorganic acid to pH 4.5; c) preparing the final solution comprising mixing solution No. 1 with solution No. 2 and neutralizing the medium to pH 5.0 to 5.8 and finally adding the oxidizing agent. 7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que na etapa (a) o molibdato, titanato ou zirconato de metal alcalino ou alcalinoterroso ou amônia é dissolvido em água desmineralizada.Method according to claim 6, characterized in that in step (a) the alkali or alkaline earth metal molybdate, titanate or zirconate or ammonia is dissolved in demineralized water. 8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que nas etapas (b) e (c) a neutralização para ajuste de pH é feita com solução de hidróxido de amônio.Method according to claim 6, characterized in that in steps (b) and (c) the neutralization for pH adjustment is carried out with ammonium hydroxide solution. 9. Método para aplicação da composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de compre- ender as etapas de desengraxe, lavagem, desoxidação, tratamento químico, lavagem e secagem.Method for applying the composition as defined in any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the steps of degreasing, washing, deoxidizing, chemical treatment, washing and drying. 10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a composição é aplicada durante a etapa de tratamento químico.Method according to claim 9, characterized in that the composition is applied during the chemical treatment step. 11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, em todas as etapas, o banho da superfície de alumínio é reali- zado por imersão ou por spray.Method according to Claim 9, characterized in that, at all stages, the aluminum surface is bathed by dipping or spraying. 12. Uso de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de ser para o tratamento químico de uma superfície de alumínio.Use of a composition as defined in any one of claims 1 to 5, characterized in that it is for the chemical treatment of an aluminum surface. 13. Produto caracterizado pelo fato de sua superfície ser tratada com a composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.Product characterized in that its surface is treated with the composition as defined in any one of claims 1 to 5. 14. Invenção, em quaisquer formas de suas concretizações ou em qualquer categoria aplicável de reivindicação, por exemplo, de produto ou de método ou uso englobadas pela matéria inicialmente descrita, revela- da ou ilustrada no pedido de patente.An invention, in any form of its embodiments or in any applicable category of claim, for example, of product or method or use encompassed by the subject matter initially disclosed, disclosed or illustrated in the patent application.
BRPI1105661-4A 2011-12-29 2011-12-29 COMPOSITION FOR THE PRE-TREATMENT OF AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING THE COMPOSITION AND USE OF THE COMPOSITION BRPI1105661B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI1105661-4A BRPI1105661B1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 COMPOSITION FOR THE PRE-TREATMENT OF AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING THE COMPOSITION AND USE OF THE COMPOSITION
ARP120100619A AR085405A1 (en) 2011-12-29 2012-02-24 COMPOSITION FOR THE PRE-TREATMENT OF AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING AND APPLYING THE COMPOSITION, USE OF THE COMPOSITION AND PRODUCT
PCT/BR2012/000049 WO2013097002A1 (en) 2011-12-29 2012-02-28 A composition for pre-treatment of an aluminum surface, a method for preparing and applying the composition, use of the composition and a product
EP12710647.4A EP2798098B8 (en) 2011-12-29 2012-02-28 A composition for pre-treatment of an aluminum surface, a method for preparing and applying the composition, use of the composition and a product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI1105661-4A BRPI1105661B1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 COMPOSITION FOR THE PRE-TREATMENT OF AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING THE COMPOSITION AND USE OF THE COMPOSITION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI1105661A2 true BRPI1105661A2 (en) 2013-10-08
BRPI1105661B1 BRPI1105661B1 (en) 2020-03-24

Family

ID=45887843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI1105661-4A BRPI1105661B1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 COMPOSITION FOR THE PRE-TREATMENT OF AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING THE COMPOSITION AND USE OF THE COMPOSITION

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2798098B8 (en)
AR (1) AR085405A1 (en)
BR (1) BRPI1105661B1 (en)
WO (1) WO2013097002A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108893732A (en) * 2018-07-28 2018-11-27 广州市杰裕联环保技术有限公司 Strong corrosion resistant environment-friendlythin thin film passivating method and its passivating solution
CN109574292A (en) * 2018-10-31 2019-04-05 徐州瑞马智能技术有限公司 A kind of auxiliary agent processing system and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3325334B2 (en) * 1993-04-28 2002-09-17 日本パーカライジング株式会社 Bright blue treatment method for hot-dip zinc-aluminum alloy plated steel sheet
US5603754A (en) * 1993-07-05 1997-02-18 Henkel Corporation Composition and process for treating tinplate and aluminum
US6193815B1 (en) * 1995-06-30 2001-02-27 Henkel Corporation Composition and process for treating the surface of aluminiferous metals
EP1144707B1 (en) * 1998-12-15 2006-03-01 Lynntech, Inc. Polymetalate and heteropolymetalate conversion coatings for metal substrates
TW567242B (en) * 2002-03-05 2003-12-21 Nihon Parkerizing Treating liquid for surface treatment of aluminum or magnesium based metal and method of surface treatment

Also Published As

Publication number Publication date
EP2798098A1 (en) 2014-11-05
WO2013097002A8 (en) 2014-05-08
AR085405A1 (en) 2013-09-25
BRPI1105661B1 (en) 2020-03-24
EP2798098B8 (en) 2015-12-30
WO2013097002A1 (en) 2013-07-04
EP2798098B1 (en) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dalbin et al. Silica-based coating for corrosion protection of electrogalvanized steel
Guo et al. Corrosion resistance of ceria/polymethyltrimethoxysilane modified magnesium hydroxide coating on AZ31 magnesium alloy
Golru et al. Morphological analysis and corrosion performance of zirconium based conversion coating on the aluminum alloy 1050
US4191596A (en) Method and compositions for coating aluminum
Arrabal et al. Assessment of duplex coating combining plasma electrolytic oxidation and polymer layer on AZ31 magnesium alloy
CN101048277B (en) Article of manufacture and process for anodically coating an aluminum substrate with ceramic oxides prior to organic or inorganic coating
RU2434972C2 (en) Improved composition containing trivalent chromium used in corrosion resistant coating on metal surface
Cui et al. Duplex-layered manganese phosphate conversion coating on AZ31 Mg alloy and its initial formation mechanism
RU2421545C2 (en) Procedure for production of visually well distinguishable non-chromate conversion coating for magnesium and manganese alloys
US11085115B2 (en) Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys
Sinha et al. Phosphate coating on steel surfaces by an electrochemical method
Rosero-Navarro et al. Glass-like CexOy sol–gel coatings for corrosion protection of aluminium and magnesium alloys
CN104372323A (en) Aluminum alloy chromium-free water-based passivator and preparation method thereof
Simões et al. An environmentally acceptable primer for galvanized steel: formulation and evaluation by SVET
KR20170029545A (en) Electroceramic coating for magnesium alloys
Kannan et al. Performance of a magnesium-rich primer on pretreated AA2024-T351 in selected laboratory and field environments: conversion coating pretreatments
BRPI1105661A2 (en) COMPOSITION FOR PRE-TREATING AN ALUMINUM SURFACE, METHOD FOR PREPARING AND APPLYING COMPOSITION, USE OF COMPOSITION AND PRODUCT
US20070264511A1 (en) Method and composition for forming a coloured coating on a metallic surface
JPH01165778A (en) Pretreatment of aluminum
Pereira et al. Assessment of chemical conversion coatings for the protection of aluminium alloys
US20100181201A1 (en) Electrolytic passivated tin plated steel
WO2004050581A2 (en) Passivating of tin, zinc and steel surfaces
BR112014012919B1 (en) PROCESS TO PRODUCE CORROSION RESISTANT METALLIC COMPONENT COATING, AND CORROSION RESISTANT METALLIC COMPONENT
US6149795A (en) Fungus resistant boric acid-sulfuric acid anodizing
Din et al. Steam assisted oxide growth on aluminium alloys using oxidative chemistries: Part II corrosion performance

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention
B08E Application fees: requirement for complementation of annuity fee

Free format text: COMPLEMENTAR A RETRIBUICAO DA 3A E 4A ANUIDADE, DE ACORDO COM TABELA VIGENTE, REFERENTE A GUIA DE RECOLHIMENTO 921402249089 E 921502273631.

B08H Application fees: decision cancelled

Free format text: REFERENTE AO DESPACHO PUBLICADO NA RPI 2330 DE 01/09/2015.

B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according art. 34 industrial property law
B06T Formal requirements before examination
B06A Notification to applicant to reply to the report for non-patentability or inadequacy of the application according art. 36 industrial patent law
B09A Decision: intention to grant
B16A Patent or certificate of addition of invention granted

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 29/12/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.